getting close to non-totally garbage output
[speexdsp.git] / libspeex / resample.c
1 /* Copyright (C) 2007 Jean-Marc Valin
2       
3    File: resample.c
4    Resample code
5
6       Redistribution and use in source and binary forms, with or without
7       modification, are permitted provided that the following conditions are
8    met:
9
10       1. Redistributions of source code must retain the above copyright notice,
11       this list of conditions and the following disclaimer.
12
13       2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
14       notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
15       documentation and/or other materials provided with the distribution.
16
17       3. The name of the author may not be used to endorse or promote products
18       derived from this software without specific prior written permission.
19
20       THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR
21       IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES
22       OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE
23       DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR ANY DIRECT,
24       INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES
25       (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR
26       SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
27       HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT,
28       STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN
29       ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE
30       POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
31 */
32
33 #include "misc.h"
34 #include <math.h>
35             
36 typedef struct {
37    int in_rate;
38    int out_rate;
39    int num_rate;
40    int den_rate;
41    int last_sample;
42    int samp_frac_num;
43    int filt_len;
44    float *mem;
45 } SpeexResamplerState;
46
47
48 SpeexResamplerState *speex_resampler_init(int in_rate, int out_rate, int in_rate_den, int out_rate_den)
49 {
50    SpeexResamplerState *st = (SpeexResamplerState *)speex_alloc(sizeof(SpeexResamplerState));
51    int fact, i;
52    st->in_rate = in_rate;
53    st->out_rate = out_rate;
54    st->num_rate = in_rate;
55    st->den_rate = out_rate;
56    /* FIXME: This is terribly inefficient, but who cares (at least for now)? */
57    for (fact=2;fact<=sqrt(MAX32(in_rate, out_rate));fact++)
58    {
59       while ((st->num_rate % fact == 0) && (st->den_rate % fact == 0))
60       {
61          st->num_rate /= fact;
62          st->den_rate /= fact;
63       }
64    }
65    st->last_sample = 0;
66    st->filt_len = 64;
67    st->mem = speex_alloc((st->filt_len-1) * sizeof(float));
68    for (i=0;i<st->filt_len-1;i++)
69       st->mem[i] = 0;
70    return st;
71 }
72
73 void speex_resampler_destroy(SpeexResamplerState *st)
74 {
75    speex_free(st->mem);
76    speex_free(st);
77 }
78
79 static float sinc(float x, int N)
80 {
81    if (fabs(x)<1e-6)
82       return 1;
83    else if (fabs(x) > .5f*N)
84       return 0;
85    return sin(M_PI*x)/(M_PI*x) * (.5-.5*cos(2*x*M_PI/N));
86 }
87
88 int speex_resample_float(SpeexResamplerState *st, const float *in, int len, float *out)
89 {
90    int i=0;
91    int N = st->filt_len;
92    while (1)
93    {
94       int j;
95       float sum=0;
96       for (j=0;j<N;j++)
97       {
98          if (st->last_sample-N+1+j < 0)
99             sum += st->mem[st->last_sample+j]*sinc((j-N/2)-((float)st->samp_frac_num)/st->den_rate, N);
100          else
101             sum += in[st->last_sample-N+1+j]*sinc((j-N/2)-((float)st->samp_frac_num)/st->den_rate, N);
102       }
103       out[i++] = sum;
104       
105       st->last_sample += st->num_rate/st->den_rate;
106       st->samp_frac_num += st->num_rate%st->den_rate;
107       if (st->samp_frac_num >= st->den_rate)
108       {
109          st->samp_frac_num >= st->den_rate;
110          st->last_sample++;
111       }
112       if (st->last_sample >= len)
113       {
114          break;
115       }      
116    }
117    for (i=0;i<st->filt_len-1;i++)
118       st->mem[i] = in[i+len-N+1];
119    return i;
120 }
121
122 #include <stdio.h>
123 #define NN 256
124
125 int main(int argc, char **argv)
126 {
127    int i;
128    SpeexResamplerState *st = speex_resampler_init(8000, 16000, 1, 1);
129    while (1)
130    {
131       int out_num;
132       short in[NN];
133       short out[2*NN];
134       float fin[NN], fout[2*NN];
135       fread(in, sizeof(short), NN, stdin);
136       if (feof(stdin))
137          break;
138       for (i=0;i<NN;i++)
139          fin[i]=in[i];
140       out_num = speex_resample_float(st, fin, NN, fout);
141       fprintf (stderr, "%d\n", out_num);
142       for (i=0;i<2*NN;i++)
143          out[i]=fout[i];
144       fwrite(in, sizeof(short), 2*NN, stdout);
145    }
146    return 0;
147 }
148