avcodec/mpeg4_unpack_bframes_bsf: Copy packet props
[ffmpeg.git] / libavcodec / mpc7.c
1 /*
2  * Musepack SV7 decoder
3  * Copyright (c) 2006 Konstantin Shishkov
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
24  * MPEG Audio Layer 1/2 -like codec with frames of 1152 samples
25  * divided into 32 subbands.
26  */
27
28 #include "libavutil/channel_layout.h"
29 #include "libavutil/internal.h"
30 #include "libavutil/lfg.h"
31 #include "avcodec.h"
32 #include "get_bits.h"
33 #include "internal.h"
34 #include "mpegaudiodsp.h"
35
36 #include "mpc.h"
37 #include "mpc7data.h"
38
39 static VLC scfi_vlc, dscf_vlc, hdr_vlc, quant_vlc[MPC7_QUANT_VLC_TABLES][2];
40
41 static const uint16_t quant_offsets[MPC7_QUANT_VLC_TABLES*2 + 1] =
42 {
43        0, 512, 1024, 1536, 2052, 2564, 3076, 3588, 4100, 4612, 5124,
44        5636, 6164, 6676, 7224
45 };
46
47
48 static av_cold int mpc7_decode_init(AVCodecContext * avctx)
49 {
50     int i, j;
51     MPCContext *c = avctx->priv_data;
52     GetBitContext gb;
53     LOCAL_ALIGNED_16(uint8_t, buf, [16]);
54     static int vlc_initialized = 0;
55
56     static VLC_TYPE scfi_table[1 << MPC7_SCFI_BITS][2];
57     static VLC_TYPE dscf_table[1 << MPC7_DSCF_BITS][2];
58     static VLC_TYPE hdr_table[1 << MPC7_HDR_BITS][2];
59     static VLC_TYPE quant_tables[7224][2];
60
61     /* Musepack SV7 is always stereo */
62     if (avctx->channels != 2) {
63         avpriv_request_sample(avctx, "%d channels", avctx->channels);
64         return AVERROR_PATCHWELCOME;
65     }
66
67     if(avctx->extradata_size < 16){
68         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Too small extradata size (%i)!\n", avctx->extradata_size);
69         return -1;
70     }
71     memset(c->oldDSCF, 0, sizeof(c->oldDSCF));
72     av_lfg_init(&c->rnd, 0xDEADBEEF);
73     ff_bswapdsp_init(&c->bdsp);
74     ff_mpadsp_init(&c->mpadsp);
75     c->bdsp.bswap_buf((uint32_t *) buf, (const uint32_t *) avctx->extradata, 4);
76     ff_mpc_init();
77     init_get_bits(&gb, buf, 128);
78
79     c->IS = get_bits1(&gb);
80     c->MSS = get_bits1(&gb);
81     c->maxbands = get_bits(&gb, 6);
82     if(c->maxbands >= BANDS){
83         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Too many bands: %i\n", c->maxbands);
84         return -1;
85     }
86     skip_bits_long(&gb, 88);
87     c->gapless = get_bits1(&gb);
88     c->lastframelen = get_bits(&gb, 11);
89     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "IS: %d, MSS: %d, TG: %d, LFL: %d, bands: %d\n",
90             c->IS, c->MSS, c->gapless, c->lastframelen, c->maxbands);
91     c->frames_to_skip = 0;
92
93     avctx->sample_fmt = AV_SAMPLE_FMT_S16P;
94     avctx->channel_layout = AV_CH_LAYOUT_STEREO;
95
96     if(vlc_initialized) return 0;
97     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Initing VLC\n");
98     scfi_vlc.table = scfi_table;
99     scfi_vlc.table_allocated = 1 << MPC7_SCFI_BITS;
100     if(init_vlc(&scfi_vlc, MPC7_SCFI_BITS, MPC7_SCFI_SIZE,
101                 &mpc7_scfi[1], 2, 1,
102                 &mpc7_scfi[0], 2, 1, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC)){
103         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Cannot init SCFI VLC\n");
104         return -1;
105     }
106     dscf_vlc.table = dscf_table;
107     dscf_vlc.table_allocated = 1 << MPC7_DSCF_BITS;
108     if(init_vlc(&dscf_vlc, MPC7_DSCF_BITS, MPC7_DSCF_SIZE,
109                 &mpc7_dscf[1], 2, 1,
110                 &mpc7_dscf[0], 2, 1, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC)){
111         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Cannot init DSCF VLC\n");
112         return -1;
113     }
114     hdr_vlc.table = hdr_table;
115     hdr_vlc.table_allocated = 1 << MPC7_HDR_BITS;
116     if(init_vlc(&hdr_vlc, MPC7_HDR_BITS, MPC7_HDR_SIZE,
117                 &mpc7_hdr[1], 2, 1,
118                 &mpc7_hdr[0], 2, 1, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC)){
119         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Cannot init HDR VLC\n");
120         return -1;
121     }
122     for(i = 0; i < MPC7_QUANT_VLC_TABLES; i++){
123         for(j = 0; j < 2; j++){
