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 #if !HAVE_AUBIO_DOUBLE
  40 #define aubio_sf_read_smpl sf_read_float
  41 #else /* HAVE_AUBIO_DOUBLE */
  42 #define aubio_sf_read_smpl sf_read_double
  43 #endif /* HAVE_AUBIO_DOUBLE */
  44
  45 struct _aubio_source_sndfile_t {
  46   uint_t hop_size;
  47   uint_t samplerate;
  48   uint_t channels;
  49
  50   // some data about the file
  51   char_t *path;
  52   SNDFILE *handle;
  53   int input_samplerate;
  54   int input_channels;
  55   int input_format;
  56
  57   // resampling stuff
  58   smpl_t ratio;
  59   uint_t input_hop_size;
  60 #ifdef HAVE_SAMPLERATE
  61   aubio_resampler_t *resampler;
  62   fvec_t *input_data;
  63 #endif /* HAVE_SAMPLERATE */
  64
  65   // some temporary memory for sndfile to write at
  66   uint_t scratch_size;
  67   smpl_t *scratch_data;
  68 };
  69
  70 aubio_source_sndfile_t * new_aubio_source_sndfile(const char_t * path, uint_t samplerate, uint_t hop_size) {
  71   aubio_source_sndfile_t * s = AUBIO_NEW(aubio_source_sndfile_t);
  72   SF_INFO sfinfo;
  73
  74   if (path == NULL) {
  75     AUBIO_ERR("source_sndfile: Aborted opening null path\n");
  76     goto beach;
  77   }
  78   if ((sint_t)samplerate < 0) {
  79     AUBIO_ERR("source_sndfile: Can not open %s with samplerate %d\n", path, samplerate);
  80     goto beach;
  81   }
  82   if ((sint_t)hop_size <= 0) {
  83     AUBIO_ERR("source_sndfile: Can not open %s with hop_size %d\n", path, hop_size);
  84     goto beach;
  85   }
  86
  87   s->hop_size = hop_size;
  88   s->channels = 1;
  89
  90   if (s->path) AUBIO_FREE(s->path);
  91   s->path = AUBIO_ARRAY(char_t, strnlen(path, PATH_MAX));
  92   strncpy(s->path, path, strnlen(path, PATH_MAX));
  93
  94   // try opening the file, getting the info in sfinfo
  95   AUBIO_MEMSET(&sfinfo, 0, sizeof (sfinfo));
  96   s->handle = sf_open (s->path, SFM_READ, &sfinfo);
  97
  98   if (s->handle == NULL) {
  99     /* show libsndfile err msg */
 100     AUBIO_ERR("source_sndfile: Failed opening %s: %s\n", s->path, sf_strerror (NULL));
 101     goto beach;
 102   }
 103
 104   /* get input specs */
 105   s->input_samplerate = sfinfo.samplerate;
 106   s->input_channels   = sfinfo.channels;
 107   s->input_format     = sfinfo.format;
 108
 109   if (samplerate == 0) {
 110     s->samplerate = s->input_samplerate;
 111     //AUBIO_DBG("sampling rate set to 0, automagically adjusting to %d\n", samplerate);
 112   } else {
 113     s->samplerate = samplerate;
 114   }
 115   /* compute input block size required before resampling */
 116   s->ratio = s->samplerate/(smpl_t)s->input_samplerate;
 117   s->input_hop_size = (uint_t)FLOOR(s->hop_size / s->ratio + .5);
 118
 119   if (s->input_hop_size * s->input_channels > MAX_SAMPLES) {
 120     AUBIO_ERR("source_sndfile: Not able to process more than %d frames of %d channels\n",
 121         MAX_SAMPLES / s->input_channels, s->input_channels);
 122     goto beach;
 123   }
 124
 125 #ifdef HAVE_SAMPLERATE
 126   s->resampler = NULL;
 127   s->input_data = NULL;
 128   if (s->ratio != 1) {
 129     s->input_data = new_fvec(s->input_hop_size);
 130     s->resampler = new_aubio_resampler(s->ratio, 4);
 131     if (s->ratio > 1) {
