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

   1 /*****************************************************************************
   2  * fluidsynth.c: Software MIDI synthesizer 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
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  11  *
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  16  *
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  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 #ifdef HAVE_UNISTD_H
  35 # include <unistd.h>
  36 #endif
  37 #ifdef _POSIX_VERSION
  38 # include <glob.h>
  39 #endif
  40
  41 /* On Win32, we link statically */
  42 #ifdef WIN32
  43 # define FLUIDSYNTH_NOT_A_DLL
  44 #endif
  45
  46 #include <fluidsynth.h>
  47
  48 #if (FLUIDSYNTH_VERSION_MAJOR < 1) \
  49  || (FLUIDSYNTH_VERSION_MAJOR == 1 && FLUIDSYNTH_VERSION_MINOR < 1)
  50 # define FLUID_FAILED (-1)
  51 # define fluid_synth_sysex(synth, ptr, len, d, e, f, g) (FLUID_FAILED)
  52 # define fluid_synth_system_reset(synth) (FLUID_FAILED)
  53 # define fluid_synth_channel_pressure(synth, channel, p) (FLUID_FAILED)
  54 #endif
  55
  56 #define SOUNDFONT_TEXT N_("Sound fonts")
  57 #define SOUNDFONT_LONGTEXT N_( \
  58     "A sound fonts file is required for software synthesis." )
  59
  60 static int  Open  (vlc_object_t *);
  61 static void Close (vlc_object_t *);
  62
  63 vlc_module_begin ()
  64     set_description (N_("FluidSynth MIDI synthesizer"))
  65     set_capability ("decoder", 100)
  66     set_shortname (N_("FluidSynth"))
  67     set_category (CAT_INPUT)
  68     set_subcategory (SUBCAT_INPUT_ACODEC)
  69     set_callbacks (Open, Close)
  70     add_loadfile ("soundfont", "",
  71                   SOUNDFONT_TEXT, SOUNDFONT_LONGTEXT, false);
  72 vlc_module_end ()
  73
  74
  75 struct decoder_sys_t
  76 {
  77     fluid_settings_t *settings;
  78     fluid_synth_t    *synth;
  79     int               soundfont;
  80     bool              fixed;
  81     date_t            end_date;
  82 };
  83
  84
  85 static aout_buffer_t *DecodeBlock (decoder_t *p_dec, block_t **pp_block);
  86
  87
  88 static int Open (vlc_object_t *p_this)
  89 {
  90     decoder_t *p_dec = (decoder_t *)p_this;
  91
  92     if (p_dec->fmt_in.i_codec != VLC_CODEC_MIDI)
  93         return VLC_EGENERIC;
  94
  95     decoder_sys_t *p_sys = malloc (sizeof (*p_sys));
  96     if (unlikely(p_sys == NULL))
  97         return VLC_ENOMEM;
  98
  99     p_sys->settings = new_fluid_settings ();
 100     p_sys->synth = new_fluid_synth (p_sys->settings);
 101     p_sys->soundfont = -1;
 102
 103     char *font_path = var_InheritString (p_this, "soundfont");
 104     if (font_path != NULL)
 105     {
 106         const char *lpath = ToLocale (font_path);
 107
 108         p_sys->soundfont = fluid_synth_sfload (p_sys->synth, font_path, 1);
 109         LocaleFree (lpath);
 110         if (p_sys->soundfont == -1)
 111             msg_Err (p_this, "cannot load sound fonts file %s", font_path);
 112         free (font_path);
 113     }
 114 #ifdef _POSIX_VERSION
 115     else
 116     {
 117         glob_t gl;
 118
 119         if (!glob ("/usr/share/sounds/sf2/*.sf2", GLOB_NOESCAPE, NULL, &gl))
 120         {
 121             for (size_t i = 0; i < gl.gl_pathc; i++)
 122             {
 123                 const char *path = gl.gl_pathv[i];
 124
 125                 p_sys->soundfont = fluid_synth_sfload (p_sys->synth, path, 1);
 126                 if (p_sys->soundfont != -1)
 127                     break; /* it worked! */
 128                 msg_Err (p_this, "cannot load sound fonts file %s", path);
 129             }
 130             globfree (&gl);
 131         }
 132     }
 133 #endif
 134
 135     if (p_sys->soundfont == -1)
 136     {
 137         msg_Err (p_this, "sound font file required for synthesis");
 138         dialog_Fatal (p_this, _("MIDI synthesis not set up"),
 139             _("A sound font file (.SF2) is required for MIDI synthesis.\n"
 140               "Please install a sound font and configure it "
 141               "from the VLC preferences "
 142               "(Input / Codecs > Audio codecs > FluidSynth).\n"));
 143         delete_fluid_synth (p_sys->synth);
 144         delete_fluid_settings (p_sys->settings);
 145         free (p_sys);
 146         return VLC_EGENERIC;
 147     }
 148
 149     p_dec->fmt_out.i_cat = AUDIO_ES;
 150     p_dec->fmt_out.audio.i_rate = 44100;
 151     p_dec->fmt_out.audio.i_channels = 2;
 152     p_dec->fmt_out.audio.i_original_channels =
