lavf: Support unix sockets
[ffmpeg.git] / libavcodec / sipr.c
index 82d0267..83a4217 100644 (file)
@@ -4,61 +4,46 @@
  * Copyright (c) 2008 Vladimir Voroshilov
  * Copyright (c) 2009 Vitor Sessak
  *
- * This file is part of FFmpeg.
+ * This file is part of Libav.
  *
- * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
+ * Libav is free software; you can redistribute it and/or
  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
  * License as published by the Free Software Foundation; either
  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  *
- * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
+ * Libav is distributed in the hope that it will be useful,
  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  * Lesser General Public License for more details.
  *
  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
- * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
+ * License along with Libav; if not, write to the Free Software
  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  */
 
 #include <math.h>
 #include <stdint.h>
+#include <string.h>
 
+#include "libavutil/channel_layout.h"
+#include "libavutil/float_dsp.h"
 #include "libavutil/mathematics.h"
 #include "avcodec.h"
-#define ALT_BITSTREAM_READER_LE
+#define BITSTREAM_READER_LE
 #include "get_bits.h"
-#include "dsputil.h"
+#include "internal.h"
 
 #include "lsp.h"
-#include "celp_math.h"
 #include "acelp_vectors.h"
 #include "acelp_pitch_delay.h"
 #include "acelp_filters.h"
 #include "celp_filters.h"
 
-#define LSFQ_DIFF_MIN        (0.0125 * M_PI)
-
-#define LP_FILTER_ORDER      10
-
-/** Number of past samples needed for excitation interpolation */
-#define L_INTERPOL           (LP_FILTER_ORDER + 1)
-
-/**  Subframe size for all modes except 16k */
-#define SUBFR_SIZE           48
-
 #define MAX_SUBFRAME_COUNT   5
 
+#include "sipr.h"
 #include "siprdata.h"
 
-typedef enum {
-    MODE_16k,
-    MODE_8k5,
-    MODE_6k5,
-    MODE_5k0,
-    MODE_COUNT
-} SiprMode;
-
 typedef struct {
     const char *mode_name;
     uint16_t bits_per_frame;
@@ -68,6 +53,7 @@ typedef struct {
 
     /* bitstream parameters */
     uint8_t number_of_fc_indexes;
+    uint8_t ma_predictor_bits;  ///< size in bits of the switched MA predictor
 
     /** size in bits of the i-th stage vector of quantizer */
     uint8_t vq_indexes_bits[5];
@@ -81,6 +67,22 @@ typedef struct {
 } SiprModeParam;
 
 static const SiprModeParam modes[MODE_COUNT] = {
+    [MODE_16k] = {
+        .mode_name          = "16k",
+        .bits_per_frame     = 160,
+        .subframe_count     = SUBFRAME_COUNT_16k,
+        .frames_per_packet  = 1,
+        .pitch_sharp_factor = 0.00,
+
+        .number_of_fc_indexes = 10,
+        .ma_predictor_bits    = 1,
+        .vq_indexes_bits      = {7, 8, 7, 7, 7},
+        .pitch_delay_bits     = {9, 6},
+        .gp_index_bits        = 4,
+        .fc_index_bits        = {4, 5, 4, 5, 4, 5, 4, 5, 4, 5},
+        .gc_index_bits        = 5
+    },
+
     [MODE_8k5] = {
         .mode_name          = "8k5",
         .bits_per_frame     = 152,
@@ -89,6 +91,7 @@ static const SiprModeParam modes[MODE_COUNT] = {
         .pitch_sharp_factor = 0.8,
 
         .number_of_fc_indexes = 3,
+        .ma_predictor_bits    = 0,
         .vq_indexes_bits      = {6, 7, 7, 7, 5},
         .pitch_delay_bits     = {8, 5, 5},
         .gp_index_bits        = 0,
@@ -104,6 +107,7 @@ static const SiprModeParam modes[MODE_COUNT] = {
         .pitch_sharp_factor = 0.8,
 
