libavfilter/avf_showfreqs.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2015 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 <float.h>
  22 #include <math.h>
  23
  24 #include "libavcodec/avfft.h"
  25 #include "libavutil/audio_fifo.h"
  26 #include "libavutil/avassert.h"
  27 #include "libavutil/avstring.h"
  28 #include "libavutil/channel_layout.h"
  29 #include "libavutil/intreadwrite.h"
  30 #include "libavutil/opt.h"
  31 #include "libavutil/parseutils.h"
  32 #include "audio.h"
  33 #include "video.h"
  34 #include "avfilter.h"
  35 #include "internal.h"
  36 #include "window_func.h"
  37
  38 enum DisplayMode    { LINE, BAR, DOT, NB_MODES };
  39 enum ChannelMode    { COMBINED, SEPARATE, NB_CMODES };
  40 enum FrequencyScale { FS_LINEAR, FS_LOG, FS_RLOG, NB_FSCALES };
  41 enum AmplitudeScale { AS_LINEAR, AS_SQRT, AS_CBRT, AS_LOG, NB_ASCALES };
  42
  43 typedef struct ShowFreqsContext {
  44     const AVClass *class;
  45     int w, h;
  46     int mode;
  47     int cmode;
  48     int fft_bits;
  49     int ascale, fscale;
  50     int avg;
  51     int win_func;
  52     FFTContext *fft;
  53     FFTComplex **fft_data;
  54     float **avg_data;
  55     float *window_func_lut;
  56     float overlap;
  57     float minamp;
  58     int hop_size;
  59     int nb_channels;
  60     int nb_freq;
  61     int win_size;
  62     float scale;
  63     char *colors;
  64     AVAudioFifo *fifo;
  65     int64_t pts;
  66 } ShowFreqsContext;
  67
  68 #define OFFSET(x) offsetof(ShowFreqsContext, x)
  69 #define FLAGS AV_OPT_FLAG_FILTERING_PARAM|AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM
  70
  71 static const AVOption showfreqs_options[] = {
  72     { "size", "set video size", OFFSET(w), AV_OPT_TYPE_IMAGE_SIZE, {.str = "1024x512"}, 0, 0, FLAGS },
  73     { "s",    "set video size", OFFSET(w), AV_OPT_TYPE_IMAGE_SIZE, {.str = "1024x512"}, 0, 0, FLAGS },
  74     { "mode", "set display mode", OFFSET(mode), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=BAR}, 0, NB_MODES-1, FLAGS, "mode" },
  75         { "line", "show lines",  0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=LINE},   0, 0, FLAGS, "mode" },
  76         { "bar",  "show bars",   0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=BAR},    0, 0, FLAGS, "mode" },
  77         { "dot",  "show dots",   0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=DOT},    0, 0, FLAGS, "mode" },
  78     { "ascale", "set amplitude scale", OFFSET(ascale), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=AS_LOG}, 0, NB_ASCALES-1, FLAGS, "ascale" },
  79         { "lin",  "linear",      0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=AS_LINEAR}, 0, 0, FLAGS, "ascale" },
  80         { "sqrt", "square root", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=AS_SQRT},   0, 0, FLAGS, "ascale" },
  81         { "cbrt", "cubic root",  0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=AS_CBRT},   0, 0, FLAGS, "ascale" },
  82         { "log",  "logarithmic", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=AS_LOG},    0, 0, FLAGS, "ascale" },
  83     { "fscale", "set frequency scale", OFFSET(fscale), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=FS_LINEAR}, 0, NB_FSCALES-1, FLAGS, "fscale" },
  84         { "lin",  "linear",              0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=FS_LINEAR}, 0, 0, FLAGS, "fscale" },
  85         { "log",  "logarithmic",         0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=FS_LOG},    0, 0, FLAGS, "fscale" },
  86         { "rlog", "reverse logarithmic", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=FS_RLOG},   0, 0, FLAGS, "fscale" },
  87     { "win_size", "set window size", OFFSET(fft_bits), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=11}, 4, 16, FLAGS, "fft" },
  88         { "w16",    0, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=4},  0, 0, FLAGS, "fft" },
  89         { "w32",    0, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=5},  0, 0, FLAGS, "fft" },
  90         { "w64",    0, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=6},  0, 0, FLAGS, "fft" },
  91         { "w128",   0, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=7},  0, 0, FLAGS, "fft" },
