Cosmetics: rename vars s/ctx/chd/
[ffmpeg.git] / libavcodec / mace.c
1 /*
2  * MACE decoder
3  * Copyright (c) 2002 Laszlo Torok <torokl@alpha.dfmk.hu>
4  *
5  * This file is part of FFmpeg.
6  *
7  * FFmpeg 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  * FFmpeg 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 FFmpeg; if not, write to the Free Software
19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
20  */
21
22 /**
23  * @file mace.c
24  * MACE decoder.
25  */
26
27 #include "avcodec.h"
28
29 /*
30  * Adapted to ffmpeg by Francois Revol <revol@free.fr>
31  * (removed 68k REG stuff, changed types, added some statics and consts,
32  * libavcodec api, context stuff, interlaced stereo out).
33  */
34
35 static const uint16_t MACEtab1[] = { 0xfff3, 0x0008, 0x004c, 0x00de, 0x00de, 0x004c, 0x0008, 0xfff3 };
36
37 static const uint16_t MACEtab3[] = { 0xffee, 0x008c, 0x008c, 0xffee };
38
39 static const int16_t MACEtab2[][4] = {
40     {    37,    116,    206,    330}, {    39,    121,    216,    346},
41     {    41,    127,    225,    361}, {    42,    132,    235,    377},
42     {    44,    137,    245,    392}, {    46,    144,    256,    410},
43     {    48,    150,    267,    428}, {    51,    157,    280,    449},
44     {    53,    165,    293,    470}, {    55,    172,    306,    490},
45     {    58,    179,    319,    511}, {    60,    187,    333,    534},
46     {    63,    195,    348,    557}, {    66,    205,    364,    583},
47     {    69,    214,    380,    609}, {    72,    223,    396,    635},
48     {    75,    233,    414,    663}, {    79,    244,    433,    694},
49     {    82,    254,    453,    725}, {    86,    265,    472,    756},
50     {    90,    278,    495,    792}, {    94,    290,    516,    826},
51     {    98,    303,    538,    862}, {   102,    316,    562,    901},
52     {   107,    331,    588,    942}, {   112,    345,    614,    983},
53     {   117,    361,    641,   1027}, {   122,    377,    670,   1074},
54     {   127,    394,    701,   1123}, {   133,    411,    732,   1172},
55     {   139,    430,    764,   1224}, {   145,    449,    799,   1280},
56     {   152,    469,    835,   1337}, {   159,    490,    872,   1397},
57     {   166,    512,    911,   1459}, {   173,    535,    951,   1523},
58     {   181,    558,    993,   1590}, {   189,    584,   1038,   1663},
59     {   197,    610,   1085,   1738}, {   206,    637,   1133,   1815},
60     {   215,    665,   1183,   1895}, {   225,    695,   1237,   1980},
61     {   235,    726,   1291,   2068}, {   246,    759,   1349,   2161},
62     {   257,    792,   1409,   2257}, {   268,    828,   1472,   2357},
63     {   280,    865,   1538,   2463}, {   293,    903,   1606,   2572},
64     {   306,    944,   1678,   2688}, {   319,    986,   1753,   2807},
65     {   334,   1030,   1832,   2933}, {   349,   1076,   1914,   3065},
66     {   364,   1124,   1999,   3202}, {   380,   1174,   2088,   3344},
67     {   398,   1227,   2182,   3494}, {   415,   1281,   2278,   3649},
68     {   434,   1339,   2380,   3811}, {   453,   1398,   2486,   3982},
69     {   473,   1461,   2598,   4160}, {   495,   1526,   2714,   4346},
70     {   517,   1594,   2835,   4540}, {   540,   1665,   2961,   4741},
71     {   564,   1740,   3093,   4953}, {   589,   1818,   3232,   5175},
72     {   615,   1898,   3375,   5405}, {   643,   1984,   3527,   5647},
73     {   671,   2072,   3683,   5898}, {   701,   2164,   3848,   6161},
74     {   733,   2261,   4020,   6438}, {   766,   2362,   4199,   6724},
