]> git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavcodec/adpcm.c
c6b0aaa399260ab3b5be7838f7cd5f023417a2df
[ffmpeg] / libavcodec / adpcm.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2001-2003 The ffmpeg Project
3  *
4  * This file is part of Libav.
5  *
6  * Libav is free software; you can redistribute it and/or
7  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
8  * License as published by the Free Software Foundation; either
9  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
10  *
11  * Libav is distributed in the hope that it will be useful,
12  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
14  * Lesser General Public License for more details.
15  *
16  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
17  * License along with Libav; if not, write to the Free Software
18  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
19  */
20 #include "avcodec.h"
21 #include "get_bits.h"
22 #include "put_bits.h"
23 #include "bytestream.h"
24 #include "adpcm.h"
25 #include "adpcm_data.h"
26
27 /**
28  * @file
29  * ADPCM decoders
30  * First version by Francois Revol (revol@free.fr)
31  * Fringe ADPCM codecs (e.g., DK3, DK4, Westwood)
32  *   by Mike Melanson (melanson@pcisys.net)
33  * CD-ROM XA ADPCM codec by BERO
34  * EA ADPCM decoder by Robin Kay (komadori@myrealbox.com)
35  * EA ADPCM R1/R2/R3 decoder by Peter Ross (pross@xvid.org)
36  * EA IMA EACS decoder by Peter Ross (pross@xvid.org)
37  * EA IMA SEAD decoder by Peter Ross (pross@xvid.org)
38  * EA ADPCM XAS decoder by Peter Ross (pross@xvid.org)
39  * MAXIS EA ADPCM decoder by Robert Marston (rmarston@gmail.com)
40  * THP ADPCM decoder by Marco Gerards (mgerards@xs4all.nl)
41  *
42  * Features and limitations:
43  *
44  * Reference documents:
45  * http://www.pcisys.net/~melanson/codecs/simpleaudio.html
46  * http://www.geocities.com/SiliconValley/8682/aud3.txt
47  * http://openquicktime.sourceforge.net/plugins.htm
48  * XAnim sources (xa_codec.c) http://www.rasnaimaging.com/people/lapus/download.html
49  * http://www.cs.ucla.edu/~leec/mediabench/applications.html
50  * SoX source code http://home.sprynet.com/~cbagwell/sox.html
51  *
52  * CD-ROM XA:
53  * http://ku-www.ss.titech.ac.jp/~yatsushi/xaadpcm.html
54  * vagpack & depack http://homepages.compuserve.de/bITmASTER32/psx-index.html
55  * readstr http://www.geocities.co.jp/Playtown/2004/
56  */
57
58 /* These are for CD-ROM XA ADPCM */
59 static const int xa_adpcm_table[5][2] = {
60     {   0,   0 },
61     {  60,   0 },
62     { 115, -52 },
63     {  98, -55 },
64     { 122, -60 }
65 };
66
67 static const int ea_adpcm_table[] = {
68     0,  240,  460,  392,
69     0,    0, -208, -220,
70     0,    1,    3,    4,
71     7,    8,   10,   11,
72     0,   -1,   -3,   -4
73 };
74
75 // padded to zero where table size is less then 16
76 static const int swf_index_tables[4][16] = {
77     /*2*/ { -1, 2 },
78     /*3*/ { -1, -1, 2, 4 },
79     /*4*/ { -1, -1, -1, -1, 2, 4, 6, 8 },
80     /*5*/ { -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, 1, 2, 4, 6, 8, 10, 13, 16 }
81 };
82
83 /* end of tables */
84
85 typedef struct ADPCMDecodeContext {
86     ADPCMChannelStatus status[6];
87 } ADPCMDecodeContext;
88
89 static av_cold int adpcm_decode_init(AVCodecContext * avctx)
90 {
91     ADPCMDecodeContext *c = avctx->priv_data;
92     unsigned int max_channels = 2;
93
94     switch(avctx->codec->id) {
95     case CODEC_ID_ADPCM_EA_R1:
96     case CODEC_ID_ADPCM_EA_R2:
97     case CODEC_ID_ADPCM_EA_R3:
98     case CODEC_ID_ADPCM_EA_XAS:
99         max_channels = 6;
100         break;
101     }
