Merge some cases to avoid duplicated logic
[ardour.git] / libs / ardour / ardour / tempo.h
index 9a2248414224f1e778109ead4f039a4cdee0eb95..5fce9ce384a8fe68ca78f91531b4ec9fa48623d1 100644 (file)
@@ -27,6 +27,7 @@
 #include <glibmm/threads.h>
 
 #include "pbd/undo.h"
 #include <glibmm/threads.h>
 
 #include "pbd/undo.h"
+
 #include "pbd/stateful.h"
 #include "pbd/statefuldestructible.h"
 
 #include "pbd/stateful.h"
 #include "pbd/statefuldestructible.h"
 
@@ -54,15 +55,22 @@ class LIBARDOUR_API Tempo {
        Tempo (double bpm, double type=4.0) // defaulting to quarter note
                : _beats_per_minute (bpm), _note_type(type) {}
 
        Tempo (double bpm, double type=4.0) // defaulting to quarter note
                : _beats_per_minute (bpm), _note_type(type) {}
 
-       double beats_per_minute () const { return _beats_per_minute;}
-       double ticks_per_minute () const { return _beats_per_minute * Timecode::BBT_Time::ticks_per_beat;}
-       double note_type () const { return _note_type;}
+       /* ..or more aptly 'pulse divisions per minute'.
+          Nothing to do with actual beats, which are defined by the meter and tempo.
+       */
+       double beats_per_minute () const { return _beats_per_minute; }
+       void set_beats_per_minute (double bpm) { _beats_per_minute = bpm; }
+       double note_type () const { return _note_type; }
+       double pulses_per_minute () const { return _beats_per_minute / _note_type; }
        /** audio samples per beat
         * @param sr samplerate
         */
        double frames_per_beat (framecnt_t sr) const {
                return (60.0 * sr) / _beats_per_minute;
        }
        /** audio samples per beat
         * @param sr samplerate
         */
        double frames_per_beat (framecnt_t sr) const {
                return (60.0 * sr) / _beats_per_minute;
        }
+       double frames_per_pulse (framecnt_t sr) const {
+               return (_note_type * 60.0 * sr) / _beats_per_minute;
+       }
 
   protected:
        double _beats_per_minute;
 
   protected:
        double _beats_per_minute;
@@ -97,26 +105,21 @@ class LIBARDOUR_API Meter {
 /** A section of timeline with a certain Tempo or Meter. */
 class LIBARDOUR_API MetricSection {
   public:
 /** A section of timeline with a certain Tempo or Meter. */
 class LIBARDOUR_API MetricSection {
   public:
-       MetricSection (const Timecode::BBT_Time& start)
-               : _start (start), _frame (0), _movable (true) {}
-       MetricSection (framepos_t start)
-               : _frame (start), _movable (true) {}
+       MetricSection (double pulse, framepos_t frame, PositionLockStyle pls, bool is_tempo)
+               : _pulse (pulse), _frame (frame), _movable (true), _position_lock_style (pls), _is_tempo (is_tempo) {}
 
        virtual ~MetricSection() {}
 
 
        virtual ~MetricSection() {}
 
-       const Timecode::BBT_Time& start() const { return _start; }
-       framepos_t                frame() const { return _frame; }
-
-       void set_movable (bool yn) { _movable = yn; }
-       bool movable() const { return _movable; }
+       const double& pulse () const { return _pulse; }
+       void set_pulse (double pulse) { _pulse = pulse; }
 
 
+       framepos_t frame() const { return _frame; }
        virtual void set_frame (framepos_t f) {
                _frame = f;
        }
 
        virtual void set_frame (framepos_t f) {
                _frame = f;
        }
 
-       virtual void set_start (const Timecode::BBT_Time& w) {
-               _start = w;
-       }
+       void set_movable (bool yn) { _movable = yn; }
+       bool movable() const { return _movable; }
 
        /* MeterSections are not stateful in the full sense,
           but we do want them to control their own
 
        /* MeterSections are not stateful in the full sense,
           but we do want them to control their own
@@ -124,82 +127,107 @@ class LIBARDOUR_API MetricSection {
        */
        virtual XMLNode& get_state() const = 0;
 
