src/lib/audio_decoder.cc

   1 /*
   2     Copyright (C) 2012-2014 Carl Hetherington <cth@carlh.net>
   3
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   6     the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
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   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 #include "audio_decoder.h"
  21 #include "audio_buffers.h"
  22 #include "exceptions.h"
  23 #include "log.h"
  24 #include "resampler.h"
  25 #include "util.h"
  26 #include "film.h"
  27
  28 #include "i18n.h"
  29
  30 using std::stringstream;
  31 using std::list;
  32 using std::pair;
  33 using std::cout;
  34 using std::min;
  35 using std::max;
  36 using boost::optional;
  37 using boost::shared_ptr;
  38
  39 AudioDecoder::AudioDecoder (shared_ptr<const AudioContent> content)
  40         : _audio_content (content)
  41 {
  42         if (content->resampled_audio_frame_rate() != content->audio_frame_rate() && content->audio_channels ()) {
  43                 _resampler.reset (new Resampler (content->audio_frame_rate(), content->resampled_audio_frame_rate(), content->audio_channels ()));
  44         }
  45
  46         reset_decoded_audio ();
  47 }
  48
  49 void
  50 AudioDecoder::reset_decoded_audio ()
  51 {
  52         _decoded_audio = ContentAudio (shared_ptr<AudioBuffers> (new AudioBuffers (_audio_content->audio_channels(), 0)), 0);
  53 }
  54
  55 shared_ptr<ContentAudio>
  56 AudioDecoder::get_audio (AudioFrame frame, AudioFrame length, bool accurate)
  57 {
  58         shared_ptr<ContentAudio> dec;
  59
  60         AudioFrame const end = frame + length - 1;
  61
  62         if (frame < _decoded_audio.frame || end > (_decoded_audio.frame + length * 4)) {
  63                 /* Either we have no decoded data, or what we do have is a long way from what we want: seek */
  64                 seek (ContentTime::from_frames (frame, _audio_content->audio_frame_rate()), accurate);
  65         }
  66
  67         /* Offset of the data that we want from the start of _decoded_audio.audio
  68            (to be set up shortly)
  69         */
  70         AudioFrame decoded_offset = 0;
  71
  72         /* Now enough pass() calls will either:
  73          *  (a) give us what we want, or
  74          *  (b) hit the end of the decoder.
  75          *
  76          * If we are being accurate, we want the right frames,
  77          * otherwise any frames will do.
  78          */
  79         if (accurate) {
  80                 /* Keep stuffing data into _decoded_audio until we have enough data, or the subclass does not want to give us any more */
  81                 while (!pass() && (_decoded_audio.frame > frame || (_decoded_audio.frame + _decoded_audio.audio->frames()) < end)) {}
  82                 decoded_offset = frame - _decoded_audio.frame;
  83         } else {
  84                 while (!pass() && _decoded_audio.audio->frames() < length) {}
  85                 /* Use decoded_offset of 0, as we don't really care what frames we return */
  86         }
  87
  88         /* The amount of data available in _decoded_audio.audio starting from `frame'.  This could be -ve
  89            if pass() returned true before we got enough data.
  90         */
  91         AudioFrame const available = _decoded_audio.audio->frames() - decoded_offset;
  92
  93         /* We will return either that, or the requested amount, whichever is smaller */
  94         AudioFrame const to_return = max ((AudioFrame) 0, min (available, length));
  95
  96         /* Copy our data to the output */
  97         shared_ptr<AudioBuffers> out (new AudioBuffers (_decoded_audio.audio->channels(), to_return));
  98         out->copy_from (_decoded_audio.audio.get(), to_return, decoded_offset, 0);
  99
 100         AudioFrame const remaining = max ((AudioFrame) 0, available - to_return);
 101
 102         /* Clean up decoded; first, move the data after what we just returned to the start of the buffer */
 103         _decoded_audio.audio->move (decoded_offset + to_return, 0, remaining);
 104         /* And set up the number of frames we have left */
 105         _decoded_audio.audio->set_frames (remaining);
 106         /* Also bump where those frames are in terms of the content */
 107         _decoded_audio.frame += decoded_offset + to_return;
 108
 109         return shared_ptr<ContentAudio> (new ContentAudio (out, frame));
 110 }
 111
 112 /** Called by subclasses when audio data is ready.
