src/sound_asset.cc

   1 /*
   2     Copyright (C) 2012 Carl Hetherington <cth@carlh.net>
   3
   4     This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   5     it under the terms of the GNU General Public License as published by
   6     the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
   7     (at your option) any later version.
   8
   9     This program is distributed in the hope that it will be useful,
  10     but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  11     MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  12     GNU General Public License for more details.
  13
  14     You should have received a copy of the GNU General Public License
  15     along with this program; if not, write to the Free Software
  16     Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
  17
  18 */
  19
  20 /** @file  src/sound_asset.cc
  21  *  @brief An asset made up of WAV files
  22  */
  23
  24 #include <iostream>
  25 #include <stdexcept>
  26 #include <boost/filesystem.hpp>
  27 #include <boost/lexical_cast.hpp>
  28 #include "KM_fileio.h"
  29 #include "AS_DCP.h"
  30 #include "sound_asset.h"
  31 #include "util.h"
  32 #include "exceptions.h"
  33 #include "sound_frame.h"
  34
  35 using namespace std;
  36 using namespace boost;
  37 using namespace libdcp;
  38
  39 SoundAsset::SoundAsset (
  40         vector<string> const & files, string directory, string mxf_name, sigc::signal1<void, float>* progress, int fps, int length
  41         )
  42         : MXFAsset (directory, mxf_name, progress, fps, 0, length)
  43         , _channels (files.size ())
  44         , _sampling_rate (0)
  45 {
  46         construct (sigc::bind (sigc::mem_fun (*this, &SoundAsset::path_from_channel), files));
  47 }
  48
  49 SoundAsset::SoundAsset (
  50         sigc::slot<string, Channel> get_path, string directory, string mxf_name, sigc::signal1<void, float>* progress, int fps, int length, int channels
  51         )
  52         : MXFAsset (directory, mxf_name, progress, fps, 0, length)
  53         , _channels (channels)
  54         , _sampling_rate (0)
  55 {
  56         construct (get_path);
  57 }
  58
  59 SoundAsset::SoundAsset (string directory, string mxf_name, int fps, int entry_point, int length)
  60         : MXFAsset (directory, mxf_name, 0, fps, entry_point, length)
  61         , _channels (0)
  62 {
  63         ASDCP::PCM::MXFReader reader;
  64         if (ASDCP_FAILURE (reader.OpenRead (path().string().c_str()))) {
  65                 throw MXFFileError ("could not open MXF file for reading", path().string());
  66         }
  67
  68
  69         ASDCP::PCM::AudioDescriptor desc;
  70         if (ASDCP_FAILURE (reader.FillAudioDescriptor (desc))) {
  71                 throw DCPReadError ("could not read audio MXF information");
  72         }
  73
  74         _sampling_rate = desc.AudioSamplingRate.Numerator / desc.AudioSamplingRate.Denominator;
  75         _channels = desc.ChannelCount;
  76 }
  77
  78 string
  79 SoundAsset::path_from_channel (Channel channel, vector<string> const & files)
  80 {
  81         unsigned int const c = int (channel);
  82         assert (c < files.size ());
  83         return files[c];
  84 }
  85
  86 void
  87 SoundAsset::construct (sigc::slot<string, Channel> get_path)
  88 {
  89         ASDCP::Rational asdcp_fps (_fps, 1);
  90
  91         ASDCP::PCM::WAVParser pcm_parser_channel[_channels];
  92         if (pcm_parser_channel[0].OpenRead (get_path(LEFT).c_str(), asdcp_fps)) {
  93                 throw FileError ("could not open WAV file for reading", get_path(LEFT));
  94         }
  95
  96         ASDCP::PCM::AudioDescriptor audio_desc;
  97         pcm_parser_channel[0].FillAudioDescriptor (audio_desc);
  98         audio_desc.ChannelCount = 0;
  99         audio_desc.BlockAlign = 0;
 100         audio_desc.EditRate = asdcp_fps;
 101         audio_desc.AvgBps = audio_desc.AvgBps * _channels;
 102
 103         Channel channels[] = {