        */
        virtual XMLNode& get_state() const = 0;
 
-  private:
-       Timecode::BBT_Time _start;
+       PositionLockStyle position_lock_style () const { return _position_lock_style; }
+       void set_position_lock_style (PositionLockStyle ps) { _position_lock_style = ps; }
+       bool is_tempo () const { return _is_tempo; }
+
+private:
+       double             _pulse;
        framepos_t         _frame;
        bool               _movable;
        framepos_t         _frame;
        bool               _movable;
+       PositionLockStyle  _position_lock_style;
+       const bool         _is_tempo;
 };
 
 /** A section of timeline with a certain Meter. */
 class LIBARDOUR_API MeterSection : public MetricSection, public Meter {
   public:
 };
 
 /** A section of timeline with a certain Meter. */
 class LIBARDOUR_API MeterSection : public MetricSection, public Meter {
   public:
-       MeterSection (const Timecode::BBT_Time& start, double bpb, double note_type)
-               : MetricSection (start), Meter (bpb, note_type) {}
-       MeterSection (framepos_t start, double bpb, double note_type)
-               : MetricSection (start), Meter (bpb, note_type) {}
+       MeterSection (double pulse, framepos_t frame, double beat, const Timecode::BBT_Time& bbt, double bpb, double note_type, PositionLockStyle pls)
+               : MetricSection (pulse, frame, pls, false), Meter (bpb, note_type), _bbt (bbt),  _beat (beat) {}
+
        MeterSection (const XMLNode&);
 
        static const std::string xml_state_node_name;
 
        XMLNode& get_state() const;
        MeterSection (const XMLNode&);
 
        static const std::string xml_state_node_name;
 
        XMLNode& get_state() const;
+
+       void set_beat (std::pair<double, Timecode::BBT_Time>& w) {
+               _beat = w.first;
+               _bbt = w.second;
+       }
+
+       const Timecode::BBT_Time& bbt() const { return _bbt; }
+        const double& beat () const { return _beat; }
+       void set_beat (double beat) { _beat = beat; }
+
+private:
+       Timecode::BBT_Time _bbt;
+       double _beat;
 };
 
 /** A section of timeline with a certain Tempo. */
 class LIBARDOUR_API TempoSection : public MetricSection, public Tempo {
   public:
 };
 
 /** A section of timeline with a certain Tempo. */
 class LIBARDOUR_API TempoSection : public MetricSection, public Tempo {
   public:
-       enum TempoSectionType {
+       enum Type {
                Ramp,
                Constant,
        };
 
                Ramp,
                Constant,
        };
 
-       TempoSection (const Timecode::BBT_Time& start, double qpm, double note_type, TempoSectionType tempo_type)
-               : MetricSection (start), Tempo (qpm, note_type), _bar_offset (-1.0), _type (tempo_type)  {}
-       TempoSection (framepos_t start, double qpm, double note_type, TempoSectionType tempo_type)
-               : MetricSection (start), Tempo (qpm, note_type), _bar_offset (-1.0), _type (tempo_type) {}
+       TempoSection (const double& pulse, const framepos_t& frame, double qpm, double note_type, Type tempo_type, PositionLockStyle pls)
+               : MetricSection (pulse, frame, pls, true), Tempo (qpm, note_type), _type (tempo_type), _c_func (0.0), _active (true), _locked_to_meter (false)  {}
+
        TempoSection (const XMLNode&);
 
        static const std::string xml_state_node_name;
 
        XMLNode& get_state() const;
 
        TempoSection (const XMLNode&);
 
        static const std::string xml_state_node_name;
 
        XMLNode& get_state() const;
 
-       void update_bar_offset_from_bbt (const Meter&);
-       void update_bbt_time_from_bar_offset (const Meter&);
-       double bar_offset() const { return _bar_offset; }
+       double c_func () const { return _c_func; }
+       void set_c_func (double c_func) { _c_func = c_func; }
+
+       void set_type (Type type);
+       Type type () const { return _type; }
+
+       bool active () const { return _active; }
+       void set_active (bool yn) { _active = yn; }
 
