libs/ardour/ardour/interpolation.h

   1 #include <math.h>
   2 #include <samplerate.h>
   3
   4 #include "ardour/types.h"
   5
   6 #ifndef __interpolation_h__
   7 #define __interpolation_h__
   8
   9 namespace ARDOUR {
  10
  11 class Interpolation {
  12  protected:
  13          double   _speed, _target_speed;
  14
  15  public:
  16          Interpolation () { _speed = 1.0; }
  17
  18          void set_speed (double new_speed)          { _speed = new_speed; }
  19          void set_target_speed (double new_speed)   { _target_speed = new_speed; }
  20
  21          double target_speed()          const { return _target_speed; }
  22          double speed()                 const { return _speed; }
  23
  24          void add_channel_to (int input_buffer_size, int output_buffer_size) {}
  25          void remove_channel_from () {}
  26
  27          void reset () {}
  28 };
  29
  30 // 40.24 fixpoint math
  31 #define FIXPOINT_ONE 0x1000000
  32
  33 class FixedPointLinearInterpolation : public Interpolation {
  34     protected:
  35     /// speed in fixed point math
  36     uint64_t      phi;
  37
  38     /// target speed in fixed point math
  39     uint64_t      target_phi;
  40
  41     std::vector<uint64_t> last_phase;
  42
  43         // Fixed point is just an integer with an implied scaling factor.
  44         // In 40.24 the scaling factor is 2^24 = 16777216,
  45         // so a value of 10*2^24 (in integer space) is equivalent to 10.0.
  46         //
  47         // The advantage is that addition and modulus [like x = (x + y) % 2^40]
  48         // have no rounding errors and no drift, and just require a single integer add.
  49         // (swh)
  50
  51         static const int64_t fractional_part_mask  = 0xFFFFFF;
  52         static const Sample  binary_scaling_factor = 16777216.0f;
  53
  54     public:
  55         FixedPointLinearInterpolation () : phi (FIXPOINT_ONE), target_phi (FIXPOINT_ONE) {}
  56
  57         void set_speed (double new_speed) {
  58             target_phi = (uint64_t) (FIXPOINT_ONE * fabs(new_speed));
  59             phi = target_phi;
  60         }
  61
  62         void add_channel_to (int input_buffer_size, int output_buffer_size);
  63         void remove_channel_from ();
  64
  65         nframes_t interpolate (int channel, nframes_t nframes, Sample* input, Sample* output);
  66         void reset ();
  67 };
  68
  69  class LinearInterpolation : public Interpolation {
  70  protected:
  71     // the idea is that when the speed is not 1.0, we have to
  72     // interpolate between samples and then we have to store where we thought we were.
  73     // rather than being at sample N or N+1, we were at N+0.8792922
  74     std::vector<double> phase;
  75
  76  public:
  77          void add_channel_to (int input_buffer_size, int output_buffer_size);
  78          void remove_channel_from ();
  79
  80          nframes_t interpolate (int channel, nframes_t nframes, Sample* input, Sample* output);
  81          void reset ();
  82  };
  83
  84 class LibSamplerateInterpolation : public Interpolation {
  85  protected:
  86     std::vector<SRC_STATE*>  state;
  87     std::vector<SRC_DATA*>   data;
  88
  89     int        error;
  90
  91     void reset_state ();
  92
  93  public:
  94         LibSamplerateInterpolation ();
  95         ~LibSamplerateInterpolation ();
  96
  97         void   set_speed (double new_speed);
  98         void   set_target_speed (double new_speed)   {}
  99         double speed ()                        const { return _speed;      }
 100
 101         void add_channel_to (int input_buffer_size, int output_buffer_size);
 102         void remove_channel_from ();
 103
 104         nframes_t interpolate (int channel, nframes_t nframes, Sample* input, Sample* output);
 105         void reset() { reset_state (); }
 106 };
 107
 108 } // namespace ARDOUR
 109
 110 #endif