audio_utils/primitives.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2011 The Android Open Source Project
   3  *
   4  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
   5  * you may not use this file except in compliance with the License.
   6  * You may obtain a copy of the License at
   7  *
   8  *      http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
   9  *
  10  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
  11  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
  12  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
  13  * See the License for the specific language governing permissions and
  14  * limitations under the License.
  15  */
  16
  17 #include <cutils/bitops.h>  /* for popcount() */
  18 #include <audio_utils/primitives.h>
  19 #include "private/private.h"
  20
  21 void ditherAndClamp(int32_t* out, const int32_t *sums, size_t c)
  22 {
  23     size_t i;
  24     for (i=0 ; i<c ; i++) {
  25         int32_t l = *sums++;
  26         int32_t r = *sums++;
  27         int32_t nl = l >> 12;
  28         int32_t nr = r >> 12;
  29         l = clamp16(nl);
  30         r = clamp16(nr);
  31         *out++ = (r<<16) | (l & 0xFFFF);
  32     }
  33 }
  34
  35 void memcpy_to_i16_from_u8(int16_t *dst, const uint8_t *src, size_t count)
  36 {
  37     dst += count;
  38     src += count;
  39     while (count--) {
  40         *--dst = (int16_t)(*--src - 0x80) << 8;
  41     }
  42 }
  43
  44 void memcpy_to_u8_from_i16(uint8_t *dst, const int16_t *src, size_t count)
  45 {
  46     while (count--) {
  47         *dst++ = (*src++ >> 8) + 0x80;
  48     }
  49 }
  50
  51 void memcpy_to_i16_from_i32(int16_t *dst, const int32_t *src, size_t count)
  52 {
  53     while (count--) {
  54         *dst++ = *src++ >> 16;
  55     }
  56 }
  57
  58 void memcpy_to_i16_from_float(int16_t *dst, const float *src, size_t count)
  59 {
  60     while (count--) {
  61         *dst++ = clamp16_from_float(*src++);
  62     }
  63 }
  64
  65 void memcpy_to_float_from_q4_27(float *dst, const int32_t *src, size_t count)
  66 {
  67     while (count--) {
  68         *dst++ = float_from_q4_27(*src++);
  69     }
  70 }
  71
  72 void memcpy_to_float_from_i16(float *dst, const int16_t *src, size_t count)
  73 {
  74     while (count--) {
  75         *dst++ = float_from_i16(*src++);
  76     }
  77 }
  78
  79 void memcpy_to_float_from_p24(float *dst, const uint8_t *src, size_t count)
  80 {
  81     while (count--) {
  82         *dst++ = float_from_p24(src);
  83         src += 3;
  84     }
  85 }
  86
  87 void memcpy_to_i16_from_p24(int16_t *dst, const uint8_t *src, size_t count)
  88 {
  89     while (count--) {
  90 #ifdef HAVE_BIG_ENDIAN
  91         *dst++ = src[1] | (src[0] << 8);
  92 #else
  93         *dst++ = src[1] | (src[2] << 8);
  94 #endif
  95         src += 3;
  96     }
  97 }
  98
  99 void memcpy_to_p24_from_i16(uint8_t *dst, const int16_t *src, size_t count)
 100 {
 101     while (count--) {
 102 #ifdef HAVE_BIG_ENDIAN
 103         *dst++ = *src >> 8;
 104         *dst++ = *src++;
 105         *dst++ = 0;
 106 #else
 107         *dst++ = 0;
 108         *dst++ = *src;
 109         *dst++ = *src++ >> 8;
 110 #endif
 111     }
 112 }
 113
 114 void memcpy_to_p24_from_float(uint8_t *dst, const float *src, size_t count)
 115 {
 116     while (count--) {
 117         int32_t ival = clamp24_from_float(*src++);
 118
 119 #ifdef HAVE_BIG_ENDIAN
 120         *dst++ = ival >> 16;
 121         *dst++ = ival >> 8;
 122         *dst++ = ival;
 123 #else
 124         *dst++ = ival;
 125         *dst++ = ival >> 8;
 126         *dst++ = ival >> 16;
 127 #endif
 128     }
 129 }
 130
