2e456ea770beae33d402b6105cb795f1170500b9
[aubio.git] / 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 "aubio_priv.h"
23
24 #ifdef HAVE_WAVWRITE
25
26 #include "fvec.h"
27 #include "fmat.h"
28 #include "io/sink_wavwrite.h"
29 #include "io/ioutils.h"
30
31 #include <errno.h>
32
33 #define MAX_SIZE 4096
34
35 #define FLOAT_TO_SHORT(x) (short)(x * 32768)
36
37 // swap endian of a short
38 #define SWAPS(x) ((x & 0xff) << 8) | ((x & 0xff00) >> 8)
39
40 // swap host to little endian
41 #if defined(__BYTE_ORDER__) && (__BYTE_ORDER__ == __ORDER_BIG_ENDIAN__)
42 #define HTOLES(x) SWAPS(x)
43 #elif defined(__BYTE_ORDER__) && (__BYTE_ORDER__ == __ORDER_LITTLE_ENDIAN__)
44 #define HTOLES(x) x
45 #else
46 #ifdef HAVE_WIN_HACKS
47 #define HTOLES(x) x
48 #else
49 #define HTOLES(x) SWAPS(htons(x))
50 #endif
51 #endif
52
53 uint_t aubio_sink_wavwrite_open(aubio_sink_wavwrite_t *s);
54
55 struct _aubio_sink_wavwrite_t {
56   char_t *path;
57   uint_t samplerate;
58   uint_t channels;
59   uint_t bitspersample;
60   uint_t total_frames_written;
61
62   FILE *fid;
63
64   uint_t max_size;
65
66   uint_t scratch_size;
67   unsigned short *scratch_data;
68 };
69
70 static unsigned char *write_little_endian (unsigned int s, unsigned char *str,
71     unsigned int length);
72
73 static unsigned char *write_little_endian (unsigned int s, unsigned char *str,
74     unsigned int length)
75 {
76   uint_t i;
77   for (i = 0; i < length; i++) {
78     str[i] = s >> (i * 8);
79   }
80   return str;
81 }
82
83 aubio_sink_wavwrite_t * new_aubio_sink_wavwrite(const char_t * path, uint_t samplerate) {
84   aubio_sink_wavwrite_t * s = AUBIO_NEW(aubio_sink_wavwrite_t);
85
86   if (path == NULL) {
87     AUBIO_ERR("sink_wavwrite: Aborted opening null path\n");
88     goto beach;
89   }
90   if ((sint_t)samplerate < 0) {
91     AUBIO_ERR("sink_wavwrite: Can not create %s with samplerate %d\n", path, samplerate);
92     goto beach;
93   }
94
95   if (s->path) AUBIO_FREE(s->path);
96   s->path = AUBIO_ARRAY(char_t, strnlen(path, PATH_MAX) + 1);
97   strncpy(s->path, path, strnlen(path, PATH_MAX) + 1);
98
99   s->max_size = MAX_SIZE;
100   s->bitspersample = 16;
101   s->total_frames_written = 0;
102
103   s->samplerate = 0;
104   s->channels = 0;
105
106   // zero samplerate given. do not open yet
107   if ((sint_t)samplerate == 0) {
108     return s;
109   }
110   // invalid samplerate given, abort
111   if (aubio_io_validate_samplerate("sink_wavwrite", s->path, samplerate)) {
112     goto beach;
113   }
114
115   s->samplerate = samplerate;
116   s->channels = 1;
117
118   if (aubio_sink_wavwrite_open(s) != AUBIO_OK) {
119     // open failed, abort
120     goto beach;
121   }
122
123   return s;
124 beach:
125   //AUBIO_ERR("sink_wavwrite: failed creating %s with samplerate %dHz\n",
126   //    s->path, s->samplerate);
127   del_aubio_sink_wavwrite(s);
128   return NULL;
129 }
130
131 uint_t aubio_sink_wavwrite_preset_samplerate(aubio_sink_wavwrite_t *s, uint_t samplerate)
132 {
133   if (aubio_io_validate_samplerate("sink_wavwrite", s->path, samplerate)) {
134     return AUBIO_FAIL;
135   }
136   s->samplerate = samplerate;
137   // automatically open when both samplerate and channels have been set
138   if (s->samplerate != 0 && s->channels != 0) {
139     return aubio_sink_wavwrite_open(s);
140   }
141   return AUBIO_OK;
142 }
143
144 uint_t aubio_sink_wavwrite_preset_channels(aubio_sink_wavwrite_t *s, uint_t channels)
145 {
146   if (aubio_io_validate_channels("sink_wavwrite", s->path, channels)) {
147     return AUBIO_FAIL;
148   }
149   s->channels = channels;
150   // automatically open when both samplerate and channels have been set
151   if (s->samplerate != 0 && s->channels != 0) {
152     return aubio_sink_wavwrite_open(s);
153   }
154   return AUBIO_OK;
155 }
156
157 uint_t aubio_sink_wavwrite_get_samplerate(const aubio_sink_wavwrite_t *s)
158 {
159   return s->samplerate;
160 }
161
162 uint_t aubio_sink_wavwrite_get_channels(const aubio_sink_wavwrite_t *s)
163 {
164   return s->channels;
165 }
166
167 uint_t aubio_sink_wavwrite_open(aubio_sink_wavwrite_t *s) {
168   unsigned char buf[5];
169   uint_t byterate, blockalign;
170
171   /* open output file */
172   s->fid = fopen((const char *)s->path, "wb");
173   if (!s->fid) {
174     AUBIO_ERR("sink_wavwrite: could not open %s (%s)\n", s->path, strerror(errno));
175     goto beach;
176   }
177
178   // ChunkID
179   fwrite("RIFF", 4, 1, s->fid);
