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
  91   s->path = AUBIO_ARRAY(char_t, strnlen(path, PATH_MAX) + 1);
  92   strncpy(s->path, path, strnlen(path, PATH_MAX) + 1);
  93
  94   s->max_size = MAX_SIZE;
  95   s->bitspersample = 16;
  96   s->total_frames_written = 0;
  97
  98   s->samplerate = 0;
  99   s->channels = 0;
 100
 101   // zero samplerate given. do not open yet
 102   if ((sint_t)samplerate == 0) {
 103     return s;
 104   }
 105   // invalid samplerate given, abort
 106   if (aubio_io_validate_samplerate("sink_wavwrite", s->path, samplerate)) {
 107     goto beach;
 108   }
 109
 110   s->samplerate = samplerate;
 111   s->channels = 1;
 112
 113   if (aubio_sink_wavwrite_open(s) != AUBIO_OK) {
 114     // open failed, abort
 115     goto beach;
 116   }
 117
 118   return s;
 119 beach:
 120   //AUBIO_ERR("sink_wavwrite: failed creating %s with samplerate %dHz\n",
 121   //    s->path, s->samplerate);
 122   del_aubio_sink_wavwrite(s);
 123   return NULL;
 124 }
 125
 126 uint_t aubio_sink_wavwrite_preset_samplerate(aubio_sink_wavwrite_t *s, uint_t samplerate)
 127 {
 128   if (aubio_io_validate_samplerate("sink_wavwrite", s->path, samplerate)) {
 129     return AUBIO_FAIL;
 130   }
 131   s->samplerate = samplerate;
 132   // automatically open when both samplerate and channels have been set
 133   if (/* s->samplerate != 0 && */ s->channels != 0) {
 134     return aubio_sink_wavwrite_open(s);
 135   }
 136   return AUBIO_OK;
 137 }
 138
 139 uint_t aubio_sink_wavwrite_preset_channels(aubio_sink_wavwrite_t *s, uint_t channels)
 140 {
 141   if (aubio_io_validate_channels("sink_wavwrite", s->path, channels)) {
 142     return AUBIO_FAIL;
 143   }
 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   size_t written = 0;
 166
 167   /* open output file */
 168   s->fid = fopen((const char *)s->path, "wb");
 169   if (!s->fid) {
 170     char errorstr[256];
 171     AUBIO_STRERROR(errno, errorstr, sizeof(errorstr));
 172     AUBIO_ERR("sink_wavwrite: could not open %s (%s)\n", s->path, errorstr);
 173     goto beach;
 174   }
 175
 176   // ChunkID
 177   written += fwrite("RIFF", 4, 1, s->fid);
 178
 179   // ChunkSize (0 for now, actual size will be written in _close)
 180   written += fwrite(write_little_endian(0, buf, 4), 4, 1, s->fid);
 181
 182   // Format
 183   written += fwrite("WAVE", 4, 1, s->fid);
 184
 185   // Subchunk1ID
 186   written += fwrite("fmt ", 4, 1, s->fid);
 187
 188   // Subchunk1Size
 189   written += fwrite(write_little_endian(16, buf, 4), 4, 1, s->fid);
 190
 191   // AudioFormat
 192   written += fwrite(write_little_endian(1, buf, 2), 2, 1, s->fid);
 193
 194   // NumChannels
 195   written += fwrite(write_little_endian(s->channels, buf, 2), 2, 1, s->fid);
 196
 197   // SampleRate
 198   written += fwrite(write_little_endian(s->samplerate, buf, 4), 4, 1, s->fid);
 199
 200   // ByteRate
 201   byterate = s->samplerate * s->channels * s->bitspersample / 8;
 202   written += fwrite(write_little_endian(byterate, buf, 4), 4, 1, s->fid);
 203
 204   // BlockAlign
 205   blockalign = s->channels * s->bitspersample / 8;
 206   written += fwrite(write_little_endian(blockalign, buf, 2), 2, 1, s->fid);
 207
 208   // BitsPerSample
 209   written += fwrite(write_little_endian(s->bitspersample, buf, 2), 2, 1, s->fid);
 210
 211   // Subchunk2ID
 212   written += fwrite("data", 4, 1, s->fid);
 213
 214   // Subchunk1Size (0 for now, actual size will be written in _close)
 215   written += fwrite(write_little_endian(0, buf, 4), 4, 1, s->fid);
 216
 217   // fwrite(*, *, 1, s->fid) was called 13 times, check success
 218   if (written != 13) {
 219     char errorstr[256];
 220     AUBIO_STRERROR(errno, errorstr, sizeof(errorstr));
 221     AUBIO_WRN("sink_wavwrite: writing header to %s failed, expected %d"
