lavc: add a wrapper for AVCodecContext.get_buffer().
[ffmpeg.git] / libavcodec / amrnbdec.c
index 40cd91d..5c359a8 100644 (file)
@@ -3,20 +3,20 @@
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  */
 
 #include <string.h>
 #include <math.h>
 
+#include "libavutil/channel_layout.h"
 #include "avcodec.h"
-#include "get_bits.h"
+#include "dsputil.h"
 #include "libavutil/common.h"
-#include "celp_math.h"
 #include "celp_filters.h"
 #include "acelp_filters.h"
 #include "acelp_vectors.h"
 #include "acelp_pitch_delay.h"
 #include "lsp.h"
+#include "amr.h"
+#include "internal.h"
 
 #include "amrnbdata.h"
 
@@ -82,7 +84,7 @@
 /** Maximum sharpening factor
  *
  * The specification says 0.8, which should be 13107, but the reference C code
- * uses 13017 instead. (Amusingly the same applies to SHARP_MAX in g729dec.c.)
+ * uses 13017 instead. (Amusingly the same applies to SHARP_MAX in bitexact G.729.)
  */
 #define SHARP_MAX 0.79449462890625
 
@@ -94,6 +96,7 @@
 #define AMR_AGC_ALPHA      0.9
 
 typedef struct AMRContext {
+    AVFrame                         avframe; ///< AVFrame for decoded samples
     AMRNBFrame                        frame; ///< decoded AMR parameters (lsf coefficients, codebook indexes, etc)
     uint8_t             bad_frame_indicator; ///< bad frame ? 1 : 0
     enum Mode                cur_frame_mode;
@@ -153,7 +156,15 @@ static av_cold int amrnb_decode_init(AVCodecContext *avctx)
     AMRContext *p = avctx->priv_data;
     int i;
 
-    avctx->sample_fmt = SAMPLE_FMT_FLT;
+    if (avctx->channels > 1) {
+        av_log_missing_feature(avctx, "multi-channel AMR", 0);
+        return AVERROR_PATCHWELCOME;
+    }
+
+    avctx->channels       = 1;
+    avctx->channel_layout = AV_CH_LAYOUT_MONO;
+    avctx->sample_rate    = 8000;
+    avctx->sample_fmt     = AV_SAMPLE_FMT_FLT;
 
     // p->excitation always points to the same position in p->excitation_buf
     p->excitation = &p->excitation_buf[PITCH_DELAY_MAX + LP_FILTER_ORDER + 1];
@@ -166,6 +177,9 @@ static av_cold int amrnb_decode_init(AVCodecContext *avctx)
     for (i = 0; i < 4; i++)
         p->prediction_error[i] = MIN_ENERGY;
 
+    avcodec_get_frame_defaults(&p->avframe);
+    avctx->coded_frame = &p->avframe;
+
     return 0;
 }
 
@@ -184,57 +198,27 @@ static av_cold int amrnb_decode_init(AVCodecContext *avctx)
 static enum Mode unpack_bitstream(AMRContext *p, const uint8_t *buf,
                                   int buf_size)
 {
-    GetBitContext gb;
     enum Mode mode;
 
-    init_get_bits(&gb, buf, buf_size * 8);
-
     // Decode the first octet.
-    skip_bits(&gb, 1);                        // padding bit
-    mode = get_bits(&gb, 4);                  // frame type
-    p->bad_frame_indicator = !get_bits1(&gb); // quality bit
-    skip_bits(&gb, 2);                        // two padding bits
-
-    if (mode < MODE_DTX) {
-        uint16_t *data = (uint16_t *)&p->frame;
-        const uint8_t *order = amr_unpacking_bitmaps_per_mode[mode];
-        int field_size;
-
-        memset(&p->frame, 0, sizeof(AMRNBFrame));
-        buf++;
-        while ((field_size = *order++)) {
-            int field = 0;
-            int field_offset = *order++;
-            while (field_size--) {
-               int bit = *order++;
-               field <<= 1;
-               field |= buf[bit >> 3] >> (bit & 7) & 1;
-            }
-            data[field_offset] = field;
-        }
+    mode = buf[0] >> 3 & 0x0F;                      // frame type
+    p->bad_frame_indicator = (buf[0] & 0x4) != 0x4; // quality bit
+
+    if (mode >= N_MODES || buf_size < frame_sizes_nb[mode] + 1) {
+        return NO_DATA;
     }
 
