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     samplerate = s->input_samplerate;
 111     //AUBIO_DBG("sampling rate set to 0, automagically adjusting to %d\n", samplerate);
 112   }
 113   s->samplerate = samplerate;
 114   /* compute input block size required before resampling */
 115   s->ratio = s->samplerate/(smpl_t)s->input_samplerate;
 116   s->input_hop_size = (uint_t)FLOOR(s->hop_size / s->ratio + .5);
 117
 118   if (s->input_hop_size * s->input_channels > MAX_SAMPLES) {
 119     AUBIO_ERR("source_sndfile: Not able to process more than %d frames of %d channels\n",
 120         MAX_SAMPLES / s->input_channels, s->input_channels);
 121     goto beach;
 122   }
 123
 124 #ifdef HAVE_SAMPLERATE
 125   s->resampler = NULL;
 126   s->input_data = NULL;
 127   if (s->ratio != 1) {
 128     s->input_data = new_fvec(s->input_hop_size);
 129     s->resampler = new_aubio_resampler(s->ratio, 4);
 130     if (s->ratio > 1) {
 131       // we would need to add a ring buffer for these
 132       if ( (uint_t)(s->input_hop_size * s->ratio + .5)  != s->hop_size ) {
 133         AUBIO_ERR("source_sndfile: can not upsample %s from %d to %d\n", s->path,
 134             s->input_samplerate, s->samplerate);
 135         goto beach;
 136       }
 137       AUBIO_WRN("source_sndfile: upsampling %s from %d to %d\n", s->path,
 138           s->input_samplerate, s->samplerate);
 139     }
 140   }
 141 #else
 142   if (s->ratio != 1) {
 143     AUBIO_ERR("source_sndfile: aubio was compiled without aubio_resampler\n");
 144     goto beach;
 145   }
 146 #endif /* HAVE_SAMPLERATE */
 147
 148   /* allocate data for de/interleaving reallocated when needed. */
 149   s->scratch_size = s->input_hop_size * s->input_channels;
 150   s->scratch_data = AUBIO_ARRAY(smpl_t, s->scratch_size);
 151
 152   return s;
 153
 154 beach:
 155   //AUBIO_ERR("can not read %s at samplerate %dHz with a hop_size of %d\n",
 156   //    s->path, s->samplerate, s->hop_size);
 157   del_aubio_source_sndfile(s);
 158   return NULL;
 159 }
 160
 161 void aubio_source_sndfile_do(aubio_source_sndfile_t * s, fvec_t * read_data, uint_t * read){
 162   uint_t i,j, input_channels = s->input_channels;
 163   /* read from file into scratch_data */
 164   sf_count_t read_samples = aubio_sf_read_smpl (s->handle, s->scratch_data, s->scratch_size);
 165
 166   /* where to store de-interleaved data */
 167   smpl_t *ptr_data;
 168 #ifdef HAVE_SAMPLERATE
 169   if (s->ratio != 1) {
 170     ptr_data = s->input_data->data;
 171   } else
 172 #endif /* HAVE_SAMPLERATE */
 173   {
 174     ptr_data = read_data->data;
 175   }
 176
 177   /* de-interleaving and down-mixing data  */
 178   for (j = 0; j < read_samples / input_channels; j++) {
 179     ptr_data[j] = 0;
 180     for (i = 0; i < input_channels; i++) {
 181       ptr_data[j] += s->scratch_data[input_channels*j+i];
 182     }
 183     ptr_data[j] /= (smpl_t)input_channels;
 184   }
 185
 186 #ifdef HAVE_SAMPLERATE
 187   if (s->resampler) {
 188     aubio_resampler_do(s->resampler, s->input_data, read_data);
 189   }
 190 #endif /* HAVE_SAMPLERATE */
 191
 192   *read = (int)FLOOR(s->ratio * read_samples / input_channels + .5);
 193
 194   if (*read < s->hop_size) {
 195     for (j = *read; j < s->hop_size; j++) {
 196       read_data->data[j] = 0;
 197     }
 198   }
 199
 200 }
 201
 202 void aubio_source_sndfile_do_multi(aubio_source_sndfile_t * s, fmat_t * read_data, uint_t * read){
 203   uint_t i,j, input_channels = s->input_channels;
 204   /* do actual reading */
 205   sf_count_t read_samples = aubio_sf_read_smpl (s->handle, s->scratch_data, s->scratch_size);
 206
 207   /* where to store de-interleaved data */
 208   smpl_t **ptr_data;