102     if(avctx->channels > max_channels){
103         return -1;
104     }
105
106     switch(avctx->codec->id) {
107     case CODEC_ID_ADPCM_CT:
108         c->status[0].step = c->status[1].step = 511;
109         break;
110     case CODEC_ID_ADPCM_IMA_WAV:
111         if (avctx->bits_per_coded_sample != 4) {
112             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Only 4-bit ADPCM IMA WAV files are supported\n");
113             return -1;
114         }
115         break;
116     case CODEC_ID_ADPCM_IMA_WS:
117         if (avctx->extradata && avctx->extradata_size == 2 * 4) {
118             c->status[0].predictor = AV_RL32(avctx->extradata);
119             c->status[1].predictor = AV_RL32(avctx->extradata + 4);
120         }
121         break;
122     default:
123         break;
124     }
125     avctx->sample_fmt = AV_SAMPLE_FMT_S16;
126     return 0;
127 }
128
129 static inline short adpcm_ima_expand_nibble(ADPCMChannelStatus *c, char nibble, int shift)
130 {
131     int step_index;
132     int predictor;
133     int sign, delta, diff, step;
134
135     step = ff_adpcm_step_table[c->step_index];
136     step_index = c->step_index + ff_adpcm_index_table[(unsigned)nibble];
137     if (step_index < 0) step_index = 0;
138     else if (step_index > 88) step_index = 88;
139
140     sign = nibble & 8;
141     delta = nibble & 7;
142     /* perform direct multiplication instead of series of jumps proposed by
143      * the reference ADPCM implementation since modern CPUs can do the mults
144      * quickly enough */
145     diff = ((2 * delta + 1) * step) >> shift;
146     predictor = c->predictor;
147     if (sign) predictor -= diff;
148     else predictor += diff;
149
150     c->predictor = av_clip_int16(predictor);
151     c->step_index = step_index;
152
153     return (short)c->predictor;
154 }
155
156 static inline int adpcm_ima_qt_expand_nibble(ADPCMChannelStatus *c, int nibble, int shift)
157 {
158     int step_index;
159     int predictor;
160     int diff, step;
161
162     step = ff_adpcm_step_table[c->step_index];
163     step_index = c->step_index + ff_adpcm_index_table[nibble];
164     step_index = av_clip(step_index, 0, 88);
165
166     diff = step >> 3;
167     if (nibble & 4) diff += step;
168     if (nibble & 2) diff += step >> 1;
169     if (nibble & 1) diff += step >> 2;
170
171     if (nibble & 8)
172         predictor = c->predictor - diff;
173     else
174         predictor = c->predictor + diff;
175
176     c->predictor = av_clip_int16(predictor);
177     c->step_index = step_index;
178
179     return c->predictor;
180 }
181
182 static inline short adpcm_ms_expand_nibble(ADPCMChannelStatus *c, char nibble)
183 {
184     int predictor;
185
186     predictor = (((c->sample1) * (c->coeff1)) + ((c->sample2) * (c->coeff2))) / 64;
187     predictor += (signed)((nibble & 0x08)?(nibble - 0x10):(nibble)) * c->idelta;
188
189     c->sample2 = c->sample1;
190     c->sample1 = av_clip_int16(predictor);
191     c->idelta = (ff_adpcm_AdaptationTable[(int)nibble] * c->idelta) >> 8;
192     if (c->idelta < 16) c->idelta = 16;
193
194     return c->sample1;
195 }
196
197 static inline short adpcm_ct_expand_nibble(ADPCMChannelStatus *c, char nibble)
198 {
199     int sign, delta, diff;
200     int new_step;
201
202     sign = nibble & 8;
203     delta = nibble & 7;
204     /* perform direct multiplication instead of series of jumps proposed by
205      * the reference ADPCM implementation since modern CPUs can do the mults
206      * quickly enough */
207     diff = ((2 * delta + 1) * c->step) >> 3;
