remove numerous definitions of BE_*/LE_* macros; convert FOURCC_TAG ->
[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 } DPCMContext;
43
44 #define SATURATE_S16(x)  if (x < -32768) x = -32768; \
45   else if (x > 32767) x = 32767;
46 #define SE_16BIT(x)  if (x & 0x8000) x -= 0x10000;
47
48 static int interplay_delta_table[] = {
49          0,      1,      2,      3,      4,      5,      6,      7,
50          8,      9,     10,     11,     12,     13,     14,     15,
51         16,     17,     18,     19,     20,     21,     22,     23,
52         24,     25,     26,     27,     28,     29,     30,     31,
53         32,     33,     34,     35,     36,     37,     38,     39,
54         40,     41,     42,     43,     47,     51,     56,     61,
55         66,     72,     79,     86,     94,    102,    112,    122,
56        133,    145,    158,    173,    189,    206,    225,    245,
57        267,    292,    318,    348,    379,    414,    452,    493,
58        538,    587,    640,    699,    763,    832,    908,    991,
59       1081,   1180,   1288,   1405,   1534,   1673,   1826,   1993,
60       2175,   2373,   2590,   2826,   3084,   3365,   3672,   4008,
61       4373,   4772,   5208,   5683,   6202,   6767,   7385,   8059,
62       8794,   9597,  10472,  11428,  12471,  13609,  14851,  16206,
63      17685,  19298,  21060,  22981,  25078,  27367,  29864,  32589,
64     -29973, -26728, -23186, -19322, -15105, -10503,  -5481,     -1,
65          1,      1,   5481,  10503,  15105,  19322,  23186,  26728,
66      29973, -32589, -29864, -27367, -25078, -22981, -21060, -19298,
67     -17685, -16206, -14851, -13609, -12471, -11428, -10472,  -9597,
68      -8794,  -8059,  -7385,  -6767,  -6202,  -5683,  -5208,  -4772,
69      -4373,  -4008,  -3672,  -3365,  -3084,  -2826,  -2590,  -2373,
70      -2175,  -1993,  -1826,  -1673,  -1534,  -1405,  -1288,  -1180,
71      -1081,   -991,   -908,   -832,   -763,   -699,   -640,   -587,
72       -538,   -493,   -452,   -414,   -379,   -348,   -318,   -292,
73       -267,   -245,   -225,   -206,   -189,   -173,   -158,   -145,
74       -133,   -122,   -112,   -102,    -94,    -86,    -79,    -72,
75        -66,    -61,    -56,    -51,    -47,    -43,    -42,    -41,
76        -40,    -39,    -38,    -37,    -36,    -35,    -34,    -33,
77        -32,    -31,    -30,    -29,    -28,    -27,    -26,    -25,
78        -24,    -23,    -22,    -21,    -20,    -19,    -18,    -17,
79        -16,    -15,    -14,    -13,    -12,    -11,    -10,     -9,
80         -8,     -7,     -6,     -5,     -4,     -3,     -2,     -1
81
82 };
83
84 static int dpcm_decode_init(AVCodecContext *avctx)
85 {
86     DPCMContext *s = avctx->priv_data;
87     int i;
88     short square;
89
90     s->channels = avctx->channels;
91
92     switch(avctx->codec->id) {
93
94     case CODEC_ID_ROQ_DPCM:
95         /* initialize square table */
96         for (i = 0; i < 128; i++) {
97             square = i * i;
98             s->roq_square_array[i] = square;
99             s->roq_square_array[i + 128] = -square;
100         }
101         break;
102
103     default:
104         break;
105     }
106
107     return 0;
108 }
109
110 static int dpcm_decode_frame(AVCodecContext *avctx,
111                              void *data, int *data_size,
112                              uint8_t *buf, int buf_size)
113 {
114     DPCMContext *s = avctx->priv_data;
115     int in, out = 0;
116     int predictor[2];
117     int channel_number = 0;
118     short *output_samples = data;
119     int shift[2];
120     unsigned char byte;
121     short diff;
