add StartTouch and EndTouch signals to Plugin class; make PluginInsert handle these...
[ardour.git] / libs / ardour / plugin_insert.cc
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 #ifdef WAF_BUILD
21 #include "libardour-config.h"
22 #endif
23
24 #include <string>
25
26 #include "pbd/failed_constructor.h"
27 #include "pbd/xml++.h"
28 #include "pbd/convert.h"
29
30 #include "ardour/audio_buffer.h"
31 #include "ardour/automation_list.h"
32 #include "ardour/buffer_set.h"
33 #include "ardour/debug.h"
34 #include "ardour/event_type_map.h"
35 #include "ardour/ladspa_plugin.h"
36 #include "ardour/plugin.h"
37 #include "ardour/plugin_insert.h"
38
39 #ifdef LV2_SUPPORT
40 #include "ardour/lv2_plugin.h"
41 #endif
42
43 #ifdef WINDOWS_VST_SUPPORT
44 #include "ardour/windows_vst_plugin.h"
45 #endif
46
47 #ifdef LXVST_SUPPORT
48 #include "ardour/lxvst_plugin.h"
49 #endif
50
51 #ifdef AUDIOUNIT_SUPPORT
52 #include "ardour/audio_unit.h"
53 #endif
54
55 #include "ardour/session.h"
56 #include "ardour/types.h"
57
58 #include "i18n.h"
59
60 using namespace std;
61 using namespace ARDOUR;
62 using namespace PBD;
63
64 const string PluginInsert::port_automation_node_name = "PortAutomation";
65
66 PluginInsert::PluginInsert (Session& s, boost::shared_ptr<Plugin> plug)
67         : Processor (s, (plug ? plug->name() : string ("toBeRenamed")))
68         , _signal_analysis_collected_nframes(0)
69         , _signal_analysis_collect_nframes_max(0)
70 {
71         /* the first is the master */
72
73         if (plug) {
74                 add_plugin (plug);
75                 create_automatable_parameters ();
76         }
77 }
78
79 bool
80 PluginInsert::set_count (uint32_t num)
81 {
82         bool require_state = !_plugins.empty();
83
84         /* this is a bad idea.... we shouldn't do this while active.
85            only a route holding their redirect_lock should be calling this
86         */
87
88         if (num == 0) {
89                 return false;
90         } else if (num > _plugins.size()) {
91                 uint32_t diff = num - _plugins.size();
92
93                 for (uint32_t n = 0; n < diff; ++n) {
94                         boost::shared_ptr<Plugin> p = plugin_factory (_plugins[0]);
95                         add_plugin (p);
96                         if (active ()) {
97                                 p->activate ();
98                         }
99
100                         if (require_state) {
101                                 /* XXX do something */
102                         }
103                 }
104
105         } else if (num < _plugins.size()) {
106                 uint32_t diff = _plugins.size() - num;
107                 for (uint32_t n= 0; n < diff; ++n) {
108                         _plugins.pop_back();
109                 }
110         }
111
112         return true;
113 }
114
115 PluginInsert::~PluginInsert ()
116 {
117 }
118
119 void
120 PluginInsert::control_list_automation_state_changed (Evoral::Parameter which, AutoState s)
121 {
122         if (which.type() != PluginAutomation)
123                 return;
124
125         boost::shared_ptr<AutomationControl> c
126                         = boost::dynamic_pointer_cast<AutomationControl>(control (which));
127
128         if (c && s != Off) {
129                 _plugins[0]->set_parameter (which.id(), c->list()->eval (_session.transport_frame()));
130         }
131 }
132
133 ChanCount
134 PluginInsert::output_streams() const
135 {
136         assert (!_plugins.empty());
137
138         PluginInfoPtr info = _plugins.front()->get_info();
139
140         if (info->reconfigurable_io()) {
141                 ChanCount out = _plugins.front()->output_streams ();
142                 // DEBUG_TRACE (DEBUG::Processors, string_compose ("Plugin insert, reconfigur(able) output streams = %1\n", out));
143                 return out;
144         } else {
145                 ChanCount out = info->n_outputs;
146                 // DEBUG_TRACE (DEBUG::Processors, string_compose ("Plugin insert, static output streams = %1 for %2 plugins\n", out, _plugins.size()));
147                 out.set_audio (out.n_audio() * _plugins.size());
148                 out.set_midi (out.n_midi() * _plugins.size());
149                 return out;
150         }
151 }
152
153 ChanCount
154 PluginInsert::input_streams() const
155 {
156         assert (!_plugins.empty());
157
158         ChanCount in;
159
160         PluginInfoPtr info = _plugins.front()->get_info();
161
162         if (info->reconfigurable_io()) {
163                 assert (_plugins.size() == 1);
164                 in = _plugins.front()->input_streams();
165         } else {
166                 in = info->n_inputs;
167         }
168
169         DEBUG_TRACE (DEBUG::Processors, string_compose ("Plugin insert, input streams = %1, match using %2\n", in, _match.method));
170         
171         if (_match.method == Split) {
172
173                 /* we are splitting 1 processor input to multiple plugin inputs,
174                    so we have a maximum of 1 stream of each type.
