src/io/sink_wavwrite.c

   1 /*
   2   Copyright (C) 2014 Paul Brossier <piem@aubio.org>
   3
   4   This file is part of aubio.
   5
   6   aubio is free software: you can redistribute it and/or modify
   7   it under the terms of the GNU General Public License as published by
   8   the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
   9   (at your option) any later version.
  10
  11   aubio is distributed in the hope that it will be useful,
  12   but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  13   MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  14   GNU General Public License for more details.
  15
  16   You should have received a copy of the GNU General Public License
  17   along with aubio.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
  18
  19 */
  20
  21
  22 #include "config.h"
  23
  24 #ifdef HAVE_WAVWRITE
  25
  26 #include "aubio_priv.h"
  27 #include "fvec.h"
  28 #include "fmat.h"
  29 #include "io/sink_wavwrite.h"
  30
  31 #include <errno.h>
  32
  33 #define MAX_CHANNELS 6
  34 #define MAX_SIZE 4096
  35
  36 #define FLOAT_TO_SHORT(x) (short)(x * 32768)
  37
  38 // swap endian of a short
  39 #define SWAPS(x) ((x & 0xff) << 8) | ((x & 0xff00) >> 8)
  40
  41 // swap host to little endian
  42 #if defined(__BYTE_ORDER__) && (__BYTE_ORDER__ == __ORDER_BIG_ENDIAN__)
  43 #define HTOLES(x) SWAPS(x)
  44 #elif defined(__BYTE_ORDER__) && (__BYTE_ORDER__ == __ORDER_LITTLE_ENDIAN__)
  45 #define HTOLES(x) x
  46 #else
  47 #ifdef HAVE_WIN_HACKS
  48 #define HTOLES(x) x
  49 #else
  50 #define HTOLES(x) SWAPS(htons(x))
  51 #endif
  52 #endif
  53
  54 uint_t aubio_sink_wavwrite_open(aubio_sink_wavwrite_t *s);
  55
  56 struct _aubio_sink_wavwrite_t {
  57   char_t *path;
  58   uint_t samplerate;
  59   uint_t channels;
  60   uint_t bitspersample;
  61   uint_t total_frames_written;
  62
  63   FILE *fid;
  64
  65   uint_t max_size;
  66
  67   uint_t scratch_size;
  68   unsigned short *scratch_data;
  69 };
  70
  71 static unsigned char *write_little_endian (unsigned int s, unsigned char *str,
  72     unsigned int length);
  73
  74 static unsigned char *write_little_endian (unsigned int s, unsigned char *str,
  75     unsigned int length)
  76 {
  77   uint_t i;
  78   for (i = 0; i < length; i++) {
  79     str[i] = s >> (i * 8);
  80   }
  81   return str;
  82 }
  83
  84 aubio_sink_wavwrite_t * new_aubio_sink_wavwrite(const char_t * path, uint_t samplerate) {
  85   aubio_sink_wavwrite_t * s = AUBIO_NEW(aubio_sink_wavwrite_t);
  86
  87   if (path == NULL) {
  88     AUBIO_ERR("sink_wavwrite: Aborted opening null path\n");
  89     goto beach;
  90   }
  91   if ((sint_t)samplerate < 0) {
  92     AUBIO_ERR("sink_wavwrite: Can not create %s with samplerate %d\n", path, samplerate);
  93     goto beach;
  94   }
  95
  96   if (s->path) AUBIO_FREE(s->path);
  97   s->path = AUBIO_ARRAY(char_t, strnlen(path, PATH_MAX) + 1);
  98   strncpy(s->path, path, strnlen(path, PATH_MAX) + 1);
  99
 100   s->max_size = MAX_SIZE;
 101   s->bitspersample = 16;
 102   s->total_frames_written = 0;
 103
 104   s->samplerate = 0;
 105   s->channels = 0;
 106
 107   // negative samplerate given, abort
 108   if ((sint_t)samplerate < 0) goto beach;
 109   // zero samplerate given. do not open yet