 
-       void set_type (TempoSectionType type);
-       TempoSectionType type () const { return _type; }
+       bool locked_to_meter ()  const { return _locked_to_meter; }
+       void set_locked_to_meter (bool yn) { _locked_to_meter = yn; }
 
 
-       double tempo_at_frame (framepos_t frame, double end_bpm, framepos_t end_frame, framecnt_t frame_rate) const;
-       framepos_t frame_at_tempo (double tempo, double end_bpm, framepos_t end_frame, framecnt_t frame_rate) const;
+       double tempo_at_frame (const framepos_t& frame, const framecnt_t& frame_rate) const;
+       framepos_t frame_at_tempo (const double& ppm, const double& beat, const framecnt_t& frame_rate) const;
 
 
-       double tick_at_frame (framepos_t frame, double end_bpm, framepos_t end_frame, framecnt_t frame_rate) const;
-       framepos_t frame_at_tick (double tick, double end_bpm, framepos_t end_frame, framecnt_t frame_rate) const;
+       double tempo_at_pulse (const double& pulse) const;
+       double pulse_at_tempo (const double& ppm, const framepos_t& frame, const framecnt_t& frame_rate) const;
 
 
-       double beat_at_frame (framepos_t frame, double end_bpm, framepos_t end_frame, framecnt_t frame_rate) const;
-       framepos_t frame_at_beat (double beat, double end_bpm, framepos_t end_frame, framecnt_t frame_rate) const;
+       double pulse_at_frame (const framepos_t& frame, const framepos_t& frame_rate) const;
+       framepos_t frame_at_pulse (const double& pulse, const framecnt_t& frame_rate) const;
+
+       double compute_c_func_pulse (const double& end_bpm, const double& end_pulse, const framecnt_t& frame_rate);
+       double compute_c_func_frame (const double& end_bpm, const framepos_t& end_frame, const framecnt_t& frame_rate) const;
+
+       Timecode::BBT_Time legacy_bbt () { return _legacy_bbt; }
 
   private:
 
 
   private:
 
-       framecnt_t minute_to_frame (double time, framecnt_t frame_rate) const;
-       double frame_to_minute (framecnt_t frame, framecnt_t frame_rate) const;
+       framepos_t minute_to_frame (const double& time, const framecnt_t& frame_rate) const;
+       double frame_to_minute (const framepos_t& frame, const framecnt_t& frame_rate) const;
 
        /*  tempo ramp functions. zero-based with time in minutes,
         * 'tick tempo' in ticks per minute and tempo in bpm.
         *  time relative to section start.
         */
 
        /*  tempo ramp functions. zero-based with time in minutes,
         * 'tick tempo' in ticks per minute and tempo in bpm.
         *  time relative to section start.
         */
+       double a_func (double end_tpm, double c_func) const;
        double c_func (double end_tpm, double end_time) const;
        double c_func (double end_tpm, double end_time) const;
-       double a_func (double begin_tpm, double end_tpm, double end_time) const;
 
 
-       double tempo_at_time (double time, double end_bpm, double end_time) const;
-       double time_at_tempo (double tempo, double end_bpm, double end_time) const;
-       double tick_tempo_at_time (double time, double end_tpm, double end_time) const;
-       double time_at_tick_tempo (double tick_tempo, double end_tpm, double end_time) const;
+       double pulse_tempo_at_time (const double& time) const;
+       double time_at_pulse_tempo (const double& pulse_tempo) const;
 
 
-       double tick_at_time (double time, double end_tpm, double end_time) const;
-       double time_at_tick (double tick, double end_tpm, double end_time) const;
+       double pulse_tempo_at_pulse (const double& pulse) const;
+       double pulse_at_pulse_tempo (const double& pulse_tempo) const;
 
 
-       double beat_at_time (double time, double end_tpm, double end_time) const;
-       double time_at_beat (double beat, double end_tpm, double end_time) const;
+       double pulse_at_time (const double& time) const;
+       double time_at_pulse (const double& pulse) const;
 
        /* this value provides a fractional offset into the bar in which
           the tempo section is located in. A value of 0.0 indicates that
 
