Implement avcodec_get_channel_layout().
[ffmpeg.git] / libavcodec / 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/libm.h"
30 #include "avcodec.h"
31 #include "audioconvert.h"
32
33 typedef struct SampleFmtInfo {
34     const char *name;
35     int bits;
36 } SampleFmtInfo;
37
38 /** this table gives more information about formats */
39 static const SampleFmtInfo sample_fmt_info[SAMPLE_FMT_NB] = {
40     [SAMPLE_FMT_U8]  = { .name = "u8",  .bits = 8 },
41     [SAMPLE_FMT_S16] = { .name = "s16", .bits = 16 },
42     [SAMPLE_FMT_S32] = { .name = "s32", .bits = 32 },
43     [SAMPLE_FMT_FLT] = { .name = "flt", .bits = 32 },
44     [SAMPLE_FMT_DBL] = { .name = "dbl", .bits = 64 },
45 };
46
47 const char *avcodec_get_sample_fmt_name(int sample_fmt)
48 {
49     if (sample_fmt < 0 || sample_fmt >= SAMPLE_FMT_NB)
50         return NULL;
51     return sample_fmt_info[sample_fmt].name;
52 }
53
54 enum SampleFormat avcodec_get_sample_fmt(const char* name)
55 {
56     int i;
57
58     for (i=0; i < SAMPLE_FMT_NB; i++)
59         if (!strcmp(sample_fmt_info[i].name, name))
60             return i;
61     return SAMPLE_FMT_NONE;
62 }
63
64 void avcodec_sample_fmt_string (char *buf, int buf_size, int sample_fmt)
65 {
66     /* print header */
67     if (sample_fmt < 0)
68         snprintf (buf, buf_size, "name  " " depth");
69     else if (sample_fmt < SAMPLE_FMT_NB) {
70         SampleFmtInfo info= sample_fmt_info[sample_fmt];
71         snprintf (buf, buf_size, "%-6s" "   %2d ", info.name, info.bits);
72     }
73 }
74
75 static const char* const channel_names[]={
76     "FL", "FR", "FC", "LFE", "BL",  "BR",  "FLC", "FRC",
77     "BC", "SL", "SR", "TC",  "TFL", "TFC", "TFR", "TBL",
78     "TBC", "TBR",
79     [29] = "DL",
80     [30] = "DR",
81 };
82
83 static const char *get_channel_name(int channel_id)
84 {
85     if (channel_id<0 || channel_id>=FF_ARRAY_ELEMS(channel_names))
86         return NULL;
87     return channel_names[channel_id];
88 }
89
90 int64_t avcodec_guess_channel_layout(int nb_channels, enum CodecID codec_id, const char *fmt_name)
91 {
92     switch(nb_channels) {
93     case 1: return CH_LAYOUT_MONO;
94     case 2: return CH_LAYOUT_STEREO;
95     case 3: return CH_LAYOUT_SURROUND;
96     case 4: return CH_LAYOUT_QUAD;
97     case 5: return CH_LAYOUT_5POINT0;
98     case 6: return CH_LAYOUT_5POINT1;
99     case 8: return CH_LAYOUT_7POINT1;
100     default: return 0;
101     }
102 }
103
104 static const struct {
105     const char *name;
106     int         nb_channels;
107     int64_t     layout;
108 } channel_layout_map[] = {
109     { "mono",        1,  CH_LAYOUT_MONO },
110     { "stereo",      2,  CH_LAYOUT_STEREO },
111     { "4.0",         4,  CH_LAYOUT_4POINT0 },
112     { "quad",        4,  CH_LAYOUT_QUAD },
113     { "5.0",         5,  CH_LAYOUT_5POINT0 },
114     { "5.0",         5,  CH_LAYOUT_5POINT0_BACK },
115     { "5.1",         6,  CH_LAYOUT_5POINT1 },
116     { "5.1",         6,  CH_LAYOUT_5POINT1_BACK },
117     { "5.1+downmix", 8,  CH_LAYOUT_5POINT1|CH_LAYOUT_STEREO_DOWNMIX, },
118     { "7.1",         8,  CH_LAYOUT_7POINT1 },
119     { "7.1(wide)",   8,  CH_LAYOUT_7POINT1_WIDE },
120     { "7.1+downmix", 10, CH_LAYOUT_7POINT1|CH_LAYOUT_STEREO_DOWNMIX, },
121     { 0 }
122 };
123
