← Back to branch summary

~ubuntu-branches/ubuntu/utopic/ardour3/utopic

« back to all changes in this revision

Viewing changes to libs/ardour/meter.cc

  • Committer: Package Import Robot
  • Author(s): Felipe Sateler
  • Date: 2013-09-21 19:05:02 UTC
  • Revision ID: package-import@ubuntu.com-20130921190502-8gsftrku6jnzhd7v
Tags: upstream-3.4~dfsg
Import upstream version 3.4~dfsg

Show diffs side-by-side

added added

removed removed

Lines of Context:
libs/ardour/meter.cc
 
1
/*
 
2
    Copyright (C) 2006 Paul Davis
 
3
 
 
4
    This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
 
5
    under the terms of the GNU General Public License as published by the Free
 
6
    Software Foundation; either version 2 of the License, or (at your option)
 
7
    any later version.
 
8
 
 
9
    This program is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT
 
10
    ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
 
11
    FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
 
12
    for more details.
 
13
 
 
14
    You should have received a copy of the GNU General Public License along
 
15
    with this program; if not, write to the Free Software Foundation, Inc.,
 
16
    675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
 
17
*/
 
18
 
 
19
#include <algorithm>
 
20
#include <cmath>
 
21
 
 
22
#include "pbd/compose.h"
 
23
 
 
24
#include "ardour/audio_buffer.h"
 
25
#include "ardour/buffer_set.h"
 
26
#include "ardour/dB.h"
 
27
#include "ardour/meter.h"
 
28
#include "ardour/midi_buffer.h"
 
29
#include "ardour/session.h"
 
30
#include "ardour/rc_configuration.h"
 
31
#include "ardour/runtime_functions.h"
 
32
 
 
33
using namespace std;
 
34
 
 
35
using namespace ARDOUR;
 
36
 
 
37
PBD::Signal0<void> Metering::Meter;
 
38
 
 
39
PeakMeter::PeakMeter (Session& s, const std::string& name)
 
40
    : Processor (s, string_compose ("meter-%1", name))
 
41
{
 
42
        Kmeterdsp::init(s.nominal_frame_rate());
 
43
        Iec1ppmdsp::init(s.nominal_frame_rate());
 
44
        Iec2ppmdsp::init(s.nominal_frame_rate());
 
45
        Vumeterdsp::init(s.nominal_frame_rate());
 
46
        _pending_active = true;
 
47
        _meter_type = MeterPeak;
 
48
}
 
49
 
 
50
PeakMeter::~PeakMeter ()
 
51
{
 
52
        while (_kmeter.size() > 0) {
 
53
                delete (_kmeter.back());
 
54
                delete (_iec1meter.back());
 
55
                delete (_iec2meter.back());
 
56
                delete (_vumeter.back());
 
57
                _kmeter.pop_back();
 
58
                _iec1meter.pop_back();
 
59
                _iec2meter.pop_back();
 
60
                _vumeter.pop_back();
 
61
        }
 
62
}
 
63
 
 
64
 
 
65
/** Get peaks from @a bufs
 
66
 * Input acceptance is lenient - the first n buffers from @a bufs will
 
67
 * be metered, where n was set by the last call to setup(), excess meters will
 
68
 * be set to 0.
 
69
 *
 
70
 * (runs in jack realtime context)
 
71
 */
 
72
void
 
73
PeakMeter::run (BufferSet& bufs, framepos_t /*start_frame*/, framepos_t /*end_frame*/, pframes_t nframes, bool)
 
74
{
 
75
        if (!_active && !_pending_active) {
 
76
                return;
 
77
        }
 
78
 
 
79
        // cerr << "meter " << name() << " runs with " << bufs.available() << " inputs\n";
 
80
 
 
81
        const uint32_t n_audio = min (current_meters.n_audio(), bufs.count().n_audio());
 
