[io] clean up sink_wavwrite
[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
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
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 * AUBIO_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 * AUBIO_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 c = 0, i = 0, written_frames = 0;
232   uint_t length = aubio_sink_validate_input_length("sink_wavwrite", s->path,
233       s->max_size, write_data->length, write);
234
235   for (c = 0; c < s->channels; c++) {
236     for (i = 0; i < length; i++) {
237       s->scratch_data[i * s->channels + c] = HTOLES(FLOAT_TO_SHORT(write_data->data[i]));
238     }
239   }
240   written_frames = fwrite(s->scratch_data, 2, length * s->channels, s->fid);
241
242   if (written_frames != write) {
243     AUBIO_WRN("sink_wavwrite: trying to write %d frames to %s, "
244         "but only %d could be written\n", write, s->path, written_frames);
245   }
246   s->total_frames_written += written_frames;
247   return;
248 }
249
250 void aubio_sink_wavwrite_do_multi(aubio_sink_wavwrite_t *s, fmat_t * write_data, uint_t write){
251   uint_t c = 0, i = 0, written_frames = 0;
252
253   uint_t channels = aubio_sink_validate_input_channels("sink_wavwrite", s->path,
254       s->channels, write_data->height);
255   uint_t length = aubio_sink_validate_input_length("sink_wavwrite", s->path,
256       s->max_size, write_data->length, write);
257
258   for (c = 0; c < channels; c++) {
259     for (i = 0; i < length; i++) {
260       s->scratch_data[i * s->channels + c] = HTOLES(FLOAT_TO_SHORT(write_data->data[c][i]));
261     }
262   }
263   written_frames = fwrite(s->scratch_data, 2, length * s->channels, s->fid);
264
265   if (written_frames != write * s->channels) {
266     AUBIO_WRN("sink_wavwrite: trying to write %d frames to %s, "
267         "but only %d could be written\n", write, s->path, written_frames / s->channels);
268   }
269   s->total_frames_written += written_frames;
270   return;
271 }
272
273 uint_t aubio_sink_wavwrite_close(aubio_sink_wavwrite_t * s) {
274   uint_t data_size = s->total_frames_written * s->bitspersample * s->channels / 8;
275   unsigned char buf[5];
276   if (!s->fid) return AUBIO_FAIL;
277   // ChunkSize
278   fseek(s->fid, 4, SEEK_SET);
279   fwrite(write_little_endian(data_size + 36, buf, 4), 4, 1, s->fid);
280   // Subchunk2Size
281   fseek(s->fid, 40, SEEK_SET);
282   fwrite(write_little_endian(data_size, buf, 4), 4, 1, s->fid);
283   // close file
284   if (fclose(s->fid)) {
285     AUBIO_ERR("sink_wavwrite: Error closing file %s (%s)\n", s->path, strerror(errno));
286   }
287   s->fid = NULL;
288   return AUBIO_OK;
289 }
290
291 void del_aubio_sink_wavwrite(aubio_sink_wavwrite_t * s){
292   AUBIO_ASSERT(s);
293   if (s->fid)
294     aubio_sink_wavwrite_close(s);
295   if (s->path)
296     AUBIO_FREE(s->path);
297   if (s->scratch_data)
298     AUBIO_FREE(s->scratch_data);
299   AUBIO_FREE(s);
300 }
301
302 #endif /* HAVE_WAVWRITE */