]> git.sesse.net Git - ffmpeg/blobdiff - libavresample/resample.c
arm/aarch64: vp9itxfm: Fix indentation of macro arguments
[ffmpeg] / libavresample / resample.c
index 5529fafe8d66daf54dc4ce5c2a2f46e76e6acc6d..be344b61d4f206038f44c44d0541dc8f423c9eb0 100644 (file)
  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  */
 
+#include "libavutil/common.h"
 #include "libavutil/libm.h"
 #include "libavutil/log.h"
 #include "internal.h"
+#include "resample.h"
 #include "audio_data.h"
 
-#ifdef CONFIG_RESAMPLE_FLT
+
+/* double template */
+#define CONFIG_RESAMPLE_DBL
+#include "resample_template.c"
+#undef CONFIG_RESAMPLE_DBL
+
 /* float template */
-#define FILTER_SHIFT  0
-#define FELEM         float
-#define FELEM2        float
-#define FELEML        float
-#define WINDOW_TYPE   24
-#elifdef CONFIG_RESAMPLE_S32
+#define CONFIG_RESAMPLE_FLT
+#include "resample_template.c"
+#undef CONFIG_RESAMPLE_FLT
+
 /* s32 template */
-#define FILTER_SHIFT  30
-#define FELEM         int32_t
-#define FELEM2        int64_t
-#define FELEML        int64_t
-#define FELEM_MAX     INT32_MAX
-#define FELEM_MIN     INT32_MIN
-#define WINDOW_TYPE   12
-#else
+#define CONFIG_RESAMPLE_S32
+#include "resample_template.c"
+#undef CONFIG_RESAMPLE_S32
+
 /* s16 template */
-#define FILTER_SHIFT  15
-#define FELEM         int16_t
-#define FELEM2        int32_t
-#define FELEML        int64_t
-#define FELEM_MAX     INT16_MAX
-#define FELEM_MIN     INT16_MIN
-#define WINDOW_TYPE   9
-#endif
-
-struct ResampleContext {
-    AVAudioResampleContext *avr;
-    AudioData *buffer;
-    FELEM *filter_bank;
-    int filter_length;
-    int ideal_dst_incr;
-    int dst_incr;
-    int index;
-    int frac;
-    int src_incr;
-    int compensation_distance;
-    int phase_shift;
-    int phase_mask;
-    int linear;
-    double factor;
-};
-
-/**
- * 0th order modified bessel function of the first kind.
- */
+#include "resample_template.c"
+
+
+/* 0th order modified Bessel function of the first kind. */
 static double bessel(double x)
 {
     double v     = 1;
@@ -87,74 +63,54 @@ static double bessel(double x)
     return v;
 }
 
-/**
- * Build a polyphase filterbank.
- *
- * @param[out] filter       filter coefficients
- * @param      factor       resampling factor
- * @param      tap_count    tap count
- * @param      phase_count  phase count
- * @param      scale        wanted sum of coefficients for each filter
- * @param      type         0->cubic
- *                          1->blackman nuttall windowed sinc
- *                          2..16->kaiser windowed sinc beta=2..16
- * @return                  0 on success, negative AVERROR code on failure
- */
-static int build_filter(FELEM *filter, double factor, int tap_count,
-                        int phase_count, int scale, int type)
+/* Build a polyphase filterbank. */
+static int build_filter(ResampleContext *c, double factor)
 {
     int ph, i;
     double x, y, w;
     double *tab;
+    int tap_count    = c->filter_length;
+    int phase_count  = 1 << c->phase_shift;
     const int center = (tap_count - 1) / 2;
 
     tab = av_malloc(tap_count * sizeof(*tab));
     if (!tab)
         return AVERROR(ENOMEM);
 
