mirror of https://github.com/FFmpeg/FFmpeg.git
Paul B Mahol
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2934a10f2e
commit
dc72d1dde9
6 changed files with 869 additions and 1 deletions
@ -0,0 +1,835 @@ |
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* Copyright (c) 2017 Paul B Mahol |
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* This file is part of FFmpeg. |
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* FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or |
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* modify it under the terms of the GNU Lesser General Public |
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* License as published by the Free Software Foundation; either |
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* version 2.1 of the License, or (at your option) any later version. |
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* FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful, |
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* but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of |
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* MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the GNU |
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* Lesser General Public License for more details. |
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* You should have received a copy of the GNU Lesser General Public |
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* License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software |
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* Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA |
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#include "libavutil/audio_fifo.h" |
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#include "libavutil/channel_layout.h" |
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#include "libavutil/opt.h" |
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#include "libavcodec/avfft.h" |
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#include "avfilter.h" |
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#include "audio.h" |
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#include "formats.h" |
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typedef struct AudioSurroundContext { |
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const AVClass *class; |
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char *out_channel_layout_str; |
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float level_in; |
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float level_out; |
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int output_lfe; |
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int lowcutf; |
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int highcutf; |
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float lowcut; |
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float highcut; |
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uint64_t out_channel_layout; |
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int nb_in_channels; |
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int nb_out_channels; |
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AVFrame *input; |
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AVFrame *output; |
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AVFrame *overlap_buffer; |
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int buf_size; |
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int hop_size; |
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AVAudioFifo *fifo; |
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RDFTContext **rdft, **irdft; |
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float *window_func_lut; |
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int64_t pts; |
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void (*upmix)(AVFilterContext *ctx, |
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float l_phase, |
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float r_phase, |
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float c_phase, |
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float mag_total, |
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float x, float y, |
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int n); |
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} AudioSurroundContext; |
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static int query_formats(AVFilterContext *ctx) |
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{ |
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AudioSurroundContext *s = ctx->priv; |
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AVFilterFormats *formats = NULL; |
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AVFilterChannelLayouts *layouts = NULL; |
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int ret; |
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ret = ff_add_format(&formats, AV_SAMPLE_FMT_FLTP); |
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if (ret) |
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return ret; |
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ret = ff_set_common_formats(ctx, formats); |
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|
