tempo editing updates
[ardour.git] / libs / ardour / ardour / tempo.h
index 402dc7fa2eef296601fb1294ea619ae82d6b5a1a..dcf68d7f162d149f56b9f77377c87e04cb6e1689 100644 (file)
@@ -37,6 +37,7 @@
 
 class BBTTest;
 class FrameposPlusBeatsTest;
+class FrameposMinusBeatsTest;
 class TempoTest;
 class XMLNode;
 
@@ -49,32 +50,48 @@ class TempoMap;
 class LIBARDOUR_API Tempo {
   public:
        /**
-        * @param bpm Beats Per Minute
+        * @param npm Note Types per minute
         * @param type Note Type (default `4': quarter note)
         */
-       Tempo (double bpm, double type=4.0) // defaulting to quarter note
-               : _beats_per_minute (bpm), _note_type(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; }
+       Tempo (double npm, double type=4.0) // defaulting to quarter note
+               : _note_types_per_minute (npm), _note_type (type), _end_note_types_per_minute (npm) {}
+       Tempo (double start_npm, double type, double end_npm)
+               : _note_types_per_minute (start_npm), _note_type (type), _end_note_types_per_minute (end_npm) {}
+
+       double note_types_per_minute () const { return _note_types_per_minute; }
+       double note_types_per_minute (double note_type) const { return (_note_types_per_minute / _note_type) * note_type; }
+       void set_note_types_per_minute (double npm) { _note_types_per_minute = npm; }
        double note_type () const { return _note_type; }
-       double pulses_per_minute () const { return _beats_per_minute / _note_type; }
-       /** audio samples per beat
+
+       double quarter_notes_per_minute () const { return note_types_per_minute (4.0); }
+       double pulses_per_minute () const { return note_types_per_minute (1.0); }
+
+       double end_note_types_per_minute () const { return _end_note_types_per_minute; }
+       double end_note_types_per_minute (double note_type) const { return (_end_note_types_per_minute / _note_type) * note_type; }
+       void set_end_note_types_per_minute (double npm) { _end_note_types_per_minute = npm; }
+
+       double end_quarter_notes_per_minute () const { return end_note_types_per_minute (4.0); }
+       double end_pulses_per_minute () const { return end_note_types_per_minute (1.0); }
+
+       /** audio samples per note type.
+        * if you want an instantaneous value for this, use TempoMap::frames_per_quarter_note_at() instead.
         * @param sr samplerate
         */
-       double frames_per_beat (framecnt_t sr) const {
-               return (60.0 * sr) / _beats_per_minute;
+       double frames_per_note_type (framecnt_t sr) const {
+               return (60.0 * sr) / _note_types_per_minute;
        }
-       double frames_per_pulse (framecnt_t sr) const {
-               return (_note_type * 60.0 * sr) / _beats_per_minute;
+       /** audio samples per quarter note.
+        * if you want an instantaneous value for this, use TempoMap::frames_per_quarter_note_at() instead.
+        * @param sr samplerate
+        */
+       double frames_per_quarter_note (framecnt_t sr) const {
+               return (60.0 * sr) / quarter_notes_per_minute ();
        }
 
   protected:
-       double _beats_per_minute;
+       double _note_types_per_minute;
        double _note_type;
+       double _end_note_types_per_minute;
 };
 
 /** Meter, or time signature (beats per bar, and which note type is a beat). */
@@ -89,6 +106,9 @@ class LIBARDOUR_API Meter {
        double frames_per_bar (const Tempo&, framecnt_t sr) const;
        double frames_per_grid (const Tempo&, framecnt_t sr) const;
 
+       inline bool operator==(const Meter& other)
+       { return _divisions_per_bar == other.divisions_per_bar() && _note_type == other.note_divisor(); }
+
   protected:
        /** The number of divisions in a bar.  This is a floating point value because
            there are musical traditions on our planet that do not limit
@@ -105,23 +125,23 @@ class LIBARDOUR_API Meter {
 /** A section of timeline with a certain Tempo or Meter. */
 class LIBARDOUR_API MetricSection {
   public:
-       MetricSection (double pulse)
-               : _pulse (pulse), _frame (0), _movable (true), _position_lock_style (PositionLockStyle::MusicTime) {}
-       MetricSection (framepos_t frame)
-               : _pulse (0.0), _frame (frame), _movable (true), _position_lock_style (PositionLockStyle::AudioTime) {}
+       MetricSection (double pulse, double minute, PositionLockStyle pls, bool is_tempo, framecnt_t sample_rate)
+               : _pulse (pulse), _minute (minute), _initial (false), _position_lock_style (pls), _is_tempo (is_tempo), _sample_rate (sample_rate) {}
 
        virtual ~MetricSection() {}
 
        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;
+       double minute() const { return _minute; }
+       virtual void set_minute (double m) {
+               _minute = m;
        }
 
