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 unsigned char *write_little_endian (unsigned int s, unsigned char *str, unsigned int length);
  72 unsigned char *write_little_endian (unsigned int s, unsigned char *str, unsigned int length) {
  73   uint_t i;
  74   for (i = 0; i < length; i++) {
  75     str[i] = s >> (i * 8);
  76   }
  77   return str;
  78 }
  79
  80 aubio_sink_wavwrite_t * new_aubio_sink_wavwrite(const char_t * path, uint_t samplerate) {
  81   aubio_sink_wavwrite_t * s = AUBIO_NEW(aubio_sink_wavwrite_t);
  82
  83   if (path == NULL) {
  84     AUBIO_ERR("sink_wavwrite: Aborted opening null path\n");
  85     goto beach;
  86   }
  87   if ((sint_t)samplerate < 0) {
  88     AUBIO_ERR("sink_wavwrite: Can not create %s with samplerate %d\n", path, samplerate);
  89     goto beach;
  90   }
  91
  92   if (s->path) AUBIO_FREE(s->path);
  93   s->path = AUBIO_ARRAY(char_t, strnlen(path, PATH_MAX));
  94   strncpy(s->path, path, strnlen(path, PATH_MAX));
  95
  96   s->max_size = MAX_SIZE;
  97   s->bitspersample = 16;
  98   s->total_frames_written = 0;
  99
 100   s->samplerate = 0;
 101   s->channels = 0;
 102
 103   // negative samplerate given, abort
 104   if ((sint_t)samplerate < 0) goto beach;
 105   // zero samplerate given. do not open yet
 106   if ((sint_t)samplerate == 0) return s;
 107   // samplerate way too large, fail
 108   if ((sint_t)samplerate > 192000 * 4) goto beach;
 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 ((sint_t)(samplerate) <= 0) return AUBIO_FAIL;
 129   s->samplerate = samplerate;
 130   // automatically open when both samplerate and channels have been set
 131   if (s->samplerate != 0 && s->channels != 0) {
 132     return aubio_sink_wavwrite_open(s);
 133   }
 134   return AUBIO_OK;
 135 }
 136
 137 uint_t aubio_sink_wavwrite_preset_channels(aubio_sink_wavwrite_t *s, uint_t channels)
 138 {
 139   if ((sint_t)(channels) <= 0) return AUBIO_FAIL;
 140   s->channels = channels;
 141   // automatically open when both samplerate and channels have been set
 142   if (s->samplerate != 0 && s->channels != 0) {
 143     return aubio_sink_wavwrite_open(s);
 144   }
 145   return AUBIO_OK;
 146 }
 147
 148 uint_t aubio_sink_wavwrite_get_samplerate(const aubio_sink_wavwrite_t *s)
 149 {
 150   return s->samplerate;
 151 }
 152
 153 uint_t aubio_sink_wavwrite_get_channels(const aubio_sink_wavwrite_t *s)
 154 {
 155   return s->channels;
 156 }
 157
 158 uint_t aubio_sink_wavwrite_open(aubio_sink_wavwrite_t *s) {
 159   unsigned char buf[5];
 160   uint_t byterate, blockalign;
 161
 162   /* open output file */
 163   s->fid = fopen((const char *)s->path, "wb");
 164   if (!s->fid) {
 165     AUBIO_ERR("sink_wavwrite: could not open %s (%s)\n", s->path, strerror(errno));
 166     goto beach;
 167   }
 168
 169   // ChunkID
 170   fwrite("RIFF", 4, 1, s->fid);
 171
 172   // ChunkSize (0 for now, actual size will be written in _close)
 173   fwrite(write_little_endian(0, buf, 4), 4, 1, s->fid);
 174
 175   // Format
 176   fwrite("WAVE", 4, 1, s->fid);
 177
 178   // Subchunk1ID
 179   fwrite("fmt ", 4, 1, s->fid);
 180
 181   // Subchunk1Size
 182   fwrite(write_little_endian(16, buf, 4), 4, 1, s->fid);
 183
 184   // AudioFormat
 185   fwrite(write_little_endian(1, buf, 2), 2, 1, s->fid);
 186
 187   // NumChannels
 188   fwrite(write_little_endian(s->channels, buf, 2), 2, 1, s->fid);
 189
 190   // SampleRate
 191   fwrite(write_little_endian(s->samplerate, buf, 4), 4, 1, s->fid);
 192
 193   // ByteRate
 194   byterate = s->samplerate * s->channels * s->bitspersample / 8;
 195   fwrite(write_little_endian(byterate, buf, 4), 4, 1, s->fid);
 196
 197   // BlockAlign
