src/lib/audio_decoder_stream.cc

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   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), LogEntry::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 (Decoder::PASS_REASON_AUDIO, accurate)
  91                         )
  92                 {}
  93
  94                 decoded_offset = frame - _decoded.frame;
  95
  96                 _content->film()->log()->log (
  97                         String::compose ("Accurate ADS::get has offset %1 from request %2 and available %3", decoded_offset, frame, _decoded.frame),
  98                         LogEntry::TYPE_DEBUG_DECODE
  99                         );
 100         } else {
 101                 while (
 102                         _decoded.audio->frames() < length &&
 103                         !_decoder->pass (Decoder::PASS_REASON_AUDIO, accurate)
 104                         )
 105                 {}
 106
 107                 /* Use decoded_offset of 0, as we don't really care what frames we return */
 108         }
 109
 110         /* The amount of data available in _decoded.audio starting from `frame'.  This could be -ve
 111            if pass() returned true before we got enough data.
 112         */
 113         Frame const available = _decoded.audio->frames() - decoded_offset;
 114
 115         /* We will return either that, or the requested amount, whichever is smaller */
 116         Frame const to_return = max ((Frame) 0, min (available, length));
 117
 118         /* Copy our data to the output */
 119         shared_ptr<AudioBuffers> out (new AudioBuffers (_decoded.audio->channels(), to_return));
 120         out->copy_from (_decoded.audio.get(), to_return, decoded_offset, 0);
 121
 122         Frame const remaining = max ((Frame) 0, available - to_return);
 123
 124         /* Clean up decoded; first, move the data after what we just returned to the start of the buffer */
 125         _decoded.audio->move (decoded_offset + to_return, 0, remaining);
 126         /* And set up the number of frames we have left */
 127         _decoded.audio->set_frames (remaining);
 128         /* Also bump where those frames are in terms of the content */
 129         _decoded.frame += decoded_offset + to_return;
 130
 131         return ContentAudio (out, frame);
 132 }
 133
 134 /** Audio timestamping is made hard by many factors, but perhaps the most entertaining is resampling.
 135  *  We have to assume that we are feeding continuous data into the resampler, and so we get continuous
 136  *  data out.  Hence we do the timestamping here, post-resampler, just by counting samples.
 137  *
 138  *  The time is passed in here so that after a seek we can set up our _position.  The
 139  *  time is ignored once this has been done.
 140  */
 141 void
 142 AudioDecoderStream::audio (shared_ptr<const AudioBuffers> data, ContentTime time)
 143 {
 144         _content->film()->log()->log (String::compose ("ADS receives %1 %2", time, data->frames ()), LogEntry::TYPE_DEBUG_DECODE);
 145
 146         if (_resampler) {
 147                 data = _resampler->run (data);
 148         }
 149
 150         Frame const frame_rate = _content->resampled_audio_frame_rate ();
 151
 152         if (_seek_reference) {
 153                 /* We've had an accurate seek and now we're seeing some data */
 154                 ContentTime const delta = time - _seek_reference.get ();
 155                 Frame const delta_frames = delta.frames_round (frame_rate);
 156                 if (delta_frames > 0) {
 157                         /* This data comes after the seek time.  Pad the data with some silence. */
 158                         shared_ptr<AudioBuffers> padded (new AudioBuffers (data->channels(), data->frames() + delta_frames));
 159                         padded->make_silent ();
 160                         padded->copy_from (data.get(), data->frames(), 0, delta_frames);
 161                         data = padded;
 162                         time -= delta;
 163                 } else if (delta_frames < 0) {
 164                         /* This data comes before the seek time.  Throw some data away */
 165                         Frame const to_discard = min (-delta_frames, static_cast<Frame> (data->frames()));
 166                         Frame const to_keep = data->frames() - to_discard;
 167                         if (to_keep == 0) {
 168                                 /* We have to throw all this data away, so keep _seek_reference and
 169                                    try again next time some data arrives.
 170                                 */
 171                                 return;
 172                         }
 173                         shared_ptr<AudioBuffers> trimmed (new AudioBuffers (data->channels(), to_keep));
 174                         trimmed->copy_from (data.get(), to_keep, to_discard, 0);
 175                         data = trimmed;
 176                         time += ContentTime::from_frames (to_discard, frame_rate);
 177                 }
 178                 _seek_reference = optional<ContentTime> ();
 179         }
 180
 181         if (!_position) {
 182                 _position = time.frames_round (frame_rate);
 183         }
 184
 185         DCPOMATIC_ASSERT (_position.get() >= (_decoded.frame + _decoded.audio->frames()));
 186
 187         add (data);
 188 }
 189
 190 void
 191 AudioDecoderStream::add (shared_ptr<const AudioBuffers> data)
 192 {
 193         if (!_position) {
 194                 /* This should only happen when there is a seek followed by a flush, but
 195                    we need to cope with it.
 196                 */
 197                 return;
 198         }
 199
 200         /* Resize _decoded to fit the new data */
 201         int new_size = 0;
 202         if (_decoded.audio->frames() == 0) {
 203                 /* There's nothing in there, so just store the new data */
 204                 new_size = data->frames ();
 205                 _decoded.frame = _position.get ();
 206         } else {
 207                 /* Otherwise we need to extend _decoded to include the new stuff */
 208                 new_size = _position.get() + data->frames() - _decoded.frame;
 209         }
 210
 211         _decoded.audio->ensure_size (new_size);
 212         _decoded.audio->set_frames (new_size);
 213
 214         /* Copy new data in */
 215         _decoded.audio->copy_from (data.get(), data->frames(), 0, _position.get() - _decoded.frame);
 216         _position = _position.get() + data->frames ();
 217
 218         /* Limit the amount of data we keep in case nobody is asking for it */
 219         int const max_frames = _content->resampled_audio_frame_rate () * 10;
 220         if (_decoded.audio->frames() > max_frames) {
 221                 int const to_remove = _decoded.audio->frames() - max_frames;
 222                 _decoded.frame += to_remove;
 223                 _decoded.audio->move (to_remove, 0, max_frames);
 224                 _decoded.audio->set_frames (max_frames);
 225         }
 226 }
 227
 228 void
 229 AudioDecoderStream::flush ()
 230 {
 231         if (!_resampler) {
 232                 return;
 233         }
 234
 235         shared_ptr<const AudioBuffers> b = _resampler->flush ();
 236         if (b) {
 237                 add (b);
 238         }
 239 }
 240
 241 void
 242 AudioDecoderStream::seek (ContentTime t, bool accurate)
 243 {
 244         _position.reset ();
 245         reset_decoded ();
 246         if (accurate) {
 247                 _seek_reference = t;
 248         }
 249 }