Bundle libsamplerate
[audio-libsamplerate.git] / libsamplerate / src / samplerate.c
diff --git a/libsamplerate/src/samplerate.c b/libsamplerate/src/samplerate.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..313f109
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,540 @@
+/*
+** Copyright (c) 2002-2016, Erik de Castro Lopo <erikd@mega-nerd.com>
+** All rights reserved.
+**
+** This code is released under 2-clause BSD license. Please see the
+** file at : https://github.com/erikd/libsamplerate/blob/master/COPYING
+*/
+
+#include       <stdio.h>
+#include       <stdlib.h>
+#include       <string.h>
+
+#include       "config.h"
+
+#include       "samplerate.h"
+#include       "float_cast.h"
+#include       "common.h"
+
+static int psrc_set_converter (SRC_PRIVATE     *psrc, int converter_type) ;
+
+
+SRC_STATE *
+src_new (int converter_type, int channels, int *error)
+{      SRC_PRIVATE     *psrc ;
+
+       if (error)
+               *error = SRC_ERR_NO_ERROR ;
+
+       if (channels < 1)
+       {       if (error)
+                       *error = SRC_ERR_BAD_CHANNEL_COUNT ;
+               return NULL ;
+               } ;
+
+       if ((psrc = calloc (1, sizeof (*psrc))) == NULL)
+       {       if (error)
+                       *error = SRC_ERR_MALLOC_FAILED ;
+               return NULL ;
+               } ;
+
+       psrc->channels = channels ;
+       psrc->mode = SRC_MODE_PROCESS ;
+
+       if (psrc_set_converter (psrc, converter_type) != SRC_ERR_NO_ERROR)
+       {       if (error)
+                       *error = SRC_ERR_BAD_CONVERTER ;
+               free (psrc) ;
+               psrc = NULL ;
+               } ;
+
+       src_reset ((SRC_STATE*) psrc) ;
+
+       return (SRC_STATE*) psrc ;
+} /* src_new */
+
+SRC_STATE*
+src_callback_new (src_callback_t func, int converter_type, int channels, int *error, void* cb_data)
+{      SRC_STATE       *src_state ;
+
+       if (func == NULL)
+       {       if (error)
+                       *error = SRC_ERR_BAD_CALLBACK ;
+               return NULL ;
+               } ;
+
+       if (error != NULL)
+               *error = 0 ;
+
+       if ((src_state = src_new (converter_type, channels, error)) == NULL)
+               return NULL ;
+
+       src_reset (src_state) ;
+
+       ((SRC_PRIVATE*) src_state)->mode = SRC_MODE_CALLBACK ;
+       ((SRC_PRIVATE*) src_state)->callback_func = func ;
+       ((SRC_PRIVATE*) src_state)->user_callback_data = cb_data ;
+
+       return src_state ;
+} /* src_callback_new */
+
+SRC_STATE *
+src_delete (SRC_STATE *state)
+{      SRC_PRIVATE *psrc ;
+
+       psrc = (SRC_PRIVATE*) state ;
+       if (psrc)
+       {       if (psrc->private_data)
+                       free (psrc->private_data) ;
+               memset (psrc, 0, sizeof (SRC_PRIVATE)) ;
+               free (psrc) ;
+               } ;
+
+       return NULL ;
+} /* src_state */
+
+int
+src_process (SRC_STATE *state, SRC_DATA *data)
+{      SRC_PRIVATE *psrc ;
+       int error ;
+
+       psrc = (SRC_PRIVATE*) state ;
+
+       if (psrc == NULL)
+               return SRC_ERR_BAD_STATE ;
+       if (psrc->vari_process == NULL || psrc->const_process == NULL)
+               return SRC_ERR_BAD_PROC_PTR ;
+
+       if (psrc->mode != SRC_MODE_PROCESS)
+               return SRC_ERR_BAD_MODE ;
+
+       /* Check for valid SRC_DATA first. */
+       if (data == NULL)
+               return SRC_ERR_BAD_DATA ;
+
+       /* And that data_in and data_out are valid. */
+       if (data->data_in == NULL || data->data_out == NULL)
+               return SRC_ERR_BAD_DATA_PTR ;
+
+       /* Check src_ratio is in range. */
+       if (is_bad_src_ratio (data->src_ratio))
+               return SRC_ERR_BAD_SRC_RATIO ;
