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 "audio_content.h"
  29 #include "compose.hpp"
  30 #include <iostream>
  31
  32 #include "i18n.h"
  33
  34 using std::list;
  35 using std::pair;
  36 using std::cout;
  37 using std::min;
  38 using std::max;
  39 using boost::optional;
  40 using boost::shared_ptr;
  41
  42 AudioDecoderStream::AudioDecoderStream (shared_ptr<const AudioContent> content, AudioStreamPtr stream, AudioDecoder* decoder)
  43         : _content (content)
  44         , _stream (stream)
  45         , _decoder (decoder)
  46 {
  47         if (content->resampled_audio_frame_rate() != _stream->frame_rate() && _stream->channels() > 0) {
  48                 _resampler.reset (new Resampler (_stream->frame_rate(), content->resampled_audio_frame_rate(), _stream->channels (), decoder->fast ()));
  49         }
  50
  51         reset_decoded ();
  52 }
  53
  54 void
  55 AudioDecoderStream::reset_decoded ()
  56 {
  57         _decoded = ContentAudio (shared_ptr<AudioBuffers> (new AudioBuffers (_stream->channels(), 0)), 0);
  58 }
  59
  60 ContentAudio
  61 AudioDecoderStream::get (Frame frame, Frame length, bool accurate)
  62 {
  63         shared_ptr<ContentAudio> dec;
  64
  65         _content->film()->log()->log (String::compose ("-> ADS has request for %1 %2", frame, length), Log::TYPE_DEBUG_DECODE);
  66
  67         Frame const end = frame + length - 1;
  68
  69         if (frame < _decoded.frame || end > (_decoded.frame + length * 4)) {
  70                 /* Either we have no decoded data, or what we do have is a long way from what we want: seek */
  71                 seek (ContentTime::from_frames (frame, _content->resampled_audio_frame_rate()), accurate);
  72         }
  73
  74         /* Offset of the data that we want from the start of _decoded.audio
  75            (to be set up shortly)
  76         */
  77         Frame decoded_offset = 0;
  78
  79         /* Now enough pass() calls will either:
  80          *  (a) give us what we want, or
  81          *  (b) hit the end of the decoder.
  82          *
  83          * If we are being accurate, we want the right frames,
  84          * otherwise any frames will do.
  85          */
  86         if (accurate) {
  87                 /* Keep stuffing data into _decoded until we have enough data, or the subclass does not want to give us any more */
  88                 while (
  89                         (_decoded.frame > frame || (_decoded.frame + _decoded.audio->frames()) < end) &&
  90                         !_decoder->pass ()
  91                         )
  92                 {}
  93
  94                 decoded_offset = frame - _decoded.frame;
  95         } else {
  96                 while (
  97                         _decoded.audio->frames() < length &&
  98                         !_decoder->pass ()
  99                         )
 100                 {}
 101
 102                 /* Use decoded_offset of 0, as we don't really care what frames we return */
 103         }
 104
 105         /* The amount of data available in _decoded.audio starting from `frame'.  This could be -ve
 106            if pass() returned true before we got enough data.
 107         */
 108         Frame const available = _decoded.audio->frames() - decoded_offset;
 109
 110         /* We will return either that, or the requested amount, whichever is smaller */
 111         Frame const to_return = max ((Frame) 0, min (available, length));
 112
 113         /* Copy our data to the output */
 114         shared_ptr<AudioBuffers> out (new AudioBuffers (_decoded.audio->channels(), to_return));
 115         out->copy_from (_decoded.audio.get(), to_return, decoded_offset, 0);
 116
 117         Frame const remaining = max ((Frame) 0, available - to_return);
 118
 119         /* Clean up decoded; first, move the data after what we just returned to the start of the buffer */
 120         _decoded.audio->move (decoded_offset + to_return, 0, remaining);
 121         /* And set up the number of frames we have left */
 122         _decoded.audio->set_frames (remaining);
 123         /* Also bump where those frames are in terms of the content */
 124         _decoded.frame += decoded_offset + to_return;
 125
 126         return ContentAudio (out, frame);
 127 }
 128
 129 /** Audio timestamping is made hard by many factors, but perhaps the most entertaining is resampling.
 130  *  We have to assume that we are feeding continuous data into the resampler, and so we get continuous
 131  *  data out.  Hence we do the timestamping here, post-resampler, just by counting samples.
 132  *
 133  *  The time is passed in here so that after a seek we can set up our _position.  The
 134  *  time is ignored once this has been done.