82
        const uint32_t n_midi  = min (current_meters.n_midi(), bufs.count().n_midi());
 
83
 
 
84
        uint32_t n = 0;
 
85
 
 
86
        // Meter MIDI in to the first n_midi peaks
 
87
        for (uint32_t i = 0; i < n_midi; ++i, ++n) {
 
88
                float val = 0.0f;
 
89
                MidiBuffer& buf (bufs.get_midi(i));
 
90
                
 
91
                for (MidiBuffer::iterator e = buf.begin(); e != buf.end(); ++e) {
 
92
                        const Evoral::MIDIEvent<framepos_t> ev(*e, false);
 
93
                        if (ev.is_note_on()) {
 
94
                                const float this_vel = ev.buffer()[2] / 127.0;
 
95
                                if (this_vel > val) {
 
96
                                        val = this_vel;
 
97
                                }
 
98
                        } else {
 
99
                                val += 1.0 / bufs.get_midi(n).capacity();
 
100
                                if (val > 1.0) {
 
101
                                        val = 1.0;
 
102
                                }
 
103
                        }
 
104
                }
 
105
                _peak_signal[n] = max (val, _peak_signal[n]);
 
106
        }
 
107
 
 
108
        // Meter audio in to the rest of the peaks
 
109
        for (uint32_t i = 0; i < n_audio; ++i, ++n) {
 
110
                _peak_signal[n] = compute_peak (bufs.get_audio(i).data(), nframes, _peak_signal[n]);
 
111
                if (_meter_type & (MeterKrms | MeterK20 | MeterK14)) {
 
112
                        _kmeter[i]->process(bufs.get_audio(i).data(), nframes);
 
113
                }
 
114
                if (_meter_type & (MeterIEC1DIN | MeterIEC1NOR)) {
 
115
                        _iec1meter[i]->process(bufs.get_audio(i).data(), nframes);
 
116
                }
 
117
                if (_meter_type & (MeterIEC2BBC | MeterIEC2EBU)) {
 
118
                        _iec2meter[i]->process(bufs.get_audio(i).data(), nframes);
 
119
                }
 
120
                if (_meter_type & MeterVU) {
 
121
                        _vumeter[i]->process(bufs.get_audio(i).data(), nframes);
 
122
                }
 
123
        }
 
124
 
 
125
        // Zero any excess peaks
 
126
        for (uint32_t i = n; i < _peak_signal.size(); ++i) {
 
127
                _peak_signal[i] = 0.0f;
 
128
        }
 
129
 
 
130
        _active = _pending_active;
 
131
}
 
132
 
 
133
void
 
134
PeakMeter::reset ()
 
135
{
 
136
        for (size_t i = 0; i < _peak_signal.size(); ++i) {
 
137
                _peak_signal[i] = 0.0f;
 
138
        }
 
139
 
 
140
        for (size_t n = 0; n < _kmeter.size(); ++n) {
 
141
                _kmeter[n]->reset();
 
142
                _iec1meter[n]->reset();
 
143
                _iec2meter[n]->reset();
 
144
                _vumeter[n]->reset();
 
145
        }
 
146
}
 
147
 
 
148
void
 
149
PeakMeter::reset_max ()
 
150
{
 
151
        for (size_t i = 0; i < _max_peak_power.size(); ++i) {
 
152
                _max_peak_power[i] = -INFINITY;
 
153
                _max_peak_signal[i] = 0;
 
154
        }
 
155
 
 
156
        const size_t n_midi  = min (_peak_signal.size(), (size_t) current_meters.n_midi());
 
157
 
 
158
        for (size_t n = 0; n < _peak_signal.size(); ++n) {
 
159
                if (n < n_midi) {
 
160
                        _visible_peak_power[n] = 0;
 
161
                } else {
 
162
                        _visible_peak_power[n] = -INFINITY;
 
