src/third_party/WebKit/Source/platform/audio/Biquad.h

   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 #ifndef Biquad_h
  30 #define Biquad_h
  31
  32 #include "platform/PlatformExport.h"
  33 #include "platform/audio/AudioArray.h"
  34 #include "wtf/Complex.h"
  35 #include <sys/types.h>
  36
  37 #if USE(WEBAUDIO_IPP)
  38 #include <ipps.h>
  39 #endif // USE(WEBAUDIO_IPP)
  40
  41 namespace blink {
  42
  43 // A basic biquad (two-zero / two-pole digital filter)
  44 //
  45 // It can be configured to a number of common and very useful filters:
  46 //    lowpass, highpass, shelving, parameteric, notch, allpass, ...
  47
  48 class PLATFORM_EXPORT Biquad FINAL {
  49 public:
  50     Biquad();
  51     ~Biquad();
  52
  53     void process(const float* sourceP, float* destP, size_t framesToProcess);
  54
  55     // frequency is 0 - 1 normalized, resonance and dbGain are in decibels.
  56     // Q is a unitless quality factor.
  57     void setLowpassParams(double frequency, double resonance);
  58     void setHighpassParams(double frequency, double resonance);
  59     void setBandpassParams(double frequency, double Q);
  60     void setLowShelfParams(double frequency, double dbGain);
  61     void setHighShelfParams(double frequency, double dbGain);
  62     void setPeakingParams(double frequency, double Q, double dbGain);
  63     void setAllpassParams(double frequency, double Q);
  64     void setNotchParams(double frequency, double Q);
  65
  66     // Set the biquad coefficients given a single zero (other zero will be conjugate)
  67     // and a single pole (other pole will be conjugate)
  68     void setZeroPolePairs(const Complex& zero, const Complex& pole);
  69
  70     // Set the biquad coefficients given a single pole (other pole will be conjugate)
  71     // (The zeroes will be the inverse of the poles)
  72     void setAllpassPole(const Complex& pole);
  73
  74     // Resets filter state
  75     void reset();
  76
  77     // Filter response at a set of n frequencies. The magnitude and
  78     // phase response are returned in magResponse and phaseResponse.
  79     // The phase response is in radians.
  80     void getFrequencyResponse(int nFrequencies,
  81                               const float* frequency,
  82                               float* magResponse,
  83                               float* phaseResponse);
  84 private:
  85     void setNormalizedCoefficients(double b0, double b1, double b2, double a0, double a1, double a2);
  86
  87     // Filter coefficients. The filter is defined as
  88     //
  89     // y[n] + m_a1*y[n-1] + m_a2*y[n-2] = m_b0*x[n] + m_b1*x[n-1] + m_b2*x[n-2].
  90     double m_b0;
  91     double m_b1;
  92     double m_b2;
  93     double m_a1;
  94     double m_a2;
  95
  96 #if OS(MACOSX)
  97     void processFast(const float* sourceP, float* destP, size_t framesToProcess);
  98     void processSliceFast(double* sourceP, double* destP, double* coefficientsP, size_t framesToProcess);
  99
 100     AudioDoubleArray m_inputBuffer;
 101     AudioDoubleArray m_outputBuffer;
 102
 103 #elif USE(WEBAUDIO_IPP)
 104     IppsIIRState64f_32f* m_biquadState;
 105     Ipp8u* m_ippInternalBuffer;
 106
 107 #else
 108     // Filter memory
 109     double m_x1; // input delayed by 1 sample
 110     double m_x2; // input delayed by 2 samples
 111     double m_y1; // output delayed by 1 sample
 112     double m_y2; // output delayed by 2 samples
 113 #endif
 114 };
 115
 116 } // namespace blink
 117
 118 #endif // Biquad_h