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) {
  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   if (s->path) AUBIO_FREE(s->path);
  98   s->path = AUBIO_ARRAY(char_t, strnlen(path, PATH_MAX) + 1);
  99   strncpy(s->path, path, strnlen(path, PATH_MAX) + 1);
 100
 101   // open the resource url
 102   CFURLRef fileURL = createURLFromPath(s->path);
 103   err = ExtAudioFileOpenURL(fileURL, &s->audioFile);
 104   CFRelease(fileURL);
 105   if (err == -43) {
 106     AUBIO_ERR("source_apple_audio: Failed opening %s, "
 107         "file not found, or no read access\n", s->path);
 108     goto beach;
 109   } else if (err) {
 110     char_t errorstr[20];
 111     AUBIO_ERR("source_apple_audio: Failed opening %s, "
 112         "error in ExtAudioFileOpenURL (%s)\n", s->path,
 113         getPrintableOSStatusError(errorstr, err));
 114     goto beach;
 115   }
 116
 117   // create an empty AudioStreamBasicDescription
 118   AudioStreamBasicDescription fileFormat;
 119   propSize = sizeof(fileFormat);
 120   memset(&fileFormat, 0, sizeof(AudioStreamBasicDescription));
 121
 122   // fill it with the file description
 123   err = ExtAudioFileGetProperty(s->audioFile,
 124       kExtAudioFileProperty_FileDataFormat, &propSize, &fileFormat);
 125   if (err) {
 126     char_t errorstr[20];
 127     AUBIO_ERROR("source_apple_audio: Failed opening %s, "
 128         "error in ExtAudioFileGetProperty (%s)\n", s->path,
 129         getPrintableOSStatusError(errorstr, err));
 130     goto beach;
 131   }
 132
 133   if (s->samplerate == 0) {
 134     s->samplerate = fileFormat.mSampleRate;
 135     //AUBIO_DBG("sampling rate set to 0, automagically adjusting to %d\n", samplerate);
 136   }
 137
 138   s->source_samplerate = fileFormat.mSampleRate;
 139   s->channels = fileFormat.mChannelsPerFrame;
 140
 141   AudioStreamBasicDescription clientFormat;
 142   propSize = sizeof(clientFormat);
 143   memset(&clientFormat, 0, sizeof(AudioStreamBasicDescription));
 144   clientFormat.mFormatID         = kAudioFormatLinearPCM;
 145   clientFormat.mSampleRate       = (Float64)(s->samplerate);
 146   clientFormat.mFormatFlags      = kAudioFormatFlagIsSignedInteger | kAudioFormatFlagIsPacked;
 147   clientFormat.mChannelsPerFrame = s->channels;
 148   clientFormat.mBitsPerChannel   = sizeof(short) * 8;
 149   clientFormat.mFramesPerPacket  = 1;
 150   clientFormat.mBytesPerFrame    = clientFormat.mBitsPerChannel * clientFormat.mChannelsPerFrame / 8;
 151   clientFormat.mBytesPerPacket   = clientFormat.mFramesPerPacket * clientFormat.mBytesPerFrame;
 152   clientFormat.mReserved         = 0;
 153
 154   // set the client format description
 155   err = ExtAudioFileSetProperty(s->audioFile, kExtAudioFileProperty_ClientDataFormat,
 156       propSize, &clientFormat);
 157   if (err) {
 158     char_t errorstr[20];
 159     AUBIO_ERROR("source_apple_audio: Failed opening %s, "
 160         "error in ExtAudioFileSetProperty (%s)\n", s->path,
 161         getPrintableOSStatusError(errorstr, err));
 162 #if 0
 163   // print client and format descriptions
 164   AUBIO_DBG("Opened %s\n", s->path);
 165   AUBIO_DBG("file/client Format.mFormatID:        : %3c%c%c%c / %c%c%c%c\n",
 166       (int)RT_BYTE4(fileFormat.mFormatID),   (int)RT_BYTE3(fileFormat.mFormatID),   (int)RT_BYTE2(fileFormat.mFormatID),   (int)RT_BYTE1(fileFormat.mFormatID),