  92         { "w256",   0, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=8},  0, 0, FLAGS, "fft" },
  93         { "w512",   0, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=9},  0, 0, FLAGS, "fft" },
  94         { "w1024",  0, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=10}, 0, 0, FLAGS, "fft" },
  95         { "w2048",  0, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=11}, 0, 0, FLAGS, "fft" },
  96         { "w4096",  0, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=12}, 0, 0, FLAGS, "fft" },
  97         { "w8192",  0, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=13}, 0, 0, FLAGS, "fft" },
  98         { "w16384", 0, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=14}, 0, 0, FLAGS, "fft" },
  99         { "w32768", 0, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=15}, 0, 0, FLAGS, "fft" },
 100         { "w65536", 0, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=16}, 0, 0, FLAGS, "fft" },
 101     { "win_func", "set window function", OFFSET(win_func), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=WFUNC_HANNING}, 0, NB_WFUNC-1, FLAGS, "win_func" },
 102         { "rect",     "Rectangular",      0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=WFUNC_RECT},     0, 0, FLAGS, "win_func" },
 103         { "bartlett", "Bartlett",         0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=WFUNC_BARTLETT}, 0, 0, FLAGS, "win_func" },
 104         { "hanning",  "Hanning",          0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=WFUNC_HANNING},  0, 0, FLAGS, "win_func" },
 105         { "hamming",  "Hamming",          0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=WFUNC_HAMMING},  0, 0, FLAGS, "win_func" },
 106         { "blackman", "Blackman",         0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=WFUNC_BLACKMAN}, 0, 0, FLAGS, "win_func" },
 107         { "welch",    "Welch",            0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=WFUNC_WELCH},    0, 0, FLAGS, "win_func" },
 108         { "flattop",  "Flat-top",         0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=WFUNC_FLATTOP},  0, 0, FLAGS, "win_func" },
 109         { "bharris",  "Blackman-Harris",  0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=WFUNC_BHARRIS},  0, 0, FLAGS, "win_func" },
 110         { "bnuttall", "Blackman-Nuttall", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=WFUNC_BNUTTALL}, 0, 0, FLAGS, "win_func" },
 111         { "bhann",    "Bartlett-Hann",    0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=WFUNC_BHANN},    0, 0, FLAGS, "win_func" },
 112         { "sine",     "Sine",             0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=WFUNC_SINE},     0, 0, FLAGS, "win_func" },
 113         { "nuttall",  "Nuttall",          0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=WFUNC_NUTTALL},  0, 0, FLAGS, "win_func" },
 114         { "lanczos",  "Lanczos",          0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=WFUNC_LANCZOS},  0, 0, FLAGS, "win_func" },
 115         { "gauss",    "Gauss",            0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=WFUNC_GAUSS},    0, 0, FLAGS, "win_func" },
 116         { "tukey",    "Tukey",            0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=WFUNC_TUKEY},    0, 0, FLAGS, "win_func" },
 117         { "dolph",    "Dolph-Chebyshev",  0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=WFUNC_DOLPH},    0, 0, FLAGS, "win_func" },
 118         { "cauchy",   "Cauchy",           0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=WFUNC_CAUCHY},   0, 0, FLAGS, "win_func" },
 119         { "parzen",   "Parzen",           0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=WFUNC_PARZEN},   0, 0, FLAGS, "win_func" },
 120         { "poisson",  "Poisson",          0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=WFUNC_POISSON},  0, 0, FLAGS, "win_func" },
 121     { "overlap",  "set window overlap", OFFSET(overlap), AV_OPT_TYPE_FLOAT, {.dbl=1.}, 0., 1., FLAGS },
 122     { "averaging", "set time averaging", OFFSET(avg), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=1}, 0, INT32_MAX, FLAGS },