        /* this value provides a fractional offset into the bar in which
           the tempo section is located in. A value of 0.0 indicates that
@@ -209,8 +237,11 @@ class LIBARDOUR_API TempoSection : public MetricSection, public Tempo {
           this enables us to keep the tempo change at the same relative
           position within the bar if/when the meter changes.
        */
           this enables us to keep the tempo change at the same relative
           position within the bar if/when the meter changes.
        */
-       double _bar_offset;
-       TempoSectionType _type;
+       Type _type;
+       double _c_func;
+       bool _active;
+       bool _locked_to_meter;
+       Timecode::BBT_Time _legacy_bbt;
 };
 
 typedef std::list<MetricSection*> Metrics;
 };
 
 typedef std::list<MetricSection*> Metrics;
@@ -226,7 +257,7 @@ class LIBARDOUR_API TempoMetric {
        void set_tempo (const Tempo& t)              { _tempo = &t; }
        void set_meter (const Meter& m)              { _meter = &m; }
        void set_frame (framepos_t f)                { _frame = f; }
        void set_tempo (const Tempo& t)              { _tempo = &t; }
        void set_meter (const Meter& m)              { _meter = &m; }
        void set_frame (framepos_t f)                { _frame = f; }
-       void set_start (const Timecode::BBT_Time& t) { _start = t; }
+       void set_pulse (const double& p)             { _pulse = p; }
 
        void set_metric (const MetricSection* section) {
                const MeterSection* meter;
 
        void set_metric (const MetricSection* section) {
                const MeterSection* meter;
@@ -237,20 +268,20 @@ class LIBARDOUR_API TempoMetric {
                        set_tempo(*tempo);
                }
 
                        set_tempo(*tempo);
                }
 
-               set_frame(section->frame());
-               set_start(section->start());
+               set_frame (section->frame());
+               set_pulse (section->pulse());
        }
 
        const Meter&              meter() const { return *_meter; }
        const Tempo&              tempo() const { return *_tempo; }
        framepos_t                frame() const { return _frame; }
        }
 
        const Meter&              meter() const { return *_meter; }
        const Tempo&              tempo() const { return *_tempo; }
        framepos_t                frame() const { return _frame; }
-       const Timecode::BBT_Time& start() const { return _start; }
+       const double&             pulse() const { return _pulse; }
 
   private:
        const Meter*       _meter;
        const Tempo*       _tempo;
        framepos_t         _frame;
 
   private:
        const Meter*       _meter;
        const Tempo*       _tempo;
        framepos_t         _frame;
-       Timecode::BBT_Time _start;
+       double             _pulse;
 };
 
 /** Tempo Map - mapping of timecode to musical time.
 };
 
 /** Tempo Map - mapping of timecode to musical time.
@@ -271,14 +302,15 @@ class LIBARDOUR_API TempoMap : public PBD::StatefulDestructible
 
        struct BBTPoint {
                framepos_t          frame;
 
        struct BBTPoint {
                framepos_t          frame;
-               const MeterSection* meter;
-               const Tempo* tempo;
+               Meter               meter;
+               Tempo               tempo;
+               double              c;
                uint32_t            bar;
                uint32_t            beat;
 
                BBTPoint (const MeterSection& m, const Tempo& t, framepos_t f,
                uint32_t            bar;
                uint32_t            beat;
 
                BBTPoint (const MeterSection& m, const Tempo& t, framepos_t f,
-                         uint32_t b, uint32_t e)
-                       : frame (f), meter (&m), tempo (&t), bar (b), beat (e) {}
+                         uint32_t b, uint32_t e, double func_c)
+               : frame (f), meter (m.divisions_per_bar(), m.note_divisor()), tempo (t.beats_per_minute(), t.note_type()), c (func_c), bar (b), beat (e) {}
 
                Timecode::BBT_Time bbt() const { return Timecode::BBT_Time (bar, beat, 0); }
                operator Timecode::BBT_Time() const { return bbt(); }
 