175                 */
176                 for (DataType::iterator t = DataType::begin(); t != DataType::end(); ++t) {
177                         if (in.get (*t) > 1) {
178                                 in.set (*t, 1);
179                         }
180                 }
181                 return in;
182
183         } else if (_match.method == Hide) {
184
185                 for (DataType::iterator t = DataType::begin(); t != DataType::end(); ++t) {
186                         in.set (*t, in.get (*t) - _match.hide.get (*t));
187                 }
188                 return in;
189
190         } else {
191                 
192                 for (DataType::iterator t = DataType::begin(); t != DataType::end(); ++t) {
193                         in.set (*t, in.get (*t) * _plugins.size ());
194                 }
195
196                 return in;
197         }
198 }
199
200 ChanCount
201 PluginInsert::natural_output_streams() const
202 {
203         return _plugins[0]->get_info()->n_outputs;
204 }
205
206 ChanCount
207 PluginInsert::natural_input_streams() const
208 {
209         return _plugins[0]->get_info()->n_inputs;
210 }
211
212 bool
213 PluginInsert::has_no_inputs() const
214 {
215         return _plugins[0]->get_info()->n_inputs == ChanCount::ZERO;
216 }
217
218 bool
219 PluginInsert::has_no_audio_inputs() const
220 {
221         return _plugins[0]->get_info()->n_inputs.n_audio() == 0;
222 }
223
224 bool
225 PluginInsert::is_midi_instrument() const
226 {
227         /* XXX more finesse is possible here. VST plugins have a
228            a specific "instrument" flag, for example.
229          */
230         PluginInfoPtr pi = _plugins[0]->get_info();
231
232         return pi->n_inputs.n_midi() != 0 &&
233                 pi->n_outputs.n_audio() > 0;
234 }
235
236 void
237 PluginInsert::create_automatable_parameters ()
238 {
239         assert (!_plugins.empty());
240
241         set<Evoral::Parameter> a = _plugins.front()->automatable ();
242
243         Plugin::ParameterDescriptor desc;
244
245         for (set<Evoral::Parameter>::iterator i = a.begin(); i != a.end(); ++i) {
246                 if (i->type() == PluginAutomation) {
247
248                         Evoral::Parameter param(*i);
249
250                         _plugins.front()->get_parameter_descriptor(i->id(), desc);
251
252                         /* the Parameter belonging to the actual plugin doesn't have its range set
253                            but we want the Controllable related to this Parameter to have those limits.
254                         */
255
256                         param.set_range (desc.lower, desc.upper, _plugins.front()->default_value(i->id()), desc.toggled);
257                         can_automate (param);
258                         boost::shared_ptr<AutomationList> list(new AutomationList(param));
259                         add_control (boost::shared_ptr<AutomationControl> (new PluginControl(this, param, list)));
260                 }
261         }
262 }
263
264 void
265 PluginInsert::parameter_changed (uint32_t which, float val)
266 {
267         boost::shared_ptr<AutomationControl> ac = automation_control (Evoral::Parameter (PluginAutomation, 0, which));
268
269         if (ac) {
270                 ac->set_double (val);
271                 
272                 Plugins::iterator i = _plugins.begin();
273                 
274                 /* don't set the first plugin, just all the slaves */
275                 
276                 if (i != _plugins.end()) {
277                         ++i;
278                         for (; i != _plugins.end(); ++i) {
279                                 (*i)->set_parameter (which, val);
280                         }
281                 }
282         }
283 }
284
285 int
286 PluginInsert::set_block_size (pframes_t nframes)
287 {
288         int ret = 0;
289         for (Plugins::iterator i = _plugins.begin(); i != _plugins.end(); ++i) {
290                 if ((*i)->set_block_size (nframes) != 0) {
291                         ret = -1;
292                 }
293         }
294         return ret;
295 }
296
297 void
298 PluginInsert::activate ()
299 {
300         for (Plugins::iterator i = _plugins.begin(); i != _plugins.end(); ++i) {
301                 (*i)->activate ();
302         }
303
304         Processor::activate ();
305 }
306
307 void
308 PluginInsert::deactivate ()
309 {
310         Processor::deactivate ();
311
312         for (Plugins::iterator i = _plugins.begin(); i != _plugins.end(); ++i) {
313                 (*i)->deactivate ();
314         }
315 }
316
317 void
318 PluginInsert::flush ()
319 {
320         for (vector<boost::shared_ptr<Plugin> >::iterator i = _plugins.begin(); i != _plugins.end(); ++i) {
321                 (*i)->flush ();
322         }
323 }
324
325 void
326 PluginInsert::connect_and_run (BufferSet& bufs, pframes_t nframes, framecnt_t offset, bool with_auto, framepos_t now)
327 {
328         // Calculate if, and how many frames we need to collect for analysis
329         framecnt_t collect_signal_nframes = (_signal_analysis_collect_nframes_max -
330                                              _signal_analysis_collected_nframes);
331         if (nframes < collect_signal_nframes) { // we might not get all frames now
332                 collect_signal_nframes = nframes;
333         }
334
335         ChanCount const in_streams = input_streams ();
336         ChanCount const out_streams = output_streams ();
337
338         ChanMapping in_map (in_streams);
339         ChanMapping out_map (out_streams);
340         bool valid;
341         if (_match.method == Split) {
342                 /* fix the input mapping so that we have maps for each of the plugin's inputs */
343                 in_map = ChanMapping (natural_input_streams ());
344
345                 /* copy the first stream's buffer contents to the others */
346                 /* XXX: audio only */
347                 uint32_t first_idx = in_map.get (DataType::AUDIO, 0, &valid);
348                 if (valid) {
349                         Sample const * mono = bufs.get_audio (first_idx).data (offset);
350                         for (uint32_t i = in_streams.n_audio(); i < natural_input_streams().n_audio(); ++i) {
351                                 memcpy (bufs.get_audio (in_map.get (DataType::AUDIO, i, &valid)).data (offset), mono, sizeof (Sample) * nframes);
352                         }
353                 }
354         }
355
356         /* Note that we've already required that plugins
357            be able to handle in-place processing.
