libs/ardour/ardour/tempo.h

   1 /*
   2     Copyright (C) 2000 Paul Davis
   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 #ifndef __ardour_tempo_h__
  21 #define __ardour_tempo_h__
  22
  23 #include <list>
  24 #include <string>
  25 #include <vector>
  26 #include <cmath>
  27 #include <glibmm/threads.h>
  28
  29 #include "pbd/undo.h"
  30
  31 #include "pbd/stateful.h"
  32 #include "pbd/statefuldestructible.h"
  33
  34 #include "evoral/Beats.hpp"
  35
  36 #include "ardour/ardour.h"
  37
  38 class BBTTest;
  39 class FrameposPlusBeatsTest;
  40 class FrameposMinusBeatsTest;
  41 class TempoTest;
  42 class XMLNode;
  43
  44 namespace ARDOUR {
  45
  46 class Meter;
  47 class TempoMap;
  48
  49 /** Tempo, the speed at which musical time progresses (BPM). */
  50 class LIBARDOUR_API Tempo {
  51   public:
  52         /**
  53          * @param npm Note Types per minute
  54          * @param type Note Type (default `4': quarter note)
  55          */
  56         Tempo (double npm, double type=4.0) // defaulting to quarter note
  57                 : _note_types_per_minute (npm), _note_type (type), _end_note_types_per_minute (npm) {}
  58         Tempo (double start_npm, double type, double end_npm)
  59                 : _note_types_per_minute (start_npm), _note_type (type), _end_note_types_per_minute (end_npm) {}
  60
  61         double note_types_per_minute () const { return _note_types_per_minute; }
  62         double note_types_per_minute (double note_type) const { return (_note_types_per_minute / _note_type) * note_type; }
  63         void set_note_types_per_minute (double npm) { _note_types_per_minute = npm; }
  64         double note_type () const { return _note_type; }
  65
  66         double quarter_notes_per_minute () const { return note_types_per_minute (4.0); }
  67         double pulses_per_minute () const { return note_types_per_minute (1.0); }
  68
  69         double end_note_types_per_minute () const { return _end_note_types_per_minute; }
  70         double end_note_types_per_minute (double note_type) const { return (_end_note_types_per_minute / _note_type) * note_type; }
  71         void set_end_note_types_per_minute (double npm) { _end_note_types_per_minute = npm; }
  72
  73         double end_quarter_notes_per_minute () const { return end_note_types_per_minute (4.0); }
  74         double end_pulses_per_minute () const { return end_note_types_per_minute (1.0); }
  75
  76         /** audio samples per note type.
  77          * if you want an instantaneous value for this, use TempoMap::frames_per_quarter_note_at() instead.
  78          * @param sr samplerate
  79          */
  80         double frames_per_note_type (framecnt_t sr) const {
  81                 return (60.0 * sr) / _note_types_per_minute;
  82         }
  83         /** audio samples per quarter note.
  84          * if you want an instantaneous value for this, use TempoMap::frames_per_quarter_note_at() instead.
  85          * @param sr samplerate
  86          */
  87         double frames_per_quarter_note (framecnt_t sr) const {
  88                 return (60.0 * sr) / quarter_notes_per_minute ();
  89         }
  90
  91   protected:
  92         double _note_types_per_minute;
  93         double _note_type;
  94         double _end_note_types_per_minute;
  95 };
  96
  97 /** Meter, or time signature (beats per bar, and which note type is a beat). */
  98 class LIBARDOUR_API Meter {
  99   public:
 100         Meter (double dpb, double bt)
 101                 : _divisions_per_bar (dpb), _note_type (bt) {}
 102
 103         double divisions_per_bar () const { return _divisions_per_bar; }
 104         double note_divisor() const { return _note_type; }
 105
 106         double frames_per_bar (const Tempo&, framecnt_t sr) const;
 107         double frames_per_grid (const Tempo&, framecnt_t sr) const;
 108
 109         inline bool operator==(const Meter& other)
 110         { return _divisions_per_bar == other.divisions_per_bar() && _note_type == other.note_divisor(); }
 111
 112   protected:
 113         /** The number of divisions in a bar.  This is a floating point value because
 114             there are musical traditions on our planet that do not limit
 115             themselves to integral numbers of beats per bar.
