Fix crashes when using templates in some cases (#2491).
[dcpomatic.git] / src / lib / audio_content.cc
index 988090bf82961442c5590347d62579fe64b81035..7083de714dcf411946c65598cdaf07d23e52ee32 100644 (file)
 /*
-    Copyright (C) 2013-2014 Carl Hetherington <cth@carlh.net>
+    Copyright (C) 2013-2021 Carl Hetherington <cth@carlh.net>
 
-    This program is free software; you can redistribute it and/or modify
+    This file is part of DCP-o-matic.
+
+    DCP-o-matic is free software; you can redistribute it and/or modify
     it under the terms of the GNU General Public License as published by
     the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
     (at your option) any later version.
 
-    This program is distributed in the hope that it will be useful,
+    DCP-o-matic is distributed in the hope that it will be useful,
     but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
     MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
     GNU General Public License for more details.
 
     You should have received a copy of the GNU General Public License
-    along with this program; if not, write to the Free Software
-    Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
+    along with DCP-o-matic.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
 
 */
 
-#include <libcxml/cxml.h>
-#include <dcp/raw_convert.h>
+
 #include "audio_content.h"
-#include "analyse_audio_job.h"
-#include "job_manager.h"
-#include "film.h"
-#include "exceptions.h"
+#include "compose.hpp"
 #include "config.h"
+#include "constants.h"
+#include "exceptions.h"
+#include "film.h"
 #include "frame_rate_change.h"
-#include "audio_processor.h"
+#include "maths_util.h"
+#include "video_content.h"
+#include <dcp/raw_convert.h>
+#include <libcxml/cxml.h>
+#include <libxml++/libxml++.h>
+#include <iostream>
 
 #include "i18n.h"
 
-using std::string;
+
 using std::cout;
-using std::vector;
-using std::stringstream;
+using std::dynamic_pointer_cast;
 using std::fixed;
+using std::list;
+using std::make_shared;
+using std::pair;
 using std::setprecision;
-using boost::shared_ptr;
-using boost::dynamic_pointer_cast;
+using std::shared_ptr;
+using std::string;
+using std::vector;
+using boost::optional;
 using dcp::raw_convert;
+using namespace dcpomatic;
 
-int const AudioContentProperty::AUDIO_CHANNELS = 200;
-int const AudioContentProperty::AUDIO_LENGTH = 201;
-int const AudioContentProperty::AUDIO_FRAME_RATE = 202;
-int const AudioContentProperty::AUDIO_GAIN = 203;
-int const AudioContentProperty::AUDIO_DELAY = 204;
-int const AudioContentProperty::AUDIO_MAPPING = 205;
-int const AudioContentProperty::AUDIO_PROCESSOR = 206;
-
-AudioContent::AudioContent (shared_ptr<const Film> f)
-       : Content (f)
-       , _audio_gain (0)
-       , _audio_delay (Config::instance()->default_audio_delay ())
-       , _audio_processor (0)
-{
 
-}
+/** Something stream-related has changed */
+int const AudioContentProperty::STREAMS = 200;
+int const AudioContentProperty::GAIN = 201;
+int const AudioContentProperty::DELAY = 202;
+int const AudioContentProperty::FADE_IN = 203;
+int const AudioContentProperty::FADE_OUT = 204;
+int const AudioContentProperty::USE_SAME_FADES_AS_VIDEO = 205;
+
 
-AudioContent::AudioContent (shared_ptr<const Film> f, DCPTime s)
-       : Content (f, s)
-       , _audio_gain (0)
-       , _audio_delay (Config::instance()->default_audio_delay ())
-       , _audio_processor (0)
+AudioContent::AudioContent (Content* parent)
+       : ContentPart (parent)
+       , _delay (Config::instance()->default_audio_delay())
 {
 
