octave_packages/audio-1.1.4/ausave.m

   1 ## Copyright (C) 1999 Paul Kienzle
   2 ##
   3 ## This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   4 ## it under the terms of the GNU General Public License as published by
   5 ## the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
   6 ## (at your option) any later version.
   7 ##
   8 ## This program is distributed in the hope that it will be useful,
   9 ## but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  10 ## MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  11 ## GNU General Public License for more details.
  12 ##
  13 ## You should have received a copy of the GNU General Public License
  14 ## along with this program; If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
  15
  16 ## usage: ausave('filename.ext', x, fs, format)
  17 ##
  18 ## Writes an audio file with the appropriate header. The extension on
  19 ## the filename determines the layout of the header. Currently supports
  20 ## .wav and .au layouts.  Data is a matrix of audio samples in the
  21 ## range [-1,1] (inclusive), one row per time step, one column per
  22 ## channel. Fs defaults to 8000 Hz.  Format is one of ulaw, alaw, char,
  23 ## short, long, float, double
  24 ##
  25 ## Note that translating the symmetric range [-1,1] into the asymmetric
  26 ## range [-2^n,2^n-1] requires a DC offset of -2/2^n.  The inverse
  27 ## process used by auload requires a DC offset of 2/2^n, so loading and
  28 ## saving a file will not change the contents.  Other applications may
  29 ## compensate for the asymmetry in a different way (including previous
  30 ## versions of auload/ausave) so you may find small differences in
  31 ## calculated DC offsets for the same file.
  32
  33
  34 ## 2001-10-23 Paul Kienzle
  35 ## * force lin2mu to use [-1:1] regardless of its default
  36 ## 2001-12-11 Paul Kienzle <pkienzle@users.sf.net>
  37 ## * use closed interval [-1,1] rather than open interval [-1,1) internally
  38 ## * rescale data if it exceeds the range
  39
  40 function ausave(path, data, rate, sampleformat)
  41
  42   if nargin < 2 || nargin>4
  43     usage("ausave('filename.ext', x [, fs, sampleformat])");
  44   end
  45   if nargin < 3, rate = 8000; end
  46   if nargin < 4, sampleformat = 'short'; end
  47
  48   ext = rindex(path, '.');
  49   if (ext == 0)
  50     usage("ausave('filename.ext', x [, fs, sampleformat])");
  51   end
  52   ext = tolower(substr(path, ext+1, length(path)-ext));
  53
  54   # determine data size and orientation
  55   [samples, channels] = size(data);
  56   if (samples < channels)
  57     data = data.';
  58     [samples, channels] = size(data);
  59   endif
  60
  61   ## Microsoft .wav format
  62   if strcmp(ext,'wav')
  63
  64     ## Header format obtained from sox/wav.c
  65     ## April 15, 1992
  66     ## Copyright 1992 Rick Richardson
  67     ## Copyright 1991 Lance Norskog And Sundry Contributors
  68     ## This source code is freely redistributable and may be used for
  69     ## any purpose.  This copyright notice must be maintained.
  70     ## Lance Norskog And Sundry Contributors are not responsible for
  71     ## the consequences of using this software.
  72
  73     if (strcmp(sampleformat,'uchar'))
  74       formatid = 1;
  75       samplesize = 1;
  76     elseif (strcmp(sampleformat,'short'))
  77       formatid = 1;
  78       samplesize = 2;
  79     elseif (strcmp(sampleformat, 'long'))
  80       formatid = 1;
  81       samplesize = 4;
  82     elseif (strcmp(sampleformat, 'float'))
  83       formatid = 3;
  84       samplesize = 4;
  85     elseif (strcmp(sampleformat, 'double'))
  86       formatid = 3;
  87       samplesize = 8;
  88     elseif (strcmp(sampleformat, 'alaw'))
  89       formatid = 6;
  90       samplesize = 1;
  91     elseif (strcmp(sampleformat, 'ulaw'))
  92       formatid = 7;
  93       samplesize = 1;
  94     else
  95       error("%s is invalid format for .wav file\n", sampleformat);
  96     end
  97     datasize = channels*samplesize*samples;
  98
  99     [file, msg] = fopen(path, 'wb');
 100     if (file == -1)
 101       error("%s: %s", msg, path);
 102     end
 103
 104     ## write the magic header
 105     arch = 'ieee-le';
 106     fwrite(file, toascii('RIFF'), 'char');
 107     fwrite(file, datasize+36, 'long', 0, arch);
 108     fwrite(file, toascii('WAVE'), 'char');
 109
 110     ## write the "fmt " section
 111     fwrite(file, toascii('fmt '), 'char');
 112     fwrite(file, 16, 'long', 0, arch);
 113     fwrite(file, formatid, 'short', 0, arch);
 114     fwrite(file, channels, 'short', 0, arch);
 115     fwrite(file, rate, 'long', 0, arch);
 116     fwrite(file, rate*channels*samplesize, 'long', 0, arch);
 117     fwrite(file, channels*samplesize, 'short', 0, arch);
 118     fwrite(file, samplesize*8, 'short', 0, arch);
 119
 120     ## write the "data" section
 121     fwrite(file, toascii('data'), 'char');
 122     fwrite(file, datasize, 'long', 0, arch);
 123
 124   ## Sun .au format
 125   elseif strcmp(ext, 'au')
 126
 127     ## Header format obtained from sox/au.c
 128     ## September 25, 1991
 129     ## Copyright 1991 Guido van Rossum And Sundry Contributors
 130     ## This source code is freely redistributable and may be used for
 131     ## any purpose.  This copyright notice must be maintained.