+    if (mode < MODE_DTX)
+        ff_amr_bit_reorder((uint16_t *) &p->frame, sizeof(AMRNBFrame), buf + 1,
+                           amr_unpacking_bitmaps_per_mode[mode]);
+
     return mode;
 }
 
 
-/// @defgroup amr_lpc_decoding AMR pitch LPC coefficient decoding functions
+/// @name AMR pitch LPC coefficient decoding functions
 /// @{
 
-/**
- * Convert an lsf vector into an lsp vector.
- *
- * @param lsf               input lsf vector
- * @param lsp               output lsp vector
- */
-static void lsf2lsp(const float *lsf, double *lsp)
-{
-    int i;
-
-    for (i = 0; i < LP_FILTER_ORDER; i++)
-        lsp[i] = cos(2.0 * M_PI * lsf[i]);
-}
-
 /**
  * Interpolate the LSF vector (used for fixed gain smoothing).
  * The interpolation is done over all four subframes even in MODE_12k2.
@@ -283,7 +267,7 @@ static void lsf2lsp_for_mode12k2(AMRContext *p, double lsp[LP_FILTER_ORDER],
     }
 
     if (update)
-        memcpy(p->prev_lsf_r, lsf_r, LP_FILTER_ORDER * sizeof(float));
+        memcpy(p->prev_lsf_r, lsf_r, LP_FILTER_ORDER * sizeof(*lsf_r));
 
     for (i = 0; i < LP_FILTER_ORDER; i++)
         lsf_q[i] = lsf_r[i] * (LSF_R_FAC / 8000.0) + lsf_no_r[i] * (1.0 / 8000.0);
@@ -293,7 +277,7 @@ static void lsf2lsp_for_mode12k2(AMRContext *p, double lsp[LP_FILTER_ORDER],
     if (update)
         interpolate_lsf(p->lsf_q, lsf_q);
 
-    lsf2lsp(lsf_q, lsp);
+    ff_acelp_lsf2lspd(lsp, lsf_q, LP_FILTER_ORDER);
 }
 
 /**
@@ -357,7 +341,7 @@ static void lsf2lsp_3(AMRContext *p)
     interpolate_lsf(p->lsf_q, lsf_q);
     memcpy(p->prev_lsf_r, lsf_r, LP_FILTER_ORDER * sizeof(*lsf_r));
 
-    lsf2lsp(lsf_q, p->lsp[3]);
+    ff_acelp_lsf2lspd(p->lsp[3], lsf_q, LP_FILTER_ORDER);
 
     // interpolate LSP vectors at subframes 1, 2 and 3
     for (i = 1; i <= 3; i++)
@@ -369,7 +353,7 @@ static void lsf2lsp_3(AMRContext *p)
 /// @}
 
 
-/// @defgroup amr_pitch_vector_decoding AMR pitch vector decoding functions
+/// @name AMR pitch vector decoding functions
 /// @{
 
 /**
@@ -431,7 +415,7 @@ static void decode_pitch_vector(AMRContext *p,
 /// @}
 
 
-/// @defgroup amr_algebraic_code_book AMR algebraic code book (fixed) vector decoding functions
+/// @name AMR algebraic code book (fixed) vector decoding functions
 /// @{
 
 /**
@@ -575,7 +559,7 @@ static void pitch_sharpening(AMRContext *p, int subframe, enum Mode mode,
 /// @}
 
 
-/// @defgroup amr_gain_decoding AMR gain decoding functions
+/// @name AMR gain decoding functions
 /// @{
 
 /**
@@ -661,7 +645,7 @@ static void decode_gains(AMRContext *p, const AMRNBSubframe *amr_subframe,
 /// @}
 
 
-/// @defgroup amr_pre_processing AMR pre-processing functions
+/// @name AMR preprocessing functions
 /// @{
 
 /**
@@ -677,7 +661,7 @@ static void decode_gains(AMRContext *p, const AMRNBSubframe *amr_subframe,
 static void apply_ir_filter(float *out, const AMRFixed *in,
                             const float *filter)
 {
-    float filter1[AMR_SUBFRAME_SIZE],     //!< filters at pitch lag*1 and *2
+    float filter1[AMR_SUBFRAME_SIZE],     ///< filters at pitch lag*1 and *2
           filter2[AMR_SUBFRAME_SIZE];
     int   lag = in->pitch_lag;
     float fac = in->pitch_fac;
@@ -779,7 +763,7 @@ static const float *anti_sparseness(AMRContext *p, AMRFixed *fixed_sparse,
 /// @}
 