124             quant_vlc[i][j].table = &quant_tables[quant_offsets[i*2 + j]];
125             quant_vlc[i][j].table_allocated = quant_offsets[i*2 + j + 1] - quant_offsets[i*2 + j];
126             if(init_vlc(&quant_vlc[i][j], 9, mpc7_quant_vlc_sizes[i],
127                         &mpc7_quant_vlc[i][j][1], 4, 2,
128                         &mpc7_quant_vlc[i][j][0], 4, 2, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC)){
129                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Cannot init QUANT VLC %i,%i\n",i,j);
130                 return -1;
131             }
132         }
133     }
134     vlc_initialized = 1;
135
136     return 0;
137 }
138
139 /**
140  * Fill samples for given subband
141  */
142 static inline void idx_to_quant(MPCContext *c, GetBitContext *gb, int idx, int *dst)
143 {
144     int i, i1, t;
145     switch(idx){
146     case -1:
147         for(i = 0; i < SAMPLES_PER_BAND; i++){
148             *dst++ = (av_lfg_get(&c->rnd) & 0x3FC) - 510;
149         }
150         break;
151     case 1:
152         i1 = get_bits1(gb);
153         for(i = 0; i < SAMPLES_PER_BAND/3; i++){
154             t = get_vlc2(gb, quant_vlc[0][i1].table, 9, 2);
155             *dst++ = mpc7_idx30[t];
156             *dst++ = mpc7_idx31[t];
157             *dst++ = mpc7_idx32[t];
158         }
159         break;
160     case 2:
161         i1 = get_bits1(gb);
162         for(i = 0; i < SAMPLES_PER_BAND/2; i++){
163             t = get_vlc2(gb, quant_vlc[1][i1].table, 9, 2);
164             *dst++ = mpc7_idx50[t];
165             *dst++ = mpc7_idx51[t];
166         }
167         break;
168     case  3: case  4: case  5: case  6: case  7:
169         i1 = get_bits1(gb);
170         for(i = 0; i < SAMPLES_PER_BAND; i++)
171             *dst++ = get_vlc2(gb, quant_vlc[idx-1][i1].table, 9, 2) - mpc7_quant_vlc_off[idx-1];
172         break;
173     case  8: case  9: case 10: case 11: case 12:
174     case 13: case 14: case 15: case 16: case 17:
175         t = (1 << (idx - 2)) - 1;
176         for(i = 0; i < SAMPLES_PER_BAND; i++)
177             *dst++ = get_bits(gb, idx - 1) - t;
178         break;
179     default: // case 0 and -2..-17
180         return;
181     }
182 }
183
184 static int get_scale_idx(GetBitContext *gb, int ref)
185 {
186     int t = get_vlc2(gb, dscf_vlc.table, MPC7_DSCF_BITS, 1) - 7;
187     if (t == 8)
188         return get_bits(gb, 6);
189     return ref + t;
190 }
191
192 static int mpc7_decode_frame(AVCodecContext * avctx, void *data,
193                              int *got_frame_ptr, AVPacket *avpkt)
194 {
195     AVFrame *frame     = data;
196     const uint8_t *buf = avpkt->data;
197     int buf_size;
198     MPCContext *c = avctx->priv_data;
199     GetBitContext gb;
200     int i, ch;
201     int mb = -1;
202     Band *bands = c->bands;
203     int off, ret, last_frame, skip;
204     int bits_used, bits_avail;
205
206     memset(bands, 0, sizeof(*bands) * (c->maxbands + 1));
207
208     buf_size = avpkt->size & ~3;
209     if (buf_size <= 0) {
210         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "packet size is too small (%i bytes)\n",
211                avpkt->size);
212         return AVERROR_INVALIDDATA;
213     }
214     if (buf_size != avpkt->size) {
215         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "packet size is not a multiple of 4. "
216                "extra bytes at the end will be skipped.\n");
217     }
218
219     skip       = buf[0];
220     last_frame = buf[1];
221     buf       += 4;
222     buf_size  -= 4;
223
224     /* get output buffer */
225     frame->nb_samples = MPC_FRAME_SIZE;
226     if ((ret = ff_get_buffer(avctx, frame, 0)) < 0)
227         return ret;
228
229     av_fast_padded_malloc(&c->bits, &c->buf_size, buf_size);
230     if (!c->bits)
231         return AVERROR(ENOMEM);
232     c->bdsp.bswap_buf((uint32_t *) c->bits, (const uint32_t *) buf,
233                       buf_size >> 2);
234     init_get_bits(&gb, c->bits, buf_size * 8);
235     skip_bits_long(&gb, skip);
236
237     /* read subband indexes */
238     for(i = 0; i <= c->maxbands; i++){
239         for(ch = 0; ch < 2; ch++){
240             int t = 4;
