ffmpeg/libswresample/audioconvert.c

   1 /*
   2  * audio conversion
   3  * Copyright (c) 2006 Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
   4  *
   5  * This file is part of FFmpeg.
   6  *
   7  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
   8  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   9  * License as published by the Free Software Foundation; either
  10  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  11  *
  12  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  15  * Lesser General Public License for more details.
  16  *
  17  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  18  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  20  */
  21
  22 /**
  23  * @file
  24  * audio conversion
  25  * @author Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
  26  */
  27
  28 #include "libavutil/avstring.h"
  29 #include "libavutil/avassert.h"
  30 #include "libavutil/libm.h"
  31 #include "libavutil/samplefmt.h"
  32 #include "audioconvert.h"
  33
  34
  35 typedef void (conv_func_type)(uint8_t *po, const uint8_t *pi, int is, int os, uint8_t *end);
  36
  37 struct AudioConvert {
  38     int channels;
  39     conv_func_type *conv_f;
  40     const int *ch_map;
  41     uint8_t silence[8]; ///< silence input sample
  42 };
  43
  44 #define CONV_FUNC_NAME(dst_fmt, src_fmt) conv_ ## src_fmt ## _to_ ## dst_fmt
  45
  46 //FIXME rounding ?
  47 #define CONV_FUNC(ofmt, otype, ifmt, expr)\
  48 static void CONV_FUNC_NAME(ofmt, ifmt)(uint8_t *po, const uint8_t *pi, int is, int os, uint8_t *end)\
  49 {\
  50     do{\
  51         *(otype*)po = expr; pi += is; po += os;\
  52     }while(po < end);\
  53 }
  54
  55 //FIXME put things below under ifdefs so we do not waste space for cases no codec will need
  56 CONV_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_U8 , uint8_t, AV_SAMPLE_FMT_U8 ,  *(const uint8_t*)pi)
  57 CONV_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_S16, int16_t, AV_SAMPLE_FMT_U8 , (*(const uint8_t*)pi - 0x80)<<8)
  58 CONV_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_S32, int32_t, AV_SAMPLE_FMT_U8 , (*(const uint8_t*)pi - 0x80)<<24)
  59 CONV_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_FLT, float  , AV_SAMPLE_FMT_U8 , (*(const uint8_t*)pi - 0x80)*(1.0 / (1<<7)))
  60 CONV_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_DBL, double , AV_SAMPLE_FMT_U8 , (*(const uint8_t*)pi - 0x80)*(1.0 / (1<<7)))
  61 CONV_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_U8 , uint8_t, AV_SAMPLE_FMT_S16, (*(const int16_t*)pi>>8) + 0x80)
  62 CONV_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_S16, int16_t, AV_SAMPLE_FMT_S16,  *(const int16_t*)pi)
  63 CONV_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_S32, int32_t, AV_SAMPLE_FMT_S16,  *(const int16_t*)pi<<16)
  64 CONV_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_FLT, float  , AV_SAMPLE_FMT_S16,  *(const int16_t*)pi*(1.0 / (1<<15)))
  65 CONV_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_DBL, double , AV_SAMPLE_FMT_S16,  *(const int16_t*)pi*(1.0 / (1<<15)))
  66 CONV_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_U8 , uint8_t, AV_SAMPLE_FMT_S32, (*(const int32_t*)pi>>24) + 0x80)
  67 CONV_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_S16, int16_t, AV_SAMPLE_FMT_S32,  *(const int32_t*)pi>>16)
  68 CONV_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_S32, int32_t, AV_SAMPLE_FMT_S32,  *(const int32_t*)pi)
  69 CONV_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_FLT, float  , AV_SAMPLE_FMT_S32,  *(const int32_t*)pi*(1.0 / (1U<<31)))
  70 CONV_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_DBL, double , AV_SAMPLE_FMT_S32,  *(const int32_t*)pi*(1.0 / (1U<<31)))
  71 CONV_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_U8 , uint8_t, AV_SAMPLE_FMT_FLT, av_clip_uint8(  lrintf(*(const float*)pi * (1<<7)) + 0x80))
  72 CONV_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_S16, int16_t, AV_SAMPLE_FMT_FLT, av_clip_int16(  lrintf(*(const float*)pi * (1<<15))))
  73 CONV_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_S32, int32_t, AV_SAMPLE_FMT_FLT, av_clipl_int32(llrintf(*(const float*)pi * (1U<<31))))
  74 CONV_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_FLT, float  , AV_SAMPLE_FMT_FLT, *(const float*)pi)
  75 CONV_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_DBL, double , AV_SAMPLE_FMT_FLT, *(const float*)pi)
  76 CONV_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_U8 , uint8_t, AV_SAMPLE_FMT_DBL, av_clip_uint8(  lrint(*(const double*)pi * (1<<7)) + 0x80))
  77 CONV_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_S16, int16_t, AV_SAMPLE_FMT_DBL, av_clip_int16(  lrint(*(const double*)pi * (1<<15))))