-       void set_movable (bool yn) { _movable = yn; }
-       bool movable() const { return _movable; }
+       framepos_t frame () const { return frame_at_minute (_minute); }
+
+       void set_initial (bool yn) { _initial = yn; }
+       bool initial() const { return _initial; }
 
        /* MeterSections are not stateful in the full sense,
           but we do want them to control their own
@@ -131,30 +151,33 @@ class LIBARDOUR_API MetricSection {
 
        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; }
+
+       framepos_t frame_at_minute (const double& time) const;
+       double minute_at_frame (const framepos_t& frame) const;
 
 private:
+
        double             _pulse;
-       framepos_t         _frame;
-       bool               _movable;
+       double             _minute;
+       bool               _initial;
        PositionLockStyle  _position_lock_style;
+       const bool         _is_tempo;
+       framecnt_t         _sample_rate;
 };
 
 /** A section of timeline with a certain Meter. */
 class LIBARDOUR_API MeterSection : public MetricSection, public Meter {
   public:
-       MeterSection (double pulse, double beat, const Timecode::BBT_Time& bbt, double bpb, double note_type)
-               : MetricSection (pulse), Meter (bpb, note_type), _bbt (bbt),  _beat (beat) {}
-       MeterSection (framepos_t frame, double beat, double bpb, double note_type)
-               : MetricSection (frame), Meter (bpb, note_type), _bbt (1, 1, 0), _beat (beat) {}
-       MeterSection (const XMLNode&);
+       MeterSection (double pulse, double minute, double beat, const Timecode::BBT_Time& bbt, double bpb, double note_type, PositionLockStyle pls, framecnt_t sr)
+               : MetricSection (pulse, minute, pls, false, sr), Meter (bpb, note_type), _bbt (bbt),  _beat (beat) {}
+
+       MeterSection (const XMLNode&, const framecnt_t sample_rate);
 
        static const std::string xml_state_node_name;
 
        XMLNode& get_state() const;
 
-       void set_pulse (double w) {
-               MetricSection::set_pulse (w);
-       }
        void set_beat (std::pair<double, Timecode::BBT_Time>& w) {
                _beat = w.first;
                _bbt = w.second;
@@ -177,44 +200,49 @@ class LIBARDOUR_API TempoSection : public MetricSection, public Tempo {
                Constant,
        };
 
-       TempoSection (const double& beat, double qpm, double note_type, Type tempo_type)
-               : MetricSection (beat), Tempo (qpm, note_type), _type (tempo_type), _c_func (0.0), _active (true)  {}
-       TempoSection (framepos_t frame, double qpm, double note_type, Type tempo_type)
-               : MetricSection (frame), Tempo (qpm, note_type), _type (tempo_type), _c_func (0.0), _active (true) {}
-       TempoSection (const XMLNode&);
+       TempoSection (const double& pulse, const double& minute, Tempo tempo, PositionLockStyle pls, framecnt_t sr)
+               : MetricSection (pulse, minute, pls, true, sr), Tempo (tempo), _c (0.0), _active (true), _locked_to_meter (false), _clamped (false)  {}
+
+       TempoSection (const XMLNode&, const framecnt_t sample_rate);
 
        static const std::string xml_state_node_name;
 
        XMLNode& get_state() const;
 
+       double c () const { return _c; }
+       void set_c (double c) { _c = c; }
+
+       Type type () const { if (note_types_per_minute() == end_note_types_per_minute()) { return Constant; } else { return Ramp; } }
+
        bool active () const { return _active; }
        void set_active (bool yn) { _active = yn; }
 
-       void set_type (Type type);
-       Type type () const { return _type; }
+       bool locked_to_meter ()  const { return _locked_to_meter; }
+       void set_locked_to_meter (bool yn) { _locked_to_meter = yn; }
+
+       bool clamped ()  const { return _clamped; }
+       void set_clamped (bool yn) { _clamped = yn; }
 