163
                }
 
164
        }
 
165
}
 
166
 
 
167
bool
 
168
PeakMeter::can_support_io_configuration (const ChanCount& in, ChanCount& out)
 
169
{
 
170
        out = in;
 
171
        return true;
 
172
}
 
173
 
 
174
bool
 
175
PeakMeter::configure_io (ChanCount in, ChanCount out)
 
176
{
 
177
        if (out != in) { // always 1:1
 
178
                return false;
 
179
        }
 
180
 
 
181
        current_meters = in;
 
182
 
 
183
        reset_max_channels (in);
 
184
 
 
185
        return Processor::configure_io (in, out);
 
186
}
 
187
 
 
188
void
 
189
PeakMeter::reflect_inputs (const ChanCount& in)
 
190
{
 
191
        for (uint32_t i = in.n_total(); i < current_meters.n_total(); ++i) {
 
192
                if (i < _peak_signal.size()) {
 
193
                        _peak_signal[i] = 0.0f;
 
194
                }
 
195
        }
 
196
        for (uint32_t i = in.n_audio(); i < current_meters.n_audio(); ++i) {
 
197
                if (i >= _kmeter.size()) continue;
 
198
                _kmeter[i]->reset();
 
199
                _iec1meter[i]->reset();
 
200
                _iec2meter[i]->reset();
 
201
                _vumeter[i]->reset();
 
202
        }
 
203
 
 
204
        current_meters = in;
 
205
        reset_max();
 
206
 
 
207
        ConfigurationChanged (in, in); /* EMIT SIGNAL */
 
208
}
 
209
 
 
210
void
 
211
PeakMeter::reset_max_channels (const ChanCount& chn)
 
212
{
 
213
        uint32_t const limit = chn.n_total();
 
214
        const size_t n_audio = chn.n_audio();
 
215
 
 
216
        while (_peak_signal.size() > limit) {
 
217
                _peak_signal.pop_back();
 
218
                _visible_peak_power.pop_back();
 
219
                _max_peak_signal.pop_back();
 
220
                _max_peak_power.pop_back();
 
221
        }
 
222
 
 
223
        while (_peak_signal.size() < limit) {
 
224
                _peak_signal.push_back(0);
 
225
                _visible_peak_power.push_back(minus_infinity());
 
226
                _max_peak_signal.push_back(0);
 
227
                _max_peak_power.push_back(minus_infinity());
 
228
        }
 
229
 
 
230
        assert(_peak_signal.size() == limit);
 
231
        assert(_visible_peak_power.size() == limit);
 
232
        assert(_max_peak_signal.size() == limit);
 
233
        assert(_max_peak_power.size() == limit);
 
234
 
 
235
        /* alloc/free other audio-only meter types. */
 
236
        while (_kmeter.size() > n_audio) {
 
237
                delete (_kmeter.back());
 
238
                delete (_iec1meter.back());
 
239
                delete (_iec2meter.back());
 
240
                delete (_vumeter.back());
 
241
                _kmeter.pop_back();
 
242
                _iec1meter.pop_back();
 
243
                _iec2meter.pop_back();
 
244
                _vumeter.pop_back();
 
245
        }
 
246
        while (_kmeter.size() < n_audio) {
 
247
                _kmeter.push_back(new Kmeterdsp());
 
248
                _iec1meter.push_back(new Iec1ppmdsp());
 
249
                _iec2meter.push_back(new Iec2ppmdsp());
 
250
                _vumeter.push_back(new Vumeterdsp());
 
251
        }
 
252
        assert(_kmeter.size() == n_audio);
 
253
        assert(_iec1meter.size() == n_audio);
 
254
        assert(_iec2meter.size() == n_audio);
 
255
        assert(_vumeter.size() == n_audio);
 
256
 
 
257
        reset();
 
258
        reset_max();
 
259
}
 
260
 
 
261
/** To be driven by the Meter signal from IO.
 
262
 * Caller MUST hold its own processor_lock to prevent reconfiguration
 
263
 * of meter size during this call.
 
