src/lib/resampler.cc

   1 /*
   2     Copyright (C) 2013-2015 Carl Hetherington <cth@carlh.net>
   3
   4     This file is part of DCP-o-matic.
   5
   6     DCP-o-matic is free software; you can redistribute it and/or modify
   7     it under the terms of the GNU General Public License as published by
   8     the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
   9     (at your option) any later version.
  10
  11     DCP-o-matic is distributed in the hope that it will be useful,
  12     but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  13     MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  14     GNU General Public License for more details.
  15
  16     You should have received a copy of the GNU General Public License
  17     along with DCP-o-matic.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
  18
  19 */
  20
  21 #include "resampler.h"
  22 #include "audio_buffers.h"
  23 #include "exceptions.h"
  24 #include "compose.hpp"
  25 #include "dcpomatic_assert.h"
  26 #include <samplerate.h>
  27 #include <iostream>
  28 #include <cmath>
  29
  30 #include "i18n.h"
  31
  32 using std::cout;
  33 using std::pair;
  34 using std::make_pair;
  35 using std::runtime_error;
  36 using boost::shared_ptr;
  37
  38 /** @param in Input sampling rate (Hz)
  39  *  @param out Output sampling rate (Hz)
  40  *  @param channels Number of channels.
  41  */
  42 Resampler::Resampler (int in, int out, int channels)
  43         : _in_rate (in)
  44         , _out_rate (out)
  45         , _channels (channels)
  46         , _fast (false)
  47 {
  48         int error;
  49         _src = src_new (SRC_SINC_BEST_QUALITY, _channels, &error);
  50         if (!_src) {
  51                 throw runtime_error (String::compose (N_("could not create sample-rate converter (%1)"), error));
  52         }
  53 }
  54
  55 Resampler::~Resampler ()
  56 {
  57         if (_src) {
  58                 src_delete (_src);
  59         }
  60 }
  61
  62 void
  63 Resampler::set_fast (bool fast)
  64 {
  65         if (fast == _fast) {
  66                 return;
  67         }
  68
  69         _fast = fast;
  70
  71         src_delete (_src);
  72         _src = 0;
  73
  74         int error;
  75         _src = src_new (_fast ? SRC_LINEAR : SRC_SINC_BEST_QUALITY, _channels, &error);
  76         if (!_src) {
  77                 throw runtime_error (String::compose (N_("could not create sample-rate converter (%1)"), error));
  78         }
  79 }
  80
  81 shared_ptr<const AudioBuffers>
  82 Resampler::run (shared_ptr<const AudioBuffers> in)
  83 {
  84         int in_frames = in->frames ();
  85         int in_offset = 0;
  86         int out_offset = 0;
  87         shared_ptr<AudioBuffers> resampled (new AudioBuffers (_channels, 0));
  88
  89         while (in_frames > 0) {
  90
  91                 /* Compute the resampled frames count and add 32 for luck */
  92                 int const max_resampled_frames = ceil ((double) in_frames * _out_rate / _in_rate) + 32;
  93
  94                 SRC_DATA data;
  95                 float* in_buffer = new float[in_frames * _channels];
  96
  97                 {
  98                         float** p = in->data ();
  99                         float* q = in_buffer;
 100                         for (int i = 0; i < in_frames; ++i) {
 101                                 for (int j = 0; j < _channels; ++j) {
 102                                         *q++ = p[j][in_offset + i];
 103                                 }
 104                         }
 105                 }
 106
 107                 data.data_in = in_buffer;
 108                 data.input_frames = in_frames;
 109
 110                 data.data_out = new float[max_resampled_frames * _channels];
 111                 data.output_frames = max_resampled_frames;
 112
 113                 data.end_of_input = 0;
 114                 data.src_ratio = double (_out_rate) / _in_rate;
 115
 116                 int const r = src_process (_src, &data);
 117                 if (r) {
 118                         delete[] data.data_in;
 119                         delete[] data.data_out;
 120                         throw EncodeError (
 121                                 String::compose (
 122                                         N_("could not run sample-rate converter (%1) [processing %2 to %3, %4 channels]"),
 123                                         src_strerror (r),
 124                                         in_frames,
 125                                         max_resampled_frames,
 126                                         _channels
 127                                         )
 128                                 );
 129                 }
 130
 131                 if (data.output_frames_gen == 0) {
 132                         delete[] data.data_in;
 133                         delete[] data.data_out;
 134                         break;
 135                 }
 136
 137                 resampled->ensure_size (out_offset + data.output_frames_gen);
 138                 resampled->set_frames (out_offset + data.output_frames_gen);
 139
 140                 {
 141                         float* p = data.data_out;
 142                         float** q = resampled->data ();
 143                         for (int i = 0; i < data.output_frames_gen; ++i) {
 144                                 for (int j = 0; j < _channels; ++j) {
 145                                         q[j][out_offset + i] = *p++;
 146                                 }
 147                         }
 148                 }
 149
 150                 in_frames -= data.input_frames_used;
 151                 in_offset += data.input_frames_used;
 152                 out_offset += data.output_frames_gen;
 153
 154                 delete[] data.data_in;
 155                 delete[] data.data_out;
 156         }
 157
 158         return resampled;
 159 }
 160
 161 shared_ptr<const AudioBuffers>
 162 Resampler::flush ()
 163 {
 164         shared_ptr<AudioBuffers> out (new AudioBuffers (_channels, 0));
 165         int out_offset = 0;
 166         int64_t const output_size = 65536;
 167
 168         float dummy[1];
 169         float* buffer = new float[output_size];
 170
 171         SRC_DATA data;
 172         data.data_in = dummy;
 173         data.input_frames = 0;
 174         data.data_out = buffer;
 175         data.output_frames = output_size;
 176         data.end_of_input = 1;
 177         data.src_ratio = double (_out_rate) / _in_rate;
 178
 179         int const r = src_process (_src, &data);
 180         if (r) {
 181                 delete[] buffer;
 182                 throw EncodeError (String::compose (N_("could not run sample-rate converter (%1)"), src_strerror (r)));
 183         }
 184
 185         out->ensure_size (out_offset + data.output_frames_gen);
 186
 187         float* p = data.data_out;
 188         float** q = out->data ();
 189         for (int i = 0; i < data.output_frames_gen; ++i) {
 190                 for (int j = 0; j < _channels; ++j) {
 191                         q[j][out_offset + i] = *p++;
 192                 }
 193         }
 194
 195         out_offset += data.output_frames_gen;
 196         out->set_frames (out_offset);
 197
 198         delete[] buffer;
 199         return out;
 200 }
 201
 202 void
 203 Resampler::reset ()
 204 {
 205         src_reset (_src);
 206 }