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 "config.h"
  22
  23 #ifdef HAVE_SOURCE_APPLE_AUDIO
  24
  25 #include "aubio_priv.h"
  26 #include "fvec.h"
  27 #include "fmat.h"
  28 #include "io/source_apple_audio.h"
  29
  30 // ExtAudioFileRef, AudioStreamBasicDescription, AudioBufferList, ...
  31 #include <AudioToolbox/AudioToolbox.h>
  32
  33 #define RT_BYTE1( a )      ( (a) & 0xff )
  34 #define RT_BYTE2( a )      ( ((a) >> 8) & 0xff )
  35 #define RT_BYTE3( a )      ( ((a) >> 16) & 0xff )
  36 #define RT_BYTE4( a )      ( ((a) >> 24) & 0xff )
  37
  38 #define SHORT_TO_FLOAT(x) (smpl_t)(x * 3.0517578125e-05)
  39
  40 struct _aubio_source_apple_audio_t {
  41   uint_t channels;
  42   uint_t samplerate;          //< requested samplerate
  43   uint_t source_samplerate;   //< actual source samplerate
  44   uint_t block_size;
  45
  46   char_t *path;
  47
  48   ExtAudioFileRef audioFile;
  49   AudioBufferList bufferList;
  50 };
  51
  52 extern int createAubioBufferList(AudioBufferList *bufferList, int channels, int max_source_samples);
  53 extern void freeAudioBufferList(AudioBufferList *bufferList);
  54 extern CFURLRef createURLFromPath(const char * path);
  55 char_t *getPrintableOSStatusError(char_t *str, OSStatus error);
  56
  57 uint_t aubio_source_apple_audio_open (aubio_source_apple_audio_t *s, const char_t * path);
  58
  59 aubio_source_apple_audio_t * new_aubio_source_apple_audio(const char_t * path, uint_t samplerate, uint_t block_size)
  60 {
  61   aubio_source_apple_audio_t * s = AUBIO_NEW(aubio_source_apple_audio_t);
  62
  63   if (path == NULL) {
  64     AUBIO_ERROR("source_apple_audio: Aborted opening null path\n");
  65     goto beach;
  66   }
  67
  68   if ( (sint_t)block_size <= 0 ) {
  69     AUBIO_ERROR("source_apple_audio: Can not open %s with null or negative block_size %d\n",
  70         path, block_size);
  71     goto beach;
  72   }
  73
  74   if ( (sint_t)samplerate < 0 ) {
  75     AUBIO_ERROR("source_apple_audio: Can not open %s with negative samplerate %d\n",
  76         path, samplerate);
  77     goto beach;
  78   }
  79
  80   s->block_size = block_size;
  81   s->samplerate = samplerate;
  82
  83   if ( aubio_source_apple_audio_open ( s, path ) ) {
  84     goto beach;
  85   }
  86   return s;
  87
  88 beach:
  89   AUBIO_FREE(s);
  90   return NULL;
  91 }
  92
  93 uint_t aubio_source_apple_audio_open (aubio_source_apple_audio_t *s, const char_t * path)
  94 {
  95   OSStatus err = noErr;
  96   UInt32 propSize;
  97
  98   if (s->path) AUBIO_FREE(s->path);
  99   s->path = AUBIO_ARRAY(char_t, strnlen(path, PATH_MAX) + 1);
 100   strncpy(s->path, path, strnlen(path, PATH_MAX) + 1);
 101
 102   // open the resource url
 103   CFURLRef fileURL = createURLFromPath(s->path);
 104   err = ExtAudioFileOpenURL(fileURL, &s->audioFile);
 105   CFRelease(fileURL);
 106   if (err == -43) {
 107     AUBIO_ERR("source_apple_audio: Failed opening %s, "
 108         "file not found, or no read access\n", s->path);
 109     goto beach;
 110   } else if (err) {
 111     char_t errorstr[20];
 112     AUBIO_ERR("source_apple_audio: Failed opening %s, "
 113         "error in ExtAudioFileOpenURL (%s)\n", s->path,
 114         getPrintableOSStatusError(errorstr, err));
 115     goto beach;
 116   }
 117
 118   // create an empty AudioStreamBasicDescription
 119   AudioStreamBasicDescription fileFormat;
 120   propSize = sizeof(fileFormat);
 121   memset(&fileFormat, 0, sizeof(AudioStreamBasicDescription));
 122
 123   // fill it with the file description
