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 #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 (100, 100, 100));
  63
  64         Connect (wxID_ANY, wxEVT_PAINT, wxPaintEventHandler (AudioPlot::paint), 0, this);
  65
  66         SetMinSize (wxSize (640, 512));
  67 }
  68
  69 void
  70 AudioPlot::set_analysis (shared_ptr<AudioAnalysis> a)
  71 {
  72         _analysis = a;
  73
  74         for (int i = 0; i < MAX_AUDIO_CHANNELS; ++i) {
  75                 _channel_visible[i] = false;
  76         }
  77
  78         for (int i = 0; i < AudioPoint::COUNT; ++i) {
  79                 _type_visible[i] = false;
  80         }
  81
  82         Refresh ();
  83 }
  84
  85 void
  86 AudioPlot::set_channel_visible (int c, bool v)
  87 {
  88         _channel_visible[c] = v;
  89         Refresh ();
  90 }
  91
  92 void
  93 AudioPlot::set_type_visible (int t, bool v)
  94 {
  95         _type_visible[t] = v;
  96         Refresh ();
  97 }
  98
  99 void
 100 AudioPlot::paint (wxPaintEvent &)
 101 {
 102         wxPaintDC dc (this);
 103
 104         wxGraphicsContext* gc = wxGraphicsContext::Create (dc);
 105         if (!gc) {
 106                 return;
 107         }
 108
 109         if (!_analysis || _analysis->channels() == 0) {
 110                 gc->SetFont (gc->CreateFont (*wxNORMAL_FONT));
 111                 gc->DrawText (_("Please wait; audio is being analysed..."), 32, 32);
 112                 return;
 113         }
 114
 115         wxGraphicsPath grid = gc->CreatePath ();
 116         gc->SetFont (gc->CreateFont (*wxSMALL_FONT));
 117         wxDouble db_label_height;
 118         wxDouble db_label_descent;
 119         wxDouble db_label_leading;
 120         gc->GetTextExtent (wxT ("-80dB"), &_db_label_width, &db_label_height, &db_label_descent, &db_label_leading);
 121
 122         _db_label_width += 8;
 123
 124         int const data_width = GetSize().GetWidth() - _db_label_width;
 125         /* Assume all channels have the same number of points */
 126         _x_scale = data_width / float (_analysis->points (0));
 127         _height = GetSize().GetHeight ();
 128         _y_origin = 32;
 129         _y_scale = (_height - _y_origin) / -_minimum;
 130
 131         for (int i = _minimum; i <= 0; i += 10) {
 132                 int const y = (_height - (i - _minimum) * _y_scale) - _y_origin;
 133                 grid.MoveToPoint (_db_label_width - 4, y);
 134                 grid.AddLineToPoint (_db_label_width + data_width, y);
 135                 gc->DrawText (std_to_wx (String::compose ("%1dB", i)), 0, y - (db_label_height / 2));
 136         }
 137
 138         gc->SetPen (*wxLIGHT_GREY_PEN);
 139         gc->StrokePath (grid);
 140
 141         gc->DrawText (_("Time"), data_width, _height - _y_origin + db_label_height / 2);
 142
 143
 144         if (_type_visible[AudioPoint::PEAK]) {
 145                 for (int c = 0; c < MAX_AUDIO_CHANNELS; ++c) {
 146                         wxGraphicsPath p = gc->CreatePath ();
 147                         if (_channel_visible[c] && c < _analysis->channels()) {
 148                                 plot_peak (p, c);
 149                         }
 150                         wxColour const col = _colours[c];
 151 #if wxMAJOR_VERSION == 2 && wxMINOR_VERSION >= 9
 152                         gc->SetPen (*wxThePenList->FindOrCreatePen (wxColour (col.Red(), col.Green(), col.Blue(), col.Alpha() / 2), 1, wxPENSTYLE_SOLID));
 153 #else
 154                         gc->SetPen (*wxThePenList->FindOrCreatePen (wxColour (col.Red(), col.Green(), col.Blue(), col.Alpha() / 2), 1, wxSOLID));
 155 #endif
 156                         gc->StrokePath (p);
 157                 }
 158         }
 159
 160         if (_type_visible[AudioPoint::RMS]) {
 161                 for (int c = 0; c < MAX_AUDIO_CHANNELS; ++c) {
 162                         wxGraphicsPath p = gc->CreatePath ();
 163                         if (_channel_visible[c] && c < _analysis->channels()) {
