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   int duration;
  57
  58   // resampling stuff
  59   smpl_t ratio;
  60   uint_t input_hop_size;
  61 #ifdef HAVE_SAMPLERATE
  62   aubio_resampler_t *resampler;
  63   fvec_t *input_data;
  64 #endif /* HAVE_SAMPLERATE */
  65
  66   // some temporary memory for sndfile to write at
  67   uint_t scratch_size;
  68   smpl_t *scratch_data;
  69 };
  70
  71 aubio_source_sndfile_t * new_aubio_source_sndfile(const char_t * path, uint_t samplerate, uint_t hop_size) {
  72   aubio_source_sndfile_t * s = AUBIO_NEW(aubio_source_sndfile_t);
  73   SF_INFO sfinfo;
  74
  75   if (path == NULL) {
  76     AUBIO_ERR("source_sndfile: Aborted opening null path\n");
  77     goto beach;
  78   }
  79   if ((sint_t)samplerate < 0) {
  80     AUBIO_ERR("source_sndfile: Can not open %s with samplerate %d\n", path, samplerate);
  81     goto beach;
  82   }
  83   if ((sint_t)hop_size <= 0) {
  84     AUBIO_ERR("source_sndfile: Can not open %s with hop_size %d\n", path, hop_size);
  85     goto beach;
  86   }
  87
  88   s->hop_size = hop_size;
  89   s->channels = 1;
  90
  91   if (s->path) AUBIO_FREE(s->path);
  92   s->path = AUBIO_ARRAY(char_t, strnlen(path, PATH_MAX) + 1);
  93   strncpy(s->path, path, strnlen(path, PATH_MAX) + 1);
  94
  95   // try opening the file, getting the info in sfinfo
  96   AUBIO_MEMSET(&sfinfo, 0, sizeof (sfinfo));
  97   s->handle = sf_open (s->path, SFM_READ, &sfinfo);
  98
  99   if (s->handle == NULL) {
 100     /* show libsndfile err msg */
 101     AUBIO_ERR("source_sndfile: Failed opening %s: %s\n", s->path, sf_strerror (NULL));
 102     goto beach;
 103   }
 104
 105   /* get input specs */
 106   s->input_samplerate = sfinfo.samplerate;
 107   s->input_channels   = sfinfo.channels;
 108   s->input_format     = sfinfo.format;
 109   s->duration         = sfinfo.frames;
 110
 111   if (samplerate == 0) {
 112     s->samplerate = s->input_samplerate;
 113     //AUBIO_DBG("sampling rate set to 0, automagically adjusting to %d\n", samplerate);
 114   } else {
 115     s->samplerate = samplerate;
 116   }
 117   /* compute input block size required before resampling */
 118   s->ratio = s->samplerate/(smpl_t)s->input_samplerate;
 119   s->input_hop_size = (uint_t)FLOOR(s->hop_size / s->ratio + .5);
 120
 121   if (s->input_hop_size * s->input_channels > MAX_SAMPLES) {
 122     AUBIO_ERR("source_sndfile: Not able to process more than %d frames of %d channels\n",
 123         MAX_SAMPLES / s->input_channels, s->input_channels);
 124     goto beach;
 125   }
 126
 127 #ifdef HAVE_SAMPLERATE
 128   s->resampler = NULL;
 129   s->input_data = NULL;
 130   if (s->ratio != 1) {
 131     s->input_data = new_fvec(s->input_hop_size);
 132     s->resampler = new_aubio_resampler(s->ratio, 4);
 133     if (s->ratio > 1) {
 134       // we would need to add a ring buffer for these
 135       if ( (uint_t)(s->input_hop_size * s->ratio + .5)  != s->hop_size ) {
 136         AUBIO_ERR("source_sndfile: can not upsample %s from %d to %d\n", s->path,
 137             s->input_samplerate, s->samplerate);
 138         goto beach;
 139       }
 140       AUBIO_WRN("source_sndfile: upsampling %s from %d to %d\n", s->path,