358         */
359
360         if (with_auto) {
361
362                 uint32_t n = 0;
363
364                 for (Controls::iterator li = controls().begin(); li != controls().end(); ++li, ++n) {
365
366                         boost::shared_ptr<AutomationControl> c
367                                 = boost::dynamic_pointer_cast<AutomationControl>(li->second);
368
369                         if (c->parameter().type() == PluginAutomation && c->automation_playback()) {
370                                 bool valid;
371
372                                 const float val = c->list()->rt_safe_eval (now, valid);
373
374                                 if (valid) {
375                                         c->set_value(val);
376                                 }
377
378                         }
379                 }
380         }
381
382         if (collect_signal_nframes > 0) {
383                 // collect input
384                 //std::cerr << "collect input, bufs " << bufs.count().n_audio() << " count,  " << bufs.available().n_audio() << " available" << std::endl;
385                 //std::cerr << "               streams " << input_streams().n_audio() << std::endl;
386                 //std::cerr << "filling buffer with " << collect_signal_nframes << " frames at " << _signal_analysis_collected_nframes << std::endl;
387
388                 _signal_analysis_inputs.set_count(input_streams());
389
390                 for (uint32_t i = 0; i < input_streams().n_audio(); ++i) {
391                         _signal_analysis_inputs.get_audio(i).read_from(
392                                 bufs.get_audio(i),
393                                 collect_signal_nframes,
394                                 _signal_analysis_collected_nframes); // offset is for target buffer
395                 }
396
397         }
398
399         for (Plugins::iterator i = _plugins.begin(); i != _plugins.end(); ++i) {
400                 (*i)->connect_and_run(bufs, in_map, out_map, nframes, offset);
401                 for (DataType::iterator t = DataType::begin(); t != DataType::end(); ++t) {
402                         in_map.offset_to(*t, natural_input_streams().get(*t));
403                         out_map.offset_to(*t, natural_output_streams().get(*t));
404                 }
405         }
406
407         if (collect_signal_nframes > 0) {
408                 // collect output
409                 //std::cerr << "       output, bufs " << bufs.count().n_audio() << " count,  " << bufs.available().n_audio() << " available" << std::endl;
410                 //std::cerr << "               streams " << output_streams().n_audio() << std::endl;
411
412                 _signal_analysis_outputs.set_count(output_streams());
413
414                 for (uint32_t i = 0; i < output_streams().n_audio(); ++i) {
415                         _signal_analysis_outputs.get_audio(i).read_from(
416                                 bufs.get_audio(i),
417                                 collect_signal_nframes,
418                                 _signal_analysis_collected_nframes); // offset is for target buffer
419                 }
420
421                 _signal_analysis_collected_nframes += collect_signal_nframes;
422                 assert(_signal_analysis_collected_nframes <= _signal_analysis_collect_nframes_max);
423
424                 if (_signal_analysis_collected_nframes == _signal_analysis_collect_nframes_max) {
425                         _signal_analysis_collect_nframes_max = 0;
426                         _signal_analysis_collected_nframes   = 0;
427
428                         AnalysisDataGathered(&_signal_analysis_inputs,
429                                              &_signal_analysis_outputs);
430                 }
431         }
432         /* leave remaining channel buffers alone */
433 }
434
435 void
436 PluginInsert::silence (framecnt_t nframes)
437 {
438         if (!active ()) {
439                 return;
440         }
441
442         ChanMapping in_map(input_streams());
443         ChanMapping out_map(output_streams());
444
445         if (_match.method == Split) {
446                 /* fix the input mapping so that we have maps for each of the plugin's inputs */
447                 in_map = ChanMapping (natural_input_streams ());
448         }
449
450         for (Plugins::iterator i = _plugins.begin(); i != _plugins.end(); ++i) {
451                 (*i)->connect_and_run (_session.get_silent_buffers ((*i)->get_info()->n_inputs), in_map, out_map, nframes, 0);
452         }
453 }
454
455 void
456 PluginInsert::run (BufferSet& bufs, framepos_t /*start_frame*/, framepos_t /*end_frame*/, pframes_t nframes, bool)
457 {
458         if (_pending_active) {
459                 /* run as normal if we are active or moving from inactive to active */
460
461                 if (_session.transport_rolling()) {
462                         automation_run (bufs, nframes);
463                 } else {
464                         connect_and_run (bufs, nframes, 0, false);
465                 }
466
467         } else {
468
469                 if (has_no_audio_inputs()) {
470
471                         /* silence all (audio) outputs. Should really declick
472                          * at the transitions of "active"
473                          */
474
475                         uint32_t out = output_streams().n_audio ();
476
477                         for (uint32_t n = 0; n < out; ++n) {
478                                 bufs.get_audio (n).silence (nframes);
479                         }
480
481                         bufs.count().set_audio (out);
482
483                 } else {
484
485                         /* does this need to be done with MIDI? it appears not */
486
487                         uint32_t in = input_streams ().n_audio ();
488                         uint32_t out = output_streams().n_audio ();
489
490                         if (out > in) {
491
492                                 /* not active, but something has make up for any channel count increase */
493                                 
494                                 for (uint32_t n = out - in; n < out; ++n) {
495                                         memcpy (bufs.get_audio (n).data(), bufs.get_audio(in - 1).data(), sizeof (Sample) * nframes);
496                                 }
497                         }
498
499                         bufs.count().set_audio (out);
500                 }
501         }
502
503         _active = _pending_active;
504
505         /* we have no idea whether the plugin generated silence or not, so mark
506          * all buffers appropriately.
