src/sound_mxf.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 <libxml++/nodes/element.h>
  29 #include "KM_fileio.h"
  30 #include "AS_DCP.h"
  31 #include "sound_mxf.h"
  32 #include "util.h"
  33 #include "exceptions.h"
  34 #include "sound_frame.h"
  35
  36 using std::string;
  37 using std::stringstream;
  38 using std::ostream;
  39 using std::vector;
  40 using std::list;
  41 using boost::shared_ptr;
  42 using boost::lexical_cast;
  43 using namespace dcp;
  44
  45 SoundMXF::SoundMXF (boost::filesystem::path file)
  46         : MXF (file)
  47         , _channels (0)
  48         , _sampling_rate (0)
  49 {
  50         ASDCP::PCM::MXFReader reader;
  51         Kumu::Result_t r = reader.OpenRead (file.string().c_str());
  52         if (ASDCP_FAILURE (r)) {
  53                 boost::throw_exception (MXFFileError ("could not open MXF file for reading", file.string(), r));
  54         }
  55
  56         ASDCP::PCM::AudioDescriptor desc;
  57         if (ASDCP_FAILURE (reader.FillAudioDescriptor (desc))) {
  58                 boost::throw_exception (DCPReadError ("could not read audio MXF information"));
  59         }
  60
  61         _sampling_rate = desc.AudioSamplingRate.Numerator / desc.AudioSamplingRate.Denominator;
  62         _channels = desc.ChannelCount;
  63         _edit_rate = desc.EditRate.Numerator;
  64         assert (desc.EditRate.Denominator == 1);
  65         _intrinsic_duration = desc.ContainerDuration;
  66 }
  67
  68 string
  69 SoundMXF::cpl_node_name () const
  70 {
  71         return "MainSound";
  72 }
  73
  74 bool
  75 SoundMXF::equals (shared_ptr<const Content> other, EqualityOptions opt, boost::function<void (NoteType, string)> note) const
  76 {
  77         if (!MXF::equals (other, opt, note)) {
  78                 return false;
  79         }
  80
  81         ASDCP::PCM::MXFReader reader_A;
  82         Kumu::Result_t r = reader_A.OpenRead (file().string().c_str());
  83         if (ASDCP_FAILURE (r)) {
  84                 boost::throw_exception (MXFFileError ("could not open MXF file for reading", file().string(), r));
  85         }
  86
  87         ASDCP::PCM::MXFReader reader_B;
  88         r = reader_B.OpenRead (other->file().string().c_str());
  89         if (ASDCP_FAILURE (r)) {
  90                 boost::throw_exception (MXFFileError ("could not open MXF file for reading", file().string(), r));
  91         }
  92
  93         ASDCP::PCM::AudioDescriptor desc_A;
  94         if (ASDCP_FAILURE (reader_A.FillAudioDescriptor (desc_A))) {
  95                 boost::throw_exception (DCPReadError ("could not read audio MXF information"));
  96         }
  97         ASDCP::PCM::AudioDescriptor desc_B;
  98         if (ASDCP_FAILURE (reader_B.FillAudioDescriptor (desc_B))) {
  99                 boost::throw_exception (DCPReadError ("could not read audio MXF information"));
 100         }
 101
 102         if (
 103                 desc_A.EditRate != desc_B.EditRate ||
 104                 desc_A.AudioSamplingRate != desc_B.AudioSamplingRate ||
 105                 desc_A.Locked != desc_B.Locked ||
 106                 desc_A.ChannelCount != desc_B.ChannelCount ||
 107                 desc_A.QuantizationBits != desc_B.QuantizationBits ||
 108                 desc_A.BlockAlign != desc_B.BlockAlign ||
 109                 desc_A.AvgBps != desc_B.AvgBps ||
 110                 desc_A.LinkedTrackID != desc_B.LinkedTrackID ||
 111                 desc_A.ContainerDuration != desc_B.ContainerDuration
 112 //              desc_A.ChannelFormat != desc_B.ChannelFormat ||
 113                 ) {
 114
 115                 note (ERROR, "audio MXF picture descriptors differ");
 116                 return false;
 117         }
 118
 119         ASDCP::PCM::FrameBuffer buffer_A (1 * Kumu::Megabyte);
 120         ASDCP::PCM::FrameBuffer buffer_B (1 * Kumu::Megabyte);
 121
 122         for (int i = 0; i < _intrinsic_duration; ++i) {
 123                 if (ASDCP_FAILURE (reader_A.ReadFrame (i, buffer_A))) {
 124                         boost::throw_exception (DCPReadError ("could not read audio frame"));
 125                 }
 126
 127                 if (ASDCP_FAILURE (reader_B.ReadFrame (i, buffer_B))) {
 128                         boost::throw_exception (DCPReadError ("could not read audio frame"));
 129                 }
 130
 131                 if (buffer_A.Size() != buffer_B.Size()) {
 132                         note (ERROR, "sizes of audio data for frame " + lexical_cast<string>(i) + " differ");
 133                         return false;
 134                 }
 135
 136                 if (memcmp (buffer_A.RoData(), buffer_B.RoData(), buffer_A.Size()) != 0) {
 137                         for (uint32_t i = 0; i < buffer_A.Size(); ++i) {
 138                                 int const d = abs (buffer_A.RoData()[i] - buffer_B.RoData()[i]);
 139                                 if (d > opt.max_audio_sample_error) {