if (ret) |
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return ret; |
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layouts = NULL; |
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ret = ff_add_channel_layout(&layouts, s->out_channel_layout); |
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|
if (ret) |
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return ret; |
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|
ret = ff_channel_layouts_ref(layouts, &ctx->outputs[0]->in_channel_layouts); |
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|
if (ret) |
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|
return ret; |
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|
layouts = NULL; |
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|
ret = ff_add_channel_layout(&layouts, AV_CH_LAYOUT_STEREO); |
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|
if (ret) |
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|
return ret; |
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|
ret = ff_channel_layouts_ref(layouts, &ctx->inputs[0]->out_channel_layouts); |
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|
if (ret) |
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|
return ret; |
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|
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|
formats = ff_all_samplerates(); |
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|
if (!formats) |
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|
return AVERROR(ENOMEM); |
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|
return ff_set_common_samplerates(ctx, formats); |
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|
} |
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|
static int config_input(AVFilterLink *inlink) |
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|
{ |
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|
AVFilterContext *ctx = inlink->dst; |
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|
AudioSurroundContext *s = ctx->priv; |
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|
int ch; |
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|
s->rdft = av_calloc(inlink->channels, sizeof(*s->rdft)); |
||||||
|
if (!s->rdft) |
||||||
|
return AVERROR(ENOMEM); |
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|
|
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|
for (ch = 0; ch < inlink->channels; ch++) { |
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|
s->rdft[ch] = av_rdft_init(ff_log2(s->buf_size), DFT_R2C); |
||||||
|
if (!s->rdft[ch]) |
||||||
|
return AVERROR(ENOMEM); |
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|
} |
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|
s->nb_in_channels = inlink->channels; |
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|
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|
s->input = ff_get_audio_buffer(inlink, s->buf_size * 2); |
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|
if (!s->input) |
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|
return AVERROR(ENOMEM); |
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|
|
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|
s->fifo = av_audio_fifo_alloc(inlink->format, inlink->channels, s->buf_size); |
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|
if (!s->fifo) |
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|
return AVERROR(ENOMEM); |
||||||
|
|
||||||
|
s->lowcut = 1.f * s->lowcutf / (inlink->sample_rate * 0.5) * (s->buf_size / 2); |
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|
s->highcut = 1.f * s->highcutf / (inlink->sample_rate * 0.5) * (s->buf_size / 2); |
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|
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|
return 0; |
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|
} |
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|
static int config_output(AVFilterLink *outlink) |
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|
{ |
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|
AVFilterContext *ctx = outlink->src; |
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|
AudioSurroundContext *s = ctx->priv; |
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|
int ch; |
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|
s->irdft = av_calloc(outlink->channels, sizeof(*s->irdft)); |
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|
if (!s->irdft) |
||||||
|
return AVERROR(ENOMEM); |
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|
|
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|
for (ch = 0; ch < outlink->channels; ch++) { |
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|
s->irdft[ch] = av_rdft_init(ff_log2(s->buf_size), IDFT_C2R); |
||||||
|
if (!s->irdft[ch]) |
||||||
|
return AVERROR(ENOMEM); |
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|
} |
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|
s->nb_out_channels = outlink->channels; |
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|
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|
s->output = ff_get_audio_buffer(outlink, s->buf_size * 2); |
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|
s->overlap_buffer = ff_get_audio_buffer(outlink, s->buf_size * 2); |
||||||
|
if (!s->overlap_buffer || !s->output) |