 116         */
 117         double _divisions_per_bar;
 118
 119         /** The type of "note" that a division represents.  For example, 4.0 is
 120             a quarter (crotchet) note, 8.0 is an eighth (quaver) note, etc.
 121         */
 122         double _note_type;
 123 };
 124
 125 /** A section of timeline with a certain Tempo or Meter. */
 126 class LIBARDOUR_API MetricSection {
 127   public:
 128         MetricSection (double pulse, double minute, PositionLockStyle pls, bool is_tempo, framecnt_t sample_rate)
 129                 : _pulse (pulse), _minute (minute), _initial (false), _position_lock_style (pls), _is_tempo (is_tempo), _sample_rate (sample_rate) {}
 130
 131         virtual ~MetricSection() {}
 132
 133         const double& pulse () const { return _pulse; }
 134         void set_pulse (double pulse) { _pulse = pulse; }
 135
 136         double minute() const { return _minute; }
 137         virtual void set_minute (double m) {
 138                 _minute = m;
 139         }
 140
 141         framepos_t frame () const { return frame_at_minute (_minute); }
 142
 143         void set_initial (bool yn) { _initial = yn; }
 144         bool initial() const { return _initial; }
 145
 146         /* MeterSections are not stateful in the full sense,
 147            but we do want them to control their own
 148            XML state information.
 149         */
 150         virtual XMLNode& get_state() const = 0;
 151
 152         PositionLockStyle position_lock_style () const { return _position_lock_style; }
 153         void set_position_lock_style (PositionLockStyle ps) { _position_lock_style = ps; }
 154         bool is_tempo () const { return _is_tempo; }
 155
 156         framepos_t frame_at_minute (const double& time) const;
 157         double minute_at_frame (const framepos_t& frame) const;
 158
 159 private:
 160
 161         double             _pulse;
 162         double             _minute;
 163         bool               _initial;
 164         PositionLockStyle  _position_lock_style;
 165         const bool         _is_tempo;
 166         framecnt_t         _sample_rate;
 167 };
 168
 169 /** A section of timeline with a certain Meter. */
 170 class LIBARDOUR_API MeterSection : public MetricSection, public Meter {
 171   public:
 172         MeterSection (double pulse, double minute, double beat, const Timecode::BBT_Time& bbt, double bpb, double note_type, PositionLockStyle pls, framecnt_t sr)
 173                 : MetricSection (pulse, minute, pls, false, sr), Meter (bpb, note_type), _bbt (bbt),  _beat (beat) {}
 174
 175         MeterSection (const XMLNode&, const framecnt_t sample_rate);
 176
 177         static const std::string xml_state_node_name;
 178
 179         XMLNode& get_state() const;
 180
 181         void set_beat (std::pair<double, Timecode::BBT_Time>& w) {
 182                 _beat = w.first;
 183                 _bbt = w.second;
 184         }
 185
 186         const Timecode::BBT_Time& bbt() const { return _bbt; }
 187         const double& beat () const { return _beat; }
 188         void set_beat (double beat) { _beat = beat; }
 189
 190 private:
 191         Timecode::BBT_Time _bbt;
 192         double _beat;
 193 };
 194
 195 /** A section of timeline with a certain Tempo. */
 196 class LIBARDOUR_API TempoSection : public MetricSection, public Tempo {
 197   public:
 198         enum Type {
 199                 Ramp,
 200                 Constant,
 201         };
 202
 203         TempoSection (const double& pulse, const double& minute, Tempo tempo, PositionLockStyle pls, framecnt_t sr)
 204                 : MetricSection (pulse, minute, pls, true, sr), Tempo (tempo), _c (0.0), _active (true), _locked_to_meter (false), _clamped (false)  {}
 205
 206         TempoSection (const XMLNode&, const framecnt_t sample_rate);
 207
 208         static const std::string xml_state_node_name;
 209
 210         XMLNode& get_state() const;
 211
 212         double c () const { return _c; }
 213         void set_c (double c) { _c = c; }
 214
 215         Type type () const { if (note_types_per_minute() == end_note_types_per_minute()) { return Constant; } else { return Ramp; } }
 216
 217         bool active () const { return _active; }
 218         void set_active (bool yn) { _active = yn; }
 219
 220         bool locked_to_meter ()  const { return _locked_to_meter; }