+
+       if (data->input_frames < 0)
+               data->input_frames = 0 ;
+       if (data->output_frames < 0)
+               data->output_frames = 0 ;
+
+       if (data->data_in < data->data_out)
+       {       if (data->data_in + data->input_frames * psrc->channels > data->data_out)
+               {       /*-printf ("\n\ndata_in: %p    data_out: %p\n",
+                               (void*) (data->data_in + data->input_frames * psrc->channels), (void*) data->data_out) ;-*/
+                       return SRC_ERR_DATA_OVERLAP ;
+                       } ;
+               }
+       else if (data->data_out + data->output_frames * psrc->channels > data->data_in)
+       {       /*-printf ("\n\ndata_in : %p   ouput frames: %ld    data_out: %p\n", (void*) data->data_in, data->output_frames, (void*) data->data_out) ;
+
+               printf ("data_out: %p (%p)    data_in: %p\n", (void*) data->data_out,
+                       (void*) (data->data_out + data->input_frames * psrc->channels), (void*) data->data_in) ;-*/
+               return SRC_ERR_DATA_OVERLAP ;
+               } ;
+
+       /* Set the input and output counts to zero. */
+       data->input_frames_used = 0 ;
+       data->output_frames_gen = 0 ;
+
+       /* Special case for when last_ratio has not been set. */
+       if (psrc->last_ratio < (1.0 / SRC_MAX_RATIO))
+               psrc->last_ratio = data->src_ratio ;
+
+       /* Now process. */
+       if (fabs (psrc->last_ratio - data->src_ratio) < 1e-15)
+               error = psrc->const_process (psrc, data) ;
+       else
+               error = psrc->vari_process (psrc, data) ;
+
+       return error ;
+} /* src_process */
+
+long
+src_callback_read (SRC_STATE *state, double src_ratio, long frames, float *data)
+{      SRC_PRIVATE     *psrc ;
+       SRC_DATA        src_data ;
+
+       long    output_frames_gen ;
+       int             error = 0 ;
+
+       if (state == NULL)
+               return 0 ;
+
+       if (frames <= 0)
+               return 0 ;
+
+       psrc = (SRC_PRIVATE*) state ;
+
+       if (psrc->mode != SRC_MODE_CALLBACK)
+       {       psrc->error = SRC_ERR_BAD_MODE ;
+               return 0 ;
+               } ;
+
+       if (psrc->callback_func == NULL)
+       {       psrc->error = SRC_ERR_NULL_CALLBACK ;
+               return 0 ;
+               } ;
+
+       memset (&src_data, 0, sizeof (src_data)) ;
+
+       /* Check src_ratio is in range. */
+       if (is_bad_src_ratio (src_ratio))
+       {       psrc->error = SRC_ERR_BAD_SRC_RATIO ;
+               return 0 ;
+               } ;
+
+       /* Switch modes temporarily. */
+       src_data.src_ratio = src_ratio ;
+       src_data.data_out = data ;
+       src_data.output_frames = frames ;
+
+       src_data.data_in = psrc->saved_data ;
+       src_data.input_frames = psrc->saved_frames ;
+
+       output_frames_gen = 0 ;
+       while (output_frames_gen < frames)
+       {       /*      Use a dummy array for the case where the callback function
+               **      returns without setting the ptr.
+               */
+               float dummy [1] ;
+
+               if (src_data.input_frames == 0)
+               {       float *ptr = dummy ;
+
+                       src_data.input_frames = psrc->callback_func (psrc->user_callback_data, &ptr) ;
+                       src_data.data_in = ptr ;
+
+                       if (src_data.input_frames == 0)
+                               src_data.end_of_input = 1 ;
+                       } ;
+
+               /*
+               ** Now call process function. However, we need to set the mode
+               ** to SRC_MODE_PROCESS first and when we return set it back to
+               ** SRC_MODE_CALLBACK.
