src/io/source_apple_audio.c

   1 /*
   2   Copyright (C) 2012 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 #include "aubio_priv.h"
  22
  23 #ifdef HAVE_SOURCE_APPLE_AUDIO
  24
  25 #include "fvec.h"
  26 #include "fmat.h"
  27 #include "io/source_apple_audio.h"
  28
  29 // ExtAudioFileRef, AudioStreamBasicDescription, AudioBufferList, ...
  30 #include <AudioToolbox/AudioToolbox.h>
  31
  32 #define RT_BYTE1( a )      ( (a) & 0xff )
  33 #define RT_BYTE2( a )      ( ((a) >> 8) & 0xff )
  34 #define RT_BYTE3( a )      ( ((a) >> 16) & 0xff )
  35 #define RT_BYTE4( a )      ( ((a) >> 24) & 0xff )
  36
  37 #define SHORT_TO_FLOAT(x) (smpl_t)(x * 3.0517578125e-05)
  38
  39 struct _aubio_source_apple_audio_t {
  40   uint_t channels;
  41   uint_t samplerate;          //< requested samplerate
  42   uint_t source_samplerate;   //< actual source samplerate
  43   uint_t block_size;
  44
  45   char_t *path;
  46
  47   ExtAudioFileRef audioFile;
  48   AudioBufferList bufferList;
  49 };
  50
  51 extern int createAubioBufferList(AudioBufferList *bufferList, int channels, int max_source_samples);
  52 extern void freeAudioBufferList(AudioBufferList *bufferList);
  53 extern CFURLRef createURLFromPath(const char * path);
  54 char_t *getPrintableOSStatusError(char_t *str, OSStatus error);
  55
  56 uint_t aubio_source_apple_audio_open (aubio_source_apple_audio_t *s, const char_t * path);
  57
  58 aubio_source_apple_audio_t * new_aubio_source_apple_audio(const char_t * path, uint_t samplerate, uint_t block_size)
  59 {
  60   aubio_source_apple_audio_t * s = AUBIO_NEW(aubio_source_apple_audio_t);
  61
  62   if (path == NULL || strnlen(path, PATH_MAX) < 1) {
  63     AUBIO_ERROR("source_apple_audio: Aborted opening null path\n");
  64     goto beach;
  65   }
  66
  67   if ( (sint_t)block_size <= 0 ) {
  68     AUBIO_ERROR("source_apple_audio: Can not open %s with null or negative block_size %d\n",
  69         path, block_size);
  70     goto beach;
  71   }
  72
  73   if ( (sint_t)samplerate < 0 ) {
  74     AUBIO_ERROR("source_apple_audio: Can not open %s with negative samplerate %d\n",
  75         path, samplerate);
  76     goto beach;
  77   }
  78
  79   s->block_size = block_size;
  80   s->samplerate = samplerate;
  81
  82   if ( aubio_source_apple_audio_open ( s, path ) ) {
  83     goto beach;
  84   }
  85   return s;
  86
  87 beach:
  88   del_aubio_source_apple_audio(s);
  89   return NULL;
  90 }
  91
  92 uint_t aubio_source_apple_audio_open (aubio_source_apple_audio_t *s, const char_t * path)
  93 {
  94   OSStatus err = noErr;
  95   UInt32 propSize;
  96
  97   s->path = AUBIO_ARRAY(char_t, strnlen(path, PATH_MAX) + 1);
  98   strncpy(s->path, path, strnlen(path, PATH_MAX) + 1);
  99
 100   // open the resource url
 101   CFURLRef fileURL = createURLFromPath(s->path);
 102   err = ExtAudioFileOpenURL(fileURL, &s->audioFile);
 103   CFRelease(fileURL);
 104   if (err == -43) {
 105     AUBIO_ERR("source_apple_audio: Failed opening %s, "
 106         "file not found, or no read access\n", s->path);
 107     goto beach;
 108   } else if (err) {
 109     char_t errorstr[20];
 110     AUBIO_ERR("source_apple_audio: Failed opening %s, "
 111         "error in ExtAudioFileOpenURL (%s)\n", s->path,
 112         getPrintableOSStatusError(errorstr, err));
 113     goto beach;
 114   }
 115
 116   // create an empty AudioStreamBasicDescription
 117   AudioStreamBasicDescription fileFormat;
 118   propSize = sizeof(fileFormat);
 119   memset(&fileFormat, 0, sizeof(AudioStreamBasicDescription));
 120
