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 #define MAX_SIZE 4096
  32
  33 #define FLOAT_TO_SHORT(x) (short)(x * 32768)
  34
  35 // swap endian of a short
  36 #define SWAPS(x) ((x & 0xff) << 8) | ((x & 0xff00) >> 8)
  37
  38 // swap host to little endian
  39 #if defined(__BYTE_ORDER__) && (__BYTE_ORDER__ == __ORDER_BIG_ENDIAN__)
  40 #define HTOLES(x) SWAPS(x)
  41 #elif defined(__BYTE_ORDER__) && (__BYTE_ORDER__ == __ORDER_LITTLE_ENDIAN__)
  42 #define HTOLES(x) x
  43 #else
  44 #ifdef HAVE_WIN_HACKS
  45 #define HTOLES(x) x
  46 #else
  47 #define HTOLES(x) SWAPS(htons(x))
  48 #endif
  49 #endif
  50
  51 uint_t aubio_sink_wavwrite_open(aubio_sink_wavwrite_t *s);
  52
  53 struct _aubio_sink_wavwrite_t {
  54   char_t *path;
  55   uint_t samplerate;
  56   uint_t channels;
  57   uint_t bitspersample;
  58   uint_t total_frames_written;
  59
  60   FILE *fid;
  61
  62   uint_t max_size;
  63
  64   uint_t scratch_size;
  65   unsigned short *scratch_data;
  66 };
  67
  68 static unsigned char *write_little_endian (unsigned int s, unsigned char *str,
  69     unsigned int length);
  70
  71 static unsigned char *write_little_endian (unsigned int s, unsigned char *str,
  72     unsigned int length)
  73 {
  74   uint_t i;
  75   for (i = 0; i < length; i++) {
  76     str[i] = s >> (i * 8);
  77   }
  78   return str;
  79 }
  80
  81 aubio_sink_wavwrite_t * new_aubio_sink_wavwrite(const char_t * path, uint_t samplerate) {
  82   aubio_sink_wavwrite_t * s = AUBIO_NEW(aubio_sink_wavwrite_t);
  83
  84   if (path == NULL) {
  85     AUBIO_ERR("sink_wavwrite: Aborted opening null path\n");
  86     goto beach;
  87   }
  88
  89   s->path = AUBIO_ARRAY(char_t, strnlen(path, PATH_MAX) + 1);
  90   strncpy(s->path, path, strnlen(path, PATH_MAX) + 1);
  91
  92   s->max_size = MAX_SIZE;
  93   s->bitspersample = 16;
  94   s->total_frames_written = 0;
  95
  96   s->samplerate = 0;
  97   s->channels = 0;
  98
  99   // zero samplerate given. do not open yet
 100   if ((sint_t)samplerate == 0) {
 101     return s;
 102   }
 103   // invalid samplerate given, abort
 104   if (aubio_io_validate_samplerate("sink_wavwrite", s->path, samplerate)) {
 105     goto beach;
 106   }
 107
 108   s->samplerate = samplerate;
 109   s->channels = 1;
 110
 111   if (aubio_sink_wavwrite_open(s) != AUBIO_OK) {
 112     // open failed, abort
 113     goto beach;
 114   }
 115
 116   return s;
 117 beach:
 118   //AUBIO_ERR("sink_wavwrite: failed creating %s with samplerate %dHz\n",
 119   //    s->path, s->samplerate);
 120   del_aubio_sink_wavwrite(s);
 121   return NULL;
 122 }
 123
 124 uint_t aubio_sink_wavwrite_preset_samplerate(aubio_sink_wavwrite_t *s, uint_t samplerate)
 125 {
 126   if (aubio_io_validate_samplerate("sink_wavwrite", s->path, samplerate)) {
 127     return AUBIO_FAIL;
 128   }
 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 (aubio_io_validate_channels("sink_wavwrite", s->path, channels)) {
 140     return AUBIO_FAIL;
 141   }
 142   s->channels = channels;
 143   // automatically open when both samplerate and channels have been set
 144   if (s->samplerate != 0 /* && s->channels != 0 */) {
 145     return aubio_sink_wavwrite_open(s);
 146   }
 147   return AUBIO_OK;
 148 }
 149
 150 uint_t aubio_sink_wavwrite_get_samplerate(const aubio_sink_wavwrite_t *s)
 151 {
 152   return s->samplerate;
 153 }
 154
 155 uint_t aubio_sink_wavwrite_get_channels(const aubio_sink_wavwrite_t *s)
 156 {
 157   return s->channels;
 158 }
 159
 160 uint_t aubio_sink_wavwrite_open(aubio_sink_wavwrite_t *s) {
 161   unsigned char buf[5];
 162   uint_t byterate, blockalign;
 163   size_t written = 0;
 164
 165   /* open output file */
 166   s->fid = fopen((const char *)s->path, "wb");
 167   if (!s->fid) {
 168     AUBIO_STRERR("sink_wavwrite: could not open %s (%s)\n", s->path, errorstr);
 169     goto beach;
 170   }
 171
 172   // ChunkID
 173   written += fwrite("RIFF", 4, 1, s->fid);
 174
 175   // ChunkSize (0 for now, actual size will be written in _close)
 176   written += fwrite(write_little_endian(0, buf, 4), 4, 1, s->fid);
 177
 178   // Format
 179   written += fwrite("WAVE", 4, 1, s->fid);
 180
 181   // Subchunk1ID
 182   written += fwrite("fmt ", 4, 1, s->fid);
 183
 184   // Subchunk1Size
 185   written += fwrite(write_little_endian(16, buf, 4), 4, 1, s->fid);
 186
 187   // AudioFormat
 188   written += fwrite(write_little_endian(1, buf, 2), 2, 1, s->fid);
 189
 190   // NumChannels
 191   written += fwrite(write_little_endian(s->channels, buf, 2), 2, 1, s->fid);