-       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;
+       Tempo tempo_at_minute (const double& minute) const;
+       double minute_at_ntpm (const double& ntpm, const double& pulse) 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;
+       Tempo tempo_at_pulse (const double& pulse) const;
+       double pulse_at_ntpm (const double& ntpm, const double& minute) const;
 
-       double pulse_at_frame (const framepos_t& frame, const framecnt_t& frame_rate) const;
-       framepos_t frame_at_pulse (const double& pulse, const framecnt_t& frame_rate) const;
+       double pulse_at_minute (const double& minute) const;
+       double minute_at_pulse (const double& pulse) 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;
+       double compute_c_pulse (const double& end_ntpm, const double& end_pulse) const;
+       double compute_c_minute (const double& end_ntpm, const double& end_minute) const;
 
-       double get_c_func () const { return _c_func; }
-       void set_c_func (double c_func) { _c_func = c_func; }
+       double pulse_at_frame (const framepos_t& frame) const;
+       framepos_t frame_at_pulse (const double& pulse) const;
 
        Timecode::BBT_Time legacy_bbt () { return _legacy_bbt; }
+       bool legacy_end () { return _legacy_end; }
 
   private:
 
-       framecnt_t minute_to_frame (const double& time, const framecnt_t& frame_rate) const;
-       double frame_to_minute (const framecnt_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.
@@ -222,14 +250,14 @@ class LIBARDOUR_API TempoSection : public MetricSection, public Tempo {
        double a_func (double end_tpm, double c_func) const;
        double c_func (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 _tempo_at_time (const double& time) const;
+       double _time_at_tempo (const double& tempo) const;
 
-       double pulse_tempo_at_pulse (const double& pulse) const;
-       double pulse_at_pulse_tempo (const double& pulse_tempo) const;
+       double _tempo_at_pulse (const double& pulse) const;
+       double _pulse_at_tempo (const double& tempo) const;
 
-       double pulse_at_time (const double& time) const;
-       double time_at_pulse (const double& pulse) 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
@@ -239,10 +267,13 @@ 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.
        */
-       Type _type;
-       double _c_func;
+
+       double _c;
        bool _active;
+       bool _locked_to_meter;
+       bool _clamped;
        Timecode::BBT_Time _legacy_bbt;
+       bool _legacy_end;
 };
 
 typedef std::list<MetricSection*> Metrics;
@@ -253,11 +284,11 @@ typedef std::list<MetricSection*> Metrics;
 class LIBARDOUR_API TempoMetric {
   public:
        TempoMetric (const Meter& m, const Tempo& t)
-               : _meter (&m), _tempo (&t), _frame (0) {}
+               : _meter (&m), _tempo (&t), _minute (0.0), _pulse (0.0) {}
 
        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_minute (double m)                   { _minute = m; }
        void set_pulse (const double& p)             { _pulse = p; }
 
        void set_metric (const MetricSection* section) {
@@ -269,19 +300,19 @@ class LIBARDOUR_API TempoMetric {
                        set_tempo(*tempo);
                }
 
-               set_frame (section->frame());
+               set_minute (section->minute());
                set_pulse (section->pulse());
        }
 
        const Meter&              meter() const { return *_meter; }
        const Tempo&              tempo() const { return *_tempo; }
-       framepos_t                frame() const { return _frame; }
+       double                    minute() const { return _minute; }
        const double&             pulse() const { return _pulse; }
 
   private:
        const Meter*       _meter;
        const Tempo*       _tempo;
-       framepos_t         _frame;
+       double             _minute;
        double             _pulse;
 };
 
@@ -292,8 +323,11 @@ class LIBARDOUR_API TempoMap : public PBD::StatefulDestructible
 {
   public:
        TempoMap (framecnt_t frame_rate);
+       TempoMap (TempoMap const &);
        ~TempoMap();
 
+       TempoMap& operator= (TempoMap const &);
+
        /* measure-based stuff */
 
        enum BBTPointType {
@@ -303,15 +337,15 @@ class LIBARDOUR_API TempoMap : public PBD::StatefulDestructible
 
