Merge branch 'develop' into notes
[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 "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(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   s->path = path;
93   s->max_size = MAX_SIZE;
94   s->bitspersample = 16;
95   s->total_frames_written = 0;
96
97   s->samplerate = 0;
98   s->channels = 0;
99
100   // negative samplerate given, abort
101   if ((sint_t)samplerate < 0) goto beach;
102   // zero samplerate given. do not open yet
103   if ((sint_t)samplerate == 0) return s;
104   // samplerate way too large, fail
105   if ((sint_t)samplerate > 192000 * 4) goto beach;
106
107   s->samplerate = samplerate;
108   s->channels = 1;
109
110   if (aubio_sink_wavwrite_open(s) != AUBIO_OK) {
111     // open failed, abort
112     goto beach;
113   }
114
115   return s;
116 beach:
117   //AUBIO_ERR("sink_wavwrite: failed creating %s with samplerate %dHz\n",
118   //    s->path, s->samplerate);
119   del_aubio_sink_wavwrite(s);
120   return NULL;
121 }
122
123 uint_t aubio_sink_wavwrite_preset_samplerate(aubio_sink_wavwrite_t *s, uint_t samplerate)
124 {
125   if ((sint_t)(samplerate) <= 0) return AUBIO_FAIL;
126   s->samplerate = samplerate;
127   // automatically open when both samplerate and channels have been set
128   if (s->samplerate != 0 && s->channels != 0) {
129     return aubio_sink_wavwrite_open(s);
130   }
131   return AUBIO_OK;
132 }
133
134 uint_t aubio_sink_wavwrite_preset_channels(aubio_sink_wavwrite_t *s, uint_t channels)
135 {
136   if ((sint_t)(channels) <= 0) return AUBIO_FAIL;
137   s->channels = channels;
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_get_samplerate(aubio_sink_wavwrite_t *s)
146 {
147   return s->samplerate;
148 }
149
150 uint_t aubio_sink_wavwrite_get_channels(aubio_sink_wavwrite_t *s)
151 {
152   return s->channels;
153 }
154
155 uint_t aubio_sink_wavwrite_open(aubio_sink_wavwrite_t *s) {
156   unsigned char buf[5];
157   uint_t byterate, blockalign;
158
159   /* open output file */
160   s->fid = fopen((const char *)s->path, "wb");
161   if (!s->fid) {
162     AUBIO_ERR("sink_wavwrite: could not open %s (%s)\n", s->path, strerror(errno));
163     goto beach;
164   }
165
166   // ChunkID
167   fwrite("RIFF", 4, 1, s->fid);
168
169   // ChunkSize (0 for now, actual size will be written in _close)
170   fwrite(write_little_endian(0, buf, 4), 4, 1, s->fid);
171
172   // Format
173   fwrite("WAVE", 4, 1, s->fid);
174
175   // Subchunk1ID
176   fwrite("fmt ", 4, 1, s->fid);
177
178   // Subchunk1Size
179   fwrite(write_little_endian(16, buf, 4), 4, 1, s->fid);
180
181   // AudioFormat
182   fwrite(write_little_endian(1, buf, 2), 2, 1, s->fid);
183
184   // NumChannels
185   fwrite(write_little_endian(s->channels, buf, 2), 2, 1, s->fid);
186
187   // SampleRate
188   fwrite(write_little_endian(s->samplerate, buf, 4), 4, 1, s->fid);
189
190   // ByteRate
191   byterate = s->samplerate * s->channels * s->bitspersample / 8;
192   fwrite(write_little_endian(byterate, buf, 4), 4, 1, s->fid);
193
194   // BlockAlign
195   blockalign = s->channels * s->bitspersample / 8;
196   fwrite(write_little_endian(blockalign, buf, 2), 2, 1, s->fid);
197
198   // BitsPerSample
199   fwrite(write_little_endian(s->bitspersample, buf, 2), 2, 1, s->fid);
200
201   // Subchunk2ID