+               */
+               psrc->mode = SRC_MODE_PROCESS ;
+               error = src_process (state, &src_data) ;
+               psrc->mode = SRC_MODE_CALLBACK ;
+
+               if (error != 0)
+                       break ;
+
+               src_data.data_in += src_data.input_frames_used * psrc->channels ;
+               src_data.input_frames -= src_data.input_frames_used ;
+
+               src_data.data_out += src_data.output_frames_gen * psrc->channels ;
+               src_data.output_frames -= src_data.output_frames_gen ;
+
+               output_frames_gen += src_data.output_frames_gen ;
+
+               if (src_data.end_of_input == SRC_TRUE && src_data.output_frames_gen == 0)
+                       break ;
+               } ;
+
+       psrc->saved_data = src_data.data_in ;
+       psrc->saved_frames = src_data.input_frames ;
+
+       if (error != 0)
+       {       psrc->error = error ;
+               return 0 ;
+               } ;
+
+       return output_frames_gen ;
+} /* src_callback_read */
+
+/*==========================================================================
+*/
+
+int
+src_set_ratio (SRC_STATE *state, double new_ratio)
+{      SRC_PRIVATE *psrc ;
+
+       psrc = (SRC_PRIVATE*) state ;
+
+       if (psrc == NULL)
+               return SRC_ERR_BAD_STATE ;
+       if (psrc->vari_process == NULL || psrc->const_process == NULL)
+               return SRC_ERR_BAD_PROC_PTR ;
+
+       if (is_bad_src_ratio (new_ratio))
+               return SRC_ERR_BAD_SRC_RATIO ;
+
+       psrc->last_ratio = new_ratio ;
+
+       return SRC_ERR_NO_ERROR ;
+} /* src_set_ratio */
+
+int
+src_get_channels (SRC_STATE *state)
+{      SRC_PRIVATE *psrc ;
+
+       psrc = (SRC_PRIVATE*) state ;
+
+       if (psrc == NULL)
+               return SRC_ERR_BAD_STATE ;
+       if (psrc->vari_process == NULL || psrc->const_process == NULL)
+               return SRC_ERR_BAD_PROC_PTR ;
+
+       return psrc->channels ;
+} /* src_get_channels */
+
+int
+src_reset (SRC_STATE *state)
+{      SRC_PRIVATE *psrc ;
+
+       if ((psrc = (SRC_PRIVATE*) state) == NULL)
+               return SRC_ERR_BAD_STATE ;
+
+       if (psrc->reset != NULL)
+               psrc->reset (psrc) ;
+
+       psrc->last_position = 0.0 ;
+       psrc->last_ratio = 0.0 ;
+
+       psrc->saved_data = NULL ;
+       psrc->saved_frames = 0 ;
+
+       psrc->error = SRC_ERR_NO_ERROR ;
+
+       return SRC_ERR_NO_ERROR ;
+} /* src_reset */
+
+/*==============================================================================
+**     Control functions.
+*/
+
+const char *
+src_get_name (int converter_type)
+{      const char *desc ;
+
+       if ((desc = sinc_get_name (converter_type)) != NULL)
+               return desc ;
+
+       if ((desc = zoh_get_name (converter_type)) != NULL)
+               return desc ;
+
+       if ((desc = linear_get_name (converter_type)) != NULL)
+               return desc ;
+
+       return NULL ;
+} /* src_get_name */
+
+const char *
+src_get_description (int converter_type)
+{      const char *desc ;
+
+       if ((desc = sinc_get_description (converter_type)) != NULL)
+               return desc ;
+
+       if ((desc = zoh_get_description (converter_type)) != NULL)
+               return desc ;
+
+       if ((desc = linear_get_description (converter_type)) != NULL)
+               return desc ;
+
+       return NULL ;
+} /* src_get_description */
+
+const char *
+src_get_version (void)
+{      return PACKAGE "-" VERSION " (c) 2002-2008 Erik de Castro Lopo" ;
+} /* src_get_version */
+
+int
+src_is_valid_ratio (double ratio)
+{
+       if (is_bad_src_ratio (ratio))
+               return SRC_FALSE ;
+
+       return SRC_TRUE ;
+} /* src_is_valid_ratio */
+
+/*==============================================================================
+**     Error reporting functions.
+*/
+
+int
+src_error (SRC_STATE *state)
+{      if (state)
+               return ((SRC_PRIVATE*) state)->error ;
+       return SRC_ERR_NO_ERROR ;
+} /* src_error */
+
+const char*
+src_strerror (int error)
+{
+       switch (error)
+       {       case SRC_ERR_NO_ERROR :
+                               return "No error." ;
+               case SRC_ERR_MALLOC_FAILED :
+                               return "Malloc failed." ;
+               case SRC_ERR_BAD_STATE :
+                               return "SRC_STATE pointer is NULL." ;
+               case SRC_ERR_BAD_DATA :
+                               return "SRC_DATA pointer is NULL." ;
+               case SRC_ERR_BAD_DATA_PTR :
+                               return "SRC_DATA->data_out or SRC_DATA->data_in is NULL." ;
+               case SRC_ERR_NO_PRIVATE :
+                               return "Internal error. No private data." ;
+
+               case SRC_ERR_BAD_SRC_RATIO :
+                               return "SRC ratio outside [1/" SRC_MAX_RATIO_STR ", " SRC_MAX_RATIO_STR "] range." ;
+
+               case SRC_ERR_BAD_SINC_STATE :
+                               return "src_process() called without reset after end_of_input." ;
+               case SRC_ERR_BAD_PROC_PTR :
+                               return "Internal error. No process pointer." ;
+               case SRC_ERR_SHIFT_BITS :
+                               return "Internal error. SHIFT_BITS too large." ;
+               case SRC_ERR_FILTER_LEN :