75     {   800,   2467,   4386,   7024}, {   836,   2578,   4583,   7339},
76     {   873,   2692,   4786,   7664}, {   912,   2813,   5001,   8008},
77     {   952,   2938,   5223,   8364}, {   995,   3070,   5457,   8739},
78     {  1039,   3207,   5701,   9129}, {  1086,   3350,   5956,   9537},
79     {  1134,   3499,   6220,   9960}, {  1185,   3655,   6497,  10404},
80     {  1238,   3818,   6788,  10869}, {  1293,   3989,   7091,  11355},
81     {  1351,   4166,   7407,  11861}, {  1411,   4352,   7738,  12390},
82     {  1474,   4547,   8084,  12946}, {  1540,   4750,   8444,  13522},
83     {  1609,   4962,   8821,  14126}, {  1680,   5183,   9215,  14756},
84     {  1756,   5415,   9626,  15415}, {  1834,   5657,  10057,  16104},
85     {  1916,   5909,  10505,  16822}, {  2001,   6173,  10975,  17574},
86     {  2091,   6448,  11463,  18356}, {  2184,   6736,  11974,  19175},
87     {  2282,   7037,  12510,  20032}, {  2383,   7351,  13068,  20926},
88     {  2490,   7679,  13652,  21861}, {  2601,   8021,  14260,  22834},
89     {  2717,   8380,  14897,  23854}, {  2838,   8753,  15561,  24918},
90     {  2965,   9144,  16256,  26031}, {  3097,   9553,  16982,  27193},
91     {  3236,   9979,  17740,  28407}, {  3380,  10424,  18532,  29675},
92     {  3531,  10890,  19359,  31000}, {  3688,  11375,  20222,  32382},
93     {  3853,  11883,  21125,  32767}, {  4025,  12414,  22069,  32767},
94     {  4205,  12967,  23053,  32767}, {  4392,  13546,  24082,  32767},
95     {  4589,  14151,  25157,  32767}, {  4793,  14783,  26280,  32767},
96     {  5007,  15442,  27452,  32767}, {  5231,  16132,  28678,  32767},
97     {  5464,  16851,  29957,  32767}, {  5708,  17603,  31294,  32767},
98     {  5963,  18389,  32691,  32767}, {  6229,  19210,  32767,  32767},
99     {  6507,  20067,  32767,  32767}, {  6797,  20963,  32767,  32767},
100     {  7101,  21899,  32767,  32767}, {  7418,  22876,  32767,  32767},
101     {  7749,  23897,  32767,  32767}, {  8095,  24964,  32767,  32767},
102     {  8456,  26078,  32767,  32767}, {  8833,  27242,  32767,  32767},
103     {  9228,  28457,  32767,  32767}, {  9639,  29727,  32767,  32767}
104 };
105
106 static const int16_t MACEtab4[][2] = {
107     {    64,    216}, {    67,    226}, {    70,    236}, {    74,    246},
108     {    77,    257}, {    80,    268}, {    84,    280}, {    88,    294},
109     {    92,    307}, {    96,    321}, {   100,    334}, {   104,    350},
110     {   109,    365}, {   114,    382}, {   119,    399}, {   124,    416},
111     {   130,    434}, {   136,    454}, {   142,    475}, {   148,    495},
112     {   155,    519}, {   162,    541}, {   169,    564}, {   176,    590},
113     {   185,    617}, {   193,    644}, {   201,    673}, {   210,    703},
114     {   220,    735}, {   230,    767}, {   240,    801}, {   251,    838},
115     {   262,    876}, {   274,    914}, {   286,    955}, {   299,    997},
116     {   312,   1041}, {   326,   1089}, {   341,   1138}, {   356,   1188},
117     {   372,   1241}, {   388,   1297}, {   406,   1354}, {   424,   1415},
118     {   443,   1478}, {   462,   1544}, {   483,   1613}, {   505,   1684},
119     {   527,   1760}, {   551,   1838}, {   576,   1921}, {   601,   2007},
120     {   628,   2097}, {   656,   2190}, {   686,   2288}, {   716,   2389},
121     {   748,   2496}, {   781,   2607}, {   816,   2724}, {   853,   2846},
122     {   891,   2973}, {   930,   3104}, {   972,   3243}, {  1016,   3389},