        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 b, uint32_t e, double func_c)
-               : frame (f), meter (&m), tempo (t.beats_per_minute(), t.note_type()), c (func_c), bar (b), beat (e) {}
+               : frame (f), meter (m.divisions_per_bar(), m.note_divisor()), tempo (t.note_types_per_minute(), t.note_type(), t.end_note_types_per_minute()), 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(); }
@@ -325,91 +359,61 @@ class LIBARDOUR_API TempoMap : public PBD::StatefulDestructible
        }
 
        void get_grid (std::vector<BBTPoint>&,
-                      framepos_t start, framepos_t end);
-
-       /* 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()
-          are all sensitive to tempo and meter, and will give answers
-          that align with the grid formed by tempo and meter sections.
-
-          They SHOULD NOT be used to determine the position of events
-          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;
-       framecnt_t frame_at_beat (const double& beat) const;
-
-       framepos_t frame_time (const Timecode::BBT_Time&);
-       framecnt_t bbt_duration_at (framepos_t, const Timecode::BBT_Time&, int dir);
-
-       /* TEMPO-SENSITIVE FUNCTIONS
-
-          These next 4 functions will all take tempo in account and should be
-          used to determine position (and in the last case, distance in beats)
-          when tempo matters but meter does not.
-
-          They SHOULD be used to determine the position of events
-          whose location is canonically defined in beats.
-       */
-
-       framepos_t framepos_plus_bbt (framepos_t pos, Timecode::BBT_Time b) const;
-       framepos_t framepos_plus_beats (framepos_t, Evoral::Beats) const;
-       framepos_t framepos_minus_beats (framepos_t, Evoral::Beats) const;
-       Evoral::Beats framewalk_to_beats (framepos_t pos, framecnt_t distance) const;
+                      framepos_t start, framepos_t end, uint32_t bar_mod = 0);
 
        static const Tempo& default_tempo() { return _default_tempo; }
        static const Meter& default_meter() { return _default_meter; }
 
-       const Tempo tempo_at (const framepos_t& frame) const;
-       double frames_per_beat_at (const framepos_t&, const framecnt_t& sr) const;
-
-       const Meter& meter_at (framepos_t) const;
+       /* because tempi may be ramped, this is only valid for the instant requested.*/
+       double frames_per_quarter_note_at (const framepos_t&, const framecnt_t& sr) const;
 
-       const TempoSection& tempo_section_at (framepos_t frame) const;
-       const MeterSection& meter_section_at (framepos_t frame) const;
-       const MeterSection& meter_section_at (const double& beat) const;
+       const TempoSection& tempo_section_at_frame (framepos_t frame) const;
+       TempoSection& tempo_section_at_frame (framepos_t frame);
+       const MeterSection& meter_section_at_frame (framepos_t frame) const;
+       const MeterSection& meter_section_at_beat (double beat) const;
 
-       void add_tempo (const Tempo&, const double& pulse, TempoSection::Type type);
-       void add_tempo (const Tempo&, const framepos_t& frame, TempoSection::Type type);
+       TempoSection* previous_tempo_section (TempoSection*) const;
+       TempoSection* next_tempo_section (TempoSection*) const;
 
-       void add_meter (const Meter&, const double& beat, const Timecode::BBT_Time& where);
-       void add_meter (const Meter&, const framepos_t& frame);
+       /** 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, PositionLockStyle pls);
+
+       /** add a meter section locked to pls.. ignored values will be set in recompute_meters()
+        * @param meter the Meter to be added
+        * @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
+        * note that @frame may also be ignored if it would create an un-solvable map
+        * (previous audio-locked tempi may place the requested beat at an earlier time than frame)
+        * in which case the new meter will be placed at the specified BBT.
+        * @param  pls the position lock style
+        *
+        * adding an audio-locked meter will add a meter-locked tempo section at the meter position.
+        * the meter-locked tempo tempo will be the Tempo at @beat
+        */
+       MeterSection* add_meter (const Meter& meter, const double& beat, const Timecode::BBT_Time& where, framepos_t frame, PositionLockStyle pls);
 
        void remove_tempo (const TempoSection&, bool send_signal);
        void remove_meter (const MeterSection&, bool send_signal);
 
-       framepos_t predict_tempo_frame (TempoSection* section, const Tempo& bpm, const Timecode::BBT_Time& bbt);
-       double predict_tempo_pulse (TempoSection* section, const Tempo& bpm, const framepos_t& frame);
+       void replace_tempo (TempoSection&, const Tempo&, const double& pulse, const framepos_t& frame, PositionLockStyle pls);
 