208     /* predictor update is not so trivial: predictor is multiplied on 254/256 before updating */
209     c->predictor = ((c->predictor * 254) >> 8) + (sign ? -diff : diff);
210     c->predictor = av_clip_int16(c->predictor);
211     /* calculate new step and clamp it to range 511..32767 */
212     new_step = (ff_adpcm_AdaptationTable[nibble & 7] * c->step) >> 8;
213     c->step = av_clip(new_step, 511, 32767);
214
215     return (short)c->predictor;
216 }
217
218 static inline short adpcm_sbpro_expand_nibble(ADPCMChannelStatus *c, char nibble, int size, int shift)
219 {
220     int sign, delta, diff;
221
222     sign = nibble & (1<<(size-1));
223     delta = nibble & ((1<<(size-1))-1);
224     diff = delta << (7 + c->step + shift);
225
226     /* clamp result */
227     c->predictor = av_clip(c->predictor + (sign ? -diff : diff), -16384,16256);
228
229     /* calculate new step */
230     if (delta >= (2*size - 3) && c->step < 3)
231         c->step++;
232     else if (delta == 0 && c->step > 0)
233         c->step--;
234
235     return (short) c->predictor;
236 }
237
238 static inline short adpcm_yamaha_expand_nibble(ADPCMChannelStatus *c, unsigned char nibble)
239 {
240     if(!c->step) {
241         c->predictor = 0;
242         c->step = 127;
243     }
244
245     c->predictor += (c->step * ff_adpcm_yamaha_difflookup[nibble]) / 8;
246     c->predictor = av_clip_int16(c->predictor);
247     c->step = (c->step * ff_adpcm_yamaha_indexscale[nibble]) >> 8;
248     c->step = av_clip(c->step, 127, 24567);
249     return c->predictor;
250 }
251
252 static void xa_decode(short *out, const unsigned char *in,
253     ADPCMChannelStatus *left, ADPCMChannelStatus *right, int inc)
254 {
255     int i, j;
256     int shift,filter,f0,f1;
257     int s_1,s_2;
258     int d,s,t;
259
260     for(i=0;i<4;i++) {
261
262         shift  = 12 - (in[4+i*2] & 15);
263         filter = in[4+i*2] >> 4;
264         f0 = xa_adpcm_table[filter][0];
265         f1 = xa_adpcm_table[filter][1];
266
267         s_1 = left->sample1;
268         s_2 = left->sample2;
269
270         for(j=0;j<28;j++) {
271             d = in[16+i+j*4];
272
273             t = (signed char)(d<<4)>>4;
274             s = ( t<<shift ) + ((s_1*f0 + s_2*f1+32)>>6);
275             s_2 = s_1;
276             s_1 = av_clip_int16(s);
277             *out = s_1;
278             out += inc;
279         }
280
281         if (inc==2) { /* stereo */
282             left->sample1 = s_1;
283             left->sample2 = s_2;
284             s_1 = right->sample1;
285             s_2 = right->sample2;
286             out = out + 1 - 28*2;
287         }
288
289         shift  = 12 - (in[5+i*2] & 15);
290         filter = in[5+i*2] >> 4;
291
292         f0 = xa_adpcm_table[filter][0];
293         f1 = xa_adpcm_table[filter][1];
294
295         for(j=0;j<28;j++) {
296             d = in[16+i+j*4];
297
298             t = (signed char)d >> 4;
299             s = ( t<<shift ) + ((s_1*f0 + s_2*f1+32)>>6);
300             s_2 = s_1;
301             s_1 = av_clip_int16(s);
302             *out = s_1;
303             out += inc;
304         }
305
306         if (inc==2) { /* stereo */
307             right->sample1 = s_1;
308             right->sample2 = s_2;
309             out -= 1;
310         } else {
311             left->sample1 = s_1;
312             left->sample2 = s_2;
313         }
314     }
315 }
316
317
318 /* DK3 ADPCM support macro */
319 #define DK3_GET_NEXT_NIBBLE() \
320     if (decode_top_nibble_next) \
321     { \
322         nibble = last_byte >> 4; \
323         decode_top_nibble_next = 0; \
324     } \
325     else \