123     {  1061,   3539}, {  1108,   3698}, {  1158,   3862}, {  1209,   4035},
124     {  1264,   4216}, {  1320,   4403}, {  1379,   4599}, {  1441,   4806},
125     {  1505,   5019}, {  1572,   5244}, {  1642,   5477}, {  1715,   5722},
126     {  1792,   5978}, {  1872,   6245}, {  1955,   6522}, {  2043,   6813},
127     {  2134,   7118}, {  2229,   7436}, {  2329,   7767}, {  2432,   8114},
128     {  2541,   8477}, {  2655,   8854}, {  2773,   9250}, {  2897,   9663},
129     {  3026,  10094}, {  3162,  10546}, {  3303,  11016}, {  3450,  11508},
130     {  3604,  12020}, {  3765,  12556}, {  3933,  13118}, {  4108,  13703},
131     {  4292,  14315}, {  4483,  14953}, {  4683,  15621}, {  4892,  16318},
132     {  5111,  17046}, {  5339,  17807}, {  5577,  18602}, {  5826,  19433},
133     {  6086,  20300}, {  6358,  21205}, {  6642,  22152}, {  6938,  23141},
134     {  7248,  24173}, {  7571,  25252}, {  7909,  26380}, {  8262,  27557},
135     {  8631,  28786}, {  9016,  30072}, {  9419,  31413}, {  9839,  32767},
136     { 10278,  32767}, { 10737,  32767}, { 11216,  32767}, { 11717,  32767},
137     { 12240,  32767}, { 12786,  32767}, { 13356,  32767}, { 13953,  32767},
138     { 14576,  32767}, { 15226,  32767}, { 15906,  32767}, { 16615,  32767}
139 };
140
141 #define QT_8S_2_16S(x) (((x) & 0xFF00) | (((x) >> 8) & 0xFF))
142
143 typedef struct ChannelData {
144     int16_t index, lev, factor, prev2, previous, level;
145 } ChannelData;
146
147 typedef struct MACEContext {
148     ChannelData chd[2];
149 } MACEContext;
150
151 /**
152  * MACE version of av_clip_int16(). We have to do this to keep binary
153  * identical output to the binary decoder.
154  */
155 static inline int16_t mace_broken_clip_int16(int n)
156 {
157     if (n > 32767)
158         return 32767;
159     else if (n < -32768)
160         return -32767;
161     else
162         return n;
163 }
164
165 static void chomp3(ChannelData *chd, int16_t *output, uint8_t val,
166                    const uint16_t tab1[],
167                    const int16_t *tab2, int tab2_stride,
168                    uint32_t numChannels)
169 {
170     int16_t current;
171
172     if (val < tab2_stride)
173         current = tab2[((chd->index & 0x7f0) >> 4)*tab2_stride + val];
174     else
175         current = - 1 - tab2[((chd->index & 0x7f0) >> 4)*tab2_stride + 2*tab2_stride-val-1];
176
177     current = mace_broken_clip_int16(current + chd->lev);
178
179     chd->lev = current - (current >> 3);
180     *output = QT_8S_2_16S(current);
181     if (( chd->index += tab1[val]-(chd->index >> 5) ) < 0)
182         chd->index = 0;
183 }
184
185 static void chomp6(ChannelData *chd, int16_t *output, uint8_t val,
186                    const uint16_t tab1[],
187                    const int16_t *tab2, int tab2_stride,
188                    uint32_t numChannels)
189 {
190     int16_t current;
191
192     if (val < tab2_stride)
193         current = tab2[((chd->index & 0x7f0) >> 4)*tab2_stride + val];
194     else
195         current =  - 1 - tab2[((chd->index & 0x7f0) >> 4)*tab2_stride + 2*tab2_stride-val-1];
196
197     if ((chd->previous ^ current) >= 0) {
198         chd->factor = FFMIN(chd->factor + 506, 32767);
199     } else {
200         if (chd->factor - 314 < -32768)
201             chd->factor = -32767;
202         else
203             chd->factor -= 314;
204     }
205
206     current = mace_broken_clip_int16(current + chd->level);
207
208     chd->level = ((current*chd->factor) >> 15);
209     current >>= 1;
210
211     output[0] = QT_8S_2_16S(chd->previous + chd->prev2 -
