Merge commit '528daa399018af74d52192eb1861d2b59d256111'
[ffmpeg.git] / libavcodec / psymodel.c
1 /*
2  * audio encoder psychoacoustic model
3  * Copyright (C) 2008 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 #include <string.h>
23
24 #include "avcodec.h"
25 #include "psymodel.h"
26 #include "iirfilter.h"
27 #include "libavutil/mem.h"
28
29 extern const FFPsyModel ff_aac_psy_model;
30
31 av_cold int ff_psy_init(FFPsyContext *ctx, AVCodecContext *avctx, int num_lens,
32                         const uint8_t **bands, const int* num_bands,
33                         int num_groups, const uint8_t *group_map)
34 {
35     int i, j, k = 0;
36
37     ctx->avctx = avctx;
38     ctx->ch        = av_mallocz(sizeof(ctx->ch[0]) * avctx->channels * 2);
39     ctx->group     = av_mallocz(sizeof(ctx->group[0]) * num_groups);
40     ctx->bands     = av_malloc (sizeof(ctx->bands[0])     * num_lens);
41     ctx->num_bands = av_malloc (sizeof(ctx->num_bands[0]) * num_lens);
42     memcpy(ctx->bands,     bands,     sizeof(ctx->bands[0])     *  num_lens);
43     memcpy(ctx->num_bands, num_bands, sizeof(ctx->num_bands[0]) *  num_lens);
44
45     /* assign channels to groups (with virtual channels for coupling) */
46     for (i = 0; i < num_groups; i++) {
47         /* NOTE: Add 1 to handle the AAC chan_config without modification.
48          *       This has the side effect of allowing an array of 0s to map
49          *       to one channel per group.
50          */
51         ctx->group[i].num_ch = group_map[i] + 1;
52         for (j = 0; j < ctx->group[i].num_ch * 2; j++)
53             ctx->group[i].ch[j]  = &ctx->ch[k++];
54     }
55
56     switch (ctx->avctx->codec_id) {
57     case AV_CODEC_ID_AAC:
58         ctx->model = &ff_aac_psy_model;
59         break;
60     }
61     if (ctx->model->init)
62         return ctx->model->init(ctx);
63     return 0;
64 }
65
66 FFPsyChannelGroup *ff_psy_find_group(FFPsyContext *ctx, int channel)
67 {
68     int i = 0, ch = 0;
69
70     while (ch <= channel)
71         ch += ctx->group[i++].num_ch;
72
73     return &ctx->group[i-1];
74 }
75
76 av_cold void ff_psy_end(FFPsyContext *ctx)
77 {
78     if (ctx->model->end)
79         ctx->model->end(ctx);
80     av_freep(&ctx->bands);
81     av_freep(&ctx->num_bands);
82     av_freep(&ctx->group);
83     av_freep(&ctx->ch);
84 }
85
86 typedef struct FFPsyPreprocessContext{
87     AVCodecContext *avctx;
88     float stereo_att;
89     struct FFIIRFilterCoeffs *fcoeffs;
90     struct FFIIRFilterState **fstate;
91     struct FFIIRFilterContext fiir;
92 }FFPsyPreprocessContext;
93
94 #define FILT_ORDER 4
95
96 av_cold struct FFPsyPreprocessContext* ff_psy_preprocess_init(AVCodecContext *avctx)
97 {
98     FFPsyPreprocessContext *ctx;
99     int i;
100     float cutoff_coeff = 0;
101     ctx        = av_mallocz(sizeof(FFPsyPreprocessContext));
102     ctx->avctx = avctx;
103
104     if (avctx->cutoff > 0)
105         cutoff_coeff = 2.0 * avctx->cutoff / avctx->sample_rate;
106
107     if (!cutoff_coeff && avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_AAC)
108         cutoff_coeff = 2.0 * AAC_CUTOFF(avctx) / avctx->sample_rate;
109
110     if (cutoff_coeff && cutoff_coeff < 0.98)
111     ctx->fcoeffs = ff_iir_filter_init_coeffs(avctx, FF_FILTER_TYPE_BUTTERWORTH,
112                                              FF_FILTER_MODE_LOWPASS, FILT_ORDER,
113                                              cutoff_coeff, 0.0, 0.0);
114     if (ctx->fcoeffs) {
115         ctx->fstate = av_mallocz(sizeof(ctx->fstate[0]) * avctx->channels);
116         for (i = 0; i < avctx->channels; i++)
117             ctx->fstate[i] = ff_iir_filter_init_state(FILT_ORDER);
118     }
119
120     ff_iir_filter_init(&ctx->fiir);
121
122     return ctx;
123 }
124
125 void ff_psy_preprocess(struct FFPsyPreprocessContext *ctx, float **audio, int channels)
126 {
127     int ch;
128     int frame_size = ctx->avctx->frame_size;
129     FFIIRFilterContext *iir = &ctx->fiir;
130
131     if (ctx->fstate) {
132         for (ch = 0; ch < channels; ch++)
133             iir->filter_flt(ctx->fcoeffs, ctx->fstate[ch], frame_size,
134                             &audio[ch][frame_size], 1, &audio[ch][frame_size], 1);
135     }
136 }
137
138 av_cold void ff_psy_preprocess_end(struct FFPsyPreprocessContext *ctx)
139 {
140     int i;
141     ff_iir_filter_free_coeffs(ctx->fcoeffs);
142     if (ctx->fstate)
143         for (i = 0; i < ctx->avctx->channels; i++)
144             ff_iir_filter_free_state(ctx->fstate[i]);
145     av_freep(&ctx->fstate);
146     av_free(ctx);
147 }