AhoLib: Fichero Fuente caudiof.cpp

00001 /**********************************************************/
00002 /*/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\*/
00003 /*
00004 Copyright: 1996 - Grupo de Voz (DAET) ETSII/IT-Bilbao
00005 
00006 Nombre fuente................ -
00007 Nombre paquete............... -
00008 Lenguaje fuente.............. C++ (Borland C/C++ 3.1)
00009 Estado....................... desarrollo
00010 Dependencia Hard/OS.......... -
00011 Codigo condicional........... -
00012 
00013 Codificacion................. Borja Etxebarria
00014 
00015 Version  dd/mm/aa  Autor     Proposito de la edicion
00016 -------  --------  --------  -----------------------
00017 1.0.1    09/04/99  Borja     uso tipos UINT
00018 0.0.0    30/07/96  Borja     codificacion inicial.
00019 
00020 ======================== Contenido ========================
00021 <DOC>
00022 Acceso a ficheros de sonido con clase CAudioFile.
00023 Soporta formatos: Wav, aho (antiguo y nuevo), nist (Sphere) y HAK.
00024 Tambien soporta cabeceras separadas en fichero de texto.
00025 
00026 Los ficheros .HAK tienen una cabecera donde se puede meter
00027 cualquier cosa. Hay una serie de campos definidos que
00028 permiten usar el formato .HAK para almacenar otros parametros
00029 en vez de audio (aunque tienen que ser valores DOUBLE). Por
00030 ejemplo, ficheros de espectrograma, curvas de pitch, tramas LPC, etc.
00031 
00032 ----
00033 Campo "SRate" (CAUDIO_SRATE).
00034 Realmente se accede a el a traves del metodo getSRate(). No se debe
00035 acceder directamente al campo, porque puede no coincidir con lo
00036 que indique getSRate(),
00037 Indica la frecuencia de muestreo en Hz.
00038 ----
00039 Campo "NChan" (CAUDIO_NCHAN)
00040 Realmente se accede a el a traves del metodo getNChan(). No se debe
00041 acceder directamente al campo, porque puede no coincidir con lo
00042 que indique getNChan(),
00043 En el caso de ficheros de audio, indica el numero de canales de
00044 audio presentes.
00045 En el caso de ficheros de parametros, indica la dimension de cada
00046 trama de parametros (Ver comentarios importantes en "FrameRateMs").
00047 ----
00048 Campo "OriginMs" (CAUDIO_ORIGINMS).
00049 Fija el punto de origen del fichero, en milisegundos. Su valor por defecto
00050 es 0. Para el caso de audio, sera la posicion de la primera muestra.
00051 Para el caso de ficheros de parametros, la posicion central de la
00052 primera trama de analisis.
00053 
00054 ----
00055 Campo "ParamSet" (CAUDIO_PARAMSET).
00056 Permite detectar si se trata de un fichero de audio o
00057 de un fichero de parametros. En los ficheros de
00058 audio, este campo no esta definido.
00059 Por ejemplo, los ficheros de pitch pueden tomar el
00060 valor "Pitch" en este campo para identificarlos como
00061 ficheros de parametros, y ademas de curvas de pitch.
00062 
00063 -----
00064 Campo "FrameRateMs" (CAUDIO_FRAMERATEMS)
00065 Da el desplazamiento de la ventana de analisis (longitud de trama).
00066 En el caso de ficheros de audio no se utiliza, pero de aparecer
00067 deberia tener el valor 1/SRate.
00068 En el caso de ficheros de parametros por el contrario si tiene
00069 importancia: Si FrameRateMs es distinto de cero, indica el
00070 periodo en ms entre una trama y la siguiente. Si FrameRateMs
00071 es cero o no esta definido (es decir, valor por defecto 0), entonces
00072 cada trama de datos va precedida por un valor que indica el
00073 instante de tiempo (en ms) en que se ha efectuado dicho analisis.
00074 Notese que getNChan() devuelve la dimension de la trama de parametros
00075 completa, incluyento este valor de tiempo. Este valor siempre es el
00076 primero de cada trama.