 164                                 plot_rms (p, c);
 165                         }
 166                         wxColour const col = _colours[c];
 167 #if wxMAJOR_VERSION == 2 && wxMINOR_VERSION >= 9
 168                         gc->SetPen (*wxThePenList->FindOrCreatePen (col, 1, wxPENSTYLE_SOLID));
 169 #else
 170                         gc->SetPen (*wxThePenList->FindOrCreatePen (col, 1, wxSOLID));
 171 #endif
 172                         gc->StrokePath (p);
 173                 }
 174         }
 175
 176         wxGraphicsPath axes = gc->CreatePath ();
 177         axes.MoveToPoint (_db_label_width, 0);
 178         axes.AddLineToPoint (_db_label_width, _height - _y_origin);
 179         axes.AddLineToPoint (_db_label_width + data_width, _height - _y_origin);
 180         gc->SetPen (*wxBLACK_PEN);
 181         gc->StrokePath (axes);
 182
 183         delete gc;
 184 }
 185
 186 float
 187 AudioPlot::y_for_linear (float p) const
 188 {
 189         return _height - (20 * log10(p) - _minimum + _gain) * _y_scale - _y_origin;
 190 }
 191
 192 void
 193 AudioPlot::plot_peak (wxGraphicsPath& path, int channel) const
 194 {
 195         path.MoveToPoint (_db_label_width, y_for_linear (_analysis->get_point(channel, 0)[AudioPoint::PEAK]));
 196
 197         float peak = 0;
 198         int const N = _analysis->points(channel);
 199         for (int i = 0; i < N; ++i) {
 200                 float const p = _analysis->get_point(channel, i)[AudioPoint::PEAK];
 201                 peak -= 0.01f * (1 - log10 (_smoothing) / log10 (max_smoothing));
 202                 if (p > peak) {
 203                         peak = p;
 204                 } else if (peak < 0) {
 205                         peak = 0;
 206                 }
 207
 208                 path.AddLineToPoint (_db_label_width + i * _x_scale, y_for_linear (peak));
 209         }
 210 }
 211
 212 void
 213 AudioPlot::plot_rms (wxGraphicsPath& path, int channel) const
 214 {
 215         path.MoveToPoint (_db_label_width, y_for_linear (_analysis->get_point(channel, 0)[AudioPoint::RMS]));
 216
 217         list<float> smoothing;
 218
 219         int const N = _analysis->points(channel);
 220
 221         float const first = _analysis->get_point(channel, 0)[AudioPoint::RMS];
 222         float const last = _analysis->get_point(channel, N - 1)[AudioPoint::RMS];
 223
 224         int const before = _smoothing / 2;
 225         int const after = _smoothing - before;
 226
 227         /* Pre-load the smoothing list */
 228         for (int i = 0; i < before; ++i) {
 229                 smoothing.push_back (first);
 230         }
 231         for (int i = 0; i < after; ++i) {
 232                 if (i < N) {
 233                         smoothing.push_back (_analysis->get_point(channel, i)[AudioPoint::RMS]);
 234                 } else {
 235                         smoothing.push_back (last);
 236                 }
 237         }
 238
 239         for (int i = 0; i < N; ++i) {
 240
 241                 int const next_for_window = i + after;
 242
 243                 if (next_for_window < N) {
 244                         smoothing.push_back (_analysis->get_point(channel, i)[AudioPoint::RMS]);
 245                 } else {
 246                         smoothing.push_back (last);
 247                 }
 248
 249                 smoothing.pop_front ();
 250
 251                 float p = 0;
 252                 for (list<float>::const_iterator j = smoothing.begin(); j != smoothing.end(); ++j) {
 253                         p += pow (*j, 2);
 254                 }
 255
 256                 p = sqrt (p / smoothing.size ());
 257
 258                 path.AddLineToPoint (_db_label_width + i * _x_scale, y_for_linear (p));
 259         }
 260 }
 261
 262 void
 263 AudioPlot::set_gain (float g)
 264 {
 265         _gain = g;
 266         Refresh ();
 267 }
 268
 269 void
 270 AudioPlot::set_smoothing (int s)
 271 {
 272         _smoothing = s;
 273         Refresh ();
 274 }