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|
return AVERROR(ENOMEM); |
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|
|
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|
return 0; |
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} |
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|
static void stereo_position(float a, float p, float *x, float *y) |
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|
{ |
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|
*x = av_clipf(a+FFMAX(0, sinf(p-M_PI_2))*FFDIFFSIGN(a,0), -1, 1); |
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|
*y = av_clipf(cosf(a*M_PI_2+M_PI)*cosf(M_PI_2-p/M_PI)*M_LN10+1, -1, 1); |
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|
} |
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|
static inline void get_lfe(int output_lfe, int n, float lowcut, float highcut, |
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|
float *lfe_mag, float *mag_total) |
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|
{ |
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|
if (output_lfe && n < highcut) { |
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|
*lfe_mag = n < lowcut ? 1.f : .5f*(1.f+cosf(M_PI*(lowcut-n)/(lowcut-highcut))); |
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|
*lfe_mag *= *mag_total; |
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|
*mag_total -= *lfe_mag; |
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|
} else { |
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|
*lfe_mag = 0.f; |
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|
} |
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} |
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static void upmix_1_0(AVFilterContext *ctx, |
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float l_phase, |
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float r_phase, |
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|
float c_phase, |
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float mag_total, |
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float x, float y, |
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int n) |
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{ |
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|
AudioSurroundContext *s = ctx->priv; |
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float mag, *dst; |
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|
dst = (float *)s->output->extended_data[0]; |
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|
mag = sqrtf(1.f - fabsf(x)) * ((y + 1.f) * .5f) * mag_total; |
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|
dst[2 * n ] = mag * cosf(c_phase); |
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|
dst[2 * n + 1] = mag * sinf(c_phase); |
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} |
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|
static void upmix_stereo(AVFilterContext *ctx, |
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|
float l_phase, |
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float r_phase, |
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|
float c_phase, |
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|
float mag_total, |
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|
float x, float y, |
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|
int n) |
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{ |
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|
AudioSurroundContext *s = ctx->priv; |
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|
float l_mag, r_mag, *dstl, *dstr; |
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|
dstl = (float *)s->output->extended_data[0]; |
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|
dstr = (float *)s->output->extended_data[1]; |
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|
l_mag = sqrtf(.5f * ( x + 1.f)) * ((y + 1.f) * .5f) * mag_total; |
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|
r_mag = sqrtf(.5f * (-x + 1.f)) * ((y + 1.f) * .5f) * mag_total; |
||||||
|
|
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|
dstl[2 * n ] = l_mag * cosf(l_phase); |
||||||
|
dstl[2 * n + 1] = l_mag * sinf(l_phase); |
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|
|
||||||
|
dstr[2 * n ] = r_mag * cosf(r_phase); |
||||||
|
dstr[2 * n + 1] = r_mag * sinf(r_phase); |
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|
} |
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|
static void upmix_2_1(AVFilterContext *ctx, |
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|
float l_phase, |
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|
float r_phase, |
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|
float c_phase, |
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|
float mag_total, |
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|
float x, float y, |
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|
int n) |
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|
{ |
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|
AudioSurroundContext *s = ctx->priv; |
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|
float lfe_mag, l_mag, r_mag, *dstl, *dstr, *dstlfe; |
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|
|
||||||
|
dstl = (float *)s->output->extended_data[0]; |
