src/notes/notes.c: complete implementation, now equivalent to examples/aubionotes.c
[aubio.git] / src / notes / notes.c
1 /*
2   Copyright (C) 2014 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 #include "aubio_priv.h"
22 #include "fvec.h"
23 #include "pitch/pitch.h"
24 #include "onset/onset.h"
25 #include "notes/notes.h"
26
27 struct _aubio_notes_t {
28
29   uint_t onset_buf_size;
30   uint_t pitch_buf_size;
31   uint_t hop_size;
32
33   uint_t samplerate;
34
35   uint_t median;
36   fvec_t *note_buffer;
37   fvec_t *note_buffer2;
38
39   aubio_pitch_t *pitch;
40   fvec_t *pitch_output;
41   smpl_t pitch_tolerance;
42
43   aubio_onset_t *onset;
44   fvec_t *onset_output;
45   smpl_t onset_threshold;
46
47   smpl_t curnote;
48   smpl_t newnote;
49
50   smpl_t silence_threshold;
51
52   uint_t isready;
53 };
54
55 aubio_notes_t * new_aubio_notes (const char_t * notes_method,
56     uint_t buf_size, uint_t hop_size, uint_t samplerate) {
57   aubio_notes_t *o = AUBIO_NEW(aubio_notes_t);
58
59   const char_t * onset_method = "default";
60   const char_t * pitch_method = "default";
61
62   o->onset_buf_size = buf_size;
63   o->pitch_buf_size = buf_size * 4;
64   o->hop_size = hop_size;
65
66   o->onset_threshold = 0.;
67   o->pitch_tolerance = 0.;
68
69   o->samplerate = samplerate;
70
71   o->median = 6;
72
73   o->isready = 0;
74
75   o->onset = new_aubio_onset (onset_method, o->onset_buf_size, o->hop_size, o->samplerate);
76   if (o->onset_threshold != 0.) aubio_onset_set_threshold (o->onset, o->onset_threshold);
77   o->onset_output = new_fvec (1);
78
79   o->pitch = new_aubio_pitch (pitch_method, o->pitch_buf_size, o->hop_size, o->samplerate);
80   if (o->pitch_tolerance != 0.) aubio_pitch_set_tolerance (o->pitch, o->pitch_tolerance);
81   o->pitch_output = new_fvec (1);
82
83   if (strcmp(notes_method, "default") != 0) {
84     AUBIO_ERR("unknown notes detection method %s, using default.\n",
85        notes_method);
86     goto fail;
87   }
88   o->note_buffer = new_fvec(o->median);
89   o->note_buffer2 = new_fvec(o->median);
90
91   o->curnote = -1.;
92   o->newnote = 0.;
93
94   o->silence_threshold = -90.;
95
96   return o;
97
98 fail:
99   del_aubio_notes(o);
100   return NULL;
101 }
102
103 /** append new note candidate to the note_buffer and return filtered value. we
104  * need to copy the input array as fvec_median destroy its input data.*/
105 static void
106 note_append (fvec_t * note_buffer, smpl_t curnote)
107 {
108   uint_t i = 0;
109   for (i = 0; i < note_buffer->length - 1; i++) {
110     note_buffer->data[i] = note_buffer->data[i + 1];
111   }
112   note_buffer->data[note_buffer->length - 1] = curnote;
113   return;
114 }
115
116 static uint_t
117 aubio_notes_get_latest_note (aubio_notes_t *o)
118 {
119   uint_t i;
120   for (i = 0; i < o->note_buffer->length; i++) {
121     o->note_buffer2->data[i] = o->note_buffer->data[i];
122   }
123   return fvec_median (o->note_buffer2);
124 }
125
126
127 void aubio_notes_do (aubio_notes_t *o, const fvec_t * input, fvec_t * notes)
128 {
129   smpl_t new_pitch, curlevel;
130   fvec_zeros(notes);
131   aubio_onset_do(o->onset, input, o->onset_output);
132
133   aubio_pitch_do (o->pitch, input, o->pitch_output);
134   new_pitch = o->pitch_output->data[0];
135   if(o->median){
136     note_append(o->note_buffer, new_pitch);
137   }
138
139   /* curlevel is negatif or 1 if silence */
140   curlevel = aubio_level_detection(input, o->silence_threshold);
141   if (o->onset_output->data[0] != 0) {
142     /* test for silence */
143     if (curlevel == 1.) {
144       if (o->median) o->isready = 0;
145       /* send note off */
146       //send_noteon(o->curnote,0);
147       //notes->data[0] = o->curnote;
148       //notes->data[1] = 0.;
149       notes->data[2] = o->curnote;
150     } else {
151       if (o->median) {
152         o->isready = 1;
153       } else {
154         /* kill old note */
155         //send_noteon(o->curnote,0, o->samplerate);
156         notes->data[2] = o->curnote;
157         /* get and send new one */
158         //send_noteon(new_pitch,127+(int)floor(curlevel), o->samplerate);
159         notes->data[0] = new_pitch;
160         notes->data[1] = 127 + (int)floor(curlevel);
161         o->curnote = new_pitch;
162       }
163     }
164   } else {
165     if (o->median) {
166       if (o->isready > 0)
167         o->isready++;
168       if (o->isready == o->median)
169       {
170         /* kill old note */
171         //send_noteon(curnote,0);
172         notes->data[2] = o->curnote;
173         notes->data[3] = 0;
174         o->newnote = aubio_notes_get_latest_note(o);
175         o->curnote = o->newnote;
176         /* get and send new one */
177         if (o->curnote>45){
178           //send_noteon(curnote,127+(int)floor(curlevel));
179           notes->data[0] = o->curnote;
180           notes->data[1] = 127 + (int) floor(curlevel);
181         }
182       }
183     } // if median
184   }
185 }
186
187 void del_aubio_notes (aubio_notes_t *o) {
188   if (o->note_buffer) del_fvec(o->note_buffer);
189   if (o->note_buffer2) del_fvec(o->note_buffer2);
190   if (o->pitch_output) del_fvec(o->pitch_output);
191   if (o->pitch) del_aubio_pitch(o->pitch);
192   if (o->onset_output) del_fvec(o->onset_output);
193   if (o->onset) del_aubio_onset(o->onset);
194   AUBIO_FREE(o);
195 }