 132       // we would need to add a ring buffer for these
 133       if ( (uint_t)(s->input_hop_size * s->ratio + .5)  != s->hop_size ) {
 134         AUBIO_ERR("source_sndfile: can not upsample %s from %d to %d\n", s->path,
 135             s->input_samplerate, s->samplerate);
 136         goto beach;
 137       }
 138       AUBIO_WRN("source_sndfile: upsampling %s from %d to %d\n", s->path,
 139           s->input_samplerate, s->samplerate);
 140     }
 141   }
 142 #else
 143   if (s->ratio != 1) {
 144     AUBIO_ERR("source_sndfile: aubio was compiled without aubio_resampler\n");
 145     goto beach;
 146   }
 147 #endif /* HAVE_SAMPLERATE */
 148
 149   /* allocate data for de/interleaving reallocated when needed. */
 150   s->scratch_size = s->input_hop_size * s->input_channels;
 151   s->scratch_data = AUBIO_ARRAY(smpl_t, s->scratch_size);
 152
 153   return s;
 154
 155 beach:
 156   //AUBIO_ERR("can not read %s at samplerate %dHz with a hop_size of %d\n",
 157   //    s->path, s->samplerate, s->hop_size);
 158   del_aubio_source_sndfile(s);
 159   return NULL;
 160 }
 161
 162 void aubio_source_sndfile_do(aubio_source_sndfile_t * s, fvec_t * read_data, uint_t * read){
 163   uint_t i,j, input_channels = s->input_channels;
 164   /* read from file into scratch_data */
 165   sf_count_t read_samples = aubio_sf_read_smpl (s->handle, s->scratch_data, s->scratch_size);
 166
 167   /* where to store de-interleaved data */
 168   smpl_t *ptr_data;
 169 #ifdef HAVE_SAMPLERATE
 170   if (s->ratio != 1) {
 171     ptr_data = s->input_data->data;
 172   } else
 173 #endif /* HAVE_SAMPLERATE */
 174   {
 175     ptr_data = read_data->data;
 176   }
 177
 178   /* de-interleaving and down-mixing data  */
 179   for (j = 0; j < read_samples / input_channels; j++) {
 180     ptr_data[j] = 0;
 181     for (i = 0; i < input_channels; i++) {
 182       ptr_data[j] += s->scratch_data[input_channels*j+i];
 183     }
 184     ptr_data[j] /= (smpl_t)input_channels;
 185   }
 186
 187 #ifdef HAVE_SAMPLERATE
 188   if (s->resampler) {
 189     aubio_resampler_do(s->resampler, s->input_data, read_data);
 190   }
 191 #endif /* HAVE_SAMPLERATE */
 192
 193   *read = (int)FLOOR(s->ratio * read_samples / input_channels + .5);
 194
 195   if (*read < s->hop_size) {
 196     for (j = *read; j < s->hop_size; j++) {
 197       read_data->data[j] = 0;
 198     }
 199   }
 200
 201 }
 202
 203 void aubio_source_sndfile_do_multi(aubio_source_sndfile_t * s, fmat_t * read_data, uint_t * read){
 204   uint_t i,j, input_channels = s->input_channels;
 205   /* do actual reading */
 206   sf_count_t read_samples = aubio_sf_read_smpl (s->handle, s->scratch_data, s->scratch_size);
 207
 208   /* where to store de-interleaved data */
 209   smpl_t **ptr_data;
 210 #ifdef HAVE_SAMPLERATE
 211   if (s->ratio != 1) {
 212     AUBIO_ERR("source_sndfile: no multi channel resampling yet\n");
 213     return;
 214     //ptr_data = s->input_data->data;
 215   } else
 216 #endif /* HAVE_SAMPLERATE */
 217   {
 218     ptr_data = read_data->data;
 219   }
 220
 221   if (read_data->height < input_channels) {
 222     // destination matrix has less channels than the file; copy only first
 223     // channels of the file, de-interleaving data