 132     ## Guido van Rossum And Sundry Contributors are not responsible for
 133     ## the consequences of using this software.
 134
 135     if (strcmp(sampleformat, 'ulaw'))
 136       formatid = 1;
 137       samplesize = 1;
 138     elseif (strcmp(sampleformat,'uchar'))
 139       formatid = 2;
 140       samplesize = 1;
 141     elseif (strcmp(sampleformat,'short'))
 142       formatid = 3;
 143       samplesize = 2;
 144     elseif (strcmp(sampleformat, 'long'))
 145       formatid = 5;
 146       samplesize = 4;
 147     elseif (strcmp(sampleformat, 'float'))
 148       formatid = 6;
 149       samplesize = 4;
 150     elseif (strcmp(sampleformat, 'double'))
 151       formatid = 7;
 152       samplesize = 8;
 153     else
 154       error("%s is invalid format for .au file\n", sampleformat);
 155     end
 156     datasize = channels*samplesize*samples;
 157
 158     [file, msg] = fopen(path, 'wb');
 159     if (file == -1)
 160       error("%s: %s", msg, path);
 161     end
 162
 163     arch = 'ieee-be';
 164     fwrite(file, toascii('.snd'), 'char');
 165     fwrite(file, 24, 'long', 0, arch);
 166     fwrite(file, datasize, 'long', 0, arch);
 167     fwrite(file, formatid, 'long', 0, arch);
 168     fwrite(file, rate, 'long', 0, arch);
 169     fwrite(file, channels, 'long', 0, arch);
 170
 171   ## Apple/SGI .aiff format
 172   elseif strcmp(ext,'aiff') || strcmp(ext,'aif')
 173
 174     ## Header format obtained from sox/aiff.c
 175     ## September 25, 1991
 176     ## Copyright 1991 Guido van Rossum And Sundry Contributors
 177     ## This source code is freely redistributable and may be used for
 178     ## any purpose.  This copyright notice must be maintained.
 179     ## Guido van Rossum And Sundry Contributors are not responsible for
 180     ## the consequences of using this software.
 181     ##
 182     ## IEEE 80-bit float I/O taken from
 183     ##        ftp://ftp.mathworks.com/pub/contrib/signal/osprey.tar
 184     ##        David K. Mellinger
 185     ##        dave@mbari.org
 186     ##        +1-831-775-1805
 187     ##        fax       -1620
 188     ##        Monterey Bay Aquarium Research Institute
 189     ##        7700 Sandholdt Road
 190
 191     if (strcmp(sampleformat,'uchar'))
 192       samplesize = 1;
 193     elseif (strcmp(sampleformat,'short'))
 194       samplesize = 2;
 195     elseif (strcmp(sampleformat, 'long'))
 196       samplesize = 4;
 197     else
 198       error("%s is invalid format for .aiff file\n", sampleformat);
 199     end
 200     datasize = channels*samplesize*samples;
 201
 202     [file, msg] = fopen(path, 'wb');
 203     if (file == -1)
 204       error("%s: %s", msg, path);
 205     end
 206
 207     ## write the magic header
 208     arch = 'ieee-be';
 209     fwrite(file, toascii('FORM'), 'char');
 210     fwrite(file, datasize+46, 'long', 0, arch);
 211     fwrite(file, toascii('AIFF'), 'char');
 212
 213     ## write the "COMM" section
 214     fwrite(file, toascii('COMM'), 'char');
 215     fwrite(file, 18, 'long', 0, arch);
 216     fwrite(file, channels, 'short', 0, arch);
 217     fwrite(file, samples, 'long', 0, arch);
 218     fwrite(file, 8*samplesize, 'short', 0, arch);
 219     fwrite(file, 16414, 'ushort', 0, arch);         % sample rate exponent
 220     fwrite(file, [rate, 0], 'ulong', 0, arch);       % sample rate mantissa
 221
 222     ## write the "SSND" section
 223     fwrite(file, toascii('SSND'), 'char');
 224     fwrite(file, datasize+8, 'long', 0, arch); # section length
 225     fwrite(file, 0, 'long', 0, arch); # block size
 226     fwrite(file, 0, 'long', 0, arch); # offset
 227
 228   ## file extension unknown
 229   else
 230     error('ausave(filename.ext,...) understands .wav .au and .aiff only');
 231   end
 232
 233   ## Make sure the data fits into the sample range
 234   scale = max(abs(data(:)));
 235   if (scale > 1.0)
 236     warning("ausave: audio data exceeds range [-1,1] --- rescaling");
 237     data = data / scale;
 238   endif
 239
 240   ## convert samples from range [-1, 1]
 241   if strcmp(sampleformat, 'alaw')
 242     error("FIXME: ausave needs linear to alaw conversion\n");
 243     precision = 'uchar';
 244   elseif strcmp(sampleformat, 'ulaw')
 245     data = lin2mu(data, 0);
 246     precision = 'uchar'
 247   elseif strcmp(sampleformat, 'uchar')
 248     data = round((data+1)*127.5);
 249     precision = 'uchar';
 250   elseif strcmp(sampleformat, 'short')
 251     data = round(data*32767.5 - 0.5);
 252     precision = 'short';
 253   elseif strcmp(sampleformat, 'long')
 254     data = round(data*(2^31-0.5) - 0.5);
 255     precision = 'long';
 256   else
 257     precision = sampleformat;
 258   end
 259   fwrite(file, data', precision, 0, arch);
 260   fclose(file);
 261
 262 endfunction