         .number_of_fc_indexes = 3,
+        .ma_predictor_bits    = 0,
         .vq_indexes_bits      = {6, 7, 7, 7, 5},
         .pitch_delay_bits     = {8, 5, 5},
         .gp_index_bits        = 0,
@@ -119,6 +123,7 @@ static const SiprModeParam modes[MODE_COUNT] = {
         .pitch_sharp_factor = 0.85,
 
         .number_of_fc_indexes = 1,
+        .ma_predictor_bits    = 0,
         .vq_indexes_bits      = {6, 7, 7, 7, 5},
         .pitch_delay_bits     = {8, 5, 8, 5, 5},
         .gp_index_bits        = 0,
@@ -127,40 +132,12 @@ static const SiprModeParam modes[MODE_COUNT] = {
     }
 };
 
-typedef struct {
-    AVCodecContext *avctx;
-    DSPContext dsp;
-
-    SiprMode mode;
-
-    float past_pitch_gain;
-    float lsf_history[LP_FILTER_ORDER];
-
-    float excitation[L_INTERPOL + PITCH_DELAY_MAX + 5*SUBFR_SIZE];
-
-    DECLARE_ALIGNED_16(float, synth_buf[LP_FILTER_ORDER + 5*SUBFR_SIZE + 6]);
-
-    float lsp_history[LP_FILTER_ORDER];
-    float gain_mem;
-    float energy_history[4];
-    float highpass_filt_mem[2];
-    float postfilter_mem[PITCH_DELAY_MAX + LP_FILTER_ORDER];
-
-    /* 5k0 */
-    float tilt_mem;
-    float postfilter_agc;
-    float postfilter_mem5k0[PITCH_DELAY_MAX + LP_FILTER_ORDER];
-    float postfilter_syn5k0[LP_FILTER_ORDER + SUBFR_SIZE*5];
-} SiprContext;
-
-typedef struct {
-    int vq_indexes[5];
-    int pitch_delay[5];        ///< pitch delay
-    int gp_index[5];           ///< adaptive-codebook gain indexes
-    int16_t fc_indexes[5][10]; ///< fixed-codebook indexes
-    int gc_index[5];           ///< fixed-codebook gain indexes
-} SiprParameters;
-
+const float ff_pow_0_5[] = {
+    1.0/(1 <<  1), 1.0/(1 <<  2), 1.0/(1 <<  3), 1.0/(1 <<  4),
+    1.0/(1 <<  5), 1.0/(1 <<  6), 1.0/(1 <<  7), 1.0/(1 <<  8),
+    1.0/(1 <<  9), 1.0/(1 << 10), 1.0/(1 << 11), 1.0/(1 << 12),
+    1.0/(1 << 13), 1.0/(1 << 14), 1.0/(1 << 15), 1.0/(1 << 16)
+};
 
 static void dequant(float *out, const int *idx, const float *cbs[])
 {
@@ -209,7 +186,7 @@ static void pitch_sharpening(int pitch_lag_int, float beta,
 }
 
 /**
- * Extracts decoding parameters from the input bitstream.
+ * Extract decoding parameters from the input bitstream.
  * @param parms          parameters structure
  * @param pgb            pointer to initialized GetBitContext structure
  */
@@ -218,12 +195,16 @@ static void decode_parameters(SiprParameters* parms, GetBitContext *pgb,
 {
     int i, j;
 
+    if (p->ma_predictor_bits)
+        parms->ma_pred_switch       = get_bits(pgb, p->ma_predictor_bits);
+
     for (i = 0; i < 5; i++)
         parms->vq_indexes[i]        = get_bits(pgb, p->vq_indexes_bits[i]);
 
     for (i = 0; i < p->subframe_count; i++) {
         parms->pitch_delay[i]       = get_bits(pgb, p->pitch_delay_bits[i]);
-        parms->gp_index[i]          = get_bits(pgb, p->gp_index_bits);
+        if (p->gp_index_bits)
+            parms->gp_index[i]      = get_bits(pgb, p->gp_index_bits);
 
         for (j = 0; j < p->number_of_fc_indexes; j++)
             parms->fc_indexes[i][j] = get_bits(pgb, p->fc_index_bits[j]);
@@ -232,32 +213,6 @@ static void decode_parameters(SiprParameters* parms, GetBitContext *pgb,
     }
 }
 