 }
 
-AudioContent::AudioContent (shared_ptr<const Film> f, boost::filesystem::path p)
-       : Content (f, p)
-       , _audio_gain (0)
-       , _audio_delay (Config::instance()->default_audio_delay ())
-       , _audio_processor (0)
+
+shared_ptr<AudioContent>
+AudioContent::from_xml (Content* parent, cxml::ConstNodePtr node, int version)
 {
+       if (version < 34) {
+               /* With old metadata FFmpeg content has the audio-related tags even with no
+                  audio streams, so check for that.
+               */
+               if (node->string_child("Type") == "FFmpeg" && node->node_children("AudioStream").empty()) {
+                       return {};
+               }
+
+               /* Otherwise we can drop through to the newer logic */
+       }
+
+       if (!node->optional_number_child<double> ("AudioGain")) {
+               return {};
+       }
 
+       return make_shared<AudioContent>(parent, node);
 }
 
-AudioContent::AudioContent (shared_ptr<const Film> f, cxml::ConstNodePtr node)
-       : Content (f, node)
-       , _audio_processor (0)
+
+AudioContent::AudioContent (Content* parent, cxml::ConstNodePtr node)
+       : ContentPart (parent)
 {
-       _audio_gain = node->number_child<float> ("AudioGain");
-       _audio_delay = node->number_child<int> ("AudioDelay");
-       if (node->optional_string_child ("AudioProcessor")) {
-               _audio_processor = AudioProcessor::from_id (node->string_child ("AudioProcessor"));
-       }
+       _gain = node->number_child<double> ("AudioGain");
+       _delay = node->number_child<int> ("AudioDelay");
+       _fade_in = ContentTime(node->optional_number_child<ContentTime::Type>("AudioFadeIn").get_value_or(0));
+       _fade_out = ContentTime(node->optional_number_child<ContentTime::Type>("AudioFadeOut").get_value_or(0));
+       _use_same_fades_as_video = node->optional_bool_child("AudioUseSameFadesAsVideo").get_value_or(false);
 }
 
-AudioContent::AudioContent (shared_ptr<const Film> f, vector<shared_ptr<Content> > c)
-       : Content (f, c)
+
+AudioContent::AudioContent (Content* parent, vector<shared_ptr<Content>> c)
+       : ContentPart (parent)
 {
-       shared_ptr<AudioContent> ref = dynamic_pointer_cast<AudioContent> (c[0]);
-       assert (ref);
-       
-       for (size_t i = 0; i < c.size(); ++i) {
-               shared_ptr<AudioContent> ac = dynamic_pointer_cast<AudioContent> (c[i]);
+       auto ref = c[0]->audio;
+       DCPOMATIC_ASSERT (ref);
 
-               if (ac->audio_gain() != ref->audio_gain()) {
+       for (size_t i = 1; i < c.size(); ++i) {
+               if (c[i]->audio->gain() != ref->gain()) {
                        throw JoinError (_("Content to be joined must have the same audio gain."));
                }
 
-               if (ac->audio_delay() != ref->audio_delay()) {
+               if (c[i]->audio->delay() != ref->delay()) {
                        throw JoinError (_("Content to be joined must have the same audio delay."));
                }
        }
 
-       _audio_gain = ref->audio_gain ();
-       _audio_delay = ref->audio_delay ();
-       _audio_processor = ref->audio_processor ();
+       _gain = ref->gain ();
+       _delay = ref->delay ();
+       _streams = ref->streams ();
 }
 