180
181   // ChunkSize (0 for now, actual size will be written in _close)
182   fwrite(write_little_endian(0, buf, 4), 4, 1, s->fid);
183
184   // Format
185   fwrite("WAVE", 4, 1, s->fid);
186
187   // Subchunk1ID
188   fwrite("fmt ", 4, 1, s->fid);
189
190   // Subchunk1Size
191   fwrite(write_little_endian(16, buf, 4), 4, 1, s->fid);
192
193   // AudioFormat
194   fwrite(write_little_endian(1, buf, 2), 2, 1, s->fid);
195
196   // NumChannels
197   fwrite(write_little_endian(s->channels, buf, 2), 2, 1, s->fid);
198
199   // SampleRate
200   fwrite(write_little_endian(s->samplerate, buf, 4), 4, 1, s->fid);
201
202   // ByteRate
203   byterate = s->samplerate * s->channels * s->bitspersample / 8;
204   fwrite(write_little_endian(byterate, buf, 4), 4, 1, s->fid);
205
206   // BlockAlign
207   blockalign = s->channels * s->bitspersample / 8;
208   fwrite(write_little_endian(blockalign, buf, 2), 2, 1, s->fid);
209
210   // BitsPerSample
211   fwrite(write_little_endian(s->bitspersample, buf, 2), 2, 1, s->fid);
212
213   // Subchunk2ID
214   fwrite("data", 4, 1, s->fid);
215
216   // Subchunk1Size (0 for now, actual size will be written in _close)
217   fwrite(write_little_endian(0, buf, 4), 4, 1, s->fid);
218
219   s->scratch_size = s->max_size * s->channels;
220   /* allocate data for de/interleaving reallocated when needed. */
221   if (s->scratch_size >= MAX_SIZE * AUBIO_MAX_CHANNELS) {
222     AUBIO_ERR("sink_wavwrite: %d x %d exceeds SIZE maximum buffer size %d\n",
223         s->max_size, s->channels, MAX_SIZE * AUBIO_MAX_CHANNELS);
224     goto beach;
225   }
226   s->scratch_data = AUBIO_ARRAY(unsigned short,s->scratch_size);
227
228   return AUBIO_OK;
229
230 beach:
231   return AUBIO_FAIL;
232 }
233
234
235 void aubio_sink_wavwrite_do(aubio_sink_wavwrite_t *s, fvec_t * write_data, uint_t write){
236   uint_t i = 0, written_frames = 0;
237
238   if (write > s->max_size) {
239     AUBIO_WRN("sink_wavwrite: trying to write %d frames to %s, "
240         "but only %d can be written at a time\n", write, s->path, s->max_size);
241     write = s->max_size;
242   }
243
244   for (i = 0; i < write; i++) {
245     s->scratch_data[i] = HTOLES(FLOAT_TO_SHORT(write_data->data[i]));
246   }
247   written_frames = fwrite(s->scratch_data, 2, write, s->fid);
248
249   if (written_frames != write) {
250     AUBIO_WRN("sink_wavwrite: trying to write %d frames to %s, "
251         "but only %d could be written\n", write, s->path, written_frames);
252   }
253   s->total_frames_written += written_frames;
254   return;
255 }
256
257 void aubio_sink_wavwrite_do_multi(aubio_sink_wavwrite_t *s, fmat_t * write_data, uint_t write){
258   uint_t c = 0, i = 0, written_frames = 0;
259
260   if (write > s->max_size) {
261     AUBIO_WRN("sink_wavwrite: trying to write %d frames to %s, "
262         "but only %d can be written at a time\n", write, s->path, s->max_size);
263     write = s->max_size;
264   }
265
266   for (c = 0; c < s->channels; c++) {
267     for (i = 0; i < write; i++) {
268       s->scratch_data[i * s->channels + c] = HTOLES(FLOAT_TO_SHORT(write_data->data[c][i]));
269     }
270   }
271   written_frames = fwrite(s->scratch_data, 2, write * s->channels, s->fid);
272
273   if (written_frames != write * s->channels) {
274     AUBIO_WRN("sink_wavwrite: trying to write %d frames to %s, "
275         "but only %d could be written\n", write, s->path, written_frames / s->channels);
276   }
277   s->total_frames_written += written_frames;
278   return;
279 }
280
281 uint_t aubio_sink_wavwrite_close(aubio_sink_wavwrite_t * s) {
282   uint_t data_size = s->total_frames_written * s->bitspersample * s->channels / 8;
283   unsigned char buf[5];
284   if (!s->fid) return AUBIO_FAIL;
285   // ChunkSize
286   fseek(s->fid, 4, SEEK_SET);
287   fwrite(write_little_endian(data_size + 36, buf, 4), 4, 1, s->fid);
288   // Subchunk2Size
289   fseek(s->fid, 40, SEEK_SET);
290   fwrite(write_little_endian(data_size, buf, 4), 4, 1, s->fid);
291   // close file
292   if (fclose(s->fid)) {
293     AUBIO_ERR("sink_wavwrite: Error closing file %s (%s)\n", s->path, strerror(errno));
294   }
295   s->fid = NULL;
296   return AUBIO_OK;
297 }
298
299 void del_aubio_sink_wavwrite(aubio_sink_wavwrite_t * s){
300   if (!s) return;
301   aubio_sink_wavwrite_close(s);
302   if (s->path) AUBIO_FREE(s->path);
303   AUBIO_FREE(s->scratch_data);
304   AUBIO_FREE(s);
305 }
306
307 #endif /* HAVE_WAVWRITE */