libs/ardour/midi_track.cc

   1 /*
   2     Copyright (C) 2006 Paul Davis
   3     Author: David Robillard
   4
   5     This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   6     it under the terms of the GNU General Public License as published by
   7     the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
   8     (at your option) any later version.
   9
  10     This program is distributed in the hope that it will be useful,
  11     but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  12     MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  13     GNU General Public License for more details.
  14
  15     You should have received a copy of the GNU General Public License
  16     along with this program; if not, write to the Free Software
  17     Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
  18 */
  19
  20 #include "pbd/error.h"
  21
  22 #include "pbd/enumwriter.h"
  23 #include "pbd/convert.h"
  24 #include "midi++/events.h"
  25 #include "evoral/midi_util.h"
  26
  27 #include "ardour/amp.h"
  28 #include "ardour/buffer_set.h"
  29 #include "ardour/debug.h"
  30 #include "ardour/delivery.h"
  31 #include "ardour/io_processor.h"
  32 #include "ardour/meter.h"
  33 #include "ardour/midi_diskstream.h"
  34 #include "ardour/midi_playlist.h"
  35 #include "ardour/midi_port.h"
  36 #include "ardour/midi_region.h"
  37 #include "ardour/midi_source.h"
  38 #include "ardour/midi_track.h"
  39 #include "ardour/panner.h"
  40 #include "ardour/port.h"
  41 #include "ardour/processor.h"
  42 #include "ardour/route_group_specialized.h"
  43 #include "ardour/session.h"
  44 #include "ardour/session_playlists.h"
  45 #include "ardour/utils.h"
  46
  47 #include "i18n.h"
  48
  49 using namespace std;
  50 using namespace ARDOUR;
  51 using namespace PBD;
  52
  53 MidiTrack::MidiTrack (Session& sess, string name, Route::Flag flag, TrackMode mode)
  54         : Track (sess, name, flag, mode, DataType::MIDI)
  55         , _immediate_events(1024) // FIXME: size?
  56         , _step_edit_ring_buffer(64) // FIXME: size?
  57         , _note_mode(Sustained)
  58         , _step_editing (false)
  59         , _midi_thru (true)
  60 {
  61 }
  62
  63 MidiTrack::~MidiTrack ()
  64 {
  65 }
  66
  67 void
  68 MidiTrack::use_new_diskstream ()
  69 {
  70         MidiDiskstream::Flag dflags = MidiDiskstream::Flag (0);
  71
  72         if (_flags & Hidden) {
  73                 dflags = MidiDiskstream::Flag (dflags | MidiDiskstream::Hidden);
  74         } else {
  75                 dflags = MidiDiskstream::Flag (dflags | MidiDiskstream::Recordable);
  76         }
  77
  78         assert(_mode != Destructive);
  79
  80         boost::shared_ptr<MidiDiskstream> ds (new MidiDiskstream (_session, name(), dflags));
  81         ds->do_refill_with_alloc ();
  82         ds->set_block_size (_session.get_block_size ());
  83
  84         set_diskstream (ds);
  85 }
  86
  87 void
  88 MidiTrack::set_record_enabled (bool yn, void *src)
  89 {
  90         if (_step_editing) {
  91                 return;
  92         }
  93
  94         Track::set_record_enabled (yn, src);
  95 }
  96
  97 void
  98 MidiTrack::set_diskstream (boost::shared_ptr<Diskstream> ds)
  99 {
 100         Track::set_diskstream (ds);
 101
 102         _diskstream->set_track (this);
 103         _diskstream->set_destructive (_mode == Destructive);
 104
 105         _diskstream->set_record_enabled (false);
 106         //_diskstream->monitor_input (false);
 107
 108         _diskstream_data_recorded_connection.disconnect ();
 109         boost::shared_ptr<MidiDiskstream> mds = boost::dynamic_pointer_cast<MidiDiskstream> (ds);
 110         mds->DataRecorded.connect_same_thread (
 111                 _diskstream_data_recorded_connection,
 112                 boost::bind (&MidiTrack::diskstream_data_recorded, this, _1, _2));
 113
 114         DiskstreamChanged (); /* EMIT SIGNAL */
 115 }
 116
 117 boost::shared_ptr<MidiDiskstream>
 118 MidiTrack::midi_diskstream() const
 119 {
 120         return boost::dynamic_pointer_cast<MidiDiskstream>(_diskstream);
 121 }
 122
 123 int
 124 MidiTrack::set_state (const XMLNode& node, int version)
 125 {
 126         return _set_state (node, version, true);
 127 }
 128
 129 int
 130 MidiTrack::_set_state (const XMLNode& node, int version, bool call_base)
 131 {
 132         const XMLProperty *prop;
 133         XMLNodeConstIterator iter;
 134
 135         if (Route::_set_state (node, version, call_base)) {
 136                 return -1;
 137         }
 138
 139         // No destructive MIDI tracks (yet?)