122
123     if (!buf_size)
124         return 0;
125
126     switch(avctx->codec->id) {
127
128     case CODEC_ID_ROQ_DPCM:
129         if (s->channels == 1)
130             predictor[0] = LE_16(&buf[6]);
131         else {
132             predictor[0] = buf[7] << 8;
133             predictor[1] = buf[6] << 8;
134         }
135         SE_16BIT(predictor[0]);
136         SE_16BIT(predictor[1]);
137
138         /* decode the samples */
139         for (in = 8, out = 0; in < buf_size; in++, out++) {
140             predictor[channel_number] += s->roq_square_array[buf[in]];
141             SATURATE_S16(predictor[channel_number]);
142             output_samples[out] = predictor[channel_number];
143
144             /* toggle channel */
145             channel_number ^= s->channels - 1;
146         }
147         break;
148
149     case CODEC_ID_INTERPLAY_DPCM:
150         in = 6;  /* skip over the stream mask and stream length */
151         predictor[0] = LE_16(&buf[in]);
152         in += 2;
153         SE_16BIT(predictor[0])
154         output_samples[out++] = predictor[0];
155         if (s->channels == 2) {
156             predictor[1] = LE_16(&buf[in]);
157             in += 2;
158             SE_16BIT(predictor[1])
159             output_samples[out++] = predictor[1];
160         }
161
162         while (in < buf_size) {
163             predictor[channel_number] += interplay_delta_table[buf[in++]];
164             SATURATE_S16(predictor[channel_number]);
165             output_samples[out++] = predictor[channel_number];
166
167             /* toggle channel */
168             channel_number ^= s->channels - 1;
169         }
170
171         break;
172
173     case CODEC_ID_XAN_DPCM:
174         in = 0;
175         shift[0] = shift[1] = 4;
176         predictor[0] = LE_16(&buf[in]);
177         in += 2;
178         SE_16BIT(predictor[0]);
179         if (s->channels == 2) {
180             predictor[1] = LE_16(&buf[in]);
181             in += 2;
182             SE_16BIT(predictor[1]);
183         }
184
185         while (in < buf_size) {
186             byte = buf[in++];
187             diff = (byte & 0xFC) << 8;
188             if ((byte & 0x03) == 3)
189                 shift[channel_number]++;
190             else
191                 shift[channel_number] -= (2 * (byte & 3));
192             /* saturate the shifter to a lower limit of 0 */
193             if (shift[channel_number] < 0)
194                 shift[channel_number] = 0;
195
196             diff >>= shift[channel_number];
197             predictor[channel_number] += diff;
198
199             SATURATE_S16(predictor[channel_number]);
200             output_samples[out++] = predictor[channel_number];
201
202             /* toggle channel */
203             channel_number ^= s->channels - 1;
204         }
205         break;
206     }
207
208     *data_size = out * sizeof(short);
209     return buf_size;
210 }
211
212 AVCodec roq_dpcm_decoder = {
213     "roq_dpcm",
214     CODEC_TYPE_AUDIO,
215     CODEC_ID_ROQ_DPCM,
216     sizeof(DPCMContext),
217     dpcm_decode_init,
218     NULL,
219     NULL,
220     dpcm_decode_frame,
221 };
222
223 AVCodec interplay_dpcm_decoder = {
224     "interplay_dpcm",
225     CODEC_TYPE_AUDIO,
226     CODEC_ID_INTERPLAY_DPCM,
227     sizeof(DPCMContext),
228     dpcm_decode_init,
229     NULL,
230     NULL,
231     dpcm_decode_frame,
232 };
233
234 AVCodec xan_dpcm_decoder = {
235     "xan_dpcm",
236     CODEC_TYPE_AUDIO,
237     CODEC_ID_XAN_DPCM,
238     sizeof(DPCMContext),
239     dpcm_decode_init,
240     NULL,
241     NULL,
242     dpcm_decode_frame,
243 };