264
 */
 
265
 
 
266
void
 
267
PeakMeter::meter ()
 
268
{
 
269
        if (!_active) {
 
270
                return;
 
271
        }
 
272
 
 
273
        // TODO block this thread while PeakMeter::reset_max_channels() is
 
274
        // reallocating channels.
 
275
        // (may happen with Session > New: old session not yet closed,
 
276
        // meter-thread still active while new one is initializing and
 
277
        // maybe on other occasions, too)
 
278
        if (   (_visible_peak_power.size() != _peak_signal.size())
 
279
                        || (_max_peak_power.size()     != _peak_signal.size())
 
280
                        || (_max_peak_signal.size()    != _peak_signal.size())
 
281
                         ) {
 
282
                return;
 
283
        }
 
284
 
 
285
        const size_t limit = min (_peak_signal.size(), (size_t) current_meters.n_total ());
 
286
        const size_t n_midi  = min (_peak_signal.size(), (size_t) current_meters.n_midi());
 
287
 
 
288
        /* 0.01f ^= 100 Hz update rate */
 
289
        const float midi_meter_falloff = Config->get_meter_falloff() * 0.01f;
 
290
        /* kmeters: 24dB / 2 sec */
 
291
        const float audio_meter_falloff = (_meter_type & (MeterK20 | MeterK14)) ? 0.12f : midi_meter_falloff;
 
292
 
 
293
        for (size_t n = 0; n < limit; ++n) {
 
294
 
 
295
                /* grab peak since last read */
 
296
 
 
297
                float new_peak = _peak_signal[n]; /* XXX we should use atomic exchange from here ... */
 
298
                _peak_signal[n] = 0;              /* ... to here */
 
299
 
 
300
                if (n < n_midi) {
 
301
                        _max_peak_power[n] = -INFINITY; // std::max (new_peak, _max_peak_power[n]); // XXX
 
302
                        _max_peak_signal[n] = 0;
 
303
                        if (midi_meter_falloff == 0.0f || new_peak > _visible_peak_power[n]) {
 
304
                                ;
 
305
                        } else {
 
306
                                /* empirical algorithm WRT to audio falloff times */
 
307
                                new_peak = _visible_peak_power[n] - sqrt(_visible_peak_power[n] * midi_meter_falloff * 0.0002f);
 
308
                                if (new_peak < (1.0 / 512.0)) new_peak = 0;
 
309
                        }
 
310
                        _visible_peak_power[n] = new_peak;
 
311
                        continue;
 
312
                }
 
313
 
 
314
                /* AUDIO */
 
315
 
 
316
                /* compute new visible value using falloff */
 
317
 
 
318
                _max_peak_signal[n] = std::max(new_peak, _max_peak_signal[n]);
 
319
 
 
320
                if (new_peak > 0.0) {
 
321
                        new_peak = accurate_coefficient_to_dB (new_peak);
 
322
                } else {
 
323
                        new_peak = minus_infinity();
 
324
                }
 
325
 
 
326
                /* update max peak */
 
327
 
 
328
                _max_peak_power[n] = std::max (new_peak, _max_peak_power[n]);
 
329
 
 
330
                if (audio_meter_falloff == 0.0f || new_peak > _visible_peak_power[n]) {
 
331
                        _visible_peak_power[n] = new_peak;
 
332
                } else {
 
333
                        // do falloff
 
334
                        new_peak = _visible_peak_power[n] - (audio_meter_falloff);
 
335
                        _visible_peak_power[n] = std::max (new_peak, -INFINITY);
 
336
                }
 
337
        }
 
338
}
 
339
 
 
340
#define CHECKSIZE(MTR) (n < MTR.size() + n_midi && n >= n_midi)
 
341
 
 
342
float
 
343
PeakMeter::meter_level(uint32_t n, MeterType type) {
 
344
        switch (type) {
 
345
                case MeterKrms:
 