-    /* if upsampling, only need to interpolate, no filter */
-    if (factor > 1.0)
-        factor = 1.0;
-
     for (ph = 0; ph < phase_count; ph++) {
         double norm = 0;
         for (i = 0; i < tap_count; i++) {
             x = M_PI * ((double)(i - center) - (double)ph / phase_count) * factor;
             if (x == 0) y = 1.0;
             else        y = sin(x) / x;
-            switch (type) {
-            case 0: {
+            switch (c->filter_type) {
+            case AV_RESAMPLE_FILTER_TYPE_CUBIC: {
                 const float d = -0.5; //first order derivative = -0.5
                 x = fabs(((double)(i - center) - (double)ph / phase_count) * factor);
                 if (x < 1.0) y = 1 - 3 * x*x + 2 * x*x*x + d * (                -x*x + x*x*x);
                 else         y =                           d * (-4 + 8 * x - 5 * x*x + x*x*x);
                 break;
             }
-            case 1:
+            case AV_RESAMPLE_FILTER_TYPE_BLACKMAN_NUTTALL:
                 w  = 2.0 * x / (factor * tap_count) + M_PI;
                 y *= 0.3635819 - 0.4891775 * cos(    w) +
                                  0.1365995 * cos(2 * w) -
                                  0.0106411 * cos(3 * w);
                 break;
-            default:
+            case AV_RESAMPLE_FILTER_TYPE_KAISER:
                 w  = 2.0 * x / (factor * tap_count * M_PI);
-                y *= bessel(type * sqrt(FFMAX(1 - w * w, 0)));
+                y *= bessel(c->kaiser_beta * sqrt(FFMAX(1 - w * w, 0)));
                 break;
             }
 
             tab[i] = y;
             norm  += y;
         }
-
         /* normalize so that an uniform color remains the same */
-        for (i = 0; i < tap_count; i++) {
-#ifdef CONFIG_RESAMPLE_FLT
-            filter[ph * tap_count + i] = tab[i] / norm;
-#else
-            filter[ph * tap_count + i] = av_clip(lrintf(tab[i] * scale / norm),
-                                                 FELEM_MIN, FELEM_MAX);
-#endif
-        }
+        for (i = 0; i < tap_count; i++)
+            tab[i] = tab[i] / norm;
+
+        c->set_filter(c->filter_bank, tab, ph, tap_count);
     }
 
     av_free(tab);
@@ -168,9 +124,12 @@ ResampleContext *ff_audio_resample_init(AVAudioResampleContext *avr)
     int in_rate     = avr->in_sample_rate;
     double factor   = FFMIN(out_rate * avr->cutoff / in_rate, 1.0);
     int phase_count = 1 << avr->phase_shift;
+    int felem_size;
 
-    /* TODO: add support for s32 and float internal formats */
-    if (avr->internal_sample_fmt != AV_SAMPLE_FMT_S16P) {
+    if (avr->internal_sample_fmt != AV_SAMPLE_FMT_S16P &&
+        avr->internal_sample_fmt != AV_SAMPLE_FMT_S32P &&
+        avr->internal_sample_fmt != AV_SAMPLE_FMT_FLTP &&
+        avr->internal_sample_fmt != AV_SAMPLE_FMT_DBLP) {
         av_log(avr, AV_LOG_ERROR, "Unsupported internal format for "
                "resampling: %s\n",
                av_get_sample_fmt_name(avr->internal_sample_fmt));
@@ -184,20 +143,50 @@ ResampleContext *ff_audio_resample_init(AVAudioResampleContext *avr)
     c->phase_shift   = avr->phase_shift;
     c->phase_mask    = phase_count - 1;
     c->linear        = avr->linear_interp;
-    c->factor        = factor;
     c->filter_length = FFMAX((int)ceil(avr->filter_size / factor), 1);
+    c->filter_type   = avr->filter_type;
+    c->kaiser_beta   = avr->kaiser_beta;
+
+    switch (avr->internal_sample_fmt) {
+    case AV_SAMPLE_FMT_DBLP:
+        c->resample_one  = c->linear ? resample_linear_dbl : resample_one_dbl;
+        c->resample_nearest = resample_nearest_dbl;
+        c->set_filter    = set_filter_dbl;
+        break;
+    case AV_SAMPLE_FMT_FLTP:
+        c->resample_one  = c->linear ? resample_linear_flt : resample_one_flt;
+        c->resample_nearest = resample_nearest_flt;
+        c->set_filter    = set_filter_flt;
+        break;
+    case AV_SAMPLE_FMT_S32P:
+        c->resample_one  = c->linear ? resample_linear_s32 : resample_one_s32;
+        c->resample_nearest = resample_nearest_s32;
+        c->set_filter    = set_filter_s32;
+        break;
+    case AV_SAMPLE_FMT_S16P:
+        c->resample_one  = c->linear ? resample_linear_s16 : resample_one_s16;
+        c->resample_nearest = resample_nearest_s16;
+        c->set_filter    = set_filter_s16;
+        break;
+    }
 
