git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - 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     uint8_t *end2 = end - 3*os;\
  51     while(po < end2){\
  52         *(otype*)po = expr; pi += is; po += os;\
  53         *(otype*)po = expr; pi += is; po += os;\
  54         *(otype*)po = expr; pi += is; po += os;\
  55         *(otype*)po = expr; pi += is; po += os;\
  56     }\
  57     while(po < end){\
  58         *(otype*)po = expr; pi += is; po += os;\
  59     }\
  60 }
  61
  62 //FIXME put things below under ifdefs so we do not waste space for cases no codec will need
  63 CONV_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_U8 , uint8_t, AV_SAMPLE_FMT_U8 ,  *(const uint8_t*)pi)
  64 CONV_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_S16, int16_t, AV_SAMPLE_FMT_U8 , (*(const uint8_t*)pi - 0x80)<<8)
  65 CONV_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_S32, int32_t, AV_SAMPLE_FMT_U8 , (*(const uint8_t*)pi - 0x80)<<24)
  66 CONV_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_FLT, float  , AV_SAMPLE_FMT_U8 , (*(const uint8_t*)pi - 0x80)*(1.0f/ (1<<7)))
  67 CONV_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_DBL, double , AV_SAMPLE_FMT_U8 , (*(const uint8_t*)pi - 0x80)*(1.0 / (1<<7)))
  68 CONV_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_U8 , uint8_t, AV_SAMPLE_FMT_S16, (*(const int16_t*)pi>>8) + 0x80)
  69 CONV_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_S16, int16_t, AV_SAMPLE_FMT_S16,  *(const int16_t*)pi)
  70 CONV_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_S32, int32_t, AV_SAMPLE_FMT_S16,  *(const int16_t*)pi<<16)
  71 CONV_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_FLT, float  , AV_SAMPLE_FMT_S16,  *(const int16_t*)pi*(1.0f/ (1<<15)))
  72 CONV_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_DBL, double , AV_SAMPLE_FMT_S16,  *(const int16_t*)pi*(1.0 / (1<<15)))
  73 CONV_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_U8 , uint8_t, AV_SAMPLE_FMT_S32, (*(const int32_t*)pi>>24) + 0x80)
  74 CONV_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_S16, int16_t, AV_SAMPLE_FMT_S32,  *(const int32_t*)pi>>16)
  75 CONV_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_S32, int32_t, AV_SAMPLE_FMT_S32,  *(const int32_t*)pi)
  76 CONV_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_FLT, float  , AV_SAMPLE_FMT_S32,  *(const int32_t*)pi*(1.0f/ (1U<<31)))
  77 CONV_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_DBL, double , AV_SAMPLE_FMT_S32,  *(const int32_t*)pi*(1.0 / (1U<<31)))
  78 CONV_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_U8 , uint8_t, AV_SAMPLE_FMT_FLT, av_clip_uint8(  lrintf(*(const float*)pi * (1<<7)) + 0x80))
  79 CONV_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_S16, int16_t, AV_SAMPLE_FMT_FLT, av_clip_int16(  lrintf(*(const float*)pi * (1<<15))))
  80 CONV_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_S32, int32_t, AV_SAMPLE_FMT_FLT, av_clipl_int32(llrintf(*(const float*)pi * (1U<<31))))
  81 CONV_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_FLT, float  , AV_SAMPLE_FMT_FLT, *(const float*)pi)
  82 CONV_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_DBL, double , AV_SAMPLE_FMT_FLT, *(const float*)pi)
  83 CONV_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_U8 , uint8_t, AV_SAMPLE_FMT_DBL, av_clip_uint8(  lrint(*(const double*)pi * (1<<7)) + 0x80))
  84 CONV_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_S16, int16_t, AV_SAMPLE_FMT_DBL, av_clip_int16(  lrint(*(const double*)pi * (1<<15))))
  85 CONV_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_S32, int32_t, AV_SAMPLE_FMT_DBL, av_clipl_int32(llrint(*(const double*)pi * (1U<<31))))
  86 CONV_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_FLT, float  , AV_SAMPLE_FMT_DBL, *(const double*)pi)
  87 CONV_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_DBL, double , AV_SAMPLE_FMT_DBL, *(const double*)pi)
  88
  89 #define FMT_PAIR_FUNC(out, in) [out + AV_SAMPLE_FMT_NB*in] = CONV_FUNC_NAME(out, in)
  90
  91 static conv_func_type * const fmt_pair_to_conv_functions[AV_SAMPLE_FMT_NB*AV_SAMPLE_FMT_NB] = {