 140         _mode = Normal;
 141
 142         if ((prop = node.property (X_("note-mode"))) != 0) {
 143                 _note_mode = NoteMode (string_2_enum (prop->value(), _note_mode));
 144         } else {
 145                 _note_mode = Sustained;
 146         }
 147
 148         if ((prop = node.property ("midi-thru")) != 0) {
 149                 set_midi_thru (prop->value() == "yes");
 150         }
 151
 152         XMLNodeList nlist;
 153         XMLNodeConstIterator niter;
 154         XMLNode *child;
 155
 156         nlist = node.children();
 157
 158         if (version >= 3000) {
 159                 if ((child = find_named_node (node, X_("Diskstream"))) != 0) {
 160                         boost::shared_ptr<MidiDiskstream> ds (new MidiDiskstream (_session, *child));
 161                         ds->do_refill_with_alloc ();
 162                         set_diskstream (ds);
 163                 }
 164         }
 165
 166         /* set rec-enable control *AFTER* setting up diskstream, because it may
 167            want to operate on the diskstream as it sets its own state
 168         */
 169
 170         for (niter = nlist.begin(); niter != nlist.end(); ++niter){
 171                 child = *niter;
 172
 173                 if (child->name() == Controllable::xml_node_name && (prop = child->property ("name")) != 0) {
 174                         if (prop->value() == X_("recenable")) {
 175                                 _rec_enable_control->set_state (*child, version);
 176                         }
 177                 }
 178         }
 179
 180         pending_state = const_cast<XMLNode*> (&node);
 181
 182         if (_session.state_of_the_state() & Session::Loading) {
 183                 _session.StateReady.connect_same_thread (
 184                         *this, boost::bind (&MidiTrack::set_state_part_two, this));
 185         } else {
 186                 set_state_part_two ();
 187         }
 188
 189         return 0;
 190 }
 191
 192 XMLNode&
 193 MidiTrack::state(bool full_state)
 194 {
 195         XMLNode& root (Route::state(full_state));
 196         XMLNode* freeze_node;
 197         char buf[64];
 198
 199         if (_freeze_record.playlist) {
 200                 XMLNode* inode;
 201
 202                 freeze_node = new XMLNode (X_("freeze-info"));
 203                 freeze_node->add_property ("playlist", _freeze_record.playlist->name());
 204                 freeze_node->add_property ("state", enum_2_string (_freeze_record.state));
 205
 206                 for (vector<FreezeRecordProcessorInfo*>::iterator i = _freeze_record.processor_info.begin(); i != _freeze_record.processor_info.end(); ++i) {
 207                         inode = new XMLNode (X_("processor"));
 208                         (*i)->id.print (buf, sizeof(buf));
 209                         inode->add_property (X_("id"), buf);
 210                         inode->add_child_copy ((*i)->state);
 211
 212                         freeze_node->add_child_nocopy (*inode);
 213                 }
 214
 215                 root.add_child_nocopy (*freeze_node);
 216         }
 217
 218         root.add_property (X_("note-mode"), enum_2_string (_note_mode));
 219         root.add_child_nocopy (_rec_enable_control->get_state());
 220         root.add_child_nocopy (_diskstream->get_state ());
 221
 222         root.add_property ("step-editing", (_step_editing ? "yes" : "no"));
 223         root.add_property ("note-mode", enum_2_string (_note_mode));
 224         root.add_property ("midi-thru", (_midi_thru ? "yes" : "no"));
 225
 226         return root;
 227 }
 228
 229 void
 230 MidiTrack::set_state_part_two ()
 231 {
 232         XMLNode* fnode;
 233         XMLProperty* prop;
 234         LocaleGuard lg (X_("POSIX"));
 235
 236         /* This is called after all session state has been restored but before
 237            have been made ports and connections are established.
