libavfilter/avf_abitscope.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2016 Paul B Mahol
   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 #include "libavutil/avassert.h"
  22 #include "libavutil/avstring.h"
  23 #include "libavutil/intreadwrite.h"
  24 #include "libavutil/opt.h"
  25 #include "libavutil/parseutils.h"
  26 #include "avfilter.h"
  27 #include "formats.h"
  28 #include "audio.h"
  29 #include "video.h"
  30 #include "internal.h"
  31
  32 typedef struct AudioBitScopeContext {
  33     const AVClass *class;
  34     int w, h;
  35     AVRational frame_rate;
  36     char *colors;
  37
  38     int nb_channels;
  39     int depth;
  40     uint8_t *fg;
  41
  42     uint64_t counter[64];
  43 } AudioBitScopeContext;
  44
  45 #define OFFSET(x) offsetof(AudioBitScopeContext, x)
  46 #define FLAGS AV_OPT_FLAG_FILTERING_PARAM|AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM
  47
  48 static const AVOption abitscope_options[] = {
  49     { "rate", "set video rate", OFFSET(frame_rate), AV_OPT_TYPE_VIDEO_RATE, {.str="25"}, 0, INT_MAX, FLAGS },
  50     { "r",    "set video rate", OFFSET(frame_rate), AV_OPT_TYPE_VIDEO_RATE, {.str="25"}, 0, INT_MAX, FLAGS },
  51     { "size", "set video size", OFFSET(w), AV_OPT_TYPE_IMAGE_SIZE, {.str="1024x256"}, 0, 0, FLAGS },
  52     { "s",    "set video size", OFFSET(w), AV_OPT_TYPE_IMAGE_SIZE, {.str="1024x256"}, 0, 0, FLAGS },
  53     { "colors", "set channels colors", OFFSET(colors), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str = "red|green|blue|yellow|orange|lime|pink|magenta|brown" }, 0, 0, FLAGS },
  54     { NULL }
  55 };
  56
  57 AVFILTER_DEFINE_CLASS(abitscope);
  58
  59 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
  60 {
  61     AVFilterFormats *formats = NULL;
  62     AVFilterChannelLayouts *layouts;
  63     AVFilterLink *inlink = ctx->inputs[0];
  64     AVFilterLink *outlink = ctx->outputs[0];
  65     static const enum AVSampleFormat sample_fmts[] = { AV_SAMPLE_FMT_S16P, AV_SAMPLE_FMT_S32P, AV_SAMPLE_FMT_NONE };
  66     static const enum AVPixelFormat pix_fmts[] = { AV_PIX_FMT_RGBA, AV_PIX_FMT_NONE };
  67     int ret;
  68
  69     formats = ff_make_format_list(sample_fmts);
  70     if ((ret = ff_formats_ref(formats, &inlink->out_formats)) < 0)
  71         return ret;
  72
  73     layouts = ff_all_channel_counts();
  74     if (!layouts)
  75         return AVERROR(ENOMEM);
  76     if ((ret = ff_channel_layouts_ref(layouts, &inlink->out_channel_layouts)) < 0)
  77         return ret;
  78
  79     formats = ff_all_samplerates();
  80     if ((ret = ff_formats_ref(formats, &inlink->out_samplerates)) < 0)
  81         return ret;
  82
  83     formats = ff_make_format_list(pix_fmts);
  84     if ((ret = ff_formats_ref(formats, &outlink->in_formats)) < 0)
  85         return ret;
  86
  87     return 0;
  88 }
  89
  90 static int config_input(AVFilterLink *inlink)
  91 {
  92     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
  93     AudioBitScopeContext *s = ctx->priv;
  94     int ch, nb_samples;
  95     char *colors, *saveptr = NULL;
  96
  97     nb_samples = FFMAX(1024, ((double)inlink->sample_rate / av_q2d(s->frame_rate)) + 0.5);
  98     inlink->partial_buf_size =
  99     inlink->min_samples =
 100     inlink->max_samples = nb_samples;
 101     s->nb_channels = inlink->channels;
 102     s->depth = inlink->format == AV_SAMPLE_FMT_S16P ? 16 : 32;
 103
 104     s->fg = av_malloc_array(s->nb_channels, 4 * sizeof(*s->fg));
 105     if (!s->fg)
 106         return AVERROR(ENOMEM);
 107
 108     colors = av_strdup(s->colors);
 109     if (!colors)
 110         return AVERROR(ENOMEM);
 111
 112     for (ch = 0; ch < s->nb_channels; ch++) {
 113         uint8_t fg[4] = { 0xff, 0xff, 0xff, 0xff };
 114         char *color;
 115
 116         color = av_strtok(ch == 0 ? colors : NULL, " |", &saveptr);
 117         if (color)
 118             av_parse_color(fg, color, -1, ctx);
 119         s->fg[4 * ch + 0] = fg[0];
 120         s->fg[4 * ch + 1] = fg[1];
 121         s->fg[4 * ch + 2] = fg[2];
 122         s->fg[4 * ch + 3] = fg[3];
 123     }
 124     av_free(colors);
 125
 126     return 0;
 127 }
 128
 129 static int config_output(AVFilterLink *outlink)
 130 {
 131     AudioBitScopeContext *s = outlink->src->priv;
 132