-    c->filter_bank = av_mallocz(c->filter_length * (phase_count + 1) * sizeof(FELEM));
+    if (ARCH_AARCH64)
+        ff_audio_resample_init_aarch64(c, avr->internal_sample_fmt);
+    if (ARCH_ARM)
+        ff_audio_resample_init_arm(c, avr->internal_sample_fmt);
+
+    felem_size = av_get_bytes_per_sample(avr->internal_sample_fmt);
+    c->filter_bank = av_mallocz(c->filter_length * (phase_count + 1) * felem_size);
     if (!c->filter_bank)
         goto error;
 
-    if (build_filter(c->filter_bank, factor, c->filter_length, phase_count,
-                     1 << FILTER_SHIFT, WINDOW_TYPE) < 0)
+    if (build_filter(c, factor) < 0)
         goto error;
 
-    memcpy(&c->filter_bank[c->filter_length * phase_count + 1],
-           c->filter_bank, (c->filter_length - 1) * sizeof(FELEM));
-    c->filter_bank[c->filter_length * phase_count] = c->filter_bank[c->filter_length - 1];
+    memcpy(&c->filter_bank[(c->filter_length * phase_count + 1) * felem_size],
+           c->filter_bank, (c->filter_length - 1) * felem_size);
+    memcpy(&c->filter_bank[c->filter_length * phase_count * felem_size],
+           &c->filter_bank[(c->filter_length - 1) * felem_size], felem_size);
 
     c->compensation_distance = 0;
     if (!av_reduce(&c->src_incr, &c->dst_incr, out_rate,
@@ -205,15 +194,19 @@ ResampleContext *ff_audio_resample_init(AVAudioResampleContext *avr)
         goto error;
     c->ideal_dst_incr = c->dst_incr;
 
-    c->index = -phase_count * ((c->filter_length - 1) / 2);
+    c->padding_size   = (c->filter_length - 1) / 2;
+    c->initial_padding_filled = 0;
+    c->index = 0;
     c->frac  = 0;
 
     /* allocate internal buffer */
-    c->buffer = ff_audio_data_alloc(avr->resample_channels, 0,
+    c->buffer = ff_audio_data_alloc(avr->resample_channels, c->padding_size,
                                     avr->internal_sample_fmt,
                                     "resample buffer");
     if (!c->buffer)
         goto error;
+    c->buffer->nb_samples      = c->padding_size;
+    c->initial_padding_samples = c->padding_size;
 
     av_log(avr, AV_LOG_DEBUG, "resample: %s from %d Hz to %d Hz\n",
            av_get_sample_fmt_name(avr->internal_sample_fmt),
@@ -241,60 +234,15 @@ int avresample_set_compensation(AVAudioResampleContext *avr, int sample_delta,
                                 int compensation_distance)
 {
     ResampleContext *c;
-    AudioData *fifo_buf = NULL;
-    int ret = 0;
 
     if (compensation_distance < 0)
         return AVERROR(EINVAL);
     if (!compensation_distance && sample_delta)
         return AVERROR(EINVAL);
 