 123     { "colors", "set channels colors", OFFSET(colors), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str = "red|green|blue|yellow|orange|lime|pink|magenta|brown" }, 0, 0, FLAGS },
 124     { "cmode", "set channel mode", OFFSET(cmode), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=COMBINED}, 0, NB_CMODES-1, FLAGS, "cmode" },
 125         { "combined", "show all channels in same window",  0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=COMBINED}, 0, 0, FLAGS, "cmode" },
 126         { "separate", "show each channel in own window",   0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=SEPARATE}, 0, 0, FLAGS, "cmode" },
 127     { "minamp",  "set minimum amplitude", OFFSET(minamp), AV_OPT_TYPE_FLOAT, {.dbl=1e-6}, FLT_MIN, 1e-6, FLAGS },
 128     { NULL }
 129 };
 130
 131 AVFILTER_DEFINE_CLASS(showfreqs);
 132
 133 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
 134 {
 135     AVFilterFormats *formats = NULL;
 136     AVFilterChannelLayouts *layouts = NULL;
 137     AVFilterLink *inlink = ctx->inputs[0];
 138     AVFilterLink *outlink = ctx->outputs[0];
 139     static const enum AVSampleFormat sample_fmts[] = { AV_SAMPLE_FMT_FLTP, AV_SAMPLE_FMT_NONE };
 140     static const enum AVPixelFormat pix_fmts[] = { AV_PIX_FMT_RGBA, AV_PIX_FMT_NONE };
 141     int ret;
 142
 143     /* set input audio formats */
 144     formats = ff_make_format_list(sample_fmts);
 145     if ((ret = ff_formats_ref(formats, &inlink->out_formats)) < 0)
 146         return ret;
 147
 148     layouts = ff_all_channel_layouts();
 149     if ((ret = ff_channel_layouts_ref(layouts, &inlink->out_channel_layouts)) < 0)
 150         return ret;
 151
 152     formats = ff_all_samplerates();
 153     if ((ret = ff_formats_ref(formats, &inlink->out_samplerates)) < 0)
 154         return ret;
 155
 156     /* set output video format */
 157     formats = ff_make_format_list(pix_fmts);
 158     if ((ret = ff_formats_ref(formats, &outlink->in_formats)) < 0)
 159         return ret;
 160
 161     return 0;
 162 }
 163
 164 static av_cold int init(AVFilterContext *ctx)
 165 {
 166     ShowFreqsContext *s = ctx->priv;
 167
 168     s->pts = AV_NOPTS_VALUE;
 169
 170     return 0;
 171 }
 172
 173 static int config_output(AVFilterLink *outlink)
 174 {
 175     AVFilterContext *ctx = outlink->src;
 176     AVFilterLink *inlink = ctx->inputs[0];
 177     ShowFreqsContext *s = ctx->priv;
 178     float overlap;
 179     int i;
 180
 181     s->nb_freq = 1 << (s->fft_bits - 1);
 182     s->win_size = s->nb_freq << 1;
 183     av_audio_fifo_free(s->fifo);
 184     av_fft_end(s->fft);
 185     s->fft = av_fft_init(s->fft_bits, 0);
 186     if (!s->fft) {
 187         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Unable to create FFT context. "
 188                "The window size might be too high.\n");
 189         return AVERROR(ENOMEM);
 190     }
 191
 192     /* FFT buffers: x2 for each (display) channel buffer.
 193      * Note: we use free and malloc instead of a realloc-like function to
 194      * make sure the buffer is aligned in memory for the FFT functions. */
 195     for (i = 0; i < s->nb_channels; i++) {
 196         av_freep(&s->fft_data[i]);
 197         av_freep(&s->avg_data[i]);
 198     }
 199     av_freep(&s->fft_data);
 200     av_freep(&s->avg_data);
 201     s->nb_channels = inlink->channels;
 202
 203     s->fft_data = av_calloc(s->nb_channels, sizeof(*s->fft_data));
 204     if (!s->fft_data)
 205         return AVERROR(ENOMEM);
 206     s->avg_data = av_calloc(s->nb_channels, sizeof(*s->avg_data));
 207     if (!s->fft_data)
 208         return AVERROR(ENOMEM);
 209     for (i = 0; i < s->nb_channels; i++) {
 210         s->fft_data[i] = av_calloc(s->win_size, sizeof(**s->fft_data));
 211         s->avg_data[i] = av_calloc(s->nb_freq, sizeof(**s->avg_data));
 212         if (!s->fft_data[i] || !s->avg_data[i])
 213             return AVERROR(ENOMEM);
 214     }
 215
 216     /* pre-calc windowing function */
 217     s->window_func_lut = av_realloc_f(s->window_func_lut, s->win_size,
 218                                       sizeof(*s->window_func_lut));
 219     if (!s->window_func_lut)
 220         return AVERROR(ENOMEM);
 221     ff_generate_window_func(s->window_func_lut, s->win_size, s->win_func, &overlap);
 222     if (s->overlap == 1.)