 167       (int)RT_BYTE4(clientFormat.mFormatID), (int)RT_BYTE3(clientFormat.mFormatID), (int)RT_BYTE2(clientFormat.mFormatID), (int)RT_BYTE1(clientFormat.mFormatID)
 168       );
 169
 170   AUBIO_DBG("file/client Format.mSampleRate       : %6.0f / %.0f\n",     fileFormat.mSampleRate      ,      clientFormat.mSampleRate);
 171   AUBIO_DBG("file/client Format.mFormatFlags      : %6d / %d\n",    (int)fileFormat.mFormatFlags     , (int)clientFormat.mFormatFlags);
 172   AUBIO_DBG("file/client Format.mChannelsPerFrame : %6d / %d\n",    (int)fileFormat.mChannelsPerFrame, (int)clientFormat.mChannelsPerFrame);
 173   AUBIO_DBG("file/client Format.mBitsPerChannel   : %6d / %d\n",    (int)fileFormat.mBitsPerChannel  , (int)clientFormat.mBitsPerChannel);
 174   AUBIO_DBG("file/client Format.mFramesPerPacket  : %6d / %d\n",    (int)fileFormat.mFramesPerPacket , (int)clientFormat.mFramesPerPacket);
 175   AUBIO_DBG("file/client Format.mBytesPerFrame    : %6d / %d\n",    (int)fileFormat.mBytesPerFrame   , (int)clientFormat.mBytesPerFrame);
 176   AUBIO_DBG("file/client Format.mBytesPerPacket   : %6d / %d\n",    (int)fileFormat.mBytesPerPacket  , (int)clientFormat.mBytesPerPacket);
 177   AUBIO_DBG("file/client Format.mReserved         : %6d / %d\n",    (int)fileFormat.mReserved        , (int)clientFormat.mReserved);
 178 #endif
 179       goto beach;
 180   }
 181
 182   smpl_t ratio = s->source_samplerate * 1. / s->samplerate;
 183   if (ratio < 1.) {
 184     AUBIO_WRN("source_apple_audio: up-sampling %s from %0dHz to %0dHz\n",
 185         s->path, s->source_samplerate, s->samplerate);
 186   }
 187
 188   // allocate the AudioBufferList
 189   freeAudioBufferList(&s->bufferList);
 190   if (createAubioBufferList(&s->bufferList, s->channels, s->block_size * s->channels)) {
 191     AUBIO_ERR("source_apple_audio: failed creating bufferList\n");
 192     goto beach;
 193   }
 194
 195 beach:
 196   return err;
 197 }
 198
 199 void aubio_source_apple_audio_do(aubio_source_apple_audio_t *s, fvec_t * read_to, uint_t * read) {
 200   UInt32 c, v, loadedPackets = s->block_size;
 201   OSStatus err = ExtAudioFileRead(s->audioFile, &loadedPackets, &s->bufferList);
 202   if (err) {
 203     char_t errorstr[20];
 204     AUBIO_ERROR("source_apple_audio: error while reading %s "
 205         "with ExtAudioFileRead (%s)\n", s->path,
 206         getPrintableOSStatusError(errorstr, err));
 207     goto beach;
 208   }
 209
 210   short *data = (short*)s->bufferList.mBuffers[0].mData;
 211
 212   smpl_t *buf = read_to->data;
 213
 214   for (v = 0; v < loadedPackets; v++) {
 215     buf[v] = 0.;
 216     for (c = 0; c < s->channels; c++) {
 217       buf[v] += SHORT_TO_FLOAT(data[ v * s->channels + c]);
 218     }
 219     buf[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       buf[v] = 0.;
 225     }
 226   }
 227
 228   *read = (uint_t)loadedPackets;
 229   return;
 230 beach:
 231   *read = 0;
 232   return;
 233 }
 234
 235 void aubio_source_apple_audio_do_multi(aubio_source_apple_audio_t *s, fmat_t * read_to, uint_t * read) {
 236   UInt32 c, v, loadedPackets = s->block_size;
 237   OSStatus err = ExtAudioFileRead(s->audioFile, &loadedPackets, &s->bufferList);
 238   if (err) {
 239     char_t errorstr[20];