 153     p_dec->fmt_out.audio.i_physical_channels =
 154         AOUT_CHAN_LEFT | AOUT_CHAN_RIGHT;
 155     if (HAVE_FPU)
 156     {
 157         p_dec->fmt_out.i_codec = VLC_CODEC_FL32;
 158         p_dec->fmt_out.audio.i_bitspersample = 32;
 159         p_sys->fixed = false;
 160     }
 161     else
 162     {
 163         p_dec->fmt_out.i_codec = VLC_CODEC_S16N;
 164         p_dec->fmt_out.audio.i_bitspersample = 16;
 165         p_sys->fixed = true;
 166     }
 167     date_Init (&p_sys->end_date, p_dec->fmt_out.audio.i_rate, 1);
 168     date_Set (&p_sys->end_date, 0);
 169
 170     p_dec->p_sys = p_sys;
 171     p_dec->pf_decode_audio = DecodeBlock;
 172     return VLC_SUCCESS;
 173 }
 174
 175
 176 static void Close (vlc_object_t *p_this)
 177 {
 178     decoder_sys_t *p_sys = ((decoder_t *)p_this)->p_sys;
 179
 180     fluid_synth_sfunload (p_sys->synth, p_sys->soundfont, 1);
 181     delete_fluid_synth (p_sys->synth);
 182     delete_fluid_settings (p_sys->settings);
 183     free (p_sys);
 184 }
 185
 186
 187 static aout_buffer_t *DecodeBlock (decoder_t *p_dec, block_t **pp_block)
 188 {
 189     block_t *p_block;
 190     decoder_sys_t *p_sys = p_dec->p_sys;
 191     aout_buffer_t *p_out = NULL;
 192
 193     if (pp_block == NULL)
 194         return NULL;
 195     p_block = *pp_block;
 196     if (p_block == NULL)
 197         return NULL;
 198     *pp_block = NULL;
 199
 200     if (p_block->i_pts > VLC_TS_INVALID && !date_Get (&p_sys->end_date))
 201         date_Set (&p_sys->end_date, p_block->i_pts);
 202     else
 203     if (p_block->i_pts < date_Get (&p_sys->end_date))
 204     {
 205         msg_Warn (p_dec, "MIDI message in the past?");
 206         goto drop;
 207     }
 208
 209     if (p_block->i_buffer < 1)
 210         goto drop;
 211
 212     uint8_t event = p_block->p_buffer[0];
 213     uint8_t channel = p_block->p_buffer[0] & 0xf;
 214     event &= 0xF0;
 215
 216     if (event == 0xF0)
 217         switch (channel)
 218         {
 219             case 0:
 220                 if (p_block->p_buffer[p_block->i_buffer - 1] != 0xF7)
 221                 {
 222             case 7:
 223                     msg_Warn (p_dec, "fragmented SysEx not implemented");
 224                     goto drop;
 225                 }
 226                 fluid_synth_sysex (p_sys->synth, (char *)p_block->p_buffer + 1,
 227                                    p_block->i_buffer - 2, NULL, NULL, NULL, 0);
 228                 break;
 229             case 0xF:
 230                 fluid_synth_system_reset (p_sys->synth);
 231                 break;
 232         }
 233
 234     uint8_t p1 = (p_block->i_buffer > 1) ? (p_block->p_buffer[1] & 0x7f) : 0;
 235     uint8_t p2 = (p_block->i_buffer > 2) ? (p_block->p_buffer[2] & 0x7f) : 0;
 236
 237     switch (event & 0xF0)
 238     {
 239         case 0x80:
 240             fluid_synth_noteoff (p_sys->synth, channel, p1);
 241             break;
 242         case 0x90:
 243             fluid_synth_noteon (p_sys->synth, channel, p1, p2);
 244             break;
 245         /*case 0xA0: note aftertouch not implemented */
 246         case 0xB0:
 247             fluid_synth_cc (p_sys->synth, channel, p1, p2);
 248             break;
 249         case 0xC0:
 250             fluid_synth_program_change (p_sys->synth, channel, p1);
 251             break;
 252         case 0xD0:
 253             fluid_synth_channel_pressure (p_sys->synth, channel, p1);
 254             break;
 255         case 0xE0:
 256             fluid_synth_pitch_bend (p_sys->synth, channel, (p2 << 7) | p1);
 257             break;
 258     }
 259
 260     unsigned samples =
 261         (p_block->i_pts - date_Get (&p_sys->end_date)) * 441 / 10000;
 262     if (samples == 0)
 263         goto drop;
 264
 265     p_out = decoder_NewAudioBuffer (p_dec, samples);
 266     if (p_out == NULL)
 267         goto drop;
 268
 269     p_out->i_pts = date_Get (&p_sys->end_date );
 270     p_out->i_length = date_Increment (&p_sys->end_date, samples)
 271                       - p_out->i_pts;
 272     if (!p_sys->fixed)
 273         fluid_synth_write_float (p_sys->synth, samples,
 274                                  p_out->p_buffer, 0, 2,
 275                                  p_out->p_buffer, 1, 2);
 276     else
 277         fluid_synth_write_s16 (p_sys->synth, samples,
 278                                (int16_t *)p_out->p_buffer, 0, 2,
 279                                (int16_t *)p_out->p_buffer, 1, 2);
 280 drop:
 281     block_Release (p_block);
 282     return p_out;
 283 }