-       void replace_tempo (const TempoSection&, const Tempo&, const double& where, TempoSection::Type type);
-       void replace_tempo (const TempoSection&, const Tempo&, const framepos_t& frame, TempoSection::Type type);
+       void replace_meter (const MeterSection&, const Meter&, const Timecode::BBT_Time& where, framepos_t frame, PositionLockStyle pls);
 
-       void gui_move_tempo_frame (TempoSection*, const Tempo& bpm, const framepos_t& frame);
-       void gui_move_tempo_beat (TempoSection*, const Tempo& bpm, const double& frame);
-       void gui_move_meter (MeterSection*, const Meter& mt, const framepos_t& frame);
-       void gui_move_meter (MeterSection*, const Meter& mt, const double& beat);
-       bool gui_change_tempo (TempoSection*, const Tempo& bpm);
-
-       bool can_solve_bbt (TempoSection* section, const Tempo& bpm, const Timecode::BBT_Time& bbt);
-
-       void replace_meter (const MeterSection&, const Meter&, const Timecode::BBT_Time& where);
-       void replace_meter (const MeterSection&, const Meter&, const framepos_t& frame);
-
-       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 round_bbt (Timecode::BBT_Time& when, const int32_t& snap_divisor);
+       MusicFrame round_to_bar  (framepos_t frame, RoundMode dir);
+       MusicFrame round_to_beat (framepos_t frame, RoundMode dir);
+       MusicFrame round_to_quarter_note_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 dump (std::ostream&) const;
        void clear ();
 
        TempoMetric metric_at (Timecode::BBT_Time bbt) const;
@@ -421,8 +425,8 @@ class LIBARDOUR_API TempoMap : public PBD::StatefulDestructible
 
        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 change_existing_tempo_at (framepos_t, double bpm, double note_type, double end_ntpm);
+       void change_initial_tempo (double ntpm, double note_type, double end_ntpm);
 
        void insert_time (framepos_t, framecnt_t);
        bool remove_time (framepos_t where, framecnt_t amount);  //returns true if anything was moved
@@ -432,43 +436,144 @@ class LIBARDOUR_API TempoMap : public PBD::StatefulDestructible
 
        framecnt_t frame_rate () const { return _frame_rate; }
 
-       double bbt_to_beats (const Timecode::BBT_Time& bbt);
-       Timecode::BBT_Time beats_to_bbt (const double& beats);
-       Timecode::BBT_Time pulse_to_bbt (const double& pulse);
+       /* TEMPO- AND METER-SENSITIVE FUNCTIONS
+
+          bbt_at_frame(), frame_at_bbt(), beat_at_frame(), frame_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.
+
+          They SHOULD NOT be used to determine the position of events
+          whose location is canonically defined in Evoral::Beats.
+       */
+
+       double beat_at_frame (const framecnt_t& frame) const;
+       framepos_t frame_at_beat (const double& beat) const;
+
+       const Meter& meter_at_frame (framepos_t) const;
+
+       /* bbt - it's nearly always better to use meter-based beat (above)
+          unless tick resolution is desirable.
+       */
+       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 quarter_note_at_bbt (const Timecode::BBT_Time& bbt);
+       double quarter_note_at_bbt_rt (const Timecode::BBT_Time& bbt);
+       Timecode::BBT_Time bbt_at_quarter_note (const double& quarter_note);
+
+       framecnt_t bbt_duration_at (framepos_t, const Timecode::BBT_Time&, int dir);
+       framepos_t framepos_plus_bbt (framepos_t pos, Timecode::BBT_Time b) const;
+
+       /* TEMPO-SENSITIVE FUNCTIONS
+
+          These next 2 functions will all take tempo in account and should be
+          used to determine position (and in the last case, distance in beats)
+          when tempo matters but meter does not.
+
+          They SHOULD be used to determine the position of events
+          whose location is canonically defined in Evoral::Beats.
+       */
+
+       framepos_t framepos_plus_qn (framepos_t, Evoral::Beats) const;
+       Evoral::Beats framewalk_to_qn (framepos_t pos, framecnt_t distance) const;
+
+       /* quarter note related functions are also tempo-sensitive and ignore meter.
+          quarter notes may be compared with and assigned to Evoral::Beats.
+       */
+       double quarter_note_at_frame (const framepos_t frame) const;
+       double quarter_note_at_frame_rt (const framepos_t frame) const;
+       framepos_t frame_at_quarter_note (const double quarter_note) const;
+
+       framecnt_t frames_between_quarter_notes (const double start, const double end) const;
+       double     quarter_notes_between_frames (const framecnt_t start, const framecnt_t end) const;
+
+       double quarter_note_at_beat (const double beat) const;
+       double beat_at_quarter_note (const double beat) const;
+
+       /* obtain a musical subdivision via a frame position and magic note divisor.*/
+       double exact_qn_at_frame (const framepos_t& frame, const int32_t sub_num) const;
+       double exact_beat_at_frame (const framepos_t& frame, const int32_t sub_num) const;
+
+       Tempo tempo_at_frame (const framepos_t& frame) const;
+       framepos_t frame_at_tempo (const Tempo& tempo) const;
+       Tempo tempo_at_quarter_note (const double& beat) const;
+       double quarter_note_at_tempo (const Tempo& tempo) const;
+
+       void gui_set_tempo_position (TempoSection*, const framepos_t& frame, const int& sub_num);
+       void gui_set_meter_position (MeterSection*, const framepos_t& frame);
+       bool gui_change_tempo (TempoSection*, const Tempo& bpm);
+       void gui_stretch_tempo (TempoSection* tempo, const framepos_t frame, const framepos_t end_frame);
+       void gui_stretch_tempo_end (TempoSection* tempo, const framepos_t frame, const framepos_t end_frame);
+       bool gui_twist_tempi (TempoSection* first, const Tempo& bpm, const framepos_t frame, const framepos_t end_frame);
 