 133     outlink->w = s->w;
 134     outlink->h = s->h;
 135     outlink->sample_aspect_ratio = (AVRational){1,1};
 136     outlink->frame_rate = s->frame_rate;
 137
 138     return 0;
 139 }
 140
 141 static void count_bits(AudioBitScopeContext *s, uint32_t sample, int max)
 142 {
 143     int i;
 144
 145     for (i = 0; i < max; i++) {
 146         if (sample & (1 << i))
 147             s->counter[i]++;
 148     }
 149 }
 150
 151 static int filter_frame(AVFilterLink *inlink, AVFrame *insamples)
 152 {
 153     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
 154     AVFilterLink *outlink = ctx->outputs[0];
 155     AudioBitScopeContext *s = ctx->priv;
 156     AVFrame *outpicref;
 157     int ch, i, j, b;
 158
 159     outpicref = ff_get_video_buffer(outlink, outlink->w, outlink->h);
 160     if (!outpicref) {
 161         av_frame_free(&insamples);
 162         return AVERROR(ENOMEM);
 163     }
 164
 165     for (i = 0; i < outlink->h; i++)
 166         memset(outpicref->data[0] + i * outpicref->linesize[0], 0, outlink->w * 4);
 167
 168     outpicref->pts = insamples->pts;
 169     switch (insamples->format) {
 170     case AV_SAMPLE_FMT_S16P:
 171         for (ch = 0; ch < inlink->channels; ch++) {
 172             uint16_t *in = (uint16_t *)insamples->extended_data[ch];
 173             int w = outpicref->width / inlink->channels;
 174             int h = outpicref->height / 16;
 175             uint32_t color = AV_RN32(&s->fg[4 * ch]);
 176
 177             memset(s->counter, 0, sizeof(s->counter));
 178             for (i = 0; i < insamples->nb_samples; i++)
 179                 count_bits(s, in[i], 16);
 180
 181             for (b = 0; b < 16; b++) {
 182                 for (j = 1; j < h - 1; j++) {
 183                     uint8_t *dst = outpicref->data[0] + (b * h + j) * outpicref->linesize[0] + w * ch * 4;
 184                     int ww = (s->counter[16 - b - 1] / (float)insamples->nb_samples) * (w - 1);
 185
 186                     for (i = 0; i < ww; i++) {
 187                         AV_WN32(&dst[i * 4], color);
 188                     }
 189                 }
 190             }
 191         }
 192         break;
 193     case AV_SAMPLE_FMT_S32P:
 194         for (ch = 0; ch < inlink->channels; ch++) {
 195             uint32_t *in = (uint32_t *)insamples->extended_data[ch];
 196             int w = outpicref->width / inlink->channels;
 197             int h = outpicref->height / 32;
 198             uint32_t color = AV_RN32(&s->fg[4 * ch]);
 199
 200             memset(s->counter, 0, sizeof(s->counter));
 201             for (i = 0; i < insamples->nb_samples; i++)
 202                 count_bits(s, in[i], 32);
 203
 204             for (b = 0; b < 32; b++) {
 205                 for (j = 1; j < h - 1; j++) {
 206                     uint8_t *dst = outpicref->data[0] + (b * h + j) * outpicref->linesize[0] + w * ch * 4;
 207                     int ww = (s->counter[32 - b - 1] / (float)insamples->nb_samples) * (w - 1);
 208
 209                     for (i = 0; i < ww; i++) {
 210                         AV_WN32(&dst[i * 4], color);
 211                     }
 212                 }
 213             }
 214         }
 215         break;
 216     }
 217
 218     av_frame_free(&insamples);
 219
 220     return ff_filter_frame(outlink, outpicref);
 221 }
 222
 223 static const AVFilterPad inputs[] = {
 224     {
 225         .name         = "default",
 226         .type         = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
 227         .config_props = config_input,
 228         .filter_frame = filter_frame,
 229     },
 230     { NULL }
 231 };
 232
 233 static const AVFilterPad outputs[] = {
 234     {
 235         .name         = "default",
 236         .type         = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 237         .config_props = config_output,
 238     },
 239     { NULL }
 240 };
 241
 242 AVFilter ff_avf_abitscope = {
 243     .name          = "abitscope",
 244     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Convert input audio to audio bit scope video output."),
 245     .query_formats = query_formats,
 246     .priv_size     = sizeof(AudioBitScopeContext),
 247     .inputs        = inputs,
 248     .outputs       = outputs,
 249     .priv_class    = &abitscope_class,
 250 };