Rename interpretor to interpreter.
[Faustine.git] / interpreter / faustio.ml
diff --git a/interpreter/faustio.ml b/interpreter/faustio.ml
new file mode 100644 (file)
index 0000000..7df74a6
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,199 @@
+(**
+       Module: Faustio 
+       Description: audio input/output, csv input/output
+       @author WANG Haisheng   
+       Created: 12/08/2013     Modified: 13/08/2013
+*)
+
+open Types;;
+open Basic;;
+open Value;;
+open Signal;;
+open Beam;;
+open Aux;;
+
+let csv_read_buffer_length = 0xFFFF;;
+
+class virtual io = 
+  object
+    val mutable _basename = ""
+    val mutable _dir = ""
+    method set : string -> string -> unit = 
+      fun (dir : string) ->
+       fun (basename : string) ->
+         _basename <- basename; _dir <- dir
+
+    method virtual read : string array -> beam
+    method virtual write : rate array -> data -> string array
+    
+    method private concat : data -> matrix = 
+      fun (origin : data) ->
+       Array.map Array.concat (Array.map Array.to_list origin)
+
+    method private channels : data -> int array = 
+      fun data ->
+       let get_channel = fun s -> 
+         let l = Array.length s in
+         Array.length s.(l - 1) in
+       Array.map get_channel data  
+  end;;
+
+class waveio : io_type = 
+  object (self)
+    inherit io
+    method read : string array -> beam = 
+      fun (paths : string array) ->
+       let n = Array.length paths in
+       if n = 0 then
+         new beam [||]
+       else 
+         let signals = 
+           let files = Array.map Sndfile.openfile paths in
+           let frames = Array.map Int64.to_int 
+               (Array.map Sndfile.frames files) in
+           let make_rate = 
+             fun (denom : int) ->
+               fun (num : int) ->
+                 new rate num denom in
+           let nums = Array.map Sndfile.samplerate files in
+           let rates = Array.map (make_rate 1) nums in
+           let create_container = fun l -> Array.create l 1. in
+           let containers = Array.map create_container frames in
+           let _ = array_map2 Sndfile.read files containers in
+           let _ = Array.map Sndfile.close files in
+           let stream2func = 
+             fun stream -> fun t -> new value (R stream.(t)) in
+           array_map2 (new signal) rates (Array.map stream2func containers) in
+         new beam signals
+
+    method write : rate array -> data -> string array = 
+      fun (rates : rate array) ->
+       fun (output : data) ->
+         let n = Array.length output in          
+         let paths = Array.init n (fun i -> 
+           _dir ^ _basename ^ (string_of_int (i + 1)) ^ ".wav") in
+         let get_freq = fun (r : rate) -> r#to_int in
+         let freqs = Array.map get_freq rates in
+
+         let files = 
+           let channels = self#channels output in 
+           let file_format = Sndfile.format 
+               Sndfile.MAJOR_WAV Sndfile.MINOR_PCM_16 in
+           let openwr = fun path -> fun channel -> fun freq ->
+             Sndfile.openfile ~info:(Sndfile.RDWR, file_format, channel, freq) path in
+           array_map3 openwr paths channels freqs in 
+
+           let data = self#concat output in
+           let _ = array_map2 Sndfile.write files data in
+           let _ = Array.map Sndfile.close files in
+         paths
+  end;;
+
+
+
+class csvio : io_type = 
+  object (self)
+    inherit io
+    method private csvread : in_channel -> signal = 
+      fun (ic : in_channel) ->
+       let buffer = Buffer.create csv_read_buffer_length in
+       let () = 
+         try
+           while true do
+             Buffer.add_string buffer (input_line ic);
+             Buffer.add_char buffer '\t';
+           done; 
+         with End_of_file -> () in
+       let content = Buffer.contents buffer in
+       let lines = Str.split (Str.regexp "\t") content in
+       let elements = List.map (Str.split (Str.regexp ",")) lines in
+       let data = 
+         let data_in_list = List.map (List.map float_of_string) elements in
+         Array.of_list (List.map Array.of_list data_in_list) in      
+       let values = 
+         let convertor = new value Zero in
+         Array.map (convertor#of_float_array) data in
+       new signal (new rate 0 1) (Array.get values)
+
+    method read : string array -> beam =
+      fun (paths : string array) ->
+       let files = Array.map open_in paths in
+       let signals = Array.map self#csvread files in
+       new beam signals
+
+    method write : rate array -> data -> string array = 
+      fun (rates : rate array) ->
+       fun (data : data) ->
+         let paths = 
+           let n = Array.length data in
+           let path_pattern = fun i -> 
+             _dir ^ _basename ^ (string_of_int (i + 1)) ^ ".csv" in
+           Array.init n path_pattern in          
+
+         let files = Array.map open_out paths in
+         let strings = 
+           let value2string : float array -> string =
+             fun (v : float array) ->
+               let strings = Array.map string_of_float v in
+               String.concat "," (Array.to_list strings) in
+           let signal2string : float array array -> string = 
+             fun (s : float array array) -> 
+               let lines = Array.map value2string s in
+               String.concat "\n" (Array.to_list lines) in
+           Array.map signal2string data in
+         let _ = array_map2 output_string files strings in
+         let _ = Array.map close_out files in
+         paths
+  end;;
+
+
+class iomanager = 
+  object (self)
+    val wave = new waveio
+    val csv = new csvio
+    val mutable _dir = ""
+    val mutable _format = ""
+    val mutable _basename = ""
+
+    method private grab_format : string -> string = 
+      fun (path : string) ->
+       let fragments = Str.split (Str.regexp "\.") path in
+       let n = List.length fragments in
+       List.nth fragments (n - 1)      
+
+    method read : string list -> beam_type = 
+      fun (paths : string list) ->
+       let formats = List.map self#grab_format paths in
+       let read_one : string -> string -> beam_type = 
+         fun (format : string) ->
+           fun (path : string) ->
+             if format = "wav" then wave#read [|path|]
+             else if format = "csv" then csv#read [|path|]
+             else raise (Invalid_argument "Unknown format.") in
+       let beams = List.map2 read_one formats paths in
+       let concat : beam_type -> beam_type -> beam_type = 
+         fun b1 -> fun b2 -> b1#append b2 in
+       List.fold_left concat (new beam [||]) beams
+             
+    method set : string -> string -> string -> unit = 
+      fun (dir : string) ->
+       fun (format : string) ->
+         fun (basename : string) ->
+           _dir <- dir; 
+           _format <- format; 
+           _basename <- basename;
+           wave#set _dir _basename;
+           csv#set _dir _basename
+
+    method write : rate array -> data -> string array = 
+      fun (rates : rate array) ->
+       fun (data : data) ->
+         if _format = "" then
+           raise (Invalid_argument "output format unset.")
+         else if _format = "wav" then 
+           wave#write rates data
+         else if _format = "csv" then
+           csv#write rates data 
+         else raise (Invalid_argument "unknown format.")
+       
+  end;;