libavfilter/asrc_aevalsrc.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2011 Stefano Sabatini
   3  *
   4  * This file is part of FFmpeg.
   5  *
   6  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
   7  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   8  * License as published by the Free Software Foundation; either
   9  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  10  *
  11  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  12  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  13  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  14  * Lesser General Public License for more details.
  15  *
  16  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  17  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  18  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  19  */
  20
  21 /**
  22  * @file
  23  * eval audio source
  24  */
  25
  26 #include "libavutil/avassert.h"
  27 #include "libavutil/avstring.h"
  28 #include "libavutil/channel_layout.h"
  29 #include "libavutil/eval.h"
  30 #include "libavutil/opt.h"
  31 #include "libavutil/parseutils.h"
  32 #include "avfilter.h"
  33 #include "audio.h"
  34 #include "internal.h"
  35
  36 static const char * const var_names[] = {
  37     "n",            ///< number of frame
  38     "t",            ///< timestamp expressed in seconds
  39     "s",            ///< sample rate
  40     NULL
  41 };
  42
  43 enum var_name {
  44     VAR_N,
  45     VAR_T,
  46     VAR_S,
  47     VAR_VARS_NB
  48 };
  49
  50 typedef struct {
  51     const AVClass *class;
  52     char *sample_rate_str;
  53     int sample_rate;
  54     int64_t chlayout;
  55     char *chlayout_str;
  56     int nb_channels;
  57     int64_t pts;
  58     AVExpr **expr;
  59     char *exprs;
  60     int nb_samples;             ///< number of samples per requested frame
  61     int64_t duration;
  62     uint64_t n;
  63     double var_values[VAR_VARS_NB];
  64 } EvalContext;
  65
  66 #define OFFSET(x) offsetof(EvalContext, x)
  67 #define FLAGS AV_OPT_FLAG_AUDIO_PARAM|AV_OPT_FLAG_FILTERING_PARAM
  68
  69 static const AVOption aevalsrc_options[]= {
  70     { "exprs",       "set the '|'-separated list of channels expressions", OFFSET(exprs), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str = NULL}, .flags = FLAGS },
  71     { "nb_samples",  "set the number of samples per requested frame", OFFSET(nb_samples),      AV_OPT_TYPE_INT,    {.i64 = 1024},    0,        INT_MAX, FLAGS },
  72     { "n",           "set the number of samples per requested frame", OFFSET(nb_samples),      AV_OPT_TYPE_INT,    {.i64 = 1024},    0,        INT_MAX, FLAGS },
  73     { "sample_rate", "set the sample rate",                           OFFSET(sample_rate_str), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str = "44100"}, CHAR_MIN, CHAR_MAX, FLAGS },
  74     { "s",           "set the sample rate",                           OFFSET(sample_rate_str), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str = "44100"}, CHAR_MIN, CHAR_MAX, FLAGS },
  75     { "duration",    "set audio duration", OFFSET(duration), AV_OPT_TYPE_DURATION, {.i64 = -1}, -1, INT64_MAX, FLAGS },
  76     { "d",           "set audio duration", OFFSET(duration), AV_OPT_TYPE_DURATION, {.i64 = -1}, -1, INT64_MAX, FLAGS },
  77     { "channel_layout", "set channel layout", OFFSET(chlayout_str), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str = NULL}, 0, 0, FLAGS },
  78     { "c",              "set channel layout", OFFSET(chlayout_str), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str = NULL}, 0, 0, FLAGS },
  79     { NULL }
  80 };
  81
  82 AVFILTER_DEFINE_CLASS(aevalsrc);
  83
  84 static av_cold int init(AVFilterContext *ctx)
  85 {
  86     EvalContext *eval = ctx->priv;
  87     char *args1 = av_strdup(eval->exprs);
  88     char *expr, *buf;
  89     int ret;
  90
  91     if (!args1) {
  92         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Channels expressions list is empty\n");
  93         ret = eval->exprs ? AVERROR(ENOMEM) : AVERROR(EINVAL);
  94         goto end;
  95     }
  96
  97     /* parse expressions */
  98     buf = args1;
  99     while (expr = av_strtok(buf, "|", &buf)) {
 100         if (!av_dynarray2_add((void **)&eval->expr, &eval->nb_channels, sizeof(*eval->expr), NULL)) {
 101             ret = AVERROR(ENOMEM);
 102             goto end;
 103         }
 104         ret = av_expr_parse(&eval->expr[eval->nb_channels - 1], expr, var_names,
 105                             NULL, NULL, NULL, NULL, 0, ctx);
 106         if (ret < 0)
 107             goto end;
 108     }
 109
 110     if (eval->chlayout_str) {
 111         int n;
 112         ret = ff_parse_channel_layout(&eval->chlayout, NULL, eval->chlayout_str, ctx);
