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