 223         s->overlap = overlap;
 224     s->hop_size = (1. - s->overlap) * s->win_size;
 225     if (s->hop_size < 1) {
 226         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "overlap %f too big\n", s->overlap);
 227         return AVERROR(EINVAL);
 228     }
 229
 230     for (s->scale = 0, i = 0; i < s->win_size; i++) {
 231         s->scale += s->window_func_lut[i] * s->window_func_lut[i];
 232     }
 233
 234     outlink->frame_rate = av_make_q(inlink->sample_rate, s->win_size * (1.-s->overlap));
 235     outlink->sample_aspect_ratio = (AVRational){1,1};
 236     outlink->w = s->w;
 237     outlink->h = s->h;
 238
 239     s->fifo = av_audio_fifo_alloc(inlink->format, inlink->channels, s->win_size);
 240     if (!s->fifo)
 241         return AVERROR(ENOMEM);
 242     return 0;
 243 }
 244
 245 static inline void draw_dot(AVFrame *out, int x, int y, uint8_t fg[4])
 246 {
 247
 248     uint32_t color = AV_RL32(out->data[0] + y * out->linesize[0] + x * 4);
 249
 250     if ((color & 0xffffff) != 0)
 251         AV_WL32(out->data[0] + y * out->linesize[0] + x * 4, AV_RL32(fg) | color);
 252     else
 253         AV_WL32(out->data[0] + y * out->linesize[0] + x * 4, AV_RL32(fg));
 254 }
 255
 256 static int get_sx(ShowFreqsContext *s, int f)
 257 {
 258     switch (s->fscale) {
 259     case FS_LINEAR:
 260         return (s->w/(float)s->nb_freq)*f;
 261     case FS_LOG:
 262         return s->w-pow(s->w, (s->nb_freq-f-1)/(s->nb_freq-1.));
 263     case FS_RLOG:
 264         return pow(s->w, f/(s->nb_freq-1.));
 265     }
 266
 267     return 0;
 268 }
 269
 270 static float get_bsize(ShowFreqsContext *s, int f)
 271 {
 272     switch (s->fscale) {
 273     case FS_LINEAR:
 274         return s->w/(float)s->nb_freq;
 275     case FS_LOG:
 276         return pow(s->w, (s->nb_freq-f-1)/(s->nb_freq-1.))-
 277                pow(s->w, (s->nb_freq-f-2)/(s->nb_freq-1.));
 278     case FS_RLOG:
 279         return pow(s->w, (f+1)/(s->nb_freq-1.))-
 280                pow(s->w,  f   /(s->nb_freq-1.));
 281     }
 282
 283     return 1.;
 284 }
 285
 286 static inline void plot_freq(ShowFreqsContext *s, int ch,
 287                              double a, int f, uint8_t fg[4], int *prev_y,
 288                              AVFrame *out, AVFilterLink *outlink)
 289 {
 290     const int w = s->w;
 291     const float min = s->minamp;
 292     const float avg = s->avg_data[ch][f];
 293     const float bsize = get_bsize(s, f);
 294     const int sx = get_sx(s, f);
 295     int end = outlink->h;
 296     int x, y, i;
 297
 298     switch(s->ascale) {
 299     case AS_SQRT:
 300         a = 1.0 - sqrt(a);
 301         break;
 302     case AS_CBRT:
 303         a = 1.0 - cbrt(a);
 304         break;
 305     case AS_LOG:
 306         a = log(av_clipd(a, min, 1)) / log(min);
 307         break;
 308     case AS_LINEAR:
 309         a = 1.0 - a;
 310         break;
 311     }
 312
 313     switch (s->cmode) {
 314     case COMBINED:
 315         y = a * outlink->h - 1;
 316         break;
 317     case SEPARATE:
 318         end = (outlink->h / s->nb_channels) * (ch + 1);
 319         y = (outlink->h / s->nb_channels) * ch + a * (outlink->h / s->nb_channels) - 1;
 320         break;
 321     default:
 322         av_assert0(0);
 323     }
 324     if (y < 0)
 325         return;
