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/decoder_factory.h"
  25 #include "lib/audio_decoder.h"
  26 #include "lib/audio_analysis.h"
  27 #include "wx/wx_util.h"
  28
  29 using std::cout;
  30 using std::vector;
  31 using std::list;
  32 using std::max;
  33 using std::min;
  34 using boost::bind;
  35 using boost::shared_ptr;
  36
  37 int const AudioPlot::_minimum = -70;
  38 int const AudioPlot::max_smoothing = 128;
  39
  40 AudioPlot::AudioPlot (wxWindow* parent)
  41         : wxPanel (parent)
  42         , _gain (0)
  43         , _smoothing (max_smoothing / 2)
  44 {
  45         SetDoubleBuffered (true);
  46
  47         for (int i = 0; i < MAX_AUDIO_CHANNELS; ++i) {
  48                 _channel_visible[i] = false;
  49         }
  50
  51         for (int i = 0; i < AudioPoint::COUNT; ++i) {
  52                 _type_visible[i] = false;
  53         }
  54
  55         _colours.push_back (wxColour (  0,   0,   0));
  56         _colours.push_back (wxColour (255,   0,   0));
  57         _colours.push_back (wxColour (  0, 255,   0));
  58         _colours.push_back (wxColour (139,   0, 204));
  59         _colours.push_back (wxColour (  0,   0, 255));
  60         _colours.push_back (wxColour (100, 100, 100));
  61
  62         Connect (wxID_ANY, wxEVT_PAINT, wxPaintEventHandler (AudioPlot::paint), 0, this);
  63
  64         SetMinSize (wxSize (640, 512));
  65 }
  66
  67 void
  68 AudioPlot::set_analysis (shared_ptr<AudioAnalysis> a)
  69 {
  70         _analysis = a;
  71
  72         for (int i = 0; i < MAX_AUDIO_CHANNELS; ++i) {
  73                 _channel_visible[i] = false;
  74         }
  75
  76         for (int i = 0; i < AudioPoint::COUNT; ++i) {
  77                 _type_visible[i] = false;
  78         }
  79
  80         Refresh ();
  81 }
  82
  83 void
  84 AudioPlot::set_channel_visible (int c, bool v)
  85 {
  86         _channel_visible[c] = v;
  87         Refresh ();
  88 }
  89
  90 void
  91 AudioPlot::set_type_visible (int t, bool v)
  92 {
  93         _type_visible[t] = v;
  94         Refresh ();
  95 }
  96
  97 void
  98 AudioPlot::paint (wxPaintEvent &)
  99 {
 100         wxPaintDC dc (this);
 101
 102         wxGraphicsContext* gc = wxGraphicsContext::Create (dc);
 103         if (!gc) {
 104                 return;
 105         }
 106
 107         if (!_analysis || _analysis->channels() == 0) {
 108                 gc->SetFont (gc->CreateFont (*wxNORMAL_FONT));
 109                 gc->DrawText (_("Please wait; audio is being analysed..."), 32, 32);
 110                 return;
 111         }
 112
 113         wxGraphicsPath grid = gc->CreatePath ();
 114         gc->SetFont (gc->CreateFont (*wxSMALL_FONT));
 115         wxDouble db_label_height;
 116         wxDouble db_label_descent;
 117         wxDouble db_label_leading;
 118         gc->GetTextExtent (wxT ("-80dB"), &_db_label_width, &db_label_height, &db_label_descent, &db_label_leading);
 119
 120         _db_label_width += 8;
 121
 122         int const data_width = GetSize().GetWidth() - _db_label_width;
 123         /* Assume all channels have the same number of points */
 124         _x_scale = data_width / float (_analysis->points (0));
 125         _height = GetSize().GetHeight ();
 126         _y_origin = 32;
 127         _y_scale = (_height - _y_origin) / -_minimum;
 128
 129         for (int i = _minimum; i <= 0; i += 10) {
 130                 int const y = (_height - (i - _minimum) * _y_scale) - _y_origin;
 131                 grid.MoveToPoint (_db_label_width - 4, y);
 132                 grid.AddLineToPoint (_db_label_width + data_width, y);
 133                 gc->DrawText (std_to_wx (String::compose ("%1dB", i)), 0, y - (db_label_height / 2));
 134         }
 135
 136         gc->SetPen (*wxLIGHT_GREY_PEN);
 137         gc->StrokePath (grid);
 138
 139         gc->DrawText (_("Time"), data_width, _height - _y_origin + db_label_height / 2);
 140
 141
 142         if (_type_visible[AudioPoint::PEAK]) {
 143                 for (int c = 0; c < MAX_AUDIO_CHANNELS; ++c) {
 144                         wxGraphicsPath p = gc->CreatePath ();
 145                         if (_channel_visible[c] && c < _analysis->channels()) {
 146                                 plot_peak (p, c);
 147                         }
 148                         wxColour const col = _colours[c];
 149 #if wxMAJOR_VERSION == 2 && wxMINOR_VERSION >= 9
 150                         gc->SetPen (*wxThePenList->FindOrCreatePen (wxColour (col.Red(), col.Green(), col.Blue(), col.Alpha() / 2), 1, wxPENSTYLE_SOLID));