 131 void memcpy_to_p24_from_q8_23(uint8_t *dst, const int32_t *src, size_t count)
 132 {
 133     while (count--) {
 134         int32_t ival = clamp24_from_q8_23(*src++);
 135
 136 #ifdef HAVE_BIG_ENDIAN
 137         *dst++ = ival >> 16;
 138         *dst++ = ival >> 8;
 139         *dst++ = ival;
 140 #else
 141         *dst++ = ival;
 142         *dst++ = ival >> 8;
 143         *dst++ = ival >> 16;
 144 #endif
 145     }
 146 }
 147
 148 void memcpy_to_q8_23_from_i16(int32_t *dst, const int16_t *src, size_t count)
 149 {
 150     while (count--) {
 151         *dst++ = (int32_t)*src++ << 8;
 152     }
 153 }
 154
 155 void memcpy_to_q8_23_from_float_with_clamp(int32_t *dst, const float *src, size_t count)
 156 {
 157     while (count--) {
 158         *dst++ = clamp24_from_float(*src++);
 159     }
 160 }
 161
 162 void memcpy_to_q4_27_from_float(int32_t *dst, const float *src, size_t count)
 163 {
 164     while (count--) {
 165         *dst++ = clampq4_27_from_float(*src++);
 166     }
 167 }
 168
 169 void memcpy_to_i16_from_q8_23(int16_t *dst, const int32_t *src, size_t count)
 170 {
 171     while (count--) {
 172         *dst++ = clamp16(*src++ >> 8);
 173     }
 174 }
 175
 176 void memcpy_to_float_from_q8_23(float *dst, const int32_t *src, size_t count)
 177 {
 178     while (count--) {
 179         *dst++ = float_from_q8_23(*src++);
 180     }
 181 }
 182
 183 void memcpy_to_i32_from_i16(int32_t *dst, const int16_t *src, size_t count)
 184 {
 185     while (count--) {
 186         *dst++ = (int32_t)*src++ << 16;
 187     }
 188 }
 189
 190 void memcpy_to_i32_from_float(int32_t *dst, const float *src, size_t count)
 191 {
 192     while (count--) {
 193         *dst++ = clamp32_from_float(*src++);
 194     }
 195 }
 196
 197 void memcpy_to_float_from_i32(float *dst, const int32_t *src, size_t count)
 198 {
 199     while (count--) {
 200         *dst++ = float_from_i32(*src++);
 201     }
 202 }
 203
 204 void downmix_to_mono_i16_from_stereo_i16(int16_t *dst, const int16_t *src, size_t count)
 205 {
 206     while (count--) {
 207         *dst++ = (int16_t)(((int32_t)src[0] + (int32_t)src[1]) >> 1);
 208         src += 2;
 209     }
 210 }
 211
 212 void upmix_to_stereo_i16_from_mono_i16(int16_t *dst, const int16_t *src, size_t count)
 213 {
 214     while (count--) {
 215         int32_t temp = *src++;
 216         dst[0] = temp;
 217         dst[1] = temp;
 218         dst += 2;
 219     }
 220 }
 221
 222 size_t nonZeroMono32(const int32_t *samples, size_t count)
 223 {
 224     size_t nonZero = 0;
 225     while (count-- > 0) {
 226         if (*samples++ != 0) {
 227             nonZero++;
 228         }
 229     }
 230     return nonZero;
 231 }
 232
 233 size_t nonZeroMono16(const int16_t *samples, size_t count)
 234 {
 235     size_t nonZero = 0;
 236     while (count-- > 0) {
 237         if (*samples++ != 0) {
 238             nonZero++;
 239         }
 240     }
 241     return nonZero;
 242 }
 243
 244 size_t nonZeroStereo32(const int32_t *frames, size_t count)
 245 {
 246     size_t nonZero = 0;
 247     while (count-- > 0) {
 248         if (frames[0] != 0 || frames[1] != 0) {
 249             nonZero++;
 250         }
 251         frames += 2;
 252     }
 253     return nonZero;
 254 }
 255
 256 size_t nonZeroStereo16(const int16_t *frames, size_t count)
 257 {
 258     size_t nonZero = 0;
 259     while (count-- > 0) {
 260         if (frames[0] != 0 || frames[1] != 0) {
 261             nonZero++;
 262         }
 263         frames += 2;
 264     }
 265     return nonZero;
 266 }
 267
 268 /*
 269  * C macro to do channel mask copying independent of dst/src sample type.
 270  * Don't pass in any expressions for the macro arguments here.