 
-/// @defgroup amr_synthesis AMR synthesis functions
+/// @name AMR synthesis functions
 /// @{
 
 /**
@@ -796,7 +780,7 @@ static int synthesis(AMRContext *p, float *lpc,
                      float fixed_gain, const float *fixed_vector,
                      float *samples, uint8_t overflow)
 {
-    int i, overflow_temp = 0;
+    int i;
     float excitation[AMR_SUBFRAME_SIZE];
 
     // if an overflow has been detected, the pitch vector is scaled down by a
@@ -810,8 +794,8 @@ static int synthesis(AMRContext *p, float *lpc,
 
     // emphasize pitch vector contribution
     if (p->pitch_gain[4] > 0.5 && !overflow) {
-        float energy = ff_dot_productf(excitation, excitation,
-                                       AMR_SUBFRAME_SIZE);
+        float energy = ff_scalarproduct_float_c(excitation, excitation,
+                                                AMR_SUBFRAME_SIZE);
         float pitch_factor =
             p->pitch_gain[4] *
             (p->cur_frame_mode == MODE_12k2 ?
@@ -831,18 +815,16 @@ static int synthesis(AMRContext *p, float *lpc,
     // detect overflow
     for (i = 0; i < AMR_SUBFRAME_SIZE; i++)
         if (fabsf(samples[i]) > AMR_SAMPLE_BOUND) {
-            overflow_temp = 1;
-            samples[i] = av_clipf(samples[i], -AMR_SAMPLE_BOUND,
-                                               AMR_SAMPLE_BOUND);
+            return 1;
         }
 
-    return overflow_temp;
+    return 0;
 }
 
 /// @}
 
 
-/// @defgroup amr_update AMR update functions
+/// @name AMR update functions
 /// @{
 
 /**
@@ -867,7 +849,7 @@ static void update_state(AMRContext *p)
 /// @}
 
 
-/// @defgroup amr_postproc AMR Post processing functions
+/// @name AMR Postprocessing functions
 /// @{
 
 /**
@@ -889,8 +871,8 @@ static float tilt_factor(float *lpc_n, float *lpc_d)
     ff_celp_lp_synthesis_filterf(hf, lpc_d, hf, AMR_TILT_RESPONSE,
                                  LP_FILTER_ORDER);
 
-    rh0 = ff_dot_productf(hf, hf,     AMR_TILT_RESPONSE);
-    rh1 = ff_dot_productf(hf, hf + 1, AMR_TILT_RESPONSE - 1);
+    rh0 = ff_scalarproduct_float_c(hf, hf,     AMR_TILT_RESPONSE);
+    rh1 = ff_scalarproduct_float_c(hf, hf + 1, AMR_TILT_RESPONSE - 1);
 
     // The spec only specifies this check for 12.2 and 10.2 kbit/s
     // modes. But in the ref source the tilt is always non-negative.
@@ -910,8 +892,8 @@ static void postfilter(AMRContext *p, float *lpc, float *buf_out)
     int i;
     float *samples          = p->samples_in + LP_FILTER_ORDER; // Start of input
 
-    float speech_gain       = ff_dot_productf(samples, samples,
-                                              AMR_SUBFRAME_SIZE);
+    float speech_gain       = ff_scalarproduct_float_c(samples, samples,
+                                                       AMR_SUBFRAME_SIZE);
 
     float pole_out[AMR_SUBFRAME_SIZE + LP_FILTER_ORDER];  // Output of pole filter
     const float *gamma_n, *gamma_d;                       // Formant filter factor table
@@ -949,25 +931,37 @@ static void postfilter(AMRContext *p, float *lpc, float *buf_out)
 
 /// @}
 
-static int amrnb_decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data, int *data_size,
-                              AVPacket *avpkt)
+static int amrnb_decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data,
+                              int *got_frame_ptr, AVPacket *avpkt)
 {
 
     AMRContext *p = avctx->priv_data;        // pointer to private data
     const uint8_t *buf = avpkt->data;
     int buf_size       = avpkt->size;
-    float *buf_out = data;                   // pointer to the output data buffer
-    int i, subframe;
+    float *buf_out;                          // pointer to the output data buffer
+    int i, subframe, ret;
     float fixed_gain_factor;
     AMRFixed fixed_sparse = {0};             // fixed vector up to anti-sparseness processing
     float spare_vector[AMR_SUBFRAME_SIZE];   // extra stack space to hold result from anti-sparseness processing
     float synth_fixed_gain;                  // the fixed gain that synthesis should use
     const float *synth_fixed_vector;         // pointer to the fixed vector that synthesis should use
 