 221         void set_locked_to_meter (bool yn) { _locked_to_meter = yn; }
 222
 223         bool clamped ()  const { return _clamped; }
 224         void set_clamped (bool yn) { _clamped = yn; }
 225
 226         Tempo tempo_at_minute (const double& minute) const;
 227         double minute_at_ntpm (const double& ntpm, const double& pulse) const;
 228
 229         Tempo tempo_at_pulse (const double& pulse) const;
 230         double pulse_at_ntpm (const double& ntpm, const double& minute) const;
 231
 232         double pulse_at_minute (const double& minute) const;
 233         double minute_at_pulse (const double& pulse) const;
 234
 235         double compute_c_pulse (const double& end_ntpm, const double& end_pulse) const;
 236         double compute_c_minute (const double& end_ntpm, const double& end_minute) const;
 237
 238         double pulse_at_frame (const framepos_t& frame) const;
 239         framepos_t frame_at_pulse (const double& pulse) const;
 240
 241         Timecode::BBT_Time legacy_bbt () { return _legacy_bbt; }
 242         bool legacy_end () { return _legacy_end; }
 243
 244   private:
 245
 246         /*  tempo ramp functions. zero-based with time in minutes,
 247          * 'tick tempo' in ticks per minute and tempo in bpm.
 248          *  time relative to section start.
 249          */
 250         double a_func (double end_tpm, double c_func) const;
 251         double c_func (double end_tpm, double end_time) const;
 252
 253         double _tempo_at_time (const double& time) const;
 254         double _time_at_tempo (const double& tempo) const;
 255
 256         double _tempo_at_pulse (const double& pulse) const;
 257         double _pulse_at_tempo (const double& tempo) const;
 258
 259         double _pulse_at_time (const double& time) const;
 260         double _time_at_pulse (const double& pulse) const;
 261
 262         /* this value provides a fractional offset into the bar in which
 263            the tempo section is located in. A value of 0.0 indicates that
 264            it occurs on the first beat of the bar, a value of 0.5 indicates
 265            that it occurs halfway through the bar and so on.
 266
 267            this enables us to keep the tempo change at the same relative
 268            position within the bar if/when the meter changes.
 269         */
 270
 271         double _c;
 272         bool _active;
 273         bool _locked_to_meter;
 274         bool _clamped;
 275         Timecode::BBT_Time _legacy_bbt;
 276         bool _legacy_end;
 277 };
 278
 279 typedef std::list<MetricSection*> Metrics;
 280
 281 /** Helper class to keep track of the Meter *AND* Tempo in effect
 282     at a given point in time.
 283 */
 284 class LIBARDOUR_API TempoMetric {
 285   public:
 286         TempoMetric (const Meter& m, const Tempo& t)
 287                 : _meter (&m), _tempo (&t), _minute (0.0), _pulse (0.0) {}
 288
 289         void set_tempo (const Tempo& t)              { _tempo = &t; }
 290         void set_meter (const Meter& m)              { _meter = &m; }
 291         void set_minute (double m)                   { _minute = m; }
 292         void set_pulse (const double& p)             { _pulse = p; }
 293
 294         void set_metric (const MetricSection* section) {
 295                 const MeterSection* meter;
 296                 const TempoSection* tempo;
 297                 if ((meter = dynamic_cast<const MeterSection*>(section))) {
 298                         set_meter(*meter);
 299                 } else if ((tempo = dynamic_cast<const TempoSection*>(section))) {
 300                         set_tempo(*tempo);
 301                 }
 302
 303                 set_minute (section->minute());
 304                 set_pulse (section->pulse());
 305         }
 306
 307         const Meter&              meter() const { return *_meter; }
 308         const Tempo&              tempo() const { return *_tempo; }
 309         double                    minute() const { return _minute; }
 310         const double&             pulse() const { return _pulse; }
 311
 312   private:
 313         const Meter*       _meter;
 314         const Tempo*       _tempo;
 315         double             _minute;
 316         double             _pulse;
 317 };
 318
 319 /** Tempo Map - mapping of timecode to musical time.