 141           s->input_samplerate, s->samplerate);
 142     }
 143     s->duration = (uint_t)FLOOR(s->duration * s->ratio);
 144   }
 145 #else
 146   if (s->ratio != 1) {
 147     AUBIO_ERR("source_sndfile: aubio was compiled without aubio_resampler\n");
 148     goto beach;
 149   }
 150 #endif /* HAVE_SAMPLERATE */
 151
 152   /* allocate data for de/interleaving reallocated when needed. */
 153   s->scratch_size = s->input_hop_size * s->input_channels;
 154   s->scratch_data = AUBIO_ARRAY(smpl_t, s->scratch_size);
 155
 156   return s;
 157
 158 beach:
 159   //AUBIO_ERR("can not read %s at samplerate %dHz with a hop_size of %d\n",
 160   //    s->path, s->samplerate, s->hop_size);
 161   del_aubio_source_sndfile(s);
 162   return NULL;
 163 }
 164
 165 void aubio_source_sndfile_do(aubio_source_sndfile_t * s, fvec_t * read_data, uint_t * read){
 166   uint_t i,j, input_channels = s->input_channels;
 167   /* read from file into scratch_data */
 168   sf_count_t read_samples = aubio_sf_read_smpl (s->handle, s->scratch_data, s->scratch_size);
 169
 170   /* where to store de-interleaved data */
 171   smpl_t *ptr_data;
 172 #ifdef HAVE_SAMPLERATE
 173   if (s->ratio != 1) {
 174     ptr_data = s->input_data->data;
 175   } else
 176 #endif /* HAVE_SAMPLERATE */
 177   {
 178     ptr_data = read_data->data;
 179   }
 180
 181   /* de-interleaving and down-mixing data  */
 182   for (j = 0; j < read_samples / input_channels; j++) {
 183     ptr_data[j] = 0;
 184     for (i = 0; i < input_channels; i++) {
 185       ptr_data[j] += s->scratch_data[input_channels*j+i];
 186     }
 187     ptr_data[j] /= (smpl_t)input_channels;
 188   }
 189
 190 #ifdef HAVE_SAMPLERATE
 191   if (s->resampler) {
 192     aubio_resampler_do(s->resampler, s->input_data, read_data);
 193   }
 194 #endif /* HAVE_SAMPLERATE */
 195
 196   *read = (int)FLOOR(s->ratio * read_samples / input_channels + .5);
 197
 198   if (*read < s->hop_size) {
 199     for (j = *read; j < s->hop_size; j++) {
 200       read_data->data[j] = 0;
 201     }
 202   }
 203
 204 }
 205
 206 void aubio_source_sndfile_do_multi(aubio_source_sndfile_t * s, fmat_t * read_data, uint_t * read){
 207   uint_t i,j, input_channels = s->input_channels;
 208   /* do actual reading */
 209   sf_count_t read_samples = aubio_sf_read_smpl (s->handle, s->scratch_data, s->scratch_size);
 210
 211   /* where to store de-interleaved data */
 212   smpl_t **ptr_data;
 213 #ifdef HAVE_SAMPLERATE
 214   if (s->ratio != 1) {
 215     AUBIO_ERR("source_sndfile: no multi channel resampling yet\n");
 216     return;
 217     //ptr_data = s->input_data->data;
 218   } else
 219 #endif /* HAVE_SAMPLERATE */
 220   {
 221     ptr_data = read_data->data;
 222   }
 223
 224   if (read_data->height < input_channels) {
 225     // destination matrix has less channels than the file; copy only first
 226     // channels of the file, de-interleaving data
 227     for (j = 0; j < read_samples / input_channels; j++) {
 228       for (i = 0; i < read_data->height; i++) {
 229         ptr_data[i][j] = s->scratch_data[j * input_channels + i];
 230       }
 231     }
 232   } else {
