src/lib/audio_decoder_stream.cc

   1 /*
   2     Copyright (C) 2012-2015 Carl Hetherington <cth@carlh.net>
   3
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   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
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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_stream.h"
  21 #include "audio_buffers.h"
  22 #include "audio_processor.h"
  23 #include "audio_decoder.h"
  24 #include "resampler.h"
  25 #include "util.h"
  26 #include "film.h"
  27 #include "log.h"
  28 #include <iostream>
  29
  30 #include "i18n.h"
  31
  32 using std::list;
  33 using std::pair;
  34 using std::cout;
  35 using std::min;
  36 using std::max;
  37 using boost::optional;
  38 using boost::shared_ptr;
  39
  40 AudioDecoderStream::AudioDecoderStream (shared_ptr<const AudioContent> content, AudioStreamPtr stream, AudioDecoder* decoder)
  41         : _content (content)
  42         , _stream (stream)
  43         , _decoder (decoder)
  44 {
  45         if (content->resampled_audio_frame_rate() != _stream->frame_rate()) {
  46                 _resampler.reset (new Resampler (_stream->frame_rate(), content->resampled_audio_frame_rate(), _stream->channels ()));
  47         }
  48
  49         reset_decoded ();
  50 }
  51
  52 void
  53 AudioDecoderStream::reset_decoded ()
  54 {
  55         _decoded = ContentAudio (shared_ptr<AudioBuffers> (new AudioBuffers (_stream->channels(), 0)), 0);
  56 }
  57
  58 ContentAudio
  59 AudioDecoderStream::get (Frame frame, Frame length, bool accurate)
  60 {
  61         shared_ptr<ContentAudio> dec;
  62
  63         _content->film()->log()->log (String::compose ("ADS has request for %1 %2", frame, length), Log::TYPE_DEBUG_DECODE);
  64
  65         Frame const end = frame + length - 1;
  66
  67         if (frame < _decoded.frame || end > (_decoded.frame + length * 4)) {
  68                 /* Either we have no decoded data, or what we do have is a long way from what we want: seek */
  69                 seek (ContentTime::from_frames (frame, _content->resampled_audio_frame_rate()), accurate);
  70         }
  71
  72         /* Offset of the data that we want from the start of _decoded.audio
  73            (to be set up shortly)
  74         */
  75         Frame decoded_offset = 0;
  76
  77         /* Now enough pass() calls will either:
  78          *  (a) give us what we want, or
  79          *  (b) hit the end of the decoder.
  80          *
  81          * If we are being accurate, we want the right frames,
  82          * otherwise any frames will do.
  83          */
  84         if (accurate) {
  85                 /* Keep stuffing data into _decoded until we have enough data, or the subclass does not want to give us any more */
  86                 while (
  87                         (_decoded.frame > frame || (_decoded.frame + _decoded.audio->frames()) < end) &&
  88                         !_decoder->pass ()
  89                         )
  90                 {}
  91
  92                 decoded_offset = frame - _decoded.frame;
  93         } else {
  94                 while (
  95                         _decoded.audio->frames() < length &&
  96                         !_decoder->pass ()
  97                         )
  98                 {}
  99
 100                 /* Use decoded_offset of 0, as we don't really care what frames we return */
 101         }
 102
 103         /* The amount of data available in _decoded.audio starting from `frame'.  This could be -ve
 104            if pass() returned true before we got enough data.
 105         */
 106         Frame const available = _decoded.audio->frames() - decoded_offset;
 107
 108         /* We will return either that, or the requested amount, whichever is smaller */
 109         Frame const to_return = max ((Frame) 0, min (available, length));
 110
 111         /* Copy our data to the output */
 112         shared_ptr<AudioBuffers> out (new AudioBuffers (_decoded.audio->channels(), to_return));
 113         out->copy_from (_decoded.audio.get(), to_return, decoded_offset, 0);
 114
 115         Frame const remaining = max ((Frame) 0, available - to_return);
 116
 117         /* Clean up decoded; first, move the data after what we just returned to the start of the buffer */
 118         _decoded.audio->move (decoded_offset + to_return, 0, remaining);
 119         /* And set up the number of frames we have left */
 120         _decoded.audio->set_frames (remaining);
 121         /* Also bump where those frames are in terms of the content */
 122         _decoded.frame += decoded_offset + to_return;
 123
 124         return ContentAudio (out, frame);
 125 }
 126
 127 /** Audio timestamping is made hard by many factors, but perhaps the most entertaining is resampling.