+
 void
 AudioContent::as_xml (xmlpp::Node* node) const
 {
        boost::mutex::scoped_lock lm (_mutex);
-       node->add_child("AudioGain")->add_child_text (raw_convert<string> (_audio_gain));
-       node->add_child("AudioDelay")->add_child_text (raw_convert<string> (_audio_delay));
-       if (_audio_processor) {
-               node->add_child("AudioProcessor")->add_child_text (_audio_processor->id ());
+       node->add_child("AudioGain")->add_child_text(raw_convert<string>(_gain));
+       node->add_child("AudioDelay")->add_child_text(raw_convert<string>(_delay));
+       node->add_child("AudioFadeIn")->add_child_text(raw_convert<string>(_fade_in.get()));
+       node->add_child("AudioFadeOut")->add_child_text(raw_convert<string>(_fade_out.get()));
+       node->add_child("AudioUseSameFadesAsVideo")->add_child_text(_use_same_fades_as_video ? "1" : "0");
+}
+
+
+void
+AudioContent::set_gain (double g)
+{
+       maybe_set (_gain, g, AudioContentProperty::GAIN);
+}
+
+
+void
+AudioContent::set_delay (int d)
+{
+       maybe_set (_delay, d, AudioContentProperty::DELAY);
+}
+
+
+string
+AudioContent::technical_summary () const
+{
+       string s = "audio: ";
+       for (auto i: streams()) {
+               s += String::compose ("stream channels %1 rate %2 ", i->channels(), i->frame_rate());
        }
+
+       return s;
 }
 
 
 void
-AudioContent::set_audio_gain (double g)
+AudioContent::set_mapping (AudioMapping mapping)
 {
-       {
-               boost::mutex::scoped_lock lm (_mutex);
-               _audio_gain = g;
+       ContentChangeSignaller cc (_parent, AudioContentProperty::STREAMS);
+
+       int c = 0;
+       for (auto i: streams()) {
+               AudioMapping stream_mapping (i->channels(), MAX_DCP_AUDIO_CHANNELS);
+               for (int j = 0; j < i->channels(); ++j) {
+                       for (int k = 0; k < MAX_DCP_AUDIO_CHANNELS; ++k) {
+                               stream_mapping.set (j, k, mapping.get(c, k));
+                       }
+                       ++c;
+               }
+               i->set_mapping (stream_mapping);
+       }
+}
+
+
+AudioMapping
+AudioContent::mapping () const
+{
+       int channels = 0;
+       for (auto i: streams()) {
+               channels += i->channels ();
+       }
+
+       AudioMapping merged (channels, MAX_DCP_AUDIO_CHANNELS);
+       merged.make_zero ();
+
+       int c = 0;
+       int s = 0;
+       for (auto i: streams()) {
+               auto mapping = i->mapping ();
+               for (int j = 0; j < mapping.input_channels(); ++j) {
+                       for (int k = 0; k < MAX_DCP_AUDIO_CHANNELS; ++k) {
+                               if (k < mapping.output_channels()) {
+                                       merged.set (c, k, mapping.get(j, k));
+                               }
+                       }
+                       ++c;
+               }
+               ++s;
        }
-       
-       signal_changed (AudioContentProperty::AUDIO_GAIN);
+
+       return merged;
 }
 