 320  * convert audio-samples, sample-rate to Bar/Beat/Tick, Meter/Tempo
 321  */
 322 class LIBARDOUR_API TempoMap : public PBD::StatefulDestructible
 323 {
 324   public:
 325         TempoMap (framecnt_t frame_rate);
 326         TempoMap (TempoMap const &);
 327         ~TempoMap();
 328
 329         TempoMap& operator= (TempoMap const &);
 330
 331         /* measure-based stuff */
 332
 333         enum BBTPointType {
 334                 Bar,
 335                 Beat,
 336         };
 337
 338         struct BBTPoint {
 339                 framepos_t          frame;
 340                 Meter               meter;
 341                 Tempo               tempo;
 342                 double              c;
 343                 uint32_t            bar;
 344                 uint32_t            beat;
 345
 346                 BBTPoint (const MeterSection& m, const Tempo& t, framepos_t f,
 347                           uint32_t b, uint32_t e, double func_c)
 348                 : 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) {}
 349
 350                 Timecode::BBT_Time bbt() const { return Timecode::BBT_Time (bar, beat, 0); }
 351                 operator Timecode::BBT_Time() const { return bbt(); }
 352                 operator framepos_t() const { return frame; }
 353                 bool is_bar() const { return beat == 1; }
 354         };
 355
 356         template<class T> void apply_with_metrics (T& obj, void (T::*method)(const Metrics&)) {
 357                 Glib::Threads::RWLock::ReaderLock lm (lock);
 358                 (obj.*method)(_metrics);
 359         }
 360
 361         void get_grid (std::vector<BBTPoint>&,
 362                        framepos_t start, framepos_t end, uint32_t bar_mod = 0);
 363
 364         static const Tempo& default_tempo() { return _default_tempo; }
 365         static const Meter& default_meter() { return _default_meter; }
 366
 367         /* because tempi may be ramped, this is only valid for the instant requested.*/
 368         double frames_per_quarter_note_at (const framepos_t&, const framecnt_t& sr) const;
 369
 370         const TempoSection& tempo_section_at_frame (framepos_t frame) const;
 371         TempoSection& tempo_section_at_frame (framepos_t frame);
 372         const MeterSection& meter_section_at_frame (framepos_t frame) const;
 373         const MeterSection& meter_section_at_beat (double beat) const;
 374
 375         TempoSection* previous_tempo_section (TempoSection*) const;
 376         TempoSection* next_tempo_section (TempoSection*) const;
 377
 378         /** add a tempo section locked to pls. ignored values will be set in recompute_tempi()
 379          * @param pulse pulse position of new section. ignored if pls == AudioTime
 380          * @param frame frame position of new section. ignored if pls == MusicTime
 381          * @param type type of new tempo section (Ramp, Constant)
 382          */
 383         TempoSection* add_tempo (const Tempo&, const double& pulse, const framepos_t& frame, PositionLockStyle pls);
 384
 385         /** add a meter section locked to pls.. ignored values will be set in recompute_meters()
 386          * @param meter the Meter to be added
 387          * @param beat beat position of new section
 388          * @param where bbt position of new section
 389          * @param frame frame position of new section. ignored if pls == MusicTime
 390          * note that @frame may also be ignored if it would create an un-solvable map
 391          * (previous audio-locked tempi may place the requested beat at an earlier time than frame)
 392          * in which case the new meter will be placed at the specified BBT.
 393          * @param  pls the position lock style
 394          *
 395          * adding an audio-locked meter will add a meter-locked tempo section at the meter position.