00077 
00078 -----
00079 Otros campos:
00080 
00081 Eje y (elementos del array, frecuencia, etc.):
00082 DimMin  
00083 DimMax
00084 DimUnits
00085 
00086 Eje Z (valores, alturas...):
00087 ValMin
00088 ValMax
00089 ValUnits
00090 
00091 </DOC>
00092 ===========================================================
00093 */
00094 /*/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\/\*/
00095 /**********************************************************/
00096 
00097 #include <stdlib.h>
00098 #include <stdio.h>
00099 #include <stdarg.h>
00100 #include <assert.h>
00101 
00102 #include "uti.h"
00103 #include "xalloc.h"
00104 
00105 #include "caudiox.hpp"
00106 
00107 #ifdef __OS_MSDOS__
00108 #include <io.h>
00109 #include <fcntl.h>
00110 #endif
00111 
00112 /**********************************************************/
00113 
00114 CAudioFile::CAudioFile( VOID )
00115 {
00116     myFile=NULL;
00117     afFormat=NULL;
00118 
00119     txhUpdatable=FALSE;
00120     updatable=FALSE;
00121     trackMarks=TRUE;
00122 };
00123 
00124 /**********************************************************/
00125 
00126 BOOL CAudioFile::OK( VOID ) const
00127 {
00128     if (!myOpts.OK()) return FALSE;
00129     if (!myInfo.OK()) return FALSE;
00130     if (!myMarks.OK()) return FALSE;
00131     if (!mySamp.OK()) return FALSE;
00132     if (afFormat) if (!afFormat->OK()) return FALSE;
00133     return TRUE;
00134 }
00135 
00136 /**********************************************************/
00137 
00138 VOID CAudioFile::setSRate( DOUBLE srate, BOOL adjustMarks )
00139 {
00140     mySRate=srate;
00141     if (adjustMarks) myMarks.adjustSRate(srate);
00142     else myMarks.setSRate(srate);
00143 }
00144 
00145 /**********************************************************/
00146 
00147 VOID CAudioFile::open( const CHAR* fName, const CAudioFile &fa,
00148         const CHAR* options, ... )
00149 {
00150     va_list argptr;
00151     va_start(argptr, options);
00152     open(fName,fa,options,argptr);
00153     va_end(argptr);
00154 }
00155 
00156 /**********************************************************/
00157 
00158 VOID CAudioFile::open( const CHAR* fName, const CAudioFile &fa,
00159         const CHAR* options, va_list argptr )
00160 {
00161     KVStrList tmp(options,"=", argptr);
00162 
00163     open(fName,fa,tmp);
00164 }
00165 
00166 /**********************************************************/
00167 
00168 VOID CAudioFile::open( const CHAR* fName, const CAudioFile &fa,
00169         const KVStrList &pr )
00170 {
00171     KVStrList p(pr);
00172 
00173     p.add(CAUDIO_FFORMAT,fa.getFFormat());
00174     p.add(CAUDIO_SRATE,fa.getSRate());
00175     p.add(CAUDIO_SAMPTYPE,fa.getSampType_a());
00176     p.add(CAUDIO_NCHAN,(LONG)fa.getNChan());
00177     p.add(CAUDIO_BIGENDIAN,fa.getBigEndian());
00178 
00179     open(fName,"w",p);
00180 }
00181 
00182 /**********************************************************/
00183 
00184 VOID CAudioFile::open( const CHAR* fName, const CHAR* mode,
00185         const CHAR* options, ... )
00186 {
00187     va_list argptr;
00188     va_start(argptr, options);
00189     open(fName,mode,options,argptr);
00190     va_end(argptr);
00191 }
00192 
00193 /**********************************************************/
00194 
00195 VOID CAudioFile::open( const CHAR* fName, const CHAR* mode,
00196         const CHAR* options, va_list argptr )
00197 {
00198     KVStrList tmp(options,"=", argptr);
00199 
00200     open(fName,mode,tmp);
00201 }
00202 
00203 /**********************************************************/
00204 
00205 VOID CAudioFile::open( const CHAR* fName, const CHAR* mode, const KVStrList &pr)
00206 {
00207     INT txhPos;
00208     BOOL stdinout=FALSE;
00209 
00210     if (myFile!=NULL)
00211         die_beep("CAudioFile: close file %s before opening another one",
00212                 (const char *)myOpts.val(CAUDIO_FNAME));
00213     cdie_beep(!mode,"CAudioFile: invalid open() mode (NULL)");
00214 
00215     myOpts.clear();
00216     // opciones por defecto
00217     { KVStrList tmp(CAUDIO_OPTS_DEFAULT);   myOpts.add_mv(tmp,TRUE); }
00218     // entorno
00219     char *s=getenv(CAUDIO_ENVOPTS);
00220     if (s) { KVStrList tmp(s);  myOpts.add_mv(tmp,TRUE); }
00221     // parametro {pr} (options)
00222     myOpts.add(pr);
00223     // si el fichero es "-", es stdin (r) o stdout (w), y solo puede ser RAW
00224     if (!strcmp(fName,"-")) {
00225         myOpts.add(CAUDIO_FFORMAT,"Raw");
00226         stdinout=TRUE;
00227     }
00228     // verificamos algunos, que sean validos
00229     SampType_a2i(myOpts.val(CAUDIO_SAMPTYPE,SAMPTYPE_STR_PCM16));
00230     myOpts.dval(CAUDIO_SRATE,8000);
00231     myOpts.lval(CAUDIO_NCHAN,1);
00232 
00233 
00234     myOpts.add(CAUDIO_FNAME,fName);
00235 
00236     const String &format=myOpts.val(CAUDIO_FFORMAT);
00237 
00238     txhUpdatable=FALSE;
00239     txhPos=0;
00240     if (format.contains("Txh")) {  // usar fichero TxtHdr?