||||||
|
dstr = (float *)s->output->extended_data[1]; |
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|
dstlfe = (float *)s->output->extended_data[2]; |
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|
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|
get_lfe(s->output_lfe, n, s->lowcut, s->highcut, &lfe_mag, &mag_total); |
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|
l_mag = sqrtf(.5f * ( x + 1.f)) * ((y + 1.f) * .5f) * mag_total; |
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|
r_mag = sqrtf(.5f * (-x + 1.f)) * ((y + 1.f) * .5f) * mag_total; |
||||||
|
|
||||||
|
dstl[2 * n ] = l_mag * cosf(l_phase); |
||||||
|
dstl[2 * n + 1] = l_mag * sinf(l_phase); |
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|
|
||||||
|
dstr[2 * n ] = r_mag * cosf(r_phase); |
||||||
|
dstr[2 * n + 1] = r_mag * sinf(r_phase); |
||||||
|
|
||||||
|
dstlfe[2 * n ] = lfe_mag * cosf(c_phase); |
||||||
|
dstlfe[2 * n + 1] = lfe_mag * sinf(c_phase); |
||||||
|
} |
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|
|
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|
static void upmix_3_0(AVFilterContext *ctx, |
||||||
|
float l_phase, |
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|
float r_phase, |
||||||
|
float c_phase, |
||||||
|
float mag_total, |
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|
float x, float y, |
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|
int n) |
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|
{ |
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|
AudioSurroundContext *s = ctx->priv; |
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|
float l_mag, r_mag, c_mag, *dstc, *dstl, *dstr; |
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|
|
||||||
|
dstl = (float *)s->output->extended_data[0]; |
||||||
|
dstr = (float *)s->output->extended_data[1]; |
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|
dstc = (float *)s->output->extended_data[2]; |
||||||
|
|
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|
c_mag = sqrtf(1.f - fabsf(x)) * ((y + 1.f) * .5f) * mag_total; |
||||||
|
l_mag = sqrtf(.5f * ( x + 1.f)) * ((y + 1.f) * .5f) * mag_total; |
||||||
|
r_mag = sqrtf(.5f * (-x + 1.f)) * ((y + 1.f) * .5f) * mag_total; |
||||||
|
|
||||||
|
dstl[2 * n ] = l_mag * cosf(l_phase); |
||||||
|
dstl[2 * n + 1] = l_mag * sinf(l_phase); |
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|
|
||||||
|
dstr[2 * n ] = r_mag * cosf(r_phase); |
||||||
|
dstr[2 * n + 1] = r_mag * sinf(r_phase); |
||||||
|
|
||||||
|
dstc[2 * n ] = c_mag * cosf(c_phase); |
||||||
|
dstc[2 * n + 1] = c_mag * sinf(c_phase); |
||||||
|
} |
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|
|
||||||
|
static void upmix_3_1(AVFilterContext *ctx, |
||||||
|
float l_phase, |
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|
float r_phase, |
||||||
|
float c_phase, |
||||||
|
float mag_total, |
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|
float x, float y, |
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|
int n) |
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|
{ |
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|
AudioSurroundContext *s = ctx->priv; |
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|
float lfe_mag, l_mag, r_mag, c_mag, *dstc, *dstl, *dstr, *dstlfe; |
||||||
|
|
||||||
|
dstl = (float *)s->output->extended_data[0]; |
||||||
|
dstr = (float *)s->output->extended_data[1]; |
||||||
|
dstc = (float *)s->output->extended_data[2]; |
||||||
|
dstlfe = (float *)s->output->extended_data[3]; |
||||||
|
|
||||||
|
get_lfe(s->output_lfe, n, s->lowcut, s->highcut, &lfe_mag, &mag_total); |
||||||
|
|
||||||
|
c_mag = sqrtf(1.f - fabsf(x)) * ((y + 1.f) * .5f) * mag_total; |
||||||
|
l_mag = sqrtf(.5f * ( x + 1.f)) * ((y + 1.f) * .5f) * mag_total; |
||||||
|
r_mag = sqrtf(.5f * (-x + 1.f)) * ((y + 1.f) * .5f) * mag_total; |
||||||
|
|
||||||
|
dstl[2 * n ] = l_mag * cosf(l_phase); |
||||||
|
dstl[2 * n + 1] = l_mag * sinf(l_phase); |
||||||
|
|
||||||
|
dstr[2 * n ] = r_mag * cosf(r_phase); |
||||||
|
dstr[2 * n + 1] = r_mag * sinf(r_phase); |
||||||
|
|
||||||
|
dstc[2 * n ] = c_mag * cosf(c_phase); |
||||||
|
dstc[2 * n + 1] = c_mag * sinf(c_phase); |
||||||
|
|
||||||
|
dstlfe[2 * n ] = lfe_mag * cosf(c_phase); |
||||||
|
dstlfe[2 * n + 1] = lfe_mag * sinf(c_phase); |
||||||
|
} |
||||||
|
|
||||||
|
static void upmix_4_0(AVFilterContext *ctx, |
||||||
|
float l_phase, |
||||||
|
float r_phase, |
||||||
|
float c_phase, |
||||||
|
float mag_total, |
||||||
|
float x, float y, |
||||||
|
int n) |
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|
{ |
||||||
|
float b_mag, l_mag, r_mag, c_mag, *dstc, *dstl, *dstr, *dstb; |
||||||
|
AudioSurroundContext *s = ctx->priv; |
||||||
|
|
||||||
|
dstl = (float *)s->output->extended_data[0]; |
||||||
|
dstr = (float *)s->output->extended_data[1]; |
||||||
|
dstc = (float *)s->output->extended_data[2]; |
||||||
|
dstb = (float *)s->output->extended_data[3]; |
||||||
|
|
||||||
|
c_mag = sqrtf(1.f - fabsf(x)) * ((y + 1.f) * .5f) * mag_total; |
||||||
|
b_mag = sqrtf(1.f - fabsf(x)) * ((1.f - y) * .5f) * mag_total; |
||||||
|
l_mag = sqrtf(.5f * ( x + 1.f)) * ((y + 1.f) * .5f) * mag_total; |
||||||
|
r_mag = sqrtf(.5f * (-x + 1.f)) * ((y + 1.f) * .5f) * mag_total; |
||||||
|
|
||||||
|
dstl[2 * n ] = l_mag * cosf(l_phase); |