 233     // destination matrix has as many or more channels than the file; copy each
 234     // channel from the file to the destination matrix, de-interleaving data
 235     for (j = 0; j < read_samples / input_channels; j++) {
 236       for (i = 0; i < input_channels; i++) {
 237         ptr_data[i][j] = s->scratch_data[j * input_channels + i];
 238       }
 239     }
 240   }
 241
 242   if (read_data->height > input_channels) {
 243     // destination matrix has more channels than the file; copy last channel
 244     // of the file to each additional channels, de-interleaving data
 245     for (j = 0; j < read_samples / input_channels; j++) {
 246       for (i = input_channels; i < read_data->height; i++) {
 247         ptr_data[i][j] = s->scratch_data[j * input_channels + (input_channels - 1)];
 248       }
 249     }
 250   }
 251
 252 #ifdef HAVE_SAMPLERATE
 253   if (s->resampler) {
 254     //aubio_resampler_do(s->resampler, s->input_data, read_data);
 255   }
 256 #endif /* HAVE_SAMPLERATE */
 257
 258   *read = (int)FLOOR(s->ratio * read_samples / input_channels + .5);
 259
 260   if (*read < s->hop_size) {
 261     for (i = 0; i < read_data->height; i++) {
 262       for (j = *read; j < s->hop_size; j++) {
 263         read_data->data[i][j] = 0.;
 264       }
 265     }
 266   }
 267
 268 }
 269
 270 uint_t aubio_source_sndfile_get_samplerate(aubio_source_sndfile_t * s) {
 271   return s->samplerate;
 272 }
 273
 274 uint_t aubio_source_sndfile_get_channels(aubio_source_sndfile_t * s) {
 275   return s->input_channels;
 276 }
 277
 278 uint_t aubio_source_sndfile_get_duration (const aubio_source_sndfile_t * s) {
 279   if (s && s->duration) {
 280     return s->duration;
 281   }
 282   return 0;
 283 }
 284
 285 uint_t aubio_source_sndfile_seek (aubio_source_sndfile_t * s, uint_t pos) {
 286   uint_t resampled_pos = (uint_t)ROUND(pos / s->ratio);
 287   sf_count_t sf_ret = sf_seek (s->handle, resampled_pos, SEEK_SET);
 288   if (sf_ret == -1) {
 289     AUBIO_ERR("source_sndfile: Failed seeking %s at %d: %s\n", s->path, pos, sf_strerror (NULL));
 290     return AUBIO_FAIL;
 291   }
 292   if (sf_ret != resampled_pos) {
 293     AUBIO_ERR("source_sndfile: Tried seeking %s at %d, but got %d: %s\n",
 294         s->path, resampled_pos, (uint_t)sf_ret, sf_strerror (NULL));
 295     return AUBIO_FAIL;
 296   }
 297   return AUBIO_OK;
 298 }
 299
 300 uint_t aubio_source_sndfile_close (aubio_source_sndfile_t *s) {
 301   if (!s->handle) {
 302     return AUBIO_FAIL;
 303   }
 304   if(sf_close(s->handle)) {
 305     AUBIO_ERR("source_sndfile: Error closing file %s: %s\n", s->path, sf_strerror (NULL));
 306     return AUBIO_FAIL;
 307   }
 308   return AUBIO_OK;
 309 }
 310
 311 void del_aubio_source_sndfile(aubio_source_sndfile_t * s){
 312   if (!s) return;
 313   aubio_source_sndfile_close(s);
 314 #ifdef HAVE_SAMPLERATE
 315   if (s->resampler != NULL) {
 316     del_aubio_resampler(s->resampler);
 317   }
 318   if (s->input_data) {
 319     del_fvec(s->input_data);
 320   }
 321 #endif /* HAVE_SAMPLERATE */
 322   if (s->path) AUBIO_FREE(s->path);
 323   AUBIO_FREE(s->scratch_data);
 324   AUBIO_FREE(s);
 325 }
 326
 327 #endif /* HAVE_SNDFILE */