Merge remote-tracking branch 'qatar/master'
[ffmpeg.git] / libavcodec / nellymoserdec.c
1 /*
2  * NellyMoser audio decoder
3  * Copyright (c) 2007 a840bda5870ba11f19698ff6eb9581dfb0f95fa5,
4  *                    539459aeb7d425140b62a3ec7dbf6dc8e408a306, and
5  *                    520e17cd55896441042b14df2566a6eb610ed444
6  * Copyright (c) 2007 Loic Minier <lool at dooz.org>
7  *                    Benjamin Larsson
8  *
9  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a
10  * copy of this software and associated documentation files (the "Software"),
11  * to deal in the Software without restriction, including without limitation
12  * the rights to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense,
13  * and/or sell copies of the Software, and to permit persons to whom the
14  * Software is furnished to do so, subject to the following conditions:
15  *
16  * The above copyright notice and this permission notice shall be included in
17  * all copies or substantial portions of the Software.
18  *
19  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
20  * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
21  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL
22  * THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
23  * LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING
24  * FROM, OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER
25  * DEALINGS IN THE SOFTWARE.
26  */
27
28 /**
29  * @file
30  * The 3 alphanumeric copyright notices are md5summed they are from the original
31  * implementors. The original code is available from http://code.google.com/p/nelly2pcm/
32  */
33
34 #include "nellymoser.h"
35 #include "libavutil/lfg.h"
36 #include "libavutil/random_seed.h"
37 #include "libavutil/audioconvert.h"
38 #include "avcodec.h"
39 #include "dsputil.h"
40 #include "fft.h"
41 #include "fmtconvert.h"
42 #include "sinewin.h"
43
44 #define ALT_BITSTREAM_READER_LE
45 #include "get_bits.h"
46
47
48 typedef struct NellyMoserDecodeContext {
49     AVCodecContext* avctx;
50     DECLARE_ALIGNED(32, float, float_buf)[NELLY_SAMPLES];
51     float           state[128];
52     AVLFG           random_state;
53     GetBitContext   gb;
54     float           scale_bias;
55     DSPContext      dsp;
56     FFTContext      imdct_ctx;
57     FmtConvertContext fmt_conv;
58     DECLARE_ALIGNED(32, float, imdct_out)[NELLY_BUF_LEN * 2];
59 } NellyMoserDecodeContext;
60
61 static void overlap_and_window(NellyMoserDecodeContext *s, float *state, float *audio, float *a_in)
62 {
63     int bot, top;
64
65     bot = 0;
66     top = NELLY_BUF_LEN-1;
67
68     while (bot < NELLY_BUF_LEN) {
69         audio[bot] = a_in [bot]*ff_sine_128[bot]
70                     +state[bot]*ff_sine_128[top];
71
72         bot++;
73         top--;
74     }
75     memcpy(state, a_in + NELLY_BUF_LEN, sizeof(float)*NELLY_BUF_LEN);
76 }
77
78 static void nelly_decode_block(NellyMoserDecodeContext *s,
79                                const unsigned char block[NELLY_BLOCK_LEN],
80                                float audio[NELLY_SAMPLES])
81 {
82     int i,j;
83     float buf[NELLY_FILL_LEN], pows[NELLY_FILL_LEN];
84     float *aptr, *bptr, *pptr, val, pval;
85     int bits[NELLY_BUF_LEN];
86     unsigned char v;
87
88     init_get_bits(&s->gb, block, NELLY_BLOCK_LEN * 8);
89
90     bptr = buf;
91     pptr = pows;
92     val = ff_nelly_init_table[get_bits(&s->gb, 6)];
93     for (i=0 ; i<NELLY_BANDS ; i++) {
94         if (i > 0)
95             val += ff_nelly_delta_table[get_bits(&s->gb, 5)];
96         pval = -pow(2, val/2048) * s->scale_bias;
97         for (j = 0; j < ff_nelly_band_sizes_table[i]; j++) {