346
                case MeterK20:
 
347
                case MeterK14:
 
348
                        {
 
349
                                const uint32_t n_midi = current_meters.n_midi();
 
350
                                if (CHECKSIZE(_kmeter)) {
 
351
                                        return accurate_coefficient_to_dB (_kmeter[n - n_midi]->read());
 
352
                                }
 
353
                        }
 
354
                        break;
 
355
                case MeterIEC1DIN:
 
356
                case MeterIEC1NOR:
 
357
                        {
 
358
                                const uint32_t n_midi = current_meters.n_midi();
 
359
                                if (CHECKSIZE(_iec1meter)) {
 
360
                                        return accurate_coefficient_to_dB (_iec1meter[n - n_midi]->read());
 
361
                                }
 
362
                        }
 
363
                        break;
 
364
                case MeterIEC2BBC:
 
365
                case MeterIEC2EBU:
 
366
                        {
 
367
                                const uint32_t n_midi = current_meters.n_midi();
 
368
                                if (CHECKSIZE(_iec2meter)) {
 
369
                                        return accurate_coefficient_to_dB (_iec2meter[n - n_midi]->read());
 
370
                                }
 
371
                        }
 
372
                        break;
 
373
                case MeterVU:
 
374
                        {
 
375
                                const uint32_t n_midi = current_meters.n_midi();
 
376
                                if (CHECKSIZE(_vumeter)) {
 
377
                                        return accurate_coefficient_to_dB (_vumeter[n - n_midi]->read());
 
378
                                }
 
379
                        }
 
380
                        break;
 
381
                case MeterPeak:
 
382
                        return peak_power(n);
 
383
                case MeterMaxSignal:
 
384
                        if (n < _max_peak_signal.size()) {
 
385
                                return _max_peak_signal[n];
 
386
                        }
 
387
                        break;
 
388
                default:
 
389
                case MeterMaxPeak:
 
390
                        if (n < _max_peak_power.size()) {
 
391
                                return _max_peak_power[n];
 
392
                        }
 
393
                        break;
 
394
        }
 
395
        return minus_infinity();
 
396
}
 
397
 
 
398
void
 
399
PeakMeter::set_type(MeterType t)
 
400
{
 
401
        if (t == _meter_type) {
 
402
                return;
 
403
        }
 
404
 
 
405
        _meter_type = t;
 
406
 
 
407
        if (t & (MeterKrms | MeterK20 | MeterK14)) {
 
408
                const size_t n_audio = current_meters.n_audio();
 
409
                for (size_t n = 0; n < n_audio; ++n) {
 
410
                        _kmeter[n]->reset();
 
411
                }
 
412
        }
 
413
        if (t & (MeterIEC1DIN | MeterIEC1NOR)) {
 
414
                const size_t n_audio = current_meters.n_audio();
 
415
                for (size_t n = 0; n < n_audio; ++n) {
 
416
                        _iec1meter[n]->reset();
 
417
                }
 
418
        }
 
419
        if (t & (MeterIEC2BBC | MeterIEC2EBU)) {
 
420
                const size_t n_audio = current_meters.n_audio();
 
421
                for (size_t n = 0; n < n_audio; ++n) {
 
422
                        _iec2meter[n]->reset();
 
423
                }
 
424
        }
 
425
        if (t & MeterVU) {
 
426
                const size_t n_audio = current_meters.n_audio();
 
427
                for (size_t n = 0; n < n_audio; ++n) {
 
428
                        _vumeter[n]->reset();
 
429
                }
 
430
        }
 
431
 
 
432
        TypeChanged(t);
 
433
}
 
434
 
 
435
XMLNode&
 
436
PeakMeter::state (bool full_state)
 
437
{
 
438
        XMLNode& node (Processor::state (full_state));
 
439
        node.add_property("type", "meter");
 
440
        return node;
 
441
}