pcm-dvd: Minor leftovers
[ffmpeg.git] / libavcodec / pcm-dvd.c
1 /*
2  * LPCM codecs for PCM formats found in Video DVD streams
3  * Copyright (c) 2013 Christian Schmidt
4  *
5  * This file is part of Libav.
6  *
7  * Libav 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  * Libav 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 Libav; 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  * LPCM codecs for PCM formats found in Video DVD streams
25  */
26
27 #include "avcodec.h"
28 #include "bytestream.h"
29 #include "internal.h"
30
31 typedef struct PCMDVDContext {
32     uint32_t last_header;    // Cached header to see if parsing is needed
33     int block_size;          // Size of a block of samples in bytes
34     int samples_per_block;   // Number of samples per channel per block
35     int groups_per_block;    // Number of 20/24bit sample groups per block
36     uint8_t *extra_samples;  // Pointer to leftover samples from a frame
37     int extra_sample_count;  // Number of leftover samples in the buffer
38 } PCMDVDContext;
39
40 static av_cold int pcm_dvd_decode_init(AVCodecContext *avctx)
41 {
42     PCMDVDContext *s = avctx->priv_data;
43
44     /* Invalid header to force parsing of the first header */
45     s->last_header = -1;
46     /* reserve space for 8 channels, 3 bytes/sample, 4 samples/block */
47     if (!(s->extra_samples = av_malloc(8 * 3 * 4)))
48         return AVERROR(ENOMEM);
49
50     return 0;
51 }
52
53 static av_cold int pcm_dvd_decode_uninit(AVCodecContext *avctx)
54 {
55     PCMDVDContext *s = avctx->priv_data;
56
57     av_freep(&s->extra_samples);
58
59     return 0;
60 }
61
62 static int pcm_dvd_parse_header(AVCodecContext *avctx, const uint8_t *header)
63 {
64     /* no traces of 44100 and 32000Hz in any commercial software or player */
65     static const uint32_t frequencies[4] = { 48000, 96000, 44100, 32000 };
66     PCMDVDContext *s = avctx->priv_data;
67     int header_int = (header[0] & 0xe0) | (header[1] << 8) | (header[2] << 16);
68
69     /* early exit if the header didn't change apart from the frame number */
70     if (s->last_header == header_int)
71         return 0;
72
73     if (avctx->debug & FF_DEBUG_PICT_INFO)
74         av_dlog(avctx, "pcm_dvd_parse_header: header = %02x%02x%02x\n",
75                 header[0], header[1], header[2]);
76     /*
77      * header[0] emphasis (1), muse(1), reserved(1), frame number(5)
78      * header[1] quant (2), freq(2), reserved(1), channels(3)
79      * header[2] dynamic range control (0x80 = off)
80      */
81
82     /* Discard potentially existing leftover samples from old channel layout */
83     s->extra_sample_count = 0;
84
85     /* get the sample depth and derive the sample format from it */
86     avctx->bits_per_coded_sample = 16 + (header[1] >> 6 & 3) * 4;
87     if (avctx->bits_per_coded_sample == 28) {
88         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "PCM DVD unsupported sample depth\n");
89         return AVERROR_INVALIDDATA;
90     }
91     avctx->sample_fmt = avctx->bits_per_coded_sample == 16 ? AV_SAMPLE_FMT_S16
92                                                            : AV_SAMPLE_FMT_S32;
93     avctx->bits_per_raw_sample = avctx->bits_per_coded_sample;
94
95     /* get the sample rate */
96     avctx->sample_rate = frequencies[header[1] >> 4 & 3];
97
98     /* get the number of channels */
99     avctx->channels = 1 + (header[1] & 7);
100     /* calculate the bitrate */
101     avctx->bit_rate = avctx->channels *
102                       avctx->sample_rate *
103                       avctx->bits_per_coded_sample;
104
105     /* 4 samples form a group in 20/24bit PCM on DVD Video.