                Timecode::BBT_Time bbt() const { return Timecode::BBT_Time (bar, beat, 0); }
                operator Timecode::BBT_Time() const { return bbt(); }
@@ -288,16 +320,81 @@ class LIBARDOUR_API TempoMap : public PBD::StatefulDestructible
 
        template<class T> void apply_with_metrics (T& obj, void (T::*method)(const Metrics&)) {
                Glib::Threads::RWLock::ReaderLock lm (lock);
 
        template<class T> void apply_with_metrics (T& obj, void (T::*method)(const Metrics&)) {
                Glib::Threads::RWLock::ReaderLock lm (lock);
-               (obj.*method)(metrics);
+               (obj.*method)(_metrics);
        }
 
        void get_grid (std::vector<BBTPoint>&,
                       framepos_t start, framepos_t end);
 
        }
 
        void get_grid (std::vector<BBTPoint>&,
                       framepos_t start, framepos_t end);
 
+       static const Tempo& default_tempo() { return _default_tempo; }
+       static const Meter& default_meter() { return _default_meter; }
+
+       /* because tempos may be ramped, this is only valid for the instant requested.*/
+       double frames_per_beat_at (const framepos_t&, const framecnt_t& sr) const;
+
+       const TempoSection& tempo_section_at_frame (framepos_t frame) const;
+       const MeterSection& meter_section_at_frame (framepos_t frame) const;
+       const MeterSection& meter_section_at_beat (double beat) const;
+
+       /** add a tempo section locked to pls. ignored values will be set in recompute_tempi()
+        * @param pulse pulse position of new section. ignored if pls == AudioTime
+        * @param frame frame position of new section. ignored if pls == MusicTime
+        * @param type type of new tempo section (Ramp, Constant)
+        */
+       TempoSection* add_tempo (const Tempo&, const double& pulse, const framepos_t& frame, TempoSection::Type type, PositionLockStyle pls);
+
+       /** add an meter section locked to pls.. ignored values will be set in recompute_meters()
+        * @param beat beat position of new section
+        * @param where bbt position of new section
+        * @param frame frame position of new section. ignored if pls == MusicTime
+        */
+       MeterSection* add_meter (const Meter&, const double& beat, const Timecode::BBT_Time& where, const framepos_t& frame, PositionLockStyle pls);
+
+       void remove_tempo (const TempoSection&, bool send_signal);
+       void remove_meter (const MeterSection&, bool send_signal);
+
+       void replace_tempo (const TempoSection&, const Tempo&, const double& pulse, const framepos_t& frame
+                           , TempoSection::Type type, PositionLockStyle pls);
+
+       void replace_meter (const MeterSection&, const Meter&, const Timecode::BBT_Time& where, const framepos_t& frame
+                           , PositionLockStyle pls);
+
+       framepos_t round_to_bar  (framepos_t frame, RoundMode dir);
+       framepos_t round_to_beat (framepos_t frame, RoundMode dir);
+       framepos_t round_to_beat_subdivision (framepos_t fr, int sub_num, RoundMode dir);
+
+       void set_length (framepos_t frames);
+
+       XMLNode& get_state (void);
+       int set_state (const XMLNode&, int version);
+
+       void dump (const Metrics& metrics, std::ostream&) const;
+       void clear ();
+
+       TempoMetric metric_at (Timecode::BBT_Time bbt) const;
+
+       /** Return the TempoMetric at frame @p t, and point @p last to the latest
+        * metric change <= t, if it is non-NULL.
+        */
+       TempoMetric metric_at (framepos_t, Metrics::const_iterator* last=NULL) const;
+
+       Metrics::const_iterator metrics_end() { return _metrics.end(); }
+
+       void change_existing_tempo_at (framepos_t, double bpm, double note_type);
+       void change_initial_tempo (double bpm, double note_type);
+
+       void insert_time (framepos_t, framecnt_t);
+       bool remove_time (framepos_t where, framecnt_t amount);  //returns true if anything was moved
+
+       int n_tempos () const;
+       int n_meters () const;
+
+       framecnt_t frame_rate () const { return _frame_rate; }
+
        /* TEMPO- AND METER-SENSITIVE FUNCTIONS
 
        /* TEMPO- AND METER-SENSITIVE FUNCTIONS
 
-          bbt_time(), beat_at_frame(), frame_at_beat(), tick_at_frame(),
-          frame_at_tick(),frame_time() and bbt_duration_at()
+          bbt_at_frame(), frame_at_bbt(), beat_at_frame(), frame_at_beat(), tempo_at_beat()
+          and bbt_duration_at()
           are all sensitive to tempo and meter, and will give answers
           that align with the grid formed by tempo and meter sections.
 
           are all sensitive to tempo and meter, and will give answers
           that align with the grid formed by tempo and meter sections.
 