98             *bptr++ = val;
99             *pptr++ = pval;
100         }
101
102     }
103
104     ff_nelly_get_sample_bits(buf, bits);
105
106     for (i = 0; i < 2; i++) {
107         aptr = audio + i * NELLY_BUF_LEN;
108
109         init_get_bits(&s->gb, block, NELLY_BLOCK_LEN * 8);
110         skip_bits_long(&s->gb, NELLY_HEADER_BITS + i*NELLY_DETAIL_BITS);
111
112         for (j = 0; j < NELLY_FILL_LEN; j++) {
113             if (bits[j] <= 0) {
114                 aptr[j] = M_SQRT1_2*pows[j];
115                 if (av_lfg_get(&s->random_state) & 1)
116                     aptr[j] *= -1.0;
117             } else {
118                 v = get_bits(&s->gb, bits[j]);
119                 aptr[j] = ff_nelly_dequantization_table[(1<<bits[j])-1+v]*pows[j];
120             }
121         }
122         memset(&aptr[NELLY_FILL_LEN], 0,
123                (NELLY_BUF_LEN - NELLY_FILL_LEN) * sizeof(float));
124
125         s->imdct_ctx.imdct_calc(&s->imdct_ctx, s->imdct_out, aptr);
126         /* XXX: overlapping and windowing should be part of a more
127            generic imdct function */
128         overlap_and_window(s, s->state, aptr, s->imdct_out);
129     }
130 }
131
132 static av_cold int decode_init(AVCodecContext * avctx) {
133     NellyMoserDecodeContext *s = avctx->priv_data;
134
135     s->avctx = avctx;
136     av_lfg_init(&s->random_state, 0);
137     ff_mdct_init(&s->imdct_ctx, 8, 1, 1.0);
138
139     dsputil_init(&s->dsp, avctx);
140     ff_fmt_convert_init(&s->fmt_conv, avctx);
141
142     s->scale_bias = 1.0/(1*8);
143
144     /* Generate overlap window */
145     if (!ff_sine_128[127])
146         ff_init_ff_sine_windows(7);
147
148     avctx->sample_fmt = AV_SAMPLE_FMT_S16;
149     avctx->channel_layout = AV_CH_LAYOUT_MONO;
150     return 0;
151 }
152
153 static int decode_tag(AVCodecContext * avctx,
154                       void *data, int *data_size,
155                       AVPacket *avpkt) {
156     const uint8_t *buf = avpkt->data;
157     int buf_size = avpkt->size;
158     NellyMoserDecodeContext *s = avctx->priv_data;
159     int blocks, i;
160     int16_t* samples;
161     *data_size = 0;
162     samples = (int16_t*)data;
163
164     if (buf_size < avctx->block_align)
165         return buf_size;
166
167     if (buf_size % 64) {
168         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Tag size %d.\n", buf_size);
169         return buf_size;
170     }
171     blocks = buf_size / 64;
172     /* Normal numbers of blocks for sample rates:
173      *  8000 Hz - 1
174      * 11025 Hz - 2
175      * 16000 Hz - 3
176      * 22050 Hz - 4
177      * 44100 Hz - 8
178      */
179
180     for (i=0 ; i<blocks ; i++) {
181         nelly_decode_block(s, &buf[i*NELLY_BLOCK_LEN], s->float_buf);
182         s->fmt_conv.float_to_int16(&samples[i*NELLY_SAMPLES], s->float_buf, NELLY_SAMPLES);
183         *data_size += NELLY_SAMPLES*sizeof(int16_t);
184     }
185
186     return buf_size;
187 }
188
189 static av_cold int decode_end(AVCodecContext * avctx) {
190     NellyMoserDecodeContext *s = avctx->priv_data;
191
192     ff_mdct_end(&s->imdct_ctx);
193     return 0;
194 }
195
196 AVCodec ff_nellymoser_decoder = {
197     .name           = "nellymoser",
198     .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
199     .id             = CODEC_ID_NELLYMOSER,
200     .priv_data_size = sizeof(NellyMoserDecodeContext),
201     .init           = decode_init,
202     .close          = decode_end,
203     .decode         = decode_tag,
204     .long_name = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Nellymoser Asao"),
205 };
206