hwcontext: Do not call device_init again when deriving an existing device
[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 #define CONV_FUNC_NAME(dst_fmt, src_fmt) conv_ ## src_fmt ## _to_ ## dst_fmt
36
37 //FIXME rounding ?
38 #define CONV_FUNC(ofmt, otype, ifmt, expr)\
39 static void CONV_FUNC_NAME(ofmt, ifmt)(uint8_t *po, const uint8_t *pi, int is, int os, uint8_t *end)\
40 {\
41     uint8_t *end2 = end - 3*os;\
42     while(po < end2){\
43         *(otype*)po = expr; pi += is; po += os;\
44         *(otype*)po = expr; pi += is; po += os;\
45         *(otype*)po = expr; pi += is; po += os;\
46         *(otype*)po = expr; pi += is; po += os;\
47     }\
48     while(po < end){\
49         *(otype*)po = expr; pi += is; po += os;\
50     }\
51 }
52
53 //FIXME put things below under ifdefs so we do not waste space for cases no codec will need
54 CONV_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_U8 , uint8_t, AV_SAMPLE_FMT_U8 ,  *(const uint8_t*)pi)
55 CONV_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_S16, int16_t, AV_SAMPLE_FMT_U8 , (*(const uint8_t*)pi - 0x80U)<<8)
56 CONV_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_S32, int32_t, AV_SAMPLE_FMT_U8 , (*(const uint8_t*)pi - 0x80U)<<24)
57 CONV_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_S64, int64_t, AV_SAMPLE_FMT_U8 , (uint64_t)((*(const uint8_t*)pi - 0x80U))<<56)
58 CONV_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_FLT, float  , AV_SAMPLE_FMT_U8 , (*(const uint8_t*)pi - 0x80)*(1.0f/ (1<<7)))
59 CONV_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_DBL, double , AV_SAMPLE_FMT_U8 , (*(const uint8_t*)pi - 0x80)*(1.0 / (1<<7)))
60 CONV_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_U8 , uint8_t, AV_SAMPLE_FMT_S16, (*(const int16_t*)pi>>8) + 0x80)
61 CONV_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_S16, int16_t, AV_SAMPLE_FMT_S16,  *(const int16_t*)pi)
62 CONV_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_S32, int32_t, AV_SAMPLE_FMT_S16,  *(const int16_t*)pi<<16)
63 CONV_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_S64, int64_t, AV_SAMPLE_FMT_S16, (uint64_t)(*(const int16_t*)pi)<<48)
64 CONV_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_FLT, float  , AV_SAMPLE_FMT_S16,  *(const int16_t*)pi*(1.0f/ (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_S64, int64_t, AV_SAMPLE_FMT_S32, (uint64_t)(*(const int32_t*)pi)<<32)
70 CONV_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_FLT, float  , AV_SAMPLE_FMT_S32,  *(const int32_t*)pi*(1.0f/ (1U<<31)))
71 CONV_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_DBL, double , AV_SAMPLE_FMT_S32,  *(const int32_t*)pi*(1.0 / (1U<<31)))
72 CONV_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_U8 , uint8_t, AV_SAMPLE_FMT_S64, (*(const int64_t*)pi>>56) + 0x80)
73 CONV_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_S16, int16_t, AV_SAMPLE_FMT_S64,  *(const int64_t*)pi>>48)
74 CONV_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_S32, int32_t, AV_SAMPLE_FMT_S64,  *(const int64_t*)pi>>32)
75 CONV_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_S64, int64_t, AV_SAMPLE_FMT_S64,  *(const int64_t*)pi)
76 CONV_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_FLT, float  , AV_SAMPLE_FMT_S64,  *(const int64_t*)pi*(1.0f/ (INT64_C(1)<<63)))
77 CONV_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_DBL, double , AV_SAMPLE_FMT_S64,  *(const int64_t*)pi*(1.0 / (INT64_C(1)<<63)))
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_S64, int64_t, AV_SAMPLE_FMT_FLT, llrintf(*(const float*)pi * (INT64_C(1)<<63)))
82 CONV_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_FLT, float  , AV_SAMPLE_FMT_FLT, *(const float*)pi)
83 CONV_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_DBL, double , AV_SAMPLE_FMT_FLT, *(const float*)pi)
84 CONV_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_U8 , uint8_t, AV_SAMPLE_FMT_DBL, av_clip_uint8(  lrint(*(const double*)pi * (1<<7)) + 0x80))
85 CONV_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_S16, int16_t, AV_SAMPLE_FMT_DBL, av_clip_int16(  lrint(*(const double*)pi * (1<<15))))