 113  *
 114  *  Audio timestamping is made hard by many factors, but perhaps the most entertaining is resampling.
 115  *  We have to assume that we are feeding continuous data into the resampler, and so we get continuous
 116  *  data out.  Hence we do the timestamping here, post-resampler, just by counting samples.
 117  *
 118  *  The time is passed in here so that after a seek we can set up our _audio_position.  The
 119  *  time is ignored once this has been done.
 120  */
 121 void
 122 AudioDecoder::audio (shared_ptr<const AudioBuffers> data, ContentTime time)
 123 {
 124         if (_resampler) {
 125                 data = _resampler->run (data);
 126         }
 127
 128         AudioFrame const frame_rate = _audio_content->resampled_audio_frame_rate ();
 129
 130         if (_seek_reference) {
 131                 /* We've had an accurate seek and now we're seeing some data */
 132                 ContentTime const delta = time - _seek_reference.get ();
 133                 AudioFrame const delta_frames = delta.frames (frame_rate);
 134                 if (delta_frames > 0) {
 135                         /* This data comes after the seek time.  Pad the data with some silence. */
 136                         shared_ptr<AudioBuffers> padded (new AudioBuffers (data->channels(), data->frames() + delta_frames));
 137                         padded->make_silent ();
 138                         padded->copy_from (data.get(), data->frames(), 0, delta_frames);
 139                         data = padded;
 140                         time -= delta;
 141                 } else if (delta_frames < 0) {
 142                         /* This data comes before the seek time.  Throw some data away */
 143                         AudioFrame const to_discard = min (-delta_frames, static_cast<AudioFrame> (data->frames()));
 144                         AudioFrame const to_keep = data->frames() - to_discard;
 145                         if (to_keep == 0) {
 146                                 /* We have to throw all this data away, so keep _seek_reference and
 147                                    try again next time some data arrives.
 148                                 */
 149                                 return;
 150                         }
 151                         shared_ptr<AudioBuffers> trimmed (new AudioBuffers (data->channels(), to_keep));
 152                         trimmed->copy_from (data.get(), to_keep, to_discard, 0);
 153                         data = trimmed;
 154                         time += ContentTime::from_frames (to_discard, frame_rate);
 155                 }
 156                 _seek_reference = optional<ContentTime> ();
 157         }
 158
 159         if (!_audio_position) {
 160                 _audio_position = time.frames (frame_rate);
 161         }
 162
 163         assert (_audio_position.get() >= (_decoded_audio.frame + _decoded_audio.audio->frames()));
 164
 165         /* Resize _decoded_audio to fit the new data */
 166         int new_size = 0;
 167         if (_decoded_audio.audio->frames() == 0) {
 168                 /* There's nothing in there, so just store the new data */
 169                 new_size = data->frames ();
 170                 _decoded_audio.frame = _audio_position.get ();
 171         } else {
 172                 /* Otherwise we need to extend _decoded_audio to include the new stuff */
 173                 new_size = _audio_position.get() + data->frames() - _decoded_audio.frame;
 174         }
 175
 176         _decoded_audio.audio->ensure_size (new_size);
 177         _decoded_audio.audio->set_frames (new_size);
 178
 179         /* Copy new data in */
 180         _decoded_audio.audio->copy_from (data.get(), data->frames(), 0, _audio_position.get() - _decoded_audio.frame);
 181         _audio_position = _audio_position.get() + data->frames ();
 182 }
 183
 184 /* XXX: called? */
 185 void
 186 AudioDecoder::flush ()
 187 {
 188         if (!_resampler) {
 189                 return;
 190         }
 191
 192         /*
 193         shared_ptr<const AudioBuffers> b = _resampler->flush ();
 194         if (b) {
 195                 _pending.push_back (shared_ptr<DecodedAudio> (new DecodedAudio (b, _audio_position.get ())));
 196                 _audio_position = _audio_position.get() + b->frames ();
 197         }
 198         */
 199 }
 200
 201 void
 202 AudioDecoder::seek (ContentTime t, bool accurate)
 203 {
 204         _audio_position.reset ();
 205         reset_decoded_audio ();
 206         if (accurate) {
 207                 _seek_reference = t;
 208         }
 209 }