resample.c
上传用户:jxp0626
上传日期:2007-01-08
资源大小:102k
文件大小:6k
源码类别:

流媒体/Mpeg4/MP4

开发平台:

Unix_Linux

  1. /*
  2.  * Sample rate convertion for both audio and video
  3.  * Copyright (c) 2000 Gerard Lantau.
  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. #include <stdlib.h>
  20. #include <stdio.h>
  21. #include <string.h>
  22. #include <netinet/in.h>
  23. #include <math.h>
  24. #include "avcodec.h"
  25. #define NDEBUG
  26. #include <assert.h>
  27. #define FRAC_BITS 16
  28. #define FRAC (1 << FRAC_BITS)
  29. static void init_mono_resample(ReSampleChannelContext *s, float ratio)
  30. {
  31.     ratio = 1.0 / ratio;
  32.     s->iratio = (int)floor(ratio);
  33.     if (s->iratio == 0)
  34.         s->iratio = 1;
  35.     s->incr = (int)((ratio / s->iratio) * FRAC);
  36.     s->frac = 0;
  37.     s->last_sample = 0;
  38.     s->icount = s->iratio;
  39.     s->isum = 0;
  40.     s->inv = (FRAC / s->iratio);
  41. }
  42. /* fractional audio resampling */
  43. static int fractional_resample(ReSampleChannelContext *s, short *output, short *input, int nb_samples)
  44. {
  45.     unsigned int frac, incr;
  46.     int l0, l1;
  47.     short *q, *p, *pend;
  48.     l0 = s->last_sample;
  49.     incr = s->incr;
  50.     frac = s->frac;
  51.     p = input;
  52.     pend = input + nb_samples;
  53.     q = output;
  54.     l1 = *p++;
  55.     for(;;) {
  56.         /* interpolate */
  57.         *q++ = (l0 * (FRAC - frac) + l1 * frac) >> FRAC_BITS;
  58.         frac = frac + s->incr;
  59.         while (frac >= FRAC) {
  60.             if (p >= pend)
  61.                 goto the_end;
  62.             frac -= FRAC;
  63.             l0 = l1;
  64.             l1 = *p++;
  65.         }
  66.     }
  67.  the_end:
  68.     s->last_sample = l1;
  69.     s->frac = frac;
  70.     return q - output;
  71. }
  72. static int integer_downsample(ReSampleChannelContext *s, short *output, short *input, int nb_samples)
  73. {
  74.     short *q, *p, *pend;
  75.     int c, sum;
  76.     p = input;
  77.     pend = input + nb_samples;
  78.     q = output;
  79.     c = s->icount;
  80.     sum = s->isum;
  81.     for(;;) {
  82.         sum += *p++;
  83.         if (--c == 0) {
  84.             *q++ = (sum * s->inv) >> FRAC_BITS;
  85.             c = s->iratio;
  86.             sum = 0;
  87.         }
  88.         if (p >= pend)
  89.             break;
  90.     }
  91.     s->isum = sum;
  92.     s->icount = c;
  93.     return q - output;
  94. }
  95. /* n1: number of samples */
  96. static void stereo_to_mono(short *output, short *input, int n1)
  97. {
  98.     short *p, *q;
  99.     int n = n1;
  100.     p = input;
  101.     q = output;
  102.     while (n >= 4) {
  103.         q[0] = (p[0] + p[1]) >> 1;
  104.         q[1] = (p[2] + p[3]) >> 1;
  105.         q[2] = (p[4] + p[5]) >> 1;
  106.         q[3] = (p[6] + p[7]) >> 1;
  107.         q += 4;
  108.         p += 8;
  109.         n -= 4;
  110.     }
  111.     while (n > 0) {
  112.         q[0] = (p[0] + p[1]) >> 1;
  113.         q++;
  114.         p += 2;
  115.         n--;
  116.     }
  117. }
  118. /* XXX: should use more abstract 'N' channels system */
  119. static void stereo_split(short *output1, short *output2, short *input, int n)
  120. {
  121.     int i;
  122.     for(i=0;i<n;i++) {
  123.         *output1++ = *input++;
  124.         *output2++ = *input++;
  125.     }
  126. }
  127. static void stereo_mux(short *output, short *input1, short *input2, int n)
