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 "ioutils.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 struct _aubio_source_apple_audio_t {
  39   uint_t channels;
  40   uint_t samplerate;          //< requested samplerate
  41   uint_t source_samplerate;   //< actual source samplerate
  42   uint_t block_size;
  43
  44   char_t *path;
  45
  46   ExtAudioFileRef audioFile;
  47   AudioBufferList bufferList;
  48 };
  49
  50 extern int createAudioBufferList(AudioBufferList *bufferList, int channels, int max_source_samples);
  51 extern void freeAudioBufferList(AudioBufferList *bufferList);
  52 extern CFURLRef createURLFromPath(const char * path);
  53 char_t *getPrintableOSStatusError(char_t *str, OSStatus error);
  54
  55 uint_t aubio_source_apple_audio_open (aubio_source_apple_audio_t *s, const char_t * path);
  56
  57 aubio_source_apple_audio_t * new_aubio_source_apple_audio(const char_t * path, uint_t samplerate, uint_t block_size)
  58 {
  59   aubio_source_apple_audio_t * s = AUBIO_NEW(aubio_source_apple_audio_t);
  60
  61   if (path == NULL || strnlen(path, PATH_MAX) < 1) {
  62     AUBIO_ERROR("source_apple_audio: Aborted opening null path\n");
  63     goto beach;
  64   }
  65
  66   if ( (sint_t)block_size <= 0 ) {
  67     AUBIO_ERROR("source_apple_audio: Can not open %s with null or negative block_size %d\n",
  68         path, block_size);
  69     goto beach;
  70   }
  71
  72   if ( (sint_t)samplerate < 0 ) {
  73     AUBIO_ERROR("source_apple_audio: Can not open %s with negative samplerate %d\n",
  74         path, samplerate);
  75     goto beach;
  76   }
  77
  78   s->block_size = block_size;
  79   s->samplerate = samplerate;
  80
  81   if ( aubio_source_apple_audio_open ( s, path ) ) {
  82     goto beach;
  83   }
  84   return s;
  85
  86 beach:
  87   del_aubio_source_apple_audio(s);
  88   return NULL;
  89 }
  90
  91 uint_t aubio_source_apple_audio_open (aubio_source_apple_audio_t *s, const char_t * path)
  92 {
  93   OSStatus err = noErr;
  94   UInt32 propSize;
  95
  96   s->path = AUBIO_ARRAY(char_t, strnlen(path, PATH_MAX) + 1);
  97   strncpy(s->path, path, strnlen(path, PATH_MAX) + 1);
  98
  99   // open the resource url
 100   CFURLRef fileURL = createURLFromPath(s->path);
 101   err = ExtAudioFileOpenURL(fileURL, &s->audioFile);
 102   CFRelease(fileURL);
 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(AudioStreamBasicDescription);
 141   memset(&clientFormat, 0, sizeof(AudioStreamBasicDescription));
 142   clientFormat.mFormatID         = kAudioFormatLinearPCM;
 143   clientFormat.mSampleRate       = (Float64)(s->samplerate);
 144   clientFormat.mFormatFlags      = kAudioFormatFlagIsFloat;
 145   clientFormat.mChannelsPerFrame = s->channels;
 146   clientFormat.mBitsPerChannel   = sizeof(smpl_t) * 8;
 147   clientFormat.mFramesPerPacket  = 1;
 148   clientFormat.mBytesPerFrame    = clientFormat.mBitsPerChannel * clientFormat.mChannelsPerFrame / 8;
 149   clientFormat.mBytesPerPacket   = clientFormat.mFramesPerPacket * clientFormat.mBytesPerFrame;
 150
 151   // set the client format description
 152   err = ExtAudioFileSetProperty(s->audioFile, kExtAudioFileProperty_ClientDataFormat,
 153       propSize, &clientFormat);
 154   if (err) {
 155     char_t errorstr[20];
 156     AUBIO_ERROR("source_apple_audio: Failed opening %s, "
 157         "error in ExtAudioFileSetProperty (%s)\n", s->path,
 158         getPrintableOSStatusError(errorstr, err));
 159 #if 0
 160   // print client and format descriptions
 161   AUBIO_DBG("Opened %s\n", s->path);
 162   AUBIO_DBG("file/client Format.mFormatID:        : %3c%c%c%c / %c%c%c%c\n",
 163       (int)RT_BYTE4(fileFormat.mFormatID),   (int)RT_BYTE3(fileFormat.mFormatID),   (int)RT_BYTE2(fileFormat.mFormatID),   (int)RT_BYTE1(fileFormat.mFormatID),
