src/lib/resampler.cc

   1 /*
   2     Copyright (C) 2013-2015 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 #include "resampler.h"
  22 #include "audio_buffers.h"
  23 #include "exceptions.h"
  24 #include "compose.hpp"
  25 #include "dcpomatic_assert.h"
  26 #include <samplerate.h>
  27 #include <iostream>
  28 #include <cmath>
  29
  30 #include "i18n.h"
  31
  32 using std::cout;
  33 using std::pair;
  34 using std::make_pair;
  35 using std::runtime_error;
  36 using boost::shared_ptr;
  37
  38 /** @param in Input sampling rate (Hz)
  39  *  @param out Output sampling rate (Hz)
  40  *  @param channels Number of channels.
  41  */
  42 Resampler::Resampler (int in, int out, int channels)
  43         : _in_rate (in)
  44         , _out_rate (out)
  45         , _channels (channels)
  46 {
  47         int error;
  48         _src = src_new (SRC_SINC_BEST_QUALITY, _channels, &error);
  49         if (!_src) {
  50                 throw runtime_error (String::compose (N_("could not create sample-rate converter (%1)"), error));
  51         }
  52 }
  53
  54 Resampler::~Resampler ()
  55 {
  56         src_delete (_src);
  57 }
  58
  59 void
  60 Resampler::set_fast ()
  61 {
  62         src_delete (_src);
  63         int error;
  64         _src = src_new (SRC_LINEAR, _channels, &error);
  65         if (!_src) {
  66                 throw runtime_error (String::compose (N_("could not create sample-rate converter (%1)"), error));
  67         }
  68 }
  69
  70 pair<shared_ptr<const AudioBuffers>, Frame>
  71 Resampler::run (shared_ptr<const AudioBuffers> in, Frame frame)
  72 {
  73         if (!_next_in || !_next_out || _next_in.get() != frame) {
  74                 /* Either there was a discontinuity in the input or this is the first input;
  75                    reset _next_out.
  76                 */
  77                 _next_out = lrintf (frame * _out_rate / _in_rate);
  78         }
  79
  80         /* Expected next input frame */
  81         _next_in = frame + in->frames ();
  82
  83         int in_frames = in->frames ();
  84         int in_offset = 0;
  85         int out_offset = 0;
  86         shared_ptr<AudioBuffers> resampled (new AudioBuffers (_channels, 0));
  87
  88         while (in_frames > 0) {
  89
  90                 /* Compute the resampled frames count and add 32 for luck */
  91                 int const max_resampled_frames = ceil ((double) in_frames * _out_rate / _in_rate) + 32;
  92
  93                 SRC_DATA data;
  94                 float* in_buffer = new float[in_frames * _channels];
  95
  96                 {
  97                         float** p = in->data ();
  98                         float* q = in_buffer;
  99                         for (int i = 0; i < in_frames; ++i) {
 100                                 for (int j = 0; j < _channels; ++j) {
 101                                         *q++ = p[j][in_offset + i];
 102                                 }
 103                         }
 104                 }
 105
 106                 data.data_in = in_buffer;
 107                 data.input_frames = in_frames;
 108
 109                 data.data_out = new float[max_resampled_frames * _channels];
 110                 data.output_frames = max_resampled_frames;
 111
 112                 data.end_of_input = 0;
 113                 data.src_ratio = double (_out_rate) / _in_rate;
 114
 115                 int const r = src_process (_src, &data);
 116                 if (r) {
 117                         delete[] data.data_in;
 118                         delete[] data.data_out;
 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                         delete[] data.data_in;
 132                         delete[] data.data_out;
 133                         break;
 134                 }
 135
 136                 resampled->ensure_size (out_offset + data.output_frames_gen);
 137                 resampled->set_frames (out_offset + data.output_frames_gen);
 138
 139                 {
 140                         float* p = data.data_out;
 141                         float** q = resampled->data ();
 142                         for (int i = 0; i < data.output_frames_gen; ++i) {
 143                                 for (int j = 0; j < _channels; ++j) {
 144                                         q[j][out_offset + i] = *p++;
 145                                 }
 146                         }
 147                 }
 148
 149                 in_frames -= data.input_frames_used;
 150                 in_offset += data.input_frames_used;
 151                 out_offset += data.output_frames_gen;
 152
 153                 delete[] data.data_in;
 154                 delete[] data.data_out;
 155         }
 156
 157         Frame out_frame = _next_out.get ();
 158
 159         /* Expected next output frame */
 160         _next_out = _next_out.get() + resampled->frames();
 161
 162         return make_pair (resampled, out_frame);
 163 }
 164
 165 pair<shared_ptr<const AudioBuffers>, Frame>
 166 Resampler::flush ()
 167 {
 168         shared_ptr<AudioBuffers> out (new AudioBuffers (_channels, 0));
 169         int out_offset = 0;
 170         int64_t const output_size = 65536;
 171
 172         float dummy[1];
 173         float* buffer = new float[output_size];
 174
 175         SRC_DATA data;
 176         data.data_in = dummy;
 177         data.input_frames = 0;
 178         data.data_out = buffer;
 179         data.output_frames = output_size;
 180         data.end_of_input = 1;
 181         data.src_ratio = double (_out_rate) / _in_rate;
 182
 183         int const r = src_process (_src, &data);
 184         if (r) {
 185                 delete[] buffer;
 186                 throw EncodeError (String::compose (N_("could not run sample-rate converter (%1)"), src_strerror (r)));
 187         }
 188
 189         out->ensure_size (out_offset + data.output_frames_gen);
 190
 191         float* p = data.data_out;
 192         float** q = out->data ();
 193         for (int i = 0; i < data.output_frames_gen; ++i) {
 194                 for (int j = 0; j < _channels; ++j) {
 195                         q[j][out_offset + i] = *p++;
 196                 }
 197         }
 198
 199         out_offset += data.output_frames_gen;
 200         out->set_frames (out_offset);
 201
 202         delete[] buffer;
 203         return make_pair (out, _next_out.get ());
 204 }
 205
 206 void
 207 Resampler::reset ()
 208 {
 209         src_reset (_src);
 210 }