-    /* if resampling was not enabled previously, re-initialize the
-       AVAudioResampleContext and force resampling */
     if (!avr->resample_needed) {
-        int fifo_samples;
-        double matrix[AVRESAMPLE_MAX_CHANNELS * AVRESAMPLE_MAX_CHANNELS] = { 0 };
-
-        /* buffer any remaining samples in the output FIFO before closing */
-        fifo_samples = av_audio_fifo_size(avr->out_fifo);
-        if (fifo_samples > 0) {
-            fifo_buf = ff_audio_data_alloc(avr->out_channels, fifo_samples,
-                                           avr->out_sample_fmt, NULL);
-            if (!fifo_buf)
-                return AVERROR(EINVAL);
-            ret = ff_audio_data_read_from_fifo(avr->out_fifo, fifo_buf,
-                                               fifo_samples);
-            if (ret < 0)
-                goto reinit_fail;
-        }
-        /* save the channel mixing matrix */
-        ret = avresample_get_matrix(avr, matrix, AVRESAMPLE_MAX_CHANNELS);
-        if (ret < 0)
-            goto reinit_fail;
-
-        /* close the AVAudioResampleContext */
-        avresample_close(avr);
-
-        avr->force_resampling = 1;
-
-        /* restore the channel mixing matrix */
-        ret = avresample_set_matrix(avr, matrix, AVRESAMPLE_MAX_CHANNELS);
-        if (ret < 0)
-            goto reinit_fail;
-
-        /* re-open the AVAudioResampleContext */
-        ret = avresample_open(avr);
-        if (ret < 0)
-            goto reinit_fail;
-
-        /* restore buffered samples to the output FIFO */
-        if (fifo_samples > 0) {
-            ret = ff_audio_data_add_to_fifo(avr->out_fifo, fifo_buf, 0,
-                                            fifo_samples);
-            if (ret < 0)
-                goto reinit_fail;
-            ff_audio_data_free(&fifo_buf);
-        }
+        av_log(avr, AV_LOG_ERROR, "Unable to set resampling compensation\n");
+        return AVERROR(EINVAL);
     }
     c = avr->resample;
     c->compensation_distance = compensation_distance;
@@ -304,18 +252,16 @@ int avresample_set_compensation(AVAudioResampleContext *avr, int sample_delta,
     } else {
         c->dst_incr = c->ideal_dst_incr;
     }
-    return 0;
 
-reinit_fail:
-    ff_audio_data_free(&fifo_buf);
-    return ret;
+    return 0;
 }
 
-static int resample(ResampleContext *c, int16_t *dst, const int16_t *src,
-                    int *consumed, int src_size, int dst_size, int update_ctx)
+static int resample(ResampleContext *c, void *dst, const void *src,
+                    int *consumed, int src_size, int dst_size, int update_ctx,
+                    int nearest_neighbour)
 {
-    int dst_index, i;
-    int index         = c->index;
+    int dst_index;
+    unsigned int index = c->index;
     int frac          = c->frac;
     int dst_incr_frac = c->dst_incr % c->src_incr;
     int dst_incr      = c->dst_incr / c->src_incr;
@@ -324,9 +270,8 @@ static int resample(ResampleContext *c, int16_t *dst, const int16_t *src,
     if (!dst != !src)
         return AVERROR(EINVAL);
 
-    if (compensation_distance == 0 && c->filter_length == 1 &&
-        c->phase_shift == 0) {
-        int64_t index2 = ((int64_t)index) << 32;
+    if (nearest_neighbour) {
+        uint64_t index2 = ((uint64_t)index) << 32;
         int64_t incr   = (1LL << 32) * c->dst_incr / c->src_incr;
         dst_size       = FFMIN(dst_size,
                                (src_size-1-index) * (int64_t)c->src_incr /
@@ -334,7 +279,7 @@ static int resample(ResampleContext *c, int16_t *dst, const int16_t *src,
 
         if (dst) {
             for(dst_index = 0; dst_index < dst_size; dst_index++) {
-                dst[dst_index] = src[index2 >> 32];
+                c->resample_nearest(dst, dst_index, src, index2 >> 32);
                 index2 += incr;
             }
         } else {
@@ -345,42 +290,13 @@ static int resample(ResampleContext *c, int16_t *dst, const int16_t *src,
         frac   = (frac + dst_index * (int64_t)dst_incr_frac) % c->src_incr;
     } else {
         for (dst_index = 0; dst_index < dst_size; dst_index++) {
-            FELEM *filter = c->filter_bank +
-                            c->filter_length * (index & c->phase_mask);
             int sample_index = index >> c->phase_shift;
 