124 int64_t avcodec_get_channel_layout(const char *name)
125 {
126     int i = 0;
127     do {
128         if (!strcmp(channel_layout_map[i].name, name))
129             return channel_layout_map[i].layout;
130         i++;
131     } while (channel_layout_map[i].name);
132
133     return 0;
134 }
135
136 void avcodec_get_channel_layout_string(char *buf, int buf_size, int nb_channels, int64_t channel_layout)
137 {
138     int i;
139
140     for (i=0; channel_layout_map[i].name; i++)
141         if (nb_channels    == channel_layout_map[i].nb_channels &&
142             channel_layout == channel_layout_map[i].layout) {
143             av_strlcpy(buf, channel_layout_map[i].name, buf_size);
144             return;
145         }
146
147     snprintf(buf, buf_size, "%d channels", nb_channels);
148     if (channel_layout) {
149         int i,ch;
150         av_strlcat(buf, " (", buf_size);
151         for(i=0,ch=0; i<64; i++) {
152             if ((channel_layout & (1L<<i))) {
153                 const char *name = get_channel_name(i);
154                 if (name) {
155                     if (ch>0) av_strlcat(buf, "|", buf_size);
156                     av_strlcat(buf, name, buf_size);
157                 }
158                 ch++;
159             }
160         }
161         av_strlcat(buf, ")", buf_size);
162     }
163 }
164
165 int avcodec_channel_layout_num_channels(int64_t channel_layout)
166 {
167     int count;
168     uint64_t x = channel_layout;
169     for (count = 0; x; count++)
170         x &= x-1; // unset lowest set bit
171     return count;
172 }
173
174 struct AVAudioConvert {
175     int in_channels, out_channels;
176     int fmt_pair;
177 };
178
179 AVAudioConvert *av_audio_convert_alloc(enum SampleFormat out_fmt, int out_channels,
180                                        enum SampleFormat in_fmt, int in_channels,
181                                        const float *matrix, int flags)
182 {
183     AVAudioConvert *ctx;
184     if (in_channels!=out_channels)
185         return NULL;  /* FIXME: not supported */
186     ctx = av_malloc(sizeof(AVAudioConvert));
187     if (!ctx)
188         return NULL;
189     ctx->in_channels = in_channels;
190     ctx->out_channels = out_channels;
191     ctx->fmt_pair = out_fmt + SAMPLE_FMT_NB*in_fmt;
192     return ctx;
193 }
194
195 void av_audio_convert_free(AVAudioConvert *ctx)
196 {
197     av_free(ctx);
198 }
199
200 int av_audio_convert(AVAudioConvert *ctx,
201                            void * const out[6], const int out_stride[6],
202                      const void * const  in[6], const int  in_stride[6], int len)
203 {
204     int ch;
205
206     //FIXME optimize common cases
207
208     for(ch=0; ch<ctx->out_channels; ch++){
209         const int is=  in_stride[ch];
210         const int os= out_stride[ch];
211         const uint8_t *pi=  in[ch];
212         uint8_t *po= out[ch];
213         uint8_t *end= po + os*len;
214         if(!out[ch])
215             continue;
216
217 #define CONV(ofmt, otype, ifmt, expr)\
218 if(ctx->fmt_pair == ofmt + SAMPLE_FMT_NB*ifmt){\
219     do{\
220         *(otype*)po = expr; pi += is; po += os;\
221     }while(po < end);\
222 }
223
224 //FIXME put things below under ifdefs so we do not waste space for cases no codec will need
225 //FIXME rounding ?