 151 #else
 152                         gc->SetPen (*wxThePenList->FindOrCreatePen (wxColour (col.Red(), col.Green(), col.Blue(), col.Alpha() / 2), 1, wxSOLID));
 153 #endif
 154                         gc->StrokePath (p);
 155                 }
 156         }
 157
 158         if (_type_visible[AudioPoint::RMS]) {
 159                 for (int c = 0; c < MAX_AUDIO_CHANNELS; ++c) {
 160                         wxGraphicsPath p = gc->CreatePath ();
 161                         if (_channel_visible[c] && c < _analysis->channels()) {
 162                                 plot_rms (p, c);
 163                         }
 164                         wxColour const col = _colours[c];
 165 #if wxMAJOR_VERSION == 2 && wxMINOR_VERSION >= 9
 166                         gc->SetPen (*wxThePenList->FindOrCreatePen (col, 1, wxPENSTYLE_SOLID));
 167 #else
 168                         gc->SetPen (*wxThePenList->FindOrCreatePen (col, 1, wxSOLID));
 169 #endif
 170                         gc->StrokePath (p);
 171                 }
 172         }
 173
 174         wxGraphicsPath axes = gc->CreatePath ();
 175         axes.MoveToPoint (_db_label_width, 0);
 176         axes.AddLineToPoint (_db_label_width, _height - _y_origin);
 177         axes.AddLineToPoint (_db_label_width + data_width, _height - _y_origin);
 178         gc->SetPen (*wxBLACK_PEN);
 179         gc->StrokePath (axes);
 180
 181         delete gc;
 182 }
 183
 184 float
 185 AudioPlot::y_for_linear (float p) const
 186 {
 187         return _height - (20 * log10(p) - _minimum + _gain) * _y_scale - _y_origin;
 188 }
 189
 190 void
 191 AudioPlot::plot_peak (wxGraphicsPath& path, int channel) const
 192 {
 193         path.MoveToPoint (_db_label_width, y_for_linear (_analysis->get_point(channel, 0)[AudioPoint::PEAK]));
 194
 195         float peak = 0;
 196         int const N = _analysis->points(channel);
 197         for (int i = 0; i < N; ++i) {
 198                 float const p = _analysis->get_point(channel, i)[AudioPoint::PEAK];
 199                 peak -= 0.01f * (1 - log10 (_smoothing) / log10 (max_smoothing));
 200                 if (p > peak) {
 201                         peak = p;
 202                 } else if (peak < 0) {
 203                         peak = 0;
 204                 }
 205
 206                 path.AddLineToPoint (_db_label_width + i * _x_scale, y_for_linear (peak));
 207         }
 208 }
 209
 210 void
 211 AudioPlot::plot_rms (wxGraphicsPath& path, int channel) const
 212 {
 213         path.MoveToPoint (_db_label_width, y_for_linear (_analysis->get_point(channel, 0)[AudioPoint::RMS]));
 214
 215         list<float> smoothing;
 216
 217         int const N = _analysis->points(channel);
 218
 219         float const first = _analysis->get_point(channel, 0)[AudioPoint::RMS];
 220         float const last = _analysis->get_point(channel, N - 1)[AudioPoint::RMS];
 221
 222         int const before = _smoothing / 2;
 223         int const after = _smoothing - before;
 224
 225         /* Pre-load the smoothing list */
 226         for (int i = 0; i < before; ++i) {
 227                 smoothing.push_back (first);
 228         }
 229         for (int i = 0; i < after; ++i) {
 230                 if (i < N) {
 231                         smoothing.push_back (_analysis->get_point(channel, i)[AudioPoint::RMS]);
 232                 } else {
 233                         smoothing.push_back (last);
 234                 }
 235         }
 236
 237         for (int i = 0; i < N; ++i) {
 238
 239                 int const next_for_window = i + after;
 240
 241                 if (next_for_window < N) {
 242                         smoothing.push_back (_analysis->get_point(channel, i)[AudioPoint::RMS]);
 243                 } else {
 244                         smoothing.push_back (last);
 245                 }
 246
 247                 smoothing.pop_front ();
 248
 249                 float p = 0;
 250                 for (list<float>::const_iterator j = smoothing.begin(); j != smoothing.end(); ++j) {
 251                         p += pow (*j, 2);
 252                 }
 253
 254                 p = sqrt (p / smoothing.size ());
 255
 256                 path.AddLineToPoint (_db_label_width + i * _x_scale, y_for_linear (p));
 257         }
 258 }
 259
 260 void
 261 AudioPlot::set_gain (float g)
 262 {
 263         _gain = g;
 264         Refresh ();
 265 }
 266
 267 void
 268 AudioPlot::set_smoothing (int s)
 269 {
 270         _smoothing = s;
 271         Refresh ();
 272 }