 238         */
 239
 240         if (pending_state == 0) {
 241                 return;
 242         }
 243
 244         if ((fnode = find_named_node (*pending_state, X_("freeze-info"))) != 0) {
 245
 246                 _freeze_record.state = Frozen;
 247
 248                 for (vector<FreezeRecordProcessorInfo*>::iterator i = _freeze_record.processor_info.begin(); i != _freeze_record.processor_info.end(); ++i) {
 249                         delete *i;
 250                 }
 251                 _freeze_record.processor_info.clear ();
 252
 253                 if ((prop = fnode->property (X_("playlist"))) != 0) {
 254                         boost::shared_ptr<Playlist> pl = _session.playlists->by_name (prop->value());
 255                         if (pl) {
 256                                 _freeze_record.playlist = boost::dynamic_pointer_cast<MidiPlaylist> (pl);
 257                         } else {
 258                                 _freeze_record.playlist.reset();
 259                                 _freeze_record.state = NoFreeze;
 260                         return;
 261                         }
 262                 }
 263
 264                 if ((prop = fnode->property (X_("state"))) != 0) {
 265                         _freeze_record.state = FreezeState (string_2_enum (prop->value(), _freeze_record.state));
 266                 }
 267
 268                 XMLNodeConstIterator citer;
 269                 XMLNodeList clist = fnode->children();
 270
 271                 for (citer = clist.begin(); citer != clist.end(); ++citer) {
 272                         if ((*citer)->name() != X_("processor")) {
 273                                 continue;
 274                         }
 275
 276                         if ((prop = (*citer)->property (X_("id"))) == 0) {
 277                                 continue;
 278                         }
 279
 280                         FreezeRecordProcessorInfo* frii = new FreezeRecordProcessorInfo (*((*citer)->children().front()),
 281                                                                                    boost::shared_ptr<Processor>());
 282                         frii->id = prop->value ();
 283                         _freeze_record.processor_info.push_back (frii);
 284                 }
 285         }
 286
 287         if (midi_diskstream ()) {
 288                 midi_diskstream()->set_block_size (_session.get_block_size ());
 289         }
 290
 291         return;
 292 }
 293
 294 int
 295 MidiTrack::roll (pframes_t nframes, framepos_t start_frame, framepos_t end_frame, int declick,
 296                  bool can_record, bool rec_monitors_input, bool& needs_butler)
 297 {
 298         Glib::RWLock::ReaderLock lm (_processor_lock, Glib::TRY_LOCK);
 299         if (!lm.locked()) {
 300                 return 0;
 301         }
 302
 303         int dret;
 304         boost::shared_ptr<MidiDiskstream> diskstream = midi_diskstream();
 305
 306         automation_snapshot (start_frame);
 307
 308         if (n_outputs().n_total() == 0 && _processors.empty()) {
 309                 return 0;
 310         }
 311
 312         if (!_active) {
 313                 silence (nframes);
 314                 return 0;
 315         }
 316
 317         framepos_t transport_frame = _session.transport_frame();
 318
 319         if ((nframes = check_initial_delay (nframes, transport_frame)) == 0) {
 320                 /* need to do this so that the diskstream sets its
 321                    playback distance to zero, thus causing diskstream::commit
 322                    to do nothing.
