Subversion Repositories Kolibri OS

Rev

Blame | Last modification | View Log | RSS feed

  1. /*
  2.  * Copyright (c) 2013 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. /**
  22.  * @file
  23.  * phaser audio filter
  24.  */
  25.  
  26. #include "libavutil/avassert.h"
  27. #include "libavutil/opt.h"
  28. #include "audio.h"
  29. #include "avfilter.h"
  30. #include "internal.h"
  31. #include "generate_wave_table.h"
  32.  
  33. typedef struct AudioPhaserContext {
  34.     const AVClass *class;
  35.     double in_gain, out_gain;
  36.     double delay;
  37.     double decay;
  38.     double speed;
  39.  
  40.     int type;
  41.  
  42.     int delay_buffer_length;
  43.     double *delay_buffer;
  44.  
  45.     int modulation_buffer_length;
  46.     int32_t *modulation_buffer;
  47.  
  48.     int delay_pos, modulation_pos;
  49.  
  50.     void (*phaser)(struct AudioPhaserContext *s,
  51.                    uint8_t * const *src, uint8_t **dst,
  52.                    int nb_samples, int channels);
  53. } AudioPhaserContext;
  54.  
  55. #define OFFSET(x) offsetof(AudioPhaserContext, x)
  56. #define FLAGS AV_OPT_FLAG_AUDIO_PARAM|AV_OPT_FLAG_FILTERING_PARAM
  57.  
  58. static const AVOption aphaser_options[] = {
  59.     { "in_gain",  "set input gain",            OFFSET(in_gain),  AV_OPT_TYPE_DOUBLE, {.dbl=.4},  0,  1,   FLAGS },
  60.     { "out_gain", "set output gain",           OFFSET(out_gain), AV_OPT_TYPE_DOUBLE, {.dbl=.74}, 0,  1e9, FLAGS },
  61.     { "delay",    "set delay in milliseconds", OFFSET(delay),    AV_OPT_TYPE_DOUBLE, {.dbl=3.},  0,  5,   FLAGS },
  62.     { "decay",    "set decay",                 OFFSET(decay),    AV_OPT_TYPE_DOUBLE, {.dbl=.4},  0, .99,  FLAGS },
  63.     { "speed",    "set modulation speed",      OFFSET(speed),    AV_OPT_TYPE_DOUBLE, {.dbl=.5}, .1,  2,   FLAGS },
  64.     { "type",     "set modulation type",       OFFSET(type),     AV_OPT_TYPE_INT,    {.i64=WAVE_TRI}, 0, WAVE_NB-1, FLAGS, "type" },
  65.     { "triangular",  NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64=WAVE_TRI}, 0, 0, FLAGS, "type" },
  66.     { "t",           NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64=WAVE_TRI}, 0, 0, FLAGS, "type" },
  67.     { "sinusoidal",  NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64=WAVE_SIN}, 0, 0, FLAGS, "type" },
  68.     { "s",           NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64=WAVE_SIN}, 0, 0, FLAGS, "type" },
  69.     { NULL }
  70. };
  71.  
  72. AVFILTER_DEFINE_CLASS(aphaser);
  73.  
  74. static av_cold int init(AVFilterContext *ctx)
  75. {
  76.     AudioPhaserContext *s = ctx->priv;
  77.  
  78.     if (s->in_gain > (1 - s->decay * s->decay))
  79.         av_log(ctx, AV_LOG_WARNING, "in_gain may cause clipping\n");
  80.     if (s->in_gain / (1 - s->decay) > 1 / s->out_gain)
  81.         av_log(ctx, AV_LOG_WARNING, "out_gain may cause clipping\n");
  82.  
  83.     return 0;
  84. }
  85.  
  86. static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
  87. {
  88.     AVFilterFormats *formats;
  89.     AVFilterChannelLayouts *layouts;
  90.     static const enum AVSampleFormat sample_fmts[] = {
  91.         AV_SAMPLE_FMT_DBL, AV_SAMPLE_FMT_DBLP,
  92.         AV_SAMPLE_FMT_FLT, AV_SAMPLE_FMT_FLTP,
  93.         AV_SAMPLE_FMT_S32, AV_SAMPLE_FMT_S32P,
  94.         AV_SAMPLE_FMT_S16, AV_SAMPLE_FMT_S16P,
  95.         AV_SAMPLE_FMT_NONE
  96.     };
  97.     int ret;
  98.  
  99.     layouts = ff_all_channel_layouts();
  100.     if (!layouts)
  101.         return AVERROR(ENOMEM);
  102.     ret = ff_set_common_channel_layouts(ctx, layouts);
  103.     if (ret < 0)
  104.         return ret;
  105.  