 124   err = ExtAudioFileGetProperty(s->audioFile,
 125       kExtAudioFileProperty_FileDataFormat, &propSize, &fileFormat);
 126   if (err) {
 127     char_t errorstr[20];
 128     AUBIO_ERROR("source_apple_audio: Failed opening %s, "
 129         "error in ExtAudioFileGetProperty (%s)\n", s->path,
 130         getPrintableOSStatusError(errorstr, err));
 131     goto beach;
 132   }
 133
 134   if (s->samplerate == 0) {
 135     s->samplerate = fileFormat.mSampleRate;
 136     //AUBIO_DBG("sampling rate set to 0, automagically adjusting to %d\n", samplerate);
 137   }
 138
 139   s->source_samplerate = fileFormat.mSampleRate;
 140   s->channels = fileFormat.mChannelsPerFrame;
 141
 142   AudioStreamBasicDescription clientFormat;
 143   propSize = sizeof(clientFormat);
 144   memset(&clientFormat, 0, sizeof(AudioStreamBasicDescription));
 145   clientFormat.mFormatID         = kAudioFormatLinearPCM;
 146   clientFormat.mSampleRate       = (Float64)(s->samplerate);
 147   clientFormat.mFormatFlags      = kAudioFormatFlagIsSignedInteger | kAudioFormatFlagIsPacked;
 148   clientFormat.mChannelsPerFrame = s->channels;
 149   clientFormat.mBitsPerChannel   = sizeof(short) * 8;
 150   clientFormat.mFramesPerPacket  = 1;
 151   clientFormat.mBytesPerFrame    = clientFormat.mBitsPerChannel * clientFormat.mChannelsPerFrame / 8;
 152   clientFormat.mBytesPerPacket   = clientFormat.mFramesPerPacket * clientFormat.mBytesPerFrame;
 153   clientFormat.mReserved         = 0;
 154
 155   // set the client format description
 156   err = ExtAudioFileSetProperty(s->audioFile, kExtAudioFileProperty_ClientDataFormat,
 157       propSize, &clientFormat);
 158   if (err) {
 159     char_t errorstr[20];
 160     AUBIO_ERROR("source_apple_audio: Failed opening %s, "
 161         "error in ExtAudioFileSetProperty (%s)\n", s->path,
 162         getPrintableOSStatusError(errorstr, err));
 163 #if 0
 164   // print client and format descriptions
 165   AUBIO_DBG("Opened %s\n", s->path);
 166   AUBIO_DBG("file/client Format.mFormatID:        : %3c%c%c%c / %c%c%c%c\n",
 167       (int)RT_BYTE4(fileFormat.mFormatID),   (int)RT_BYTE3(fileFormat.mFormatID),   (int)RT_BYTE2(fileFormat.mFormatID),   (int)RT_BYTE1(fileFormat.mFormatID),
 168       (int)RT_BYTE4(clientFormat.mFormatID), (int)RT_BYTE3(clientFormat.mFormatID), (int)RT_BYTE2(clientFormat.mFormatID), (int)RT_BYTE1(clientFormat.mFormatID)
 169       );
 170
 171   AUBIO_DBG("file/client Format.mSampleRate       : %6.0f / %.0f\n",     fileFormat.mSampleRate      ,      clientFormat.mSampleRate);
 172   AUBIO_DBG("file/client Format.mFormatFlags      : %6d / %d\n",    (int)fileFormat.mFormatFlags     , (int)clientFormat.mFormatFlags);
 173   AUBIO_DBG("file/client Format.mChannelsPerFrame : %6d / %d\n",    (int)fileFormat.mChannelsPerFrame, (int)clientFormat.mChannelsPerFrame);
 174   AUBIO_DBG("file/client Format.mBitsPerChannel   : %6d / %d\n",    (int)fileFormat.mBitsPerChannel  , (int)clientFormat.mBitsPerChannel);
 175   AUBIO_DBG("file/client Format.mFramesPerPacket  : %6d / %d\n",    (int)fileFormat.mFramesPerPacket , (int)clientFormat.mFramesPerPacket);
 176   AUBIO_DBG("file/client Format.mBytesPerFrame    : %6d / %d\n",    (int)fileFormat.mBytesPerFrame   , (int)clientFormat.mBytesPerFrame);
 177   AUBIO_DBG("file/client Format.mBytesPerPacket   : %6d / %d\n",    (int)fileFormat.mBytesPerPacket  , (int)clientFormat.mBytesPerPacket);
 178   AUBIO_DBG("file/client Format.mReserved         : %6d / %d\n",    (int)fileFormat.mReserved        , (int)clientFormat.mReserved);
 179 #endif