202   fwrite("data", 4, 1, s->fid);
203
204   // Subchunk1Size (0 for now, actual size will be written in _close)
205   fwrite(write_little_endian(0, buf, 4), 4, 1, s->fid);
206
207   s->scratch_size = s->max_size * s->channels;
208   /* allocate data for de/interleaving reallocated when needed. */
209   if (s->scratch_size >= MAX_SIZE * MAX_CHANNELS) {
210     AUBIO_ERR("sink_wavwrite: %d x %d exceeds SIZE maximum buffer size %d\n",
211         s->max_size, s->channels, MAX_SIZE * MAX_CHANNELS);
212     goto beach;
213   }
214   s->scratch_data = AUBIO_ARRAY(unsigned short,s->scratch_size);
215
216   return AUBIO_OK;
217
218 beach:
219   return AUBIO_FAIL;
220 }
221
222
223 void aubio_sink_wavwrite_do(aubio_sink_wavwrite_t *s, fvec_t * write_data, uint_t write){
224   uint_t i = 0, written_frames = 0;
225
226   if (write > s->max_size) {
227     AUBIO_WRN("sink_wavwrite: trying to write %d frames to %s, "
228         "but only %d can be written at a time\n", write, s->path, s->max_size);
229     write = s->max_size;
230   }
231
232   for (i = 0; i < write; i++) {
233     s->scratch_data[i] = HTOLES(FLOAT_TO_SHORT(write_data->data[i]));
234   }
235   written_frames = fwrite(s->scratch_data, 2, write, s->fid);
236
237   if (written_frames != write) {
238     AUBIO_WRN("sink_wavwrite: trying to write %d frames to %s, "
239         "but only %d could be written\n", write, s->path, written_frames);
240   }
241   s->total_frames_written += written_frames;
242   return;
243 }
244
245 void aubio_sink_wavwrite_do_multi(aubio_sink_wavwrite_t *s, fmat_t * write_data, uint_t write){
246   uint_t c = 0, i = 0, written_frames = 0;
247
248   if (write > s->max_size) {
249     AUBIO_WRN("sink_wavwrite: trying to write %d frames to %s, "
250         "but only %d can be written at a time\n", write, s->path, s->max_size);
251     write = s->max_size;
252   }
253
254   for (c = 0; c < s->channels; c++) {
255     for (i = 0; i < write; i++) {
256       s->scratch_data[i * s->channels + c] = HTOLES(FLOAT_TO_SHORT(write_data->data[c][i]));
257     }
258   }
259   written_frames = fwrite(s->scratch_data, 2, write * s->channels, s->fid);
260
261   if (written_frames != write * s->channels) {
262     AUBIO_WRN("sink_wavwrite: trying to write %d frames to %s, "
263         "but only %d could be written\n", write, s->path, written_frames / s->channels);
264   }
265   s->total_frames_written += written_frames;
266   return;
267 }
268
269 uint_t aubio_sink_wavwrite_close(aubio_sink_wavwrite_t * s) {
270   uint_t data_size = s->total_frames_written * s->bitspersample * s->channels / 8;
271   unsigned char buf[5];
272   if (!s->fid) return AUBIO_FAIL;
273   // ChunkSize
274   fseek(s->fid, 4, SEEK_SET);
275   fwrite(write_little_endian(data_size + 36, buf, 4), 4, 1, s->fid);
276   // Subchunk2Size
277   fseek(s->fid, 40, SEEK_SET);
278   fwrite(write_little_endian(data_size, buf, 4), 4, 1, s->fid);
279   // close file
280   if (fclose(s->fid)) {
281     AUBIO_ERR("sink_wavwrite: Error closing file %s (%s)\n", s->path, strerror(errno));
282   }
283   s->fid = NULL;
284   return AUBIO_OK;
285 }
286
287 void del_aubio_sink_wavwrite(aubio_sink_wavwrite_t * s){
288   if (!s) return;
289   aubio_sink_wavwrite_close(s);
290   AUBIO_FREE(s->scratch_data);
291   AUBIO_FREE(s);
292 }
293
294 #endif /* HAVE_WAVWRITE */