106      * A block is formed by the number of groups that are
107      * needed to complete a set of samples for each channel. */
108     if (avctx->bits_per_coded_sample == 16) {
109         s->samples_per_block = 1;
110         s->block_size        = avctx->channels * 2;
111     } else {
112         switch (avctx->channels) {
113         case 1:
114         case 2:
115         case 4:
116             /* one group has all the samples needed */
117             s->block_size        = 4 * avctx->bits_per_coded_sample / 8;
118             s->samples_per_block = 4 / avctx->channels;
119             s->groups_per_block  = 1;
120             break;
121         case 8:
122             /* two groups have all the samples needed */
123             s->block_size        = 8 * avctx->bits_per_coded_sample / 8;
124             s->samples_per_block = 1;
125             s->groups_per_block  = 2;
126             break;
127         default:
128             /* need avctx->channels groups */
129             s->block_size        = 4 * avctx->channels *
130                                    avctx->bits_per_coded_sample / 8;
131             s->samples_per_block = 4;
132             s->groups_per_block  = avctx->channels;
133             break;
134         }
135     }
136
137     if (avctx->debug & FF_DEBUG_PICT_INFO)
138         av_dlog(avctx,
139                 "pcm_dvd_parse_header: %d channels, %d bits per sample, %d Hz, %d bit/s\n",
140                 avctx->channels, avctx->bits_per_coded_sample,
141                 avctx->sample_rate, avctx->bit_rate);
142
143     s->last_header = header_int;
144
145     return 0;
146 }
147
148 static void *pcm_dvd_decode_samples(AVCodecContext *avctx, const uint8_t *src,
149                                     void *dst, int blocks)
150 {
151     PCMDVDContext *s = avctx->priv_data;
152     int16_t *dst16   = dst;
153     int32_t *dst32   = dst;
154     GetByteContext gb;
155     int i;
156     uint8_t t;
157     int samples;
158
159     bytestream2_init(&gb, src, blocks * s->block_size);
160     switch (avctx->bits_per_coded_sample) {
161     case 16:
162 #if HAVE_BIGENDIAN
163         bytestream2_get_buffer(&gb, dst16, blocks * s->block_size);
164         dst16 += blocks * s->block_size / 2;
165 #else
166         samples = blocks * avctx->channels;
167         do {
168             *dst16++ = bytestream2_get_be16u(&gb);
169         } while (--samples);
170 #endif
171         return dst16;
172     case 20:
173         do {
174             for (i = s->groups_per_block; i; i--) {
175                 dst32[0] = bytestream2_get_be16u(&gb) << 16;
176                 dst32[1] = bytestream2_get_be16u(&gb) << 16;
177                 dst32[2] = bytestream2_get_be16u(&gb) << 16;
178                 dst32[3] = bytestream2_get_be16u(&gb) << 16;
179                 t = bytestream2_get_byteu(&gb);
180                 *dst32 += (t & 0xf0) << 8;
181                 *dst32 += (t & 0x0f) << 12;
182                 t = bytestream2_get_byteu(&gb);
183                 *dst32 += (t & 0xf0) << 8;
184                 *dst32 += (t & 0x0f) << 12;
185             }
186         } while (--blocks);
187         return dst32;
188     case 24:
189         do {
190             for (i = s->groups_per_block; i; i--) {
191                 dst32[0] = bytestream2_get_be16u(&gb) << 16;
192                 dst32[1] = bytestream2_get_be16u(&gb) << 16;
193                 dst32[2] = bytestream2_get_be16u(&gb) << 16;
194                 dst32[3] = bytestream2_get_be16u(&gb) << 16;
195                 *dst32++ += bytestream2_get_byteu(&gb) << 8;
196                 *dst32++ += bytestream2_get_byteu(&gb) << 8;
197                 *dst32++ += bytestream2_get_byteu(&gb) << 8;
198                 *dst32++ += bytestream2_get_byteu(&gb) << 8;
199             }
200         } while (--blocks);
201         return dst32;
202     default:
203         return NULL;
204     }
205 }
206
207 static int pcm_dvd_decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data,
208                                 int *got_frame_ptr, AVPacket *avpkt)
209 {
210     AVFrame *frame     = data;
211     const uint8_t *src = avpkt->data;
212     int buf_size       = avpkt->size;
213     PCMDVDContext *s   = avctx->priv_data;
214     int retval;
215     int blocks;
216     void *dst;
217
218     if (buf_size < 3) {
219         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "PCM packet too small\n");
220         return AVERROR_INVALIDDATA;
221     }
222
223     if ((retval = pcm_dvd_parse_header(avctx, src)))
224         return retval;
225     src      += 3;
226     buf_size -= 3;
227
228     blocks = (buf_size + s->extra_sample_count) / s->block_size;
229
230     /* get output buffer */
231     frame->nb_samples = blocks * s->samples_per_block;
232     if ((retval = ff_get_buffer(avctx, frame, 0)) < 0) {
233         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "get_buffer() failed\n");
234         return retval;
235     }
236     dst = frame->data[0];
237
238     /* consume leftover samples from last packet */
239     if (s->extra_sample_count) {
240         int missing_samples = s->block_size - s->extra_sample_count;
241         if (buf_size >= missing_samples) {
242             memcpy(s->extra_samples + s->extra_sample_count, src,
243                    missing_samples);
244             dst = pcm_dvd_decode_samples(avctx, s->extra_samples, dst, 1);
245             src += missing_samples;
246             buf_size -= missing_samples;
247             s->extra_sample_count = 0;
248             blocks--;
249         } else {
250             /* new packet still doesn't have enough samples */
251             memcpy(s->extra_samples + s->extra_sample_count, src, buf_size);
252             s->extra_sample_count += buf_size;
253             return avpkt->size;
254         }
255     }
256
257     /* decode remaining complete samples */
258     if (blocks) {
259         pcm_dvd_decode_samples(avctx, src, dst, blocks);
260         buf_size -= blocks * s->block_size;
261     }
262
263     /* store leftover samples */
264     if (buf_size) {
265         src += blocks * s->block_size;
266         memcpy(s->extra_samples, src, buf_size);
267         s->extra_sample_count = buf_size;
268     }
269
270     *got_frame_ptr = 1;
271
272     return avpkt->size;
273 }
274
275 AVCodec ff_pcm_dvd_decoder = {
276     .name           = "pcm_dvd",
277     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("PCM signed 16|20|24-bit big-endian for DVD media"),
278     .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
279     .id             = AV_CODEC_ID_PCM_DVD,
280     .priv_data_size = sizeof(PCMDVDContext),
281     .init           = pcm_dvd_decode_init,
282     .decode         = pcm_dvd_decode_frame,
283     .close          = pcm_dvd_decode_uninit,
284     .capabilities   = CODEC_CAP_DR1,
285     .sample_fmts    = (const enum AVSampleFormat[]) {
286         AV_SAMPLE_FMT_S16, AV_SAMPLE_FMT_S32, AV_SAMPLE_FMT_NONE
287     }
288 };