+
+/** @return the frame rate that this content should be resampled to in order
+ *  that it is in sync with the active video content at its start time.
+ */
+int
+AudioContent::resampled_frame_rate (shared_ptr<const Film> film) const
+{
+       double t = film->audio_frame_rate ();
+
+       FrameRateChange frc (film, _parent);
+
+       /* Compensate if the DCP is being run at a different frame rate
+          to the source; that is, if the video is run such that it will
+          look different in the DCP compared to the source (slower or faster).
+       */
+
+       if (frc.change_speed) {
+               t /= frc.speed_up;
+       }
+
+       return lrint (t);
+}
+
+string
+AudioContent::processing_description (shared_ptr<const Film> film) const
+{
+       if (streams().empty()) {
+               return "";
+       }
+
+       /* Possible answers are:
+          1. all audio will be resampled from x to y.
+          2. all audio will be resampled to y (from a variety of rates)
+          3. some audio will be resampled to y (from a variety of rates)
+          4. nothing will be resampled.
+       */
+
+       bool not_resampled = false;
+       bool resampled = false;
+       bool same = true;
+
+       optional<int> common_frame_rate;
+       for (auto i: streams()) {
+               if (i->frame_rate() != resampled_frame_rate(film)) {
+                       resampled = true;
+               } else {
+                       not_resampled = true;
+               }
+
+               if (common_frame_rate && common_frame_rate != i->frame_rate ()) {
+                       same = false;
+               }
+               common_frame_rate = i->frame_rate ();
+       }
+
+       if (not_resampled && !resampled) {
+               return _("Audio will not be resampled");
+       }
+
+       if (not_resampled && resampled) {
+               return String::compose (_("Some audio will be resampled to %1Hz"), resampled_frame_rate(film));
+       }
+
+       if (!not_resampled && resampled) {
+               if (same) {
+                       return String::compose (_("Audio will be resampled from %1Hz to %2Hz"), common_frame_rate.get(), resampled_frame_rate(film));
+               } else {
+                       return String::compose (_("Audio will be resampled to %1Hz"), resampled_frame_rate(film));
+               }
+       }
+
+       return "";
+}
+
+
+/** @return User-visible names of each of our audio channels */
+vector<NamedChannel>
+AudioContent::channel_names () const
+{
+       vector<NamedChannel> n;
+
+       int index = 0;
+       int stream = 1;
+       for (auto i: streams()) {
+               for (int j = 0; j < i->channels(); ++j) {
+                       n.push_back (NamedChannel(String::compose ("%1:%2", stream, j + 1), index++));
+               }
+               ++stream;
+       }
+
+       return n;
+}
+
+
 void
-AudioContent::set_audio_delay (int d)
+AudioContent::add_properties (shared_ptr<const Film> film, list<UserProperty>& p) const
 {
-       {
-               boost::mutex::scoped_lock lm (_mutex);
-               _audio_delay = d;
+       shared_ptr<const AudioStream> stream;
+       if (streams().size() == 1) {
+               stream = streams().front();
+       }
+
+       if (stream) {
+               p.push_back (UserProperty(UserProperty::AUDIO, _("Channels"), stream->channels()));
+               p.push_back (UserProperty(UserProperty::AUDIO, _("Content sample rate"), stream->frame_rate(), _("Hz")));
+               if (auto bits = stream->bit_depth()) {
+                       p.push_back(UserProperty(UserProperty::AUDIO, _("Content bit depth"), *bits, _("bits")));
+               }
+       }
+
+       FrameRateChange const frc (_parent->active_video_frame_rate(film), film->video_frame_rate());
+       ContentTime const c (_parent->full_length(film), frc);
+
+       p.push_back (
+               UserProperty (UserProperty::LENGTH, _("Full length in video frames at content rate"), c.frames_round(frc.source))
+               );
+
+       if (stream) {
+               p.push_back (
+                       UserProperty (
+                               UserProperty::LENGTH,
+                               _("Full length in audio samples at content rate"),
+                               c.frames_round (stream->frame_rate ())
+                               )
+                       );
+       }
+
+       p.push_back (UserProperty(UserProperty::AUDIO, _("DCP sample rate"), resampled_frame_rate(film), _("Hz")));
+       p.push_back (UserProperty(UserProperty::LENGTH, _("Full length in video frames at DCP rate"), c.frames_round (frc.dcp)));
+
+       if (stream) {
+               p.push_back (
+                       UserProperty (
+                               UserProperty::LENGTH,
+                               _("Full length in audio samples at DCP rate"),
+                               c.frames_round(resampled_frame_rate(film))
+                               )
+                       );
        }
-       
-       signal_changed (AudioContentProperty::AUDIO_DELAY);
 }
 
+
 void
-AudioContent::set_audio_processor (AudioProcessor const * p)
+AudioContent::set_streams (vector<AudioStreamPtr> streams)
 {
+       ContentChangeSignaller cc (_parent, AudioContentProperty::STREAMS);
+
        {
                boost::mutex::scoped_lock lm (_mutex);
-               _audio_processor = p;
+               _streams = streams;
        }
+}
 