+                               return "Internal error. Filter length too large." ;
+               case SRC_ERR_BAD_CONVERTER :
+                               return "Bad converter number." ;
+               case SRC_ERR_BAD_CHANNEL_COUNT :
+                               return "Channel count must be >= 1." ;
+               case SRC_ERR_SINC_BAD_BUFFER_LEN :
+                               return "Internal error. Bad buffer length. Please report this." ;
+               case SRC_ERR_SIZE_INCOMPATIBILITY :
+                               return "Internal error. Input data / internal buffer size difference. Please report this." ;
+               case SRC_ERR_BAD_PRIV_PTR :
+                               return "Internal error. Private pointer is NULL. Please report this." ;
+               case SRC_ERR_DATA_OVERLAP :
+                               return "Input and output data arrays overlap." ;
+               case SRC_ERR_BAD_CALLBACK :
+                               return "Supplied callback function pointer is NULL." ;
+               case SRC_ERR_BAD_MODE :
+                               return "Calling mode differs from initialisation mode (ie process v callback)." ;
+               case SRC_ERR_NULL_CALLBACK :
+                               return "Callback function pointer is NULL in src_callback_read ()." ;
+               case SRC_ERR_NO_VARIABLE_RATIO :
+                               return "This converter only allows constant conversion ratios." ;
+               case SRC_ERR_SINC_PREPARE_DATA_BAD_LEN :
+                               return "Internal error : Bad length in prepare_data ()." ;
+               case SRC_ERR_BAD_INTERNAL_STATE :
+                               return "Error : Someone is trampling on my internal state." ;
+
+               case SRC_ERR_MAX_ERROR :
+                               return "Placeholder. No error defined for this error number." ;
+
+               default :                                               break ;
+               }
+
+       return NULL ;
+} /* src_strerror */
+
+/*==============================================================================
+**     Simple interface for performing a single conversion from input buffer to
+**     output buffer at a fixed conversion ratio.
+*/
+
+int
+src_simple (SRC_DATA *src_data, int converter, int channels)
+{      SRC_STATE       *src_state ;
+       int             error ;
+
+       if ((src_state = src_new (converter, channels, &error)) == NULL)
+               return error ;
+
+       src_data->end_of_input = 1 ; /* Only one buffer worth of input. */
+
+       error = src_process (src_state, src_data) ;
+
+       src_delete (src_state) ;
+
+       return error ;
+} /* src_simple */
+
+void
+src_short_to_float_array (const short *in, float *out, int len)
+{
+       while (len)
+       {       len -- ;
+               out [len] = (float) (in [len] / (1.0 * 0x8000)) ;
+               } ;
+
+       return ;
+} /* src_short_to_float_array */
+
+void
+src_float_to_short_array (const float *in, short *out, int len)
+{      double scaled_value ;
+
+       while (len)
+       {       len -- ;
+
+               scaled_value = in [len] * (8.0 * 0x10000000) ;
+               if (CPU_CLIPS_POSITIVE == 0 && scaled_value >= (1.0 * 0x7FFFFFFF))
+               {       out [len] = 32767 ;
+                       continue ;
+                       } ;
+               if (CPU_CLIPS_NEGATIVE == 0 && scaled_value <= (-8.0 * 0x10000000))
+               {       out [len] = -32768 ;
+                       continue ;
+                       } ;
+
+               out [len] = (short) (lrint (scaled_value) >> 16) ;
+               } ;
+
+} /* src_float_to_short_array */
+
+void
+src_int_to_float_array (const int *in, float *out, int len)
+{
+       while (len)
+       {       len -- ;
+               out [len] = (float) (in [len] / (8.0 * 0x10000000)) ;
+               } ;
+
+       return ;
+} /* src_int_to_float_array */
+
+void
+src_float_to_int_array (const float *in, int *out, int len)
+{      double scaled_value ;
+
+       while (len)
+       {       len -- ;
+
+               scaled_value = in [len] * (8.0 * 0x10000000) ;
+               if (CPU_CLIPS_POSITIVE == 0 && scaled_value >= (1.0 * 0x7FFFFFFF))
+               {       out [len] = 0x7fffffff ;
+                       continue ;
+                       } ;
+               if (CPU_CLIPS_NEGATIVE == 0 && scaled_value <= (-8.0 * 0x10000000))
+               {       out [len] = -1 - 0x7fffffff ;
+                       continue ;
+                       } ;
+
+               out [len] = lrint (scaled_value) ;
+               } ;
+
+} /* src_float_to_int_array */
+
+/*==============================================================================
+**     Private functions.
+*/
+
+static int
+psrc_set_converter (SRC_PRIVATE        *psrc, int converter_type)
+{
+       if (sinc_set_converter (psrc, converter_type) == SRC_ERR_NO_ERROR)
+               return SRC_ERR_NO_ERROR ;
+
+       if (zoh_set_converter (psrc, converter_type) == SRC_ERR_NO_ERROR)
+               return SRC_ERR_NO_ERROR ;
+
+       if (linear_set_converter (psrc, converter_type) == SRC_ERR_NO_ERROR)
+               return SRC_ERR_NO_ERROR ;
+
+       return SRC_ERR_BAD_CONVERTER ;
+} /* psrc_set_converter */
+
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