00241         txhGetName(fName);  // determinar nombre
00242         txhLoad(mode);  // leer si se puede, etc etc
00243         // tiene prioridad esta informacion (format empieza con Txh)?
00244         txhPos = format.contains("Txh",0) ? -1 : 1;  // si=-1
00245     }
00246     afFormat = getAFFormatObject(fName,mode);  // crear formato adecuado
00247     // sustituir formato por el definitivo
00248     if (txhPos==1) myOpts.add(CAUDIO_FFORMAT, String(afFormat->fFormat())+"-Txh");
00249     else if (txhPos==-1) myOpts.add(CAUDIO_FFORMAT, "Txh-"+String(afFormat->fFormat()));
00250     else myOpts.add(CAUDIO_FFORMAT, afFormat->fFormat());
00251 
00252     updatable = TRUE; // solo en mode "r" es FALSE
00253     BOOL override = (txhPos>0);  // Solo override si Txh esta, y no al principio
00254     BOOL write=FALSE;
00255     LONG nSamp=0;
00256 
00257     CHAR xmode= *mode;
00258     if (xmode=='M') {  // r/w existente, o "r" si write protected
00259         myFile = fopen(fName,"r+b");
00260         if (myFile) { fclose(myFile); xmode='m'; myFile=NULL; }
00261         else xmode='r';
00262     }
00263 
00264     // abrir el fichero en modo adecuado y procesar la cabecera
00265     switch (xmode) {
00266     case 'r':  // r existente
00267         updatable = FALSE;
00268         if (stdinout) {
00269             myFile=stdin;
00270 #ifdef __OS_MSDOS__
00271             setmode(fileno(stdin), O_BINARY); // MSDOS: asegurar que utilizamos fichero binario
00272 #endif
00273         }
00274         else myFile = xfopen(fName,"rb");
00275         nSamp=afFormat->HdrR(myFile,myOpts,override);
00276         break;
00277     case 'w':  // rw nuevo
00278         if (stdinout) {
00279             myFile=stdout;
00280             updatable=FALSE;
00281 #ifdef __OS_MSDOS__
00282             setmode(fileno(stdout), O_BINARY); // MSDOS: asegurar que utilizamos fichero binario
00283 #endif
00284         }
00285         else myFile = xfopen(fName,"w+b");
00286         afFormat->HdrG(myOpts,override);
00287         write=TRUE;
00288         break;
00289     case 'm':  // r/w existente
00290         cdie_beep(stdinout,"CAudioFile: can't open stdin/stdout in modify (m) mode");
00291         myFile = xfopen(fName,"r+b");
00292         nSamp=afFormat->HdrR(myFile,myOpts,override);
00293         break;
00294     case 'a':  // r/w existente o nuevo
00295         cdie_beep(stdinout,"CAudioFile: can't open stdin/stdout in append (a) mode");
00296         myFile = fopen(fName,"r+b");
00297         if (myFile) nSamp=afFormat->HdrR(myFile,myOpts,override);  // lee si existe
00298         else { /* si no existe... */
00299             myFile = xfopen(fName,"w+b");  // ...crearlo
00300             afFormat->HdrG(myOpts,override);
00301             write=TRUE;
00302         }
00303         break;
00304     default:
00305         die_beep("CAudioFile: invalid open() mode (%c)",xmode);
00306         break;
00307     }
00308 
00309     mySampType = SampType_a2i(myInfo.val(CAUDIO_SAMPTYPE,
00310             myOpts.val(CAUDIO_SAMPTYPE,SAMPTYPE_STR_PCM16)));
00311     myNChan = (UINT)myInfo.lval(CAUDIO_NCHAN,myOpts.lval(CAUDIO_NCHAN,1));
00312     mySRate = myInfo.dval(CAUDIO_SRATE,myOpts.dval(CAUDIO_SRATE,8000));
00313     myMarks.setSRate(mySRate);
00314   // big/little endian default value: OS dependant:
00315     myBigEndian = myInfo.bval(CAUDIO_BIGENDIAN,myOpts.bval(CAUDIO_BIGENDIAN,CAUDIO_BIGENDIAN_DEFAULT));
00316 
00317     myOpts.erase(CAUDIO_SAMPTYPE);
00318     myOpts.erase(CAUDIO_SRATE);
00319     myOpts.erase(CAUDIO_NCHAN);
00320     myOpts.erase(CAUDIO_NSAMPLES);
00321     myOpts.erase(CAUDIO_BIGENDIAN);  
00322 
00323 //  myInfo.erase(CAUDIO_SAMPTYPE);
