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 "compose.hpp"
  29 #include <iostream>
  30
  31 #include "i18n.h"
  32
  33 using std::list;
  34 using std::pair;
  35 using std::cout;
  36 using std::min;
  37 using std::max;
  38 using boost::optional;
  39 using boost::shared_ptr;
  40
  41 AudioDecoderStream::AudioDecoderStream (shared_ptr<const AudioContent> content, AudioStreamPtr stream, AudioDecoder* decoder)
  42         : _content (content)
  43         , _stream (stream)
  44         , _decoder (decoder)
  45 {
  46         if (content->resampled_audio_frame_rate() != _stream->frame_rate()) {
  47                 _resampler.reset (new Resampler (_stream->frame_rate(), content->resampled_audio_frame_rate(), _stream->channels ()));
  48         }
  49
  50         reset_decoded ();
  51 }
  52
  53 void
  54 AudioDecoderStream::reset_decoded ()
  55 {
  56         _decoded = ContentAudio (shared_ptr<AudioBuffers> (new AudioBuffers (_stream->channels(), 0)), 0);
  57 }
  58
  59 ContentAudio
  60 AudioDecoderStream::get (Frame frame, Frame length, bool accurate)
  61 {
  62         shared_ptr<ContentAudio> dec;
  63
  64         _content->film()->log()->log (String::compose ("ADS has request for %1 %2", frame, length), Log::TYPE_DEBUG_DECODE);
  65
  66         Frame const end = frame + length - 1;
  67
  68         if (frame < _decoded.frame || end > (_decoded.frame + length * 4)) {
  69                 /* Either we have no decoded data, or what we do have is a long way from what we want: seek */
  70                 seek (ContentTime::from_frames (frame, _content->resampled_audio_frame_rate()), accurate);
  71         }
  72
  73         /* Offset of the data that we want from the start of _decoded.audio
  74            (to be set up shortly)
  75         */
  76         Frame decoded_offset = 0;
  77
  78         /* Now enough pass() calls will either:
  79          *  (a) give us what we want, or
  80          *  (b) hit the end of the decoder.
  81          *
  82          * If we are being accurate, we want the right frames,
  83          * otherwise any frames will do.
  84          */
  85         if (accurate) {
  86                 /* Keep stuffing data into _decoded until we have enough data, or the subclass does not want to give us any more */
  87                 while (
  88                         (_decoded.frame > frame || (_decoded.frame + _decoded.audio->frames()) < end) &&
  89                         !_decoder->pass ()
  90                         )
  91                 {}
  92
  93                 decoded_offset = frame - _decoded.frame;
  94         } else {
  95                 while (
  96                         _decoded.audio->frames() < length &&
  97                         !_decoder->pass ()
  98                         )
  99                 {}
 100
 101                 /* Use decoded_offset of 0, as we don't really care what frames we return */
 102         }
 103
 104         /* The amount of data available in _decoded.audio starting from `frame'.  This could be -ve
 105            if pass() returned true before we got enough data.
 106         */
 107         Frame const available = _decoded.audio->frames() - decoded_offset;
 108
 109         /* We will return either that, or the requested amount, whichever is smaller */
 110         Frame const to_return = max ((Frame) 0, min (available, length));
 111
 112         /* Copy our data to the output */
 113         shared_ptr<AudioBuffers> out (new AudioBuffers (_decoded.audio->channels(), to_return));
 114         out->copy_from (_decoded.audio.get(), to_return, decoded_offset, 0);
 115
 116         Frame const remaining = max ((Frame) 0, available - to_return);
 117
 118         /* Clean up decoded; first, move the data after what we just returned to the start of the buffer */
 119         _decoded.audio->move (decoded_offset + to_return, 0, remaining);
 120         /* And set up the number of frames we have left */
 121         _decoded.audio->set_frames (remaining);
 122         /* Also bump where those frames are in terms of the content */
 123         _decoded.frame += decoded_offset + to_return;
 124
 125         return ContentAudio (out, frame);
 126 }
 127
 128 /** Audio timestamping is made hard by many factors, but perhaps the most entertaining is resampling.
 129  *  We have to assume that we are feeding continuous data into the resampler, and so we get continuous
 130  *  data out.  Hence we do the timestamping here, post-resampler, just by counting samples.
 131  *
 132  *  The time is passed in here so that after a seek we can set up our _position.  The
 133  *  time is ignored once this has been done.
