src/third_party/WebKit/Source/platform/audio/mac/FFTFrameMac.cpp

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2010 Google Inc. All rights reserved.
   3  *
   4  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   5  * modification, are permitted provided that the following conditions
   6  * are met:
   7  *
   8  * 1.  Redistributions of source code must retain the above copyright
   9  *     notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  10  * 2.  Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  11  *     notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  12  *     documentation and/or other materials provided with the distribution.
  13  * 3.  Neither the name of Apple Computer, Inc. ("Apple") nor the names of
  14  *     its contributors may be used to endorse or promote products derived
  15  *     from this software without specific prior written permission.
  16  *
  17  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY APPLE AND ITS CONTRIBUTORS "AS IS" AND ANY
  18  * EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED
  19  * WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE
  20  * DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL APPLE OR ITS CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY
  21  * DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES
  22  * (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES;
  23  * LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND
  24  * ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
  25  * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF
  26  * THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  27  */
  28
  29 // Mac OS X - specific FFTFrame implementation
  30
  31 #include "config.h"
  32
  33 #if ENABLE(WEB_AUDIO)
  34
  35 #if OS(MACOSX)
  36
  37 #include "platform/audio/FFTFrame.h"
  38
  39 #include "platform/audio/VectorMath.h"
  40
  41 namespace WebCore {
  42
  43 const int kMaxFFTPow2Size = 24;
  44
  45 FFTSetup* FFTFrame::fftSetups = 0;
  46
  47 // Normal constructor: allocates for a given fftSize
  48 FFTFrame::FFTFrame(unsigned fftSize)
  49     : m_realData(fftSize)
  50     , m_imagData(fftSize)
  51 {
  52     m_FFTSize = fftSize;
  53     m_log2FFTSize = static_cast<unsigned>(log2(fftSize));
  54
  55     // We only allow power of two
  56     ASSERT(1UL << m_log2FFTSize == m_FFTSize);
  57
  58     // Lazily create and share fftSetup with other frames
  59     m_FFTSetup = fftSetupForSize(fftSize);
  60
  61     // Setup frame data
  62     m_frame.realp = m_realData.data();
  63     m_frame.imagp = m_imagData.data();
  64 }
  65
  66 // Creates a blank/empty frame (interpolate() must later be called)
  67 FFTFrame::FFTFrame()
  68     : m_realData(0)
  69     , m_imagData(0)
  70 {
  71     // Later will be set to correct values when interpolate() is called
  72     m_frame.realp = 0;
  73     m_frame.imagp = 0;
  74
  75     m_FFTSize = 0;
  76     m_log2FFTSize = 0;
  77 }
  78
  79 // Copy constructor
  80 FFTFrame::FFTFrame(const FFTFrame& frame)
  81     : m_FFTSize(frame.m_FFTSize)
  82     , m_log2FFTSize(frame.m_log2FFTSize)
  83     , m_FFTSetup(frame.m_FFTSetup)
  84     , m_realData(frame.m_FFTSize)
  85     , m_imagData(frame.m_FFTSize)
  86 {
  87     // Setup frame data
  88     m_frame.realp = m_realData.data();
  89     m_frame.imagp = m_imagData.data();
  90
  91     // Copy/setup frame data
  92     unsigned nbytes = sizeof(float) * m_FFTSize;
  93     memcpy(realData(), frame.m_frame.realp, nbytes);
  94     memcpy(imagData(), frame.m_frame.imagp, nbytes);
  95 }
  96
  97 FFTFrame::~FFTFrame()
  98 {
  99 }
 100
 101 void FFTFrame::multiply(const FFTFrame& frame)
 102 {
 103     FFTFrame& frame1 = *this;
 104     const FFTFrame& frame2 = frame;
 105
 106     float* realP1 = frame1.realData();
 107     float* imagP1 = frame1.imagData();
 108     const float* realP2 = frame2.realData();
 109     const float* imagP2 = frame2.imagData();
 110
 111     unsigned halfSize = m_FFTSize / 2;
 112     float real0 = realP1[0];
 113     float imag0 = imagP1[0];
 114
 115     // Complex multiply
 116     VectorMath::zvmul(realP1, imagP1, realP2, imagP2, realP1, imagP1, halfSize);
 117
 118     // Multiply the packed DC/nyquist component
 119     realP1[0] = real0 * realP2[0];
 120     imagP1[0] = imag0 * imagP2[0];
 121
 122     // Scale accounts for vecLib's peculiar scaling
 123     // This ensures the right scaling all the way back to inverse FFT
 124     float scale = 0.5f;
 125
 126     VectorMath::vsmul(realP1, 1, &scale, realP1, 1, halfSize);
 127     VectorMath::vsmul(imagP1, 1, &scale, imagP1, 1, halfSize);
 128 }
 129
 130 void FFTFrame::doFFT(const float* data)
 131 {
 132     vDSP_ctoz((DSPComplex*)data, 2, &m_frame, 1, m_FFTSize / 2);
 133     vDSP_fft_zrip(m_FFTSetup, &m_frame, 1, m_log2FFTSize, FFT_FORWARD);
 134 }
 135
 136 void FFTFrame::doInverseFFT(float* data)
 137 {
 138     vDSP_fft_zrip(m_FFTSetup, &m_frame, 1, m_log2FFTSize, FFT_INVERSE);
 139     vDSP_ztoc(&m_frame, 1, (DSPComplex*)data, 2, m_FFTSize / 2);
 140
 141     // Do final scaling so that x == IFFT(FFT(x))
 142     float scale = 0.5f / m_FFTSize;
 143     vDSP_vsmul(data, 1, &scale, data, 1, m_FFTSize);
 144 }
 145
 146 FFTSetup FFTFrame::fftSetupForSize(unsigned fftSize)
 147 {
 148     if (!fftSetups) {
 149         fftSetups = (FFTSetup*)malloc(sizeof(FFTSetup) * kMaxFFTPow2Size);
 150         memset(fftSetups, 0, sizeof(FFTSetup) * kMaxFFTPow2Size);
 151     }
 152
 153     int pow2size = static_cast<int>(log2(fftSize));
 154     ASSERT(pow2size < kMaxFFTPow2Size);
 155     if (!fftSetups[pow2size])
 156         fftSetups[pow2size] = vDSP_create_fftsetup(pow2size, FFT_RADIX2);
 157
 158     return fftSetups[pow2size];
 159 }
 160
 161 void FFTFrame::initialize()
 162 {
 163 }
 164
 165 void FFTFrame::cleanup()
 166 {
 167     if (!fftSetups)
 168         return;
 169
 170     for (int i = 0; i < kMaxFFTPow2Size; ++i) {
 171         if (fftSetups[i])
 172             vDSP_destroy_fftsetup(fftSetups[i]);
 173     }
 174
 175     free(fftSetups);
 176     fftSetups = 0;
 177 }
 178
 179 float* FFTFrame::realData() const
 180 {
 181     return m_frame.realp;
 182 }
 183
 184 float* FFTFrame::imagData() const
 185 {
 186     return m_frame.imagp;
 187 }
 188
 189 } // namespace WebCore
 190
 191 #endif // #if OS(MACOSX)
 192
 193 #endif // ENABLE(WEB_AUDIO)