 110   if ((sint_t)samplerate == 0) return s;
 111   // samplerate way too large, fail
 112   if ((sint_t)samplerate > 192000 * 4) goto beach;
 113
 114   s->samplerate = samplerate;
 115   s->channels = 1;
 116
 117   if (aubio_sink_wavwrite_open(s) != AUBIO_OK) {
 118     // open failed, abort
 119     goto beach;
 120   }
 121
 122   return s;
 123 beach:
 124   //AUBIO_ERR("sink_wavwrite: failed creating %s with samplerate %dHz\n",
 125   //    s->path, s->samplerate);
 126   del_aubio_sink_wavwrite(s);
 127   return NULL;
 128 }
 129
 130 uint_t aubio_sink_wavwrite_preset_samplerate(aubio_sink_wavwrite_t *s, uint_t samplerate)
 131 {
 132   if ((sint_t)(samplerate) <= 0) return AUBIO_FAIL;
 133   s->samplerate = samplerate;
 134   // automatically open when both samplerate and channels have been set
 135   if (s->samplerate != 0 && s->channels != 0) {
 136     return aubio_sink_wavwrite_open(s);
 137   }
 138   return AUBIO_OK;
 139 }
 140
 141 uint_t aubio_sink_wavwrite_preset_channels(aubio_sink_wavwrite_t *s, uint_t channels)
 142 {
 143   if ((sint_t)(channels) <= 0) return AUBIO_FAIL;
 144   s->channels = channels;
 145   // automatically open when both samplerate and channels have been set
 146   if (s->samplerate != 0 && s->channels != 0) {
 147     return aubio_sink_wavwrite_open(s);
 148   }
 149   return AUBIO_OK;
 150 }
 151
 152 uint_t aubio_sink_wavwrite_get_samplerate(const aubio_sink_wavwrite_t *s)
 153 {
 154   return s->samplerate;
 155 }
 156
 157 uint_t aubio_sink_wavwrite_get_channels(const aubio_sink_wavwrite_t *s)
 158 {
 159   return s->channels;
 160 }
 161
 162 uint_t aubio_sink_wavwrite_open(aubio_sink_wavwrite_t *s) {
 163   unsigned char buf[5];
 164   uint_t byterate, blockalign;
 165
 166   /* open output file */
 167   s->fid = fopen((const char *)s->path, "wb");
 168   if (!s->fid) {
 169     AUBIO_ERR("sink_wavwrite: could not open %s (%s)\n", s->path, strerror(errno));
 170     goto beach;
 171   }
 172
 173   // ChunkID
 174   fwrite("RIFF", 4, 1, s->fid);
 175
 176   // ChunkSize (0 for now, actual size will be written in _close)
 177   fwrite(write_little_endian(0, buf, 4), 4, 1, s->fid);
 178
 179   // Format
 180   fwrite("WAVE", 4, 1, s->fid);
 181
 182   // Subchunk1ID
 183   fwrite("fmt ", 4, 1, s->fid);
 184
 185   // Subchunk1Size
 186   fwrite(write_little_endian(16, buf, 4), 4, 1, s->fid);
 187
 188   // AudioFormat
 189   fwrite(write_little_endian(1, buf, 2), 2, 1, s->fid);
 190
 191   // NumChannels
 192   fwrite(write_little_endian(s->channels, buf, 2), 2, 1, s->fid);
 193
 194   // SampleRate
 195   fwrite(write_little_endian(s->samplerate, buf, 4), 4, 1, s->fid);
 196
 197   // ByteRate
 198   byterate = s->samplerate * s->channels * s->bitspersample / 8;
 199   fwrite(write_little_endian(byterate, buf, 4), 4, 1, s->fid);
 200
 201   // BlockAlign
 202   blockalign = s->channels * s->bitspersample / 8;
 203   fwrite(write_little_endian(blockalign, buf, 2), 2, 1, s->fid);
 204
 205   // BitsPerSample
 206   fwrite(write_little_endian(s->bitspersample, buf, 2), 2, 1, s->fid);
 207
 208   // Subchunk2ID
 209   fwrite("data", 4, 1, s->fid);
 210
 211   // Subchunk1Size (0 for now, actual size will be written in _close)
 212   fwrite(write_little_endian(0, buf, 4), 4, 1, s->fid);