-static void lsp2lpc_sipr(const double *lsp, float *Az)
-{
-    int lp_half_order = LP_FILTER_ORDER >> 1;
-    double buf[(LP_FILTER_ORDER >> 1) + 1];
-    double pa[(LP_FILTER_ORDER >> 1) + 1];
-    double *qa = buf + 1;
-    int i,j;
-
-    qa[-1] = 0.0;
-
-    ff_lsp2polyf(lsp    , pa, lp_half_order    );
-    ff_lsp2polyf(lsp + 1, qa, lp_half_order - 1);
-
-    for (i = 1, j = LP_FILTER_ORDER - 1; i < lp_half_order; i++, j--) {
-        double paf =  pa[i]            * (1 + lsp[LP_FILTER_ORDER - 1]);
-        double qaf = (qa[i] - qa[i-2]) * (1 - lsp[LP_FILTER_ORDER - 1]);
-        Az[i-1]  = (paf + qaf) * 0.5;
-        Az[j-1]  = (paf - qaf) * 0.5;
-    }
-
-    Az[lp_half_order - 1] = (1.0 + lsp[LP_FILTER_ORDER - 1]) *
-        pa[lp_half_order] * 0.5;
-
-    Az[LP_FILTER_ORDER - 1] = lsp[LP_FILTER_ORDER - 1];
-}
-
 static void sipr_decode_lp(float *lsfnew, const float *lsfold, float *Az,
                            int num_subfr)
 {
@@ -270,14 +225,14 @@ static void sipr_decode_lp(float *lsfnew, const float *lsfold, float *Az,
         for (j = 0; j < LP_FILTER_ORDER; j++)
             lsfint[j] = lsfold[j] * (1 - t) + t * lsfnew[j];
 
-        lsp2lpc_sipr(lsfint, Az);
+        ff_amrwb_lsp2lpc(lsfint, Az, LP_FILTER_ORDER);
         Az += LP_FILTER_ORDER;
         t += t0;
     }
 }
 
 /**
- * Evaluates the adaptative impulse response.
+ * Evaluate the adaptive impulse response.
  */
 static void eval_ir(const float *Az, int pitch_lag, float *freq,
                     float pitch_sharp_factor)
@@ -285,7 +240,7 @@ static void eval_ir(const float *Az, int pitch_lag, float *freq,
     float tmp1[SUBFR_SIZE+1], tmp2[LP_FILTER_ORDER+1];
     int i;
 
-    tmp1[0] = 1.;
+    tmp1[0] = 1.0;
     for (i = 0; i < LP_FILTER_ORDER; i++) {
         tmp1[i+1] = Az[i] * ff_pow_0_55[i];
         tmp2[i  ] = Az[i] * ff_pow_0_7 [i];
@@ -299,7 +254,7 @@ static void eval_ir(const float *Az, int pitch_lag, float *freq,
 }
 
 /**
- * Evaluates the convolution of a vector with a sparse vector.
+ * Evaluate the convolution of a vector with a sparse vector.
  */
 static void convolute_with_sparse(float *out, const AMRFixed *pulses,
                                   const float *shape, int length)
@@ -325,7 +280,7 @@ static void postfilter_5k0(SiprContext *ctx, const float *lpc, float *samples)
 
     for (i = 0; i < LP_FILTER_ORDER; i++) {
         lpc_d[i] = lpc[i] * ff_pow_0_75[i];
-        lpc_n[i] = lpc[i] *    pow_0_5 [i];
+        lpc_n[i] = lpc[i] * ff_pow_0_5 [i];
     };
 
     memcpy(pole_out - LP_FILTER_ORDER, ctx->postfilter_mem,
@@ -456,9 +411,10 @@ static void decode_frame(SiprContext *ctx, SiprParameters *params,
         convolute_with_sparse(fixed_vector, &fixed_cb, impulse_response,
                               SUBFR_SIZE);
 