 135  */
 136 void
 137 AudioDecoderStream::audio (shared_ptr<const AudioBuffers> data, ContentTime time)
 138 {
 139         _content->film()->log()->log (String::compose ("ADS receives %1 %2", time, data->frames ()), Log::TYPE_DEBUG_DECODE);
 140
 141         if (_resampler) {
 142                 data = _resampler->run (data);
 143         }
 144
 145         Frame const frame_rate = _content->resampled_audio_frame_rate ();
 146
 147         if (_seek_reference) {
 148                 /* We've had an accurate seek and now we're seeing some data */
 149                 ContentTime const delta = time - _seek_reference.get ();
 150                 Frame const delta_frames = delta.frames_round (frame_rate);
 151                 if (delta_frames > 0) {
 152                         /* This data comes after the seek time.  Pad the data with some silence. */
 153                         shared_ptr<AudioBuffers> padded (new AudioBuffers (data->channels(), data->frames() + delta_frames));
 154                         padded->make_silent ();
 155                         padded->copy_from (data.get(), data->frames(), 0, delta_frames);
 156                         data = padded;
 157                         time -= delta;
 158                 } else if (delta_frames < 0) {
 159                         /* This data comes before the seek time.  Throw some data away */
 160                         Frame const to_discard = min (-delta_frames, static_cast<Frame> (data->frames()));
 161                         Frame const to_keep = data->frames() - to_discard;
 162                         if (to_keep == 0) {
 163                                 /* We have to throw all this data away, so keep _seek_reference and
 164                                    try again next time some data arrives.
 165                                 */
 166                                 return;
 167                         }
 168                         shared_ptr<AudioBuffers> trimmed (new AudioBuffers (data->channels(), to_keep));
 169                         trimmed->copy_from (data.get(), to_keep, to_discard, 0);
 170                         data = trimmed;
 171                         time += ContentTime::from_frames (to_discard, frame_rate);
 172                 }
 173                 _seek_reference = optional<ContentTime> ();
 174         }
 175
 176         if (!_position) {
 177                 _position = time.frames_round (frame_rate);
 178         }
 179
 180         DCPOMATIC_ASSERT (_position.get() >= (_decoded.frame + _decoded.audio->frames()));
 181
 182         add (data);
 183 }
 184
 185 void
 186 AudioDecoderStream::add (shared_ptr<const AudioBuffers> data)
 187 {
 188         if (!_position) {
 189                 /* This should only happen when there is a seek followed by a flush, but
 190                    we need to cope with it.
 191                 */
 192                 return;
 193         }
 194
 195         /* Resize _decoded to fit the new data */
 196         int new_size = 0;
 197         if (_decoded.audio->frames() == 0) {
 198                 /* There's nothing in there, so just store the new data */
 199                 new_size = data->frames ();
 200                 _decoded.frame = _position.get ();
 201         } else {
 202                 /* Otherwise we need to extend _decoded to include the new stuff */
 203                 new_size = _position.get() + data->frames() - _decoded.frame;
 204         }
 205
 206         _decoded.audio->ensure_size (new_size);
 207         _decoded.audio->set_frames (new_size);
 208
 209         /* Copy new data in */
 210         _decoded.audio->copy_from (data.get(), data->frames(), 0, _position.get() - _decoded.frame);
 211         _position = _position.get() + data->frames ();
 212
 213         /* Limit the amount of data we keep in case nobody is asking for it */
 214         int const max_frames = _content->resampled_audio_frame_rate () * 10;
 215         if (_decoded.audio->frames() > max_frames) {
 216                 int const to_remove = _decoded.audio->frames() - max_frames;
 217                 _decoded.frame += to_remove;
 218                 _decoded.audio->move (to_remove, 0, max_frames);
 219                 _decoded.audio->set_frames (max_frames);
 220         }
 221 }
 222
 223 void
 224 AudioDecoderStream::flush ()
 225 {
 226         if (!_resampler) {
 227                 return;
 228         }
 229
 230         shared_ptr<const AudioBuffers> b = _resampler->flush ();
 231         if (b) {
 232                 add (b);
 233         }
 234 }
 235
 236 void
 237 AudioDecoderStream::seek (ContentTime t, bool accurate)
 238 {
 239         _position.reset ();
 240         reset_decoded ();
 241         if (accurate) {
 242                 _seek_reference = t;
 243         }
 244 }