 222         " write but got only %d (%s)\n", s->path, 13, written, errorstr);
 223     return AUBIO_FAIL;
 224   }
 225
 226   s->scratch_size = s->max_size * s->channels;
 227   /* allocate data for de/interleaving reallocated when needed. */
 228   if (s->scratch_size >= MAX_SIZE * AUBIO_MAX_CHANNELS) {
 229     AUBIO_ERR("sink_wavwrite: %d x %d exceeds SIZE maximum buffer size %d\n",
 230         s->max_size, s->channels, MAX_SIZE * AUBIO_MAX_CHANNELS);
 231     goto beach;
 232   }
 233   s->scratch_data = AUBIO_ARRAY(unsigned short,s->scratch_size);
 234
 235   return AUBIO_OK;
 236
 237 beach:
 238   return AUBIO_FAIL;
 239 }
 240
 241 static
 242 void aubio_sink_wavwrite_write_frames(aubio_sink_wavwrite_t *s, uint_t write)
 243 {
 244   uint_t written_frames = 0;
 245
 246   written_frames = fwrite(s->scratch_data, 2 * s->channels, write, s->fid);
 247
 248   if (written_frames != write) {
 249     char errorstr[256];
 250     AUBIO_STRERROR(errno, errorstr, sizeof(errorstr));
 251     AUBIO_WRN("sink_wavwrite: trying to write %d frames to %s, but only %d"
 252         " could be written (%s)\n", write, s->path, written_frames, errorstr);
 253   }
 254   s->total_frames_written += written_frames;
 255 }
 256
 257 void aubio_sink_wavwrite_do(aubio_sink_wavwrite_t *s, fvec_t * write_data, uint_t write){
 258   uint_t c = 0, i = 0;
 259   uint_t length = aubio_sink_validate_input_length("sink_wavwrite", s->path,
 260       s->max_size, write_data->length, write);
 261
 262   for (c = 0; c < s->channels; c++) {
 263     for (i = 0; i < length; i++) {
 264       s->scratch_data[i * s->channels + c] = HTOLES(FLOAT_TO_SHORT(write_data->data[i]));
 265     }
 266   }
 267
 268   aubio_sink_wavwrite_write_frames(s, length);
 269 }
 270
 271 void aubio_sink_wavwrite_do_multi(aubio_sink_wavwrite_t *s, fmat_t * write_data, uint_t write){
 272   uint_t c = 0, i = 0;
 273
 274   uint_t channels = aubio_sink_validate_input_channels("sink_wavwrite", s->path,
 275       s->channels, write_data->height);
 276   uint_t length = aubio_sink_validate_input_length("sink_wavwrite", s->path,
 277       s->max_size, write_data->length, write);
 278
 279   for (c = 0; c < channels; c++) {
 280     for (i = 0; i < length; i++) {
 281       s->scratch_data[i * s->channels + c] = HTOLES(FLOAT_TO_SHORT(write_data->data[c][i]));
 282     }
 283   }
 284
 285   aubio_sink_wavwrite_write_frames(s, length);
 286 }
 287
 288 uint_t aubio_sink_wavwrite_close(aubio_sink_wavwrite_t * s) {
 289   uint_t data_size = s->total_frames_written * s->bitspersample * s->channels / 8;
 290   unsigned char buf[5];
 291   size_t written = 0, err = 0;
 292   if (!s->fid) return AUBIO_FAIL;
 293   // ChunkSize
 294   err += fseek(s->fid, 4, SEEK_SET);
 295   written += fwrite(write_little_endian(data_size + 36, buf, 4), 4, 1, s->fid);
 296   // Subchunk2Size
 297   err += fseek(s->fid, 40, SEEK_SET);
 298   written += fwrite(write_little_endian(data_size, buf, 4), 4, 1, s->fid);
 299   if (written != 2 || err != 0) {
 300     char errorstr[256];
 301     AUBIO_STRERROR(errno, errorstr, sizeof(errorstr));
 302     AUBIO_WRN("sink_wavwrite: updating header of %s failed, expected %d"
 303         " write but got only %d (%s)\n", s->path, 2, written, errorstr);
 304   }
 305   // close file
 306   if (fclose(s->fid)) {
 307     char errorstr[256];
 308     AUBIO_STRERROR(errno, errorstr, sizeof(errorstr));
 309     AUBIO_ERR("sink_wavwrite: Error closing file %s (%s)\n", s->path, errorstr);
 310   }
 311   s->fid = NULL;
 312   return AUBIO_OK;
 313 }
 314
 315 void del_aubio_sink_wavwrite(aubio_sink_wavwrite_t * s){
 316   AUBIO_ASSERT(s);
 317   if (s->fid)
 318     aubio_sink_wavwrite_close(s);
 319   if (s->path)
 320     AUBIO_FREE(s->path);
 321   if (s->scratch_data)
 322     AUBIO_FREE(s->scratch_data);
 323   AUBIO_FREE(s);
 324 }
 325
 326 #endif /* HAVE_WAVWRITE */