f17e9fd83974ca0c61b06ab87d70912c5398090d
[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 BITSTREAM_READER_LE
45 #include "get_bits.h"
46
47
48 typedef struct NellyMoserDecodeContext {
49     AVCodecContext* avctx;
50     AVFrame         frame;
51     AVLFG           random_state;
52     GetBitContext   gb;
53     float           scale_bias;
54     DSPContext      dsp;
55     FFTContext      imdct_ctx;
56     DECLARE_ALIGNED(32, float, imdct_buf)[2][NELLY_BUF_LEN];
57     float          *imdct_out;
58     float          *imdct_prev;
59 } NellyMoserDecodeContext;
60
61 static void nelly_decode_block(NellyMoserDecodeContext *s,
62                                const unsigned char block[NELLY_BLOCK_LEN],
63                                float audio[NELLY_SAMPLES])
64 {
65     int i,j;
66     float buf[NELLY_FILL_LEN], pows[NELLY_FILL_LEN];
67     float *aptr, *bptr, *pptr, val, pval;
68     int bits[NELLY_BUF_LEN];
69     unsigned char v;
70
71     init_get_bits(&s->gb, block, NELLY_BLOCK_LEN * 8);
72
73     bptr = buf;
74     pptr = pows;
75     val = ff_nelly_init_table[get_bits(&s->gb, 6)];
76     for (i=0 ; i<NELLY_BANDS ; i++) {
77         if (i > 0)
78             val += ff_nelly_delta_table[get_bits(&s->gb, 5)];
79         pval = -pow(2, val/2048) * s->scale_bias;
80         for (j = 0; j < ff_nelly_band_sizes_table[i]; j++) {
81             *bptr++ = val;
82             *pptr++ = pval;
83         }
84
85     }
86
87     ff_nelly_get_sample_bits(buf, bits);
88
89     for (i = 0; i < 2; i++) {
90         aptr = audio + i * NELLY_BUF_LEN;
91
92         init_get_bits(&s->gb, block, NELLY_BLOCK_LEN * 8);
93         skip_bits_long(&s->gb, NELLY_HEADER_BITS + i*NELLY_DETAIL_BITS);
94
95         for (j = 0; j < NELLY_FILL_LEN; j++) {
96             if (bits[j] <= 0) {
97                 aptr[j] = M_SQRT1_2*pows[j];
98                 if (av_lfg_get(&s->random_state) & 1)
99                     aptr[j] *= -1.0;
100             } else {
101                 v = get_bits(&s->gb, bits[j]);
102                 aptr[j] = ff_nelly_dequantization_table[(1<<bits[j])-1+v]*pows[j];
103             }
104         }
105         memset(&aptr[NELLY_FILL_LEN], 0,
106                (NELLY_BUF_LEN - NELLY_FILL_LEN) * sizeof(float));
107
108         s->imdct_ctx.imdct_half(&s->imdct_ctx, s->imdct_out, aptr);
109         s->dsp.vector_fmul_window(aptr, s->imdct_prev + NELLY_BUF_LEN/2, s->imdct_out, ff_sine_128, NELLY_BUF_LEN/2);
110         FFSWAP(float *, s->imdct_out, s->imdct_prev);
111     }
112 }
113
114 static av_cold int decode_init(AVCodecContext * avctx) {
115     NellyMoserDecodeContext *s = avctx->priv_data;
116
117     s->avctx = avctx;
118     s->imdct_out = s->imdct_buf[0];
119     s->imdct_prev = s->imdct_buf[1];
120     av_lfg_init(&s->random_state, 0);
121     ff_mdct_init(&s->imdct_ctx, 8, 1, 1.0);
122
123     ff_dsputil_init(&s->dsp, avctx);
124
125     s->scale_bias = 1.0/(32768*8);
126     avctx->sample_fmt = AV_SAMPLE_FMT_FLT;
127
128     /* Generate overlap window */
129     if (!ff_sine_128[127])
130         ff_init_ff_sine_windows(7);
131
132     avctx->channels       = 1;
133     avctx->channel_layout = AV_CH_LAYOUT_MONO;
134
135     avcodec_get_frame_defaults(&s->frame);
136     avctx->coded_frame = &s->frame;
137
138     return 0;
139 }
140
141 static int decode_tag(AVCodecContext *avctx, void *data,
142                       int *got_frame_ptr, AVPacket *avpkt)
143 {
144     const uint8_t *buf = avpkt->data;
145     int buf_size = avpkt->size;
146     NellyMoserDecodeContext *s = avctx->priv_data;
147     int blocks, i, ret;
148     float   *samples_flt;
149
150     blocks     = buf_size / NELLY_BLOCK_LEN;
151     if (blocks <= 0) {
152         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Packet is too small\n");
153         return AVERROR_INVALIDDATA;
154     }
155     if (buf_size % NELLY_BLOCK_LEN) {
156         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Leftover bytes: %d.\n",
157                buf_size % NELLY_BLOCK_LEN);
158     }
159     /* Normal numbers of blocks for sample rates:
160      *  8000 Hz - 1
161      * 11025 Hz - 2
162      * 16000 Hz - 3
163      * 22050 Hz - 4
164      * 44100 Hz - 8
165      */
166
167     /* get output buffer */
168     s->frame.nb_samples = NELLY_SAMPLES * blocks;
169     if ((ret = avctx->get_buffer(avctx, &s->frame)) < 0) {
170         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "get_buffer() failed\n");
171         return ret;
172     }
173     samples_flt = (float   *)s->frame.data[0];
174
175     for (i=0 ; i<blocks ; i++) {
176         nelly_decode_block(s, buf, samples_flt);
177         samples_flt += NELLY_SAMPLES;
178         buf += NELLY_BLOCK_LEN;
179     }
180
181     *got_frame_ptr   = 1;
182     *(AVFrame *)data = s->frame;
183
184     return buf_size;
185 }
186
187 static av_cold int decode_end(AVCodecContext * avctx) {
188     NellyMoserDecodeContext *s = avctx->priv_data;
189
190     ff_mdct_end(&s->imdct_ctx);
191
192     return 0;
193 }
194
195 AVCodec ff_nellymoser_decoder = {
196     .name           = "nellymoser",
197     .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
198     .id             = AV_CODEC_ID_NELLYMOSER,
199     .priv_data_size = sizeof(NellyMoserDecodeContext),
200     .init           = decode_init,
201     .close          = decode_end,
202     .decode         = decode_tag,
203     .capabilities   = CODEC_CAP_DR1 | CODEC_CAP_PARAM_CHANGE,
204     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Nellymoser Asao"),
205     .sample_fmts    = (const enum AVSampleFormat[]) { AV_SAMPLE_FMT_FLT,
206                                                       AV_SAMPLE_FMT_NONE },
207 };