507          */
508
509         bufs.set_is_silent (false);
510 }
511
512 void
513 PluginInsert::set_parameter (Evoral::Parameter param, float val)
514 {
515         if (param.type() != PluginAutomation) {
516                 return;
517         }
518
519         /* the others will be set from the event triggered by this */
520
521         _plugins[0]->set_parameter (param.id(), val);
522
523         boost::shared_ptr<AutomationControl> ac
524                         = boost::dynamic_pointer_cast<AutomationControl>(control(param));
525
526         if (ac) {
527                 ac->set_value(val);
528         } else {
529                 warning << "set_parameter called for nonexistant parameter "
530                         << EventTypeMap::instance().to_symbol(param) << endmsg;
531         }
532
533         _session.set_dirty();
534 }
535
536 float
537 PluginInsert::get_parameter (Evoral::Parameter param)
538 {
539         if (param.type() != PluginAutomation) {
540                 return 0.0;
541         } else {
542                 assert (!_plugins.empty ());
543                 return _plugins[0]->get_parameter (param.id());
544         }
545 }
546
547 void
548 PluginInsert::automation_run (BufferSet& bufs, pframes_t nframes)
549 {
550         Evoral::ControlEvent next_event (0, 0.0f);
551         framepos_t now = _session.transport_frame ();
552         framepos_t end = now + nframes;
553         framecnt_t offset = 0;
554
555         Glib::Mutex::Lock lm (control_lock(), Glib::TRY_LOCK);
556
557         if (!lm.locked()) {
558                 connect_and_run (bufs, nframes, offset, false);
559                 return;
560         }
561
562         if (!find_next_event (now, end, next_event) || requires_fixed_sized_buffers()) {
563
564                 /* no events have a time within the relevant range */
565
566                 connect_and_run (bufs, nframes, offset, true, now);
567                 return;
568         }
569
570         while (nframes) {
571
572                 framecnt_t cnt = min (((framecnt_t) ceil (next_event.when) - now), (framecnt_t) nframes);
573
574                 connect_and_run (bufs, cnt, offset, true, now);
575
576                 nframes -= cnt;
577                 offset += cnt;
578                 now += cnt;
579
580                 if (!find_next_event (now, end, next_event)) {
581                         break;
582                 }
583         }
584
585         /* cleanup anything that is left to do */
586
587         if (nframes) {
588                 connect_and_run (bufs, nframes, offset, true, now);
589         }
590 }
591
592 float
593 PluginInsert::default_parameter_value (const Evoral::Parameter& param)
594 {
595         if (param.type() != PluginAutomation)
596                 return 1.0;
597
598         if (_plugins.empty()) {
599                 fatal << _("programming error: ") << X_("PluginInsert::default_parameter_value() called with no plugin")
600                       << endmsg;
601                 /*NOTREACHED*/
602         }
603
604         return _plugins[0]->default_value (param.id());
605 }
606
607 boost::shared_ptr<Plugin>
608 PluginInsert::plugin_factory (boost::shared_ptr<Plugin> other)
609 {
610         boost::shared_ptr<LadspaPlugin> lp;
611 #ifdef LV2_SUPPORT
612         boost::shared_ptr<LV2Plugin> lv2p;
613 #endif
614 #ifdef WINDOWS_VST_SUPPORT
615         boost::shared_ptr<WindowsVSTPlugin> vp;
616 #endif
617 #ifdef LXVST_SUPPORT
618         boost::shared_ptr<LXVSTPlugin> lxvp;
619 #endif
620 #ifdef AUDIOUNIT_SUPPORT
621         boost::shared_ptr<AUPlugin> ap;
622 #endif
623
624         if ((lp = boost::dynamic_pointer_cast<LadspaPlugin> (other)) != 0) {
625                 return boost::shared_ptr<Plugin> (new LadspaPlugin (*lp));
626 #ifdef LV2_SUPPORT
627         } else if ((lv2p = boost::dynamic_pointer_cast<LV2Plugin> (other)) != 0) {
628                 return boost::shared_ptr<Plugin> (new LV2Plugin (*lv2p));
629 #endif
630 #ifdef WINDOWS_VST_SUPPORT
631         } else if ((vp = boost::dynamic_pointer_cast<WindowsVSTPlugin> (other)) != 0) {
632                 return boost::shared_ptr<Plugin> (new WindowsVSTPlugin (*vp));
633 #endif
634 #ifdef LXVST_SUPPORT
635         } else if ((lxvp = boost::dynamic_pointer_cast<LXVSTPlugin> (other)) != 0) {
636                 return boost::shared_ptr<Plugin> (new LXVSTPlugin (*lxvp));
637 #endif
638 #ifdef AUDIOUNIT_SUPPORT
639         } else if ((ap = boost::dynamic_pointer_cast<AUPlugin> (other)) != 0) {
640                 return boost::shared_ptr<Plugin> (new AUPlugin (*ap));
641 #endif
642         }
643
644         fatal << string_compose (_("programming error: %1"),
645                           X_("unknown plugin type in PluginInsert::plugin_factory"))
646               << endmsg;
647         /*NOTREACHED*/
648         return boost::shared_ptr<Plugin> ((Plugin*) 0);
649 }
650
651 bool
652 PluginInsert::configure_io (ChanCount in, ChanCount out)
653 {
654         Match old_match = _match;
655
656         /* set the matching method and number of plugins that we will use to meet this configuration */
657         _match = private_can_support_io_configuration (in, out);
658         if (set_count (_match.plugins) == false) {
659                 return false;
660         }
661
662         /* a signal needs emitting if we start or stop splitting */
663         if (old_match.method != _match.method && (old_match.method == Split || _match.method == Split)) {
664                 SplittingChanged (); /* EMIT SIGNAL */
665         }
666
667         /* configure plugins */
668         switch (_match.method) {
669         case Split:
670         case Hide:
671                 if (_plugins.front()->configure_io (_plugins.front()->get_info()->n_inputs, out)) {
672                         return false;
673                 }
674                 break;
675
676         default:
677                 if (_plugins.front()->configure_io (in, out) == false) {
678                         return false;
679                 }
680                 break;
681         }
682
683         // we don't know the analysis window size, so we must work with the
684         // current buffer size here. each request for data fills in these
685         // buffers and the analyser makes sure it gets enough data for the
686         // analysis window
687         session().ensure_buffer_set (_signal_analysis_inputs, in);
688         //_signal_analysis_inputs.set_count (in);
689
690         session().ensure_buffer_set (_signal_analysis_outputs, out);
691         //_signal_analysis_outputs.set_count (out);
692
693         // std::cerr << "set counts to i" << in.n_audio() << "/o" << out.n_audio() << std::endl;
694
695         return Processor::configure_io (in, out);
696 }
697
698 /** Decide whether this PluginInsert can support a given IO configuration.