-            if (!dst && (sample_index + c->filter_length > src_size ||
-                         -sample_index >= src_size))
+            if (sample_index + c->filter_length > src_size)
                 break;
 
-            if (dst) {
-                FELEM2 val = 0;
-
-                if (sample_index < 0) {
-                    for (i = 0; i < c->filter_length; i++)
-                        val += src[FFABS(sample_index + i) % src_size] *
-                               (FELEM2)filter[i];
-                } else if (sample_index + c->filter_length > src_size) {
-                    break;
-                } else if (c->linear) {
-                    FELEM2 v2 = 0;
-                    for (i = 0; i < c->filter_length; i++) {
-                        val += src[abs(sample_index + i)] * (FELEM2)filter[i];
-                        v2  += src[abs(sample_index + i)] * (FELEM2)filter[i + c->filter_length];
-                    }
-                    val += (v2 - val) * (FELEML)frac / c->src_incr;
-                } else {
-                    for (i = 0; i < c->filter_length; i++)
-                        val += src[sample_index + i] * (FELEM2)filter[i];
-                }
-
-#ifdef CONFIG_RESAMPLE_FLT
-                dst[dst_index] = av_clip_int16(lrintf(val));
-#else
-                val = (val + (1<<(FILTER_SHIFT-1)))>>FILTER_SHIFT;
-                dst[dst_index] = av_clip_int16(val);
-#endif
-            }
+            if (dst)
+                c->resample_one(c, dst, dst_index, src, index, frac);
 
             frac  += dst_incr_frac;
             index += dst_incr;
@@ -396,11 +312,10 @@ static int resample(ResampleContext *c, int16_t *dst, const int16_t *src,
         }
     }
     if (consumed)
-        *consumed = FFMAX(index, 0) >> c->phase_shift;
+        *consumed = index >> c->phase_shift;
 
     if (update_ctx) {
-        if (index >= 0)
-            index &= c->phase_mask;
+        index &= c->phase_mask;
 
         if (compensation_distance) {
             compensation_distance -= dst_index;
@@ -416,11 +331,13 @@ static int resample(ResampleContext *c, int16_t *dst, const int16_t *src,
     return dst_index;
 }
 
-int ff_audio_resample(ResampleContext *c, AudioData *dst, AudioData *src,
-                      int *consumed)
+int ff_audio_resample(ResampleContext *c, AudioData *dst, AudioData *src)
 {
-    int ch, in_samples, in_leftover, out_samples = 0;
+    int ch, in_samples, in_leftover, consumed = 0, out_samples = 0;
     int ret = AVERROR(EINVAL);
+    int nearest_neighbour = (c->compensation_distance == 0 &&
+                             c->filter_length == 1 &&
+                             c->phase_shift == 0);
 
     in_samples  = src ? src->nb_samples : 0;
     in_leftover = c->buffer->nb_samples;
@@ -430,18 +347,64 @@ int ff_audio_resample(ResampleContext *c, AudioData *dst, AudioData *src,
         ret = ff_audio_data_combine(c->buffer, in_leftover, src, 0, in_samples);
         if (ret < 0)
             return ret;
-    } else if (!in_leftover) {
+    } else if (in_leftover <= c->final_padding_samples) {
         /* no remaining samples to flush */
         return 0;
-    } else {
-        /* TODO: pad buffer to flush completely */
     }
 