 134  */
 135 void
 136 AudioDecoderStream::audio (shared_ptr<const AudioBuffers> data, ContentTime time)
 137 {
 138         _content->film()->log()->log (String::compose ("ADS receives %1 %2", time, data->frames ()), Log::TYPE_DEBUG_DECODE);
 139
 140         if (_resampler) {
 141                 data = _resampler->run (data);
 142         }
 143
 144         Frame const frame_rate = _content->resampled_audio_frame_rate ();
 145
 146         if (_seek_reference) {
 147                 /* We've had an accurate seek and now we're seeing some data */
 148                 ContentTime const delta = time - _seek_reference.get ();
 149                 Frame const delta_frames = delta.frames_round (frame_rate);
 150                 if (delta_frames > 0) {
 151                         /* This data comes after the seek time.  Pad the data with some silence. */
 152                         shared_ptr<AudioBuffers> padded (new AudioBuffers (data->channels(), data->frames() + delta_frames));
 153                         padded->make_silent ();
 154                         padded->copy_from (data.get(), data->frames(), 0, delta_frames);
 155                         data = padded;
 156                         time -= delta;
 157                 } else if (delta_frames < 0) {
 158                         /* This data comes before the seek time.  Throw some data away */
 159                         Frame const to_discard = min (-delta_frames, static_cast<Frame> (data->frames()));
 160                         Frame const to_keep = data->frames() - to_discard;
 161                         if (to_keep == 0) {
 162                                 /* We have to throw all this data away, so keep _seek_reference and
 163                                    try again next time some data arrives.
 164                                 */
 165                                 return;
 166                         }
 167                         shared_ptr<AudioBuffers> trimmed (new AudioBuffers (data->channels(), to_keep));
 168                         trimmed->copy_from (data.get(), to_keep, to_discard, 0);
 169                         data = trimmed;
 170                         time += ContentTime::from_frames (to_discard, frame_rate);
 171                 }
 172                 _seek_reference = optional<ContentTime> ();
 173         }
 174
 175         if (!_position) {
 176                 _position = time.frames_round (frame_rate);
 177         }
 178
 179         DCPOMATIC_ASSERT (_position.get() >= (_decoded.frame + _decoded.audio->frames()));
 180
 181         add (data);
 182 }
 183
 184 void
 185 AudioDecoderStream::add (shared_ptr<const AudioBuffers> data)
 186 {
 187         if (!_position) {
 188                 /* This should only happen when there is a seek followed by a flush, but
 189                    we need to cope with it.
 190                 */
 191                 return;
 192         }
 193
 194         /* Resize _decoded to fit the new data */
 195         int new_size = 0;
 196         if (_decoded.audio->frames() == 0) {
 197                 /* There's nothing in there, so just store the new data */
 198                 new_size = data->frames ();
 199                 _decoded.frame = _position.get ();
 200         } else {
 201                 /* Otherwise we need to extend _decoded to include the new stuff */
 202                 new_size = _position.get() + data->frames() - _decoded.frame;
 203         }
 204
 205         _decoded.audio->ensure_size (new_size);
 206         _decoded.audio->set_frames (new_size);
 207
 208         /* Copy new data in */
 209         _decoded.audio->copy_from (data.get(), data->frames(), 0, _position.get() - _decoded.frame);
 210         _position = _position.get() + data->frames ();
 211
 212         /* Limit the amount of data we keep in case nobody is asking for it */
 213         int const max_frames = _content->resampled_audio_frame_rate () * 10;
 214         if (_decoded.audio->frames() > max_frames) {
 215                 int const to_remove = _decoded.audio->frames() - max_frames;
 216                 _decoded.frame += to_remove;
 217                 _decoded.audio->move (to_remove, 0, max_frames);
 218                 _decoded.audio->set_frames (max_frames);
 219         }
 220 }
 221
 222 void
 223 AudioDecoderStream::flush ()
 224 {
 225         if (!_resampler) {
 226                 return;
 227         }
 228
 229         shared_ptr<const AudioBuffers> b = _resampler->flush ();
 230         if (b) {
 231                 add (b);
 232         }
 233 }
 234
 235 void
 236 AudioDecoderStream::seek (ContentTime t, bool accurate)
 237 {
 238         _position.reset ();
 239         reset_decoded ();
 240         if (accurate) {
 241                 _seek_reference = t;
 242         }
 243 }