 213
 214   s->scratch_size = s->max_size * s->channels;
 215   /* allocate data for de/interleaving reallocated when needed. */
 216   if (s->scratch_size >= MAX_SIZE * MAX_CHANNELS) {
 217     AUBIO_ERR("sink_wavwrite: %d x %d exceeds SIZE maximum buffer size %d\n",
 218         s->max_size, s->channels, MAX_SIZE * MAX_CHANNELS);
 219     goto beach;
 220   }
 221   s->scratch_data = AUBIO_ARRAY(unsigned short,s->scratch_size);
 222
 223   return AUBIO_OK;
 224
 225 beach:
 226   return AUBIO_FAIL;
 227 }
 228
 229
 230 void aubio_sink_wavwrite_do(aubio_sink_wavwrite_t *s, fvec_t * write_data, uint_t write){
 231   uint_t i = 0, written_frames = 0;
 232
 233   if (write > s->max_size) {
 234     AUBIO_WRN("sink_wavwrite: trying to write %d frames to %s, "
 235         "but only %d can be written at a time\n", write, s->path, s->max_size);
 236     write = s->max_size;
 237   }
 238
 239   for (i = 0; i < write; i++) {
 240     s->scratch_data[i] = HTOLES(FLOAT_TO_SHORT(write_data->data[i]));
 241   }
 242   written_frames = fwrite(s->scratch_data, 2, write, s->fid);
 243
 244   if (written_frames != write) {
 245     AUBIO_WRN("sink_wavwrite: trying to write %d frames to %s, "
 246         "but only %d could be written\n", write, s->path, written_frames);
 247   }
 248   s->total_frames_written += written_frames;
 249   return;
 250 }
 251
 252 void aubio_sink_wavwrite_do_multi(aubio_sink_wavwrite_t *s, fmat_t * write_data, uint_t write){
 253   uint_t c = 0, i = 0, written_frames = 0;
 254
 255   if (write > s->max_size) {
 256     AUBIO_WRN("sink_wavwrite: trying to write %d frames to %s, "
 257         "but only %d can be written at a time\n", write, s->path, s->max_size);
 258     write = s->max_size;
 259   }
 260
 261   for (c = 0; c < s->channels; c++) {
 262     for (i = 0; i < write; i++) {
 263       s->scratch_data[i * s->channels + c] = HTOLES(FLOAT_TO_SHORT(write_data->data[c][i]));
 264     }
 265   }
 266   written_frames = fwrite(s->scratch_data, 2, write * s->channels, s->fid);
 267
 268   if (written_frames != write * s->channels) {
 269     AUBIO_WRN("sink_wavwrite: trying to write %d frames to %s, "
 270         "but only %d could be written\n", write, s->path, written_frames / s->channels);
 271   }
 272   s->total_frames_written += written_frames;
 273   return;
 274 }
 275
 276 uint_t aubio_sink_wavwrite_close(aubio_sink_wavwrite_t * s) {
 277   uint_t data_size = s->total_frames_written * s->bitspersample * s->channels / 8;
 278   unsigned char buf[5];
 279   if (!s->fid) return AUBIO_FAIL;
 280   // ChunkSize
 281   fseek(s->fid, 4, SEEK_SET);
 282   fwrite(write_little_endian(data_size + 36, buf, 4), 4, 1, s->fid);
 283   // Subchunk2Size
 284   fseek(s->fid, 40, SEEK_SET);
 285   fwrite(write_little_endian(data_size, buf, 4), 4, 1, s->fid);
 286   // close file
 287   if (fclose(s->fid)) {
 288     AUBIO_ERR("sink_wavwrite: Error closing file %s (%s)\n", s->path, strerror(errno));
 289   }
 290   s->fid = NULL;
 291   return AUBIO_OK;
 292 }
 293
 294 void del_aubio_sink_wavwrite(aubio_sink_wavwrite_t * s){
 295   if (!s) return;
 296   aubio_sink_wavwrite_close(s);
 297   if (s->path) AUBIO_FREE(s->path);
 298   AUBIO_FREE(s->scratch_data);
 299   AUBIO_FREE(s);
 300 }
 301
 302 #endif /* HAVE_WAVWRITE */