adx: calculate correct LPC coeffs
[ffmpeg.git] / libavcodec / adxdec.c
1 /*
2  * ADX ADPCM codecs
3  * Copyright (c) 2001,2003 BERO
4  *
5  * This file is part of Libav.
6  *
7  * Libav is free software; you can redistribute it and/or
8  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
9  * License as published by the Free Software Foundation; either
10  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
11  *
12  * Libav 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 GNU
15  * Lesser General Public License for more details.
16  *
17  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
18  * License along with Libav; if not, write to the Free Software
19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
20  */
21
22 #include "libavutil/intreadwrite.h"
23 #include "avcodec.h"
24 #include "adx.h"
25 #include "get_bits.h"
26
27 /**
28  * @file
29  * SEGA CRI adx codecs.
30  *
31  * Reference documents:
32  * http://ku-www.ss.titech.ac.jp/~yatsushi/adx.html
33  * adx2wav & wav2adx http://www.geocities.co.jp/Playtown/2004/
34  */
35
36 static av_cold int adx_decode_init(AVCodecContext *avctx)
37 {
38     avctx->sample_fmt = AV_SAMPLE_FMT_S16;
39     return 0;
40 }
41
42 /**
43  * Decode 32 samples from 18 bytes.
44  *
45  * A 16-bit scalar value is applied to 32 residuals, which then have a
46  * 2nd-order LPC filter applied to it to form the output signal for a single
47  * channel.
48  */
49 static void adx_decode(ADXContext *c, int16_t *out, const uint8_t *in, int ch)
50 {
51     ADXChannelState *prev = &c->prev[ch];
52     GetBitContext gb;
53     int scale = AV_RB16(in);
54     int i;
55     int s0, s1, s2, d;
56
57     init_get_bits(&gb, in + 2, (18 - 2) * 8);
58     s1 = prev->s1;
59     s2 = prev->s2;
60     for (i = 0; i < 32; i++) {
61         d  = get_sbits(&gb, 4);
62         s0 = ((d << COEFF_BITS) * scale + c->coeff[0] * s1 + c->coeff[1] * s2) >> COEFF_BITS;
63         s2 = s1;
64         s1 = av_clip_int16(s0);
65         *out = s1;
66         out += c->channels;
67     }
68     prev->s1 = s1;
69     prev->s2 = s2;
70 }
71
72 /**
73  * Decode stream header.
74  *
75  * @param avctx   codec context
76  * @param buf     packet data
77  * @param bufsize packet size
78  * @return data offset or negative error code if header is invalid
79  */
80 static int adx_decode_header(AVCodecContext *avctx, const uint8_t *buf,
81                              int bufsize)
82 {
83     ADXContext *c = avctx->priv_data;
84     int offset, cutoff;
85
86     if (AV_RB16(buf) != 0x8000)
87         return AVERROR_INVALIDDATA;
88     offset = AV_RB16(buf + 2) + 4;
89     if (bufsize < offset || memcmp(buf + offset - 6, "(c)CRI", 6))
90         return AVERROR_INVALIDDATA;
91
92     c->channels = avctx->channels = buf[7];
93     if (avctx->channels > 2)
94         return AVERROR_INVALIDDATA;
95     avctx->sample_rate = AV_RB32(buf + 8);
96     if (avctx->sample_rate < 1 ||
97         avctx->sample_rate > INT_MAX / (avctx->channels * 18 * 8))
98         return AVERROR_INVALIDDATA;
99     avctx->bit_rate    = avctx->sample_rate * avctx->channels * 18 * 8 / 32;
100
101     cutoff = AV_RB16(buf + 16);
102     ff_adx_calculate_coeffs(cutoff, avctx->sample_rate, COEFF_BITS, c->coeff);
103
104     return offset;
105 }
106
107 static int adx_decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data, int *data_size,
108                             AVPacket *avpkt)
109 {
110     const uint8_t *buf0 = avpkt->data;
111     int buf_size        = avpkt->size;
112     ADXContext *c       = avctx->priv_data;
113     int16_t *samples    = data;
114     const uint8_t *buf  = buf0;
115     int rest            = buf_size;
116
117     if (!c->header_parsed) {
118         int hdrsize = adx_decode_header(avctx, buf, rest);
119         if (hdrsize < 0) {
120             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid stream header\n");
121             return hdrsize;
122         }
123         c->header_parsed = 1;
124         buf  += hdrsize;
125         rest -= hdrsize;
126     }
127
128     /* 18 bytes of data are expanded into 32*2 bytes of audio,
129        so guard against buffer overflows */
130     if (rest / 18 > *data_size / 64)
131         rest = (*data_size / 64) * 18;
132
133     if (c->in_temp) {
134         int copysize = 18 * avctx->channels - c->in_temp;
135         memcpy(c->dec_temp + c->in_temp, buf, copysize);
136         rest -= copysize;
137         buf  += copysize;
138         adx_decode(c, samples, c->dec_temp, 0);
139         if (avctx->channels == 2)
140             adx_decode(c, samples + 1, c->dec_temp + 18, 1);
141         samples += 32 * c->channels;
142     }
143
144     while (rest >= 18 * c->channels) {
145         adx_decode(c, samples, buf, 0);
146         if (c->channels == 2)
147             adx_decode(c, samples + 1, buf + 18, 1);
148         rest    -= 18 * c->channels;
149         buf     += 18 * c->channels;
150         samples += 32 * c->channels;
151     }
152
153     c->in_temp = rest;
154     if (rest) {
155         memcpy(c->dec_temp, buf, rest);
156         buf += rest;
157     }
158     *data_size = (uint8_t*)samples - (uint8_t*)data;
159     return buf - buf0;
160 }
161
162 AVCodec ff_adpcm_adx_decoder = {
163     .name           = "adpcm_adx",
164     .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
165     .id             = CODEC_ID_ADPCM_ADX,
166     .priv_data_size = sizeof(ADXContext),
167     .init           = adx_decode_init,
168     .decode         = adx_decode_frame,
169     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("SEGA CRI ADX ADPCM"),
170 };