src/lib/resampler.cc

   1 /*
   2     Copyright (C) 2013-2021 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
  22 #include "resampler.h"
  23 #include "audio_buffers.h"
  24 #include "exceptions.h"
  25 #include "compose.hpp"
  26 #include "dcpomatic_assert.h"
  27 #include <samplerate.h>
  28 #include <iostream>
  29 #include <cmath>
  30
  31 #include "i18n.h"
  32
  33
  34 using std::cout;
  35 using std::make_pair;
  36 using std::make_shared;
  37 using std::pair;
  38 using std::runtime_error;
  39 using std::shared_ptr;
  40
  41
  42 /** @param in Input sampling rate (Hz)
  43  *  @param out Output sampling rate (Hz)
  44  *  @param channels Number of channels.
  45  */
  46 Resampler::Resampler (int in, int out, int channels)
  47         : _in_rate (in)
  48         , _out_rate (out)
  49         , _channels (channels)
  50 {
  51         int error;
  52         _src = src_new (SRC_SINC_BEST_QUALITY, _channels, &error);
  53         if (!_src) {
  54                 throw runtime_error (String::compose(N_("could not create sample-rate converter (%1)"), error));
  55         }
  56 }
  57
  58
  59 Resampler::~Resampler ()
  60 {
  61         if (_src) {
  62                 src_delete (_src);
  63         }
  64 }
  65
  66
  67 void
  68 Resampler::set_fast ()
  69 {
  70         src_delete (_src);
  71         _src = nullptr;
  72
  73         int error;
  74         _src = src_new (SRC_LINEAR, _channels, &error);
  75         if (!_src) {
  76                 throw runtime_error (String::compose(N_("could not create sample-rate converter (%1)"), error));
  77         }
  78 }
  79
  80
  81 shared_ptr<const AudioBuffers>
  82 Resampler::run (shared_ptr<const AudioBuffers> in)
  83 {
  84         int in_frames = in->frames ();
  85         int in_offset = 0;
  86         int out_offset = 0;
  87         auto resampled = make_shared<AudioBuffers>(_channels, 0);
  88
  89         while (in_frames > 0) {
  90
  91                 /* Compute the resampled frames count and add 32 for luck */
  92                 int const max_resampled_frames = ceil (static_cast<double>(in_frames) * _out_rate / _in_rate) + 32;
  93
  94                 SRC_DATA data;
  95                 std::vector<float> in_buffer(in_frames * _channels);
  96                 std::vector<float> out_buffer(max_resampled_frames * _channels);
  97
  98                 {
  99                         auto p = in->data ();
 100                         auto q = in_buffer.data();
 101                         for (int i = 0; i < in_frames; ++i) {
 102                                 for (int j = 0; j < _channels; ++j) {
 103                                         *q++ = p[j][in_offset + i];
 104                                 }
 105                         }
 106                 }
 107
 108                 data.data_in = in_buffer.data();
 109                 data.input_frames = in_frames;
 110
 111                 data.data_out = out_buffer.data();
 112                 data.output_frames = max_resampled_frames;
 113
 114                 data.end_of_input = 0;
 115                 data.src_ratio = double (_out_rate) / _in_rate;
 116
 117                 int const r = src_process (_src, &data);
 118                 if (r) {
 119                         throw EncodeError (
 120                                 String::compose (
 121                                         N_("could not run sample-rate converter (%1) [processing %2 to %3, %4 channels]"),
 122                                         src_strerror (r),
 123                                         in_frames,
 124                                         max_resampled_frames,
 125                                         _channels
 126                                         )
 127                                 );
 128                 }
 129
 130                 if (data.output_frames_gen == 0) {
 131                         break;
 132                 }
 133
 134                 resampled->ensure_size (out_offset + data.output_frames_gen);
 135                 resampled->set_frames (out_offset + data.output_frames_gen);
 136
 137                 {
 138                         auto p = data.data_out;
 139                         auto q = resampled->data ();
 140                         for (int i = 0; i < data.output_frames_gen; ++i) {
 141                                 for (int j = 0; j < _channels; ++j) {
 142                                         q[j][out_offset + i] = *p++;
 143                                 }
 144                         }
 145                 }
 146
 147                 in_frames -= data.input_frames_used;
 148                 in_offset += data.input_frames_used;
 149                 out_offset += data.output_frames_gen;
 150         }
 151
 152         return resampled;
 153 }
 154
 155
 156 shared_ptr<const AudioBuffers>
 157 Resampler::flush ()
 158 {
 159         auto out = make_shared<AudioBuffers>(_channels, 0);
 160         int out_offset = 0;
 161         int64_t const output_size = 65536;
 162
 163         float dummy[1];
 164         std::vector<float> buffer(output_size);
 165
 166         SRC_DATA data;
 167         data.data_in = dummy;
 168         data.input_frames = 0;
 169         data.data_out = buffer.data();
 170         data.output_frames = output_size;
 171         data.end_of_input = 1;
 172         data.src_ratio = double (_out_rate) / _in_rate;
 173
 174         int const r = src_process (_src, &data);
 175         if (r) {
 176                 throw EncodeError (String::compose(N_("could not run sample-rate converter (%1)"), src_strerror(r)));
 177         }
 178
 179         out->ensure_size (out_offset + data.output_frames_gen);
 180
 181         auto p = data.data_out;
 182         auto q = out->data ();
 183         for (int i = 0; i < data.output_frames_gen; ++i) {
 184                 for (int j = 0; j < _channels; ++j) {
 185                         q[j][out_offset + i] = *p++;
 186                 }
 187         }
 188
 189         out_offset += data.output_frames_gen;
 190         out->set_frames (out_offset);
 191
 192         return out;
 193 }
 194
 195
 196 void
 197 Resampler::reset ()
 198 {
 199         src_reset (_src);
 200 }
 201