 192
 193   // SampleRate
 194   written += fwrite(write_little_endian(s->samplerate, buf, 4), 4, 1, s->fid);
 195
 196   // ByteRate
 197   byterate = s->samplerate * s->channels * s->bitspersample / 8;
 198   written += fwrite(write_little_endian(byterate, buf, 4), 4, 1, s->fid);
 199
 200   // BlockAlign
 201   blockalign = s->channels * s->bitspersample / 8;
 202   written += fwrite(write_little_endian(blockalign, buf, 2), 2, 1, s->fid);
 203
 204   // BitsPerSample
 205   written += fwrite(write_little_endian(s->bitspersample, buf, 2), 2, 1, s->fid);
 206
 207   // Subchunk2ID
 208   written += fwrite("data", 4, 1, s->fid);
 209
 210   // Subchunk1Size (0 for now, actual size will be written in _close)
 211   written += fwrite(write_little_endian(0, buf, 4), 4, 1, s->fid);
 212
 213   // fwrite(*, *, 1, s->fid) was called 13 times, check success
 214   if (written != 13 || fflush(s->fid)) {
 215     AUBIO_STRERR("sink_wavwrite: writing header to %s failed"
 216         " (wrote %d/%d, %s)\n", s->path, written, 13, errorstr);
 217     fclose(s->fid);
 218     s->fid = NULL;
 219     return AUBIO_FAIL;
 220   }
 221
 222   s->scratch_size = s->max_size * s->channels;
 223   /* allocate data for de/interleaving reallocated when needed. */
 224   if (s->scratch_size >= MAX_SIZE * AUBIO_MAX_CHANNELS) {
 225     AUBIO_ERR("sink_wavwrite: %d x %d exceeds SIZE maximum buffer size %d\n",
 226         s->max_size, s->channels, MAX_SIZE * AUBIO_MAX_CHANNELS);
 227     goto beach;
 228   }
 229   s->scratch_data = AUBIO_ARRAY(unsigned short,s->scratch_size);
 230
 231   return AUBIO_OK;
 232
 233 beach:
 234   return AUBIO_FAIL;
 235 }
 236
 237 static
 238 void aubio_sink_wavwrite_write_frames(aubio_sink_wavwrite_t *s, uint_t write)
 239 {
 240   uint_t written_frames = 0;
 241
 242   written_frames = fwrite(s->scratch_data, 2 * s->channels, write, s->fid);
 243
 244   if (written_frames != write) {
 245     AUBIO_STRERR("sink_wavwrite: trying to write %d frames to %s, but only %d"
 246         " could be written (%s)\n", write, s->path, written_frames, errorstr);
 247   }
 248   s->total_frames_written += written_frames;
 249 }
 250
 251 void aubio_sink_wavwrite_do(aubio_sink_wavwrite_t *s, fvec_t * write_data, uint_t write){
 252   uint_t c = 0, i = 0;
 253   uint_t length = aubio_sink_validate_input_length("sink_wavwrite", s->path,
 254       s->max_size, write_data->length, write);
 255
 256   for (c = 0; c < s->channels; c++) {
 257     for (i = 0; i < length; i++) {
 258       s->scratch_data[i * s->channels + c] = HTOLES(FLOAT_TO_SHORT(write_data->data[i]));
 259     }
 260   }
 261
 262   aubio_sink_wavwrite_write_frames(s, length);
 263 }
 264
 265 void aubio_sink_wavwrite_do_multi(aubio_sink_wavwrite_t *s, fmat_t * write_data, uint_t write){
 266   uint_t c = 0, i = 0;
 267
 268   uint_t channels = aubio_sink_validate_input_channels("sink_wavwrite", s->path,
 269       s->channels, write_data->height);
 270   uint_t length = aubio_sink_validate_input_length("sink_wavwrite", s->path,
 271       s->max_size, write_data->length, write);
 272
 273   for (c = 0; c < channels; c++) {
 274     for (i = 0; i < length; i++) {
 275       s->scratch_data[i * s->channels + c] = HTOLES(FLOAT_TO_SHORT(write_data->data[c][i]));
 276     }
 277   }
 278
 279   aubio_sink_wavwrite_write_frames(s, length);
 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   size_t written = 0, err = 0;
 286   if (!s->fid) return AUBIO_FAIL;
 287   // ChunkSize
 288   err += fseek(s->fid, 4, SEEK_SET);
 289   written += fwrite(write_little_endian(data_size + 36, buf, 4), 4, 1, s->fid);
 290   // Subchunk2Size
 291   err += fseek(s->fid, 40, SEEK_SET);
 292   written += fwrite(write_little_endian(data_size, buf, 4), 4, 1, s->fid);
 293   if (written != 2 || err != 0) {
 294     AUBIO_STRERR("sink_wavwrite: updating header of %s failed, expected %d"
 295         " write but got only %d (%s)\n", s->path, 2, written, errorstr);
 296   }
 297   // close file
 298   if (fclose(s->fid)) {
 299     AUBIO_STRERR("sink_wavwrite: Error closing file %s (%s)\n", s->path, errorstr);
 300   }
 301   s->fid = NULL;
 302   return AUBIO_OK;
 303 }
 304
 305 void del_aubio_sink_wavwrite(aubio_sink_wavwrite_t * s){
 306   AUBIO_ASSERT(s);
 307   if (s->fid)
 308     aubio_sink_wavwrite_close(s);
 309   if (s->path)
 310     AUBIO_FREE(s->path);
 311   if (s->scratch_data)
 312     AUBIO_FREE(s->scratch_data);
 313   AUBIO_FREE(s);
 314 }
 315
 316 #endif /* HAVE_WAVWRITE */