  106.     formats = ff_make_format_list(sample_fmts);
  107.     if (!formats)
  108.         return AVERROR(ENOMEM);
  109.     ret = ff_set_common_formats(ctx, formats);
  110.     if (ret < 0)
  111.         return ret;
  112.  
  113.     formats = ff_all_samplerates();
  114.     if (!formats)
  115.         return AVERROR(ENOMEM);
  116.     return ff_set_common_samplerates(ctx, formats);
  117. }
  118.  
  119. #define MOD(a, b) (((a) >= (b)) ? (a) - (b) : (a))
  120.  
  121. #define PHASER_PLANAR(name, type)                                      \
  122. static void phaser_## name ##p(AudioPhaserContext *s,                  \
  123.                                uint8_t * const *ssrc, uint8_t **ddst,  \
  124.                                int nb_samples, int channels)           \
  125. {                                                                      \
  126.     int i, c, delay_pos, modulation_pos;                               \
  127.                                                                        \
  128.     av_assert0(channels > 0);                                          \
  129.     for (c = 0; c < channels; c++) {                                   \
  130.         type *src = (type *)ssrc[c];                                   \
  131.         type *dst = (type *)ddst[c];                                   \
  132.         double *buffer = s->delay_buffer +                             \
  133.                          c * s->delay_buffer_length;                   \
  134.                                                                        \
  135.         delay_pos      = s->delay_pos;                                 \
  136.         modulation_pos = s->modulation_pos;                            \
  137.                                                                        \
  138.         for (i = 0; i < nb_samples; i++, src++, dst++) {               \
  139.             double v = *src * s->in_gain + buffer[                     \
  140.                        MOD(delay_pos + s->modulation_buffer[           \
  141.                        modulation_pos],                                \
  142.                        s->delay_buffer_length)] * s->decay;            \
  143.                                                                        \
  144.             modulation_pos = MOD(modulation_pos + 1,                   \
  145.                              s->modulation_buffer_length);             \
  146.             delay_pos = MOD(delay_pos + 1, s->delay_buffer_length);    \
  147.             buffer[delay_pos] = v;                                     \
  148.                                                                        \
  149.             *dst = v * s->out_gain;                                    \
  150.         }                                                              \
  151.     }                                                                  \
  152.                                                                        \
  153.     s->delay_pos      = delay_pos;                                     \
  154.     s->modulation_pos = modulation_pos;                                \
  155. }
  156.  
  157. #define PHASER(name, type)                                              \
  158. static void phaser_## name (AudioPhaserContext *s,                      \
  159.                             uint8_t * const *ssrc, uint8_t **ddst,      \
  160.                             int nb_samples, int channels)               \
  161. {                                                                       \
  162.     int i, c, delay_pos, modulation_pos;                                \
  163.     type *src = (type *)ssrc[0];                                        \
  164.     type *dst = (type *)ddst[0];                                        \
  165.     double *buffer = s->delay_buffer;                                   \
  166.                                                                         \
  167.     delay_pos      = s->delay_pos;                                      \
  168.     modulation_pos = s->modulation_pos;                                 \
  169.                                                                         \
  170.     for (i = 0; i < nb_samples; i++) {                                  \
  171.         int pos = MOD(delay_pos + s->modulation_buffer[modulation_pos], \
  172.                       s->delay_buffer_length) * channels;               \
  173.         int npos;                                                       \
  174.                                                                         \
  175.         delay_pos = MOD(delay_pos + 1, s->delay_buffer_length);         \
  176.         npos = delay_pos * channels;                                    \
  177.         for (c = 0; c < channels; c++, src++, dst++) {                  \
  178.             double v = *src * s->in_gain + buffer[pos + c] * s->decay;  \
  179.                                                                         \
  180.             buffer[npos + c] = v;                                       \
  181.                                                                         \
  182.             *dst = v * s->out_gain;                                     \
  183.         }                                                               \
  184.                                                                         \
  185.         modulation_pos = MOD(modulation_pos + 1,                        \
  186.                          s->modulation_buffer_length);                  \
  187.     }                                                                   \
  188.                                                                         \
  189.     s->delay_pos      = delay_pos;                                      \
  190.     s->modulation_pos = modulation_pos;                                 \
  191. }
  192.  
  193. PHASER_PLANAR(dbl, double)
  194. PHASER_PLANAR(flt, float)
  195. PHASER_PLANAR(s16, int16_t)
  196. PHASER_PLANAR(s32, int32_t)
  197.  
  198. PHASER(dbl, double)
  199. PHASER(flt, float)
  200. PHASER(s16, int16_t)
  201. PHASER(s32, int32_t)
  202.  