 323                    */
 324                 return diskstream->process (transport_frame, 0, can_record, rec_monitors_input, needs_butler);
 325         }
 326
 327         _silent = false;
 328
 329         if ((dret = diskstream->process (transport_frame, nframes, can_record, rec_monitors_input, needs_butler)) != 0) {
 330                 silence (nframes);
 331                 return dret;
 332         }
 333
 334         /* special condition applies */
 335
 336         if (_meter_point == MeterInput) {
 337                 _input->process_input (_meter, start_frame, end_frame, nframes);
 338         }
 339
 340         if (diskstream->record_enabled() && !can_record && !_session.config.get_auto_input()) {
 341
 342                 /* not actually recording, but we want to hear the input material anyway,
 343                    at least potentially (depending on monitoring options)
 344                 */
 345
 346                 passthru (start_frame, end_frame, nframes, 0);
 347
 348         } else {
 349                 /*
 350                    XXX is it true that the earlier test on n_outputs()
 351                    means that we can avoid checking it again here? i think
 352                    so, because changing the i/o configuration of an IO
 353                    requires holding the AudioEngine lock, which we hold
 354                    while in the process() tree.
 355                    */
 356
 357
 358                 /* copy the diskstream data to all output buffers */
 359
 360                 //const size_t limit = n_process_buffers().n_audio();
 361                 BufferSet& bufs = _session.get_scratch_buffers (n_process_buffers());
 362                 MidiBuffer& mbuf (bufs.get_midi (0));
 363
 364                 /* we are a MIDI track, so we always start the chain with a single-channel diskstream */
 365                 ChanCount c;
 366                 c.set_audio (0);
 367                 c.set_midi (1);
 368                 bufs.set_count (c);
 369
 370                 diskstream->get_playback (mbuf, start_frame, end_frame);
 371
 372                 /* append immediate messages to the first MIDI buffer (thus sending it to the first output port) */
 373
 374                 write_out_of_band_data (bufs, start_frame, end_frame, nframes);
 375
 376                 /* final argument: don't waste time with automation if we're recording or we've just stopped (yes it can happen) */
 377
 378                 process_output_buffers (bufs, start_frame, end_frame, nframes,
 379                                         (!_session.get_record_enabled() || !Config->get_do_not_record_plugins()), declick,
 380                                         (!diskstream->record_enabled() && !_session.transport_stopped()));
 381         }
 382
 383         _main_outs->flush_buffers (nframes, end_frame - start_frame - 1);
 384
 385         return 0;
 386 }
 387
 388 int
 389 MidiTrack::no_roll (pframes_t nframes, framepos_t start_frame, framepos_t end_frame,
 390                     bool state_changing, bool can_record, bool rec_monitors_input)
 391 {
 392         int ret = Track::no_roll (nframes, start_frame, end_frame, state_changing, can_record, rec_monitors_input);
 393
 394         if (ret == 0 && _step_editing) {
 395                 push_midi_input_to_step_edit_ringbuffer (nframes);
 396         }
 397
 398         return ret;
 399 }
 400
 401 void
 402 MidiTrack::realtime_handle_transport_stopped ()
 403 {
 404         Glib::RWLock::ReaderLock lm (_processor_lock, Glib::TRY_LOCK);
 405         if (!lm.locked ()) {
 406                 return;
 407         }
 408
 409         for (ProcessorList::iterator i = _processors.begin(); i != _processors.end(); ++i) {
 410                 (*i)->realtime_handle_transport_stopped ();
 411         }
 412 }
 413
 414 void
 415 MidiTrack::push_midi_input_to_step_edit_ringbuffer (framecnt_t nframes)
 416 {
 417         PortSet& ports (_input->ports());
 418
 419         for (PortSet::iterator p = ports.begin(DataType::MIDI); p != ports.end(DataType::MIDI); ++p) {
 420
 421                 Buffer& b (p->get_buffer (nframes));
 422                 const MidiBuffer* const mb = dynamic_cast<MidiBuffer*>(&b);
 423                 assert (mb);
 424
 425                 for (MidiBuffer::const_iterator e = mb->begin(); e != mb->end(); ++e) {
 426
 427                         const Evoral::MIDIEvent<framepos_t> ev(*e, false);
 428
 429                         /* note on, since for step edit, note length is determined
 430                            elsewhere
 431                         */
 432
 433                         if (ev.is_note_on()) {
 434                                 /* we don't care about the time for this purpose */
 435                                 _step_edit_ring_buffer.write (0, ev.type(), ev.size(), ev.buffer());
 436                         }
 437                 }
 438         }
 439 }
 440
 441 void
 442 MidiTrack::write_out_of_band_data (BufferSet& bufs, framepos_t /*start*/, framepos_t /*end*/, framecnt_t nframes)
 443 {
 444         MidiBuffer& buf (bufs.get_midi (0));
 445
 446         // Append immediate events
 447
 448         if (_immediate_events.read_space()) {
 449
 450                 DEBUG_TRACE (DEBUG::MidiIO, string_compose ("%1 has %2 of immediate events to deliver\n",
 451                                                             name(), _immediate_events.read_space()));
 452
 453                 /* write as many of the immediate events as we can, but give "true" as
 454                  * the last argument ("stop on overflow in destination") so that we'll
 455                  * ship the rest out next time.