  92     FMT_PAIR_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_U8 , AV_SAMPLE_FMT_U8 ),
  93     FMT_PAIR_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_S16, AV_SAMPLE_FMT_U8 ),
  94     FMT_PAIR_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_S32, AV_SAMPLE_FMT_U8 ),
  95     FMT_PAIR_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_FLT, AV_SAMPLE_FMT_U8 ),
  96     FMT_PAIR_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_DBL, AV_SAMPLE_FMT_U8 ),
  97     FMT_PAIR_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_U8 , AV_SAMPLE_FMT_S16),
  98     FMT_PAIR_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_S16, AV_SAMPLE_FMT_S16),
  99     FMT_PAIR_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_S32, AV_SAMPLE_FMT_S16),
 100     FMT_PAIR_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_FLT, AV_SAMPLE_FMT_S16),
 101     FMT_PAIR_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_DBL, AV_SAMPLE_FMT_S16),
 102     FMT_PAIR_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_U8 , AV_SAMPLE_FMT_S32),
 103     FMT_PAIR_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_S16, AV_SAMPLE_FMT_S32),
 104     FMT_PAIR_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_S32, AV_SAMPLE_FMT_S32),
 105     FMT_PAIR_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_FLT, AV_SAMPLE_FMT_S32),
 106     FMT_PAIR_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_DBL, AV_SAMPLE_FMT_S32),
 107     FMT_PAIR_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_U8 , AV_SAMPLE_FMT_FLT),
 108     FMT_PAIR_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_S16, AV_SAMPLE_FMT_FLT),
 109     FMT_PAIR_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_S32, AV_SAMPLE_FMT_FLT),
 110     FMT_PAIR_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_FLT, AV_SAMPLE_FMT_FLT),
 111     FMT_PAIR_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_DBL, AV_SAMPLE_FMT_FLT),
 112     FMT_PAIR_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_U8 , AV_SAMPLE_FMT_DBL),
 113     FMT_PAIR_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_S16, AV_SAMPLE_FMT_DBL),
 114     FMT_PAIR_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_S32, AV_SAMPLE_FMT_DBL),
 115     FMT_PAIR_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_FLT, AV_SAMPLE_FMT_DBL),
 116     FMT_PAIR_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_DBL, AV_SAMPLE_FMT_DBL),
 117 };
 118
 119 AudioConvert *swri_audio_convert_alloc(enum AVSampleFormat out_fmt,
 120                                        enum AVSampleFormat in_fmt,
 121                                        int channels, const int *ch_map,
 122                                        int flags)
 123 {
 124     AudioConvert *ctx;
 125     conv_func_type *f = fmt_pair_to_conv_functions[out_fmt + AV_SAMPLE_FMT_NB*in_fmt];
 126
 127     if (!f)
 128         return NULL;
 129     ctx = av_mallocz(sizeof(*ctx));
 130     if (!ctx)
 131         return NULL;
 132     ctx->channels = channels;
 133     ctx->conv_f   = f;
 134     ctx->ch_map   = ch_map;
 135     if (in_fmt == AV_SAMPLE_FMT_U8)
 136         memset(ctx->silence, 0x80, sizeof(ctx->silence));
 137     return ctx;
 138 }
 139
 140 void swri_audio_convert_free(AudioConvert **ctx)
 141 {
 142     av_freep(ctx);
 143 }
 144
 145 int swri_audio_convert(AudioConvert *ctx, AudioData *out, AudioData *in, int len)
 146 {
 147     int ch;
 148
 149     av_assert0(ctx->channels == out->ch_count);
 150
 151     //FIXME optimize common cases
 152
 153     for(ch=0; ch<ctx->channels; ch++){
 154         const int ich= ctx->ch_map ? ctx->ch_map[ch] : ch;
 155         const int is= ich < 0 ? 0 : (in->planar ? 1 : in->ch_count) * in->bps;
 156         const int os= (out->planar ? 1 :out->ch_count) *out->bps;
 157         const uint8_t *pi= ich < 0 ? ctx->silence : in->ch[ich];
 158         uint8_t       *po= out->ch[ch];
 159         uint8_t *end= po + os*len;
 160         if(!po)
 161             continue;
 162         ctx->conv_f(po, pi, is, os, end);
 163     }
 164     return 0;
 165 }