-        avg_energy =
-            (0.01 + ff_dot_productf(fixed_vector, fixed_vector, SUBFR_SIZE))/
-                SUBFR_SIZE;
+        avg_energy = (0.01 + avpriv_scalarproduct_float_c(fixed_vector,
+                                                          fixed_vector,
+                                                          SUBFR_SIZE)) /
+                     SUBFR_SIZE;
 
         ctx->past_pitch_gain = pitch_gain = gain_cb[params->gc_index[i]][0];
 
@@ -499,28 +455,26 @@ static void decode_frame(SiprContext *ctx, SiprParameters *params,
 
     if (ctx->mode == MODE_5k0) {
         for (i = 0; i < subframe_count; i++) {
-            float energy = ff_dot_productf(ctx->postfilter_syn5k0 + LP_FILTER_ORDER + i*SUBFR_SIZE,
-                                           ctx->postfilter_syn5k0 + LP_FILTER_ORDER + i*SUBFR_SIZE,
-                                           SUBFR_SIZE);
-            ff_adaptative_gain_control(&synth[i * SUBFR_SIZE], energy,
-                                       SUBFR_SIZE, 0.9, &ctx->postfilter_agc);
+            float energy = avpriv_scalarproduct_float_c(ctx->postfilter_syn5k0 + LP_FILTER_ORDER + i * SUBFR_SIZE,
+                                                        ctx->postfilter_syn5k0 + LP_FILTER_ORDER + i * SUBFR_SIZE,
+                                                        SUBFR_SIZE);
+            ff_adaptive_gain_control(&synth[i * SUBFR_SIZE],
+                                     &synth[i * SUBFR_SIZE], energy,
+                                     SUBFR_SIZE, 0.9, &ctx->postfilter_agc);
         }
 
         memcpy(ctx->postfilter_syn5k0, ctx->postfilter_syn5k0 + frame_size,
                LP_FILTER_ORDER*sizeof(float));
     }
-    memcpy(ctx->excitation, excitation - PITCH_DELAY_MAX - L_INTERPOL,
+    memmove(ctx->excitation, excitation - PITCH_DELAY_MAX - L_INTERPOL,
            (PITCH_DELAY_MAX + L_INTERPOL) * sizeof(float));
 
-    ff_acelp_apply_order_2_transfer_function(synth,
+    ff_acelp_apply_order_2_transfer_function(out_data, synth,
                                              (const float[2]) {-1.99997   , 1.000000000},
                                              (const float[2]) {-1.93307352, 0.935891986},
                                              0.939805806,
                                              ctx->highpass_filt_mem,
                                              frame_size);
-
-    ctx->dsp.vector_clipf(out_data, synth, -1, 32767./(1<<15), frame_size);
-
 }
 
 static av_cold int sipr_decoder_init(AVCodecContext * avctx)
@@ -528,84 +482,95 @@ static av_cold int sipr_decoder_init(AVCodecContext * avctx)
     SiprContext *ctx = avctx->priv_data;
     int i;
 
-    if      (avctx->bit_rate > 12200) ctx->mode = MODE_16k;
-    else if (avctx->bit_rate > 7500 ) ctx->mode = MODE_8k5;
-    else if (avctx->bit_rate > 5750 ) ctx->mode = MODE_6k5;
-    else                              ctx->mode = MODE_5k0;
+    switch (avctx->block_align) {
+    case 20: ctx->mode = MODE_16k; break;
+    case 19: ctx->mode = MODE_8k5; break;
+    case 29: ctx->mode = MODE_6k5; break;
+    case 37: ctx->mode = MODE_5k0; break;
+    default:
+        if      (avctx->bit_rate > 12200) ctx->mode = MODE_16k;
+        else if (avctx->bit_rate > 7500 ) ctx->mode = MODE_8k5;
+        else if (avctx->bit_rate > 5750 ) ctx->mode = MODE_6k5;
+        else                              ctx->mode = MODE_5k0;
+        av_log(avctx, AV_LOG_WARNING,
+               "Invalid block_align: %d. Mode %s guessed based on bitrate: %d\n",
+               avctx->block_align, modes[ctx->mode].mode_name, avctx->bit_rate);
+    }
 
     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Mode: %s\n", modes[ctx->mode].mode_name);
 