-       double pulse_at_beat (const double& beat) const;
-       double beat_at_pulse (const double& pulse) 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);
 
-       PBD::Signal0<void> MetricPositionChanged;
+       PBD::Signal1<void,const PBD::PropertyChange&> MetricPositionChanged;
+       void fix_legacy_session();
+       void fix_legacy_end_session();
 
 private:
+
+       TempoSection* previous_tempo_section_locked (const Metrics& metrics, TempoSection*) const;
+       TempoSection* next_tempo_section_locked (const Metrics& metrics, TempoSection*) const;
+
+       double beat_at_minute_locked (const Metrics& metrics, const double& minute) const;
+       double minute_at_beat_locked (const Metrics& metrics, const double& beat) const;
+
        double pulse_at_beat_locked (const Metrics& metrics, const double& beat) const;
        double beat_at_pulse_locked (const Metrics& metrics, const double& pulse) const;
-       double pulse_at_frame_locked (const Metrics& metrics, const framecnt_t& frame) const;
-       framecnt_t frame_at_pulse_locked (const Metrics& metrics, const double& beat) const;
 
-       double beat_offset_at (const Metrics& metrics, const double& beat) const;
-       frameoffset_t frame_offset_at (const Metrics& metrics, const framepos_t& frame) const;
+       double pulse_at_minute_locked (const Metrics& metrics, const double& minute) const;
+       double minute_at_pulse_locked (const Metrics& metrics, const double& pulse) const;
+
+       Tempo tempo_at_minute_locked (const Metrics& metrics, const double& minute) const;
+       double minute_at_tempo_locked (const Metrics& metrics, const Tempo& tempo) const;
+
+       Tempo tempo_at_pulse_locked (const Metrics& metrics, const double& pulse) const;
+       double pulse_at_tempo_locked (const Metrics& metrics, const Tempo& tempo) const;
+
+       Timecode::BBT_Time bbt_at_minute_locked (const Metrics& metrics, const double& minute) const;
+       double minute_at_bbt_locked (const Metrics& metrics, const Timecode::BBT_Time&) const;
+
+       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;
+
+       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;
+
+       double minutes_between_quarter_notes_locked (const Metrics& metrics, const double start_qn, const double end_qn) const;
+       double quarter_notes_between_frames_locked (const Metrics& metrics, const framecnt_t  start, const framecnt_t end) const;
+
+       const TempoSection& tempo_section_at_minute_locked (const Metrics& metrics, double minute) const;
+       TempoSection& tempo_section_at_minute_locked (const Metrics& metrics, double minute);
+       const TempoSection& tempo_section_at_beat_locked (const Metrics& metrics, const double& beat) const;
+
+       const MeterSection& meter_section_at_minute_locked (const Metrics& metrics, double minute) const;
+       const MeterSection& meter_section_at_beat_locked (const Metrics& metrics, const double& beat) const;
 