212                             ((chd->prev2-current) >> 2));
213     output[numChannels] = QT_8S_2_16S(chd->previous + current +
214                                       ((chd->prev2-current) >> 2));
215     chd->prev2 = chd->previous;
216     chd->previous = current;
217
218     if ((chd->index += tab1[val] - (chd->index >> 5)) < 0)
219         chd->index = 0;
220 }
221
222 static av_cold int mace_decode_init(AVCodecContext * avctx)
223 {
224     if (avctx->channels > 2)
225         return -1;
226     avctx->sample_fmt = SAMPLE_FMT_S16;
227     return 0;
228 }
229
230 static int mace3_decode_frame(AVCodecContext *avctx,
231                               void *data, int *data_size,
232                               const uint8_t *buf, int buf_size)
233 {
234     int16_t *samples = data;
235     MACEContext *ctx = avctx->priv_data;
236     int i, j, k;
237
238     for(i = 0; i < avctx->channels; i++) {
239         int16_t *output = samples + i;
240
241         for (j=0; j < buf_size / 2 / avctx->channels; j++)
242             for (k=0; k < 2; k++) {
243                 uint8_t pkt = buf[i*2 + j*2*avctx->channels + k];
244                 chomp3(&ctx->chd[i], output, pkt       &7, MACEtab1, MACEtab2,
245                        4, avctx->channels);
246                 output += avctx->channels;
247                 chomp3(&ctx->chd[i], output,(pkt >> 3) &3, MACEtab3, MACEtab4,
248                        2, avctx->channels);
249                 output += avctx->channels;
250                 chomp3(&ctx->chd[i], output, pkt >> 5    , MACEtab1, MACEtab2,
251                        4, avctx->channels);
252                 output += avctx->channels;
253             }
254     }
255
256     *data_size = 2 * 3 * buf_size;
257
258     return buf_size;
259 }
260
261 static int mace6_decode_frame(AVCodecContext *avctx,
262                               void *data, int *data_size,
263                               const uint8_t *buf, int buf_size)
264 {
265     int16_t *samples = data;
266     MACEContext *ctx = avctx->priv_data;
267     int i, j;
268
269     for(i = 0; i < avctx->channels; i++) {
270         int16_t *output = samples + i;
271
272         for (j = 0; j < buf_size / avctx->channels; j++) {
273             uint8_t pkt = buf[i + j*avctx->channels];
274
275             chomp6(&ctx->chd[i], output, pkt >> 5     , MACEtab1, MACEtab2,
276                    4, avctx->channels);
277             output += avctx->channels << 1;
278             chomp6(&ctx->chd[i], output,(pkt >> 3) & 3, MACEtab3, MACEtab4,
279                    2, avctx->channels);
280             output += avctx->channels << 1;
281             chomp6(&ctx->chd[i], output, pkt       & 7, MACEtab1, MACEtab2,
282                    4, avctx->channels);
283             output += avctx->channels << 1;
284         }
285     }
286
287     *data_size = 2 * 6 * buf_size;
288
289     return buf_size;
290 }
291
292 AVCodec mace3_decoder = {
293     "mace3",
294     CODEC_TYPE_AUDIO,
295     CODEC_ID_MACE3,
296     sizeof(MACEContext),
297     mace_decode_init,
298     NULL,
299     NULL,
300     mace3_decode_frame,
301     .long_name = NULL_IF_CONFIG_SMALL("MACE (Macintosh Audio Compression/Expansion) 3:1"),
302 };
303
304 AVCodec mace6_decoder = {
305     "mace6",
306     CODEC_TYPE_AUDIO,
307     CODEC_ID_MACE6,
308     sizeof(MACEContext),
309     mace_decode_init,
310     NULL,
311     NULL,
312     mace6_decode_frame,
313     .long_name = NULL_IF_CONFIG_SMALL("MACE (Macintosh Audio Compression/Expansion) 6:1"),
314 };
315