  203. static int config_output(AVFilterLink *outlink)
  204. {
  205.     AudioPhaserContext *s = outlink->src->priv;
  206.     AVFilterLink *inlink = outlink->src->inputs[0];
  207.  
  208.     s->delay_buffer_length = s->delay * 0.001 * inlink->sample_rate + 0.5;
  209.     if (s->delay_buffer_length <= 0) {
  210.         av_log(outlink->src, AV_LOG_ERROR, "delay is too small\n");
  211.         return AVERROR(EINVAL);
  212.     }
  213.     s->delay_buffer = av_calloc(s->delay_buffer_length, sizeof(*s->delay_buffer) * inlink->channels);
  214.     s->modulation_buffer_length = inlink->sample_rate / s->speed + 0.5;
  215.     s->modulation_buffer = av_malloc_array(s->modulation_buffer_length, sizeof(*s->modulation_buffer));
  216.  
  217.     if (!s->modulation_buffer || !s->delay_buffer)
  218.         return AVERROR(ENOMEM);
  219.  
  220.     ff_generate_wave_table(s->type, AV_SAMPLE_FMT_S32,
  221.                            s->modulation_buffer, s->modulation_buffer_length,
  222.                            1., s->delay_buffer_length, M_PI / 2.0);
  223.  
  224.     s->delay_pos = s->modulation_pos = 0;
  225.  
  226.     switch (inlink->format) {
  227.     case AV_SAMPLE_FMT_DBL:  s->phaser = phaser_dbl;  break;
  228.     case AV_SAMPLE_FMT_DBLP: s->phaser = phaser_dblp; break;
  229.     case AV_SAMPLE_FMT_FLT:  s->phaser = phaser_flt;  break;
  230.     case AV_SAMPLE_FMT_FLTP: s->phaser = phaser_fltp; break;
  231.     case AV_SAMPLE_FMT_S16:  s->phaser = phaser_s16;  break;
  232.     case AV_SAMPLE_FMT_S16P: s->phaser = phaser_s16p; break;
  233.     case AV_SAMPLE_FMT_S32:  s->phaser = phaser_s32;  break;
  234.     case AV_SAMPLE_FMT_S32P: s->phaser = phaser_s32p; break;
  235.     default: av_assert0(0);
  236.     }
  237.  
  238.     return 0;
  239. }
  240.  
  241. static int filter_frame(AVFilterLink *inlink, AVFrame *inbuf)
  242. {
  243.     AudioPhaserContext *s = inlink->dst->priv;
  244.     AVFilterLink *outlink = inlink->dst->outputs[0];
  245.     AVFrame *outbuf;
  246.  
  247.     if (av_frame_is_writable(inbuf)) {
  248.         outbuf = inbuf;
  249.     } else {
  250.         outbuf = ff_get_audio_buffer(inlink, inbuf->nb_samples);
  251.         if (!outbuf)
  252.             return AVERROR(ENOMEM);
  253.         av_frame_copy_props(outbuf, inbuf);
  254.     }
  255.  
  256.     s->phaser(s, inbuf->extended_data, outbuf->extended_data,
  257.               outbuf->nb_samples, av_frame_get_channels(outbuf));
  258.  
  259.     if (inbuf != outbuf)
  260.         av_frame_free(&inbuf);
  261.  
  262.     return ff_filter_frame(outlink, outbuf);
  263. }
  264.  
  265. static av_cold void uninit(AVFilterContext *ctx)
  266. {
  267.     AudioPhaserContext *s = ctx->priv;
  268.  
  269.     av_freep(&s->delay_buffer);
  270.     av_freep(&s->modulation_buffer);
  271. }
  272.  
  273. static const AVFilterPad aphaser_inputs[] = {
  274.     {
  275.         .name         = "default",
  276.         .type         = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
  277.         .filter_frame = filter_frame,
  278.     },
  279.     { NULL }
  280. };
  281.  
  282. static const AVFilterPad aphaser_outputs[] = {
  283.     {
  284.         .name         = "default",
  285.         .type         = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
  286.         .config_props = config_output,
  287.     },
  288.     { NULL }
  289. };
  290.  
  291. AVFilter ff_af_aphaser = {
  292.     .name          = "aphaser",
  293.     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Add a phasing effect to the audio."),
  294.     .query_formats = query_formats,
  295.     .priv_size     = sizeof(AudioPhaserContext),
  296.     .init          = init,
  297.     .uninit        = uninit,
  298.     .inputs        = aphaser_inputs,
  299.     .outputs       = aphaser_outputs,
  300.     .priv_class    = &aphaser_class,
  301. };
  302.