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