~ubuntu-branches/ubuntu/wily/sflphone/wily

« back to all changes in this revision

Viewing changes to daemon/libs/pjproject-2.1.0/third_party/portaudio/src/common/pa_dither.c

  • Committer: Package Import Robot
  • Author(s): Mark Purcell
  • Date: 2014-01-28 18:23:36 UTC
  • mfrom: (1.1.11)
  • mto: This revision was merged to the branch mainline in revision 24.
  • Revision ID: package-import@ubuntu.com-20140128182336-3xenud1kbnwmf3mz
* New upstream release 
  - Fixes "New Upstream Release" (Closes: #735846)
  - Fixes "Ringtone does not stop" (Closes: #727164)
  - Fixes "[sflphone-kde] crash on startup" (Closes: #718178)
  - Fixes "sflphone GUI crashes when call is hung up" (Closes: #736583)
* Build-Depends: ensure GnuTLS 2.6
  - libucommon-dev (>= 6.0.7-1.1), libccrtp-dev (>= 2.0.6-3)
  - Fixes "FTBFS Build-Depends libgnutls{26,28}-dev" (Closes: #722040)
* Fix "boost 1.49 is going away" unversioned Build-Depends: (Closes: #736746)
* Add Build-Depends: libsndfile-dev, nepomuk-core-dev

Show diffs side-by-side

added added

removed removed

Lines of Context:
 
1
/*
 
2
 * $Id: pa_dither.c 1418 2009-10-12 21:00:53Z philburk $
 
3
 * Portable Audio I/O Library triangular dither generator
 
4
 *
 
5
 * Based on the Open Source API proposed by Ross Bencina
 
6
 * Copyright (c) 1999-2002 Phil Burk, Ross Bencina
 
7
 *
 
8
 * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining
 
9
 * a copy of this software and associated documentation files
 
10
 * (the "Software"), to deal in the Software without restriction,
 
11
 * including without limitation the rights to use, copy, modify, merge,
 
12
 * publish, distribute, sublicense, and/or sell copies of the Software,
 
13
 * and to permit persons to whom the Software is furnished to do so,
 
14
 * subject to the following conditions:
 
15
 *
 
16
 * The above copyright notice and this permission notice shall be
 
17
 * included in all copies or substantial portions of the Software.
 
18
 *
 
19
 * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND,
 
20
 * EXPRESS OR IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF
 
21
 * MERCHANTABILITY, FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT.
 
22
 * IN NO EVENT SHALL THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR
 
23
 * ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF
 
24
 * CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM, OUT OF OR IN CONNECTION
 
25
 * WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN THE SOFTWARE.
 
26
 */
 
27
 
 
28
/*
 
29
 * The text above constitutes the entire PortAudio license; however, 
 
30
 * the PortAudio community also makes the following non-binding requests:
 
31
 *
 
32
 * Any person wishing to distribute modifications to the Software is
 
33
 * requested to send the modifications to the original developer so that
 
34
 * they can be incorporated into the canonical version. It is also 
 
35
 * requested that these non-binding requests be included along with the 
 
36
 * license above.
 
37
 */
 
38
 
 
39
/** @file
 
40
 @ingroup common_src
 
41
 
 
42
 @brief Functions for generating dither noise
 
43
*/
 
44
 
 
45
#include "pa_types.h"
 
46
#include "pa_dither.h"
 
47
 
 
48
 
 
49
/* Note that the linear congruential algorithm requires 32 bit integers
 
50
 * because it uses arithmetic overflow. So use PaUint32 instead of
 
51
 * unsigned long so it will work on 64 bit systems.
 
52
 */
 
53
 
 
54
#define PA_DITHER_BITS_   (15)
 
55
 
 
56
 
 
57
void PaUtil_InitializeTriangularDitherState( PaUtilTriangularDitherGenerator *state )
 
58
{
 
59
    state->previous = 0;
 
60
    state->randSeed1 = 22222;
 
61
    state->randSeed2 = 5555555;
 
62
}
 
63
 
 
64
 
 
65
PaInt32 PaUtil_Generate16BitTriangularDither( PaUtilTriangularDitherGenerator *state )
 
66
{
 
67
    PaInt32 current, highPass;
 
68
 
 
69
    /* Generate two random numbers. */
 
70
    state->randSeed1 = (state->randSeed1 * 196314165) + 907633515;
 
71
    state->randSeed2 = (state->randSeed2 * 196314165) + 907633515;
 
72
 
 
73
    /* Generate triangular distribution about 0.
 
74
     * Shift before adding to prevent overflow which would skew the distribution.
 
75
     * Also shift an extra bit for the high pass filter. 
 
76
     */
 
77
#define DITHER_SHIFT_  ((sizeof(PaInt32)*8 - PA_DITHER_BITS_) + 1)
 
78
        
 
79
    current = (((PaInt32)state->randSeed1)>>DITHER_SHIFT_) +
 
80
              (((PaInt32)state->randSeed2)>>DITHER_SHIFT_);
 
81
 
 
82
    /* High pass filter to reduce audibility. */
 
83
    highPass = current - state->previous;
 
84
    state->previous = current;
 
85
    return highPass;
 
86
}
 
87
 
 
88
 
 
89
/* Multiply by PA_FLOAT_DITHER_SCALE_ to get a float between -2.0 and +1.99999 */
 
90
#define PA_FLOAT_DITHER_SCALE_  (1.0f / ((1<<PA_DITHER_BITS_)-1))
 
91
static const float const_float_dither_scale_ = PA_FLOAT_DITHER_SCALE_;
 
92
 
 
93
float PaUtil_GenerateFloatTriangularDither( PaUtilTriangularDitherGenerator *state )
 
94
{
 
95
    PaInt32 current, highPass;
 
96
 
 
97
    /* Generate two random numbers. */
 
98
    state->randSeed1 = (state->randSeed1 * 196314165) + 907633515;
 
99
    state->randSeed2 = (state->randSeed2 * 196314165) + 907633515;
 
100
 
 
101
    /* Generate triangular distribution about 0.
 