86 CONV_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_S32, int32_t, AV_SAMPLE_FMT_DBL, av_clipl_int32(llrint(*(const double*)pi * (1U<<31))))
87 CONV_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_S64, int64_t, AV_SAMPLE_FMT_DBL, llrint(*(const double*)pi * (INT64_C(1)<<63)))
88 CONV_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_FLT, float  , AV_SAMPLE_FMT_DBL, *(const double*)pi)
89 CONV_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_DBL, double , AV_SAMPLE_FMT_DBL, *(const double*)pi)
90
91 #define FMT_PAIR_FUNC(out, in) [(out) + AV_SAMPLE_FMT_NB*(in)] = CONV_FUNC_NAME(out, in)
92
93 static conv_func_type * const fmt_pair_to_conv_functions[AV_SAMPLE_FMT_NB*AV_SAMPLE_FMT_NB] = {
94     FMT_PAIR_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_U8 , AV_SAMPLE_FMT_U8 ),
95     FMT_PAIR_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_S16, AV_SAMPLE_FMT_U8 ),
96     FMT_PAIR_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_S32, AV_SAMPLE_FMT_U8 ),
97     FMT_PAIR_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_FLT, AV_SAMPLE_FMT_U8 ),
98     FMT_PAIR_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_DBL, AV_SAMPLE_FMT_U8 ),
99     FMT_PAIR_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_S64, AV_SAMPLE_FMT_U8 ),
100     FMT_PAIR_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_U8 , AV_SAMPLE_FMT_S16),
101     FMT_PAIR_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_S16, AV_SAMPLE_FMT_S16),
102     FMT_PAIR_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_S32, AV_SAMPLE_FMT_S16),
103     FMT_PAIR_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_FLT, AV_SAMPLE_FMT_S16),
104     FMT_PAIR_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_DBL, AV_SAMPLE_FMT_S16),
105     FMT_PAIR_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_S64, AV_SAMPLE_FMT_S16),
106     FMT_PAIR_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_U8 , AV_SAMPLE_FMT_S32),
107     FMT_PAIR_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_S16, AV_SAMPLE_FMT_S32),
108     FMT_PAIR_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_S32, AV_SAMPLE_FMT_S32),
109     FMT_PAIR_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_FLT, AV_SAMPLE_FMT_S32),
110     FMT_PAIR_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_DBL, AV_SAMPLE_FMT_S32),
111     FMT_PAIR_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_S64, AV_SAMPLE_FMT_S32),
112     FMT_PAIR_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_U8 , AV_SAMPLE_FMT_FLT),
113     FMT_PAIR_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_S16, AV_SAMPLE_FMT_FLT),
114     FMT_PAIR_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_S32, AV_SAMPLE_FMT_FLT),
115     FMT_PAIR_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_FLT, AV_SAMPLE_FMT_FLT),
116     FMT_PAIR_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_DBL, AV_SAMPLE_FMT_FLT),
117     FMT_PAIR_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_S64, AV_SAMPLE_FMT_FLT),
118     FMT_PAIR_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_U8 , AV_SAMPLE_FMT_DBL),
119     FMT_PAIR_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_S16, AV_SAMPLE_FMT_DBL),
120     FMT_PAIR_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_S32, AV_SAMPLE_FMT_DBL),
121     FMT_PAIR_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_FLT, AV_SAMPLE_FMT_DBL),
122     FMT_PAIR_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_DBL, AV_SAMPLE_FMT_DBL),
123     FMT_PAIR_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_S64, AV_SAMPLE_FMT_DBL),
124     FMT_PAIR_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_U8 , AV_SAMPLE_FMT_S64),
125     FMT_PAIR_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_S16, AV_SAMPLE_FMT_S64),
126     FMT_PAIR_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_S32, AV_SAMPLE_FMT_S64),
127     FMT_PAIR_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_FLT, AV_SAMPLE_FMT_S64),
128     FMT_PAIR_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_DBL, AV_SAMPLE_FMT_S64),
129     FMT_PAIR_FUNC(AV_SAMPLE_FMT_S64, AV_SAMPLE_FMT_S64),
130 };
131