@@ -305,15 +402,34 @@ class LIBARDOUR_API TempoMap : public PBD::StatefulDestructible
           whose location is canonically defined in beats.
        */
 
           whose location is canonically defined in beats.
        */
 
-       void bbt_time (framepos_t when, Timecode::BBT_Time&);
+       double beat_at_frame (const framecnt_t& frame) const;
+       framepos_t frame_at_beat (const double& beat) const;
+
+       Tempo tempo_at_frame (const framepos_t& frame) const;
+       framepos_t frame_at_tempo (const Tempo& tempo) const;
+
+       Tempo tempo_at_beat (const double& beat) const;
+
+       const Meter& meter_at_frame (framepos_t) const;
+
+       /* you probably only need to use pulses when moving tempos */
+       double pulse_at_beat (const double& beat) const;
+       double beat_at_pulse (const double& pulse) const;
 
 
-       double tick_at_frame (framecnt_t frame) const;
-       framecnt_t frame_at_tick (double tick) const;
+       double pulse_at_frame (const framecnt_t& frame) const;
+       framepos_t frame_at_pulse (const double& pulse) const;
 
 
-       double beat_at_frame (framecnt_t frame) const;
-       framecnt_t frame_at_beat (double beat) const;
+       /* bbt - it's nearly always better to use beats.*/
+       Timecode::BBT_Time bbt_at_frame (framepos_t when);
+       Timecode::BBT_Time bbt_at_frame_rt (framepos_t when);
+       framepos_t frame_at_bbt (const Timecode::BBT_Time&);
+
+       double beat_at_bbt (const Timecode::BBT_Time& bbt);
+       Timecode::BBT_Time bbt_at_beat (const double& beats);
+
+       double pulse_at_bbt (const Timecode::BBT_Time& bbt);
+       Timecode::BBT_Time bbt_at_pulse (const double& pulse);
 
 
-       framepos_t frame_time (const Timecode::BBT_Time&);
        framecnt_t bbt_duration_at (framepos_t, const Timecode::BBT_Time&, int dir);
 
        /* TEMPO-SENSITIVE FUNCTIONS
        framecnt_t bbt_duration_at (framepos_t, const Timecode::BBT_Time&, int dir);
 
        /* TEMPO-SENSITIVE FUNCTIONS
@@ -331,60 +447,57 @@ class LIBARDOUR_API TempoMap : public PBD::StatefulDestructible
        framepos_t framepos_minus_beats (framepos_t, Evoral::Beats) const;
        Evoral::Beats framewalk_to_beats (framepos_t pos, framecnt_t distance) const;
 
        framepos_t framepos_minus_beats (framepos_t, Evoral::Beats) const;
        Evoral::Beats framewalk_to_beats (framepos_t pos, framecnt_t distance) const;
 
-       static const Tempo& default_tempo() { return _default_tempo; }
-       static const Meter& default_meter() { return _default_meter; }
+       void gui_move_tempo (TempoSection*, const framepos_t& frame, const int& sub_num);
+       void gui_move_meter (MeterSection*, const framepos_t& frame);
+       bool gui_change_tempo (TempoSection*, const Tempo& bpm);
+       void gui_dilate_tempo (TempoSection* tempo, const framepos_t& frame, const framepos_t& end_frame, const double& pulse);
 
 
-       const Tempo tempo_at (framepos_t) const;
-       double frames_per_beat_at (framepos_t, framecnt_t sr) const;
+       double exact_beat_at_frame (const framepos_t& frame, const int32_t sub_num);
 
