src/wx/audio_plot.cc

   1 /*
   2     Copyright (C) 2013 Carl Hetherington <cth@carlh.net>
   3
   4     This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   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
   7     (at your option) any later version.
   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 <iostream>
  21 #include <boost/bind.hpp>
  22 #include <wx/graphics.h>
  23 #include "audio_plot.h"
  24 #include "lib/audio_decoder.h"
  25 #include "lib/audio_analysis.h"
  26 #include "wx/wx_util.h"
  27
  28 using std::cout;
  29 using std::vector;
  30 using std::list;
  31 using std::max;
  32 using std::min;
  33 using boost::bind;
  34 using boost::shared_ptr;
  35
  36 int const AudioPlot::_minimum = -70;
  37 int const AudioPlot::max_smoothing = 128;
  38
  39 AudioPlot::AudioPlot (wxWindow* parent)
  40         : wxPanel (parent)
  41         , _gain (0)
  42         , _smoothing (max_smoothing / 2)
  43 {
  44         SetDoubleBuffered (true);
  45
  46         for (int i = 0; i < MAX_AUDIO_CHANNELS; ++i) {
  47                 _channel_visible[i] = false;
  48         }
  49
  50         for (int i = 0; i < AudioPoint::COUNT; ++i) {
  51                 _type_visible[i] = false;
  52         }
  53
  54         _colours.push_back (wxColour (  0,   0,   0));
  55         _colours.push_back (wxColour (255,   0,   0));
  56         _colours.push_back (wxColour (  0, 255,   0));
  57         _colours.push_back (wxColour (139,   0, 204));
  58         _colours.push_back (wxColour (  0,   0, 255));
  59         _colours.push_back (wxColour (100, 100, 100));
  60
  61         Connect (wxID_ANY, wxEVT_PAINT, wxPaintEventHandler (AudioPlot::paint), 0, this);
  62
  63         SetMinSize (wxSize (640, 512));
  64 }
  65
  66 void
  67 AudioPlot::set_analysis (shared_ptr<AudioAnalysis> a)
  68 {
  69         _analysis = a;
  70
  71         for (int i = 0; i < MAX_AUDIO_CHANNELS; ++i) {
  72                 _channel_visible[i] = false;
  73         }
  74
  75         for (int i = 0; i < AudioPoint::COUNT; ++i) {
  76                 _type_visible[i] = false;
  77         }
  78
  79         Refresh ();
  80 }
  81
  82 void
  83 AudioPlot::set_channel_visible (int c, bool v)
  84 {
  85         _channel_visible[c] = v;
  86         Refresh ();
  87 }
  88
  89 void
  90 AudioPlot::set_type_visible (int t, bool v)
  91 {
  92         _type_visible[t] = v;
  93         Refresh ();
  94 }
  95
  96 void
  97 AudioPlot::paint (wxPaintEvent &)
  98 {
  99         wxPaintDC dc (this);
 100
 101         wxGraphicsContext* gc = wxGraphicsContext::Create (dc);
 102         if (!gc) {
 103                 return;
 104         }
 105
 106         if (!_analysis || _analysis->channels() == 0) {
 107                 gc->SetFont (gc->CreateFont (*wxNORMAL_FONT));
 108                 gc->DrawText (_("Please wait; audio is being analysed..."), 32, 32);
 109                 return;
 110         }
 111
 112         wxGraphicsPath grid = gc->CreatePath ();
 113         gc->SetFont (gc->CreateFont (*wxSMALL_FONT));
 114         wxDouble db_label_height;
 115         wxDouble db_label_descent;
 116         wxDouble db_label_leading;
 117         gc->GetTextExtent (wxT ("-80dB"), &_db_label_width, &db_label_height, &db_label_descent, &db_label_leading);
 118
 119         _db_label_width += 8;
 120
 121         int const data_width = GetSize().GetWidth() - _db_label_width;
 122         /* Assume all channels have the same number of points */
 123         _x_scale = data_width / float (_analysis->points (0));
 124         _height = GetSize().GetHeight ();
 125         _y_origin = 32;
 126         _y_scale = (_height - _y_origin) / -_minimum;
 127
 128         for (int i = _minimum; i <= 0; i += 10) {
 129                 int const y = (_height - (i - _minimum) * _y_scale) - _y_origin;
 130                 grid.MoveToPoint (_db_label_width - 4, y);
 131                 grid.AddLineToPoint (_db_label_width + data_width, y);
 132                 gc->DrawText (std_to_wx (String::compose ("%1dB", i)), 0, y - (db_label_height / 2));
 133         }
 134
 135         gc->SetPen (*wxLIGHT_GREY_PEN);
 136         gc->StrokePath (grid);
 137
 138         gc->DrawText (_("Time"), data_width, _height - _y_origin + db_label_height / 2);
 139
 140
 141         if (_type_visible[AudioPoint::PEAK]) {
 142                 for (int c = 0; c < MAX_AUDIO_CHANNELS; ++c) {
 143                         wxGraphicsPath p = gc->CreatePath ();
 144                         if (_channel_visible[c] && c < _analysis->channels()) {
 145                                 plot_peak (p, c);
 146                         }
 147                         wxColour const col = _colours[c];
