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, wxID_ANY, wxDefaultPosition, wxDefaultSize, wxFULL_REPAINT_ON_RESIZE)
  41         , _gain (0)
  42         , _smoothing (max_smoothing / 2)
  43 {
  44 #ifndef __WXOSX__
  45         SetDoubleBuffered (true);
  46 #endif
  47
  48         for (int i = 0; i < MAX_AUDIO_CHANNELS; ++i) {
  49                 _channel_visible[i] = false;
  50         }
  51
  52         for (int i = 0; i < AudioPoint::COUNT; ++i) {
  53                 _type_visible[i] = false;
  54         }
  55
  56         _colours.push_back (wxColour (  0,   0,   0));
  57         _colours.push_back (wxColour (255,   0,   0));
  58         _colours.push_back (wxColour (  0, 255,   0));
  59         _colours.push_back (wxColour (139,   0, 204));
  60         _colours.push_back (wxColour (  0,   0, 255));
  61         _colours.push_back (wxColour (100, 100, 100));
  62
  63         Connect (wxID_ANY, wxEVT_PAINT, wxPaintEventHandler (AudioPlot::paint), 0, this);
  64
  65         SetMinSize (wxSize (640, 512));
  66 }
  67
  68 void
  69 AudioPlot::set_analysis (shared_ptr<AudioAnalysis> a)
  70 {
  71         _analysis = a;
  72
  73         for (int i = 0; i < MAX_AUDIO_CHANNELS; ++i) {
  74                 _channel_visible[i] = false;
  75         }
  76
  77         for (int i = 0; i < AudioPoint::COUNT; ++i) {
  78                 _type_visible[i] = false;
  79         }
  80
  81         Refresh ();
  82 }
  83
  84 void
  85 AudioPlot::set_channel_visible (int c, bool v)
  86 {
  87         _channel_visible[c] = v;
  88         Refresh ();
  89 }
  90
  91 void
  92 AudioPlot::set_type_visible (int t, bool v)
  93 {
  94         _type_visible[t] = v;
  95         Refresh ();
  96 }
  97
  98 void
  99 AudioPlot::paint (wxPaintEvent &)
 100 {
 101         wxPaintDC dc (this);
 102
 103         wxGraphicsContext* gc = wxGraphicsContext::Create (dc);
 104         if (!gc) {
 105                 return;
 106         }
 107
 108         if (!_analysis || _analysis->channels() == 0) {
 109                 gc->SetFont (gc->CreateFont (*wxNORMAL_FONT));
 110                 gc->DrawText (_("Please wait; audio is being analysed..."), 32, 32);
 111                 return;
 112         }
 113
 114         wxGraphicsPath grid = gc->CreatePath ();
 115         gc->SetFont (gc->CreateFont (*wxSMALL_FONT));
 116         wxDouble db_label_height;
 117         wxDouble db_label_descent;
 118         wxDouble db_label_leading;
 119         gc->GetTextExtent (wxT ("-80dB"), &_db_label_width, &db_label_height, &db_label_descent, &db_label_leading);
 120
 121         _db_label_width += 8;
 122
 123         int const data_width = GetSize().GetWidth() - _db_label_width;
 124         /* Assume all channels have the same number of points */
 125         _x_scale = data_width / float (_analysis->points (0));
 126         _height = GetSize().GetHeight ();
 127         _y_origin = 32;
 128         _y_scale = (_height - _y_origin) / -_minimum;
 129
 130         for (int i = _minimum; i <= 0; i += 10) {
 131                 int const y = (_height - (i - _minimum) * _y_scale) - _y_origin;
 132                 grid.MoveToPoint (_db_label_width - 4, y);
 133                 grid.AddLineToPoint (_db_label_width + data_width, y);
 134                 gc->DrawText (std_to_wx (String::compose ("%1dB", i)), 0, y - (db_label_height / 2));
 135         }
 136
 137         gc->SetPen (*wxLIGHT_GREY_PEN);
 138         gc->StrokePath (grid);
 139
 140         gc->DrawText (_("Time"), data_width, _height - _y_origin + db_label_height / 2);
 141
 142
 143         if (_type_visible[AudioPoint::PEAK]) {
 144                 for (int c = 0; c < MAX_AUDIO_CHANNELS; ++c) {
 145                         wxGraphicsPath p = gc->CreatePath ();
 146                         if (_channel_visible[c] && c < _analysis->channels()) {
 147                                 plot_peak (p, c);
 148                         }
 149                         wxColour const col = _colours[c];
 150                         gc->SetPen (*wxThePenList->FindOrCreatePen (wxColour (col.Red(), col.Green(), col.Blue(), col.Alpha() / 2), 1, wxPENSTYLE_SOLID));
 151                         gc->StrokePath (p);
 152                 }
 153         }
 154