||||||
|
dstl[2 * n + 1] = l_mag * sinf(l_phase); |
||||||
|
|
||||||
|
dstr[2 * n ] = r_mag * cosf(r_phase); |
||||||
|
dstr[2 * n + 1] = r_mag * sinf(r_phase); |
||||||
|
|
||||||
|
dstc[2 * n ] = c_mag * cosf(c_phase); |
||||||
|
dstc[2 * n + 1] = c_mag * sinf(c_phase); |
||||||
|
|
||||||
|
dstb[2 * n ] = b_mag * cosf(c_phase); |
||||||
|
dstb[2 * n + 1] = b_mag * sinf(c_phase); |
||||||
|
} |
||||||
|
|
||||||
|
static void upmix_4_1(AVFilterContext *ctx, |
||||||
|
float l_phase, |
||||||
|
float r_phase, |
||||||
|
float c_phase, |
||||||
|
float mag_total, |
||||||
|
float x, float y, |
||||||
|
int n) |
||||||
|
{ |
||||||
|
float lfe_mag, b_mag, l_mag, r_mag, c_mag, *dstc, *dstl, *dstr, *dstb, *dstlfe; |
||||||
|
AudioSurroundContext *s = ctx->priv; |
||||||
|
|
||||||
|
dstl = (float *)s->output->extended_data[0]; |
||||||
|
dstr = (float *)s->output->extended_data[1]; |
||||||
|
dstc = (float *)s->output->extended_data[2]; |
||||||
|
dstlfe = (float *)s->output->extended_data[3]; |
||||||
|
dstb = (float *)s->output->extended_data[4]; |
||||||
|
|
||||||
|
get_lfe(s->output_lfe, n, s->lowcut, s->highcut, &lfe_mag, &mag_total); |
||||||
|
|
||||||
|
dstlfe[2 * n ] = lfe_mag * cosf(c_phase); |
||||||
|
dstlfe[2 * n + 1] = lfe_mag * sinf(c_phase); |
||||||
|
|
||||||
|
c_mag = sqrtf(1.f - fabsf(x)) * ((y + 1.f) * .5f) * mag_total; |
||||||
|
b_mag = sqrtf(1.f - fabsf(x)) * ((1.f - y) * .5f) * mag_total; |
||||||
|
l_mag = sqrtf(.5f * ( x + 1.f)) * ((y + 1.f) * .5f) * mag_total; |
||||||
|
r_mag = sqrtf(.5f * (-x + 1.f)) * ((y + 1.f) * .5f) * mag_total; |
||||||
|
|
||||||
|
dstl[2 * n ] = l_mag * cosf(l_phase); |
||||||
|
dstl[2 * n + 1] = l_mag * sinf(l_phase); |
||||||
|
|
||||||
|
dstr[2 * n ] = r_mag * cosf(r_phase); |
||||||
|
dstr[2 * n + 1] = r_mag * sinf(r_phase); |
||||||
|
|
||||||
|
dstc[2 * n ] = c_mag * cosf(c_phase); |
||||||
|
dstc[2 * n + 1] = c_mag * sinf(c_phase); |
||||||
|
|
||||||
|
dstb[2 * n ] = b_mag * cosf(c_phase); |
||||||
|
dstb[2 * n + 1] = b_mag * sinf(c_phase); |
||||||
|
} |
||||||
|
|
||||||
|
static void upmix_5_0_back(AVFilterContext *ctx, |
||||||
|
float l_phase, |
||||||
|
float r_phase, |
||||||
|
float c_phase, |
||||||
|
float mag_total, |
||||||
|
float x, float y, |
||||||
|
int n) |
||||||
|
{ |
||||||
|
float l_mag, r_mag, ls_mag, rs_mag, c_mag, *dstc, *dstl, *dstr, *dstls, *dstrs; |
||||||
|
AudioSurroundContext *s = ctx->priv; |
||||||
|
|
||||||
|
dstl = (float *)s->output->extended_data[0]; |
||||||
|
dstr = (float *)s->output->extended_data[1]; |
||||||
|
dstc = (float *)s->output->extended_data[2]; |
||||||
|
dstls = (float *)s->output->extended_data[3]; |
||||||
|
dstrs = (float *)s->output->extended_data[4]; |
||||||
|
|
||||||
|
c_mag = sqrtf(1.f - fabsf(x)) * ((y + 1.f) * .5f) * mag_total; |
||||||
|
l_mag = sqrtf(.5f * ( x + 1.f)) * ((y + 1.f) * .5f) * mag_total; |
||||||
|
r_mag = sqrtf(.5f * (-x + 1.f)) * ((y + 1.f) * .5f) * mag_total; |
||||||
|
ls_mag = sqrtf(.5f * ( x + 1.f)) * (1.f - ((y + 1.f) * .5f)) * mag_total; |
||||||
|
rs_mag = sqrtf(.5f * (-x + 1.f)) * (1.f - ((y + 1.f) * .5f)) * mag_total; |
||||||
|
|
||||||
|
dstl[2 * n ] = l_mag * cosf(l_phase); |
||||||
|
dstl[2 * n + 1] = l_mag * sinf(l_phase); |
||||||
|
|
||||||
|
dstr[2 * n ] = r_mag * cosf(r_phase); |
||||||
|
dstr[2 * n + 1] = r_mag * sinf(r_phase); |
||||||
|
|
||||||
|
dstc[2 * n ] = c_mag * cosf(c_phase); |
||||||
|
dstc[2 * n + 1] = c_mag * sinf(c_phase); |
||||||
|
|
||||||
|
dstls[2 * n ] = ls_mag * cosf(l_phase); |
||||||
|
dstls[2 * n + 1] = ls_mag * sinf(l_phase); |
||||||
|
|
||||||
|
dstrs[2 * n ] = rs_mag * cosf(r_phase); |
||||||
|
dstrs[2 * n + 1] = rs_mag * sinf(r_phase); |
||||||
|
} |
||||||
|
|
||||||
|
static void upmix_5_1_back(AVFilterContext *ctx, |
||||||
|
float l_phase, |
||||||
|
float r_phase, |
||||||
|
float c_phase, |
||||||
|
float mag_total, |
||||||
|
float x, float y, |
||||||
|
int n) |
||||||
|
{ |
||||||
|
float lfe_mag, l_mag, r_mag, ls_mag, rs_mag, c_mag, *dstc, *dstl, *dstr, *dstls, *dstrs, *dstlfe; |
||||||
|
AudioSurroundContext *s = ctx->priv; |
||||||
|
|
||||||
|
dstl = (float *)s->output->extended_data[0]; |
||||||
|
dstr = (float *)s->output->extended_data[1]; |
||||||
|
dstc = (float *)s->output->extended_data[2]; |
||||||
|
dstlfe = (float *)s->output->extended_data[3]; |
||||||
|
dstls = (float *)s->output->extended_data[4]; |
||||||
|
dstrs = (float *)s->output->extended_data[5]; |
||||||
|
|
||||||
|
get_lfe(s->output_lfe, n, s->lowcut, s->highcut, &lfe_mag, &mag_total); |
||||||
|
|
||||||
|
c_mag = sqrtf(1.f - fabsf(x)) * ((y + 1.f) * .5f) * mag_total; |
||||||
|
l_mag = sqrtf(.5f * ( x + 1.f)) * ((y + 1.f) * .5f) * mag_total; |
||||||
|
r_mag = sqrtf(.5f * (-x + 1.f)) * ((y + 1.f) * .5f) * mag_total; |
||||||
|
ls_mag = sqrtf(.5f * ( x + 1.f)) * (1.f - ((y + 1.f) * .5f)) * mag_total; |
||||||
|
rs_mag = sqrtf(.5f * (-x + 1.f)) * (1.f - ((y + 1.f) * .5f)) * mag_total; |
||||||
|
|
||||||
|
dstl[2 * n ] = l_mag * cosf(l_phase); |
||||||
|
dstl[2 * n + 1] = l_mag * sinf(l_phase); |
||||||
|
|
||||||
|
dstr[2 * n ] = r_mag * cosf(r_phase); |
||||||
|
dstr[2 * n + 1] = r_mag * sinf(r_phase); |
||||||
|
|
||||||
|
dstc[2 * n ] = c_mag * cosf(c_phase); |
||||||
|
dstc[2 * n + 1] = c_mag * sinf(c_phase); |
||||||
|
|
||||||
|
dstlfe[2 * n ] = lfe_mag * cosf(c_phase); |
||||||
|