  128. {
  129.     int i;
  130.     for(i=0;i<n;i++) {
  131.         *output++ = *input1++;
  132.         *output++ = *input2++;
  133.     }
  134. }
  135. static int mono_resample(ReSampleChannelContext *s, short *output, short *input, int nb_samples)
  136. {
  137.     short buf1[nb_samples];
  138.     short *buftmp;
  139.     /* first downsample by an integer factor with averaging filter */
  140.     if (s->iratio > 1) {
  141.         buftmp = buf1;
  142.         nb_samples = integer_downsample(s, buftmp, input, nb_samples);
  143.     } else {
  144.         buftmp = input;
  145.     }
  146.     /* then do a fractional resampling with linear interpolation */
  147.     if (s->incr != FRAC) {
  148.         nb_samples = fractional_resample(s, output, buftmp, nb_samples);
  149.     } else {
  150.         memcpy(output, buftmp, nb_samples * sizeof(short));
  151.     }
  152.     return nb_samples;
  153. }
  154. /* ratio = output_rate / input_rate */
  155. int audio_resample_init(ReSampleContext *s, 
  156.                         int output_channels, int input_channels, 
  157.                         int output_rate, int input_rate)
  158. {
  159.     int i;
  160.     
  161.     s->ratio = (float)output_rate / (float)input_rate;
  162.     
  163.     if (output_channels > 2 || input_channels > 2)
  164.         return -1;
  165.     s->input_channels = input_channels;
  166.     s->output_channels = output_channels;
  167.     for(i=0;i<output_channels;i++) {
  168.         init_mono_resample(&s->channel_ctx[i], s->ratio);
  169.     }
  170.     return 0;
  171. }
  172. /* resample audio. 'nb_samples' is the number of input samples */
  173. /* XXX: optimize it ! */
  174. /* XXX: do it with polyphase filters, since the quality here is
  175.    HORRIBLE. Return the number of samples available in output */
  176. int audio_resample(ReSampleContext *s, short *output, short *input, int nb_samples)
  177. {
  178.     int i, nb_samples1;
  179.     short buf[5][nb_samples];
  180.     short *buftmp1, *buftmp2[2], *buftmp3[2];
  181.     if (s->input_channels == s->output_channels && s->ratio == 1.0) {
  182.         /* nothing to do */
  183.         memcpy(output, input, nb_samples * s->input_channels * sizeof(short));
  184.         return nb_samples;
  185.     }
  186.     if (s->input_channels == 2 &&
  187.         s->output_channels == 1) {
  188.         buftmp1 = buf[0];
  189.         stereo_to_mono(buftmp1, input, nb_samples);
  190.     } else if (s->input_channels == 1 &&
  191.                s->output_channels == 2) {
  192.         /* XXX: do it */
  193.         abort();
  194.     } else {
  195.         buftmp1 = input;
  196.     }
  197.     if (s->output_channels == 2) {
  198.         buftmp2[0] = buf[1];
  199.         buftmp2[1] = buf[2];
  200.         buftmp3[0] = buf[3];
  201.         buftmp3[1] = buf[4];
  202.         stereo_split(buftmp2[0], buftmp2[1], buftmp1, nb_samples);
  203.     } else {
  204.         buftmp2[0] = buftmp1;
  205.         buftmp3[0] = output;
  206.     }
  207.     /* resample each channel */
  208.     nb_samples1 = 0; /* avoid warning */
  209.     for(i=0;i<s->output_channels;i++) {
  210.         nb_samples1 = mono_resample(&s->channel_ctx[i], buftmp3[i], buftmp2[i], nb_samples);
  211.     }
  212.     if (s->output_channels == 2) {
  213.         stereo_mux(output, buftmp3[0], buftmp3[1], nb_samples1);
  214.     }
  215.     return nb_samples1;
  216. }