 164       (int)RT_BYTE4(clientFormat.mFormatID), (int)RT_BYTE3(clientFormat.mFormatID), (int)RT_BYTE2(clientFormat.mFormatID), (int)RT_BYTE1(clientFormat.mFormatID)
 165       );
 166
 167   AUBIO_DBG("file/client Format.mSampleRate       : %6.0f / %.0f\n",     fileFormat.mSampleRate      ,      clientFormat.mSampleRate);
 168   AUBIO_DBG("file/client Format.mFormatFlags      : %6d / %d\n",    (int)fileFormat.mFormatFlags     , (int)clientFormat.mFormatFlags);
 169   AUBIO_DBG("file/client Format.mChannelsPerFrame : %6d / %d\n",    (int)fileFormat.mChannelsPerFrame, (int)clientFormat.mChannelsPerFrame);
 170   AUBIO_DBG("file/client Format.mBitsPerChannel   : %6d / %d\n",    (int)fileFormat.mBitsPerChannel  , (int)clientFormat.mBitsPerChannel);
 171   AUBIO_DBG("file/client Format.mFramesPerPacket  : %6d / %d\n",    (int)fileFormat.mFramesPerPacket , (int)clientFormat.mFramesPerPacket);
 172   AUBIO_DBG("file/client Format.mBytesPerFrame    : %6d / %d\n",    (int)fileFormat.mBytesPerFrame   , (int)clientFormat.mBytesPerFrame);
 173   AUBIO_DBG("file/client Format.mBytesPerPacket   : %6d / %d\n",    (int)fileFormat.mBytesPerPacket  , (int)clientFormat.mBytesPerPacket);
 174   AUBIO_DBG("file/client Format.mReserved         : %6d / %d\n",    (int)fileFormat.mReserved        , (int)clientFormat.mReserved);
 175 #endif
 176       goto beach;
 177   }
 178
 179   smpl_t ratio = s->source_samplerate * 1. / s->samplerate;
 180   if (ratio < 1.) {
 181     AUBIO_WRN("source_apple_audio: up-sampling %s from %0dHz to %0dHz\n",
 182         s->path, s->source_samplerate, s->samplerate);
 183   }
 184
 185   // allocate the AudioBufferList
 186   freeAudioBufferList(&s->bufferList);
 187   if (createAudioBufferList(&s->bufferList, s->channels, s->block_size * s->channels)) {
 188     AUBIO_ERR("source_apple_audio: failed creating bufferList\n");
 189     goto beach;
 190   }
 191
 192 beach:
 193   return err;
 194 }
 195
 196 static UInt32 aubio_source_apple_audio_read_frame(aubio_source_apple_audio_t *s)
 197 {
 198   UInt32 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   }
 206   return loadedPackets;
 207 }
 208
 209 void aubio_source_apple_audio_do(aubio_source_apple_audio_t *s, fvec_t * read_to,
 210     uint_t * read) {
 211   uint_t c, v;
 212   UInt32 loadedPackets = aubio_source_apple_audio_read_frame(s);
 213   uint_t length = aubio_source_validate_input_length("source_apple_audio",
 214       s->path, s->block_size, read_to->length);
 215   smpl_t *data = (smpl_t*)s->bufferList.mBuffers[0].mData;
 216
 217   length = MIN(loadedPackets, length);
 218
 219   for (v = 0; v < length; v++) {
 220     read_to->data[v] = 0.;
 221     for (c = 0; c < s->channels; c++) {
 222       read_to->data[v] += data[ v * s->channels + c];
 223     }
 224     read_to->data[v] /= (smpl_t)s->channels;
 225   }
 226   // short read, fill with zeros
 227   aubio_source_pad_output(read_to, length);
 228
 229   *read = (uint_t)length;
 230 }
 231
 232 void aubio_source_apple_audio_do_multi(aubio_source_apple_audio_t *s, fmat_t * read_to, uint_t * read) {
 233   uint_t c, v;
 234   uint_t length = aubio_source_validate_input_length("source_apple_audio",
 235       s->path, s->block_size, read_to->length);
 236   uint_t channels = aubio_source_validate_input_channels("source_apple_audio",
 237       s->path, s->channels, read_to->height);
 238   UInt32 loadedPackets = aubio_source_apple_audio_read_frame(s);
 239   smpl_t *data = (smpl_t*)s->bufferList.mBuffers[0].mData;
 240
 241   length = MIN(loadedPackets, length);
 242
 243   for (v = 0; v < length; v++) {
 244     for (c = 0; c < channels; c++) {
 245       read_to->data[c][v] = data[ v * s->channels + c];
 246     }
 247   }
 248
 249   aubio_source_pad_multi_output(read_to, s->channels, (uint_t)length);
 250
 251   *read = (uint_t)length;
 252 }
 253
