git.sesse.net Git - vlc/blob - modules/codec/fluidsynth.c

   1 /*****************************************************************************
   2  * fluidsynth.c: Software MIDI synthetizer using libfluidsynth
   3  *****************************************************************************
   4  * Copyright © 2007 Rémi Denis-Courmont
   5  * $Id$
   6  *
   7  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   8  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
   9  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
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  11  *
  12  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
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  16  *
  17  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  18  * along with this program; if not, write to the Free Software
  19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston MA 02110-1301, USA.
  20  *****************************************************************************/
  21
  22 #ifdef HAVE_CONFIG_H
  23 # include "config.h"
  24 #endif
  25
  26 #include <vlc_common.h>
  27 #include <vlc_plugin.h>
  28 #include <vlc_aout.h>
  29 #include <vlc_codec.h>
  30 #include <vlc_cpu.h>
  31 #include <vlc_dialog.h>
  32 #include <vlc_charset.h>
  33
  34 /* On Win32, we link statically */
  35 #ifdef WIN32
  36 # define FLUIDSYNTH_NOT_A_DLL
  37 #endif
  38
  39 #include <fluidsynth.h>
  40
  41 #if (FLUIDSYNTH_VERSION_MAJOR < 1) \
  42  || (FLUIDSYNTH_VERSION_MAJOR == 1 && FLUIDSYNTH_VERSION_MINOR < 1)
  43 # define fluid_synth_sysex(synth, ptr, len, d, e, f, g) (FLUID_FAILED)
  44 # define fluid_synth_system_reset(synth) (FLUID_FAILED)
  45 # define fluid_synth_channel_pressure(synth, channel, p) (FLUID_FAILED)
  46 #endif
  47
  48 #define SOUNDFONT_TEXT N_("Sound fonts (required)")
  49 #define SOUNDFONT_LONGTEXT N_( \
  50     "A sound fonts file is required for software synthesis." )
  51
  52 static int  Open  (vlc_object_t *);
  53 static void Close (vlc_object_t *);
  54
  55 vlc_module_begin ()
  56     set_description (N_("FluidSynth MIDI synthetizer"))
  57     set_capability ("decoder", 100)
  58     set_shortname (N_("FluidSynth"))
  59     set_category (CAT_INPUT)
  60     set_subcategory (SUBCAT_INPUT_ACODEC)
  61     set_callbacks (Open, Close)
  62     add_file ("soundfont", "", NULL,
  63               SOUNDFONT_TEXT, SOUNDFONT_LONGTEXT, false);
  64 vlc_module_end ()
  65
  66
  67 struct decoder_sys_t
  68 {
  69     fluid_settings_t *settings;
  70     fluid_synth_t    *synth;
  71     int               soundfont;
  72     bool              fixed;
  73     date_t            end_date;
  74 };
  75
  76
  77 static aout_buffer_t *DecodeBlock (decoder_t *p_dec, block_t **pp_block);
  78
  79
  80 static int Open (vlc_object_t *p_this)
  81 {
  82     decoder_t *p_dec = (decoder_t *)p_this;
  83     decoder_sys_t *p_sys;
  84
  85     if (p_dec->fmt_in.i_codec != VLC_CODEC_MIDI)
  86         return VLC_EGENERIC;
  87
  88     char *font_path = var_InheritString (p_this, "soundfont");
  89     if (font_path == NULL)
  90     {
  91         msg_Err (p_this, "sound font file required for synthesis");
  92         dialog_Fatal (p_this, _("MIDI synthesis not set up"),
  93             _("A sound font file (.SF2) is required for MIDI synthesis.\n"
  94               "Please install a sound font and configure it "
  95               "from the VLC preferences (Codecs / Audio / FluidSynth).\n"));
  96         return VLC_EGENERIC;
  97     }
  98
  99     p_dec->pf_decode_audio = DecodeBlock;
 100     p_sys = p_dec->p_sys = malloc (sizeof (*p_sys));
 101     if (p_sys == NULL)
 102     {
 103         free (font_path);
 104         return VLC_ENOMEM;
 105     }
 106
 107     p_sys->settings = new_fluid_settings ();
 108     p_sys->synth = new_fluid_synth (p_sys->settings);
 109     /* FIXME: I bet this is not thread-safe */
 110     const char *lpath = ToLocale (font_path);
 111     p_sys->soundfont = fluid_synth_sfload (p_sys->synth, font_path, 1);
 112     LocaleFree (lpath);
 113     if (p_sys->soundfont == -1)
 114     {
 115         msg_Err (p_this, "cannot load sound fonts file %s", font_path);
 116         Close (p_this);
 117         dialog_Fatal (p_this, _("MIDI synthesis not set up"),
 118             _("The specified sound font file (%s) is incorrect.\n"
 119               "Please install a valid sound font and reconfigure it "
 120               "from the VLC preferences (Codecs / Audio / FluidSynth).\n"),
 121               font_path);
 122         free (font_path);
 123         return VLC_EGENERIC;
 124     }
 125     free (font_path);
 126
 127     p_dec->fmt_out.i_cat = AUDIO_ES;