102
     * Shift before adding to prevent overflow which would skew the distribution.
 
103
     * Also shift an extra bit for the high pass filter. 
 
104
     */
 
105
    current = (((PaInt32)state->randSeed1)>>DITHER_SHIFT_) +
 
106
              (((PaInt32)state->randSeed2)>>DITHER_SHIFT_);
 
107
 
 
108
    /* High pass filter to reduce audibility. */
 
109
    highPass = current - state->previous;
 
110
    state->previous = current;
 
111
    return ((float)highPass) * const_float_dither_scale_;
 
112
}
 
113
 
 
114
 
 
115
/*
 
116
The following alternate dither algorithms (from musicdsp.org) could be
 
117
considered
 
118
*/
 
119
 
 
120
/*Noise shaped dither  (March 2000)
 
121
-------------------
 
122
 
 
123
This is a simple implementation of highpass triangular-PDF dither with
 
124
2nd-order noise shaping, for use when truncating floating point audio
 
125
data to fixed point.
 
126
 
 
127
The noise shaping lowers the noise floor by 11dB below 5kHz (@ 44100Hz
 
128
sample rate) compared to triangular-PDF dither. The code below assumes
 
129
input data is in the range +1 to -1 and doesn't check for overloads!
 
130
 
 
131
To save time when generating dither for multiple channels you can do
 
132
things like this:  r3=(r1 & 0x7F)<<8; instead of calling rand() again.
 
133
 
 
134
 
 
135
 
 
136
  int   r1, r2;                //rectangular-PDF random numbers
 
137
  float s1, s2;                //error feedback buffers
 
138
  float s = 0.5f;              //set to 0.0f for no noise shaping
 
139
  float w = pow(2.0,bits-1);   //word length (usually bits=16)
 
140
  float wi= 1.0f/w;            
 
141
  float d = wi / RAND_MAX;     //dither amplitude (2 lsb)
 
142
  float o = wi * 0.5f;         //remove dc offset
 
143
  float in, tmp;
 
144
  int   out;
 
145
 
 
146
 
 
147
//for each sample...
 
148
 
 
149
  r2=r1;                               //can make HP-TRI dither by
 
150
  r1=rand();                           //subtracting previous rand()
 
151
    
 
152
  in += s * (s1 + s1 - s2);            //error feedback
 
153
  tmp = in + o + d * (float)(r1 - r2); //dc offset and dither 
 
154
  
 
155
  out = (int)(w * tmp);                //truncate downwards
 
156
  if(tmp<0.0f) out--;                  //this is faster than floor()
 
157
 
 
158
  s2 = s1;                            
 
159
  s1 = in - wi * (float)out;           //error
 
160
 
 
161
 
 
162
 
 
163
-- 
 
164
paul.kellett@maxim.abel.co.uk
 
165
http://www.maxim.abel.co.uk
 
166
*/
 
167
 
 
168
 
 
169
/*
 
170
16-to-8-bit first-order dither
 
171
 
 
172
Type : First order error feedforward dithering code
 
173
References : Posted by Jon Watte
 
174
 
 
175
Notes : 
 
176
This is about as simple a dithering algorithm as you can implement, but it's
 
177
likely to sound better than just truncating to N bits.
 
178
 
 
179
Note that you might not want to carry forward the full difference for infinity.
 
180
It's probably likely that the worst performance hit comes from the saturation
 
181
conditionals, which can be avoided with appropriate instructions on many DSPs
 
182
and integer SIMD type instructions, or CMOV.
 
183
 
 
184
Last, if sound quality is paramount (such as when going from > 16 bits to 16
 
185
bits) you probably want to use a higher-order dither function found elsewhere
 
186
on this site. 
 
187
 
 
188
 
 
189
Code : 
 
190
// This code will down-convert and dither a 16-bit signed short 
 
191
// mono signal into an 8-bit unsigned char signal, using a first 
 
192
// order forward-feeding error term dither. 
 
193
 
 
194
#define uchar unsigned char 
 
195
 
 
196
void dither_one_channel_16_to_8( short * input, uchar * output, int count, int * memory ) 
 
197
 
198
  int m = *memory; 
 
199
  while( count-- > 0 ) { 
 
200
    int i = *input++; 
 
201
    i += m; 
 
202
    int j = i + 32768 - 128; 
 
203
    uchar o; 
 
204
    if( j < 0 ) { 
 
205
      o = 0; 
 
206
    } 
 
207
    else if( j > 65535 ) { 
 
208
      o = 255; 
 
209
    } 
 
210
    else { 
 
211
      o = (uchar)((j>>8)&0xff); 
 
212
    } 
 
213
    m = ((j-32768+128)-i); 
 
214
    *output++ = o; 
 
215
  } 
 
216
  *memory = m; 
 
217
 
218
*/