 271  */
 272 #define copy_frame_by_mask(dst, dmask, src, smask, count, zero) \
 273 { \
 274     uint32_t bit, ormask; \
 275     while (count--) { \
 276         ormask = dmask | smask; \
 277         while (ormask) { \
 278             bit = ormask & -ormask; /* get lowest bit */ \
 279             ormask ^= bit; /* remove lowest bit */ \
 280             if (dmask & bit) { \
 281                 *dst++ = smask & bit ? *src++ : zero; \
 282             } else { /* source channel only */ \
 283                 ++src; \
 284             } \
 285         } \
 286     } \
 287 }
 288
 289 void memcpy_by_channel_mask(void *dst, uint32_t dst_mask,
 290         const void *src, uint32_t src_mask, size_t sample_size, size_t count)
 291 {
 292 #if 0
 293     /* alternate way of handling memcpy_by_channel_mask by using the idxary */
 294     int8_t idxary[32];
 295     uint32_t src_channels = popcount(src_mask);
 296     uint32_t dst_channels =
 297             memcpy_by_index_array_initialization(idxary, 32, dst_mask, src_mask);
 298
 299     memcpy_by_idxary(dst, dst_channels, src, src_channels, idxary, sample_size, count);
 300 #else
 301     if (dst_mask == src_mask) {
 302         memcpy(dst, src, sample_size * popcount(dst_mask) * count);
 303         return;
 304     }
 305     switch (sample_size) {
 306     case 1: {
 307         uint8_t *udst = (uint8_t*)dst;
 308         const uint8_t *usrc = (const uint8_t*)src;
 309
 310         copy_frame_by_mask(udst, dst_mask, usrc, src_mask, count, 0);
 311     } break;
 312     case 2: {
 313         uint16_t *udst = (uint16_t*)dst;
 314         const uint16_t *usrc = (const uint16_t*)src;
 315
 316         copy_frame_by_mask(udst, dst_mask, usrc, src_mask, count, 0);
 317     } break;
 318     case 3: { /* could be slow.  use a struct to represent 3 bytes of data. */
 319         uint8x3_t *udst = (uint8x3_t*)dst;
 320         const uint8x3_t *usrc = (const uint8x3_t*)src;
 321         static const uint8x3_t zero; /* tricky - we use this to zero out a sample */
 322
 323         copy_frame_by_mask(udst, dst_mask, usrc, src_mask, count, zero);
 324     } break;
 325     case 4: {
 326         uint32_t *udst = (uint32_t*)dst;
 327         const uint32_t *usrc = (const uint32_t*)src;
 328
 329         copy_frame_by_mask(udst, dst_mask, usrc, src_mask, count, 0);
 330     } break;
 331     default:
 332         abort(); /* illegal value */
 333         break;
 334     }
 335 #endif
 336 }
 337
 338 /*
 339  * C macro to do copying by index array, to rearrange samples
 340  * within a frame.  This is independent of src/dst sample type.
 341  * Don't pass in any expressions for the macro arguments here.
 342  */
 343 #define copy_frame_by_idx(dst, dst_channels, src, src_channels, idxary, count, zero) \
 344 { \
 345     unsigned i; \
 346     int index; \
 347     while (count--) { \
 348         for (i = 0; i < dst_channels; ++i) { \
 349             index = idxary[i]; \
 350             *dst++ = index < 0 ? zero : src[index]; \
 351         } \
 352         src += src_channels; \
 353     } \
 354 }
 355
 356 void memcpy_by_index_array(void *dst, uint32_t dst_channels,
 357         const void *src, uint32_t src_channels,
 358         const int8_t *idxary, size_t sample_size, size_t count)
 359 {
 360     switch (sample_size) {
 361     case 1: {
 362         uint8_t *udst = (uint8_t*)dst;
 363         const uint8_t *usrc = (const uint8_t*)src;
 364
 365         copy_frame_by_idx(udst, dst_channels, usrc, src_channels, idxary, count, 0);
 366     } break;
 367     case 2: {
 368         uint16_t *udst = (uint16_t*)dst;
 369         const uint16_t *usrc = (const uint16_t*)src;
 370
 371         copy_frame_by_idx(udst, dst_channels, usrc, src_channels, idxary, count, 0);
 372     } break;
 373     case 3: { /* could be slow.  use a struct to represent 3 bytes of data. */
 374         uint8x3_t *udst = (uint8x3_t*)dst;
 375         const uint8x3_t *usrc = (const uint8x3_t*)src;
 376         static const uint8x3_t zero;
 377
 378         copy_frame_by_idx(udst, dst_channels, usrc, src_channels, idxary, count, zero);
 379     } break;
 380     case 4: {
 381         uint32_t *udst = (uint32_t*)dst;
 382         const uint32_t *usrc = (const uint32_t*)src;
 383
 384         copy_frame_by_idx(udst, dst_channels, usrc, src_channels, idxary, count, 0);
 385     } break;
 386     default:
 387         abort(); /* illegal value */
 388         break;
 389     }
 390 }
 391
 392 size_t memcpy_by_index_array_initialization(int8_t *idxary, size_t idxcount,
 393         uint32_t dst_mask, uint32_t src_mask)
 394 {
 395     size_t n = 0;
 396     int srcidx = 0;
 397     uint32_t bit, ormask = src_mask | dst_mask;
 398
 399     while (ormask && n < idxcount) {
 400         bit = ormask & -ormask;          /* get lowest bit */
 401         ormask ^= bit;                   /* remove lowest bit */
 402         if (src_mask & dst_mask & bit) { /* matching channel */
 403             idxary[n++] = srcidx++;
 404         } else if (src_mask & bit) {     /* source channel only */
 405             ++srcidx;
 406         } else {                         /* destination channel only */
 407             idxary[n++] = -1;
 408         }
 409     }
 410     return n + popcount(ormask & dst_mask);
 411 }