-       /* The channel count might have changed, so reset the mapping */
-       AudioMapping m (processed_audio_channels ());
-       m.make_default ();
-       set_audio_mapping (m);
 
-       signal_changed (AudioContentProperty::AUDIO_PROCESSOR);
+AudioStreamPtr
+AudioContent::stream () const
+{
+       boost::mutex::scoped_lock lm (_mutex);
+       DCPOMATIC_ASSERT (_streams.size() == 1);
+       return _streams.front ();
 }
 
-boost::signals2::connection
-AudioContent::analyse_audio (boost::function<void()> finished)
+
+void
+AudioContent::add_stream (AudioStreamPtr stream)
 {
-       shared_ptr<const Film> film = _film.lock ();
-       assert (film);
-       
-       shared_ptr<AnalyseAudioJob> job (new AnalyseAudioJob (film, dynamic_pointer_cast<AudioContent> (shared_from_this())));
-       boost::signals2::connection c = job->Finished.connect (finished);
-       JobManager::instance()->add (job);
-
-       return c;
+       ContentChangeSignaller cc (_parent, AudioContentProperty::STREAMS);
+
+       {
+               boost::mutex::scoped_lock lm (_mutex);
+               _streams.push_back (stream);
+       }
 }
 
-boost::filesystem::path
-AudioContent::audio_analysis_path () const
+
+void
+AudioContent::set_stream (AudioStreamPtr stream)
 {
-       shared_ptr<const Film> film = _film.lock ();
-       if (!film) {
-               return boost::filesystem::path ();
+       ContentChangeSignaller cc (_parent, AudioContentProperty::STREAMS);
+
+       {
+               boost::mutex::scoped_lock lm (_mutex);
+               _streams.clear ();
+               _streams.push_back (stream);
        }
+}
+
 
-       boost::filesystem::path p = film->audio_analysis_dir ();
-       p /= digest() + "_" + audio_mapping().digest();
-       return p;
+void
+AudioContent::take_settings_from (shared_ptr<const AudioContent> c)
+{
+       set_gain (c->_gain);
+       set_delay (c->_delay);
+       set_fade_in (c->fade_in());
+       set_fade_out (c->fade_out());
+
+       size_t i = 0;
+       size_t j = 0;
+
+       while (i < _streams.size() && j < c->_streams.size()) {
+               auto mapping = _streams[i]->mapping();
+               mapping.take_from(c->_streams[j]->mapping());
+               _streams[i]->set_mapping(mapping);
+               ++i;
+               ++j;
+       }
 }
 
-string
-AudioContent::technical_summary () const
+
+void
+AudioContent::modify_position (shared_ptr<const Film> film, DCPTime& pos) const
 {
-       return String::compose (
-               "audio: channels %1, length %2, content rate %3, resampled rate %4",
-               audio_channels(),
-               audio_length().seconds(),
-               audio_frame_rate(),
-               resampled_audio_frame_rate()
-               );
+       pos = pos.round (film->audio_frame_rate());
 }
 
+
 void
-AudioContent::set_audio_mapping (AudioMapping)
+AudioContent::modify_trim_start(shared_ptr<const Film> film, ContentTime& trim) const
 {
-       signal_changed (AudioContentProperty::AUDIO_MAPPING);
+       /* When this trim is used it the audio will have been resampled, and using the
+        * DCP rate here reduces the chance of rounding errors causing audio glitches
+        * due to errors in placement of audio frames (#2373).
+        */
+       trim = trim.round(film ? film->audio_frame_rate() : 48000);
 }
 
-/** @return the frame rate that this content should be resampled to in order
- *  that it is in sync with the active video content at its start time.
- */
-int
-AudioContent::resampled_audio_frame_rate () const
+
+ContentTime
+AudioContent::fade_in () const
 {
-       shared_ptr<const Film> film = _film.lock ();
-       assert (film);
-       
-       /* Resample to a DCI-approved sample rate */
-       double t = dcp_audio_frame_rate (audio_frame_rate ());
+       boost::mutex::scoped_lock lm (_mutex);
+       if (_use_same_fades_as_video && _parent->video) {
+               return dcpomatic::ContentTime::from_frames(_parent->video->fade_in(), _parent->video_frame_rate().get_value_or(24));
+       }
 
