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 #if wxMAJOR_VERSION == 2 && wxMINOR_VERSION >= 9
 151                         gc->SetPen (*wxThePenList->FindOrCreatePen (wxColour (col.Red(), col.Green(), col.Blue(), col.Alpha() / 2), 1, wxPENSTYLE_SOLID));
 152 #else
 153                         gc->SetPen (*wxThePenList->FindOrCreatePen (wxColour (col.Red(), col.Green(), col.Blue(), col.Alpha() / 2), 1, wxSOLID));
 154 #endif
 155                         gc->StrokePath (p);
 156                 }
 157         }
 158
 159         if (_type_visible[AudioPoint::RMS]) {
 160                 for (int c = 0; c < MAX_AUDIO_CHANNELS; ++c) {
 161                         wxGraphicsPath p = gc->CreatePath ();
 162                         if (_channel_visible[c] && c < _analysis->channels()) {
 163                                 plot_rms (p, c);
 164                         }
 165                         wxColour const col = _colours[c];
 166 #if wxMAJOR_VERSION == 2 && wxMINOR_VERSION >= 9
 167                         gc->SetPen (*wxThePenList->FindOrCreatePen (col, 1, wxPENSTYLE_SOLID));
 168 #else
 169                         gc->SetPen (*wxThePenList->FindOrCreatePen (col, 1, wxSOLID));
 170 #endif
 171                         gc->StrokePath (p);
 172                 }
 173         }
 174
 175         wxGraphicsPath axes = gc->CreatePath ();
 176         axes.MoveToPoint (_db_label_width, 0);
 177         axes.AddLineToPoint (_db_label_width, _height - _y_origin);
 178         axes.AddLineToPoint (_db_label_width + data_width, _height - _y_origin);
 179         gc->SetPen (*wxBLACK_PEN);
 180         gc->StrokePath (axes);
 181
 182         delete gc;
 183 }
 184
 185 float
 186 AudioPlot::y_for_linear (float p) const
 187 {
 188         return _height - (20 * log10(p) - _minimum + _gain) * _y_scale - _y_origin;
 189 }
 190
 191 void
 192 AudioPlot::plot_peak (wxGraphicsPath& path, int channel) const
 193 {
 194         if (_analysis->points (channel) == 0) {
 195                 return;
 196         }
 197
 198         path.MoveToPoint (_db_label_width, y_for_linear (_analysis->get_point(channel, 0)[AudioPoint::PEAK]));
 199
 200         float peak = 0;
 201         int const N = _analysis->points(channel);
 202         for (int i = 0; i < N; ++i) {
 203                 float const p = _analysis->get_point(channel, i)[AudioPoint::PEAK];
 204                 peak -= 0.01f * (1 - log10 (_smoothing) / log10 (max_smoothing));
 205                 if (p > peak) {
 206                         peak = p;
 207                 } else if (peak < 0) {
 208                         peak = 0;
 209                 }
 210
 211                 path.AddLineToPoint (_db_label_width + i * _x_scale, y_for_linear (peak));
 212         }
 213 }
 214
 215 void
 216 AudioPlot::plot_rms (wxGraphicsPath& path, int channel) const
 217 {
 218         if (_analysis->points (channel) == 0) {
 219                 return;
 220         }
 221
 222         path.MoveToPoint (_db_label_width, y_for_linear (_analysis->get_point(channel, 0)[AudioPoint::RMS]));
 223
 224         list<float> smoothing;
 225
 226         int const N = _analysis->points(channel);
 227
 228         float const first = _analysis->get_point(channel, 0)[AudioPoint::RMS];
 229         float const last = _analysis->get_point(channel, N - 1)[AudioPoint::RMS];
 230
 231         int const before = _smoothing / 2;
 232         int const after = _smoothing - before;
 233
 234         /* Pre-load the smoothing list */
 235         for (int i = 0; i < before; ++i) {
 236                 smoothing.push_back (first);
 237         }
 238         for (int i = 0; i < after; ++i) {
 239                 if (i < N) {
 240                         smoothing.push_back (_analysis->get_point(channel, i)[AudioPoint::RMS]);
 241                 } else {
 242                         smoothing.push_back (last);
 243                 }
 244         }
 245
 246         for (int i = 0; i < N; ++i) {
 247
 248                 int const next_for_window = i + after;
 249
 250                 if (next_for_window < N) {
 251                         smoothing.push_back (_analysis->get_point(channel, i)[AudioPoint::RMS]);
 252                 } else {
 253                         smoothing.push_back (last);
 254                 }
 255
 256                 smoothing.pop_front ();
 257
 258                 float p = 0;
 259                 for (list<float>::const_iterator j = smoothing.begin(); j != smoothing.end(); ++j) {
 260                         p += pow (*j, 2);
 261                 }
 262
 263                 p = sqrt (p / smoothing.size ());
 264
 265                 path.AddLineToPoint (_db_label_width + i * _x_scale, y_for_linear (p));
 266         }
 267 }
 268
 269 void
 270 AudioPlot::set_gain (float g)
 271 {
 272         _gain = g;
 273         Refresh ();
 274 }
 275
 276 void
 277 AudioPlot::set_smoothing (int s)
 278 {
 279         _smoothing = s;
 280         Refresh ();
 281 }