src/lib/audio_filter.h

   1 /*
   2     Copyright (C) 2014-2021 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 #ifndef DCPOMATIC_AUDIO_FILTER_H
  22 #define DCPOMATIC_AUDIO_FILTER_H
  23
  24
  25 #include <memory>
  26 #include <vector>
  27
  28
  29 class AudioBuffers;
  30 struct audio_filter_impulse_input_test;
  31
  32
  33 /** An audio filter which can take AudioBuffers and apply some filtering operation,
  34  *  returning filtered samples
  35  */
  36 class AudioFilter
  37 {
  38 public:
  39         explicit AudioFilter (float transition_bandwidth)
  40         {
  41                 _M = 4 / transition_bandwidth;
  42                 if (_M % 2) {
  43                         ++_M;
  44                 }
  45         }
  46
  47         virtual ~AudioFilter () {}
  48
  49         std::shared_ptr<AudioBuffers> run (std::shared_ptr<const AudioBuffers> in);
  50
  51         void flush ();
  52
  53 protected:
  54         friend struct audio_filter_impulse_kernel_test;
  55         friend struct audio_filter_impulse_input_test;
  56
  57         std::vector<float> sinc_blackman (float cutoff, bool invert) const;
  58
  59         std::vector<float> _ir;
  60         int _M;
  61         std::shared_ptr<AudioBuffers> _tail;
  62 };
  63
  64
  65 class LowPassAudioFilter : public AudioFilter
  66 {
  67 public:
  68         /** Construct a windowed-sinc low-pass filter using the Blackman window.
  69          *  @param transition_bandwidth Transition bandwidth as a fraction of the sampling rate.
  70          *  @param cutoff Cutoff frequency as a fraction of the sampling rate.
  71          */
  72         LowPassAudioFilter (float transition_bandwidth, float cutoff);
  73 };
  74
  75
  76 class HighPassAudioFilter : public AudioFilter
  77 {
  78 public:
  79         /** Construct a windowed-sinc high-pass filter using the Blackman window.
  80          *  @param transition_bandwidth Transition bandwidth as a fraction of the sampling rate.
  81          *  @param cutoff Cutoff frequency as a fraction of the sampling rate.
  82          */
  83         HighPassAudioFilter (float transition_bandwidth, float cutoff);
  84 };
  85
  86
  87 class BandPassAudioFilter : public AudioFilter
  88 {
  89 public:
  90         /** Construct a windowed-sinc band-pass filter using the Blackman window.
  91          *  @param transition_bandwidth Transition bandwidth as a fraction of the sampling rate.
  92          *  @param lower Lower cutoff frequency as a fraction of the sampling rate.
  93          *  @param higher Higher cutoff frequency as a fraction of the sampling rate.
  94          */
  95         BandPassAudioFilter (float transition_bandwidth, float lower, float higher);
  96 };
  97
  98
  99 #endif