+    /* get output buffer */
+    p->avframe.nb_samples = AMR_BLOCK_SIZE;
+    if ((ret = ff_get_buffer(avctx, &p->avframe)) < 0) {
+        av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "get_buffer() failed\n");
+        return ret;
+    }
+    buf_out = (float *)p->avframe.data[0];
+
     p->cur_frame_mode = unpack_bitstream(p, buf, buf_size);
+    if (p->cur_frame_mode == NO_DATA) {
+        av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Corrupt bitstream\n");
+        return AVERROR_INVALIDDATA;
+    }
     if (p->cur_frame_mode == MODE_DTX) {
         av_log_missing_feature(avctx, "dtx mode", 1);
-        return -1;
+        return AVERROR_PATCHWELCOME;
     }
 
     if (p->cur_frame_mode == MODE_12k2) {
@@ -995,13 +989,19 @@ static int amrnb_decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data, int *data_size,
 
         pitch_sharpening(p, subframe, p->cur_frame_mode, &fixed_sparse);
 
+        if (fixed_sparse.pitch_lag == 0) {
+            av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "The file is corrupted, pitch_lag = 0 is not allowed\n");
+            return AVERROR_INVALIDDATA;
+        }
         ff_set_fixed_vector(p->fixed_vector, &fixed_sparse, 1.0,
                             AMR_SUBFRAME_SIZE);
 
         p->fixed_gain[4] =
             ff_amr_set_fixed_gain(fixed_gain_factor,
-                       ff_dot_productf(p->fixed_vector, p->fixed_vector,
-                                       AMR_SUBFRAME_SIZE)/AMR_SUBFRAME_SIZE,
+                                  ff_scalarproduct_float_c(p->fixed_vector,
+                                                           p->fixed_vector,
+                                                           AMR_SUBFRAME_SIZE) /
+                                  AMR_SUBFRAME_SIZE,
                        p->prediction_error,
                        energy_mean[p->cur_frame_mode], energy_pred_fac);
 
@@ -1045,13 +1045,10 @@ static int amrnb_decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data, int *data_size,
     }
 
     ff_acelp_apply_order_2_transfer_function(buf_out, buf_out, highpass_zeros,
-                                             highpass_poles, highpass_gain,
+                                             highpass_poles,
+                                             highpass_gain * AMR_SAMPLE_SCALE,
                                              p->high_pass_mem, AMR_BLOCK_SIZE);
 
-    for (i = 0; i < AMR_BLOCK_SIZE; i++)
-        buf_out[i] = av_clipf(buf_out[i] * AMR_SAMPLE_SCALE,
-                              -1.0, 32767.0 / 32768.0);
-
     /* Update averaged lsf vector (used for fixed gain smoothing).
      *
      * Note that lsf_avg should not incorporate the current frame's LSFs
@@ -1061,21 +1058,23 @@ static int amrnb_decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data, int *data_size,
     ff_weighted_vector_sumf(p->lsf_avg, p->lsf_avg, p->lsf_q[3],
                             0.84, 0.16, LP_FILTER_ORDER);
 
-    /* report how many samples we got */
-    *data_size = AMR_BLOCK_SIZE * sizeof(float);
+    *got_frame_ptr   = 1;
+    *(AVFrame *)data = p->avframe;
 
     /* return the amount of bytes consumed if everything was OK */
     return frame_sizes_nb[p->cur_frame_mode] + 1; // +7 for rounding and +8 for TOC
 }
 
 
-AVCodec amrnb_decoder = {
+AVCodec ff_amrnb_decoder = {
     .name           = "amrnb",
     .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
-    .id             = CODEC_ID_AMR_NB,
+    .id             = AV_CODEC_ID_AMR_NB,
     .priv_data_size = sizeof(AMRContext),
     .init           = amrnb_decode_init,
     .decode         = amrnb_decode_frame,
-    .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Adaptive Multi-Rate NarrowBand"),
-    .sample_fmts    = (enum SampleFormat[]){SAMPLE_FMT_FLT,SAMPLE_FMT_NONE},
+    .capabilities   = CODEC_CAP_DR1,
+    .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("AMR-NB (Adaptive Multi-Rate NarrowBand)"),
+    .sample_fmts    = (const enum AVSampleFormat[]){ AV_SAMPLE_FMT_FLT,
+                                                     AV_SAMPLE_FMT_NONE },
 };