 254 uint_t aubio_source_apple_audio_close (aubio_source_apple_audio_t *s)
 255 {
 256   OSStatus err = noErr;
 257   if (!s->audioFile) { return AUBIO_OK; }
 258   err = ExtAudioFileDispose(s->audioFile);
 259   s->audioFile = NULL;
 260   if (err) {
 261     char_t errorstr[20];
 262     AUBIO_ERROR("source_apple_audio: error while closing %s "
 263         "in ExtAudioFileDispose (%s)\n", s->path,
 264         getPrintableOSStatusError(errorstr, err));
 265     return err;
 266   }
 267   return AUBIO_OK;
 268 }
 269
 270 void del_aubio_source_apple_audio(aubio_source_apple_audio_t * s){
 271   AUBIO_ASSERT(s);
 272   aubio_source_apple_audio_close (s);
 273   if (s->path) AUBIO_FREE(s->path);
 274   freeAudioBufferList(&s->bufferList);
 275   AUBIO_FREE(s);
 276 }
 277
 278 uint_t aubio_source_apple_audio_seek (aubio_source_apple_audio_t * s, uint_t pos) {
 279   OSStatus err = noErr;
 280   if ((sint_t)pos < 0) {
 281     AUBIO_ERROR("source_apple_audio: error while seeking in %s "
 282         "(can not seek at negative position %d)\n",
 283         s->path, pos);
 284     err = -1;
 285     goto beach;
 286   }
 287   // check if we are not seeking out of the file
 288   uint_t fileLengthFrames = aubio_source_apple_audio_get_duration(s);
 289   // compute position in the source file, before resampling
 290   smpl_t ratio = s->source_samplerate * 1. / s->samplerate;
 291   SInt64 resampled_pos = (SInt64)ROUND( pos * ratio );
 292   if (resampled_pos > fileLengthFrames) {
 293     AUBIO_ERR("source_apple_audio: trying to seek in %s at pos %d, "
 294         "but file has only %d frames\n",
 295         s->path, pos, (uint_t)(fileLengthFrames / ratio));
 296     err = -1;
 297     goto beach;
 298   }
 299   // after a short read, the bufferList size needs to resetted to prepare for a full read
 300   AudioBufferList *bufferList = &s->bufferList;
 301   bufferList->mBuffers[0].mDataByteSize = s->block_size * s->channels * sizeof (smpl_t);
 302   // do the actual seek
 303   err = ExtAudioFileSeek(s->audioFile, resampled_pos);
 304   if (err) {
 305     char_t errorstr[20];
 306     AUBIO_ERROR("source_apple_audio: error while seeking %s at %d "
 307         "in ExtAudioFileSeek (%s)\n", s->path, pos,
 308         getPrintableOSStatusError(errorstr, err));
 309   }
 310 #if 0
 311   // check position after seek
 312   {
 313     SInt64 outFrameOffset = 0;
 314     err = ExtAudioFileTell(s->audioFile, &outFrameOffset);
 315     if (err) {
 316       char_t errorstr[20];
 317       AUBIO_ERROR("source_apple_audio: error while seeking %s at %d "
 318           "in ExtAudioFileTell (%s)\n", s->path, pos,
 319           getPrintableOSStatusError(errorstr, err));
 320     }
 321     AUBIO_DBG("source_apple_audio: asked seek at %d, tell got %d\n",
 322         pos, (uint_t)(outFrameOffset / ratio + .5));
 323   }
 324 #endif
 325 beach:
 326   return err;
 327 }
 328
 329 uint_t aubio_source_apple_audio_get_samplerate(const aubio_source_apple_audio_t * s) {
 330   return s->samplerate;
 331 }
 332
 333 uint_t aubio_source_apple_audio_get_channels(const aubio_source_apple_audio_t * s) {
 334   return s->channels;
 335 }
 336
 337 uint_t aubio_source_apple_audio_get_duration(const aubio_source_apple_audio_t * s) {
 338   SInt64 fileLengthFrames = 0;
 339   UInt32 propSize = sizeof(fileLengthFrames);
 340   OSStatus err = ExtAudioFileGetProperty(s->audioFile,
 341       kExtAudioFileProperty_FileLengthFrames, &propSize, &fileLengthFrames);
 342   if (err) {
 343     char_t errorstr[20];
 344     AUBIO_ERROR("source_apple_audio: Failed getting %s duration, "
 345         "error in ExtAudioFileGetProperty (%s)\n", s->path,
 346         getPrintableOSStatusError(errorstr, err));
 347     return 0;
 348   }
 349   return (uint_t)fileLengthFrames;
 350 }
 351
 352 #endif /* HAVE_SOURCE_APPLE_AUDIO */