src/io/source_sndfile.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
  22 #include "config.h"
  23
  24 #ifdef HAVE_SNDFILE
  25
  26 #include <sndfile.h>
  27
  28 #include "aubio_priv.h"
  29 #include "fvec.h"
  30 #include "fmat.h"
  31 #include "source_sndfile.h"
  32
  33 #include "temporal/resampler.h"
  34
  35 #define MAX_CHANNELS 6
  36 #define MAX_SIZE 4096
  37 #define MAX_SAMPLES MAX_CHANNELS * MAX_SIZE
  38
  39 struct _aubio_source_sndfile_t {
  40   uint_t hop_size;
  41   uint_t samplerate;
  42   uint_t channels;
  43
  44   // some data about the file
  45   char_t *path;
  46   SNDFILE *handle;
  47   int input_samplerate;
  48   int input_channels;
  49   int input_format;
  50
  51   // resampling stuff
  52   smpl_t ratio;
  53   uint_t input_hop_size;
  54 #ifdef HAVE_SAMPLERATE
  55   aubio_resampler_t *resampler;
  56   fvec_t *input_data;
  57 #endif /* HAVE_SAMPLERATE */
  58
  59   // some temporary memory for sndfile to write at
  60   uint_t scratch_size;
  61   float *scratch_data;
  62 };
  63
  64 aubio_source_sndfile_t * new_aubio_source_sndfile(char_t * path, uint_t samplerate, uint_t hop_size) {
  65   aubio_source_sndfile_t * s = AUBIO_NEW(aubio_source_sndfile_t);
  66   SF_INFO sfinfo;
  67
  68   if (path == NULL) {
  69     AUBIO_ERR("source_sndfile: Aborted opening null path\n");
  70     goto beach;
  71   }
  72   if ((sint_t)samplerate < 0) {
  73     AUBIO_ERR("source_sndfile: Can not open %s with samplerate %d\n", path, samplerate);
  74     goto beach;
  75   }
  76   if ((sint_t)hop_size <= 0) {
  77     AUBIO_ERR("source_sndfile: Can not open %s with hop_size %d\n", path, hop_size);
  78     goto beach;
  79   }
  80
  81   s->hop_size = hop_size;
  82   s->channels = 1;
  83   s->path = path;
  84
  85   // try opening the file, getting the info in sfinfo
  86   AUBIO_MEMSET(&sfinfo, 0, sizeof (sfinfo));
  87   s->handle = sf_open (s->path, SFM_READ, &sfinfo);
  88
  89   if (s->handle == NULL) {
  90     /* show libsndfile err msg */
  91     AUBIO_ERR("source_sndfile: Failed opening %s: %s\n", s->path, sf_strerror (NULL));
  92     goto beach;
  93   }
  94
  95   /* get input specs */
  96   s->input_samplerate = sfinfo.samplerate;
  97   s->input_channels   = sfinfo.channels;
  98   s->input_format     = sfinfo.format;
  99
 100   if (samplerate == 0) {
 101     samplerate = s->input_samplerate;
 102     //AUBIO_DBG("sampling rate set to 0, automagically adjusting to %d\n", samplerate);
 103   }
 104   s->samplerate = samplerate;
 105   /* compute input block size required before resampling */
 106   s->ratio = s->samplerate/(float)s->input_samplerate;
 107   s->input_hop_size = (uint_t)FLOOR(s->hop_size / s->ratio + .5);
 108
 109   if (s->input_hop_size * s->input_channels > MAX_SAMPLES) {
 110     AUBIO_ERR("source_sndfile: Not able to process more than %d frames of %d channels\n",
 111         MAX_SAMPLES / s->input_channels, s->input_channels);
 112     goto beach;
 113   }
 114
 115 #ifdef HAVE_SAMPLERATE
 116   s->resampler = NULL;
 117   s->input_data = NULL;
 118   if (s->ratio != 1) {
 119     s->input_data = new_fvec(s->input_hop_size);
 120     s->resampler = new_aubio_resampler(s->ratio, 4);
 121     if (s->ratio > 1) {