 396          * the meter-locked tempo tempo will be the Tempo at @beat
 397          */
 398         MeterSection* add_meter (const Meter& meter, const double& beat, const Timecode::BBT_Time& where, framepos_t frame, PositionLockStyle pls);
 399
 400         void remove_tempo (const TempoSection&, bool send_signal);
 401         void remove_meter (const MeterSection&, bool send_signal);
 402
 403         void replace_tempo (TempoSection&, const Tempo&, const double& pulse, const framepos_t& frame, PositionLockStyle pls);
 404
 405         void replace_meter (const MeterSection&, const Meter&, const Timecode::BBT_Time& where, framepos_t frame, PositionLockStyle pls);
 406
 407         MusicFrame round_to_bar  (framepos_t frame, RoundMode dir);
 408         MusicFrame round_to_beat (framepos_t frame, RoundMode dir);
 409         MusicFrame round_to_quarter_note_subdivision (framepos_t fr, int sub_num, RoundMode dir);
 410
 411         void set_length (framepos_t frames);
 412
 413         XMLNode& get_state (void);
 414         int set_state (const XMLNode&, int version);
 415
 416         void dump (std::ostream&) const;
 417         void clear ();
 418
 419         TempoMetric metric_at (Timecode::BBT_Time bbt) const;
 420
 421         /** Return the TempoMetric at frame @p t, and point @p last to the latest
 422          * metric change <= t, if it is non-NULL.
 423          */
 424         TempoMetric metric_at (framepos_t, Metrics::const_iterator* last=NULL) const;
 425
 426         Metrics::const_iterator metrics_end() { return _metrics.end(); }
 427
 428         void change_existing_tempo_at (framepos_t, double bpm, double note_type, double end_ntpm);
 429         void change_initial_tempo (double ntpm, double note_type, double end_ntpm);
 430
 431         void insert_time (framepos_t, framecnt_t);
 432         bool remove_time (framepos_t where, framecnt_t amount);  //returns true if anything was moved
 433
 434         int n_tempos () const;
 435         int n_meters () const;
 436
 437         framecnt_t frame_rate () const { return _frame_rate; }
 438
 439         /* TEMPO- AND METER-SENSITIVE FUNCTIONS
 440
 441            bbt_at_frame(), frame_at_bbt(), beat_at_frame(), frame_at_beat()
 442            and bbt_duration_at()
 443            are all sensitive to tempo and meter, and will give answers
 444            that align with the grid formed by tempo and meter sections.
 445
 446            They SHOULD NOT be used to determine the position of events
 447            whose location is canonically defined in Evoral::Beats.
 448         */
 449
 450         double beat_at_frame (const framecnt_t& frame) const;
 451         framepos_t frame_at_beat (const double& beat) const;
 452
 453         const Meter& meter_at_frame (framepos_t) const;
 454
 455         /* bbt - it's nearly always better to use meter-based beat (above)
 456            unless tick resolution is desirable.
 457         */
 458         Timecode::BBT_Time bbt_at_frame (framepos_t when);
 459         Timecode::BBT_Time bbt_at_frame_rt (framepos_t when);
 460         framepos_t frame_at_bbt (const Timecode::BBT_Time&);
 461
 462         double beat_at_bbt (const Timecode::BBT_Time& bbt);
 463         Timecode::BBT_Time bbt_at_beat (const double& beats);
 464
 465         double quarter_note_at_bbt (const Timecode::BBT_Time& bbt);
 466         double quarter_note_at_bbt_rt (const Timecode::BBT_Time& bbt);
 467         Timecode::BBT_Time bbt_at_quarter_note (const double& quarter_note);
 468
 469         framecnt_t bbt_duration_at (framepos_t, const Timecode::BBT_Time&, int dir);
 470         framepos_t framepos_plus_bbt (framepos_t pos, Timecode::BBT_Time b) const;
 471
 472         /* TEMPO-SENSITIVE FUNCTIONS
 473
 474            These next 2 functions will all take tempo in account and should be
 475            used to determine position (and in the last case, distance in beats)
 476            when tempo matters but meter does not.
 477
 478            They SHOULD be used to determine the position of events
 479            whose location is canonically defined in Evoral::Beats.
 480         */
 481
 482         framepos_t framepos_plus_qn (framepos_t, Evoral::Beats) const;
 483         Evoral::Beats framewalk_to_qn (framepos_t pos, framecnt_t distance) const;
 484
 485         /* quarter note related functions are also tempo-sensitive and ignore meter.