 104                 LEFT,
 105                 RIGHT,
 106                 CENTRE,
 107                 LFE,
 108                 LS,
 109                 RS
 110         };
 111
 112         ASDCP::PCM::FrameBuffer frame_buffer_channel[_channels];
 113         ASDCP::PCM::AudioDescriptor audio_desc_channel[_channels];
 114
 115         for (int i = 0; i < _channels; ++i) {
 116
 117                 string const path = get_path (channels[i]);
 118
 119                 if (ASDCP_FAILURE (pcm_parser_channel[i].OpenRead (path.c_str(), asdcp_fps))) {
 120                         throw FileError ("could not open WAV file for reading", path);
 121                 }
 122
 123                 pcm_parser_channel[i].FillAudioDescriptor (audio_desc_channel[i]);
 124                 frame_buffer_channel[i].Capacity (ASDCP::PCM::CalcFrameBufferSize (audio_desc_channel[i]));
 125
 126                 audio_desc.ChannelCount += audio_desc_channel[i].ChannelCount;
 127                 audio_desc.BlockAlign += audio_desc_channel[i].BlockAlign;
 128         }
 129
 130         ASDCP::PCM::FrameBuffer frame_buffer;
 131         frame_buffer.Capacity (ASDCP::PCM::CalcFrameBufferSize (audio_desc));
 132         frame_buffer.Size (ASDCP::PCM::CalcFrameBufferSize (audio_desc));
 133
 134         ASDCP::WriterInfo writer_info;
 135         fill_writer_info (&writer_info);
 136
 137         ASDCP::PCM::MXFWriter mxf_writer;
 138         if (ASDCP_FAILURE (mxf_writer.OpenWrite (path().string().c_str(), writer_info, audio_desc))) {
 139                 throw FileError ("could not open audio MXF for writing", path().string());
 140         }
 141
 142         for (int i = 0; i < _length; ++i) {
 143
 144                 byte_t *data_s = frame_buffer.Data();
 145                 byte_t *data_e = data_s + frame_buffer.Capacity();
 146                 byte_t sample_size = ASDCP::PCM::CalcSampleSize (audio_desc_channel[0]);
 147                 int offset = 0;
 148
 149                 for (int j = 0; j < _channels; ++j) {
 150                         memset (frame_buffer_channel[j].Data(), 0, frame_buffer_channel[j].Capacity());
 151                         if (ASDCP_FAILURE (pcm_parser_channel[j].ReadFrame (frame_buffer_channel[j]))) {
 152                                 throw MiscError ("could not read audio frame");
 153                         }
 154
 155                         if (frame_buffer_channel[j].Size() != frame_buffer_channel[j].Capacity()) {
 156                                 throw MiscError ("short audio frame");
 157                         }
 158                 }
 159
 160                 while (data_s < data_e) {
 161                         for (int j = 0; j < _channels; ++j) {
 162                                 byte_t* frame = frame_buffer_channel[j].Data() + offset;
 163                                 memcpy (data_s, frame, sample_size);
 164                                 data_s += sample_size;
 165                         }
 166                         offset += sample_size;
 167                 }
 168
 169                 if (ASDCP_FAILURE (mxf_writer.WriteFrame (frame_buffer, 0, 0))) {
 170                         throw MiscError ("could not write audio MXF frame");
 171                 }
 172
 173                 if (_progress) {
 174                         (*_progress) (0.5 * float (i) / _length);
 175                 }
 176         }
 177
 178         if (ASDCP_FAILURE (mxf_writer.Finalize())) {
 179                 throw MiscError ("could not finalise audio MXF");
 180         }
 181 }
 182
 183 void
 184 SoundAsset::write_to_cpl (ostream& s) const
 185 {
 186         s << "        <MainSound>\n"
 187           << "          <Id>urn:uuid:" << _uuid << "</Id>\n"
 188           << "          <AnnotationText>" << _file_name << "</AnnotationText>\n"
 189           << "          <EditRate>" << _fps << " 1</EditRate>\n"
 190           << "          <IntrinsicDuration>" << _length << "</IntrinsicDuration>\n"
