Add generic ff_sine_window_init function and implement in codecs appropriately
[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 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/random.h"
36 #include "avcodec.h"
37 #include "dsputil.h"
38
39 #define ALT_BITSTREAM_READER_LE
40 #include "bitstream.h"
41
42
43 typedef struct NellyMoserDecodeContext {
44     AVCodecContext* avctx;
45     DECLARE_ALIGNED_16(float,float_buf[NELLY_SAMPLES]);
46     float           state[128];
47     AVRandomState   random_state;
48     GetBitContext   gb;
49     int             add_bias;
50     float           scale_bias;
51     DSPContext      dsp;
52     MDCTContext     imdct_ctx;
53     DECLARE_ALIGNED_16(float,imdct_tmp[NELLY_BUF_LEN]);
54     DECLARE_ALIGNED_16(float,imdct_out[NELLY_BUF_LEN * 2]);
55 } NellyMoserDecodeContext;
56
57 static DECLARE_ALIGNED_16(float,sine_window[128]);
58
59 static void overlap_and_window(NellyMoserDecodeContext *s, float *state, float *audio, float *a_in)
60 {
61     int bot, top;
62
63     bot = 0;
64     top = NELLY_BUF_LEN-1;
65
66     while (bot < NELLY_BUF_LEN) {
67         audio[bot] = a_in [bot]*sine_window[bot]
68                     +state[bot]*sine_window[top] + s->add_bias;
69
70         bot++;
71         top--;
72     }
73     memcpy(state, a_in + NELLY_BUF_LEN, sizeof(float)*NELLY_BUF_LEN);
74 }
75
76 static void nelly_decode_block(NellyMoserDecodeContext *s,
77                                const unsigned char block[NELLY_BLOCK_LEN],
78                                float audio[NELLY_SAMPLES])
79 {
80     int i,j;
81     float buf[NELLY_FILL_LEN], pows[NELLY_FILL_LEN];
82     float *aptr, *bptr, *pptr, val, pval;
83     int bits[NELLY_BUF_LEN];
84     unsigned char v;
85
86     init_get_bits(&s->gb, block, NELLY_BLOCK_LEN * 8);
87
88     bptr = buf;
89     pptr = pows;
90     val = ff_nelly_init_table[get_bits(&s->gb, 6)];
91     for (i=0 ; i<NELLY_BANDS ; i++) {
92         if (i > 0)
93             val += ff_nelly_delta_table[get_bits(&s->gb, 5)];
94         pval = -pow(2, val/2048) * s->scale_bias;
95         for (j = 0; j < ff_nelly_band_sizes_table[i]; j++) {
96             *bptr++ = val;
97             *pptr++ = pval;
98         }
99
100     }
101
102     ff_nelly_get_sample_bits(buf, bits);
103
104     for (i = 0; i < 2; i++) {
105         aptr = audio + i * NELLY_BUF_LEN;
106
107         init_get_bits(&s->gb, block, NELLY_BLOCK_LEN * 8);
108         skip_bits(&s->gb, NELLY_HEADER_BITS + i*NELLY_DETAIL_BITS);
109
110         for (j = 0; j < NELLY_FILL_LEN; j++) {
111             if (bits[j] <= 0) {
112                 aptr[j] = M_SQRT1_2*pows[j];
113                 if (av_random(&s->random_state) & 1)
114                     aptr[j] *= -1.0;
115             } else {
116                 v = get_bits(&s->gb, bits[j]);
117                 aptr[j] = ff_nelly_dequantization_table[(1<<bits[j])-1+v]*pows[j];
118             }
119         }
120         memset(&aptr[NELLY_FILL_LEN], 0,
121                (NELLY_BUF_LEN - NELLY_FILL_LEN) * sizeof(float));
122
123         s->imdct_ctx.fft.imdct_calc(&s->imdct_ctx, s->imdct_out,
124                                     aptr, s->imdct_tmp);
125         /* XXX: overlapping and windowing should be part of a more
126            generic imdct function */
127         overlap_and_window(s, s->state, aptr, s->imdct_out);
128     }
129 }
130
131 static av_cold int decode_init(AVCodecContext * avctx) {
132     NellyMoserDecodeContext *s = avctx->priv_data;
133     int i;
134
135     s->avctx = avctx;
136     av_init_random(0, &s->random_state);
137     ff_mdct_init(&s->imdct_ctx, 8, 1);
138
139     dsputil_init(&s->dsp, avctx);
140
141     if(s->dsp.float_to_int16 == ff_float_to_int16_c) {
142         s->add_bias = 385;
143         s->scale_bias = 1.0/(8*32768);
144     } else {
145         s->add_bias = 0;
146         s->scale_bias = 1.0/(1*8);
147     }
148
149     /* Generate overlap window */
150     if (!sine_window[0])
151         ff_sine_window_init(sine_window, 128);
152
153     return 0;
154 }
155
156 static int decode_tag(AVCodecContext * avctx,
157                       void *data, int *data_size,
158                       const uint8_t * buf, int buf_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_ERROR, "Tag size %d unknown, report sample!\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