 486            quarter notes may be compared with and assigned to Evoral::Beats.
 487         */
 488         double quarter_note_at_frame (const framepos_t frame) const;
 489         double quarter_note_at_frame_rt (const framepos_t frame) const;
 490         framepos_t frame_at_quarter_note (const double quarter_note) const;
 491
 492         framecnt_t frames_between_quarter_notes (const double start, const double end) const;
 493         double     quarter_notes_between_frames (const framecnt_t start, const framecnt_t end) const;
 494
 495         double quarter_note_at_beat (const double beat) const;
 496         double beat_at_quarter_note (const double beat) const;
 497
 498         /* obtain a musical subdivision via a frame position and magic note divisor.*/
 499         double exact_qn_at_frame (const framepos_t& frame, const int32_t sub_num) const;
 500         double exact_beat_at_frame (const framepos_t& frame, const int32_t sub_num) const;
 501
 502         Tempo tempo_at_frame (const framepos_t& frame) const;
 503         framepos_t frame_at_tempo (const Tempo& tempo) const;
 504         Tempo tempo_at_quarter_note (const double& beat) const;
 505         double quarter_note_at_tempo (const Tempo& tempo) const;
 506
 507         void gui_set_tempo_position (TempoSection*, const framepos_t& frame, const int& sub_num);
 508         void gui_set_meter_position (MeterSection*, const framepos_t& frame);
 509         bool gui_change_tempo (TempoSection*, const Tempo& bpm);
 510         void gui_stretch_tempo (TempoSection* tempo, const framepos_t frame, const framepos_t end_frame);
 511         void gui_stretch_tempo_end (TempoSection* tempo, const framepos_t frame, const framepos_t end_frame);
 512         bool gui_twist_tempi (TempoSection* first, const Tempo& bpm, const framepos_t frame, const framepos_t end_frame);
 513
 514         std::pair<double, framepos_t> predict_tempo_position (TempoSection* section, const Timecode::BBT_Time& bbt);
 515         bool can_solve_bbt (TempoSection* section, const Timecode::BBT_Time& bbt);
 516
 517         PBD::Signal1<void,const PBD::PropertyChange&> MetricPositionChanged;
 518         void fix_legacy_session();
 519         void fix_legacy_end_session();
 520
 521 private:
 522
 523         TempoSection* previous_tempo_section_locked (const Metrics& metrics, TempoSection*) const;
 524         TempoSection* next_tempo_section_locked (const Metrics& metrics, TempoSection*) const;
 525
 526         double beat_at_minute_locked (const Metrics& metrics, const double& minute) const;
 527         double minute_at_beat_locked (const Metrics& metrics, const double& beat) const;
 528
 529         double pulse_at_beat_locked (const Metrics& metrics, const double& beat) const;
 530         double beat_at_pulse_locked (const Metrics& metrics, const double& pulse) const;
 531
 532         double pulse_at_minute_locked (const Metrics& metrics, const double& minute) const;
 533         double minute_at_pulse_locked (const Metrics& metrics, const double& pulse) const;
 534
 535         Tempo tempo_at_minute_locked (const Metrics& metrics, const double& minute) const;
 536         double minute_at_tempo_locked (const Metrics& metrics, const Tempo& tempo) const;
 537
 538         Tempo tempo_at_pulse_locked (const Metrics& metrics, const double& pulse) const;
 539         double pulse_at_tempo_locked (const Metrics& metrics, const Tempo& tempo) const;
 540
 541         Timecode::BBT_Time bbt_at_minute_locked (const Metrics& metrics, const double& minute) const;
 542         double minute_at_bbt_locked (const Metrics& metrics, const Timecode::BBT_Time&) const;
 543
 544         double beat_at_bbt_locked (const Metrics& metrics, const Timecode::BBT_Time& bbt) const ;
 545         Timecode::BBT_Time bbt_at_beat_locked (const Metrics& metrics, const double& beats) const;
 546
 547         double pulse_at_bbt_locked (const Metrics& metrics, const Timecode::BBT_Time& bbt) const;