 122       // we would need to add a ring buffer for these
 123       if ( (uint_t)(s->input_hop_size * s->ratio + .5)  != s->hop_size ) {
 124         AUBIO_ERR("source_sndfile: can not upsample %s from %d to %d\n", s->path,
 125             s->input_samplerate, s->samplerate);
 126         goto beach;
 127       }
 128       AUBIO_WRN("source_sndfile: upsampling %s from %d to %d\n", s->path,
 129           s->input_samplerate, s->samplerate);
 130     }
 131   }
 132 #else
 133   if (s->ratio != 1) {
 134     AUBIO_ERR("source_sndfile: aubio was compiled without aubio_resampler\n");
 135     goto beach;
 136   }
 137 #endif /* HAVE_SAMPLERATE */
 138
 139   /* allocate data for de/interleaving reallocated when needed. */
 140   s->scratch_size = s->input_hop_size * s->input_channels;
 141   s->scratch_data = AUBIO_ARRAY(float,s->scratch_size);
 142
 143   return s;
 144
 145 beach:
 146   //AUBIO_ERR("can not read %s at samplerate %dHz with a hop_size of %d\n",
 147   //    s->path, s->samplerate, s->hop_size);
 148   del_aubio_source_sndfile(s);
 149   return NULL;
 150 }
 151
 152 void aubio_source_sndfile_do(aubio_source_sndfile_t * s, fvec_t * read_data, uint_t * read){
 153   uint_t i,j, input_channels = s->input_channels;
 154   /* read from file into scratch_data */
 155   sf_count_t read_samples = sf_read_float (s->handle, s->scratch_data, s->scratch_size);
 156
 157   /* where to store de-interleaved data */
 158   smpl_t *ptr_data;
 159 #ifdef HAVE_SAMPLERATE
 160   if (s->ratio != 1) {
 161     ptr_data = s->input_data->data;
 162   } else
 163 #endif /* HAVE_SAMPLERATE */
 164   {
 165     ptr_data = read_data->data;
 166   }
 167
 168   /* de-interleaving and down-mixing data  */
 169   for (j = 0; j < read_samples / input_channels; j++) {
 170     ptr_data[j] = 0;
 171     for (i = 0; i < input_channels; i++) {
 172       ptr_data[j] += s->scratch_data[input_channels*j+i];
 173     }
 174     ptr_data[j] /= (smpl_t)input_channels;
 175   }
 176
 177 #ifdef HAVE_SAMPLERATE
 178   if (s->resampler) {
 179     aubio_resampler_do(s->resampler, s->input_data, read_data);
 180   }
 181 #endif /* HAVE_SAMPLERATE */
 182
 183   *read = (int)FLOOR(s->ratio * read_samples / input_channels + .5);
 184
 185   if (*read < s->hop_size) {
 186     for (j = *read; j < s->hop_size; j++) {
 187       read_data->data[j] = 0;
 188     }
 189   }
 190
 191 }
 192
 193 void aubio_source_sndfile_do_multi(aubio_source_sndfile_t * s, fmat_t * read_data, uint_t * read){
 194   uint_t i,j, input_channels = s->input_channels;
 195   /* do actual reading */
 196   sf_count_t read_samples = sf_read_float (s->handle, s->scratch_data, s->scratch_size);
 197
 198   /* where to store de-interleaved data */
 199   smpl_t **ptr_data;
 200 #ifdef HAVE_SAMPLERATE
 201   if (s->ratio != 1) {
 202     AUBIO_ERR("source_sndfile: no multi channel resampling yet\n");
 203     return;
 204     //ptr_data = s->input_data->data;
 205   } else
 206 #endif /* HAVE_SAMPLERATE */
 207   {
 208     ptr_data = read_data->data;
 209   }
 210
 211   if (read_data->height < input_channels) {
 212     // destination matrix has less channels than the file; copy only first
 213     // channels of the file, de-interleaving data