 240     AUBIO_ERROR("source_apple_audio: error while reading %s "
 241         "with ExtAudioFileRead (%s)\n", s->path,
 242         getPrintableOSStatusError(errorstr, err));
 243     goto beach;
 244   }
 245
 246   short *data = (short*)s->bufferList.mBuffers[0].mData;
 247
 248   smpl_t **buf = read_to->data;
 249
 250   for (v = 0; v < loadedPackets; v++) {
 251     for (c = 0; c < read_to->height; c++) {
 252       buf[c][v] = SHORT_TO_FLOAT(data[ v * s->channels + c]);
 253     }
 254   }
 255   // if read_data has more channels than the file
 256   if (read_to->height > s->channels) {
 257     // copy last channel to all additional channels
 258     for (v = 0; v < loadedPackets; v++) {
 259       for (c = s->channels; c < read_to->height; c++) {
 260         buf[c][v] = SHORT_TO_FLOAT(data[ v * s->channels + (s->channels - 1)]);
 261       }
 262     }
 263   }
 264   // short read, fill with zeros
 265   if (loadedPackets < s->block_size) {
 266     for (v = loadedPackets; v < s->block_size; v++) {
 267       for (c = 0; c < read_to->height; c++) {
 268         buf[c][v] = 0.;
 269       }
 270     }
 271   }
 272   *read = (uint_t)loadedPackets;
 273   return;
 274 beach:
 275   *read = 0;
 276   return;
 277 }
 278
 279 uint_t aubio_source_apple_audio_close (aubio_source_apple_audio_t *s)
 280 {
 281   OSStatus err = noErr;
 282   if (!s->audioFile) { return AUBIO_OK; }
 283   err = ExtAudioFileDispose(s->audioFile);
 284   s->audioFile = NULL;
 285   if (err) {
 286     char_t errorstr[20];
 287     AUBIO_ERROR("source_apple_audio: error while closing %s "
 288         "in ExtAudioFileDispose (%s)\n", s->path,
 289         getPrintableOSStatusError(errorstr, err));
 290     return err;
 291   }
 292   return AUBIO_OK;
 293 }
 294
 295 void del_aubio_source_apple_audio(aubio_source_apple_audio_t * 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   return;
 301 }
 302
 303 uint_t aubio_source_apple_audio_seek (aubio_source_apple_audio_t * s, uint_t pos) {
 304   OSStatus err = noErr;
 305   if ((sint_t)pos < 0) {
 306     AUBIO_ERROR("source_apple_audio: error while seeking in %s "
 307         "(can not seek at negative position %d)\n",
 308         s->path, pos);
 309     err = -1;
 310     goto beach;
 311   }
 312   // check if we are not seeking out of the file
 313   uint_t fileLengthFrames = aubio_source_apple_audio_get_duration(s);
 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(const aubio_source_apple_audio_t * s) {
 355   return s->samplerate;
 356 }
 357
 358 uint_t aubio_source_apple_audio_get_channels(const aubio_source_apple_audio_t * s) {
 359   return s->channels;
 360 }
 361
 362 uint_t aubio_source_apple_audio_get_duration(const aubio_source_apple_audio_t * s) {
 363   SInt64 fileLengthFrames = 0;
 364   UInt32 propSize = sizeof(fileLengthFrames);
 365   OSStatus err = ExtAudioFileGetProperty(s->audioFile,
 366       kExtAudioFileProperty_FileLengthFrames, &propSize, &fileLengthFrames);
 367   if (err) {
 368     char_t errorstr[20];
 369     AUBIO_ERROR("source_apple_audio: Failed getting %s duration, "
 370         "error in ExtAudioFileGetProperty (%s)\n", s->path,
 371         getPrintableOSStatusError(errorstr, err));
 372     return err;
 373   }
 374   return (uint_t)fileLengthFrames;
 375 }
 376
 377 #endif /* HAVE_SOURCE_APPLE_AUDIO */