-       FrameRateChange frc = film->active_frame_rate_change (position ());
+       return _fade_in;
+}
 
-       /* Compensate if the DCP is being run at a different frame rate
-          to the source; that is, if the video is run such that it will
-          look different in the DCP compared to the source (slower or faster).
-       */
 
-       if (frc.change_speed) {
-               t /= frc.speed_up;
+ContentTime
+AudioContent::fade_out () const
+{
+       boost::mutex::scoped_lock lm (_mutex);
+       if (_use_same_fades_as_video && _parent->video) {
+               return dcpomatic::ContentTime::from_frames(_parent->video->fade_out(), _parent->video_frame_rate().get_value_or(24));
        }
 
-       return rint (t);
+       return _fade_out;
 }
 
-int
-AudioContent::processed_audio_channels () const
+
+void
+AudioContent::set_fade_in (ContentTime t)
 {
-       if (!audio_processor ()) {
-               return audio_channels ();
-       }
+       maybe_set (_fade_in, t, AudioContentProperty::FADE_IN);
+}
+
 
-       return audio_processor()->out_channels (audio_channels ());
+void
+AudioContent::set_fade_out (ContentTime t)
+{
+       maybe_set (_fade_out, t, AudioContentProperty::FADE_OUT);
 }
 
-string
-AudioContent::processing_description () const
+
+void
+AudioContent::set_use_same_fades_as_video (bool s)
+{
+       maybe_set (_use_same_fades_as_video, s, AudioContentProperty::USE_SAME_FADES_AS_VIDEO);
+}
+
+
+vector<float>
+AudioContent::fade (AudioStreamPtr stream, Frame frame, Frame length, int frame_rate) const
 {
-       stringstream d;
-       
-       if (audio_frame_rate() != resampled_audio_frame_rate ()) {
-               stringstream from;
-               from << fixed << setprecision(3) << (audio_frame_rate() / 1000.0);
-               stringstream to;
-               to << fixed << setprecision(3) << (resampled_audio_frame_rate() / 1000.0);
-
-               d << String::compose (_("Audio will be resampled from %1kHz to %2kHz."), from.str(), to.str());
-       } else {
-               d << _("Audio will not be resampled.");
+       auto const in = fade_in().frames_round(frame_rate);
+       auto const out = fade_out().frames_round(frame_rate);
+
+       /* Where the start trim ends, at frame_rate */
+       auto const trim_start = _parent->trim_start().frames_round(frame_rate);
+       /* Where the end trim starts within the whole length of the content, at frame_rate */
+       auto const trim_end = ContentTime(ContentTime::from_frames(stream->length(), stream->frame_rate()) - _parent->trim_end()).frames_round(frame_rate);
+
+       if (
+               (in == 0  || (frame >= (trim_start + in))) &&
+               (out == 0 || ((frame + length) < (trim_end - out)))
+          ) {
+               /* This section starts after the fade in and ends before the fade out */
+               return {};
+       }
+
+       /* Start position relative to the start of the fade in */
+       auto in_start = frame - trim_start;
+       /* Start position relative to the start of the fade out */
+       auto out_start = frame - (trim_end - out);
+
+       vector<float> coeffs(length);
+       for (auto coeff = 0; coeff < length; ++coeff) {
+               coeffs[coeff] = 1.0;
+               if (in) {
+                       coeffs[coeff] *= logarithmic_fade_in_curve(static_cast<float>(in_start + coeff) / in);
+               }
+               if (out) {
+                       coeffs[coeff] *= logarithmic_fade_out_curve(static_cast<float>(out_start + coeff) / out);
+               }
        }
 
-       return d.str ();
+       return coeffs;
 }