binkaudio: remove unused copy of AVCodecContext*
[ffmpeg.git] / libavcodec / binkaudio.c
1 /*
2  * Bink Audio decoder
3  * Copyright (c) 2007-2010 Peter Ross (pross@xvid.org)
4  * Copyright (c) 2009 Daniel Verkamp (daniel@drv.nu)
5  *
6  * This file is part of FFmpeg.
7  *
8  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
9  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
10  * License as published by the Free Software Foundation; either
11  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
12  *
13  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
14  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
15  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
16  * Lesser General Public License for more details.
17  *
18  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
19  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
20  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
21  */
22
23 /**
24  * @file
25  * Bink Audio decoder
26  *
27  * Technical details here:
28  *  http://wiki.multimedia.cx/index.php?title=Bink_Audio
29  */
30
31 #include "avcodec.h"
32 #define ALT_BITSTREAM_READER_LE
33 #include "get_bits.h"
34 #include "dsputil.h"
35 #include "fft.h"
36 #include "fmtconvert.h"
37
38 extern const uint16_t ff_wma_critical_freqs[25];
39
40 #define MAX_CHANNELS 2
41 #define BINK_BLOCK_MAX_SIZE (MAX_CHANNELS << 11)
42
43 typedef struct {
44     GetBitContext gb;
45     DSPContext dsp;
46     FmtConvertContext fmt_conv;
47     int first;
48     int channels;
49     int frame_len;          ///< transform size (samples)
50     int overlap_len;        ///< overlap size (samples)
51     int block_size;
52     int num_bands;
53     unsigned int *bands;
54     float root;
55     DECLARE_ALIGNED(16, FFTSample, coeffs)[BINK_BLOCK_MAX_SIZE];
56     DECLARE_ALIGNED(16, short, previous)[BINK_BLOCK_MAX_SIZE / 16];  ///< coeffs from previous audio block
57     float *coeffs_ptr[MAX_CHANNELS]; ///< pointers to the coeffs arrays for float_to_int16_interleave
58     union {
59         RDFTContext rdft;
60         DCTContext dct;
61     } trans;
62 } BinkAudioContext;
63
64
65 static av_cold int decode_init(AVCodecContext *avctx)
66 {
67     BinkAudioContext *s = avctx->priv_data;
68     int sample_rate = avctx->sample_rate;
69     int sample_rate_half;
70     int i;
71     int frame_len_bits;
72
73     dsputil_init(&s->dsp, avctx);
74     ff_fmt_convert_init(&s->fmt_conv, avctx);
75
76     /* determine frame length */
77     if (avctx->sample_rate < 22050) {
78         frame_len_bits = 9;
79     } else if (avctx->sample_rate < 44100) {
80         frame_len_bits = 10;
81     } else {
82         frame_len_bits = 11;
83     }
84     s->frame_len = 1 << frame_len_bits;
85
86     if (avctx->channels > MAX_CHANNELS) {
87         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "too many channels: %d\n", avctx->channels);
88         return -1;
89     }
90
91     if (avctx->codec->id == CODEC_ID_BINKAUDIO_RDFT) {
92         // audio is already interleaved for the RDFT format variant
93         sample_rate  *= avctx->channels;
94         s->frame_len *= avctx->channels;
95         s->channels = 1;
96         if (avctx->channels == 2)
97             frame_len_bits++;
98     } else {
99         s->channels = avctx->channels;
100     }
101
102     s->overlap_len   = s->frame_len / 16;
103     s->block_size    = (s->frame_len - s->overlap_len) * s->channels;
104     sample_rate_half = (sample_rate + 1) / 2;
105     s->root          = 2.0 / sqrt(s->frame_len);
106
107     /* calculate number of bands */
108     for (s->num_bands = 1; s->num_bands < 25; s->num_bands++)
109         if (sample_rate_half <= ff_wma_critical_freqs[s->num_bands - 1])
110             break;
111
112     s->bands = av_malloc((s->num_bands + 1) * sizeof(*s->bands));
113     if (!s->bands)
114         return AVERROR(ENOMEM);
115
116     /* populate bands data */
117     s->bands[0] = 1;
118     for (i = 1; i < s->num_bands; i++)
119         s->bands[i] = ff_wma_critical_freqs[i - 1] * (s->frame_len / 2) / sample_rate_half;
120     s->bands[s->num_bands] = s->frame_len / 2;
121
122     s->first = 1;
123     avctx->sample_fmt = AV_SAMPLE_FMT_S16;
124
125     for (i = 0; i < s->channels; i++)
126         s->coeffs_ptr[i] = s->coeffs + i * s->frame_len;
127
128     if (CONFIG_BINKAUDIO_RDFT_DECODER && avctx->codec->id == CODEC_ID_BINKAUDIO_RDFT)
129         ff_rdft_init(&s->trans.rdft, frame_len_bits, DFT_C2R);
130     else if (CONFIG_BINKAUDIO_DCT_DECODER)
131         ff_dct_init(&s->trans.dct, frame_len_bits, DCT_III);
132     else
133         return -1;
134
135     return 0;
136 }
137
138 static float get_float(GetBitContext *gb)
139 {
140     int power = get_bits(gb, 5);
141     float f = ldexpf(get_bits_long(gb, 23), power - 23);
142     if (get_bits1(gb))
143         f = -f;
144     return f;
145 }
146
147 static const uint8_t rle_length_tab[16] = {
148     2, 3, 4, 5, 6, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 32, 64
149 };
150
151 /**
152  * Decode Bink Audio block
153  * @param[out] out Output buffer (must contain s->block_size elements)
154  */
155 static void decode_block(BinkAudioContext *s, short *out, int use_dct)
