Rename bitstream.h to get_bits.h.
[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 libavcodec/nellymoserdec.c
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 "avcodec.h"
38 #include "dsputil.h"
39
40 #define ALT_BITSTREAM_READER_LE
41 #include "get_bits.h"
42
43
44 typedef struct NellyMoserDecodeContext {
45     AVCodecContext* avctx;
46     DECLARE_ALIGNED_16(float,float_buf[NELLY_SAMPLES]);
47     float           state[128];
48     AVLFG           random_state;
49     GetBitContext   gb;
50     int             add_bias;
51     float           scale_bias;
52     DSPContext      dsp;
53     MDCTContext     imdct_ctx;
54     DECLARE_ALIGNED_16(float,imdct_out[NELLY_BUF_LEN * 2]);
55 } NellyMoserDecodeContext;
56
57 static void overlap_and_window(NellyMoserDecodeContext *s, float *state, float *audio, float *a_in)
58 {
59     int bot, top;
60
61     bot = 0;
62     top = NELLY_BUF_LEN-1;
63
64     while (bot < NELLY_BUF_LEN) {
65         audio[bot] = a_in [bot]*ff_sine_128[bot]
66                     +state[bot]*ff_sine_128[top] + s->add_bias;
67
68         bot++;
69         top--;
70     }
71     memcpy(state, a_in + NELLY_BUF_LEN, sizeof(float)*NELLY_BUF_LEN);
72 }
73
74 static void nelly_decode_block(NellyMoserDecodeContext *s,
75                                const unsigned char block[NELLY_BLOCK_LEN],
76                                float audio[NELLY_SAMPLES])
77 {
78     int i,j;
79     float buf[NELLY_FILL_LEN], pows[NELLY_FILL_LEN];
80     float *aptr, *bptr, *pptr, val, pval;
81     int bits[NELLY_BUF_LEN];
82     unsigned char v;
83
84     init_get_bits(&s->gb, block, NELLY_BLOCK_LEN * 8);
85
86     bptr = buf;
87     pptr = pows;
88     val = ff_nelly_init_table[get_bits(&s->gb, 6)];
89     for (i=0 ; i<NELLY_BANDS ; i++) {
90         if (i > 0)
91             val += ff_nelly_delta_table[get_bits(&s->gb, 5)];
92         pval = -pow(2, val/2048) * s->scale_bias;
93         for (j = 0; j < ff_nelly_band_sizes_table[i]; j++) {
94             *bptr++ = val;
95             *pptr++ = pval;
96         }
97
98     }
99
100     ff_nelly_get_sample_bits(buf, bits);
101
102     for (i = 0; i < 2; i++) {
103         aptr = audio + i * NELLY_BUF_LEN;
104
105         init_get_bits(&s->gb, block, NELLY_BLOCK_LEN * 8);
106         skip_bits(&s->gb, NELLY_HEADER_BITS + i*NELLY_DETAIL_BITS);
107
108         for (j = 0; j < NELLY_FILL_LEN; j++) {
109             if (bits[j] <= 0) {
110                 aptr[j] = M_SQRT1_2*pows[j];
111                 if (av_lfg_get(&s->random_state) & 1)
112                     aptr[j] *= -1.0;
113             } else {
114                 v = get_bits(&s->gb, bits[j]);
115                 aptr[j] = ff_nelly_dequantization_table[(1<<bits[j])-1+v]*pows[j];
116             }
117         }
118         memset(&aptr[NELLY_FILL_LEN], 0,
119                (NELLY_BUF_LEN - NELLY_FILL_LEN) * sizeof(float));
120
121         ff_imdct_calc(&s->imdct_ctx, s->imdct_out, aptr);
122         /* XXX: overlapping and windowing should be part of a more
123            generic imdct function */
124         overlap_and_window(s, s->state, aptr, s->imdct_out);
125     }
126 }
127
128 static av_cold int decode_init(AVCodecContext * avctx) {
129     NellyMoserDecodeContext *s = avctx->priv_data;
130
131     s->avctx = avctx;
132     av_lfg_init(&s->random_state, ff_random_get_seed());
133     ff_mdct_init(&s->imdct_ctx, 8, 1);
134
135     dsputil_init(&s->dsp, avctx);
136
137     if(s->dsp.float_to_int16 == ff_float_to_int16_c) {
138         s->add_bias = 385;
139         s->scale_bias = 1.0/(8*32768);
140     } else {
141         s->add_bias = 0;
142         s->scale_bias = 1.0/(1*8);
143     }
144
145     /* Generate overlap window */
146     if (!ff_sine_128[127])
147         ff_sine_window_init(ff_sine_128, 128);
148
149     avctx->sample_fmt = SAMPLE_FMT_S16;
150     avctx->channel_layout = CH_LAYOUT_MONO;
151     return 0;
152 }
153
154 static int decode_tag(AVCodecContext * avctx,
155                       void *data, int *data_size,
156                       AVPacket *avpkt) {
157     const uint8_t *buf = avpkt->data;
158     int buf_size = avpkt->size;
159     NellyMoserDecodeContext *s = avctx->priv_data;
160     int blocks, i;
161     int16_t* samples;
162     *data_size = 0;
163     samples = (int16_t*)data;
164
165     if (buf_size < avctx->block_align)
166         return buf_size;
167
168     switch (buf_size) {
169         case 64:    // 8000Hz
170             blocks = 1; break;
171         case 128:   // 11025Hz
172             blocks = 2; break;
173         case 256:   // 22050Hz
174             blocks = 4; break;
175         case 512:   // 44100Hz
176             blocks = 8; break;
177         default:
178             av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Tag size %d.\n", buf_size);
179             return buf_size;
180     }
181
182     for (i=0 ; i<blocks ; i++) {
183         nelly_decode_block(s, &buf[i*NELLY_BLOCK_LEN], s->float_buf);
184         s->dsp.float_to_int16(&samples[i*NELLY_SAMPLES], s->float_buf, NELLY_SAMPLES);
185         *data_size += NELLY_SAMPLES*sizeof(int16_t);
186     }
187
188     return buf_size;
189 }
190
191 static av_cold int decode_end(AVCodecContext * avctx) {
192     NellyMoserDecodeContext *s = avctx->priv_data;
193
194     ff_mdct_end(&s->imdct_ctx);
195     return 0;
196 }
197
198 AVCodec nellymoser_decoder = {
199     "nellymoser",
200     CODEC_TYPE_AUDIO,
201     CODEC_ID_NELLYMOSER,
202     sizeof(NellyMoserDecodeContext),
203     decode_init,
204     NULL,
205     decode_end,
206     decode_tag,
207     .long_name = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Nellymoser Asao"),
208 };
209