-       double beat_at_frame_locked (const Metrics& metrics, const framecnt_t& frame) const;
-       framecnt_t frame_at_beat_locked (const Metrics& metrics, const double& beat) const;
-       double bbt_to_beats_locked (const Metrics& metrics, const Timecode::BBT_Time& bbt) const ;
-       Timecode::BBT_Time beats_to_bbt_locked (const Metrics& metrics, const double& beats) const;
+       bool check_solved (const Metrics& metrics) const;
+       bool set_active_tempi (const Metrics& metrics, const framepos_t& frame);
 
-       framepos_t frame_time_locked (const Metrics& metrics, const Timecode::BBT_Time&) const;
+       bool solve_map_minute (Metrics& metrics, TempoSection* section, const double& minute);
+       bool solve_map_pulse (Metrics& metrics, TempoSection* section, const double& pulse);
+       bool solve_map_minute (Metrics& metrics, MeterSection* section, const double& minute);
+       bool solve_map_bbt (Metrics& metrics, MeterSection* section, const Timecode::BBT_Time& bbt);
 
-       const MeterSection& meter_section_at_locked (framepos_t frame) const;
-       const TempoSection& tempo_section_at_locked (framepos_t frame) const;
-       const Tempo tempo_at_locked (const framepos_t& frame) const;
+       double exact_beat_at_frame_locked (const Metrics& metrics, const framepos_t& frame, const int32_t sub_num) const;
+       double exact_qn_at_frame_locked (const Metrics& metrics, const framepos_t& frame, const int32_t sub_num) const;
 
-       bool check_solved (Metrics& metrics, bool by_frame);
-       bool solve_map (Metrics& metrics, TempoSection* section, const Tempo& bpm, const framepos_t& frame);
-       bool solve_map (Metrics& metrics, TempoSection* section, const Tempo& bpm, const double& pulse);
-       void solve_map (Metrics& metrics, MeterSection* section, const Meter& mt, const framepos_t& frame);
-       void solve_map (Metrics& metrics, MeterSection* section, const Meter& mt, const double& pulse);
+       double minute_at_frame (const framepos_t frame) const;
+       framepos_t frame_at_minute (const double minute) const;
 
        friend class ::BBTTest;
        friend class ::FrameposPlusBeatsTest;
+       friend class ::FrameposMinusBeatsTest;
        friend class ::TempoTest;
 
        static Tempo    _default_tempo;
@@ -478,11 +583,11 @@ private:
        framecnt_t                    _frame_rate;
        mutable Glib::Threads::RWLock lock;
 
-       void recompute_tempos (Metrics& metrics);
+       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);
+       MusicFrame round_to_type (framepos_t fr, RoundMode dir, BBTPointType);
 
        const MeterSection& first_meter() const;
        MeterSection&       first_meter();
@@ -491,22 +596,22 @@ private:
 
        void do_insert (MetricSection* section);
 
-       void add_tempo_locked (const Tempo&, double pulse, bool recompute, TempoSection::Type type);
-       void add_tempo_locked (const Tempo&, framepos_t frame, bool recompute, TempoSection::Type type);
+       TempoSection* add_tempo_locked (const Tempo&, double pulse, double minute
+                              , PositionLockStyle pls, bool recompute, bool locked_to_meter = false);
 
-       void add_meter_locked (const Meter&, double beat, Timecode::BBT_Time where, bool recompute);
-       void add_meter_locked (const Meter&, framepos_t frame, bool recompute);
+       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&);
 
-       TempoSection* copy_metrics_and_point (Metrics& copy, TempoSection* section);
+       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 */
 
-std::ostream& operator<< (std::ostream&, const ARDOUR::Meter&);
-std::ostream& operator<< (std::ostream&, const ARDOUR::Tempo&);
-std::ostream& operator<< (std::ostream&, const ARDOUR::MetricSection&);
+LIBARDOUR_API std::ostream& operator<< (std::ostream&, const ARDOUR::Meter&);
+LIBARDOUR_API std::ostream& operator<< (std::ostream&, const ARDOUR::Tempo&);
+LIBARDOUR_API std::ostream& operator<< (std::ostream&, const ARDOUR::MetricSection&);
 
 #endif /* __ardour_tempo_h__ */