 191           << "          <EntryPoint>0</EntryPoint>\n"
 192           << "          <Duration>" << _length << "</Duration>\n"
 193           << "        </MainSound>\n";
 194 }
 195
 196 bool
 197 SoundAsset::equals (shared_ptr<const Asset> other, EqualityOptions opt, list<string>& notes) const
 198 {
 199         if (!MXFAsset::equals (other, opt, notes)) {
 200                 return false;
 201         }
 202
 203         ASDCP::PCM::MXFReader reader_A;
 204         if (ASDCP_FAILURE (reader_A.OpenRead (path().string().c_str()))) {
 205                 throw MXFFileError ("could not open MXF file for reading", path().string());
 206         }
 207
 208         ASDCP::PCM::MXFReader reader_B;
 209         if (ASDCP_FAILURE (reader_B.OpenRead (other->path().string().c_str()))) {
 210                 throw MXFFileError ("could not open MXF file for reading", path().string());
 211         }
 212
 213         ASDCP::PCM::AudioDescriptor desc_A;
 214         if (ASDCP_FAILURE (reader_A.FillAudioDescriptor (desc_A))) {
 215                 throw DCPReadError ("could not read audio MXF information");
 216         }
 217         ASDCP::PCM::AudioDescriptor desc_B;
 218         if (ASDCP_FAILURE (reader_B.FillAudioDescriptor (desc_B))) {
 219                 throw DCPReadError ("could not read audio MXF information");
 220         }
 221
 222         if (
 223                 desc_A.EditRate != desc_B.EditRate ||
 224                 desc_A.AudioSamplingRate != desc_B.AudioSamplingRate ||
 225                 desc_A.Locked != desc_B.Locked ||
 226                 desc_A.ChannelCount != desc_B.ChannelCount ||
 227                 desc_A.QuantizationBits != desc_B.QuantizationBits ||
 228                 desc_A.BlockAlign != desc_B.BlockAlign ||
 229                 desc_A.AvgBps != desc_B.AvgBps ||
 230                 desc_A.LinkedTrackID != desc_B.LinkedTrackID ||
 231                 desc_A.ContainerDuration != desc_B.ContainerDuration
 232 //              desc_A.ChannelFormat != desc_B.ChannelFormat ||
 233                 ) {
 234
 235                 notes.push_back ("audio MXF picture descriptors differ");
 236                 return false;
 237         }
 238
 239         ASDCP::PCM::FrameBuffer buffer_A (1 * Kumu::Megabyte);
 240         ASDCP::PCM::FrameBuffer buffer_B (1 * Kumu::Megabyte);
 241
 242         for (int i = 0; i < _length; ++i) {
 243                 if (ASDCP_FAILURE (reader_A.ReadFrame (i, buffer_A))) {
 244                         throw DCPReadError ("could not read audio frame");
 245                 }
 246
 247                 if (ASDCP_FAILURE (reader_B.ReadFrame (i, buffer_B))) {
 248                         throw DCPReadError ("could not read audio frame");
 249                 }
 250
 251                 if (buffer_A.Size() != buffer_B.Size()) {
 252                         notes.push_back ("sizes of audio data for frame " + lexical_cast<string>(i) + " differ");
 253                         return false;
 254                 }
 255
 256                 if (memcmp (buffer_A.RoData(), buffer_B.RoData(), buffer_A.Size()) != 0) {
 257                         notes.push_back ("PCM data for MXF frame " + lexical_cast<string>(i) + " differ");
 258
 259                         for (uint32_t i = 0; i < buffer_A.Size(); ++i) {
 260                                 int const d = abs (buffer_A.RoData()[i] - buffer_B.RoData()[i]);
 261                                 if (d) {
 262                                         notes.push_back ("First difference is " + lexical_cast<string> (d));
 263                                         return false;
 264                                 }
 265                         }
 266                         return false;
 267                 }
 268         }
 269
 270         return true;
 271 }
 272
 273 shared_ptr<const SoundFrame>
 274 SoundAsset::get_frame (int n) const
 275 {
 276         return shared_ptr<const SoundFrame> (new SoundFrame (path().string(), n + _entry_point));
 277 }