MACRO-ize a bunch of redundant code blocks; fix 16-bit RGB modes (it's
[ffmpeg.git] / libavcodec / dpcm.c
1 /*
2  * Assorted DPCM codecs
3  * Copyright (c) 2003 The ffmpeg Project.
4  *
5  * This library is free software; you can redistribute it and/or
6  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
7  * License as published by the Free Software Foundation; either
8  * version 2 of the License, or (at your option) any later version.
9  *
10  * This library is distributed in the hope that it will be useful,
11  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
12  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
13  * Lesser General Public License for more details.
14  *
15  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
16  * License along with this library; if not, write to the Free Software
17  * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
18  */
19
20 /**
21  * @file: dpcm.c
22  * Assorted DPCM (differential pulse code modulation) audio codecs
23  * by Mike Melanson (melanson@pcisys.net)
24  * Xan DPCM decoder by Mario Brito (mbrito@student.dei.uc.pt)
25  * for more information on the specific data formats, visit:
26  *   http://www.pcisys.net/~melanson/codecs/simpleaudio.html
27  *
28  * Note about using the Xan DPCM decoder: Xan DPCM is used in AVI files
29  * found in the Wing Commander IV computer game. These AVI files contain
30  * WAVEFORMAT headers which report the audio format as 0x01: raw PCM.
31  * Clearly incorrect. To detect Xan DPCM, you will probably have to
32  * special-case your AVI demuxer to use Xan DPCM if the file uses 'Xxan'
33  * (Xan video) for its video codec. Alternately, such AVI files also contain
34  * the fourcc 'Axan' in the 'auds' chunk of the AVI header.
35  */
36
37 #include "avcodec.h"
38
39 typedef struct DPCMContext {
40     int channels;
41     short roq_square_array[256];
42     int last_delta[2];
43 } DPCMContext;
44
45 #define SATURATE_S16(x)  if (x < -32768) x = -32768; \
46   else if (x > 32767) x = 32767;
47 #define SE_16BIT(x)  if (x & 0x8000) x -= 0x10000;
48 #define LE_16(x)  ((((uint8_t*)(x))[1] << 8) | ((uint8_t*)(x))[0])
49 #define LE_32(x)  ((((uint8_t*)(x))[3] << 24) | \
50                    (((uint8_t*)(x))[2] << 16) | \
51                    (((uint8_t*)(x))[1] << 8) | \
52                     ((uint8_t*)(x))[0])
53
54 static int interplay_delta_table[] = {
55          0,      1,      2,      3,      4,      5,      6,      7,
56          8,      9,     10,     11,     12,     13,     14,     15,
57         16,     17,     18,     19,     20,     21,     22,     23,
58         24,     25,     26,     27,     28,     29,     30,     31,
59         32,     33,     34,     35,     36,     37,     38,     39,
60         40,     41,     42,     43,     47,     51,     56,     61,
61         66,     72,     79,     86,     94,    102,    112,    122,
62        133,    145,    158,    173,    189,    206,    225,    245,
63        267,    292,    318,    348,    379,    414,    452,    493,
64        538,    587,    640,    699,    763,    832,    908,    991,
65       1081,   1180,   1288,   1405,   1534,   1673,   1826,   1993,
66       2175,   2373,   2590,   2826,   3084,   3365,   3672,   4008,
67       4373,   4772,   5208,   5683,   6202,   6767,   7385,   8059,
68       8794,   9597,  10472,  11428,  12471,  13609,  14851,  16206,
69      17685,  19298,  21060,  22981,  25078,  27367,  29864,  32589,
70     -29973, -26728, -23186, -19322, -15105, -10503,  -5481,     -1,
71          1,      1,   5481,  10503,  15105,  19322,  23186,  26728,
72      29973, -32589, -29864, -27367, -25078, -22981, -21060, -19298,
73     -17685, -16206, -14851, -13609, -12471, -11428, -10472,  -9597,
74      -8794,  -8059,  -7385,  -6767,  -6202,  -5683,  -5208,  -4772,
75      -4373,  -4008,  -3672,  -3365,  -3084,  -2826,  -2590,  -2373,
76      -2175,  -1993,  -1826,  -1673,  -1534,  -1405,  -1288,  -1180,
77      -1081,   -991,   -908,   -832,   -763,   -699,   -640,   -587,
78       -538,   -493,   -452,   -414,   -379,   -348,   -318,   -292,
79       -267,   -245,   -225,   -206,   -189,   -173,   -158,   -145,
80       -133,   -122,   -112,   -102,    -94,    -86,    -79,    -72,
81        -66,    -61,    -56,    -51,    -47,    -43,    -42,    -41,
82        -40,    -39,    -38,    -37,    -36,    -35,    -34,    -33,
83        -32,    -31,    -30,    -29,    -28,    -27,    -26,    -25,
84        -24,    -23,    -22,    -21,    -20,    -19,    -18,    -17,
85        -16,    -15,    -14,    -13,    -12,    -11,    -10,     -9,
86         -8,     -7,     -6,     -5,     -4,     -3,     -2,     -1
87
88 };
89
90 static int dpcm_decode_init(AVCodecContext *avctx)
91 {
92     DPCMContext *s = avctx->priv_data;
93     int i;
94     short square;