 155         if (_type_visible[AudioPoint::RMS]) {
 156                 for (int c = 0; c < MAX_AUDIO_CHANNELS; ++c) {
 157                         wxGraphicsPath p = gc->CreatePath ();
 158                         if (_channel_visible[c] && c < _analysis->channels()) {
 159                                 plot_rms (p, c);
 160                         }
 161                         wxColour const col = _colours[c];
 162                         gc->SetPen (*wxThePenList->FindOrCreatePen (col, 1, wxPENSTYLE_SOLID));
 163                         gc->StrokePath (p);
 164                 }
 165         }
 166
 167         wxGraphicsPath axes = gc->CreatePath ();
 168         axes.MoveToPoint (_db_label_width, 0);
 169         axes.AddLineToPoint (_db_label_width, _height - _y_origin);
 170         axes.AddLineToPoint (_db_label_width + data_width, _height - _y_origin);
 171         gc->SetPen (*wxBLACK_PEN);
 172         gc->StrokePath (axes);
 173
 174         delete gc;
 175 }
 176
 177 float
 178 AudioPlot::y_for_linear (float p) const
 179 {
 180         return _height - (20 * log10(p) - _minimum + _gain) * _y_scale - _y_origin;
 181 }
 182
 183 void
 184 AudioPlot::plot_peak (wxGraphicsPath& path, int channel) const
 185 {
 186         if (_analysis->points (channel) == 0) {
 187                 return;
 188         }
 189
 190         path.MoveToPoint (_db_label_width, y_for_linear (_analysis->get_point(channel, 0)[AudioPoint::PEAK]));
 191
 192         float peak = 0;
 193         int const N = _analysis->points(channel);
 194         for (int i = 0; i < N; ++i) {
 195                 float const p = _analysis->get_point(channel, i)[AudioPoint::PEAK];
 196                 peak -= 0.01f * (1 - log10 (_smoothing) / log10 (max_smoothing));
 197                 if (p > peak) {
 198                         peak = p;
 199                 } else if (peak < 0) {
 200                         peak = 0;
 201                 }
 202
 203                 path.AddLineToPoint (_db_label_width + i * _x_scale, y_for_linear (peak));
 204         }
 205 }
 206
 207 void
 208 AudioPlot::plot_rms (wxGraphicsPath& path, int channel) const
 209 {
 210         if (_analysis->points (channel) == 0) {
 211                 return;
 212         }
 213
 214         path.MoveToPoint (_db_label_width, y_for_linear (_analysis->get_point(channel, 0)[AudioPoint::RMS]));
 215
 216         list<float> smoothing;
 217
 218         int const N = _analysis->points(channel);
 219
 220         float const first = _analysis->get_point(channel, 0)[AudioPoint::RMS];
 221         float const last = _analysis->get_point(channel, N - 1)[AudioPoint::RMS];
 222
 223         int const before = _smoothing / 2;
 224         int const after = _smoothing - before;
 225
 226         /* Pre-load the smoothing list */
 227         for (int i = 0; i < before; ++i) {
 228                 smoothing.push_back (first);
 229         }
 230         for (int i = 0; i < after; ++i) {
 231                 if (i < N) {
 232                         smoothing.push_back (_analysis->get_point(channel, i)[AudioPoint::RMS]);
 233                 } else {
 234                         smoothing.push_back (last);
 235                 }
 236         }
 237
 238         for (int i = 0; i < N; ++i) {
 239
 240                 int const next_for_window = i + after;
 241
 242                 if (next_for_window < N) {
 243                         smoothing.push_back (_analysis->get_point(channel, i)[AudioPoint::RMS]);
 244                 } else {
 245                         smoothing.push_back (last);
 246                 }
 247
 248                 smoothing.pop_front ();
 249
 250                 float p = 0;
 251                 for (list<float>::const_iterator j = smoothing.begin(); j != smoothing.end(); ++j) {
 252                         p += pow (*j, 2);
 253                 }
 254
 255                 p = sqrt (p / smoothing.size ());
 256
 257                 path.AddLineToPoint (_db_label_width + i * _x_scale, y_for_linear (p));
 258         }
 259 }
 260
 261 void
 262 AudioPlot::set_gain (float g)
 263 {
 264         _gain = g;
 265         Refresh ();
 266 }
 267
 268 void
 269 AudioPlot::set_smoothing (int s)
 270 {
 271         _smoothing = s;
 272         Refresh ();
 273 }