 148 #if wxMAJOR_VERSION == 2 && wxMINOR_VERSION >= 9
 149                         gc->SetPen (*wxThePenList->FindOrCreatePen (wxColour (col.Red(), col.Green(), col.Blue(), col.Alpha() / 2), 1, wxPENSTYLE_SOLID));
 150 #else
 151                         gc->SetPen (*wxThePenList->FindOrCreatePen (wxColour (col.Red(), col.Green(), col.Blue(), col.Alpha() / 2), 1, wxSOLID));
 152 #endif
 153                         gc->StrokePath (p);
 154                 }
 155         }
 156
 157         if (_type_visible[AudioPoint::RMS]) {
 158                 for (int c = 0; c < MAX_AUDIO_CHANNELS; ++c) {
 159                         wxGraphicsPath p = gc->CreatePath ();
 160                         if (_channel_visible[c] && c < _analysis->channels()) {
 161                                 plot_rms (p, c);
 162                         }
 163                         wxColour const col = _colours[c];
 164 #if wxMAJOR_VERSION == 2 && wxMINOR_VERSION >= 9
 165                         gc->SetPen (*wxThePenList->FindOrCreatePen (col, 1, wxPENSTYLE_SOLID));
 166 #else
 167                         gc->SetPen (*wxThePenList->FindOrCreatePen (col, 1, wxSOLID));
 168 #endif
 169                         gc->StrokePath (p);
 170                 }
 171         }
 172
 173         wxGraphicsPath axes = gc->CreatePath ();
 174         axes.MoveToPoint (_db_label_width, 0);
 175         axes.AddLineToPoint (_db_label_width, _height - _y_origin);
 176         axes.AddLineToPoint (_db_label_width + data_width, _height - _y_origin);
 177         gc->SetPen (*wxBLACK_PEN);
 178         gc->StrokePath (axes);
 179
 180         delete gc;
 181 }
 182
 183 float
 184 AudioPlot::y_for_linear (float p) const
 185 {
 186         return _height - (20 * log10(p) - _minimum + _gain) * _y_scale - _y_origin;
 187 }
 188
 189 void
 190 AudioPlot::plot_peak (wxGraphicsPath& path, int channel) const
 191 {
 192         path.MoveToPoint (_db_label_width, y_for_linear (_analysis->get_point(channel, 0)[AudioPoint::PEAK]));
 193
 194         float peak = 0;
 195         int const N = _analysis->points(channel);
 196         for (int i = 0; i < N; ++i) {
 197                 float const p = _analysis->get_point(channel, i)[AudioPoint::PEAK];
 198                 peak -= 0.01f * (1 - log10 (_smoothing) / log10 (max_smoothing));
 199                 if (p > peak) {
 200                         peak = p;
 201                 } else if (peak < 0) {
 202                         peak = 0;
 203                 }
 204
 205                 path.AddLineToPoint (_db_label_width + i * _x_scale, y_for_linear (peak));
 206         }
 207 }
 208
 209 void
 210 AudioPlot::plot_rms (wxGraphicsPath& path, int channel) const
 211 {
 212         path.MoveToPoint (_db_label_width, y_for_linear (_analysis->get_point(channel, 0)[AudioPoint::RMS]));
 213
 214         list<float> smoothing;
 215
 216         int const N = _analysis->points(channel);
 217
 218         float const first = _analysis->get_point(channel, 0)[AudioPoint::RMS];
 219         float const last = _analysis->get_point(channel, N - 1)[AudioPoint::RMS];
 220
 221         int const before = _smoothing / 2;
 222         int const after = _smoothing - before;
 223
 224         /* Pre-load the smoothing list */
 225         for (int i = 0; i < before; ++i) {
 226                 smoothing.push_back (first);
 227         }
 228         for (int i = 0; i < after; ++i) {
 229                 if (i < N) {
 230                         smoothing.push_back (_analysis->get_point(channel, i)[AudioPoint::RMS]);
 231                 } else {
 232                         smoothing.push_back (last);
 233                 }
 234         }
 235
 236         for (int i = 0; i < N; ++i) {
 237
 238                 int const next_for_window = i + after;
 239
 240                 if (next_for_window < N) {
 241                         smoothing.push_back (_analysis->get_point(channel, i)[AudioPoint::RMS]);
 242                 } else {
 243                         smoothing.push_back (last);
 244                 }
 245
 246                 smoothing.pop_front ();
 247
 248                 float p = 0;
 249                 for (list<float>::const_iterator j = smoothing.begin(); j != smoothing.end(); ++j) {
 250                         p += pow (*j, 2);
 251                 }
 252
 253                 p = sqrt (p / smoothing.size ());
 254
 255                 path.AddLineToPoint (_db_label_width + i * _x_scale, y_for_linear (p));
 256         }
 257 }
 258
 259 void
 260 AudioPlot::set_gain (float g)
 261 {
 262         _gain = g;
 263         Refresh ();
 264 }
 265
 266 void
 267 AudioPlot::set_smoothing (int s)
 268 {
 269         _smoothing = s;
 270         Refresh ();
 271 }