tests/examples/audiofx/firfilter-example.c

   1 /* GStreamer
   2  * Copyright (C) 2009 Sebastian Droege <sebastian.droege@collabora.co.uk>
   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 (at your option) 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 /* This small sample application creates a bandpass FIR filter
  21  * by transforming the frequency response to the filter kernel.
  22  */
  23
  24 #include <string.h>
  25 #include <math.h>
  26
  27 #include <gst/gst.h>
  28 #include <gst/fft/gstfftf64.h>
  29
  30 static gboolean
  31 on_message (GstBus * bus, GstMessage * message, gpointer user_data)
  32 {
  33   GMainLoop *loop = (GMainLoop *) user_data;
  34
  35   switch (GST_MESSAGE_TYPE (message)) {
  36     case GST_MESSAGE_ERROR:
  37       g_error ("Got ERROR");
  38       g_main_loop_quit (loop);
  39       break;
  40     case GST_MESSAGE_WARNING:
  41       g_warning ("Got WARNING");
  42       g_main_loop_quit (loop);
  43       break;
  44     case GST_MESSAGE_EOS:
  45       g_main_loop_quit (loop);
  46       break;
  47     default:
  48       break;
  49   }
  50
  51   return TRUE;
  52 }
  53
  54 static void
  55 on_rate_changed (GstElement * element, gint rate, gpointer user_data)
  56 {
  57   GValueArray *va;
  58   GValue v = { 0, };
  59   GstFFTF64 *fft;
  60   GstFFTF64Complex frequency_response[17];
  61   gdouble tmp[32];
  62   gdouble filter_kernel[32];
  63   guint i;
  64
  65   /* Create the frequency response: zero outside
  66    * a small frequency band */
  67   for (i = 0; i < 17; i++) {
  68     if (i < 5 || i > 11)
  69       frequency_response[i].r = 0.0;
  70     else
  71       frequency_response[i].r = 1.0;
  72
  73     frequency_response[i].i = 0.0;
  74   }
  75
  76   /* Calculate the inverse FT of the frequency response */
  77   fft = gst_fft_f64_new (32, TRUE);
  78   gst_fft_f64_inverse_fft (fft, frequency_response, tmp);
  79   gst_fft_f64_free (fft);
  80
  81   /* Shift the inverse FT of the frequency response by 16,
  82    * i.e. the half of the kernel length to get the
  83    * impulse response. See http://www.dspguide.com/ch17/1.htm
  84    * for more information.
  85    */
  86   for (i = 0; i < 32; i++)
  87     filter_kernel[i] = tmp[(i + 16) % 32];
  88
  89   /* Apply the hamming window to the impulse response to get
  90    * a better result than given from the rectangular window
  91    */
  92   for (i = 0; i < 32; i++)
  93     filter_kernel[i] *= (0.54 - 0.46 * cos (2 * G_PI * i / 32));
  94
  95   va = g_value_array_new (1);
  96
  97   g_value_init (&v, G_TYPE_DOUBLE);
  98   for (i = 0; i < 32; i++) {
  99     g_value_set_double (&v, filter_kernel[i]);
 100     g_value_array_append (va, &v);
 101     g_value_reset (&v);
 102   }
 103   g_object_set (G_OBJECT (element), "kernel", va, NULL);
 104   /* Latency is 1/2 of the kernel length for this method of
 105    * calculating a filter kernel from the frequency response
 106    */
 107   g_object_set (G_OBJECT (element), "latency", (gint64) (32 / 2), NULL);
 108   g_value_array_free (va);
 109 }
 110
 111 gint
 112 main (gint argc, gchar * argv[])
 113 {
 114   GstElement *pipeline, *src, *filter, *conv, *sink;
 115   GstBus *bus;
 116   GMainLoop *loop;
 117
 118   gst_init (NULL, NULL);
 119
 120   pipeline = gst_element_factory_make ("pipeline", NULL);
 121
 122   src = gst_element_factory_make ("audiotestsrc", NULL);
 123   g_object_set (G_OBJECT (src), "wave", 5, NULL);
 124
 125   filter = gst_element_factory_make ("audiofirfilter", NULL);
 126   g_signal_connect (G_OBJECT (filter), "rate-changed",
 127       G_CALLBACK (on_rate_changed), NULL);
 128
 129   conv = gst_element_factory_make ("audioconvert", NULL);
 130
 131   sink = gst_element_factory_make ("autoaudiosink", NULL);
 132   g_return_val_if_fail (sink != NULL, -1);
 133
 134   gst_bin_add_many (GST_BIN (pipeline), src, filter, conv, sink, NULL);
 135   if (!gst_element_link_many (src, filter, conv, sink, NULL)) {
 136     g_error ("Failed to link elements");
 137     return -2;
 138   }
 139
 140   loop = g_main_loop_new (NULL, FALSE);
 141
 142   bus = gst_pipeline_get_bus (GST_PIPELINE (pipeline));
 143   gst_bus_add_signal_watch (bus);
 144   g_signal_connect (G_OBJECT (bus), "message", G_CALLBACK (on_message), loop);
 145   gst_object_unref (GST_OBJECT (bus));
 146
 147   if (gst_element_set_state (pipeline,
 148           GST_STATE_PLAYING) == GST_STATE_CHANGE_FAILURE) {
 149     g_error ("Failed to go into PLAYING state");
 150     return -3;
 151   }
 152
 153   g_main_loop_run (loop);
 154
 155   gst_element_set_state (pipeline, GST_STATE_NULL);
 156
 157   g_main_loop_unref (loop);
 158   gst_object_unref (pipeline);
 159
 160   return 0;
 161 }