 326
 327     switch (s->avg) {
 328     case 0:
 329         y = s->avg_data[ch][f] = !outlink->frame_count_in ? y : FFMIN(avg, y);
 330         break;
 331     case 1:
 332         break;
 333     default:
 334         s->avg_data[ch][f] = avg + y * (y - avg) / (FFMIN(outlink->frame_count_in + 1, s->avg) * y);
 335         y = s->avg_data[ch][f];
 336         break;
 337     }
 338
 339     switch(s->mode) {
 340     case LINE:
 341         if (*prev_y == -1) {
 342             *prev_y = y;
 343         }
 344         if (y <= *prev_y) {
 345             for (x = sx + 1; x < sx + bsize && x < w; x++)
 346                 draw_dot(out, x, y, fg);
 347             for (i = y; i <= *prev_y; i++)
 348                 draw_dot(out, sx, i, fg);
 349         } else {
 350             for (i = *prev_y; i <= y; i++)
 351                 draw_dot(out, sx, i, fg);
 352             for (x = sx + 1; x < sx + bsize && x < w; x++)
 353                 draw_dot(out, x, i - 1, fg);
 354         }
 355         *prev_y = y;
 356         break;
 357     case BAR:
 358         for (x = sx; x < sx + bsize && x < w; x++)
 359             for (i = y; i < end; i++)
 360                 draw_dot(out, x, i, fg);
 361         break;
 362     case DOT:
 363         for (x = sx; x < sx + bsize && x < w; x++)
 364             draw_dot(out, x, y, fg);
 365         break;
 366     }
 367 }
 368
 369 static int plot_freqs(AVFilterLink *inlink, AVFrame *in)
 370 {
 371     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
 372     AVFilterLink *outlink = ctx->outputs[0];
 373     ShowFreqsContext *s = ctx->priv;
 374     const int win_size = s->win_size;
 375     char *colors, *color, *saveptr = NULL;
 376     AVFrame *out;
 377     int ch, n;
 378
 379     out = ff_get_video_buffer(outlink, outlink->w, outlink->h);
 380     if (!out)
 381         return AVERROR(ENOMEM);
 382
 383     for (n = 0; n < outlink->h; n++)
 384         memset(out->data[0] + out->linesize[0] * n, 0, outlink->w * 4);
 385
 386     /* fill FFT input with the number of samples available */
 387     for (ch = 0; ch < s->nb_channels; ch++) {
 388         const float *p = (float *)in->extended_data[ch];
 389
 390         for (n = 0; n < in->nb_samples; n++) {
 391             s->fft_data[ch][n].re = p[n] * s->window_func_lut[n];
 392             s->fft_data[ch][n].im = 0;
 393         }
 394         for (; n < win_size; n++) {
 395             s->fft_data[ch][n].re = 0;
 396             s->fft_data[ch][n].im = 0;
 397         }
 398     }
 399
 400     /* run FFT on each samples set */
 401     for (ch = 0; ch < s->nb_channels; ch++) {
 402         av_fft_permute(s->fft, s->fft_data[ch]);
 403         av_fft_calc(s->fft, s->fft_data[ch]);
 404     }
 405
 406 #define RE(x, ch) s->fft_data[ch][x].re
 407 #define IM(x, ch) s->fft_data[ch][x].im
 408 #define M(a, b) (sqrt((a) * (a) + (b) * (b)))
 409
 410     colors = av_strdup(s->colors);
 411     if (!colors) {
 412         av_frame_free(&out);
 413         return AVERROR(ENOMEM);
 414     }
 415
 416     for (ch = 0; ch < s->nb_channels; ch++) {
 417         uint8_t fg[4] = { 0xff, 0xff, 0xff, 0xff };
 418         int prev_y = -1, f;
 419         double a;
 420
 421         color = av_strtok(ch == 0 ? colors : NULL, " |", &saveptr);
 422         if (color)
