26cf471ab4d1817b1643fe3386d55ba01b4beee5
[ffmpeg.git] / 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[av_get_packed_sample_fmt(out_fmt) + AV_SAMPLE_FMT_NB*av_get_packed_sample_fmt(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 }