326     { \
327         last_byte = *src++; \
328         if (src >= buf + buf_size) break; \
329         nibble = last_byte & 0x0F; \
330         decode_top_nibble_next = 1; \
331     }
332
333 static int adpcm_decode_frame(AVCodecContext *avctx,
334                             void *data, int *data_size,
335                             AVPacket *avpkt)
336 {
337     const uint8_t *buf = avpkt->data;
338     int buf_size = avpkt->size;
339     ADPCMDecodeContext *c = avctx->priv_data;
340     ADPCMChannelStatus *cs;
341     int n, m, channel, i;
342     int block_predictor[2];
343     short *samples;
344     short *samples_end;
345     const uint8_t *src;
346     int st; /* stereo */
347
348     /* DK3 ADPCM accounting variables */
349     unsigned char last_byte = 0;
350     unsigned char nibble;
351     int decode_top_nibble_next = 0;
352     int diff_channel;
353
354     /* EA ADPCM state variables */
355     uint32_t samples_in_chunk;
356     int32_t previous_left_sample, previous_right_sample;
357     int32_t current_left_sample, current_right_sample;
358     int32_t next_left_sample, next_right_sample;
359     int32_t coeff1l, coeff2l, coeff1r, coeff2r;
360     uint8_t shift_left, shift_right;
361     int count1, count2;
362     int coeff[2][2], shift[2];//used in EA MAXIS ADPCM
363
364     if (!buf_size)
365         return 0;
366
367     //should protect all 4bit ADPCM variants
368     //8 is needed for CODEC_ID_ADPCM_IMA_WAV with 2 channels
369     //
370     if(*data_size/4 < buf_size + 8)
371         return -1;
372
373     samples = data;
374     samples_end= samples + *data_size/2;
375     *data_size= 0;
376     src = buf;
377
378     st = avctx->channels == 2 ? 1 : 0;
379
380     switch(avctx->codec->id) {
381     case CODEC_ID_ADPCM_IMA_QT:
382         n = buf_size - 2*avctx->channels;
383         for (channel = 0; channel < avctx->channels; channel++) {
384             int16_t predictor;
385             int step_index;
386             cs = &(c->status[channel]);
387             /* (pppppp) (piiiiiii) */
388
389             /* Bits 15-7 are the _top_ 9 bits of the 16-bit initial predictor value */
390             predictor = AV_RB16(src);
391             step_index = predictor & 0x7F;
392             predictor &= 0xFF80;
393
394             src += 2;
395
396             if (cs->step_index == step_index) {
397                 int diff = (int)predictor - cs->predictor;
398                 if (diff < 0)
399                     diff = - diff;
400                 if (diff > 0x7f)
401                     goto update;
402             } else {
403             update:
404                 cs->step_index = step_index;
405                 cs->predictor = predictor;
406             }
407
408             if (cs->step_index > 88){
409                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "ERROR: step_index = %i\n", cs->step_index);
410                 cs->step_index = 88;
411             }
412
413             samples = (short*)data + channel;
414
415             for(m=32; n>0 && m>0; n--, m--) { /* in QuickTime, IMA is encoded by chuncks of 34 bytes (=64 samples) */
416                 *samples = adpcm_ima_qt_expand_nibble(cs, src[0] & 0x0F, 3);
417                 samples += avctx->channels;
418                 *samples = adpcm_ima_qt_expand_nibble(cs, src[0] >> 4  , 3);
419                 samples += avctx->channels;
420                 src ++;
421             }
422         }
423         if (st)
424             samples--;
425         break;
426     case CODEC_ID_ADPCM_IMA_WAV:
427         if (avctx->block_align != 0 && buf_size > avctx->block_align)
