Merge remote-tracking branch 'qatar/master'
[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 "avcodec.h"
23 #include "psymodel.h"
24 #include "iirfilter.h"
25
26 extern const FFPsyModel ff_aac_psy_model;
27
28 av_cold int ff_psy_init(FFPsyContext *ctx, AVCodecContext *avctx, int num_lens,
29                         const uint8_t **bands, const int* num_bands,
30                         int num_groups, const uint8_t *group_map)
31 {
32     int i, j, k = 0;
33
34     ctx->avctx = avctx;
35     ctx->ch        = av_mallocz(sizeof(ctx->ch[0]) * avctx->channels * 2);
36     ctx->group     = av_mallocz(sizeof(ctx->group[0]) * num_groups);
37     ctx->bands     = av_malloc (sizeof(ctx->bands[0])     * num_lens);
38     ctx->num_bands = av_malloc (sizeof(ctx->num_bands[0]) * num_lens);
39     memcpy(ctx->bands,     bands,     sizeof(ctx->bands[0])     *  num_lens);
40     memcpy(ctx->num_bands, num_bands, sizeof(ctx->num_bands[0]) *  num_lens);
41
42     /* assign channels to groups (with virtual channels for coupling) */
43     for (i = 0; i < num_groups; i++) {
44         /* NOTE: Add 1 to handle the AAC chan_config without modification.
45          *       This has the side effect of allowing an array of 0s to map
46          *       to one channel per group.
47          */
48         ctx->group[i].num_ch = group_map[i] + 1;
49         for (j = 0; j < ctx->group[i].num_ch * 2; j++)
50             ctx->group[i].ch[j]  = &ctx->ch[k++];
51     }
52
53     switch (ctx->avctx->codec_id) {
54     case CODEC_ID_AAC:
55         ctx->model = &ff_aac_psy_model;
56         break;
57     }
58     if (ctx->model->init)
59         return ctx->model->init(ctx);
60     return 0;
61 }
62
63 FFPsyChannelGroup *ff_psy_find_group(FFPsyContext *ctx, int channel)
64 {
65     int i = 0, ch = 0;
66
67     while (ch <= channel)
68         ch += ctx->group[i++].num_ch;
69
70     return &ctx->group[i-1];
71 }
72
73 av_cold void ff_psy_end(FFPsyContext *ctx)
74 {
75     if (ctx->model->end)
76         ctx->model->end(ctx);
77     av_freep(&ctx->bands);
78     av_freep(&ctx->num_bands);
79     av_freep(&ctx->group);
80     av_freep(&ctx->ch);
81 }
82
83 typedef struct FFPsyPreprocessContext{
84     AVCodecContext *avctx;
85     float stereo_att;
86     struct FFIIRFilterCoeffs *fcoeffs;
87     struct FFIIRFilterState **fstate;
88 }FFPsyPreprocessContext;
89
90 #define FILT_ORDER 4
91
92 av_cold struct FFPsyPreprocessContext* ff_psy_preprocess_init(AVCodecContext *avctx)
93 {
94     FFPsyPreprocessContext *ctx;
95     int i;
96     float cutoff_coeff = 0;
97     ctx        = av_mallocz(sizeof(FFPsyPreprocessContext));
98     ctx->avctx = avctx;
99
100     if (avctx->cutoff > 0)
101         cutoff_coeff = 2.0 * avctx->cutoff / avctx->sample_rate;
102
103     if (cutoff_coeff)
104     ctx->fcoeffs = ff_iir_filter_init_coeffs(avctx, FF_FILTER_TYPE_BUTTERWORTH,
105                                              FF_FILTER_MODE_LOWPASS, FILT_ORDER,
106                                              cutoff_coeff, 0.0, 0.0);
107     if (ctx->fcoeffs) {
108         ctx->fstate = av_mallocz(sizeof(ctx->fstate[0]) * avctx->channels);
109         for (i = 0; i < avctx->channels; i++)
110             ctx->fstate[i] = ff_iir_filter_init_state(FILT_ORDER);
111     }
112     return ctx;
113 }
114
115 void ff_psy_preprocess(struct FFPsyPreprocessContext *ctx,
116                        const int16_t *audio, int16_t *dest,
117                        int tag, int channels)
118 {
119     int ch, i;
120     if (ctx->fstate) {
121         for (ch = 0; ch < channels; ch++)
122             ff_iir_filter(ctx->fcoeffs, ctx->fstate[tag+ch], ctx->avctx->frame_size,
123                           audio + ch, ctx->avctx->channels,
124                           dest  + ch, ctx->avctx->channels);
125     } else {
126         for (ch = 0; ch < channels; ch++)
127             for (i = 0; i < ctx->avctx->frame_size; i++)
128                 dest[i*ctx->avctx->channels + ch] = audio[i*ctx->avctx->channels + ch];
129     }
130 }
131
132 av_cold void ff_psy_preprocess_end(struct FFPsyPreprocessContext *ctx)
133 {
134     int i;
135     ff_iir_filter_free_coeffs(ctx->fcoeffs);
136     if (ctx->fstate)
137         for (i = 0; i < ctx->avctx->channels; i++)
138             ff_iir_filter_free_state(ctx->fstate[i]);
139     av_freep(&ctx->fstate);
140     av_free(ctx);
141 }
142