95
96     s->channels = avctx->channels;
97
98     switch(avctx->codec->id) {
99
100     case CODEC_ID_ROQ_DPCM:
101         /* initialize square table */
102         for (i = 0; i < 128; i++) {
103             square = i * i;
104             s->roq_square_array[i] = square;
105             s->roq_square_array[i + 128] = -square;
106         }
107         break;
108
109     default:
110         break;
111     }
112
113     return 0;
114 }
115
116 static int dpcm_decode_frame(AVCodecContext *avctx,
117                              void *data, int *data_size,
118                              uint8_t *buf, int buf_size)
119 {
120     DPCMContext *s = avctx->priv_data;
121     int in, out = 0;
122     int i;
123     int predictor[2];
124     int channel_number = 0;
125     short *output_samples = data;
126     int sequence_number;
127     int shift[2];
128     unsigned char byte;
129     short diff;
130
131     switch(avctx->codec->id) {
132
133     case CODEC_ID_ROQ_DPCM:
134         if (s->channels == 1)
135             predictor[0] = LE_16(&buf[6]);
136         else {
137             predictor[0] = buf[7] << 8;
138             predictor[1] = buf[6] << 8;
139         }
140         SE_16BIT(predictor[0]);
141         SE_16BIT(predictor[1]);
142
143         /* decode the samples */
144         for (in = 8, out = 0; in < buf_size; in++, out++) {
145             predictor[channel_number] += s->roq_square_array[buf[in]];
146             SATURATE_S16(predictor[channel_number]);
147             output_samples[out] = predictor[channel_number];
148
149             /* toggle channel */
150             channel_number ^= s->channels - 1;
151         }
152         break;
153
154     case CODEC_ID_INTERPLAY_DPCM:
155         in = 0;
156         sequence_number = LE_16(&buf[in]);
157         in += 6;  /* skip over the stream mask and stream length */
158         if (sequence_number == 1) {
159             predictor[0] = LE_16(&buf[in]);
160             in += 2;
161             SE_16BIT(predictor[0])
162             if (s->channels == 2) {
163                 predictor[1] = LE_16(&buf[in]);
164                 SE_16BIT(predictor[1])
165                 in += 2;
166             }
167         } else {
168             for (i = 0; i < s->channels; i++)
169                 predictor[i] = s->last_delta[i];
170         }
171
172         while (in < buf_size) {
173             predictor[channel_number] += interplay_delta_table[buf[in++]];
174             SATURATE_S16(predictor[channel_number]);
175             output_samples[out++] = predictor[channel_number];
176
177             /* toggle channel */
178             channel_number ^= s->channels - 1;
179         }
180
181         /* save predictors for next round */
182         for (i = 0; i < s->channels; i++)
183             s->last_delta[i] = predictor[i];
184
185         break;
186
187     case CODEC_ID_XAN_DPCM:
188         in = 0;
189         shift[0] = shift[1] = 4;
190         predictor[0] = LE_16(&buf[in]);
191         in += 2;
192         SE_16BIT(predictor[0]);
193         if (s->channels == 2) {
194             predictor[1] = LE_16(&buf[in]);
195             in += 2;
196             SE_16BIT(predictor[1]);
197         }
198
199         while (in < buf_size) {
200             byte = buf[in++];
201             diff = (byte & 0xFC) << 8;
202             if ((byte & 0x03) == 3)
203                 shift[channel_number]++;
204             else
205                 shift[channel_number] -= (2 * (byte & 3));
206             /* saturate the shifter to a lower limit of 0 */
207             if (shift[channel_number] < 0)
208                 shift[channel_number] = 0;
209
210             diff >>= shift[channel_number];
211             predictor[channel_number] += diff;
212
213             SATURATE_S16(predictor[channel_number]);
214             output_samples[out++] = predictor[channel_number];
215
216             /* toggle channel */
217             channel_number ^= s->channels - 1;
218         }
219         break;
220     }
221
222     *data_size = out * sizeof(short);
223     return buf_size;
224 }
225
226 AVCodec roq_dpcm_decoder = {
227     "roq_dpcm",
228     CODEC_TYPE_AUDIO,
229     CODEC_ID_ROQ_DPCM,
230     sizeof(DPCMContext),
231     dpcm_decode_init,
232     NULL,
233     NULL,
234     dpcm_decode_frame,
235 };
236
237 AVCodec interplay_dpcm_decoder = {
238     "interplay_dpcm",
239     CODEC_TYPE_AUDIO,
240     CODEC_ID_INTERPLAY_DPCM,
241     sizeof(DPCMContext),
242     dpcm_decode_init,
243     NULL,
244     NULL,
245     dpcm_decode_frame,
246 };
247
248 AVCodec xan_dpcm_decoder = {
249     "xan_dpcm",
250     CODEC_TYPE_AUDIO,
251     CODEC_ID_XAN_DPCM,
252     sizeof(DPCMContext),
253     dpcm_decode_init,
254     NULL,
255     NULL,
256     dpcm_decode_frame,
257 };