+    if (!c->initial_padding_filled) {
+        int bps = av_get_bytes_per_sample(c->avr->internal_sample_fmt);
+        int i;
+
+        if (src && c->buffer->nb_samples < 2 * c->padding_size)
+            return 0;
+
+        for (i = 0; i < c->padding_size; i++)
+            for (ch = 0; ch < c->buffer->channels; ch++) {
+                if (c->buffer->nb_samples > 2 * c->padding_size - i) {
+                    memcpy(c->buffer->data[ch] + bps * i,
+                           c->buffer->data[ch] + bps * (2 * c->padding_size - i), bps);
+                } else {
+                    memset(c->buffer->data[ch] + bps * i, 0, bps);
+                }
+            }
+        c->initial_padding_filled = 1;
+    }
+
+    if (!src && !c->final_padding_filled) {
+        int bps = av_get_bytes_per_sample(c->avr->internal_sample_fmt);
+        int i;
+
+        ret = ff_audio_data_realloc(c->buffer,
+                                    FFMAX(in_samples, in_leftover) +
+                                    c->padding_size);
+        if (ret < 0) {
+            av_log(c->avr, AV_LOG_ERROR, "Error reallocating resampling buffer\n");
+            return AVERROR(ENOMEM);
+        }
+
+        for (i = 0; i < c->padding_size; i++)
+            for (ch = 0; ch < c->buffer->channels; ch++) {
+                if (in_leftover > i) {
+                    memcpy(c->buffer->data[ch] + bps * (in_leftover + i),
+                           c->buffer->data[ch] + bps * (in_leftover - i - 1),
+                           bps);
+                } else {
+                    memset(c->buffer->data[ch] + bps * (in_leftover + i),
+                           0, bps);
+                }
+            }
+        c->buffer->nb_samples   += c->padding_size;
+        c->final_padding_samples = c->padding_size;
+        c->final_padding_filled  = 1;
+    }
+
+
     /* calculate output size and reallocate output buffer if needed */
     /* TODO: try to calculate this without the dummy resample() run */
     if (!dst->read_only && dst->allow_realloc) {
         out_samples = resample(c, NULL, NULL, NULL, c->buffer->nb_samples,
-                               INT_MAX, 0);
+                               INT_MAX, 0, nearest_neighbour);
         ret = ff_audio_data_realloc(dst, out_samples);
         if (ret < 0) {
             av_log(c->avr, AV_LOG_ERROR, "error reallocating output\n");
@@ -451,10 +414,10 @@ int ff_audio_resample(ResampleContext *c, AudioData *dst, AudioData *src,
 
     /* resample each channel plane */
     for (ch = 0; ch < c->buffer->channels; ch++) {
-        out_samples = resample(c, (int16_t *)dst->data[ch],
-                               (const int16_t *)c->buffer->data[ch], consumed,
+        out_samples = resample(c, (void *)dst->data[ch],
+                               (const void *)c->buffer->data[ch], &consumed,
                                c->buffer->nb_samples, dst->allocated_samples,
-                               ch + 1 == c->buffer->channels);
+                               ch + 1 == c->buffer->channels, nearest_neighbour);
     }
     if (out_samples < 0) {
         av_log(c->avr, AV_LOG_ERROR, "error during resampling\n");
@@ -462,9 +425,10 @@ int ff_audio_resample(ResampleContext *c, AudioData *dst, AudioData *src,
     }
 
     /* drain consumed samples from the internal buffer */
-    ff_audio_data_drain(c->buffer, *consumed);
+    ff_audio_data_drain(c->buffer, consumed);
+    c->initial_padding_samples = FFMAX(c->initial_padding_samples - consumed, 0);
 
-    av_dlog(c->avr, "resampled %d in + %d leftover to %d out + %d leftover\n",
+    av_log(c->avr, AV_LOG_TRACE, "resampled %d in + %d leftover to %d out + %d leftover\n",
             in_samples, in_leftover, out_samples, c->buffer->nb_samples);
 
     dst->nb_samples = out_samples;
@@ -473,8 +437,10 @@ int ff_audio_resample(ResampleContext *c, AudioData *dst, AudioData *src,
 
 int avresample_get_delay(AVAudioResampleContext *avr)
 {
+    ResampleContext *c = avr->resample;
+
     if (!avr->resample_needed || !avr->resample)
         return 0;
 
-    return avr->resample->buffer->nb_samples;
+    return FFMAX(c->buffer->nb_samples - c->padding_size, 0);
 }