libs/ardour/ardour/dsp_filter.h

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2016 Robin Gareus <robin@gareus.org>
   3  *
   4  * This program is free software; you can redistribute it and/or
   5  * modify it under the terms of the GNU General Public License
   6  * as published by the Free Software Foundation; either version 2
   7  * of the License, or (at your option) any later version.
   8  *
   9  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  10  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  12  * GNU General Public License for more details.
  13  *
  14  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  15  * along with this program; if not, write to the Free Software
  16  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301, USA.
  17  *
  18  */
  19 #ifndef _dsp_filter_h_
  20 #define _dsp_filter_h_
  21
  22 #include <stdint.h>
  23 #include <string.h>
  24 #include <assert.h>
  25 #include <glib.h>
  26 #include "ardour/libardour_visibility.h"
  27
  28 namespace ARDOUR { namespace DSP {
  29
  30         /** a convenience class for lua scripts to use C memory for DSP operations.
  31          *
  32          * It should be allocated during dsp_init() or dsp_configure().
  33          */
  34         class DspShm {
  35                 public:
  36                         DspShm ()
  37                                 : _data (0)
  38                                 , _size (0)
  39                         {
  40                                 assert (sizeof(float) == sizeof (int32_t));
  41                                 assert (sizeof(float) == sizeof (int));
  42                         }
  43
  44                         ~DspShm () {
  45                                 free (_data);
  46                         }
  47
  48                         void allocate (size_t s) {
  49                                 _data = realloc (_data, sizeof(float) * s);
  50                                 if (_data) { _size = s; }
  51                         }
  52
  53                         void clear () {
  54                                 memset (_data, 0, sizeof(float) * _size);
  55                         }
  56
  57                         float* to_float (size_t off) {
  58                                 if (off >= _size) { return 0; }
  59                                 return &(((float*)_data)[off]);
  60                         }
  61
  62                         int32_t* to_int (size_t off) {
  63                                 if (off >= _size) { return 0; }
  64                                 return &(((int32_t*)_data)[off]);
  65                         }
  66
  67                         void atomic_set_int (size_t off, int32_t val) {
  68                                 g_atomic_int_set (&(((int32_t*)_data)[off]), val);
  69                         }
  70
  71                         int32_t atomic_get_int (size_t off) {
  72                                 return g_atomic_int_get (&(((int32_t*)_data)[off]));
  73                         }
  74
  75                 private:
  76                         void* _data;
  77                         size_t _size;
  78         };
  79
  80         void memset (float *data, const float val, const uint32_t n_samples);
  81         void mmult (float *data, float *mult, const uint32_t n_samples);
  82         void peaks (float *data, float &min, float &max, uint32_t n_samples);
  83
  84         float log_meter (float power);
  85         float log_meter_coeff (float coeff);
  86
  87         class LIBARDOUR_API LowPass {
  88                 public:
  89                         LowPass (double samplerate, float freq);
  90                         void proc (float *data, const uint32_t n_samples);
  91                         void ctrl (float *data, const float val, const uint32_t n_samples);
  92                         void set_cutoff (float freq);
  93                         void reset () { _z =  0.f; }
  94                 private:
  95                         float _rate;
  96                         float _z;
  97                         float _a;
  98         };
  99
 100         class LIBARDOUR_API BiQuad {
 101                 public:
 102                         enum Type {
 103                                 LowPass,
 104                                 HighPass,
 105                                 BandPassSkirt,
 106                                 BandPass0dB,
 107                                 Notch,
 108                                 AllPass,
 109                                 Peaking,
 110                                 LowShelf,
 111                                 HighShelf
 112                         };
 113
 114                         BiQuad (double samplerate);
 115                         BiQuad (const BiQuad &other);
 116
 117                         void run (float *data, const uint32_t n_samples);
 118                         void compute (Type, double freq, double Q, double gain);
 119                         void reset () { _z1 = _z2 = 0.0; }
 120                 private:
 121                         double _rate;
 122                         float  _z1, _z2;
 123                         double _a1, _a2;
 124                         double _b0, _b1, _b2;
 125         };
 126
 127 } } /* namespace */
 128 #endif