 121   // fill it with the file description
 122   err = ExtAudioFileGetProperty(s->audioFile,
 123       kExtAudioFileProperty_FileDataFormat, &propSize, &fileFormat);
 124   if (err) {
 125     char_t errorstr[20];
 126     AUBIO_ERROR("source_apple_audio: Failed opening %s, "
 127         "error in ExtAudioFileGetProperty (%s)\n", s->path,
 128         getPrintableOSStatusError(errorstr, err));
 129     goto beach;
 130   }
 131
 132   if (s->samplerate == 0) {
 133     s->samplerate = fileFormat.mSampleRate;
 134     //AUBIO_DBG("sampling rate set to 0, automagically adjusting to %d\n", samplerate);
 135   }
 136
 137   s->source_samplerate = fileFormat.mSampleRate;
 138   s->channels = fileFormat.mChannelsPerFrame;
 139
 140   AudioStreamBasicDescription clientFormat;
 141   propSize = sizeof(clientFormat);
 142   memset(&clientFormat, 0, sizeof(AudioStreamBasicDescription));
 143   clientFormat.mFormatID         = kAudioFormatLinearPCM;
 144   clientFormat.mSampleRate       = (Float64)(s->samplerate);
 145   clientFormat.mFormatFlags      = kAudioFormatFlagIsSignedInteger | kAudioFormatFlagIsPacked;
 146   clientFormat.mChannelsPerFrame = s->channels;
 147   clientFormat.mBitsPerChannel   = sizeof(short) * 8;
 148   clientFormat.mFramesPerPacket  = 1;
 149   clientFormat.mBytesPerFrame    = clientFormat.mBitsPerChannel * clientFormat.mChannelsPerFrame / 8;
 150   clientFormat.mBytesPerPacket   = clientFormat.mFramesPerPacket * clientFormat.mBytesPerFrame;
 151   clientFormat.mReserved         = 0;
 152
 153   // set the client format description
 154   err = ExtAudioFileSetProperty(s->audioFile, kExtAudioFileProperty_ClientDataFormat,
 155       propSize, &clientFormat);
 156   if (err) {
 157     char_t errorstr[20];
 158     AUBIO_ERROR("source_apple_audio: Failed opening %s, "
 159         "error in ExtAudioFileSetProperty (%s)\n", s->path,
 160         getPrintableOSStatusError(errorstr, err));
 161 #if 0
 162   // print client and format descriptions
 163   AUBIO_DBG("Opened %s\n", s->path);
 164   AUBIO_DBG("file/client Format.mFormatID:        : %3c%c%c%c / %c%c%c%c\n",
 165       (int)RT_BYTE4(fileFormat.mFormatID),   (int)RT_BYTE3(fileFormat.mFormatID),   (int)RT_BYTE2(fileFormat.mFormatID),   (int)RT_BYTE1(fileFormat.mFormatID),
 166       (int)RT_BYTE4(clientFormat.mFormatID), (int)RT_BYTE3(clientFormat.mFormatID), (int)RT_BYTE2(clientFormat.mFormatID), (int)RT_BYTE1(clientFormat.mFormatID)
 167       );
 168
 169   AUBIO_DBG("file/client Format.mSampleRate       : %6.0f / %.0f\n",     fileFormat.mSampleRate      ,      clientFormat.mSampleRate);
 170   AUBIO_DBG("file/client Format.mFormatFlags      : %6d / %d\n",    (int)fileFormat.mFormatFlags     , (int)clientFormat.mFormatFlags);
 171   AUBIO_DBG("file/client Format.mChannelsPerFrame : %6d / %d\n",    (int)fileFormat.mChannelsPerFrame, (int)clientFormat.mChannelsPerFrame);
 172   AUBIO_DBG("file/client Format.mBitsPerChannel   : %6d / %d\n",    (int)fileFormat.mBitsPerChannel  , (int)clientFormat.mBitsPerChannel);
 173   AUBIO_DBG("file/client Format.mFramesPerPacket  : %6d / %d\n",    (int)fileFormat.mFramesPerPacket , (int)clientFormat.mFramesPerPacket);
 174   AUBIO_DBG("file/client Format.mBytesPerFrame    : %6d / %d\n",    (int)fileFormat.mBytesPerFrame   , (int)clientFormat.mBytesPerFrame);
 175   AUBIO_DBG("file/client Format.mBytesPerPacket   : %6d / %d\n",    (int)fileFormat.mBytesPerPacket  , (int)clientFormat.mBytesPerPacket);
 176   AUBIO_DBG("file/client Format.mReserved         : %6d / %d\n",    (int)fileFormat.mReserved        , (int)clientFormat.mReserved);