226
227              CONV(SAMPLE_FMT_U8 , uint8_t, SAMPLE_FMT_U8 ,  *(const uint8_t*)pi)
228         else CONV(SAMPLE_FMT_S16, int16_t, SAMPLE_FMT_U8 , (*(const uint8_t*)pi - 0x80)<<8)
229         else CONV(SAMPLE_FMT_S32, int32_t, SAMPLE_FMT_U8 , (*(const uint8_t*)pi - 0x80)<<24)
230         else CONV(SAMPLE_FMT_FLT, float  , SAMPLE_FMT_U8 , (*(const uint8_t*)pi - 0x80)*(1.0 / (1<<7)))
231         else CONV(SAMPLE_FMT_DBL, double , SAMPLE_FMT_U8 , (*(const uint8_t*)pi - 0x80)*(1.0 / (1<<7)))
232         else CONV(SAMPLE_FMT_U8 , uint8_t, SAMPLE_FMT_S16, (*(const int16_t*)pi>>8) + 0x80)
233         else CONV(SAMPLE_FMT_S16, int16_t, SAMPLE_FMT_S16,  *(const int16_t*)pi)
234         else CONV(SAMPLE_FMT_S32, int32_t, SAMPLE_FMT_S16,  *(const int16_t*)pi<<16)
235         else CONV(SAMPLE_FMT_FLT, float  , SAMPLE_FMT_S16,  *(const int16_t*)pi*(1.0 / (1<<15)))
236         else CONV(SAMPLE_FMT_DBL, double , SAMPLE_FMT_S16,  *(const int16_t*)pi*(1.0 / (1<<15)))
237         else CONV(SAMPLE_FMT_U8 , uint8_t, SAMPLE_FMT_S32, (*(const int32_t*)pi>>24) + 0x80)
238         else CONV(SAMPLE_FMT_S16, int16_t, SAMPLE_FMT_S32,  *(const int32_t*)pi>>16)
239         else CONV(SAMPLE_FMT_S32, int32_t, SAMPLE_FMT_S32,  *(const int32_t*)pi)
240         else CONV(SAMPLE_FMT_FLT, float  , SAMPLE_FMT_S32,  *(const int32_t*)pi*(1.0 / (1<<31)))
241         else CONV(SAMPLE_FMT_DBL, double , SAMPLE_FMT_S32,  *(const int32_t*)pi*(1.0 / (1<<31)))
242         else CONV(SAMPLE_FMT_U8 , uint8_t, SAMPLE_FMT_FLT, av_clip_uint8(  lrintf(*(const float*)pi * (1<<7)) + 0x80))
243         else CONV(SAMPLE_FMT_S16, int16_t, SAMPLE_FMT_FLT, av_clip_int16(  lrintf(*(const float*)pi * (1<<15))))
244         else CONV(SAMPLE_FMT_S32, int32_t, SAMPLE_FMT_FLT, av_clipl_int32(llrintf(*(const float*)pi * (1U<<31))))
245         else CONV(SAMPLE_FMT_FLT, float  , SAMPLE_FMT_FLT, *(const float*)pi)
246         else CONV(SAMPLE_FMT_DBL, double , SAMPLE_FMT_FLT, *(const float*)pi)
247         else CONV(SAMPLE_FMT_U8 , uint8_t, SAMPLE_FMT_DBL, av_clip_uint8(  lrint(*(const double*)pi * (1<<7)) + 0x80))
248         else CONV(SAMPLE_FMT_S16, int16_t, SAMPLE_FMT_DBL, av_clip_int16(  lrint(*(const double*)pi * (1<<15))))
249         else CONV(SAMPLE_FMT_S32, int32_t, SAMPLE_FMT_DBL, av_clipl_int32(llrint(*(const double*)pi * (1U<<31))))
250         else CONV(SAMPLE_FMT_FLT, float  , SAMPLE_FMT_DBL, *(const double*)pi)
251         else CONV(SAMPLE_FMT_DBL, double , SAMPLE_FMT_DBL, *(const double*)pi)
252         else return -1;
253     }
254     return 0;
255 }