 548         Timecode::BBT_Time bbt_at_pulse_locked (const Metrics& metrics, const double& pulse) const;
 549
 550         double minutes_between_quarter_notes_locked (const Metrics& metrics, const double start_qn, const double end_qn) const;
 551         double quarter_notes_between_frames_locked (const Metrics& metrics, const framecnt_t  start, const framecnt_t end) const;
 552
 553         const TempoSection& tempo_section_at_minute_locked (const Metrics& metrics, double minute) const;
 554         TempoSection& tempo_section_at_minute_locked (const Metrics& metrics, double minute);
 555         const TempoSection& tempo_section_at_beat_locked (const Metrics& metrics, const double& beat) const;
 556
 557         const MeterSection& meter_section_at_minute_locked (const Metrics& metrics, double minute) const;
 558         const MeterSection& meter_section_at_beat_locked (const Metrics& metrics, const double& beat) const;
 559
 560         bool check_solved (const Metrics& metrics) const;
 561         bool set_active_tempi (const Metrics& metrics, const framepos_t& frame);
 562
 563         bool solve_map_minute (Metrics& metrics, TempoSection* section, const double& minute);
 564         bool solve_map_pulse (Metrics& metrics, TempoSection* section, const double& pulse);
 565         bool solve_map_minute (Metrics& metrics, MeterSection* section, const double& minute);
 566         bool solve_map_bbt (Metrics& metrics, MeterSection* section, const Timecode::BBT_Time& bbt);
 567
 568         double exact_beat_at_frame_locked (const Metrics& metrics, const framepos_t& frame, const int32_t sub_num) const;
 569         double exact_qn_at_frame_locked (const Metrics& metrics, const framepos_t& frame, const int32_t sub_num) const;
 570
 571         double minute_at_frame (const framepos_t frame) const;
 572         framepos_t frame_at_minute (const double minute) const;
 573
 574         friend class ::BBTTest;
 575         friend class ::FrameposPlusBeatsTest;
 576         friend class ::FrameposMinusBeatsTest;
 577         friend class ::TempoTest;
 578
 579         static Tempo    _default_tempo;
 580         static Meter    _default_meter;
 581
 582         Metrics                       _metrics;
 583         framecnt_t                    _frame_rate;
 584         mutable Glib::Threads::RWLock lock;
 585
 586         void recompute_tempi (Metrics& metrics);
 587         void recompute_meters (Metrics& metrics);
 588         void recompute_map (Metrics& metrics, framepos_t end = -1);
 589
 590         MusicFrame round_to_type (framepos_t fr, RoundMode dir, BBTPointType);
 591
 592         const MeterSection& first_meter() const;
 593         MeterSection&       first_meter();
 594         const TempoSection& first_tempo() const;
 595         TempoSection&       first_tempo();
 596
 597         void do_insert (MetricSection* section);
 598
 599         TempoSection* add_tempo_locked (const Tempo&, double pulse, double minute
 600                                , PositionLockStyle pls, bool recompute, bool locked_to_meter = false);
 601
 602         MeterSection* add_meter_locked (const Meter&, double beat, const Timecode::BBT_Time& where, framepos_t frame, PositionLockStyle pls, bool recompute);
 603
 604         bool remove_tempo_locked (const TempoSection&);
 605         bool remove_meter_locked (const MeterSection&);
 606
 607         TempoSection* copy_metrics_and_point (const Metrics& metrics, Metrics& copy, TempoSection* section);
 608         MeterSection* copy_metrics_and_point (const Metrics& metrics, Metrics& copy, MeterSection* section);
 609 };
 610
 611 }; /* namespace ARDOUR */
 612
 613 LIBARDOUR_API std::ostream& operator<< (std::ostream&, const ARDOUR::Meter&);
 614 LIBARDOUR_API std::ostream& operator<< (std::ostream&, const ARDOUR::Tempo&);
 615 LIBARDOUR_API std::ostream& operator<< (std::ostream&, const ARDOUR::MetricSection&);
 616
 617 #endif /* __ardour_tempo_h__ */