699  *  To do this, we run through a set of possible solutions in rough order of
700  *  preference.
701  *
702  *  @param in Required input channel count.
703  *  @param out Filled in with the output channel count if we return true.
704  *  @return true if the given IO configuration can be supported.
705  */
706 bool
707 PluginInsert::can_support_io_configuration (const ChanCount& in, ChanCount& out) const
708 {
709         return private_can_support_io_configuration (in, out).method != Impossible;
710 }
711
712 /** A private version of can_support_io_configuration which returns the method
713  *  by which the configuration can be matched, rather than just whether or not
714  *  it can be.
715  */
716 PluginInsert::Match
717 PluginInsert::private_can_support_io_configuration (ChanCount const & in, ChanCount& out) const
718 {
719         PluginInfoPtr info = _plugins.front()->get_info();
720
721         if (info->reconfigurable_io()) {
722                 /* Plugin has flexible I/O, so delegate to it */
723                 bool const r = _plugins.front()->can_support_io_configuration (in, out);
724                 if (!r) {
725                         return Match (Impossible, 0);
726                 }
727
728                 return Match (Delegate, 1);
729         }
730
731         ChanCount inputs  = info->n_inputs;
732         ChanCount outputs = info->n_outputs;
733
734         bool no_inputs = true;
735         for (DataType::iterator t = DataType::begin(); t != DataType::end(); ++t) {
736                 if (inputs.get (*t) != 0) {
737                         no_inputs = false;
738                         break;
739                 }
740         }
741
742         if (no_inputs) {
743                 /* no inputs so we can take any input configuration since we throw it away */
744                 out = outputs;
745                 return Match (NoInputs, 1);
746         }
747
748         /* Plugin inputs match requested inputs exactly */
749         if (inputs == in) {
750                 out = outputs;
751                 return Match (ExactMatch, 1);
752         }
753
754         /* We may be able to run more than one copy of the plugin within this insert
755            to cope with the insert having more inputs than the plugin.
756            We allow replication only for plugins with either zero or 1 inputs and outputs
757            for every valid data type.
758         */
759         
760         uint32_t f             = 0;
761         bool     can_replicate = true;
762         for (DataType::iterator t = DataType::begin(); t != DataType::end(); ++t) {
763
764                 uint32_t nin = inputs.get (*t);
765
766                 // No inputs of this type
767                 if (nin == 0 && in.get(*t) == 0) {
768                         continue;
769                 }
770
771                 if (nin != 1 || outputs.get (*t) != 1) {
772                         can_replicate = false;
773                         break;
774                 }
775
776                 // Potential factor not set yet
777                 if (f == 0) {
778                         f = in.get(*t) / nin;
779                 }
780
781                 // Factor for this type does not match another type, can not replicate
782                 if (f != (in.get(*t) / nin)) {
783                         can_replicate = false;
784                         break;
785                 }
786         }
787
788         if (can_replicate) {
789                 for (DataType::iterator t = DataType::begin(); t != DataType::end(); ++t) {
790                         out.set (*t, outputs.get(*t) * f);
791                 }
792                 return Match (Replicate, f);
793         }
794
795         /* If the processor has exactly one input of a given type, and
796            the plugin has more, we can feed the single processor input
797            to some or all of the plugin inputs.  This is rather
798            special-case-y, but the 1-to-many case is by far the
799            simplest.  How do I split thy 2 processor inputs to 3
800            plugin inputs?  Let me count the ways ...
801         */
802
803         bool can_split = true;
804         for (DataType::iterator t = DataType::begin(); t != DataType::end(); ++t) {
805
806                 bool const can_split_type = (in.get (*t) == 1 && inputs.get (*t) > 1);
807                 bool const nothing_to_do_for_type = (in.get (*t) == 0 && inputs.get (*t) == 0);
808
809                 if (!can_split_type && !nothing_to_do_for_type) {
810                         can_split = false;
811                 }
812         }
813
814         if (can_split) {
815                 out = outputs;
816                 return Match (Split, 1);
817         }
818
819         /* If the plugin has more inputs than we want, we can `hide' some of them
820            by feeding them silence.