428             buf_size = avctx->block_align;
429
430 //        samples_per_block= (block_align-4*chanels)*8 / (bits_per_sample * chanels) + 1;
431
432         for(i=0; i<avctx->channels; i++){
433             cs = &(c->status[i]);
434             cs->predictor = *samples++ = (int16_t)bytestream_get_le16(&src);
435
436             cs->step_index = *src++;
437             if (cs->step_index > 88){
438                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "ERROR: step_index = %i\n", cs->step_index);
439                 cs->step_index = 88;
440             }
441             if (*src++) av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "unused byte should be null but is %d!!\n", src[-1]); /* unused */
442         }
443
444         while(src < buf + buf_size){
445             for(m=0; m<4; m++){
446                 for(i=0; i<=st; i++)
447                     *samples++ = adpcm_ima_expand_nibble(&c->status[i], src[4*i] & 0x0F, 3);
448                 for(i=0; i<=st; i++)
449                     *samples++ = adpcm_ima_expand_nibble(&c->status[i], src[4*i] >> 4  , 3);
450                 src++;
451             }
452             src += 4*st;
453         }
454         break;
455     case CODEC_ID_ADPCM_4XM:
456         cs = &(c->status[0]);
457         c->status[0].predictor= (int16_t)bytestream_get_le16(&src);
458         if(st){
459             c->status[1].predictor= (int16_t)bytestream_get_le16(&src);
460         }
461         c->status[0].step_index= (int16_t)bytestream_get_le16(&src);
462         if(st){
463             c->status[1].step_index= (int16_t)bytestream_get_le16(&src);
464         }
465         if (cs->step_index < 0) cs->step_index = 0;
466         if (cs->step_index > 88) cs->step_index = 88;
467
468         m= (buf_size - (src - buf))>>st;
469         for(i=0; i<m; i++) {
470             *samples++ = adpcm_ima_expand_nibble(&c->status[0], src[i] & 0x0F, 4);
471             if (st)
472                 *samples++ = adpcm_ima_expand_nibble(&c->status[1], src[i+m] & 0x0F, 4);
473             *samples++ = adpcm_ima_expand_nibble(&c->status[0], src[i] >> 4, 4);
474             if (st)
475                 *samples++ = adpcm_ima_expand_nibble(&c->status[1], src[i+m] >> 4, 4);
476         }
477
478         src += m<<st;
479
480         break;
481     case CODEC_ID_ADPCM_MS:
482         if (avctx->block_align != 0 && buf_size > avctx->block_align)
483             buf_size = avctx->block_align;
484         n = buf_size - 7 * avctx->channels;
485         if (n < 0)
486             return -1;
487         block_predictor[0] = av_clip(*src++, 0, 6);
488         block_predictor[1] = 0;
489         if (st)
490             block_predictor[1] = av_clip(*src++, 0, 6);
491         c->status[0].idelta = (int16_t)bytestream_get_le16(&src);
492         if (st){
493             c->status[1].idelta = (int16_t)bytestream_get_le16(&src);
494         }
495         c->status[0].coeff1 = ff_adpcm_AdaptCoeff1[block_predictor[0]];
496         c->status[0].coeff2 = ff_adpcm_AdaptCoeff2[block_predictor[0]];
497         c->status[1].coeff1 = ff_adpcm_AdaptCoeff1[block_predictor[1]];
498         c->status[1].coeff2 = ff_adpcm_AdaptCoeff2[block_predictor[1]];
499
500         c->status[0].sample1 = bytestream_get_le16(&src);
501         if (st) c->status[1].sample1 = bytestream_get_le16(&src);
502         c->status[0].sample2 = bytestream_get_le16(&src);
503         if (st) c->status[1].sample2 = bytestream_get_le16(&src);
504
505         *samples++ = c->status[0].sample2;
506         if (st) *samples++ = c->status[1].sample2;