 180       goto beach;
 181   }
 182
 183   smpl_t ratio = s->source_samplerate * 1. / s->samplerate;
 184   if (ratio < 1.) {
 185     AUBIO_WRN("source_apple_audio: up-sampling %s from %0dHz to %0dHz\n",
 186         s->path, s->source_samplerate, s->samplerate);
 187   }
 188
 189   // allocate the AudioBufferList
 190   freeAudioBufferList(&s->bufferList);
 191   if (createAubioBufferList(&s->bufferList, s->channels, s->block_size * s->channels)) {
 192     AUBIO_ERR("source_apple_audio: failed creating bufferList\n");
 193     goto beach;
 194   }
 195
 196 beach:
 197   return err;
 198 }
 199
 200 void aubio_source_apple_audio_do(aubio_source_apple_audio_t *s, fvec_t * read_to, uint_t * read) {
 201   UInt32 c, v, loadedPackets = s->block_size;
 202   OSStatus err = ExtAudioFileRead(s->audioFile, &loadedPackets, &s->bufferList);
 203   if (err) {
 204     char_t errorstr[20];
 205     AUBIO_ERROR("source_apple_audio: error while reading %s "
 206         "with ExtAudioFileRead (%s)\n", s->path,
 207         getPrintableOSStatusError(errorstr, err));
 208     goto beach;
 209   }
 210
 211   short *data = (short*)s->bufferList.mBuffers[0].mData;
 212
 213   smpl_t *buf = read_to->data;
 214
 215   for (v = 0; v < loadedPackets; v++) {
 216     buf[v] = 0.;
 217     for (c = 0; c < s->channels; c++) {
 218       buf[v] += SHORT_TO_FLOAT(data[ v * s->channels + c]);
 219     }
 220     buf[v] /= (smpl_t)s->channels;
 221   }
 222   // short read, fill with zeros
 223   if (loadedPackets < s->block_size) {
 224     for (v = loadedPackets; v < s->block_size; v++) {
 225       buf[v] = 0.;
 226     }
 227   }
 228
 229   *read = (uint_t)loadedPackets;
 230   return;
 231 beach:
 232   *read = 0;
 233   return;
 234 }
 235
 236 void aubio_source_apple_audio_do_multi(aubio_source_apple_audio_t *s, fmat_t * read_to, uint_t * read) {
 237   UInt32 c, v, loadedPackets = s->block_size;
 238   OSStatus err = ExtAudioFileRead(s->audioFile, &loadedPackets, &s->bufferList);
 239   if (err) {
 240     char_t errorstr[20];
 241     AUBIO_ERROR("source_apple_audio: error while reading %s "
 242         "with ExtAudioFileRead (%s)\n", s->path,
 243         getPrintableOSStatusError(errorstr, err));
 244     goto beach;
 245   }
 246
 247   short *data = (short*)s->bufferList.mBuffers[0].mData;
 248
 249   smpl_t **buf = read_to->data;
 250
 251   for (v = 0; v < loadedPackets; v++) {
 252     for (c = 0; c < read_to->height; c++) {
 253       buf[c][v] = SHORT_TO_FLOAT(data[ v * s->channels + c]);
 254     }
 255   }
 256   // if read_data has more channels than the file
 257   if (read_to->height > s->channels) {
 258     // copy last channel to all additional channels
 259     for (v = 0; v < loadedPackets; v++) {
 260       for (c = s->channels; c < read_to->height; c++) {
 261         buf[c][v] = SHORT_TO_FLOAT(data[ v * s->channels + (s->channels - 1)]);
 262       }
 263     }
 264   }
 265   // short read, fill with zeros
 266   if (loadedPackets < s->block_size) {
 267     for (v = loadedPackets; v < s->block_size; v++) {
 268       for (c = 0; c < read_to->height; c++) {
 269         buf[c][v] = 0.;
 270       }
 271     }
 272   }
 273   *read = (uint_t)loadedPackets;
 274   return;
 275 beach:
 276   *read = 0;
 277   return;
 278 }
 279
 280 uint_t aubio_source_apple_audio_close (aubio_source_apple_audio_t *s)
 281 {
 282   OSStatus err = noErr;
 283   if (!s->audioFile) { return AUBIO_FAIL; }
 284   err = ExtAudioFileDispose(s->audioFile);
 285   s->audioFile = NULL;
 286   if (err) {
 287     char_t errorstr[20];
