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         , _message (_("Please wait; audio is being analysed..."))
  44 {
  45 #ifndef __WXOSX__
  46         SetDoubleBuffered (true);
  47 #endif
  48
  49         for (int i = 0; i < MAX_AUDIO_CHANNELS; ++i) {
  50                 _channel_visible[i] = false;
  51         }
  52
  53         for (int i = 0; i < AudioPoint::COUNT; ++i) {
  54                 _type_visible[i] = false;
  55         }
  56
  57         _colours.push_back (wxColour (  0,   0,   0));
  58         _colours.push_back (wxColour (255,   0,   0));
  59         _colours.push_back (wxColour (  0, 255,   0));
  60         _colours.push_back (wxColour (139,   0, 204));
  61         _colours.push_back (wxColour (  0,   0, 255));
  62         _colours.push_back (wxColour (  0, 139,   0));
  63         _colours.push_back (wxColour (  0,   0, 139));
  64         _colours.push_back (wxColour (255, 255,   0));
  65
  66 #if MAX_AUDIO_CHANNELS != 8
  67 #warning AudioPlot::AudioPlot is expecting the wrong MAX_AUDIO_CHANNELS
  68 #endif
  69
  70         Bind (wxEVT_PAINT, boost::bind (&AudioPlot::paint, this));
  71
  72         SetMinSize (wxSize (640, 512));
  73 }
  74
  75 void
  76 AudioPlot::set_analysis (shared_ptr<AudioAnalysis> a)
  77 {
  78         _analysis = a;
  79
  80         for (int i = 0; i < MAX_AUDIO_CHANNELS; ++i) {
  81                 _channel_visible[i] = false;
  82         }
  83
  84         for (int i = 0; i < AudioPoint::COUNT; ++i) {
  85                 _type_visible[i] = false;
  86         }
  87
  88         Refresh ();
  89 }
  90
  91 void
  92 AudioPlot::set_channel_visible (int c, bool v)
  93 {
  94         _channel_visible[c] = v;
  95         Refresh ();
  96 }
  97
  98 void
  99 AudioPlot::set_type_visible (int t, bool v)
 100 {
 101         _type_visible[t] = v;
 102         Refresh ();
 103 }
 104
 105 void
 106 AudioPlot::set_message (wxString s)
 107 {
 108         _message = s;
 109         Refresh ();
 110 }
 111
 112 void
 113 AudioPlot::paint ()
 114 {
 115         wxPaintDC dc (this);
 116
 117         wxGraphicsContext* gc = wxGraphicsContext::Create (dc);
 118         if (!gc) {
 119                 return;
 120         }
 121
 122         if (!_analysis || _analysis->channels() == 0) {
 123                 gc->SetFont (gc->CreateFont (*wxNORMAL_FONT));
 124                 gc->DrawText (_message, 32, 32);
 125                 return;
 126         }
 127
 128         wxGraphicsPath grid = gc->CreatePath ();
 129         gc->SetFont (gc->CreateFont (*wxSMALL_FONT));
 130         wxDouble db_label_height;
 131         wxDouble db_label_descent;
 132         wxDouble db_label_leading;
 133         gc->GetTextExtent (wxT ("-80dB"), &_db_label_width, &db_label_height, &db_label_descent, &db_label_leading);
 134
 135         _db_label_width += 8;
 136
 137         int const data_width = GetSize().GetWidth() - _db_label_width;
 138         /* Assume all channels have the same number of points */
 139         _x_scale = data_width / float (_analysis->points (0));
 140         _height = GetSize().GetHeight ();
 141         _y_origin = 32;
 142         _y_scale = (_height - _y_origin) / -_minimum;
 143
 144         for (int i = _minimum; i <= 0; i += 10) {
 145                 int const y = (_height - (i - _minimum) * _y_scale) - _y_origin;
 146                 grid.MoveToPoint (_db_label_width - 4, y);
 147                 grid.AddLineToPoint (_db_label_width + data_width, y);
 148                 gc->DrawText (std_to_wx (String::compose ("%1dB", i)), 0, y - (db_label_height / 2));
 149         }
 150
 151         gc->SetPen (*wxLIGHT_GREY_PEN);
 152         gc->StrokePath (grid);
 153
 154         gc->DrawText (_("DCPTime"), data_width, _height - _y_origin + db_label_height / 2);
 155
 156         if (_type_visible[AudioPoint::PEAK]) {
 157                 for (int c = 0; c < MAX_AUDIO_CHANNELS; ++c) {
 158                         wxGraphicsPath p = gc->CreatePath ();
 159                         if (_channel_visible[c] && c < _analysis->channels()) {
 160                                 plot_peak (p, c);
 161                         }
 162                         wxColour const col = _colours[c];
 163                         gc->SetPen (*wxThePenList->FindOrCreatePen (wxColour (col.Red(), col.Green(), col.Blue(), col.Alpha() / 2), 1, wxPENSTYLE_SOLID));
 164                         gc->StrokePath (p);
