output sucks, but for the first time, I can recognise what went in.
[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 #include <stdio.h>
36             
37 typedef struct {
38    int in_rate;
39    int out_rate;
40    int num_rate;
41    int den_rate;
42    int last_sample;
43    int samp_frac_num;
44    int filt_len;
45    float *mem;
46 } SpeexResamplerState;
47
48
49 SpeexResamplerState *speex_resampler_init(int in_rate, int out_rate, int in_rate_den, int out_rate_den)
50 {
51    SpeexResamplerState *st = (SpeexResamplerState *)speex_alloc(sizeof(SpeexResamplerState));
52    int fact, i;
53    st->in_rate = in_rate;
54    st->out_rate = out_rate;
55    st->num_rate = in_rate;
56    st->den_rate = out_rate;
57    /* FIXME: This is terribly inefficient, but who cares (at least for now)? */
58    for (fact=2;fact<=sqrt(MAX32(in_rate, out_rate));fact++)
59    {
60       while ((st->num_rate % fact == 0) && (st->den_rate % fact == 0))
61       {
62          st->num_rate /= fact;
63          st->den_rate /= fact;
64       }
65    }
66    st->last_sample = 0;
67    st->filt_len = 64;
68    st->mem = speex_alloc((st->filt_len-1) * sizeof(float));
69    for (i=0;i<st->filt_len-1;i++)
70       st->mem[i] = 0;
71    return st;
72 }
73
74 void speex_resampler_destroy(SpeexResamplerState *st)
75 {
76    speex_free(st->mem);
77    speex_free(st);
78 }
79
80 static float sinc(float x, int N)
81 {
82    if (fabs(x)<1e-6)
83       return 1;
84    else if (fabs(x) > .5f*N)
85       return 0;
86    return sin(M_PI*x)/(M_PI*x) * (.5-.5*cos(2*x*M_PI/N));
87 }
88
89 int speex_resample_float(SpeexResamplerState *st, const float *in, int len, float *out)
90 {
91    int j=0;
92    int N = st->filt_len;
93    int out_sample = 0;
94    while (1)
95    {
96       int j;
97       float sum=0;
98       for (j=0;j<N;j++)
99       {
100          if (st->last_sample-N+1+j < 0)
101             sum += st->mem[st->last_sample+j]*sinc((j-N/2)-((float)st->samp_frac_num)/st->den_rate, N);
102          else
103             sum += in[st->last_sample-N+1+j]*sinc((j-N/2)-((float)st->samp_frac_num)/st->den_rate, N);
104       }
105       out[out_sample++] = sum;
106       
107       st->last_sample += st->num_rate/st->den_rate;
108       st->samp_frac_num += st->num_rate%st->den_rate;
109       if (st->samp_frac_num >= st->den_rate)
110       {
111          st->samp_frac_num -= st->den_rate;
112          st->last_sample++;
113       }
114       //fprintf (stderr, "%d %d %d %d\n", st->last_sample, st->samp_frac_num, st->num_rate, st->den_rate);
115       if (st->last_sample >= len)
116       {
117          st->last_sample -= len;
118          break;
119       }      
120    }
121    for (j=0;j<st->filt_len-1;j++)
122       st->mem[j] = in[j+len-N+1];
123    return out_sample;
124 }
125
126 #define NN 256
127
128 int main(int argc, char **argv)
129 {
130    int i;
131    SpeexResamplerState *st = speex_resampler_init(8000, 16000, 1, 1);
132    short *in;
133    short *out;
134    float *fin, *fout;
135    in = speex_alloc(NN*sizeof(short));
136    out = speex_alloc(2*NN*sizeof(short));
137    fin = speex_alloc(NN*sizeof(float));
138    fout = speex_alloc(2*NN*sizeof(float));
139    while (1)
140    {
141       int out_num;
142       fread(in, sizeof(short), NN, stdin);
143       if (feof(stdin))
144          break;
145       for (i=0;i<NN;i++)
146          fin[i]=in[i];
147       out_num = speex_resample_float(st, fin, NN, fout);
148       //fprintf (stderr, "%d\n", out_num);
149       for (i=0;i<2*NN;i++)
150          out[i]=fout[i];
151       fwrite(out, sizeof(short), 2*NN, stdout);
152    }
153    free(in);
154    free(out);
155    free(fin);
156    free(fout);
157    return 0;
158 }
159