 177 #endif
 178       goto beach;
 179   }
 180
 181   smpl_t ratio = s->source_samplerate * 1. / s->samplerate;
 182   if (ratio < 1.) {
 183     AUBIO_WRN("source_apple_audio: up-sampling %s from %0dHz to %0dHz\n",
 184         s->path, s->source_samplerate, s->samplerate);
 185   }
 186
 187   // allocate the AudioBufferList
 188   freeAudioBufferList(&s->bufferList);
 189   if (createAubioBufferList(&s->bufferList, s->channels, s->block_size * s->channels)) {
 190     AUBIO_ERR("source_apple_audio: failed creating bufferList\n");
 191     goto beach;
 192   }
 193
 194 beach:
 195   return err;
 196 }
 197
 198 void aubio_source_apple_audio_do(aubio_source_apple_audio_t *s, fvec_t * read_to, uint_t * read) {
 199   UInt32 c, v, loadedPackets = s->block_size;
 200   OSStatus err = ExtAudioFileRead(s->audioFile, &loadedPackets, &s->bufferList);
 201   if (err) {
 202     char_t errorstr[20];
 203     AUBIO_ERROR("source_apple_audio: error while reading %s "
 204         "with ExtAudioFileRead (%s)\n", s->path,
 205         getPrintableOSStatusError(errorstr, err));
 206     goto beach;
 207   }
 208
 209   short *data = (short*)s->bufferList.mBuffers[0].mData;
 210
 211   smpl_t *buf = read_to->data;
 212
 213   for (v = 0; v < loadedPackets; v++) {
 214     buf[v] = 0.;
 215     for (c = 0; c < s->channels; c++) {
 216       buf[v] += SHORT_TO_FLOAT(data[ v * s->channels + c]);
 217     }
 218     buf[v] /= (smpl_t)s->channels;
 219   }
 220   // short read, fill with zeros
 221   if (loadedPackets < s->block_size) {
 222     for (v = loadedPackets; v < s->block_size; v++) {
 223       buf[v] = 0.;
 224     }
 225   }
 226
 227   *read = (uint_t)loadedPackets;
 228   return;
 229 beach:
 230   *read = 0;
 231   return;
 232 }
 233
 234 void aubio_source_apple_audio_do_multi(aubio_source_apple_audio_t *s, fmat_t * read_to, uint_t * read) {
 235   UInt32 c, v, loadedPackets = s->block_size;
 236   OSStatus err = ExtAudioFileRead(s->audioFile, &loadedPackets, &s->bufferList);
 237   if (err) {
 238     char_t errorstr[20];
 239     AUBIO_ERROR("source_apple_audio: error while reading %s "
 240         "with ExtAudioFileRead (%s)\n", s->path,
 241         getPrintableOSStatusError(errorstr, err));
 242     goto beach;
 243   }
 244
 245   short *data = (short*)s->bufferList.mBuffers[0].mData;
 246
 247   smpl_t **buf = read_to->data;
 248
 249   for (v = 0; v < loadedPackets; v++) {
 250     for (c = 0; c < read_to->height; c++) {
 251       buf[c][v] = SHORT_TO_FLOAT(data[ v * s->channels + c]);
 252     }
 253   }
 254   // if read_data has more channels than the file
 255   if (read_to->height > s->channels) {
 256     // copy last channel to all additional channels
 257     for (v = 0; v < loadedPackets; v++) {
 258       for (c = s->channels; c < read_to->height; c++) {
 259         buf[c][v] = SHORT_TO_FLOAT(data[ v * s->channels + (s->channels - 1)]);
 260       }
 261     }
 262   }
 263   // short read, fill with zeros
 264   if (loadedPackets < s->block_size) {
 265     for (v = loadedPackets; v < s->block_size; v++) {
 266       for (c = 0; c < read_to->height; c++) {
 267         buf[c][v] = 0.;
 268       }
 269     }
 270   }
 271   *read = (uint_t)loadedPackets;
 272   return;
 273 beach:
 274   *read = 0;
 275   return;
 276 }
 277
 278 uint_t aubio_source_apple_audio_close (aubio_source_apple_audio_t *s)
 279 {
 280   OSStatus err = noErr;
 281   if (!s->audioFile) { return AUBIO_OK; }
 282   err = ExtAudioFileDispose(s->audioFile);
 283   s->audioFile = NULL;
 284   if (err) {
 285     char_t errorstr[20];