 198   blockalign = s->channels * s->bitspersample / 8;
 199   fwrite(write_little_endian(blockalign, buf, 2), 2, 1, s->fid);
 200
 201   // BitsPerSample
 202   fwrite(write_little_endian(s->bitspersample, buf, 2), 2, 1, s->fid);
 203
 204   // Subchunk2ID
 205   fwrite("data", 4, 1, s->fid);
 206
 207   // Subchunk1Size (0 for now, actual size will be written in _close)
 208   fwrite(write_little_endian(0, buf, 4), 4, 1, s->fid);
 209
 210   s->scratch_size = s->max_size * s->channels;
 211   /* allocate data for de/interleaving reallocated when needed. */
 212   if (s->scratch_size >= MAX_SIZE * MAX_CHANNELS) {
 213     AUBIO_ERR("sink_wavwrite: %d x %d exceeds SIZE maximum buffer size %d\n",
 214         s->max_size, s->channels, MAX_SIZE * MAX_CHANNELS);
 215     goto beach;
 216   }
 217   s->scratch_data = AUBIO_ARRAY(unsigned short,s->scratch_size);
 218
 219   return AUBIO_OK;
 220
 221 beach:
 222   return AUBIO_FAIL;
 223 }
 224
 225
 226 void aubio_sink_wavwrite_do(aubio_sink_wavwrite_t *s, fvec_t * write_data, uint_t write){
 227   uint_t i = 0, written_frames = 0;
 228
 229   if (write > s->max_size) {
 230     AUBIO_WRN("sink_wavwrite: trying to write %d frames to %s, "
 231         "but only %d can be written at a time\n", write, s->path, s->max_size);
 232     write = s->max_size;
 233   }
 234
 235   for (i = 0; i < write; i++) {
 236     s->scratch_data[i] = HTOLES(FLOAT_TO_SHORT(write_data->data[i]));
 237   }
 238   written_frames = fwrite(s->scratch_data, 2, write, s->fid);
 239
 240   if (written_frames != write) {
 241     AUBIO_WRN("sink_wavwrite: trying to write %d frames to %s, "
 242         "but only %d could be written\n", write, s->path, written_frames);
 243   }
 244   s->total_frames_written += written_frames;
 245   return;
 246 }
 247
 248 void aubio_sink_wavwrite_do_multi(aubio_sink_wavwrite_t *s, fmat_t * write_data, uint_t write){
 249   uint_t c = 0, i = 0, written_frames = 0;
 250
 251   if (write > s->max_size) {
 252     AUBIO_WRN("sink_wavwrite: trying to write %d frames to %s, "
 253         "but only %d can be written at a time\n", write, s->path, s->max_size);
 254     write = s->max_size;
 255   }
 256
 257   for (c = 0; c < s->channels; c++) {
 258     for (i = 0; i < write; i++) {
 259       s->scratch_data[i * s->channels + c] = HTOLES(FLOAT_TO_SHORT(write_data->data[c][i]));
 260     }
 261   }
 262   written_frames = fwrite(s->scratch_data, 2, write * s->channels, s->fid);
 263
 264   if (written_frames != write * s->channels) {
 265     AUBIO_WRN("sink_wavwrite: trying to write %d frames to %s, "
 266         "but only %d could be written\n", write, s->path, written_frames / s->channels);
 267   }
 268   s->total_frames_written += written_frames;
 269   return;
 270 }
 271
 272 uint_t aubio_sink_wavwrite_close(aubio_sink_wavwrite_t * s) {
 273   uint_t data_size = s->total_frames_written * s->bitspersample * s->channels / 8;
 274   unsigned char buf[5];
 275   if (!s->fid) return AUBIO_FAIL;
 276   // ChunkSize
 277   fseek(s->fid, 4, SEEK_SET);
 278   fwrite(write_little_endian(data_size + 36, buf, 4), 4, 1, s->fid);
 279   // Subchunk2Size
 280   fseek(s->fid, 40, SEEK_SET);
 281   fwrite(write_little_endian(data_size, buf, 4), 4, 1, s->fid);
 282   // close file
 283   if (fclose(s->fid)) {
 284     AUBIO_ERR("sink_wavwrite: Error closing file %s (%s)\n", s->path, strerror(errno));
 285   }
 286   s->fid = NULL;
 287   return AUBIO_OK;
 288 }
 289
 290 void del_aubio_sink_wavwrite(aubio_sink_wavwrite_t * s){
 291   if (!s) return;
 292   aubio_sink_wavwrite_close(s);
 293   if (s->path) AUBIO_FREE(s->path);
 294   AUBIO_FREE(s->scratch_data);
 295   AUBIO_FREE(s);
 296 }
 297
 298 #endif /* HAVE_WAVWRITE */