 224     for (j = 0; j < read_samples / input_channels; j++) {
 225       for (i = 0; i < read_data->height; i++) {
 226         ptr_data[i][j] = s->scratch_data[j * input_channels + i];
 227       }
 228     }
 229   } else {
 230     // destination matrix has as many or more channels than the file; copy each
 231     // channel from the file to the destination matrix, de-interleaving data
 232     for (j = 0; j < read_samples / input_channels; j++) {
 233       for (i = 0; i < input_channels; i++) {
 234         ptr_data[i][j] = s->scratch_data[j * input_channels + i];
 235       }
 236     }
 237   }
 238
 239   if (read_data->height > input_channels) {
 240     // destination matrix has more channels than the file; copy last channel
 241     // of the file to each additional channels, de-interleaving data
 242     for (j = 0; j < read_samples / input_channels; j++) {
 243       for (i = input_channels; i < read_data->height; i++) {
 244         ptr_data[i][j] = s->scratch_data[j * input_channels + (input_channels - 1)];
 245       }
 246     }
 247   }
 248
 249 #ifdef HAVE_SAMPLERATE
 250   if (s->resampler) {
 251     //aubio_resampler_do(s->resampler, s->input_data, read_data);
 252   }
 253 #endif /* HAVE_SAMPLERATE */
 254
 255   *read = (int)FLOOR(s->ratio * read_samples / input_channels + .5);
 256
 257   if (*read < s->hop_size) {
 258     for (i = 0; i < read_data->height; i++) {
 259       for (j = *read; j < s->hop_size; j++) {
 260         read_data->data[i][j] = 0.;
 261       }
 262     }
 263   }
 264
 265 }
 266
 267 uint_t aubio_source_sndfile_get_samplerate(aubio_source_sndfile_t * s) {
 268   return s->samplerate;
 269 }
 270
 271 uint_t aubio_source_sndfile_get_channels(aubio_source_sndfile_t * s) {
 272   return s->input_channels;
 273 }
 274
 275 uint_t aubio_source_sndfile_seek (aubio_source_sndfile_t * s, uint_t pos) {
 276   uint_t resampled_pos = (uint_t)ROUND(pos / s->ratio);
 277   sf_count_t sf_ret = sf_seek (s->handle, resampled_pos, SEEK_SET);
 278   if (sf_ret == -1) {
 279     AUBIO_ERR("source_sndfile: Failed seeking %s at %d: %s\n", s->path, pos, sf_strerror (NULL));
 280     return AUBIO_FAIL;
 281   }
 282   if (sf_ret != resampled_pos) {
 283     AUBIO_ERR("source_sndfile: Tried seeking %s at %d, but got %d: %s\n",
 284         s->path, resampled_pos, (uint_t)sf_ret, sf_strerror (NULL));
 285     return AUBIO_FAIL;
 286   }
 287   return AUBIO_OK;
 288 }
 289
 290 uint_t aubio_source_sndfile_close (aubio_source_sndfile_t *s) {
 291   if (!s->handle) {
 292     return AUBIO_FAIL;
 293   }
 294   if(sf_close(s->handle)) {
 295     AUBIO_ERR("source_sndfile: Error closing file %s: %s\n", s->path, sf_strerror (NULL));
 296     return AUBIO_FAIL;
 297   }
 298   return AUBIO_OK;
 299 }
 300
 301 void del_aubio_source_sndfile(aubio_source_sndfile_t * s){
 302   if (!s) return;
 303   aubio_source_sndfile_close(s);
 304 #ifdef HAVE_SAMPLERATE
 305   if (s->resampler != NULL) {
 306     del_aubio_resampler(s->resampler);
 307   }
 308   if (s->input_data) {
 309     del_fvec(s->input_data);
 310   }
 311 #endif /* HAVE_SAMPLERATE */
 312   if (s->path) AUBIO_FREE(s->path);
 313   AUBIO_FREE(s->scratch_data);
 314   AUBIO_FREE(s);
 315 }
 316
 317 #endif /* HAVE_SNDFILE */