132 static void cpy1(uint8_t **dst, const uint8_t **src, int len){
133     memcpy(*dst, *src, len);
134 }
135 static void cpy2(uint8_t **dst, const uint8_t **src, int len){
136     memcpy(*dst, *src, 2*len);
137 }
138 static void cpy4(uint8_t **dst, const uint8_t **src, int len){
139     memcpy(*dst, *src, 4*len);
140 }
141 static void cpy8(uint8_t **dst, const uint8_t **src, int len){
142     memcpy(*dst, *src, 8*len);
143 }
144
145 AudioConvert *swri_audio_convert_alloc(enum AVSampleFormat out_fmt,
146                                        enum AVSampleFormat in_fmt,
147                                        int channels, const int *ch_map,
148                                        int flags)
149 {
150     AudioConvert *ctx;
151     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)];
152
153     if (!f)
154         return NULL;
155     ctx = av_mallocz(sizeof(*ctx));
156     if (!ctx)
157         return NULL;
158
159     if(channels == 1){
160          in_fmt = av_get_planar_sample_fmt( in_fmt);
161         out_fmt = av_get_planar_sample_fmt(out_fmt);
162     }
163
164     ctx->channels = channels;
165     ctx->conv_f   = f;
166     ctx->ch_map   = ch_map;
167     if (in_fmt == AV_SAMPLE_FMT_U8 || in_fmt == AV_SAMPLE_FMT_U8P)
168         memset(ctx->silence, 0x80, sizeof(ctx->silence));
169
170     if(out_fmt == in_fmt && !ch_map) {
171         switch(av_get_bytes_per_sample(in_fmt)){
172             case 1:ctx->simd_f = cpy1; break;
173             case 2:ctx->simd_f = cpy2; break;
174             case 4:ctx->simd_f = cpy4; break;
175             case 8:ctx->simd_f = cpy8; break;
176         }
177     }
178
179     if(HAVE_X86ASM && HAVE_MMX) swri_audio_convert_init_x86(ctx, out_fmt, in_fmt, channels);
180     if(ARCH_ARM)              swri_audio_convert_init_arm(ctx, out_fmt, in_fmt, channels);
181     if(ARCH_AARCH64)          swri_audio_convert_init_aarch64(ctx, out_fmt, in_fmt, channels);
182
183     return ctx;
184 }
185
186 void swri_audio_convert_free(AudioConvert **ctx)
187 {
188     av_freep(ctx);
189 }
190
191 int swri_audio_convert(AudioConvert *ctx, AudioData *out, AudioData *in, int len)
192 {
193     int ch;
194     int off=0;
195     const int os= (out->planar ? 1 :out->ch_count) *out->bps;
196     unsigned misaligned = 0;
197
198     av_assert0(ctx->channels == out->ch_count);
199
200     if (ctx->in_simd_align_mask) {
201         int planes = in->planar ? in->ch_count : 1;
202         unsigned m = 0;
203         for (ch = 0; ch < planes; ch++)
204             m |= (intptr_t)in->ch[ch];
205         misaligned |= m & ctx->in_simd_align_mask;
206     }
207     if (ctx->out_simd_align_mask) {
208         int planes = out->planar ? out->ch_count : 1;
209         unsigned m = 0;
210         for (ch = 0; ch < planes; ch++)
211             m |= (intptr_t)out->ch[ch];
212         misaligned |= m & ctx->out_simd_align_mask;
213     }
214
215     //FIXME optimize common cases
216
217     if(ctx->simd_f && !ctx->ch_map && !misaligned){
218         off = len&~15;
219         av_assert1(off>=0);
220         av_assert1(off<=len);
221         av_assert2(ctx->channels == SWR_CH_MAX || !in->ch[ctx->channels]);
222         if(off>0){
223             if(out->planar == in->planar){
224                 int planes = out->planar ? out->ch_count : 1;
225                 for(ch=0; ch<planes; ch++){
226                     ctx->simd_f(out->ch+ch, (const uint8_t **)in->ch+ch, off * (out->planar ? 1 :out->ch_count));
227                 }
228             }else{
229                 ctx->simd_f(out->ch, (const uint8_t **)in->ch, off);
230             }
231         }
232         if(off == len)
233             return 0;
234     }
235
236     for(ch=0; ch<ctx->channels; ch++){
237         const int ich= ctx->ch_map ? ctx->ch_map[ch] : ch;
238         const int is= ich < 0 ? 0 : (in->planar ? 1 : in->ch_count) * in->bps;
239         const uint8_t *pi= ich < 0 ? ctx->silence : in->ch[ich];
240         uint8_t       *po= out->ch[ch];
241         uint8_t *end= po + os*len;
242         if(!po)
243             continue;
244         ctx->conv_f(po+off*os, pi+off*is, is, os, end);
245     }
246     return 0;
247 }