 165                 }
 166         }
 167
 168         if (_type_visible[AudioPoint::RMS]) {
 169                 for (int c = 0; c < MAX_AUDIO_CHANNELS; ++c) {
 170                         wxGraphicsPath p = gc->CreatePath ();
 171                         if (_channel_visible[c] && c < _analysis->channels()) {
 172                                 plot_rms (p, c);
 173                         }
 174                         wxColour const col = _colours[c];
 175                         gc->SetPen (*wxThePenList->FindOrCreatePen (col, 1, wxPENSTYLE_SOLID));
 176                         gc->StrokePath (p);
 177                 }
 178         }
 179
 180         wxGraphicsPath axes = gc->CreatePath ();
 181         axes.MoveToPoint (_db_label_width, 0);
 182         axes.AddLineToPoint (_db_label_width, _height - _y_origin);
 183         axes.AddLineToPoint (_db_label_width + data_width, _height - _y_origin);
 184         gc->SetPen (*wxBLACK_PEN);
 185         gc->StrokePath (axes);
 186
 187         delete gc;
 188 }
 189
 190 float
 191 AudioPlot::y_for_linear (float p) const
 192 {
 193         return _height - (20 * log10(p) - _minimum + _gain) * _y_scale - _y_origin;
 194 }
 195
 196 void
 197 AudioPlot::plot_peak (wxGraphicsPath& path, int channel) const
 198 {
 199         if (_analysis->points (channel) == 0) {
 200                 return;
 201         }
 202
 203         path.MoveToPoint (_db_label_width, y_for_linear (_analysis->get_point(channel, 0)[AudioPoint::PEAK]));
 204
 205         float peak = 0;
 206         int const N = _analysis->points(channel);
 207         for (int i = 0; i < N; ++i) {
 208                 float const p = _analysis->get_point(channel, i)[AudioPoint::PEAK];
 209                 peak -= 0.01f * (1 - log10 (_smoothing) / log10 (max_smoothing));
 210                 if (p > peak) {
 211                         peak = p;
 212                 } else if (peak < 0) {
 213                         peak = 0;
 214                 }
 215
 216                 path.AddLineToPoint (_db_label_width + i * _x_scale, y_for_linear (peak));
 217         }
 218 }
 219
 220 void
 221 AudioPlot::plot_rms (wxGraphicsPath& path, int channel) const
 222 {
 223         if (_analysis->points (channel) == 0) {
 224                 return;
 225         }
 226
 227         path.MoveToPoint (_db_label_width, y_for_linear (_analysis->get_point(channel, 0)[AudioPoint::RMS]));
 228
 229         list<float> smoothing;
 230
 231         int const N = _analysis->points(channel);
 232
 233         float const first = _analysis->get_point(channel, 0)[AudioPoint::RMS];
 234         float const last = _analysis->get_point(channel, N - 1)[AudioPoint::RMS];
 235
 236         int const before = _smoothing / 2;
 237         int const after = _smoothing - before;
 238
 239         /* Pre-load the smoothing list */
 240         for (int i = 0; i < before; ++i) {
 241                 smoothing.push_back (first);
 242         }
 243         for (int i = 0; i < after; ++i) {
 244                 if (i < N) {
 245                         smoothing.push_back (_analysis->get_point(channel, i)[AudioPoint::RMS]);
 246                 } else {
 247                         smoothing.push_back (last);
 248                 }
 249         }
 250
 251         for (int i = 0; i < N; ++i) {
 252
 253                 int const next_for_window = i + after;
 254
 255                 if (next_for_window < N) {
 256                         smoothing.push_back (_analysis->get_point(channel, i)[AudioPoint::RMS]);
 257                 } else {
 258                         smoothing.push_back (last);
 259                 }
 260
 261                 smoothing.pop_front ();
 262
 263                 float p = 0;
 264                 for (list<float>::const_iterator j = smoothing.begin(); j != smoothing.end(); ++j) {
 265                         p += pow (*j, 2);
 266                 }
 267
 268                 if (smoothing.size() > 0) {
 269                         p = sqrt (p / smoothing.size ());
 270                 }
 271
 272                 path.AddLineToPoint (_db_label_width + i * _x_scale, y_for_linear (p));
 273         }
 274 }
 275
 276 void
 277 AudioPlot::set_gain (float g)
 278 {
 279         _gain = g;
 280         Refresh ();
 281 }
 282
 283 void
 284 AudioPlot::set_smoothing (int s)
 285 {
 286         _smoothing = s;
 287         Refresh ();
 288 }