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 < 24) {
  58                 throw Exception (*this, "Trying to use SampleFormatConverter<int32_t> for data widths < 24");
  59         }
  60
  61         init_common (max_frames);
  62
  63         // GDither is broken with GDither32bit if the dither depth
  64         // is bigger than 24, so lets just use that...
  65         dither = gdither_new (GDitherNone, channels, GDither32bit, 24);
  66 }
  67
  68 template <>
  69 void
  70 SampleFormatConverter<int16_t>::init (framecnt_t max_frames, int type, int data_width)
  71 {
  72         if (throw_level (ThrowObject) && data_width != 16) {
  73                 throw Exception (*this, "Unsupported data width");
  74         }
  75         init_common (max_frames);
  76         dither = gdither_new ((GDitherType) type, channels, GDither16bit, data_width);
  77 }
  78
  79 template <>
  80 void
  81 SampleFormatConverter<uint8_t>::init (framecnt_t max_frames, int type, int data_width)
  82 {
  83         if (throw_level (ThrowObject) && data_width != 8) {
  84                 throw Exception (*this, "Unsupported data width");
  85         }
  86         init_common (max_frames);
  87         dither = gdither_new ((GDitherType) type, channels, GDither8bit, data_width);
  88 }
  89
  90 template <typename TOut>
  91 void
  92 SampleFormatConverter<TOut>::init_common (framecnt_t max_frames)
  93 {
  94         reset();
  95         if (max_frames  > data_out_size) {
  96
  97                 delete[] data_out;
  98
  99                 data_out = new TOut[max_frames];
 100                 data_out_size = max_frames;
 101         }
 102 }
 103
 104 template <typename TOut>
 105 SampleFormatConverter<TOut>::~SampleFormatConverter ()
 106 {
 107         reset();
 108 }
 109
 110 template <typename TOut>
 111 void
 112 SampleFormatConverter<TOut>::reset()
 113 {
 114         if (dither) {
 115                 gdither_free (dither);
 116                 dither = 0;
 117         }
 118
 119         delete[] data_out;
 120         data_out_size = 0;
 121         data_out = 0;
 122
 123         clip_floats = false;
 124 }
 125
 126 /* Basic const version of process() */
 127 template <typename TOut>
 128 void
 129 SampleFormatConverter<TOut>::process (ProcessContext<float> const & c_in)
 130 {
 131         float const * const data = c_in.data();
 132
 133         check_frame_and_channel_count (c_in.frames (), c_in.channels ());
 134
 135         /* Do conversion */
 136
 137         for (uint32_t chn = 0; chn < c_in.channels(); ++chn) {
 138                 gdither_runf (dither, chn, c_in.frames_per_channel (), data, data_out);
 139         }
 140
 141         /* Write forward */
 142
 143         ProcessContext<TOut> c_out(c_in, data_out);
 144         this->output (c_out);
 145 }
 146
 147 /* Basic non-const version of process(), calls the const one */
 148 template<typename TOut>
 149 void
 150 SampleFormatConverter<TOut>::process (ProcessContext<float> & c_in)
 151 {
 152         process (static_cast<ProcessContext<float> const &> (c_in));
 153 }
 154
 155 /* template specialization for float, in-place processing (non-const) */
 156 template<>
 157 void
 158 SampleFormatConverter<float>::process (ProcessContext<float> & c_in)
 159 {
 160         framecnt_t frames = c_in.frames();
 161         float * data = c_in.data();
 162
 163         if (clip_floats) {
 164                 for (framecnt_t x = 0; x < frames; ++x) {
 165                         if (data[x] > 1.0f) {
 166                                 data[x] = 1.0f;
 167                         } else if (data[x] < -1.0f) {
 168                                 data[x] = -1.0f;
 169                         }
 170                 }
 171         }
 172
 173         output (c_in);
 174 }
 175
 176 /* template specialized const version, copies the data, and calls the non-const version */
 177 template<>
 178 void
 179 SampleFormatConverter<float>::process (ProcessContext<float> const & c_in)
 180 {
 181         // Make copy of data and pass it to non-const version
 182         check_frame_and_channel_count (c_in.frames(), c_in.channels());
 183         TypeUtils<float>::copy (c_in.data(), data_out, c_in.frames());
 184
 185         ProcessContext<float> c (c_in, data_out);
 186         process (c);
 187 }
 188
 189 template<typename TOut>
 190 void
 191 SampleFormatConverter<TOut>::check_frame_and_channel_count (framecnt_t frames, ChannelCount channels_)
 192 {
 193         if (throw_level (ThrowStrict) && channels_ != channels) {
 194                 throw Exception (*this, boost::str (boost::format
 195                         ("Wrong channel count given to process(), %1% instead of %2%")
 196                         % channels_ % channels));
 197         }
 198
 199         if (throw_level (ThrowProcess) && frames  > data_out_size) {
 200                 throw Exception (*this, boost::str (boost::format
 201                         ("Too many frames given to process(), %1% instad of %2%")
 202                         % frames % data_out_size));
 203         }
 204 }
 205
 206 template class SampleFormatConverter<uint8_t>;
 207 template class SampleFormatConverter<int16_t>;
 208 template class SampleFormatConverter<int32_t>;
 209 template class SampleFormatConverter<float>;
 210
 211 } // namespace