821         */
822
823         bool could_hide = false;
824         bool cannot_hide = false;
825         ChanCount hide_channels;
826         
827         for (DataType::iterator t = DataType::begin(); t != DataType::end(); ++t) {
828                 if (inputs.get(*t) > in.get(*t)) {
829                         /* there is potential to hide, since the plugin has more inputs of type t than the insert */
830                         hide_channels.set (*t, inputs.get(*t) - in.get(*t));
831                         could_hide = true;
832                 } else if (inputs.get(*t) < in.get(*t)) {
833                         /* we definitely cannot hide, since the plugin has fewer inputs of type t than the insert */
834                         cannot_hide = true;
835                 }
836         }
837
838         if (could_hide && !cannot_hide) {
839                 out = outputs;
840                 return Match (Hide, 1, hide_channels);
841         }
842
843         return Match (Impossible, 0);
844 }
845
846 XMLNode&
847 PluginInsert::get_state ()
848 {
849         return state (true);
850 }
851
852 XMLNode&
853 PluginInsert::state (bool full)
854 {
855         XMLNode& node = Processor::state (full);
856
857         node.add_property("type", _plugins[0]->state_node_name());
858         node.add_property("unique-id", _plugins[0]->unique_id());
859         node.add_property("count", string_compose("%1", _plugins.size()));
860         node.add_child_nocopy (_plugins[0]->get_state());
861
862         for (Controls::iterator c = controls().begin(); c != controls().end(); ++c) {
863                 boost::shared_ptr<AutomationControl> ac = boost::dynamic_pointer_cast<AutomationControl> ((*c).second);
864                 if (ac) {
865                         node.add_child_nocopy (ac->get_state());
866                 }
867         }
868
869         return node;
870 }
871
872 void
873 PluginInsert::set_control_ids (const XMLNode& node, int version)
874 {
875         const XMLNodeList& nlist = node.children();
876         XMLNodeConstIterator iter;
877         set<Evoral::Parameter>::const_iterator p;
878
879         for (iter = nlist.begin(); iter != nlist.end(); ++iter) {
880                 if ((*iter)->name() == Controllable::xml_node_name) {
881                         const XMLProperty* prop;
882
883                         if ((prop = (*iter)->property (X_("parameter"))) != 0) {
884                                 uint32_t p = atoi (prop->value());
885                                 boost::shared_ptr<Evoral::Control> c = control (Evoral::Parameter (PluginAutomation, 0, p));
886                                 if (!c) {
887                                         continue;
888                                 }
889                                 boost::shared_ptr<AutomationControl> ac = boost::dynamic_pointer_cast<AutomationControl> (c);
890                                 if (ac) {
891                                         ac->set_state (**iter, version);
892                                 }
893                         }
894                 }
895         }
896 }
897
898 int
899 PluginInsert::set_state(const XMLNode& node, int version)
900 {
901         XMLNodeList nlist = node.children();
902         XMLNodeIterator niter;
903         XMLPropertyList plist;
904         const XMLProperty *prop;
905         ARDOUR::PluginType type;
906
907         if ((prop = node.property ("type")) == 0) {
908                 error << _("XML node describing plugin is missing the `type' field") << endmsg;
909                 return -1;
910         }
911
912         if (prop->value() == X_("ladspa") || prop->value() == X_("Ladspa")) { /* handle old school sessions */
913                 type = ARDOUR::LADSPA;
914         } else if (prop->value() == X_("lv2")) {
915                 type = ARDOUR::LV2;
916         } else if (prop->value() == X_("windows-vst")) {
917                 type = ARDOUR::Windows_VST;
918         } else if (prop->value() == X_("lxvst")) {
919                 type = ARDOUR::LXVST;
920         } else if (prop->value() == X_("audiounit")) {
921                 type = ARDOUR::AudioUnit;
922         } else {
923                 error << string_compose (_("unknown plugin type %1 in plugin insert state"),
924                                   prop->value())
925                       << endmsg;
926                 return -1;
927         }
928
929         prop = node.property ("unique-id");
930
931         if (prop == 0) {
932 #ifdef WINDOWS_VST_SUPPORT
933                 /* older sessions contain VST plugins with only an "id" field.
934                  */
935
936                 if (type == ARDOUR::Windows_VST) {
937                         prop = node.property ("id");
938                 }
939 #endif
940
941 #ifdef LXVST_SUPPORT
942                 /*There shouldn't be any older sessions with linuxVST support.. but anyway..*/
943
944                 if (type == ARDOUR::LXVST) {
945                         prop = node.property ("id");
946                 }
947 #endif
948                 /* recheck  */
949
950                 if (prop == 0) {
951                         error << _("Plugin has no unique ID field") << endmsg;
952                         return -1;
953                 }
954         }
955
956         boost::shared_ptr<Plugin> plugin = find_plugin (_session, prop->value(), type);
957
958         if (plugin == 0) {
959                 error << string_compose(
960                         _("Found a reference to a plugin (\"%1\") that is unknown.\n"
961                           "Perhaps it was removed or moved since it was last used."),
962                         prop->value())
963                       << endmsg;
964                 return -1;
965         }
966
967         // The name of the PluginInsert comes from the plugin, nothing else
968         _name = plugin->get_info()->name;
969
970         uint32_t count = 1;
971
972         // Processor::set_state() will set this, but too late
973         // for it to be available when setting up plugin
974         // state. We can't call Processor::set_state() until
975         // the plugins themselves are created and added.
976
977         set_id (node);
978
979         if (_plugins.empty()) {
980                 /* if we are adding the first plugin, we will need to set
981                    up automatable controls.
982                 */
983                 add_plugin (plugin);
984                 create_automatable_parameters ();
985                 set_control_ids (node, version);
986         }
987
988         if ((prop = node.property ("count")) != 0) {
989                 sscanf (prop->value().c_str(), "%u", &count);
990         }
991
992         if (_plugins.size() != count) {
993                 for (uint32_t n = 1; n < count; ++n) {
994                         add_plugin (plugin_factory (plugin));
995                 }
996         }
997
998         Processor::set_state (node, version);
999
1000         for (niter = nlist.begin(); niter != nlist.end(); ++niter) {
1001
1002                 /* find the node with the type-specific node name ("lv2", "ladspa", etc)
1003                    and set all plugins to the same state.
