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