 214     for (j = 0; j < read_samples / input_channels; j++) {
 215       for (i = 0; i < read_data->height; i++) {
 216         ptr_data[i][j] = (smpl_t)s->scratch_data[j * input_channels + i];
 217       }
 218     }
 219   } else {
 220     // destination matrix has as many or more channels than the file; copy each
 221     // channel from the file to the destination matrix, de-interleaving data
 222     for (j = 0; j < read_samples / input_channels; j++) {
 223       for (i = 0; i < input_channels; i++) {
 224         ptr_data[i][j] = (smpl_t)s->scratch_data[j * input_channels + i];
 225       }
 226     }
 227   }
 228
 229   if (read_data->height > input_channels) {
 230     // destination matrix has more channels than the file; copy last channel
 231     // of the file to each additional channels, de-interleaving data
 232     for (j = 0; j < read_samples / input_channels; j++) {
 233       for (i = input_channels; i < read_data->height; i++) {
 234         ptr_data[i][j] = (smpl_t)s->scratch_data[j * input_channels + (input_channels - 1)];
 235       }
 236     }
 237   }
 238
 239 #ifdef HAVE_SAMPLERATE
 240   if (s->resampler) {
 241     //aubio_resampler_do(s->resampler, s->input_data, read_data);
 242   }
 243 #endif /* HAVE_SAMPLERATE */
 244
 245   *read = (int)FLOOR(s->ratio * read_samples / input_channels + .5);
 246
 247   if (*read < s->hop_size) {
 248     for (i = 0; i < read_data->height; i++) {
 249       for (j = *read; j < s->hop_size; j++) {
 250         read_data->data[i][j] = 0.;
 251       }
 252     }
 253   }
 254
 255 }
 256
 257 uint_t aubio_source_sndfile_get_samplerate(aubio_source_sndfile_t * s) {
 258   return s->samplerate;
 259 }
 260
 261 uint_t aubio_source_sndfile_get_channels(aubio_source_sndfile_t * s) {
 262   return s->input_channels;
 263 }
 264
 265 uint_t aubio_source_sndfile_seek (aubio_source_sndfile_t * s, uint_t pos) {
 266   uint_t resampled_pos = (uint_t)ROUND(pos / s->ratio);
 267   sf_count_t sf_ret = sf_seek (s->handle, resampled_pos, SEEK_SET);
 268   if (sf_ret == -1) {
 269     AUBIO_ERR("source_sndfile: Failed seeking %s at %d: %s\n", s->path, pos, sf_strerror (NULL));
 270     return AUBIO_FAIL;
 271   }
 272   if (sf_ret != resampled_pos) {
 273     AUBIO_ERR("source_sndfile: Tried seeking %s at %d, but got %lld: %s\n",
 274         s->path, resampled_pos, sf_ret, sf_strerror (NULL));
 275     return AUBIO_FAIL;
 276   }
 277   return AUBIO_OK;
 278 }
 279
 280 uint_t aubio_source_sndfile_close (aubio_source_sndfile_t *s) {
 281   if (!s->handle) {
 282     return AUBIO_FAIL;
 283   }
 284   if(sf_close(s->handle)) {
 285     AUBIO_ERR("source_sndfile: Error closing file %s: %s\n", s->path, sf_strerror (NULL));
 286     return AUBIO_FAIL;
 287   }
 288   return AUBIO_OK;
 289 }
 290
 291 void del_aubio_source_sndfile(aubio_source_sndfile_t * s){
 292   if (!s) return;
 293   aubio_source_sndfile_close(s);
 294 #ifdef HAVE_SAMPLERATE
 295   if (s->resampler != NULL) {
 296     del_aubio_resampler(s->resampler);
 297   }
 298   if (s->input_data) {
 299     del_fvec(s->input_data);
 300   }
 301 #endif /* HAVE_SAMPLERATE */
 302   AUBIO_FREE(s->scratch_data);
 303   AUBIO_FREE(s);
 304 }
 305
 306 #endif /* HAVE_SNDFILE */