1004                 */
1005
1006                 if ((*niter)->name() == plugin->state_node_name()) {
1007
1008                         plugin->set_state (**niter, version);
1009
1010                         for (Plugins::iterator i = _plugins.begin(); i != _plugins.end(); ++i) {
1011                                 (*i)->set_state (**niter, version);
1012                         }
1013
1014                         break;
1015                 }
1016         }
1017
1018         if (version < 3000) {
1019
1020                 /* Only 2.X sessions need a call to set_parameter_state() - in 3.X and above
1021                    this is all handled by Automatable
1022                 */
1023
1024                 for (niter = nlist.begin(); niter != nlist.end(); ++niter) {
1025                         if ((*niter)->name() == "Redirect") {
1026                                 /* XXX do we need to tackle placement? i think not (pd; oct 16 2009) */
1027                                 Processor::set_state (**niter, version);
1028                                 break;
1029                         }
1030                 }
1031
1032                 set_parameter_state_2X (node, version);
1033         }
1034
1035         for (Plugins::iterator i = _plugins.begin(); i != _plugins.end(); ++i) {
1036                 if (active()) {
1037                         (*i)->activate ();
1038                 } else {
1039                         (*i)->deactivate ();
1040                 }
1041         }
1042
1043         return 0;
1044 }
1045
1046 void
1047 PluginInsert::set_parameter_state_2X (const XMLNode& node, int version)
1048 {
1049         XMLNodeList nlist = node.children();
1050         XMLNodeIterator niter;
1051
1052         /* look for port automation node */
1053
1054         for (niter = nlist.begin(); niter != nlist.end(); ++niter) {
1055
1056                 if ((*niter)->name() != port_automation_node_name) {
1057                         continue;
1058                 }
1059
1060                 XMLNodeList cnodes;
1061                 XMLProperty *cprop;
1062                 XMLNodeConstIterator iter;
1063                 XMLNode *child;
1064                 const char *port;
1065                 uint32_t port_id;
1066
1067                 cnodes = (*niter)->children ("port");
1068
1069                 for (iter = cnodes.begin(); iter != cnodes.end(); ++iter){
1070
1071                         child = *iter;
1072
1073                         if ((cprop = child->property("number")) != 0) {
1074                                 port = cprop->value().c_str();
1075                         } else {
1076                                 warning << _("PluginInsert: Auto: no ladspa port number") << endmsg;
1077                                 continue;
1078                         }
1079
1080                         sscanf (port, "%" PRIu32, &port_id);
1081
1082                         if (port_id >= _plugins[0]->parameter_count()) {
1083                                 warning << _("PluginInsert: Auto: port id out of range") << endmsg;
1084                                 continue;
1085                         }
1086
1087                         boost::shared_ptr<AutomationControl> c = boost::dynamic_pointer_cast<AutomationControl>(
1088                                         control(Evoral::Parameter(PluginAutomation, 0, port_id), true));
1089
1090                         if (c) {
1091                                 if (!child->children().empty()) {
1092                                         c->alist()->set_state (*child->children().front(), version);
1093
1094                                         /* In some cases 2.X saves lists with min_yval and max_yval
1095                                            being FLT_MIN and FLT_MAX respectively.  This causes problems
1096                                            in A3 because these min/max values are used to compute
1097                                            where GUI control points should be drawn.  If we see such
1098                                            values, `correct' them to the min/max of the appropriate
1099                                            parameter.
1100                                         */
1101
1102                                         float min_y = c->alist()->get_min_y ();
1103                                         float max_y = c->alist()->get_max_y ();
1104
1105                                         Plugin::ParameterDescriptor desc;
1106                                         _plugins.front()->get_parameter_descriptor (port_id, desc);
1107
1108                                         if (min_y == FLT_MIN) {
1109                                                 min_y = desc.lower;
1110                                         }
1111
1112                                         if (max_y == FLT_MAX) {
1113                                                 max_y = desc.upper;
1114                                         }
1115
1116                                         c->alist()->set_yrange (min_y, max_y);
1117                                 }
1118                         } else {
1119                                 error << string_compose (_("PluginInsert: automatable control %1 not found - ignored"), port_id) << endmsg;
1120                         }
1121                 }
1122
1123                 /* done */
1124
1125                 break;
1126         }
1127 }
1128
1129
1130 string
1131 PluginInsert::describe_parameter (Evoral::Parameter param)
1132 {
1133         if (param.type() != PluginAutomation) {
1134                 return Automatable::describe_parameter(param);
1135         }
1136
1137         return _plugins[0]->describe_parameter (param);
1138 }
1139
1140 ARDOUR::framecnt_t
1141 PluginInsert::signal_latency() const
1142 {
1143         if (_user_latency) {
