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 #include "io/ioutils.h"
  31
  32 #include <errno.h>
  33
  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   // zero samplerate given. do not open yet
 108   if ((sint_t)samplerate == 0) {
 109     return s;
 110   }
 111   // invalid samplerate given, abort
 112   if (aubio_io_validate_samplerate("sink_wavwrite", s->path, samplerate)) {
 113     goto beach;
 114   }
 115
 116   s->samplerate = samplerate;
 117   s->channels = 1;
 118
 119   if (aubio_sink_wavwrite_open(s) != AUBIO_OK) {
 120     // open failed, abort
 121     goto beach;
 122   }
 123
 124   return s;
 125 beach:
 126   //AUBIO_ERR("sink_wavwrite: failed creating %s with samplerate %dHz\n",
 127   //    s->path, s->samplerate);
 128   del_aubio_sink_wavwrite(s);
 129   return NULL;
 130 }
 131
 132 uint_t aubio_sink_wavwrite_preset_samplerate(aubio_sink_wavwrite_t *s, uint_t samplerate)
 133 {
 134   if (aubio_io_validate_samplerate("sink_wavwrite", s->path, samplerate)) {
 135     return AUBIO_FAIL;
 136   }
 137   s->samplerate = samplerate;
 138   // automatically open when both samplerate and channels have been set
 139   if (s->samplerate != 0 && s->channels != 0) {
 140     return aubio_sink_wavwrite_open(s);
 141   }
 142   return AUBIO_OK;
 143 }
 144
 145 uint_t aubio_sink_wavwrite_preset_channels(aubio_sink_wavwrite_t *s, uint_t channels)
 146 {
 147   if (aubio_io_validate_channels("sink_wavwrite", s->path, channels)) {
 148     return AUBIO_FAIL;
 149   }
 150   s->channels = channels;
 151   // automatically open when both samplerate and channels have been set
 152   if (s->samplerate != 0 && s->channels != 0) {
 153     return aubio_sink_wavwrite_open(s);
 154   }
 155   return AUBIO_OK;
 156 }
 157
 158 uint_t aubio_sink_wavwrite_get_samplerate(const aubio_sink_wavwrite_t *s)
 159 {
 160   return s->samplerate;
 161 }
 162
 163 uint_t aubio_sink_wavwrite_get_channels(const aubio_sink_wavwrite_t *s)
 164 {
 165   return s->channels;
 166 }
 167
 168 uint_t aubio_sink_wavwrite_open(aubio_sink_wavwrite_t *s) {
 169   unsigned char buf[5];
 170   uint_t byterate, blockalign;
 171
 172   /* open output file */
 173   s->fid = fopen((const char *)s->path, "wb");
 174   if (!s->fid) {
 175     AUBIO_ERR("sink_wavwrite: could not open %s (%s)\n", s->path, strerror(errno));
 176     goto beach;
 177   }
 178
 179   // ChunkID
 180   fwrite("RIFF", 4, 1, s->fid);
 181
 182   // ChunkSize (0 for now, actual size will be written in _close)
 183   fwrite(write_little_endian(0, buf, 4), 4, 1, s->fid);
 184
 185   // Format
 186   fwrite("WAVE", 4, 1, s->fid);
 187
 188   // Subchunk1ID
 189   fwrite("fmt ", 4, 1, s->fid);
 190
 191   // Subchunk1Size
 192   fwrite(write_little_endian(16, buf, 4), 4, 1, s->fid);
 193
 194   // AudioFormat
 195   fwrite(write_little_endian(1, buf, 2), 2, 1, s->fid);
 196
 197   // NumChannels
 198   fwrite(write_little_endian(s->channels, buf, 2), 2, 1, s->fid);
 199
 200   // SampleRate
 201   fwrite(write_little_endian(s->samplerate, buf, 4), 4, 1, s->fid);
 202
 203   // ByteRate
 204   byterate = s->samplerate * s->channels * s->bitspersample / 8;
 205   fwrite(write_little_endian(byterate, buf, 4), 4, 1, s->fid);
 206
 207   // BlockAlign
 208   blockalign = s->channels * s->bitspersample / 8;
 209   fwrite(write_little_endian(blockalign, buf, 2), 2, 1, s->fid);
 210
 211   // BitsPerSample
 212   fwrite(write_little_endian(s->bitspersample, buf, 2), 2, 1, s->fid);
 213