241             if(i) t = get_vlc2(&gb, hdr_vlc.table, MPC7_HDR_BITS, 1) - 5;
242             if(t == 4) bands[i].res[ch] = get_bits(&gb, 4);
243             else bands[i].res[ch] = bands[i-1].res[ch] + t;
244             if (bands[i].res[ch] < -1 || bands[i].res[ch] > 17) {
245                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "subband index invalid\n");
246                 return AVERROR_INVALIDDATA;
247             }
248         }
249
250         if(bands[i].res[0] || bands[i].res[1]){
251             mb = i;
252             if(c->MSS) bands[i].msf = get_bits1(&gb);
253         }
254     }
255     /* get scale indexes coding method */
256     for(i = 0; i <= mb; i++)
257         for(ch = 0; ch < 2; ch++)
258             if(bands[i].res[ch]) bands[i].scfi[ch] = get_vlc2(&gb, scfi_vlc.table, MPC7_SCFI_BITS, 1);
259     /* get scale indexes */
260     for(i = 0; i <= mb; i++){
261         for(ch = 0; ch < 2; ch++){
262             if(bands[i].res[ch]){
263                 bands[i].scf_idx[ch][2] = c->oldDSCF[ch][i];
264                 bands[i].scf_idx[ch][0] = get_scale_idx(&gb, bands[i].scf_idx[ch][2]);
265                 switch(bands[i].scfi[ch]){
266                 case 0:
267                     bands[i].scf_idx[ch][1] = get_scale_idx(&gb, bands[i].scf_idx[ch][0]);
268                     bands[i].scf_idx[ch][2] = get_scale_idx(&gb, bands[i].scf_idx[ch][1]);
269                     break;
270                 case 1:
271                     bands[i].scf_idx[ch][1] = get_scale_idx(&gb, bands[i].scf_idx[ch][0]);
272                     bands[i].scf_idx[ch][2] = bands[i].scf_idx[ch][1];
273                     break;
274                 case 2:
275                     bands[i].scf_idx[ch][1] = bands[i].scf_idx[ch][0];
276                     bands[i].scf_idx[ch][2] = get_scale_idx(&gb, bands[i].scf_idx[ch][1]);
277                     break;
278                 case 3:
279                     bands[i].scf_idx[ch][2] = bands[i].scf_idx[ch][1] = bands[i].scf_idx[ch][0];
280                     break;
281                 }
282                 c->oldDSCF[ch][i] = bands[i].scf_idx[ch][2];
283             }
284         }
285     }
286     /* get quantizers */
287     memset(c->Q, 0, sizeof(c->Q));
288     off = 0;
289     for(i = 0; i < BANDS; i++, off += SAMPLES_PER_BAND)
290         for(ch = 0; ch < 2; ch++)
291             idx_to_quant(c, &gb, bands[i].res[ch], c->Q[ch] + off);
292
293     ff_mpc_dequantize_and_synth(c, mb, (int16_t **)frame->extended_data, 2);
294     if(last_frame)
295         frame->nb_samples = c->lastframelen;
296
297     bits_used = get_bits_count(&gb);
298     bits_avail = buf_size * 8;
299     if (!last_frame && ((bits_avail < bits_used) || (bits_used + 32 <= bits_avail))) {
300         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error decoding frame: used %i of %i bits\n", bits_used, bits_avail);
301         return -1;
302     }
303     if(c->frames_to_skip){
304         c->frames_to_skip--;
305         *got_frame_ptr = 0;
306         return avpkt->size;
307     }
308
309     *got_frame_ptr = 1;
310
311     return avpkt->size;
312 }
313
314 static void mpc7_decode_flush(AVCodecContext *avctx)
315 {
316     MPCContext *c = avctx->priv_data;
317
318     memset(c->oldDSCF, 0, sizeof(c->oldDSCF));
319     c->frames_to_skip = 32;
320 }
321
322 static av_cold int mpc7_decode_close(AVCodecContext *avctx)
323 {
324     MPCContext *c = avctx->priv_data;
325     av_freep(&c->bits);
326     c->buf_size = 0;
327     return 0;
328 }
329
330 AVCodec ff_mpc7_decoder = {
331     .name           = "mpc7",
332     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Musepack SV7"),
333     .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
334     .id             = AV_CODEC_ID_MUSEPACK7,
335     .priv_data_size = sizeof(MPCContext),
336     .init           = mpc7_decode_init,
337     .close          = mpc7_decode_close,
338     .decode         = mpc7_decode_frame,
339     .flush          = mpc7_decode_flush,
340     .capabilities   = AV_CODEC_CAP_DR1,
341     .sample_fmts    = (const enum AVSampleFormat[]) { AV_SAMPLE_FMT_S16P,
342                                                       AV_SAMPLE_FMT_NONE },
343 };