 113         if (ret < 0)
 114             goto end;
 115
 116         n = av_get_channel_layout_nb_channels(eval->chlayout);
 117         if (n != eval->nb_channels) {
 118             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
 119                    "Mismatch between the specified number of channels '%d' "
 120                    "and the number of channels '%d' in the specified channel layout '%s'\n",
 121                    eval->nb_channels, n, eval->chlayout_str);
 122             ret = AVERROR(EINVAL);
 123             goto end;
 124         }
 125     } else {
 126         /* guess channel layout from nb expressions/channels */
 127         eval->chlayout = av_get_default_channel_layout(eval->nb_channels);
 128         if (!eval->chlayout && eval->nb_channels <= 0) {
 129             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid number of channels '%d' provided\n",
 130                    eval->nb_channels);
 131             ret = AVERROR(EINVAL);
 132             goto end;
 133         }
 134     }
 135
 136     if ((ret = ff_parse_sample_rate(&eval->sample_rate, eval->sample_rate_str, ctx)))
 137         goto end;
 138     eval->n = 0;
 139
 140 end:
 141     av_free(args1);
 142     return ret;
 143 }
 144
 145 static av_cold void uninit(AVFilterContext *ctx)
 146 {
 147     EvalContext *eval = ctx->priv;
 148     int i;
 149
 150     for (i = 0; i < eval->nb_channels; i++) {
 151         av_expr_free(eval->expr[i]);
 152         eval->expr[i] = NULL;
 153     }
 154     av_freep(&eval->expr);
 155 }
 156
 157 static int config_props(AVFilterLink *outlink)
 158 {
 159     EvalContext *eval = outlink->src->priv;
 160     char buf[128];
 161
 162     outlink->time_base = (AVRational){1, eval->sample_rate};
 163     outlink->sample_rate = eval->sample_rate;
 164
 165     eval->var_values[VAR_S] = eval->sample_rate;
 166
 167     av_get_channel_layout_string(buf, sizeof(buf), 0, eval->chlayout);
 168
 169     av_log(outlink->src, AV_LOG_VERBOSE,
 170            "sample_rate:%d chlayout:%s duration:%"PRId64"\n",
 171            eval->sample_rate, buf, eval->duration);
 172
 173     return 0;
 174 }
 175
 176 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
 177 {
 178     EvalContext *eval = ctx->priv;
 179     static const enum AVSampleFormat sample_fmts[] = { AV_SAMPLE_FMT_DBLP, AV_SAMPLE_FMT_NONE };
 180     int64_t chlayouts[] = { eval->chlayout ? eval->chlayout : FF_COUNT2LAYOUT(eval->nb_channels) , -1 };
 181     int sample_rates[] = { eval->sample_rate, -1 };
 182
 183     ff_set_common_formats (ctx, ff_make_format_list(sample_fmts));
 184     ff_set_common_channel_layouts(ctx, avfilter_make_format64_list(chlayouts));
 185     ff_set_common_samplerates(ctx, ff_make_format_list(sample_rates));
 186
 187     return 0;
 188 }
 189
 190 static int request_frame(AVFilterLink *outlink)
 191 {
 192     EvalContext *eval = outlink->src->priv;
 193     AVFrame *samplesref;
 194     int i, j;
 195     int64_t t = av_rescale(eval->n, AV_TIME_BASE, eval->sample_rate);
 196
 197     if (eval->duration >= 0 && t >= eval->duration)
 198         return AVERROR_EOF;
 199
 200     samplesref = ff_get_audio_buffer(outlink, eval->nb_samples);
 201     if (!samplesref)
 202         return AVERROR(ENOMEM);
 203
 204     /* evaluate expression for each single sample and for each channel */
 205     for (i = 0; i < eval->nb_samples; i++, eval->n++) {
 206         eval->var_values[VAR_N] = eval->n;
 207         eval->var_values[VAR_T] = eval->var_values[VAR_N] * (double)1/eval->sample_rate;
 208
 209         for (j = 0; j < eval->nb_channels; j++) {
 210             *((double *) samplesref->extended_data[j] + i) =
 211                 av_expr_eval(eval->expr[j], eval->var_values, NULL);
 212         }
 213     }
 214
 215     samplesref->pts = eval->pts;
 216     samplesref->sample_rate = eval->sample_rate;
 217     eval->pts += eval->nb_samples;
 218
 219     return ff_filter_frame(outlink, samplesref);
 220 }
 221
 222 static const AVFilterPad aevalsrc_outputs[] = {
 223     {
 224         .name          = "default",
 225         .type          = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
 226         .config_props  = config_props,
 227         .request_frame = request_frame,
 228     },
 229     { NULL }
 230 };
 231
 232 AVFilter avfilter_asrc_aevalsrc = {
 233     .name          = "aevalsrc",
 234     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Generate an audio signal generated by an expression."),
 235     .query_formats = query_formats,
 236     .init          = init,
 237     .uninit        = uninit,
 238     .priv_size     = sizeof(EvalContext),
 239     .inputs        = NULL,
 240     .outputs       = aevalsrc_outputs,
 241     .priv_class    = &aevalsrc_class,
 242 };