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