gst/audioresample/resample_chunk.c

   1 /* Resampling library
   2  * Copyright (C) <2001> David A. Schleef <ds@schleef.org>
   3  *
   4  * This library is free software; you can redistribute it and/or
   5  * modify it under the terms of the GNU Library General Public
   6  * License as published by the Free Software Foundation; either
   7  * version 2 of the License, or any later version.
   8  *
   9  * This library is distributed in the hope that it will be useful,
  10  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  12  * Library General Public License for more details.
  13  *
  14  * You should have received a copy of the GNU Library General Public
  15  * License along with this library; if not, write to the
  16  * Free Software Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330,
  17  * Boston, MA 02111-1307, USA.
  18  */
  19
  20 #ifdef HAVE_CONFIG_H
  21 #include <config.h>
  22 #endif
  23
  24
  25 #include <string.h>
  26 #include <math.h>
  27 #include <stdio.h>
  28 #include <stdlib.h>
  29 #include <limits.h>
  30 #include <liboil/liboil.h>
  31
  32 #include <audioresample/resample.h>
  33 #include <audioresample/buffer.h>
  34 #include <audioresample/debug.h>
  35
  36
  37 static double
  38 resample_sinc_window (double x, double halfwidth, double scale)
  39 {
  40   double y;
  41
  42   if (x == 0)
  43     return 1.0;
  44   if (x < -halfwidth || x > halfwidth)
  45     return 0.0;
  46
  47   y = sin (x * M_PI * scale) / (x * M_PI * scale) * scale;
  48
  49   x /= halfwidth;
  50   y *= (1 - x * x) * (1 - x * x);
  51
  52   return y;
  53 }
  54
  55 void
  56 resample_scale_chunk (ResampleState * r)
  57 {
  58   if (r->need_reinit) {
  59     r->sample_size = r->n_channels * resample_format_size (r->format);
  60     RESAMPLE_DEBUG ("sample size %d", r->sample_size);
  61
  62     if (r->buffer)
  63       free (r->buffer);
  64     r->buffer_len = r->sample_size * 1000;
  65     r->buffer = malloc (r->buffer_len);
  66     memset (r->buffer, 0, r->buffer_len);
  67
  68     r->i_inc = r->o_rate / r->i_rate;
  69     r->o_inc = r->i_rate / r->o_rate;
  70     RESAMPLE_DEBUG ("i_inc %g o_inc %g", r->i_inc, r->o_inc);
  71
  72     r->i_start = -r->i_inc * r->filter_length;
  73
  74     r->need_reinit = 0;
  75
  76 #if 0
  77     if (r->i_inc < 1.0) {
  78       r->sinc_scale = r->i_inc;
  79       if (r->sinc_scale == 0.5) {
  80         /* strange things happen at integer multiples */
  81         r->sinc_scale = 1.0;
  82       }
  83     } else {
  84       r->sinc_scale = 1.0;
  85     }
  86 #else
  87     r->sinc_scale = 1.0;
  88 #endif
  89   }
  90
  91   while (r->o_size > 0) {
  92     double midpoint;
  93     int i;
  94     int j;
  95
  96     RESAMPLE_DEBUG ("i_start %g", r->i_start);
  97     midpoint = r->i_start + (r->filter_length - 1) * 0.5 * r->i_inc;
  98     if (midpoint > 0.5 * r->i_inc) {
  99       RESAMPLE_ERROR ("inconsistent state");
 100     }
 101     while (midpoint < -0.5 * r->i_inc) {
 102       AudioresampleBuffer *buffer;
 103
 104       buffer = audioresample_buffer_queue_pull (r->queue, r->sample_size);
 105       if (buffer == NULL) {
 106         RESAMPLE_ERROR ("buffer_queue_pull returned NULL");
 107         return;
 108       }
 109
 110       r->i_start += r->i_inc;
 111       RESAMPLE_DEBUG ("pulling (i_start = %g)", r->i_start);
 112
 113       midpoint += r->i_inc;
 114       memmove (r->buffer, r->buffer + r->sample_size,
 115           r->buffer_len - r->sample_size);
 116
 117       memcpy (r->buffer + r->buffer_len - r->sample_size, buffer->data,
 118           r->sample_size);
 119       audioresample_buffer_unref (buffer);
 120     }
 121
 122     switch (r->format) {
 123       case RESAMPLE_FORMAT_S16:
 124         for (i = 0; i < r->n_channels; i++) {
 125           double acc = 0;
 126           double offset;
 127           double x;
 128
 129           for (j = 0; j < r->filter_length; j++) {
 130             offset = (r->i_start + j * r->i_inc) * r->o_inc;
 131             x = *(int16_t *) (r->buffer + i * sizeof (int16_t) +
 132                 j * r->sample_size);
 133             acc +=
 134                 resample_sinc_window (offset, r->filter_length * 0.5,
 135                 r->sinc_scale) * x;
 136           }
 137           if (acc < -32768.0)
 138             acc = -32768.0;
 139           if (acc > 32767.0)
 140             acc = 32767.0;
 141
 142           *(int16_t *) (r->o_buf + i * sizeof (int16_t)) = rint (acc);
 143         }
 144         break;
 145       case RESAMPLE_FORMAT_S32:
 146         for (i = 0; i < r->n_channels; i++) {
 147           double acc = 0;
 148           double offset;
 149           double x;
 150
 151           for (j = 0; j < r->filter_length; j++) {
 152             offset = (r->i_start + j * r->i_inc) * r->o_inc;
 153             x = *(int32_t *) (r->buffer + i * sizeof (int32_t) +
 154                 j * r->sample_size);
 155             acc +=
 156                 resample_sinc_window (offset, r->filter_length * 0.5,
 157                 r->sinc_scale) * x;
 158           }
 159           if (acc < -2147483648.0)
 160             acc = -2147483648.0;
 161           if (acc > 2147483647.0)
 162             acc = 2147483647.0;
 163
 164           *(int32_t *) (r->o_buf + i * sizeof (int32_t)) = rint (acc);
 165         }
 166         break;
 167       case RESAMPLE_FORMAT_F32:
 168         for (i = 0; i < r->n_channels; i++) {
 169           double acc = 0;
 170           double offset;
 171           double x;
 172
 173           for (j = 0; j < r->filter_length; j++) {
 174             offset = (r->i_start + j * r->i_inc) * r->o_inc;
 175             x = *(float *) (r->buffer + i * sizeof (float) +
 176                 j * r->sample_size);
 177             acc +=
 178                 resample_sinc_window (offset, r->filter_length * 0.5,
 179                 r->sinc_scale) * x;
 180           }
 181
 182           *(float *) (r->o_buf + i * sizeof (float)) = acc;
 183         }
 184         break;
 185       case RESAMPLE_FORMAT_F64:
 186         for (i = 0; i < r->n_channels; i++) {
 187           double acc = 0;
 188           double offset;
 189           double x;
 190
 191           for (j = 0; j < r->filter_length; j++) {
 192             offset = (r->i_start + j * r->i_inc) * r->o_inc;
 193             x = *(double *) (r->buffer + i * sizeof (double) +
 194                 j * r->sample_size);
 195             acc +=
 196                 resample_sinc_window (offset, r->filter_length * 0.5,
 197                 r->sinc_scale) * x;
 198           }
 199
 200           *(double *) (r->o_buf + i * sizeof (double)) = acc;
 201         }
 202         break;
 203     }
 204
 205     r->i_start -= 1.0;
 206     r->o_buf += r->sample_size;
 207     r->o_size -= r->sample_size;
 208   }
 209
 210 }