 
-       const Meter& meter_at (framepos_t) const;
+       std::pair<double, framepos_t> predict_tempo_position (TempoSection* section, const Timecode::BBT_Time& bbt);
+       bool can_solve_bbt (TempoSection* section, const Timecode::BBT_Time& bbt);
 
 
-       const TempoSection& tempo_section_at (framepos_t) const;
-       TempoSection* tempo_section_after (framepos_t) const;
-       const MeterSection& meter_section_at (framepos_t) const;
+       PBD::Signal0<void> MetricPositionChanged;
+       void fix_legacy_session();
 
 
-       void add_tempo (const Tempo&, Timecode::BBT_Time where, TempoSection::TempoSectionType type);
-       void add_meter (const Meter&, Timecode::BBT_Time where);
+private:
 
 
-       void remove_tempo (const TempoSection&, bool send_signal);
-       void remove_meter (const MeterSection&, bool send_signal);
+       double beat_at_frame_locked (const Metrics& metrics, const framecnt_t& frame) const;
+       framepos_t frame_at_beat_locked (const Metrics& metrics, const double& beat) const;
 
 
-       void replace_tempo (const TempoSection&, const Tempo&, const Timecode::BBT_Time& where, TempoSection::TempoSectionType type);
-       void replace_meter (const MeterSection&, const Meter&, const Timecode::BBT_Time& where);
+       double pulse_at_beat_locked (const Metrics& metrics, const double& beat) const;
+       double beat_at_pulse_locked (const Metrics& metrics, const double& pulse) const;
 
 
-       framepos_t round_to_bar  (framepos_t frame, RoundMode dir);
-       framepos_t round_to_beat (framepos_t frame, RoundMode dir);
-       framepos_t round_to_beat_subdivision (framepos_t fr, int sub_num, RoundMode dir);
+       double pulse_at_frame_locked (const Metrics& metrics, const framepos_t& frame) const;
+       framepos_t frame_at_pulse_locked (const Metrics& metrics, const double& pulse) const;
 
 
-       void set_length (framepos_t frames);
+       Tempo tempo_at_frame_locked (const Metrics& metrics, const framepos_t& frame) const;
+       framepos_t frame_at_tempo_locked (const Metrics& metrics, const Tempo& tempo) const;
 
 
-       XMLNode& get_state (void);
-       int set_state (const XMLNode&, int version);
+       Timecode::BBT_Time bbt_at_frame_locked (const Metrics& metrics, const framepos_t& frame) const;
+       framepos_t frame_at_bbt_locked (const Metrics& metrics, const Timecode::BBT_Time&) const;
 
 
-       void dump (std::ostream&) const;
-       void clear ();
+       double beat_at_bbt_locked (const Metrics& metrics, const Timecode::BBT_Time& bbt) const ;
+       Timecode::BBT_Time bbt_at_beat_locked (const Metrics& metrics, const double& beats) const;
 
 
-       TempoMetric metric_at (Timecode::BBT_Time bbt) const;
+       double pulse_at_bbt_locked (const Metrics& metrics, const Timecode::BBT_Time& bbt) const;
+       Timecode::BBT_Time bbt_at_pulse_locked (const Metrics& metrics, const double& pulse) const;
 
 
-       /** Return the TempoMetric at frame @p t, and point @p last to the latest
-        * metric change <= t, if it is non-NULL.
-        */
-       TempoMetric metric_at (framepos_t, Metrics::const_iterator* last=NULL) const;
+       const TempoSection& tempo_section_at_frame_locked (const Metrics& metrics, framepos_t frame) const;
+       const TempoSection& tempo_section_at_beat_locked (const Metrics& metrics, const double& beat) const;
 
 
-       Metrics::const_iterator metrics_end() { return metrics.end(); }
+       const MeterSection& meter_section_at_frame_locked (const Metrics& metrics, framepos_t frame) const;
+       const MeterSection& meter_section_at_beat_locked (const Metrics& metrics, const double& beat) const;
 