 128     p_dec->fmt_out.audio.i_rate = 44100;
 129     p_dec->fmt_out.audio.i_channels = 2;
 130     p_dec->fmt_out.audio.i_original_channels =
 131     p_dec->fmt_out.audio.i_physical_channels =
 132         AOUT_CHAN_LEFT | AOUT_CHAN_RIGHT;
 133     if (HAVE_FPU)
 134     {
 135         p_dec->fmt_out.i_codec = VLC_CODEC_FL32;
 136         p_dec->fmt_out.audio.i_bitspersample = 32;
 137         p_sys->fixed = false;
 138     }
 139     else
 140     {
 141         p_dec->fmt_out.i_codec = VLC_CODEC_S16N;
 142         p_dec->fmt_out.audio.i_bitspersample = 16;
 143         p_sys->fixed = true;
 144     }
 145     date_Init (&p_sys->end_date, p_dec->fmt_out.audio.i_rate, 1);
 146     date_Set (&p_sys->end_date, 0);
 147
 148     return VLC_SUCCESS;
 149 }
 150
 151
 152 static void Close (vlc_object_t *p_this)
 153 {
 154     decoder_sys_t *p_sys = ((decoder_t *)p_this)->p_sys;
 155
 156     if (p_sys->soundfont != -1)
 157         fluid_synth_sfunload (p_sys->synth, p_sys->soundfont, 1);
 158     delete_fluid_synth (p_sys->synth);
 159     delete_fluid_settings (p_sys->settings);
 160     free (p_sys);
 161 }
 162
 163
 164 static aout_buffer_t *DecodeBlock (decoder_t *p_dec, block_t **pp_block)
 165 {
 166     block_t *p_block;
 167     decoder_sys_t *p_sys = p_dec->p_sys;
 168     aout_buffer_t *p_out = NULL;
 169
 170     if (pp_block == NULL)
 171         return NULL;
 172     p_block = *pp_block;
 173     if (p_block == NULL)
 174         return NULL;
 175     *pp_block = NULL;
 176
 177     if (p_block->i_pts > VLC_TS_INVALID && !date_Get (&p_sys->end_date))
 178         date_Set (&p_sys->end_date, p_block->i_pts);
 179     else
 180     if (p_block->i_pts < date_Get (&p_sys->end_date))
 181     {
 182         msg_Warn (p_dec, "MIDI message in the past?");
 183         goto drop;
 184     }
 185
 186     if (p_block->i_buffer < 1)
 187         goto drop;
 188
 189     uint8_t event = p_block->p_buffer[0];
 190     uint8_t channel = p_block->p_buffer[0] & 0xf;
 191     event &= 0xF0;
 192
 193     if (event == 0xF0)
 194         switch (channel)
 195         {
 196             case 0:
 197                 if (p_block->p_buffer[p_block->i_buffer - 1] != 0xF7)
 198                 {
 199             case 7:
 200                     msg_Warn (p_dec, "fragmented SysEx not implemented");
 201                     goto drop;
 202                 }
 203                 fluid_synth_sysex (p_sys->synth, (char *)p_block->p_buffer + 1,
 204                                    p_block->i_buffer - 2, NULL, NULL, NULL, 0);
 205                 break;
 206             case 0xF:
 207                 fluid_synth_system_reset (p_sys->synth);
 208                 break;
 209         }
 210
 211     uint8_t p1 = (p_block->i_buffer > 1) ? (p_block->p_buffer[1] & 0x7f) : 0;
 212     uint8_t p2 = (p_block->i_buffer > 2) ? (p_block->p_buffer[2] & 0x7f) : 0;
 213
 214     switch (event & 0xF0)
 215     {
 216         case 0x80:
 217             fluid_synth_noteoff (p_sys->synth, channel, p1);
 218             break;
 219         case 0x90:
 220             fluid_synth_noteon (p_sys->synth, channel, p1, p2);
 221             break;
 222         /*case 0xA0: note aftertouch not implemented */
 223         case 0xB0:
 224             fluid_synth_cc (p_sys->synth, channel, p1, p2);
 225             break;
 226         case 0xC0:
 227             fluid_synth_program_change (p_sys->synth, channel, p1);
 228             break;
 229         case 0xD0:
 230             fluid_synth_channel_pressure (p_sys->synth, channel, p1);
 231             break;
 232         case 0xE0:
 233             fluid_synth_pitch_bend (p_sys->synth, channel, (p2 << 7) | p1);
 234             break;
 235     }
 236
 237     unsigned samples =
 238         (p_block->i_pts - date_Get (&p_sys->end_date)) * 441 / 10000;
 239     if (samples == 0)
 240         return NULL;
 241
 242     p_out = decoder_NewAudioBuffer (p_dec, samples);
 243     if (p_out == NULL)
 244         goto drop;
 245
 246     p_out->i_pts = date_Get (&p_sys->end_date );
 247     p_out->i_length = date_Increment (&p_sys->end_date, samples)
 248                       - p_out->i_pts;
 249     if (!p_sys->fixed)
 250         fluid_synth_write_float (p_sys->synth, samples,
 251                                  p_out->p_buffer, 0, 2,
 252                                  p_out->p_buffer, 1, 2);
 253     else
 254         fluid_synth_write_s16 (p_sys->synth, samples,
 255                                (int16_t *)p_out->p_buffer, 0, 2,
 256                                (int16_t *)p_out->p_buffer, 1, 2);
 257 drop:
 258     block_Release (p_block);
 259     return p_out;
 260 }