dstlfe[2 * n + 1] = lfe_mag * sinf(c_phase); |
||||||
|
|
||||||
|
dstls[2 * n ] = ls_mag * cosf(l_phase); |
||||||
|
dstls[2 * n + 1] = ls_mag * sinf(l_phase); |
||||||
|
|
||||||
|
dstrs[2 * n ] = rs_mag * cosf(r_phase); |
||||||
|
dstrs[2 * n + 1] = rs_mag * sinf(r_phase); |
||||||
|
} |
||||||
|
|
||||||
|
static void upmix_7_0(AVFilterContext *ctx, |
||||||
|
float l_phase, |
||||||
|
float r_phase, |
||||||
|
float c_phase, |
||||||
|
float mag_total, |
||||||
|
float x, float y, |
||||||
|
int n) |
||||||
|
{ |
||||||
|
float l_mag, r_mag, ls_mag, rs_mag, c_mag, lb_mag, rb_mag; |
||||||
|
float *dstc, *dstl, *dstr, *dstls, *dstrs, *dstlb, *dstrb; |
||||||
|
AudioSurroundContext *s = ctx->priv; |
||||||
|
|
||||||
|
dstl = (float *)s->output->extended_data[0]; |
||||||
|
dstr = (float *)s->output->extended_data[1]; |
||||||
|
dstc = (float *)s->output->extended_data[2]; |
||||||
|
dstlb = (float *)s->output->extended_data[3]; |
||||||
|
dstrb = (float *)s->output->extended_data[4]; |
||||||
|
dstls = (float *)s->output->extended_data[5]; |
||||||
|
dstrs = (float *)s->output->extended_data[6]; |
||||||
|
|
||||||
|
c_mag = sqrtf(1.f - fabsf(x)) * ((y + 1.f) * .5f) * mag_total; |
||||||
|
l_mag = sqrtf(.5f * ( x + 1.f)) * ((y + 1.f) * .5f) * mag_total; |
||||||
|
r_mag = sqrtf(.5f * (-x + 1.f)) * ((y + 1.f) * .5f) * mag_total; |
||||||
|
lb_mag = sqrtf(.5f * ( x + 1.f)) * (1.f - ((y + 1.f) * .5f)) * mag_total; |
||||||
|
rb_mag = sqrtf(.5f * (-x + 1.f)) * (1.f - ((y + 1.f) * .5f)) * mag_total; |
||||||
|
ls_mag = sqrtf(.5f * ( x + 1.f)) * (1.f - fabsf(y)) * mag_total; |
||||||
|
rs_mag = sqrtf(.5f * (-x + 1.f)) * (1.f - fabsf(y)) * mag_total; |
||||||
|
|
||||||
|
dstl[2 * n ] = l_mag * cosf(l_phase); |
||||||
|
dstl[2 * n + 1] = l_mag * sinf(l_phase); |
||||||
|
|
||||||
|
dstr[2 * n ] = r_mag * cosf(r_phase); |
||||||
|
dstr[2 * n + 1] = r_mag * sinf(r_phase); |
||||||
|
|
||||||
|
dstc[2 * n ] = c_mag * cosf(c_phase); |
||||||
|
dstc[2 * n + 1] = c_mag * sinf(c_phase); |
||||||
|
|
||||||
|
dstlb[2 * n ] = lb_mag * cosf(l_phase); |
||||||
|
dstlb[2 * n + 1] = lb_mag * sinf(l_phase); |
||||||
|
|
||||||
|
dstrb[2 * n ] = rb_mag * cosf(r_phase); |
||||||
|
dstrb[2 * n + 1] = rb_mag * sinf(r_phase); |
||||||
|
|
||||||
|
dstls[2 * n ] = ls_mag * cosf(l_phase); |
||||||
|
dstls[2 * n + 1] = ls_mag * sinf(l_phase); |
||||||
|
|
||||||
|
dstrs[2 * n ] = rs_mag * cosf(r_phase); |
||||||
|
dstrs[2 * n + 1] = rs_mag * sinf(r_phase); |
||||||
|
} |
||||||
|
|
||||||
|
static void upmix_7_1(AVFilterContext *ctx, |
||||||
|
float l_phase, |
||||||
|
float r_phase, |
||||||
|
float c_phase, |
||||||
|
float mag_total, |
||||||
|
float x, float y, |
||||||
|
int n) |
||||||
|
{ |
||||||
|
float lfe_mag, l_mag, r_mag, ls_mag, rs_mag, c_mag, lb_mag, rb_mag; |
||||||
|
float *dstc, *dstl, *dstr, *dstls, *dstrs, *dstlb, *dstrb, *dstlfe; |
||||||
|
AudioSurroundContext *s = ctx->priv; |
||||||
|
|
||||||
|
dstl = (float *)s->output->extended_data[0]; |
||||||
|
dstr = (float *)s->output->extended_data[1]; |
||||||
|
dstc = (float *)s->output->extended_data[2]; |
||||||
|
dstlfe = (float *)s->output->extended_data[3]; |
||||||
|
dstlb = (float *)s->output->extended_data[4]; |
||||||
|
dstrb = (float *)s->output->extended_data[5]; |
||||||
|
dstls = (float *)s->output->extended_data[6]; |
||||||
|
dstrs = (float *)s->output->extended_data[7]; |
||||||
|
|
||||||
|
get_lfe(s->output_lfe, n, s->lowcut, s->highcut, &lfe_mag, &mag_total); |
||||||
|
|
||||||
|
c_mag = sqrtf(1.f - fabsf(x)) * ((y + 1.f) * .5f) * mag_total; |
||||||
|
l_mag = sqrtf(.5f * ( x + 1.f)) * ((y + 1.f) * .5f) * mag_total; |
||||||
|
r_mag = sqrtf(.5f * (-x + 1.f)) * ((y + 1.f) * .5f) * mag_total; |
||||||
|
lb_mag = sqrtf(.5f * ( x + 1.f)) * (1.f - ((y + 1.f) * .5f)) * mag_total; |
||||||
|
rb_mag = sqrtf(.5f * (-x + 1.f)) * (1.f - ((y + 1.f) * .5f)) * mag_total; |
||||||
|
ls_mag = sqrtf(.5f * ( x + 1.f)) * (1.f - fabsf(y)) * mag_total; |
||||||
|
rs_mag = sqrtf(.5f * (-x + 1.f)) * (1.f - fabsf(y)) * mag_total; |
||||||
|
|
||||||
|
dstl[2 * n ] = l_mag * cosf(l_phase); |
||||||
|
dstl[2 * n + 1] = l_mag * sinf(l_phase); |
||||||
|
|
||||||
|
dstr[2 * n ] = r_mag * cosf(r_phase); |
||||||
|
dstr[2 * n + 1] = r_mag * sinf(r_phase); |
||||||
|
|
||||||
|
dstc[2 * n ] = c_mag * cosf(c_phase); |
||||||
|
dstc[2 * n + 1] = c_mag * sinf(c_phase); |
||||||
|
|
||||||
|
dstlfe[2 * n ] = lfe_mag * cosf(c_phase); |
||||||
|
dstlfe[2 * n + 1] = lfe_mag * sinf(c_phase); |
||||||
|
|
||||||
|
dstlb[2 * n ] = lb_mag * cosf(l_phase); |
||||||
|
dstlb[2 * n + 1] = lb_mag * sinf(l_phase); |
||||||
|
|
||||||
|
dstrb[2 * n ] = rb_mag * cosf(r_phase); |
||||||
|
dstrb[2 * n + 1] = rb_mag * sinf(r_phase); |
||||||
|
|
||||||
|
dstls[2 * n ] = ls_mag * cosf(l_phase); |
||||||
|
dstls[2 * n + 1] = ls_mag * sinf(l_phase); |
||||||
|
|
||||||
|
dstrs[2 * n ] = rs_mag * cosf(r_phase); |
||||||
|
dstrs[2 * n + 1] = rs_mag * sinf(r_phase); |
||||||
|
} |
||||||
|
|
||||||
|
static int init(AVFilterContext *ctx) |
||||||
|
{ |
||||||
|
AudioSurroundContext *s = ctx->priv; |
||||||
|
float overlap; |
||||||
|
int i; |
||||||
|
|
||||||
|
if (!(s->out_channel_layout = av_get_channel_layout(s->out_channel_layout_str))) { |
||||||
|
av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Error parsing channel layout '%s'.\n", |
||||||
|