 
-       void change_existing_tempo_at (framepos_t, double bpm, double note_type);
-       void change_initial_tempo (double bpm, double note_type);
-
-       void insert_time (framepos_t, framecnt_t);
-       bool remove_time (framepos_t where, framecnt_t amount);  //returns true if anything was moved
-
-       int n_tempos () const;
-       int n_meters () const;
+       bool check_solved (const Metrics& metrics) const;
+       bool set_active_tempos (const Metrics& metrics, const framepos_t& frame);
 
 
-       framecnt_t frame_rate () const { return _frame_rate; }
+       bool solve_map_frame (Metrics& metrics, TempoSection* section, const framepos_t& frame);
+       bool solve_map_pulse (Metrics& metrics, TempoSection* section, const double& pulse);
+       bool solve_map_frame (Metrics& metrics, MeterSection* section, const framepos_t& frame);
+       bool solve_map_bbt (Metrics& metrics, MeterSection* section, const Timecode::BBT_Time& bbt);
 
 
-  private:
+       double exact_beat_at_frame_locked (const Metrics& metrics, const framepos_t& frame, const int32_t sub_num);
 
        friend class ::BBTTest;
        friend class ::FrameposPlusBeatsTest;
 
        friend class ::BBTTest;
        friend class ::FrameposPlusBeatsTest;
@@ -393,15 +506,13 @@ class LIBARDOUR_API TempoMap : public PBD::StatefulDestructible
        static Tempo    _default_tempo;
        static Meter    _default_meter;
 
        static Tempo    _default_tempo;
        static Meter    _default_meter;
 
-       Metrics                       metrics;
+       Metrics                       _metrics;
        framecnt_t                    _frame_rate;
        mutable Glib::Threads::RWLock lock;
 
        framecnt_t                    _frame_rate;
        mutable Glib::Threads::RWLock lock;
 
-       void recompute_map (bool reassign_tempo_bbt, framepos_t end = -1);
-
-       void _extend_map (TempoSection* tempo, MeterSection* meter,
-                         Metrics::iterator next_metric,
-                         Timecode::BBT_Time current, framepos_t current_frame, framepos_t end);
+       void recompute_tempi (Metrics& metrics);
+       void recompute_meters (Metrics& metrics);
+       void recompute_map (Metrics& metrics, framepos_t end = -1);
 
        framepos_t round_to_type (framepos_t fr, RoundMode dir, BBTPointType);
 
 
        framepos_t round_to_type (framepos_t fr, RoundMode dir, BBTPointType);
 
@@ -410,17 +521,19 @@ class LIBARDOUR_API TempoMap : public PBD::StatefulDestructible
        const TempoSection& first_tempo() const;
        TempoSection&       first_tempo();
 
        const TempoSection& first_tempo() const;
        TempoSection&       first_tempo();
 
-       Timecode::BBT_Time beats_to_bbt (double beats);
-       int32_t bars_in_meter_section (MeterSection* ms) const;
-
        void do_insert (MetricSection* section);
 
        void do_insert (MetricSection* section);
 
-       void add_tempo_locked (const Tempo&, Timecode::BBT_Time where, bool recompute, TempoSection::TempoSectionType type);
-       void add_meter_locked (const Meter&, Timecode::BBT_Time where, bool recompute);
+       TempoSection* add_tempo_locked (const Tempo&, double pulse, framepos_t frame
+                              , TempoSection::Type type, PositionLockStyle pls, bool recompute, bool locked_to_meter = false);
+
+       MeterSection* add_meter_locked (const Meter&, double beat, const Timecode::BBT_Time& where, framepos_t frame
+                                       , PositionLockStyle pls, bool recompute);
 
        bool remove_tempo_locked (const TempoSection&);
        bool remove_meter_locked (const MeterSection&);
 
 
        bool remove_tempo_locked (const TempoSection&);
        bool remove_meter_locked (const MeterSection&);
 
+       TempoSection* copy_metrics_and_point (const Metrics& metrics, Metrics& copy, TempoSection* section);
+       MeterSection* copy_metrics_and_point (const Metrics& metrics, Metrics& copy, MeterSection* section);
 };
 
 }; /* namespace ARDOUR */
 };
 
 }; /* namespace ARDOUR */