 456                  *
 457                  * the (nframes-1) argument puts all these events at the last
 458                  * possible position of the output buffer, so that we do not
 459                  * violate monotonicity when writing.
 460                  */
 461
 462                 _immediate_events.read (buf, 0, 1, nframes-1, true);
 463         }
 464
 465         // MIDI thru: send incoming data "through" output
 466         if (_midi_thru && _session.transport_speed() != 0.0f && _input->n_ports().n_midi()) {
 467                 buf.merge_in_place (_input->midi(0)->get_midi_buffer(nframes));
 468         }
 469 }
 470
 471 int
 472 MidiTrack::export_stuff (BufferSet& /*bufs*/, framecnt_t /*nframes*/, framepos_t /*end_frame*/)
 473 {
 474         return -1;
 475 }
 476
 477 boost::shared_ptr<Region>
 478 MidiTrack::bounce (InterThreadInfo& /*itt*/)
 479 {
 480         throw;
 481         // vector<MidiSource*> srcs;
 482         // return _session.write_one_track (*this, 0, _session.current_end_frame(), false, srcs, itt);
 483         return boost::shared_ptr<Region> ();
 484 }
 485
 486
 487 boost::shared_ptr<Region>
 488 MidiTrack::bounce_range (framepos_t /*start*/, framepos_t /*end*/, InterThreadInfo& /*itt*/, bool /*enable_processing*/)
 489 {
 490         throw;
 491         //vector<MidiSource*> srcs;
 492         //return _session.write_one_track (*this, start, end, false, srcs, itt);
 493         return boost::shared_ptr<Region> ();
 494 }
 495
 496 void
 497 MidiTrack::freeze_me (InterThreadInfo& /*itt*/)
 498 {
 499 }
 500
 501 void
 502 MidiTrack::unfreeze ()
 503 {
 504         _freeze_record.state = UnFrozen;
 505         FreezeChange (); /* EMIT SIGNAL */
 506 }
 507
 508 void
 509 MidiTrack::set_note_mode (NoteMode m)
 510 {
 511         _note_mode = m;
 512         midi_diskstream()->set_note_mode(m);
 513 }
 514
 515 void
 516 MidiTrack::midi_panic()
 517 {
 518         DEBUG_TRACE (DEBUG::MidiIO, string_compose ("%1 delivers panic data\n", name()));
 519         for (uint8_t channel = 0; channel <= 0xF; channel++) {
 520                 uint8_t ev[3] = { MIDI_CMD_CONTROL | channel, MIDI_CTL_SUSTAIN, 0 };
 521                 write_immediate_event(3, ev);
 522                 ev[1] = MIDI_CTL_ALL_NOTES_OFF;
 523                 write_immediate_event(3, ev);
 524                 ev[1] = MIDI_CTL_RESET_CONTROLLERS;
 525                 write_immediate_event(3, ev);
 526         }
 527 }
 528
 529 /** \return true on success, false on failure (no buffer space left)
 530  */
 531 bool
 532 MidiTrack::write_immediate_event(size_t size, const uint8_t* buf)
 533 {
 534         if (!Evoral::midi_event_is_valid(buf, size)) {
 535                 cerr << "WARNING: Ignoring illegal immediate MIDI event" << endl;
 536                 return false;
 537         }
 538         const uint32_t type = EventTypeMap::instance().midi_event_type(buf[0]);
 539         return (_immediate_events.write(0, type, size, buf) == size);
 540 }
 541
 542 void
 543 MidiTrack::MidiControl::set_value(double val)
 544 {
 545         bool valid = false;
 546         if (isinf(val)) {
 547                 cerr << "MIDIControl value is infinity" << endl;
 548         } else if (isnan(val)) {
 549                 cerr << "MIDIControl value is NaN" << endl;
 550         } else if (val < _list->parameter().min()) {