s->out_channel_layout_str); |
||||||
|
return AVERROR(EINVAL); |
||||||
|
} |
||||||
|
|
||||||
|
if (s->lowcutf >= s->highcutf) { |
||||||
|
av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Low cut-off '%d' should be less than high cut-off '%d'.\n", |
||||||
|
s->lowcutf, s->highcutf); |
||||||
|
return AVERROR(EINVAL); |
||||||
|
} |
||||||
|
|
||||||
|
switch (s->out_channel_layout) { |
||||||
|
case AV_CH_LAYOUT_MONO: |
||||||
|
s->upmix = upmix_1_0; |
||||||
|
break; |
||||||
|
case AV_CH_LAYOUT_STEREO: |
||||||
|
s->upmix = upmix_stereo; |
||||||
|
break; |
||||||
|
case AV_CH_LAYOUT_2POINT1: |
||||||
|
s->upmix = upmix_2_1; |
||||||
|
break; |
||||||
|
case AV_CH_LAYOUT_SURROUND: |
||||||
|
s->upmix = upmix_3_0; |
||||||
|
break; |
||||||
|
case AV_CH_LAYOUT_3POINT1: |
||||||
|
s->upmix = upmix_3_1; |
||||||
|
break; |
||||||
|
case AV_CH_LAYOUT_4POINT0: |
||||||
|
s->upmix = upmix_4_0; |
||||||
|
break; |
||||||
|
case AV_CH_LAYOUT_4POINT1: |
||||||
|
s->upmix = upmix_4_1; |
||||||
|
break; |
||||||
|
case AV_CH_LAYOUT_5POINT0_BACK: |
||||||
|
s->upmix = upmix_5_0_back; |
||||||
|
break; |
||||||
|
case AV_CH_LAYOUT_5POINT1_BACK: |
||||||
|
s->upmix = upmix_5_1_back; |
||||||
|
break; |
||||||
|
case AV_CH_LAYOUT_7POINT0: |
||||||
|
s->upmix = upmix_7_0; |
||||||
|
break; |
||||||
|
case AV_CH_LAYOUT_7POINT1: |
||||||
|
s->upmix = upmix_7_1; |
||||||
|
break; |
||||||
|
default: |
||||||
|
av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Unsupported output channel layout '%s'.\n", |
||||||
|
s->out_channel_layout_str); |
||||||
|
return AVERROR(EINVAL); |
||||||
|
} |
||||||
|
|
||||||
|
s->buf_size = 4096; |
||||||
|
s->pts = AV_NOPTS_VALUE; |
||||||
|
|
||||||
|
s->window_func_lut = av_calloc(s->buf_size, sizeof(*s->window_func_lut)); |
||||||
|
if (!s->window_func_lut) |
||||||
|
return AVERROR(ENOMEM); |
||||||
|
|
||||||
|
for (i = 0; i < s->buf_size; i++) |
||||||
|
s->window_func_lut[i] = sqrtf(0.5 * (1 - cosf(2 * M_PI * i / s->buf_size)) / s->buf_size); |
||||||
|
overlap = .5; |
||||||
|
s->hop_size = s->buf_size * (1. - overlap); |
||||||
|
|
||||||
|
return 0; |
||||||
|
} |
||||||
|
|
||||||
|
static int fft_channel(AVFilterContext *ctx, void *arg, int ch, int nb_jobs) |
||||||
|
{ |
||||||
|
AudioSurroundContext *s = ctx->priv; |
||||||
|
const float level_in = s->level_in; |
||||||
|
float *dst; |
||||||
|
int n; |
||||||
|
|
||||||
|
memset(s->input->extended_data[ch] + s->buf_size * sizeof(float), 0, s->buf_size * sizeof(float)); |
||||||
|
|
||||||
|
dst = (float *)s->input->extended_data[ch]; |
||||||
|
for (n = 0; n < s->buf_size; n++) { |
||||||
|
dst[n] *= s->window_func_lut[n] * level_in; |
||||||
|
} |
||||||
|
|
||||||
|
av_rdft_calc(s->rdft[ch], (float *)s->input->extended_data[ch]); |
||||||
|
|
||||||
|
return 0; |
||||||
|
} |
||||||
|
|
||||||
|
static int ifft_channel(AVFilterContext *ctx, void *arg, int ch, int nb_jobs) |
||||||
|
{ |
||||||
|
AudioSurroundContext *s = ctx->priv; |
||||||
|
const float level_out = s->level_out; |
||||||
|
AVFrame *out = arg; |
||||||
|
float *dst, *ptr; |
||||||
|
int n; |
||||||
|
|
||||||
|
av_rdft_calc(s->irdft[ch], (float *)s->output->extended_data[ch]); |
||||||
|
|
||||||
|
dst = (float *)s->output->extended_data[ch]; |
||||||
|
ptr = (float *)s->overlap_buffer->extended_data[ch]; |
||||||
|
|
||||||
|
memmove(s->overlap_buffer->extended_data[ch], |
||||||
|
s->overlap_buffer->extended_data[ch] + s->hop_size * sizeof(float), |
||||||
|
s->buf_size * sizeof(float)); |
||||||
|
memset(s->overlap_buffer->extended_data[ch] + s->buf_size * sizeof(float), |
||||||
|
0, s->hop_size * sizeof(float)); |
||||||
|
|
||||||
|
for (n = 0; n < s->buf_size; n++) { |
||||||
|
ptr[n] += dst[n] * s->window_func_lut[n] * level_out; |
||||||
|
} |
||||||
|
|
||||||
|
ptr = (float *)s->overlap_buffer->extended_data[ch]; |
||||||
|
dst = (float *)out->extended_data[ch]; |
||||||
|
memcpy(dst, ptr, s->hop_size * sizeof(float)); |
||||||
|
|
||||||
|
return 0; |
||||||
|
} |
||||||
|
|
||||||
|
static int filter_frame(AVFilterLink *inlink, AVFrame *in) |
||||||
|
{ |
||||||
|
AVFilterContext *ctx = inlink->dst; |
||||||
|
AVFilterLink *outlink = ctx->outputs[0]; |
||||||
|
AudioSurroundContext *s = ctx->priv; |
||||||
|
|
||||||
|
av_audio_fifo_write(s->fifo, (void **)in->extended_data, |
||||||
|
in->nb_samples); |
||||||
|
|
||||||
|
if (s->pts == AV_NOPTS_VALUE) |
||||||
|
s->pts = in->pts; |
||||||
|
|
||||||
|
av_frame_free(&in); |
||||||
|
|
||||||
|
while (av_audio_fifo_size(s->fifo) >= s->buf_size) { |
||||||
|
float *srcl, *srcr; |
||||||
|
AVFrame *out; |
||||||
|
int n, ret; |
||||||
|
|
||||||
|
ret = av_audio_fifo_peek(s->fifo, (void **)s->input->extended_data, s->buf_size); |
||||||
|
if (ret < 0) |
||||||
|
return ret; |
||||||
|
|
||||||
|
ctx->internal->execute(ctx, fft_channel, NULL, NULL, inlink->channels); |
||||||
|
|
||||||
|
srcl = (float *)s->input->extended_data[0]; |
||||||
|
srcr = (float *)s->input->extended_data[1]; |
||||||
|
|
||||||
|
for (n = 0; n < s->buf_size; n++) { |
||||||
|
float l_re = srcl[2 * n], r_re = srcr[2 * n]; |
||||||
|
float l_im = srcl[2 * n + 1], r_im = srcr[2 * n + 1]; |
||||||
|
float c_phase = atan2f(l_im + r_im, l_re + r_re); |
||||||
|
float l_mag = hypotf(l_re, l_im); |
||||||
|
float r_mag = hypotf(r_re, r_im); |
||||||
|
float l_phase = atan2f(l_im, l_re); |