 140                                         note (ERROR, "PCM data difference of " + lexical_cast<string> (d));
 141                                         return false;
 142                                 }
 143                         }
 144                 }
 145         }
 146
 147         return true;
 148 }
 149
 150 shared_ptr<const SoundFrame>
 151 SoundMXF::get_frame (int n) const
 152 {
 153         /* XXX: should add on entry point here? */
 154         return shared_ptr<const SoundFrame> (new SoundFrame (file().string(), n, _decryption_context));
 155 }
 156
 157 shared_ptr<SoundMXFWriter>
 158 SoundMXF::start_write ()
 159 {
 160         /* XXX: can't we use a shared_ptr here? */
 161         return shared_ptr<SoundMXFWriter> (new SoundMXFWriter (this));
 162 }
 163
 164 struct SoundMXFWriter::ASDCPState
 165 {
 166         ASDCP::PCM::MXFWriter mxf_writer;
 167         ASDCP::PCM::FrameBuffer frame_buffer;
 168         ASDCP::WriterInfo writer_info;
 169         ASDCP::PCM::AudioDescriptor audio_desc;
 170         ASDCP::AESEncContext* encryption_context;
 171 };
 172
 173 SoundMXFWriter::SoundMXFWriter (SoundMXF* a)
 174         : _state (new SoundMXFWriter::ASDCPState)
 175         , _asset (a)
 176         , _finalized (false)
 177         , _frames_written (0)
 178         , _frame_buffer_offset (0)
 179 {
 180         _state->encryption_context = a->encryption_context ();
 181
 182         /* Derived from ASDCP::Wav::SimpleWaveHeader::FillADesc */
 183         _state->audio_desc.EditRate = ASDCP::Rational (_asset->edit_rate(), 1);
 184         _state->audio_desc.AudioSamplingRate = ASDCP::Rational (_asset->sampling_rate(), 1);
 185         _state->audio_desc.Locked = 0;
 186         _state->audio_desc.ChannelCount = _asset->channels ();
 187         _state->audio_desc.QuantizationBits = 24;
 188         _state->audio_desc.BlockAlign = 3 * _asset->channels();
 189         _state->audio_desc.AvgBps = _asset->sampling_rate() * _state->audio_desc.BlockAlign;
 190         _state->audio_desc.LinkedTrackID = 0;
 191         _state->audio_desc.ChannelFormat = ASDCP::PCM::CF_NONE;
 192
 193         _state->frame_buffer.Capacity (ASDCP::PCM::CalcFrameBufferSize (_state->audio_desc));
 194         _state->frame_buffer.Size (ASDCP::PCM::CalcFrameBufferSize (_state->audio_desc));
 195         memset (_state->frame_buffer.Data(), 0, _state->frame_buffer.Capacity());
 196
 197         _asset->fill_writer_info (&_state->writer_info);
 198
 199         Kumu::Result_t r = _state->mxf_writer.OpenWrite (_asset->file().string().c_str(), _state->writer_info, _state->audio_desc);
 200         if (ASDCP_FAILURE (r)) {
 201                 boost::throw_exception (FileError ("could not open audio MXF for writing", _asset->file().string(), r));
 202         }
 203 }
 204
 205 void
 206 SoundMXFWriter::write (float const * const * data, int frames)
 207 {
 208         for (int i = 0; i < frames; ++i) {
 209
 210                 byte_t* out = _state->frame_buffer.Data() + _frame_buffer_offset;
 211
 212                 /* Write one sample per channel */
 213                 for (int j = 0; j < _asset->channels(); ++j) {
 214                         int32_t const s = data[j][i] * (1 << 23);
 215                         *out++ = (s & 0xff);
 216                         *out++ = (s & 0xff00) >> 8;
 217                         *out++ = (s & 0xff0000) >> 16;
 218                 }
 219                 _frame_buffer_offset += 3 * _asset->channels();
 220
 221                 assert (_frame_buffer_offset <= int (_state->frame_buffer.Capacity()));
 222
 223                 /* Finish the MXF frame if required */
 224                 if (_frame_buffer_offset == int (_state->frame_buffer.Capacity())) {
 225                         write_current_frame ();
 226                         _frame_buffer_offset = 0;
 227                         memset (_state->frame_buffer.Data(), 0, _state->frame_buffer.Capacity());
 228                 }
 229         }
 230 }
 231
 232 void
 233 SoundMXFWriter::write_current_frame ()
 234 {
 235         ASDCP::Result_t const r = _state->mxf_writer.WriteFrame (_state->frame_buffer, _state->encryption_context, 0);
 236         if (ASDCP_FAILURE (r)) {
 237                 boost::throw_exception (MiscError ("could not write audio MXF frame (" + lexical_cast<string> (int (r)) + ")"));
 238         }
 239
 240         ++_frames_written;
 241 }
 242
 243 void
 244 SoundMXFWriter::finalize ()
 245 {
 246         if (_frame_buffer_offset > 0) {
 247                 write_current_frame ();
 248         }
 249
 250         if (ASDCP_FAILURE (_state->mxf_writer.Finalize())) {
 251                 boost::throw_exception (MiscError ("could not finalise audio MXF"));
 252         }
 253
 254         _finalized = true;
 255         _asset->set_intrinsic_duration (_frames_written);
 256         _asset->set_duration (_frames_written);
 257 }
 258
 259 string
 260 SoundMXF::key_type () const
 261 {
 262         return "MDAK";
 263 }