 286     AUBIO_ERROR("source_apple_audio: error while closing %s "
 287         "in ExtAudioFileDispose (%s)\n", s->path,
 288         getPrintableOSStatusError(errorstr, err));
 289     return err;
 290   }
 291   return AUBIO_OK;
 292 }
 293
 294 void del_aubio_source_apple_audio(aubio_source_apple_audio_t * s){
 295   AUBIO_ASSERT(s);
 296   aubio_source_apple_audio_close (s);
 297   if (s->path) AUBIO_FREE(s->path);
 298   freeAudioBufferList(&s->bufferList);
 299   AUBIO_FREE(s);
 300 }
 301
 302 uint_t aubio_source_apple_audio_seek (aubio_source_apple_audio_t * s, uint_t pos) {
 303   OSStatus err = noErr;
 304   if ((sint_t)pos < 0) {
 305     AUBIO_ERROR("source_apple_audio: error while seeking in %s "
 306         "(can not seek at negative position %d)\n",
 307         s->path, pos);
 308     err = -1;
 309     goto beach;
 310   }
 311   // check if we are not seeking out of the file
 312   uint_t fileLengthFrames = aubio_source_apple_audio_get_duration(s);
 313   // compute position in the source file, before resampling
 314   smpl_t ratio = s->source_samplerate * 1. / s->samplerate;
 315   SInt64 resampled_pos = (SInt64)ROUND( pos * ratio );
 316   if (resampled_pos > fileLengthFrames) {
 317     AUBIO_ERR("source_apple_audio: trying to seek in %s at pos %d, "
 318         "but file has only %d frames\n",
 319         s->path, pos, (uint_t)(fileLengthFrames / ratio));
 320     err = -1;
 321     goto beach;
 322   }
 323   // after a short read, the bufferList size needs to resetted to prepare for a full read
 324   AudioBufferList *bufferList = &s->bufferList;
 325   bufferList->mBuffers[0].mDataByteSize = s->block_size * s->channels * sizeof (short);
 326   // do the actual seek
 327   err = ExtAudioFileSeek(s->audioFile, resampled_pos);
 328   if (err) {
 329     char_t errorstr[20];
 330     AUBIO_ERROR("source_apple_audio: error while seeking %s at %d "
 331         "in ExtAudioFileSeek (%s)\n", s->path, pos,
 332         getPrintableOSStatusError(errorstr, err));
 333   }
 334 #if 0
 335   // check position after seek
 336   {
 337     SInt64 outFrameOffset = 0;
 338     err = ExtAudioFileTell(s->audioFile, &outFrameOffset);
 339     if (err) {
 340       char_t errorstr[20];
 341       AUBIO_ERROR("source_apple_audio: error while seeking %s at %d "
 342           "in ExtAudioFileTell (%s)\n", s->path, pos,
 343           getPrintableOSStatusError(errorstr, err));
 344     }
 345     AUBIO_DBG("source_apple_audio: asked seek at %d, tell got %d\n",
 346         pos, (uint_t)(outFrameOffset / ratio + .5));
 347   }
 348 #endif
 349 beach:
 350   return err;
 351 }
 352
 353 uint_t aubio_source_apple_audio_get_samplerate(const aubio_source_apple_audio_t * s) {
 354   return s->samplerate;
 355 }
 356
 357 uint_t aubio_source_apple_audio_get_channels(const aubio_source_apple_audio_t * s) {
 358   return s->channels;
 359 }
 360
 361 uint_t aubio_source_apple_audio_get_duration(const aubio_source_apple_audio_t * s) {
 362   SInt64 fileLengthFrames = 0;
 363   UInt32 propSize = sizeof(fileLengthFrames);
 364   OSStatus err = ExtAudioFileGetProperty(s->audioFile,
 365       kExtAudioFileProperty_FileLengthFrames, &propSize, &fileLengthFrames);
 366   if (err) {
 367     char_t errorstr[20];
 368     AUBIO_ERROR("source_apple_audio: Failed getting %s duration, "
 369         "error in ExtAudioFileGetProperty (%s)\n", s->path,
 370         getPrintableOSStatusError(errorstr, err));
 371     return err;
 372   }
 373   return (uint_t)fileLengthFrames;
 374 }
 375
 376 #endif /* HAVE_SOURCE_APPLE_AUDIO */