||||||
|
float r_phase = atan2f(r_im, r_re); |
||||||
|
float phase_dif = fabsf(l_phase - r_phase); |
||||||
|
float mag_dif = (l_mag - r_mag) / (l_mag + r_mag); |
||||||
|
float mag_total = hypotf(l_mag, r_mag); |
||||||
|
float x, y; |
||||||
|
|
||||||
|
if (phase_dif > M_PI) |
||||||
|
phase_dif = 2 * M_PI - phase_dif; |
||||||
|
|
||||||
|
stereo_position(mag_dif, phase_dif, &x, &y); |
||||||
|
|
||||||
|
s->upmix(ctx, l_phase, r_phase, c_phase, mag_total, x, y, n); |
||||||
|
} |
||||||
|
|
||||||
|
out = ff_get_audio_buffer(outlink, s->hop_size); |
||||||
|
if (!out) |
||||||
|
return AVERROR(ENOMEM); |
||||||
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|
||||||
|
ctx->internal->execute(ctx, ifft_channel, out, NULL, outlink->channels); |
||||||
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||||||
|
out->pts = s->pts; |
||||||
|
if (s->pts != AV_NOPTS_VALUE) |
||||||
|
s->pts += av_rescale_q(out->nb_samples, (AVRational){1, outlink->sample_rate}, outlink->time_base); |
||||||
|
av_audio_fifo_drain(s->fifo, s->hop_size); |
||||||
|
ret = ff_filter_frame(outlink, out); |
||||||
|
if (ret < 0) |
||||||
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return ret; |
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} |
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|
|
||||||
|
return 0; |
||||||
|
} |
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static av_cold void uninit(AVFilterContext *ctx) |
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{ |
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AudioSurroundContext *s = ctx->priv; |
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int ch; |
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av_frame_free(&s->input); |
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|
av_frame_free(&s->output); |
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av_frame_free(&s->overlap_buffer); |
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|
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||||||
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for (ch = 0; ch < s->nb_in_channels; ch++) { |
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|
av_rdft_end(s->rdft[ch]); |
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|
} |
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|
for (ch = 0; ch < s->nb_out_channels; ch++) { |
||||||
|
av_rdft_end(s->irdft[ch]); |
||||||
|
} |
||||||
|
av_freep(&s->rdft); |
||||||
|
av_freep(&s->irdft); |
||||||
|
av_audio_fifo_free(s->fifo); |
||||||
|
av_freep(&s->window_func_lut); |
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|
} |
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|
#define OFFSET(x) offsetof(AudioSurroundContext, x) |
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#define FLAGS AV_OPT_FLAG_AUDIO_PARAM|AV_OPT_FLAG_FILTERING_PARAM |
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|
static const AVOption surround_options[] = { |
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|
{ "chl_out", "set output channel layout", OFFSET(out_channel_layout_str), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str="5.1"}, 0, 0, FLAGS }, |
||||||
|
{ "level_in", "set input level", OFFSET(level_in), AV_OPT_TYPE_FLOAT, {.dbl=1}, 0, 10, FLAGS }, |
||||||
|
{ "level_out", "set output level", OFFSET(level_out), AV_OPT_TYPE_FLOAT, {.dbl=1}, 0, 10, FLAGS }, |
||||||
|
{ "lfe", "output LFE", OFFSET(output_lfe), AV_OPT_TYPE_BOOL, {.i64=1}, 0, 1, FLAGS }, |
||||||
|
{ "lfe_low", "LFE low cut off", OFFSET(lowcutf), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=128}, 0, 256, FLAGS }, |
||||||
|
{ "lfe_high", "LFE high cut off", OFFSET(highcutf), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=256}, 0, 512, FLAGS }, |
||||||
|
{ NULL } |
||||||
|
}; |
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AVFILTER_DEFINE_CLASS(surround); |
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|
static const AVFilterPad inputs[] = { |
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|
{ |
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|
.name = "default", |
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|
.type = AVMEDIA_TYPE_AUDIO, |
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|
.filter_frame = filter_frame, |
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|
.config_props = config_input, |
||||||
|
}, |
||||||
|
{ NULL } |
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|
}; |
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|
|
||||||
|
static const AVFilterPad outputs[] = { |
||||||
|
{ |
||||||
|
.name = "default", |
||||||
|
.type = AVMEDIA_TYPE_AUDIO, |
||||||
|
.config_props = config_output, |
||||||
|
}, |
||||||
|
{ NULL } |
||||||
|
}; |
||||||
|
|
||||||
|
AVFilter ff_af_surround = { |
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|
.name = "surround", |
||||||
|
.description = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Apply audio surround upmix filter."), |
||||||
|
.query_formats = query_formats, |
||||||
|
.priv_size = sizeof(AudioSurroundContext), |
||||||
|
.priv_class = &surround_class, |
||||||
|
.init = init, |
||||||
|
.uninit = uninit, |
||||||
|
.inputs = inputs, |
||||||
|
.outputs = outputs, |
||||||
|
.flags = AVFILTER_FLAG_SLICE_THREADS, |
||||||
|
}; |
||||||
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