 209 #ifdef HAVE_SAMPLERATE
 210   if (s->ratio != 1) {
 211     AUBIO_ERR("source_sndfile: no multi channel resampling yet\n");
 212     return;
 213     //ptr_data = s->input_data->data;
 214   } else
 215 #endif /* HAVE_SAMPLERATE */
 216   {
 217     ptr_data = read_data->data;
 218   }
 219
 220   if (read_data->height < input_channels) {
 221     // destination matrix has less channels than the file; copy only first
 222     // channels of the file, de-interleaving data
 223     for (j = 0; j < read_samples / input_channels; j++) {
 224       for (i = 0; i < read_data->height; i++) {
 225         ptr_data[i][j] = s->scratch_data[j * input_channels + i];
 226       }
 227     }
 228   } else {
 229     // destination matrix has as many or more channels than the file; copy each
 230     // channel from the file to the destination matrix, de-interleaving data
 231     for (j = 0; j < read_samples / input_channels; j++) {
 232       for (i = 0; i < input_channels; i++) {
 233         ptr_data[i][j] = s->scratch_data[j * input_channels + i];
 234       }
 235     }
 236   }
 237
 238   if (read_data->height > input_channels) {
 239     // destination matrix has more channels than the file; copy last channel
 240     // of the file to each additional channels, de-interleaving data
 241     for (j = 0; j < read_samples / input_channels; j++) {
 242       for (i = input_channels; i < read_data->height; i++) {
 243         ptr_data[i][j] = s->scratch_data[j * input_channels + (input_channels - 1)];
 244       }
 245     }
 246   }
 247
 248 #ifdef HAVE_SAMPLERATE
 249   if (s->resampler) {
 250     //aubio_resampler_do(s->resampler, s->input_data, read_data);
 251   }
 252 #endif /* HAVE_SAMPLERATE */
 253
 254   *read = (int)FLOOR(s->ratio * read_samples / input_channels + .5);
 255
 256   if (*read < s->hop_size) {
 257     for (i = 0; i < read_data->height; i++) {
 258       for (j = *read; j < s->hop_size; j++) {
 259         read_data->data[i][j] = 0.;
 260       }
 261     }
 262   }
 263
 264 }
 265
 266 uint_t aubio_source_sndfile_get_samplerate(aubio_source_sndfile_t * s) {
 267   return s->samplerate;
 268 }
 269
 270 uint_t aubio_source_sndfile_get_channels(aubio_source_sndfile_t * s) {
 271   return s->input_channels;
 272 }
 273
 274 uint_t aubio_source_sndfile_seek (aubio_source_sndfile_t * s, uint_t pos) {
 275   uint_t resampled_pos = (uint_t)ROUND(pos / s->ratio);
 276   sf_count_t sf_ret = sf_seek (s->handle, resampled_pos, SEEK_SET);
 277   if (sf_ret == -1) {
 278     AUBIO_ERR("source_sndfile: Failed seeking %s at %d: %s\n", s->path, pos, sf_strerror (NULL));
 279     return AUBIO_FAIL;
 280   }
 281   if (sf_ret != resampled_pos) {
 282     AUBIO_ERR("source_sndfile: Tried seeking %s at %d, but got %d: %s\n",
 283         s->path, resampled_pos, (uint_t)sf_ret, sf_strerror (NULL));
 284     return AUBIO_FAIL;
 285   }
 286   return AUBIO_OK;
 287 }
 288
 289 uint_t aubio_source_sndfile_close (aubio_source_sndfile_t *s) {
 290   if (!s->handle) {
 291     return AUBIO_FAIL;
 292   }
 293   if(sf_close(s->handle)) {
 294     AUBIO_ERR("source_sndfile: Error closing file %s: %s\n", s->path, sf_strerror (NULL));
 295     return AUBIO_FAIL;
 296   }
 297   return AUBIO_OK;
 298 }
 299
 300 void del_aubio_source_sndfile(aubio_source_sndfile_t * s){
 301   if (!s) return;
 302   aubio_source_sndfile_close(s);
 303 #ifdef HAVE_SAMPLERATE
 304   if (s->resampler != NULL) {
 305     del_aubio_resampler(s->resampler);
 306   }
 307   if (s->input_data) {
 308     del_fvec(s->input_data);
 309   }
 310 #endif /* HAVE_SAMPLERATE */
 311   if (s->path) AUBIO_FREE(s->path);
 312   AUBIO_FREE(s->scratch_data);
 313   AUBIO_FREE(s);
 314 }
 315
 316 #endif /* HAVE_SNDFILE */