 288     AUBIO_ERROR("source_apple_audio: error while closing %s "
 289         "in ExtAudioFileDispose (%s)\n", s->path,
 290         getPrintableOSStatusError(errorstr, err));
 291     return err;
 292   }
 293   return AUBIO_OK;
 294 }
 295
 296 void del_aubio_source_apple_audio(aubio_source_apple_audio_t * s){
 297   aubio_source_apple_audio_close (s);
 298   if (s->path) AUBIO_FREE(s->path);
 299   freeAudioBufferList(&s->bufferList);
 300   AUBIO_FREE(s);
 301   return;
 302 }
 303
 304 uint_t aubio_source_apple_audio_seek (aubio_source_apple_audio_t * s, uint_t pos) {
 305   OSStatus err = noErr;
 306   if ((sint_t)pos < 0) {
 307     AUBIO_ERROR("source_apple_audio: error while seeking in %s "
 308         "(can not seek at negative position %d)\n",
 309         s->path, pos);
 310     err = -1;
 311     goto beach;
 312   }
 313   // check if we are not seeking out of the file
 314   uint_t fileLengthFrames = aubio_source_apple_audio_get_duration(s);
 315   // compute position in the source file, before resampling
 316   smpl_t ratio = s->source_samplerate * 1. / s->samplerate;
 317   SInt64 resampled_pos = (SInt64)ROUND( pos * ratio );
 318   if (resampled_pos > fileLengthFrames) {
 319     AUBIO_ERR("source_apple_audio: trying to seek in %s at pos %d, "
 320         "but file has only %d frames\n",
 321         s->path, pos, (uint_t)(fileLengthFrames / ratio));
 322     err = -1;
 323     goto beach;
 324   }
 325   // after a short read, the bufferList size needs to resetted to prepare for a full read
 326   AudioBufferList *bufferList = &s->bufferList;
 327   bufferList->mBuffers[0].mDataByteSize = s->block_size * s->channels * sizeof (short);
 328   // do the actual seek
 329   err = ExtAudioFileSeek(s->audioFile, resampled_pos);
 330   if (err) {
 331     char_t errorstr[20];
 332     AUBIO_ERROR("source_apple_audio: error while seeking %s at %d "
 333         "in ExtAudioFileSeek (%s)\n", s->path, pos,
 334         getPrintableOSStatusError(errorstr, err));
 335   }
 336 #if 0
 337   // check position after seek
 338   {
 339     SInt64 outFrameOffset = 0;
 340     err = ExtAudioFileTell(s->audioFile, &outFrameOffset);
 341     if (err) {
 342       char_t errorstr[20];
 343       AUBIO_ERROR("source_apple_audio: error while seeking %s at %d "
 344           "in ExtAudioFileTell (%s)\n", s->path, pos,
 345           getPrintableOSStatusError(errorstr, err));
 346     }
 347     AUBIO_DBG("source_apple_audio: asked seek at %d, tell got %d\n",
 348         pos, (uint_t)(outFrameOffset / ratio + .5));
 349   }
 350 #endif
 351 beach:
 352   return err;
 353 }
 354
 355 uint_t aubio_source_apple_audio_get_samplerate(const aubio_source_apple_audio_t * s) {
 356   return s->samplerate;
 357 }
 358
 359 uint_t aubio_source_apple_audio_get_channels(const aubio_source_apple_audio_t * s) {
 360   return s->channels;
 361 }
 362
 363 uint_t aubio_source_apple_audio_get_duration(const aubio_source_apple_audio_t * s) {
 364   SInt64 fileLengthFrames = 0;
 365   UInt32 propSize = sizeof(fileLengthFrames);
 366   OSStatus err = ExtAudioFileGetProperty(s->audioFile,
 367       kExtAudioFileProperty_FileLengthFrames, &propSize, &fileLengthFrames);
 368   if (err) {
 369     char_t errorstr[20];
 370     AUBIO_ERROR("source_apple_audio: Failed getting %s duration, "
 371         "error in ExtAudioFileGetProperty (%s)\n", s->path,
 372         getPrintableOSStatusError(errorstr, err));
 373     return err;
 374   }
 375   return (uint_t)fileLengthFrames;
 376 }
 377
 378 #endif /* HAVE_SOURCE_APPLE_AUDIO */