  78 CONV_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_S32, int32_t, AV_SAMPLE_FMT_DBL, av_clipl_int32(llrint(*(const double*)pi * (1U<<31))))
  79 CONV_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_FLT, float  , AV_SAMPLE_FMT_DBL, *(const double*)pi)
  80 CONV_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_DBL, double , AV_SAMPLE_FMT_DBL, *(const double*)pi)
  81
  82 #define FMT_PAIR_FUNC(out, in) [out + AV_SAMPLE_FMT_NB*in] = CONV_FUNC_NAME(out, in)
  83
  84 static conv_func_type * const fmt_pair_to_conv_functions[AV_SAMPLE_FMT_NB*AV_SAMPLE_FMT_NB] = {
  85     FMT_PAIR_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_U8 , AV_SAMPLE_FMT_U8 ),
  86     FMT_PAIR_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_S16, AV_SAMPLE_FMT_U8 ),
  87     FMT_PAIR_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_S32, AV_SAMPLE_FMT_U8 ),
  88     FMT_PAIR_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_FLT, AV_SAMPLE_FMT_U8 ),
  89     FMT_PAIR_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_DBL, AV_SAMPLE_FMT_U8 ),
  90     FMT_PAIR_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_U8 , AV_SAMPLE_FMT_S16),
  91     FMT_PAIR_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_S16, AV_SAMPLE_FMT_S16),
  92     FMT_PAIR_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_S32, AV_SAMPLE_FMT_S16),
  93     FMT_PAIR_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_FLT, AV_SAMPLE_FMT_S16),
  94     FMT_PAIR_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_DBL, AV_SAMPLE_FMT_S16),
  95     FMT_PAIR_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_U8 , AV_SAMPLE_FMT_S32),
  96     FMT_PAIR_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_S16, AV_SAMPLE_FMT_S32),
  97     FMT_PAIR_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_S32, AV_SAMPLE_FMT_S32),
  98     FMT_PAIR_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_FLT, AV_SAMPLE_FMT_S32),
  99     FMT_PAIR_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_DBL, AV_SAMPLE_FMT_S32),
 100     FMT_PAIR_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_U8 , AV_SAMPLE_FMT_FLT),
 101     FMT_PAIR_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_S16, AV_SAMPLE_FMT_FLT),
 102     FMT_PAIR_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_S32, AV_SAMPLE_FMT_FLT),
 103     FMT_PAIR_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_FLT, AV_SAMPLE_FMT_FLT),
 104     FMT_PAIR_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_DBL, AV_SAMPLE_FMT_FLT),
 105     FMT_PAIR_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_U8 , AV_SAMPLE_FMT_DBL),
 106     FMT_PAIR_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_S16, AV_SAMPLE_FMT_DBL),
 107     FMT_PAIR_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_S32, AV_SAMPLE_FMT_DBL),
 108     FMT_PAIR_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_FLT, AV_SAMPLE_FMT_DBL),
 109     FMT_PAIR_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_DBL, AV_SAMPLE_FMT_DBL),
 110 };
 111
 112 AudioConvert *swri_audio_convert_alloc(enum AVSampleFormat out_fmt,
 113                                        enum AVSampleFormat in_fmt,
 114                                        int channels, const int *ch_map,
 115                                        int flags)
 116 {
 117     AudioConvert *ctx;
 118     conv_func_type *f = fmt_pair_to_conv_functions[out_fmt + AV_SAMPLE_FMT_NB*in_fmt];
 119
 120     if (!f)
 121         return NULL;
 122     ctx = av_mallocz(sizeof(*ctx));
 123     if (!ctx)
 124         return NULL;
 125     ctx->channels = channels;
 126     ctx->conv_f   = f;
 127     ctx->ch_map   = ch_map;
 128     if (in_fmt == AV_SAMPLE_FMT_U8)
 129         memset(ctx->silence, 0x80, sizeof(ctx->silence));
 130     return ctx;
 131 }
 132
 133 void swri_audio_convert_free(AudioConvert **ctx)
 134 {
 135     av_freep(ctx);
 136 }
 137
 138 int swri_audio_convert(AudioConvert *ctx, AudioData *out, AudioData *in, int len)
 139 {
 140     int ch;
 141
 142     av_assert0(ctx->channels == out->ch_count);
 143
 144     //FIXME optimize common cases
 145
 146     for(ch=0; ch<ctx->channels; ch++){
 147         const int ich= ctx->ch_map ? ctx->ch_map[ch] : ch;
 148         const int is= ich < 0 ? 0 : (in->planar ? 1 : in->ch_count) * in->bps;
 149         const int os= (out->planar ? 1 :out->ch_count) *out->bps;
 150         const uint8_t *pi= ich < 0 ? ctx->silence : in->ch[ich];
 151         uint8_t       *po= out->ch[ch];
 152         uint8_t *end= po + os*len;
 153         if(!po)
 154             continue;
 155         ctx->conv_f(po, pi, is, os, end);
 156     }
 157     return 0;
 158 }