libs/ardour/mididm.cc

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2013-2014 Robin Gareus <robin@gareus.org>
   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 #include "ardour/mididm.h"
  20 #include "ardour/port_engine.h"
  21
  22 using namespace ARDOUR;
  23
  24 MIDIDM::MIDIDM (framecnt_t sample_rate)
  25   : _sample_rate (sample_rate)
  26   , _monotonic_cnt (sample_rate)
  27   , _last_signal_tme (0)
  28   , _cnt_total (0)
  29   , _dly_total (0)
  30   , _min_delay (INT32_MAX)
  31   , _max_delay (0)
  32   , _avg_delay (0)
  33   , _var_m (0)
  34   , _var_s (0)
  35 {
  36
  37 }
  38
  39 int64_t
  40 MIDIDM::parse_mclk (uint8_t* buf, pframes_t timestamp) const
  41 {
  42         /* calculate time difference */
  43 #define MODCLK (16384)  // 1<<(2*7)
  44         const int64_t tc = (_monotonic_cnt + timestamp) & 0x3fff; // MODCLK - 1;
  45         const int64_t ti = ((buf[2] & 0x7f) << 7) | (buf[1] & 0x7f);
  46         const int64_t tdiff = (MODCLK + tc - ti) % MODCLK;
  47 #ifdef DEBUG_MIDIDM
  48                 printf("MCLK DELAY: #%5"PRId64" dt:%6"PRId64" [spl] (%6"PRId64" - %8"PRId64") @(%8"PRId64" + %d)\n",
  49                                 _cnt_total, tdiff, tc, ti, _monotonic_cnt, timestamp);
  50 #endif
  51         return tdiff;
  52 }
  53
  54 int64_t
  55 MIDIDM::parse_mtc (uint8_t* buf, pframes_t timestamp) const
  56 {
  57 #define MODTC (2097152)  // 1<<(3*7)
  58         const int64_t tc = (_monotonic_cnt + timestamp) & 0x001FFFFF;
  59         const int64_t ti = (buf[5] & 0x7f)
  60                 | ((buf[6] & 0x7f) << 7)
  61                 | ((buf[7] & 0x7f) << 14)
  62                 | ((buf[8] & 0x7f) << 21);
  63         const int64_t tdiff = (MODTC + tc - ti) % MODTC;
  64 #ifdef DEBUG_MIDIDM
  65                 printf("MTC DELAY: #%5"PRId64" dt:%6"PRId64" [spl] (%6"PRId64" - %8"PRId64") @(%8"PRId64" + %d)\n",
  66                                 _cnt_total, tdiff, tc, ti, _monotonic_cnt, timestamp);
  67 #endif
  68         return tdiff;
  69 }
  70
  71 int MIDIDM::process (pframes_t nframes, PortEngine &pe, void *midi_in, void *midi_out)
  72 {
  73         /* send midi event */
  74         pe.midi_clear(midi_out);
  75 #ifndef USE_MTC // use 3-byte song position
  76         uint8_t obuf[3];
  77         obuf[0] = 0xf2;
  78         obuf[1] = (_monotonic_cnt)      & 0x7f;
  79         obuf[2] = (_monotonic_cnt >> 7) & 0x7f;
  80         pe.midi_event_put (midi_out, 0, obuf, 3);
  81 #else // sysex MTC frame
  82         uint8_t obuf[10];
  83         obuf[0] = 0xf0;
  84         obuf[1] = 0x7f;
  85         obuf[2] = 0x7f;
  86         obuf[3] = 0x01;
  87         obuf[4] = 0x01;
  88         obuf[9] = 0xf7;
  89         obuf[5] = (_monotonic_cnt      ) & 0x7f;
  90         obuf[6] = (_monotonic_cnt >>  7) & 0x7f;
  91         obuf[7] = (_monotonic_cnt >> 14) & 0x7f;
  92         obuf[8] = (_monotonic_cnt >> 21) & 0x7f;
  93         pe.midi_event_put (midi_out, 0, obuf, 10);
  94 #endif
  95
  96         /* process incoming */
  97         const pframes_t nevents = pe.get_midi_event_count (midi_in);
  98 #ifdef DEBUG_MIDIDM
  99                 printf("MIDI SEND: @%8"PRId64", recv: %d systime:%"PRId64"\n", _monotonic_cnt, nevents, g_get_monotonic_time());
 100 #endif
 101         for (pframes_t n = 0; n < nevents; ++n) {
 102                 pframes_t timestamp;
 103                 size_t size;
 104                 uint8_t* buf;
 105                 int64_t tdiff;
 106                 pe.midi_event_get (timestamp, size, &buf, midi_in, n);
 107
 108                 if (size == 3 && buf[0] == 0xf2 )
 109                 {
 110                         tdiff = parse_mclk(buf, timestamp);
 111                 } else if (size == 10 && buf[0] == 0xf0)
 112                 {
 113                         tdiff = parse_mtc(buf, timestamp);
 114                 }
 115                 else
 116                 {
 117                         continue;
 118                 }
 119
 120                 _last_signal_tme = _monotonic_cnt;
 121
 122                 /* running variance */
 123                 if (_cnt_total == 0) {
 124                         _var_m = tdiff;
 125                 } else {
 126                         const double var_m1 = _var_m;
 127                         _var_m = _var_m + ((double)tdiff - _var_m) / (double)(_cnt_total + 1);
 128                         _var_s = _var_s + ((double)tdiff - _var_m) * ((double)tdiff - var_m1);
 129                 }
 130                 /* average and mix/max */
 131                 ++_cnt_total;
 132                 _dly_total += tdiff;
 133                 _avg_delay = _dly_total / _cnt_total;
 134                 if (tdiff < _min_delay) _min_delay = tdiff;
 135                 if (tdiff > _max_delay) _max_delay = tdiff;
 136         }
 137
 138   _monotonic_cnt += nframes;
 139         return 0;
 140 }