156 {
157     int ch, i, j, k;
158     float q, quant[25];
159     int width, coeff;
160     GetBitContext *gb = &s->gb;
161
162     if (use_dct)
163         skip_bits(gb, 2);
164
165     for (ch = 0; ch < s->channels; ch++) {
166         FFTSample *coeffs = s->coeffs_ptr[ch];
167         q = 0.0f;
168         coeffs[0] = get_float(gb) * s->root;
169         coeffs[1] = get_float(gb) * s->root;
170
171         for (i = 0; i < s->num_bands; i++) {
172             /* constant is result of 0.066399999/log10(M_E) */
173             int value = get_bits(gb, 8);
174             quant[i] = expf(FFMIN(value, 95) * 0.15289164787221953823f) * s->root;
175         }
176
177         // find band (k)
178         for (k = 0; s->bands[k] < 1; k++) {
179             q = quant[k];
180         }
181
182         // parse coefficients
183         i = 2;
184         while (i < s->frame_len) {
185             if (get_bits1(gb)) {
186                 j = i + rle_length_tab[get_bits(gb, 4)] * 8;
187             } else {
188                 j = i + 8;
189             }
190
191             j = FFMIN(j, s->frame_len);
192
193             width = get_bits(gb, 4);
194             if (width == 0) {
195                 memset(coeffs + i, 0, (j - i) * sizeof(*coeffs));
196                 i = j;
197                 while (s->bands[k] * 2 < i)
198                     q = quant[k++];
199             } else {
200                 while (i < j) {
201                     if (s->bands[k] * 2 == i)
202                         q = quant[k++];
203                     coeff = get_bits(gb, width);
204                     if (coeff) {
205                         if (get_bits1(gb))
206                             coeffs[i] = -q * coeff;
207                         else
208                             coeffs[i] =  q * coeff;
209                     } else {
210                         coeffs[i] = 0.0f;
211                     }
212                     i++;
213                 }
214             }
215         }
216
217         if (CONFIG_BINKAUDIO_DCT_DECODER && use_dct) {
218             coeffs[0] /= 0.5;
219             ff_dct_calc (&s->trans.dct,  coeffs);
220             s->dsp.vector_fmul_scalar(coeffs, coeffs, s->frame_len / 2, s->frame_len);
221         }
222         else if (CONFIG_BINKAUDIO_RDFT_DECODER)
223             ff_rdft_calc(&s->trans.rdft, coeffs);
224     }
225
226     s->fmt_conv.float_to_int16_interleave(out, (const float **)s->coeffs_ptr,
227                                           s->frame_len, s->channels);
228
229     if (!s->first) {
230         int count = s->overlap_len * s->channels;
231         int shift = av_log2(count);
232         for (i = 0; i < count; i++) {
233             out[i] = (s->previous[i] * (count - i) + out[i] * i) >> shift;
234         }
235     }
236
237     memcpy(s->previous, out + s->block_size,
238            s->overlap_len * s->channels * sizeof(*out));
239
240     s->first = 0;
241 }
242
243 static av_cold int decode_end(AVCodecContext *avctx)
244 {
245     BinkAudioContext * s = avctx->priv_data;
246     av_freep(&s->bands);
247     if (CONFIG_BINKAUDIO_RDFT_DECODER && avctx->codec->id == CODEC_ID_BINKAUDIO_RDFT)
248         ff_rdft_end(&s->trans.rdft);
249     else if (CONFIG_BINKAUDIO_DCT_DECODER)
250         ff_dct_end(&s->trans.dct);
251     return 0;
252 }
253
254 static void get_bits_align32(GetBitContext *s)
255 {
256     int n = (-get_bits_count(s)) & 31;
257     if (n) skip_bits(s, n);
258 }
259
260 static int decode_frame(AVCodecContext *avctx,
261                         void *data, int *data_size,
262                         AVPacket *avpkt)
263 {
264     BinkAudioContext *s = avctx->priv_data;
265     const uint8_t *buf  = avpkt->data;
266     int buf_size        = avpkt->size;
267     short *samples      = data;
268     short *samples_end  = (short*)((uint8_t*)data + *data_size);
269     int reported_size;
270     GetBitContext *gb = &s->gb;
271
272     init_get_bits(gb, buf, buf_size * 8);
273
274     reported_size = get_bits_long(gb, 32);
275     while (get_bits_count(gb) / 8 < buf_size &&
276            samples + s->block_size <= samples_end) {
277         decode_block(s, samples, avctx->codec->id == CODEC_ID_BINKAUDIO_DCT);
278         samples += s->block_size;
279         get_bits_align32(gb);
280     }
281
282     *data_size = FFMIN(reported_size, (uint8_t*)samples - (uint8_t*)data);
283     return buf_size;
284 }
285
286 AVCodec ff_binkaudio_rdft_decoder = {
287     "binkaudio_rdft",
288     AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
289     CODEC_ID_BINKAUDIO_RDFT,
290     sizeof(BinkAudioContext),
291     decode_init,
292     NULL,
293     decode_end,
294     decode_frame,
295     .long_name = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Bink Audio (RDFT)")
296 };
297
298 AVCodec ff_binkaudio_dct_decoder = {
299     "binkaudio_dct",
300     AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
301     CODEC_ID_BINKAUDIO_DCT,
302     sizeof(BinkAudioContext),
303     decode_init,
304     NULL,
305     decode_end,
306     decode_frame,
307     .long_name = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Bink Audio (DCT)")
308 };