00324 //  myInfo.erase(CAUDIO_SRATE);
00325 //  myInfo.erase(CAUDIO_NCHAN);
00326 //  myInfo.erase(CAUDIO_NSAMPLES);
00327 //  myInfo.erase(CAUDIO_BIGENDIAN);
00328 
00329     if (write) afFormat->HdrW(myFile,nSamp);
00330     mySamp.attach(myFile, mySampType, myNChan, stdinout?-2:nSamp);
00331     mySamp.setendian(myBigEndian?-1:1);
00332 
00333     if (myInfo.contains(CAUDIO_NSAMPLES)) 
00334     myInfo.add(CAUDIO_NSAMPLES,getNSamples());
00335 }
00336 
00337 /**********************************************************/
00338 
00339 VOID CAudioFile::set_updatable( BOOL update )
00340 {
00341     updatable=update;
00342 }
00343 
00344 /**********************************************************/
00345 
00346 BOOL CAudioFile::update( VOID )
00347 {
00348     if (!myFile) return FALSE;
00349 
00350     if (myInfo.contains(CAUDIO_SAMPTYPE))
00351         myInfo.add(CAUDIO_SAMPTYPE,SampType_i2a(getSampType()));
00352     if (myInfo.contains(CAUDIO_SRATE)) myInfo.add(CAUDIO_SRATE,getSRate());
00353     if (myInfo.contains(CAUDIO_BIGENDIAN)) myInfo.add(CAUDIO_BIGENDIAN,getBigEndian());
00354     if (myInfo.contains(CAUDIO_NCHAN)) myInfo.add(CAUDIO_NCHAN,(LONG)getNChan());
00355     if (myInfo.contains(CAUDIO_NSAMPLES)) myInfo.add(CAUDIO_NSAMPLES,getNSamples());
00356 
00357     if (updatable) {
00358         LONG pos = mySamp.getPos();  // salva posicion muestra
00359         LONG n = mySamp.getN();
00360         afFormat->HdrW(myFile,n);  // escribe cabecera
00361         mySamp.attach(myFile, mySamp.getSampType(), mySamp.getNChan(), n);  // resincroniza muestras
00362         mySamp.setPos(pos);  // recupera posicion de muestra actual
00363     }
00364     // si hay fichero TxtHdr asociado y es actualizable
00365     if (txhUpdatable) { txhWrite(); return TRUE; }
00366     if (updatable) return TRUE;
00367     return FALSE;
00368 }
00369 
00370 /**********************************************************/
00371 
00372 VOID CAudioFile::close( VOID )
00373 {
00374     if (!myFile) return;
00375 
00376     update();
00377     mySamp.attach(NULL,0);  // detach
00378     if (myFile) {
00379         if ((myFile!=stdin)&&(myFile!=stdout))
00380             xfclose(myFile);
00381         myFile = NULL;
00382     }
00383     if (afFormat) { delete(afFormat); afFormat = NULL; }
00384     // borramos listas
00385     myMarks.clear();
00386     myInfo.clear();
00387     myOpts.clear();
00388     updatable=txhUpdatable=FALSE;
00389 }
00390 
00391 /**********************************************************/
00392 
00393 VOID CAudioFile::sndCopy( CAudioFile &fromf, LONG n )
00394 {
00395 #define BUFLEN 1024
00396     if ((fromf.getSampType()==getSampType())&&
00397         (fromf.getSampType()==SAMPTYPE_PCM16)&&
00398         (fromf.getNChan()==getNChan())) {
00399         while (n>=BUFLEN) {
00400             INT16 *v=fromf.getChAll_i16(BUFLEN);
00401             setBlkChAll(v,BUFLEN);
00402             n-=BUFLEN;
00403         }
00404         if (n) {
00405             INT16 *v=fromf.getChAll_i16((UINT)n);
00406             setBlkChAll(v,(UINT)n);
00407         }
00408     }
00409     else {
00410         UINT nch=getNChan();
00411         if (nch) {
00412             nch--;
00413             while (n>=BUFLEN) {
00414                 DOUBLE *v=fromf.getChAll_d(BUFLEN);
00415                 setBlkChRange(v,BUFLEN,0,nch);
00416                 n-=BUFLEN;
00417             }
00418             if (n) {
00419                 DOUBLE *v=fromf.getChAll_d((UINT)n);
00420                 setBlkChRange(v,(UINT)n,0,nch);
00421             }
00422         }
00423     }
00424 }
00425 
00426 /**********************************************************/