 128  *  We have to assume that we are feeding continuous data into the resampler, and so we get continuous
 129  *  data out.  Hence we do the timestamping here, post-resampler, just by counting samples.
 130  *
 131  *  The time is passed in here so that after a seek we can set up our _position.  The
 132  *  time is ignored once this has been done.
 133  */
 134 void
 135 AudioDecoderStream::audio (shared_ptr<const AudioBuffers> data, ContentTime time)
 136 {
 137         _content->film()->log()->log (String::compose ("ADS receives %1 %2", time, data->frames ()), Log::TYPE_DEBUG_DECODE);
 138
 139         if (_resampler) {
 140                 data = _resampler->run (data);
 141         }
 142
 143         Frame const frame_rate = _content->resampled_audio_frame_rate ();
 144
 145         if (_seek_reference) {
 146                 /* We've had an accurate seek and now we're seeing some data */
 147                 ContentTime const delta = time - _seek_reference.get ();
 148                 Frame const delta_frames = delta.frames_round (frame_rate);
 149                 if (delta_frames > 0) {
 150                         /* This data comes after the seek time.  Pad the data with some silence. */
 151                         shared_ptr<AudioBuffers> padded (new AudioBuffers (data->channels(), data->frames() + delta_frames));
 152                         padded->make_silent ();
 153                         padded->copy_from (data.get(), data->frames(), 0, delta_frames);
 154                         data = padded;
 155                         time -= delta;
 156                 } else if (delta_frames < 0) {
 157                         /* This data comes before the seek time.  Throw some data away */
 158                         Frame const to_discard = min (-delta_frames, static_cast<Frame> (data->frames()));
 159                         Frame const to_keep = data->frames() - to_discard;
 160                         if (to_keep == 0) {
 161                                 /* We have to throw all this data away, so keep _seek_reference and
 162                                    try again next time some data arrives.
 163                                 */
 164                                 return;
 165                         }
 166                         shared_ptr<AudioBuffers> trimmed (new AudioBuffers (data->channels(), to_keep));
 167                         trimmed->copy_from (data.get(), to_keep, to_discard, 0);
 168                         data = trimmed;
 169                         time += ContentTime::from_frames (to_discard, frame_rate);
 170                 }
 171                 _seek_reference = optional<ContentTime> ();
 172         }
 173
 174         if (!_position) {
 175                 _position = time.frames_round (frame_rate);
 176         }
 177
 178         DCPOMATIC_ASSERT (_position.get() >= (_decoded.frame + _decoded.audio->frames()));
 179
 180         add (data);
 181 }
 182
 183 void
 184 AudioDecoderStream::add (shared_ptr<const AudioBuffers> data)
 185 {
 186         if (!_position) {
 187                 /* This should only happen when there is a seek followed by a flush, but
 188                    we need to cope with it.
 189                 */
 190                 return;
 191         }
 192
 193         /* Resize _decoded to fit the new data */
 194         int new_size = 0;
 195         if (_decoded.audio->frames() == 0) {
 196                 /* There's nothing in there, so just store the new data */
 197                 new_size = data->frames ();
 198                 _decoded.frame = _position.get ();
 199         } else {
 200                 /* Otherwise we need to extend _decoded to include the new stuff */
 201                 new_size = _position.get() + data->frames() - _decoded.frame;
 202         }
 203
 204         _decoded.audio->ensure_size (new_size);
 205         _decoded.audio->set_frames (new_size);
 206
 207         /* Copy new data in */
 208         _decoded.audio->copy_from (data.get(), data->frames(), 0, _position.get() - _decoded.frame);
 209         _position = _position.get() + data->frames ();
 210
 211         /* Limit the amount of data we keep in case nobody is asking for it */
 212         int const max_frames = _content->resampled_audio_frame_rate () * 10;
 213         if (_decoded.audio->frames() > max_frames) {
 214                 int const to_remove = _decoded.audio->frames() - max_frames;
 215                 _decoded.frame += to_remove;
 216                 _decoded.audio->move (to_remove, 0, max_frames);
 217                 _decoded.audio->set_frames (max_frames);
 218         }
 219 }
 220
 221 void
 222 AudioDecoderStream::flush ()
 223 {
 224         if (!_resampler) {
 225                 return;
 226         }
 227
 228         shared_ptr<const AudioBuffers> b = _resampler->flush ();
 229         if (b) {
 230                 add (b);
 231         }
 232 }
 233
 234 void
 235 AudioDecoderStream::seek (ContentTime t, bool accurate)
 236 {
 237         _position.reset ();
 238         reset_decoded ();
 239         if (accurate) {
 240                 _seek_reference = t;
 241         }
 242 }