libs/audiographer/src/general/sample_format_converter.cc

   1 /*
   2     Copyright (C) 2012 Paul Davis
   3     Author: Sakari Bergen
   4
   5     This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   6     it under the terms of the GNU General Public License as published by
   7     the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
   8     (at your option) any later version.
   9
  10     This program is distributed in the hope that it will be useful,
  11     but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  12     MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  13     GNU General Public License for more details.
  14
  15     You should have received a copy of the GNU General Public License
  16     along with this program; if not, write to the Free Software
  17     Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
  18
  19 */
  20
  21 #include "audiographer/general/sample_format_converter.h"
  22
  23 #include "audiographer/exception.h"
  24 #include "audiographer/type_utils.h"
  25 #include "private/gdither/gdither.h"
  26
  27 #include <boost/format.hpp>
  28
  29 namespace AudioGrapher
  30 {
  31
  32 template <typename TOut>
  33 SampleFormatConverter<TOut>::SampleFormatConverter (ChannelCount channels) :
  34   channels (channels),
  35   dither (0),
  36   data_out_size (0),
  37   data_out (0),
  38   clip_floats (false)
  39 {
  40 }
  41
  42 template <>
  43 void
  44 SampleFormatConverter<float>::init (framecnt_t max_frames, int /* type */, int data_width)
  45 {
  46         if (throw_level (ThrowObject) && data_width != 32) {
  47                 throw Exception (*this, "Unsupported data width");
  48         }
  49         init_common (max_frames);
  50         dither = gdither_new (GDitherNone, channels, GDitherFloat, data_width);
  51 }
  52
  53 template <>
  54 void
  55 SampleFormatConverter<int32_t>::init (framecnt_t max_frames, int type, int data_width)
  56 {
  57         if(throw_level (ThrowObject) && data_width > 32) {
  58                 throw Exception (*this, "Trying to use SampleFormatConverter<int32_t> with a data width > 32");
  59         }
  60
  61         // GDither is broken with GDither32bit if the dither depth is bigger than 24.
  62         // And since floats only have 24 bits of data, we are fine with this.
  63         data_width = std::min(data_width, 24);
  64
  65         init_common (max_frames);
  66         dither = gdither_new ((GDitherType) type, channels, GDither32bit, data_width);
  67 }
  68
  69 template <>
  70 void
  71 SampleFormatConverter<int16_t>::init (framecnt_t max_frames, int type, int data_width)
  72 {
  73         if (throw_level (ThrowObject) && data_width > 16) {
  74                 throw Exception (*this, boost::str(boost::format
  75                     ("Data width (%1%) too large for int16_t")
  76                     % data_width));
  77         }
  78         init_common (max_frames);
  79         dither = gdither_new ((GDitherType) type, channels, GDither16bit, data_width);
  80 }
  81
  82 template <>
  83 void
  84 SampleFormatConverter<uint8_t>::init (framecnt_t max_frames, int type, int data_width)
  85 {
  86         if (throw_level (ThrowObject) && data_width > 8) {
  87                 throw Exception (*this, boost::str(boost::format
  88                     ("Data width (%1%) too large for uint8_t")
  89                     % data_width));
  90         }
  91         init_common (max_frames);
  92         dither = gdither_new ((GDitherType) type, channels, GDither8bit, data_width);
  93 }
  94
  95 template <typename TOut>
  96 void
  97 SampleFormatConverter<TOut>::init_common (framecnt_t max_frames)
  98 {
  99         reset();
 100         if (max_frames  > data_out_size) {
 101
 102                 delete[] data_out;
 103
 104                 data_out = new TOut[max_frames];
 105                 data_out_size = max_frames;
 106         }
 107 }
 108
 109 template <typename TOut>
 110 SampleFormatConverter<TOut>::~SampleFormatConverter ()
 111 {
 112         reset();
 113 }
 114
 115 template <typename TOut>
 116 void
 117 SampleFormatConverter<TOut>::reset()
 118 {
 119         if (dither) {
 120                 gdither_free (dither);
 121                 dither = 0;
 122         }
 123
 124         delete[] data_out;
 125         data_out_size = 0;
 126         data_out = 0;
 127
 128         clip_floats = false;
 129 }
 130
 131 /* Basic const version of process() */
 132 template <typename TOut>
 133 void
 134 SampleFormatConverter<TOut>::process (ProcessContext<float> const & c_in)
 135 {
 136         float const * const data = c_in.data();
 137
 138         check_frame_and_channel_count (c_in.frames (), c_in.channels ());
 139
 140         /* Do conversion */
 141
 142         for (uint32_t chn = 0; chn < c_in.channels(); ++chn) {
 143                 gdither_runf (dither, chn, c_in.frames_per_channel (), data, data_out);
 144         }
 145
 146         /* Write forward */
 147
 148         ProcessContext<TOut> c_out(c_in, data_out);
 149         this->output (c_out);
 150 }
 151
 152 /* Basic non-const version of process(), calls the const one */
 153 template<typename TOut>
 154 void
 155 SampleFormatConverter<TOut>::process (ProcessContext<float> & c_in)
 156 {
 157         process (static_cast<ProcessContext<float> const &> (c_in));
 158 }
 159
 160 /* template specialization for float, in-place processing (non-const) */
 161 template<>
 162 void
 163 SampleFormatConverter<float>::process (ProcessContext<float> & c_in)
 164 {
 165         framecnt_t frames = c_in.frames();
 166         float * data = c_in.data();
 167
 168         if (clip_floats) {
 169                 for (framecnt_t x = 0; x < frames; ++x) {
 170                         if (data[x] > 1.0f) {
 171                                 data[x] = 1.0f;
 172                         } else if (data[x] < -1.0f) {
 173                                 data[x] = -1.0f;
 174                         }
 175                 }
 176         }
 177
 178         output (c_in);
 179 }
 180
 181 /* template specialized const version, copies the data, and calls the non-const version */
 182 template<>
 183 void
 184 SampleFormatConverter<float>::process (ProcessContext<float> const & c_in)
 185 {
 186         // Make copy of data and pass it to non-const version
 187         check_frame_and_channel_count (c_in.frames(), c_in.channels());
 188         TypeUtils<float>::copy (c_in.data(), data_out, c_in.frames());
 189
 190         ProcessContext<float> c (c_in, data_out);
 191         process (c);
 192 }
 193
 194 template<typename TOut>
 195 void
 196 SampleFormatConverter<TOut>::check_frame_and_channel_count (framecnt_t frames, ChannelCount channels_)
 197 {
 198         if (throw_level (ThrowStrict) && channels_ != channels) {
 199                 throw Exception (*this, boost::str (boost::format
 200                         ("Wrong channel count given to process(), %1% instead of %2%")
 201                         % channels_ % channels));
 202         }
 203
 204         if (throw_level (ThrowProcess) && frames  > data_out_size) {
 205                 throw Exception (*this, boost::str (boost::format
 206                         ("Too many frames given to process(), %1% instad of %2%")
 207                         % frames % data_out_size));
 208         }
 209 }
 210
 211 template class SampleFormatConverter<uint8_t>;
 212 template class SampleFormatConverter<int16_t>;
 213 template class SampleFormatConverter<int32_t>;
 214 template class SampleFormatConverter<float>;
 215
 216 } // namespace