 423             av_parse_color(fg, color, -1, ctx);
 424
 425         a = av_clipd(M(RE(0, ch), 0) / s->scale, 0, 1);
 426         plot_freq(s, ch, a, 0, fg, &prev_y, out, outlink);
 427
 428         for (f = 1; f < s->nb_freq; f++) {
 429             a = av_clipd(M(RE(f, ch), IM(f, ch)) / s->scale, 0, 1);
 430
 431             plot_freq(s, ch, a, f, fg, &prev_y, out, outlink);
 432         }
 433     }
 434
 435     av_free(colors);
 436     out->pts = in->pts;
 437     return ff_filter_frame(outlink, out);
 438 }
 439
 440 static int filter_frame(AVFilterLink *inlink, AVFrame *in)
 441 {
 442     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
 443     ShowFreqsContext *s = ctx->priv;
 444     AVFrame *fin = NULL;
 445     int consumed = 0;
 446     int ret = 0;
 447
 448     if (s->pts == AV_NOPTS_VALUE)
 449         s->pts = in->pts - av_audio_fifo_size(s->fifo);
 450
 451     av_audio_fifo_write(s->fifo, (void **)in->extended_data, in->nb_samples);
 452     while (av_audio_fifo_size(s->fifo) >= s->win_size) {
 453         fin = ff_get_audio_buffer(inlink, s->win_size);
 454         if (!fin) {
 455             ret = AVERROR(ENOMEM);
 456             goto fail;
 457         }
 458
 459         fin->pts = s->pts + consumed;
 460         consumed += s->hop_size;
 461         ret = av_audio_fifo_peek(s->fifo, (void **)fin->extended_data, s->win_size);
 462         if (ret < 0)
 463             goto fail;
 464
 465         ret = plot_freqs(inlink, fin);
 466         av_frame_free(&fin);
 467         av_audio_fifo_drain(s->fifo, s->hop_size);
 468         if (ret < 0)
 469             goto fail;
 470     }
 471
 472 fail:
 473     s->pts = AV_NOPTS_VALUE;
 474     av_frame_free(&fin);
 475     av_frame_free(&in);
 476     return ret;
 477 }
 478
 479 static av_cold void uninit(AVFilterContext *ctx)
 480 {
 481     ShowFreqsContext *s = ctx->priv;
 482     int i;
 483
 484     av_fft_end(s->fft);
 485     for (i = 0; i < s->nb_channels; i++) {
 486         if (s->fft_data)
 487             av_freep(&s->fft_data[i]);
 488         if (s->avg_data)
 489             av_freep(&s->avg_data[i]);
 490     }
 491     av_freep(&s->fft_data);
 492     av_freep(&s->avg_data);
 493     av_freep(&s->window_func_lut);
 494     av_audio_fifo_free(s->fifo);
 495 }
 496
 497 static const AVFilterPad showfreqs_inputs[] = {
 498     {
 499         .name         = "default",
 500         .type         = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
 501         .filter_frame = filter_frame,
 502     },
 503     { NULL }
 504 };
 505
 506 static const AVFilterPad showfreqs_outputs[] = {
 507     {
 508         .name          = "default",
 509         .type          = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 510         .config_props  = config_output,
 511     },
 512     { NULL }
 513 };
 514
 515 AVFilter ff_avf_showfreqs = {
 516     .name          = "showfreqs",
 517     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Convert input audio to a frequencies video output."),
 518     .init          = init,
 519     .uninit        = uninit,
 520     .query_formats = query_formats,
 521     .priv_size     = sizeof(ShowFreqsContext),
 522     .inputs        = showfreqs_inputs,
 523     .outputs       = showfreqs_outputs,
 524     .priv_class    = &showfreqs_class,
 525 };