 214   // Subchunk2ID
 215   fwrite("data", 4, 1, s->fid);
 216
 217   // Subchunk1Size (0 for now, actual size will be written in _close)
 218   fwrite(write_little_endian(0, buf, 4), 4, 1, s->fid);
 219
 220   s->scratch_size = s->max_size * s->channels;
 221   /* allocate data for de/interleaving reallocated when needed. */
 222   if (s->scratch_size >= MAX_SIZE * AUBIO_MAX_CHANNELS) {
 223     AUBIO_ERR("sink_wavwrite: %d x %d exceeds SIZE maximum buffer size %d\n",
 224         s->max_size, s->channels, MAX_SIZE * AUBIO_MAX_CHANNELS);
 225     goto beach;
 226   }
 227   s->scratch_data = AUBIO_ARRAY(unsigned short,s->scratch_size);
 228
 229   return AUBIO_OK;
 230
 231 beach:
 232   return AUBIO_FAIL;
 233 }
 234
 235
 236 void aubio_sink_wavwrite_do(aubio_sink_wavwrite_t *s, fvec_t * write_data, uint_t write){
 237   uint_t i = 0, written_frames = 0;
 238
 239   if (write > s->max_size) {
 240     AUBIO_WRN("sink_wavwrite: trying to write %d frames to %s, "
 241         "but only %d can be written at a time\n", write, s->path, s->max_size);
 242     write = s->max_size;
 243   }
 244
 245   for (i = 0; i < write; i++) {
 246     s->scratch_data[i] = HTOLES(FLOAT_TO_SHORT(write_data->data[i]));
 247   }
 248   written_frames = fwrite(s->scratch_data, 2, write, s->fid);
 249
 250   if (written_frames != write) {
 251     AUBIO_WRN("sink_wavwrite: trying to write %d frames to %s, "
 252         "but only %d could be written\n", write, s->path, written_frames);
 253   }
 254   s->total_frames_written += written_frames;
 255   return;
 256 }
 257
 258 void aubio_sink_wavwrite_do_multi(aubio_sink_wavwrite_t *s, fmat_t * write_data, uint_t write){
 259   uint_t c = 0, i = 0, written_frames = 0;
 260
 261   if (write > s->max_size) {
 262     AUBIO_WRN("sink_wavwrite: trying to write %d frames to %s, "
 263         "but only %d can be written at a time\n", write, s->path, s->max_size);
 264     write = s->max_size;
 265   }
 266
 267   for (c = 0; c < s->channels; c++) {
 268     for (i = 0; i < write; i++) {
 269       s->scratch_data[i * s->channels + c] = HTOLES(FLOAT_TO_SHORT(write_data->data[c][i]));
 270     }
 271   }
 272   written_frames = fwrite(s->scratch_data, 2, write * s->channels, s->fid);
 273
 274   if (written_frames != write * s->channels) {
 275     AUBIO_WRN("sink_wavwrite: trying to write %d frames to %s, "
 276         "but only %d could be written\n", write, s->path, written_frames / s->channels);
 277   }
 278   s->total_frames_written += written_frames;
 279   return;
 280 }
 281
 282 uint_t aubio_sink_wavwrite_close(aubio_sink_wavwrite_t * s) {
 283   uint_t data_size = s->total_frames_written * s->bitspersample * s->channels / 8;
 284   unsigned char buf[5];
 285   if (!s->fid) return AUBIO_FAIL;
 286   // ChunkSize
 287   fseek(s->fid, 4, SEEK_SET);
 288   fwrite(write_little_endian(data_size + 36, buf, 4), 4, 1, s->fid);
 289   // Subchunk2Size
 290   fseek(s->fid, 40, SEEK_SET);
 291   fwrite(write_little_endian(data_size, buf, 4), 4, 1, s->fid);
 292   // close file
 293   if (fclose(s->fid)) {
 294     AUBIO_ERR("sink_wavwrite: Error closing file %s (%s)\n", s->path, strerror(errno));
 295   }
 296   s->fid = NULL;
 297   return AUBIO_OK;
 298 }
 299
 300 void del_aubio_sink_wavwrite(aubio_sink_wavwrite_t * s){
 301   if (!s) return;
 302   aubio_sink_wavwrite_close(s);
 303   if (s->path) AUBIO_FREE(s->path);
 304   AUBIO_FREE(s->scratch_data);
 305   AUBIO_FREE(s);
 306 }
 307
 308 #endif /* HAVE_WAVWRITE */