 551                 cerr << "MIDIControl value is < " << _list->parameter().min() << endl;
 552         } else if (val > _list->parameter().max()) {
 553                 cerr << "MIDIControl value is > " << _list->parameter().max() << endl;
 554         } else {
 555                 valid = true;
 556         }
 557
 558         if (!valid) {
 559                 return;
 560         }
 561
 562         assert(val <= _list->parameter().max());
 563         if ( ! automation_playback()) {
 564                 size_t size = 3;
 565                 uint8_t ev[3] = { _list->parameter().channel(), int(val), 0 };
 566                 switch(_list->parameter().type()) {
 567                 case MidiCCAutomation:
 568                         ev[0] += MIDI_CMD_CONTROL;
 569                         ev[1] = _list->parameter().id();
 570                         ev[2] = int(val);
 571                         break;
 572
 573                 case MidiPgmChangeAutomation:
 574                         size = 2;
 575                         ev[0] += MIDI_CMD_PGM_CHANGE;
 576                         ev[1] = int(val);
 577                         break;
 578
 579                 case MidiChannelPressureAutomation:
 580                         size = 2;
 581                         ev[0] += MIDI_CMD_CHANNEL_PRESSURE;
 582                         ev[1] = int(val);
 583                         break;
 584
 585                 case MidiPitchBenderAutomation:
 586                         ev[0] += MIDI_CMD_BENDER;
 587                         ev[1] = 0x7F & int(val);
 588                         ev[2] = 0x7F & (int(val) >> 7);
 589                         break;
 590
 591                 default:
 592                         assert(false);
 593                 }
 594                 _route->write_immediate_event(size,  ev);
 595         }
 596
 597         AutomationControl::set_value(val);
 598 }
 599
 600 void
 601 MidiTrack::set_step_editing (bool yn)
 602 {
 603         if (_session.record_status() != Session::Disabled) {
 604                 return;
 605         }
 606
 607         if (yn != _step_editing) {
 608                 _step_editing = yn;
 609                 StepEditStatusChange (yn);
 610         }
 611 }
 612
 613 void
 614 MidiTrack::set_midi_thru (bool yn)
 615 {
 616         _midi_thru = yn;
 617 }
 618
 619 boost::shared_ptr<SMFSource>
 620 MidiTrack::write_source (uint32_t)
 621 {
 622         return midi_diskstream()->write_source ();
 623 }
 624
 625 void
 626 MidiTrack::set_channel_mode (ChannelMode mode, uint16_t mask)
 627 {
 628         midi_diskstream()->set_channel_mode (mode, mask);
 629 }
 630
 631 ChannelMode
 632 MidiTrack::get_channel_mode ()
 633 {
 634         return midi_diskstream()->get_channel_mode ();
 635 }
 636
 637 uint16_t
 638 MidiTrack::get_channel_mask ()
 639 {
 640         return midi_diskstream()->get_channel_mask ();
 641 }
 642
 643 boost::shared_ptr<MidiPlaylist>
 644 MidiTrack::midi_playlist ()
 645 {
 646         return midi_diskstream()->midi_playlist ();
 647 }
 648
 649 void
 650 MidiTrack::diskstream_data_recorded (boost::shared_ptr<MidiBuffer> buf, boost::weak_ptr<MidiSource> src)
 651 {
 652         DataRecorded (buf, src); /* EMIT SIGNAL */
 653 }
 654
 655 bool
 656 MidiTrack::should_monitor () const
 657 {
 658         return true;
 659 }
 660
 661 bool
 662 MidiTrack::send_silence () const
 663 {
 664         return false;
 665 }