+    if (ctx->mode == MODE_16k) {
+        ff_sipr_init_16k(ctx);
+        ctx->decode_frame = ff_sipr_decode_frame_16k;
+    } else {
+        ctx->decode_frame = decode_frame;
+    }
+
     for (i = 0; i < LP_FILTER_ORDER; i++)
         ctx->lsp_history[i] = cos((i+1) * M_PI / (LP_FILTER_ORDER + 1));
 
     for (i = 0; i < 4; i++)
         ctx->energy_history[i] = -14;
 
-    avctx->sample_fmt = SAMPLE_FMT_FLT;
-
-    if (ctx->mode == MODE_16k) {
-        av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "decoding 16kbps SIPR files is not "
-                                    "supported yet.\n");
-        return -1;
-    }
-
-    dsputil_init(&ctx->dsp, avctx);
+    avctx->channels       = 1;
+    avctx->channel_layout = AV_CH_LAYOUT_MONO;
+    avctx->sample_fmt     = AV_SAMPLE_FMT_FLT;
 
     return 0;
 }
 
-static int sipr_decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *datap,
-                             int *data_size, AVPacket *avpkt)
+static int sipr_decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data,
+                             int *got_frame_ptr, AVPacket *avpkt)
 {
     SiprContext *ctx = avctx->priv_data;
+    AVFrame *frame   = data;
     const uint8_t *buf=avpkt->data;
     SiprParameters parm;
     const SiprModeParam *mode_par = &modes[ctx->mode];
     GetBitContext gb;
-    float *data = datap;
-    int i;
+    float *samples;
+    int subframe_size = ctx->mode == MODE_16k ? L_SUBFR_16k : SUBFR_SIZE;
+    int i, ret;
 
     ctx->avctx = avctx;
     if (avpkt->size < (mode_par->bits_per_frame >> 3)) {
         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
                "Error processing packet: packet size (%d) too small\n",
                avpkt->size);
-
-        *data_size = 0;
         return -1;
     }
-    if (*data_size < SUBFR_SIZE * mode_par->subframe_count * sizeof(float)) {
-        av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
-               "Error processing packet: output buffer (%d) too small\n",
-               *data_size);
 
-        *data_size = 0;
-        return -1;
+    /* get output buffer */
+    frame->nb_samples = mode_par->frames_per_packet * subframe_size *
+                        mode_par->subframe_count;
+    if ((ret = ff_get_buffer(avctx, frame, 0)) < 0) {
+        av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "get_buffer() failed\n");
+        return ret;
     }
+    samples = (float *)frame->data[0];
 
     init_get_bits(&gb, buf, mode_par->bits_per_frame);
 
     for (i = 0; i < mode_par->frames_per_packet; i++) {
         decode_parameters(&parm, &gb, mode_par);
-        decode_frame(ctx, &parm, data);
 
-        data += SUBFR_SIZE * mode_par->subframe_count;
+        ctx->decode_frame(ctx, &parm, samples);
+
+        samples += subframe_size * mode_par->subframe_count;
     }
 
-    *data_size = mode_par->frames_per_packet * SUBFR_SIZE *
-        mode_par->subframe_count * sizeof(float);
+    *got_frame_ptr = 1;
 
     return mode_par->bits_per_frame >> 3;
-};
+}
 
-AVCodec sipr_decoder = {
-    "sipr",
-    CODEC_TYPE_AUDIO,
-    CODEC_ID_SIPR,
-    sizeof(SiprContext),
-    sipr_decoder_init,
-    NULL,
-    NULL,
-    sipr_decode_frame,
-    .long_name = NULL_IF_CONFIG_SMALL("RealAudio SIPR / ACELP.NET"),
+AVCodec ff_sipr_decoder = {
+    .name           = "sipr",
+    .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
+    .id             = AV_CODEC_ID_SIPR,
+    .priv_data_size = sizeof(SiprContext),
+    .init           = sipr_decoder_init,
+    .decode         = sipr_decode_frame,
+    .capabilities   = CODEC_CAP_DR1,
+    .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("RealAudio SIPR / ACELP.NET"),
 };