1144                 return _user_latency;
1145         }
1146
1147         return _plugins[0]->signal_latency ();
1148 }
1149
1150 ARDOUR::PluginType
1151 PluginInsert::type ()
1152 {
1153        return plugin()->get_info()->type;
1154 }
1155
1156 PluginInsert::PluginControl::PluginControl (PluginInsert* p, const Evoral::Parameter &param, boost::shared_ptr<AutomationList> list)
1157         : AutomationControl (p->session(), param, list, p->describe_parameter(param))
1158         , _plugin (p)
1159 {
1160         Plugin::ParameterDescriptor desc;
1161         boost::shared_ptr<Plugin> plugin = p->plugin (0);
1162         
1163         alist()->reset_default (plugin->default_value (param.id()));
1164
1165         plugin->get_parameter_descriptor (param.id(), desc);
1166         _logarithmic = desc.logarithmic;
1167         _sr_dependent = desc.sr_dependent;
1168         _toggled = desc.toggled;
1169 }
1170
1171 /** @param val `user' value */
1172 void
1173 PluginInsert::PluginControl::set_value (double user_val)
1174 {
1175         /* FIXME: probably should be taking out some lock here.. */
1176
1177         for (Plugins::iterator i = _plugin->_plugins.begin(); i != _plugin->_plugins.end(); ++i) {
1178                 (*i)->set_parameter (_list->parameter().id(), user_val);
1179         }
1180
1181         boost::shared_ptr<Plugin> iasp = _plugin->_impulseAnalysisPlugin.lock();
1182         if (iasp) {
1183                 iasp->set_parameter (_list->parameter().id(), user_val);
1184         }
1185
1186         AutomationControl::set_value (user_val);
1187 }
1188
1189 double
1190 PluginInsert::PluginControl::internal_to_interface (double val) const
1191 {
1192         if (_logarithmic) {
1193                 if (val > 0) {
1194                         val = log (val);
1195                 } else {
1196                         val = 0;
1197                 }
1198         }
1199
1200         return val;
1201 }
1202
1203 double
1204 PluginInsert::PluginControl::interface_to_internal (double val) const
1205 {
1206         if (_logarithmic) {
1207                 val = exp (val);
1208         }
1209
1210         return val;
1211 }
1212
1213 XMLNode&
1214 PluginInsert::PluginControl::get_state ()
1215 {
1216         stringstream ss;
1217
1218         XMLNode& node (AutomationControl::get_state());
1219         ss << parameter().id();
1220         node.add_property (X_("parameter"), ss.str());
1221
1222         return node;
1223 }
1224
1225 /** @return `user' val */
1226 double
1227 PluginInsert::PluginControl::get_value () const
1228 {
1229         /* FIXME: probably should be taking out some lock here.. */
1230         return _plugin->get_parameter (_list->parameter());
1231 }
1232
1233 boost::shared_ptr<Plugin>
1234 PluginInsert::get_impulse_analysis_plugin()
1235 {
1236         boost::shared_ptr<Plugin> ret;
1237         if (_impulseAnalysisPlugin.expired()) {
1238                 ret = plugin_factory(_plugins[0]);
1239                 _impulseAnalysisPlugin = ret;
1240         } else {
1241                 ret = _impulseAnalysisPlugin.lock();
1242         }
1243
1244         return ret;
1245 }
1246
1247 void
1248 PluginInsert::collect_signal_for_analysis (framecnt_t nframes)
1249 {
1250         // called from outside the audio thread, so this should be safe
1251         // only do audio as analysis is (currently) only for audio plugins
1252         _signal_analysis_inputs.ensure_buffers(  DataType::AUDIO, input_streams().n_audio(),  nframes);
1253         _signal_analysis_outputs.ensure_buffers( DataType::AUDIO, output_streams().n_audio(), nframes);
1254
1255         _signal_analysis_collected_nframes   = 0;
1256         _signal_analysis_collect_nframes_max = nframes;
1257 }
1258
1259 /** Add a plugin to our list */
1260 void
1261 PluginInsert::add_plugin (boost::shared_ptr<Plugin> plugin)
1262 {
1263         plugin->set_insert_info (this);
1264         
1265         if (_plugins.empty()) {
1266                 /* first (and probably only) plugin instance - connect to relevant signals 
1267                  */
1268
1269                 plugin->ParameterChanged.connect_same_thread (*this, boost::bind (&PluginInsert::parameter_changed, this, _1, _2));
1270                 plugin->StartTouch.connect_same_thread (*this, boost::bind (&PluginInsert::start_touch, this, _1));
1271                 plugin->EndTouch.connect_same_thread (*this, boost::bind (&PluginInsert::end_touch, this, _1));
1272         }
1273
1274         _plugins.push_back (plugin);
1275 }
1276
1277 void
1278 PluginInsert::realtime_handle_transport_stopped ()
1279 {
1280         for (Plugins::iterator i = _plugins.begin(); i != _plugins.end(); ++i) {
1281                 (*i)->realtime_handle_transport_stopped ();
1282         }
1283 }
1284
1285 void
1286 PluginInsert::realtime_locate ()
1287 {
1288         for (Plugins::iterator i = _plugins.begin(); i != _plugins.end(); ++i) {
1289                 (*i)->realtime_locate ();
1290         }
1291 }
1292
1293 void
1294 PluginInsert::monitoring_changed ()
1295 {
1296         for (Plugins::iterator i = _plugins.begin(); i != _plugins.end(); ++i) {
1297                 (*i)->monitoring_changed ();
1298         }
1299 }
1300
1301 void
1302 PluginInsert::start_touch (uint32_t param_id)
1303 {
1304         boost::shared_ptr<AutomationControl> ac = automation_control (Evoral::Parameter (PluginAutomation, 0, param_id));
1305         if (ac) {
1306                 ac->start_touch (session().audible_frame());
1307         }
1308 }
1309
1310 void
1311 PluginInsert::end_touch (uint32_t param_id)
1312 {
1313         boost::shared_ptr<AutomationControl> ac = automation_control (Evoral::Parameter (PluginAutomation, 0, param_id));
1314         if (ac) {
1315                 ac->stop_touch (true, session().audible_frame());
1316         }
1317 }