507         *samples++ = c->status[0].sample1;
508         if (st) *samples++ = c->status[1].sample1;
509         for(;n>0;n--) {
510             *samples++ = adpcm_ms_expand_nibble(&c->status[0 ], src[0] >> 4  );
511             *samples++ = adpcm_ms_expand_nibble(&c->status[st], src[0] & 0x0F);
512             src ++;
513         }
514         break;
515     case CODEC_ID_ADPCM_IMA_DK4:
516         if (avctx->block_align != 0 && buf_size > avctx->block_align)
517             buf_size = avctx->block_align;
518
519         c->status[0].predictor  = (int16_t)bytestream_get_le16(&src);
520         c->status[0].step_index = *src++;
521         src++;
522         *samples++ = c->status[0].predictor;
523         if (st) {
524             c->status[1].predictor  = (int16_t)bytestream_get_le16(&src);
525             c->status[1].step_index = *src++;
526             src++;
527             *samples++ = c->status[1].predictor;
528         }
529         while (src < buf + buf_size) {
530             uint8_t v = *src++;
531             *samples++ = adpcm_ima_expand_nibble(&c->status[0 ], v >> 4  , 3);
532             *samples++ = adpcm_ima_expand_nibble(&c->status[st], v & 0x0F, 3);
533         }
534         break;
535     case CODEC_ID_ADPCM_IMA_DK3:
536         if (avctx->block_align != 0 && buf_size > avctx->block_align)
537             buf_size = avctx->block_align;
538
539         if(buf_size + 16 > (samples_end - samples)*3/8)
540             return -1;
541
542         c->status[0].predictor  = (int16_t)AV_RL16(src + 10);
543         c->status[1].predictor  = (int16_t)AV_RL16(src + 12);
544         c->status[0].step_index = src[14];
545         c->status[1].step_index = src[15];
546         /* sign extend the predictors */
547         src += 16;
548         diff_channel = c->status[1].predictor;
549
550         /* the DK3_GET_NEXT_NIBBLE macro issues the break statement when
551          * the buffer is consumed */
552         while (1) {
553
554             /* for this algorithm, c->status[0] is the sum channel and
555              * c->status[1] is the diff channel */
556
557             /* process the first predictor of the sum channel */
558             DK3_GET_NEXT_NIBBLE();
559             adpcm_ima_expand_nibble(&c->status[0], nibble, 3);
560
561             /* process the diff channel predictor */
562             DK3_GET_NEXT_NIBBLE();
563             adpcm_ima_expand_nibble(&c->status[1], nibble, 3);
564
565             /* process the first pair of stereo PCM samples */
566             diff_channel = (diff_channel + c->status[1].predictor) / 2;
567             *samples++ = c->status[0].predictor + c->status[1].predictor;
568             *samples++ = c->status[0].predictor - c->status[1].predictor;
569
570             /* process the second predictor of the sum channel */
571             DK3_GET_NEXT_NIBBLE();
572             adpcm_ima_expand_nibble(&c->status[0], nibble, 3);
573
574             /* process the second pair of stereo PCM samples */
575             diff_channel = (diff_channel + c->status[1].predictor) / 2;
576             *samples++ = c->status[0].predictor + c->status[1].predictor;
577             *samples++ = c->status[0].predictor - c->status[1].predictor;
578         }
579         break;
580     case CODEC_ID_ADPCM_IMA_ISS:
581         c->status[0].predictor  = (int16_t)AV_RL16(src + 0);
582         c->status[0].step_index = src[2];
583         src += 4;
584         if(st) {
585             c->status[1].predictor  = (int16_t)AV_RL16(src + 0);
586             c->status[1].step_index = src[2];
587             src += 4;
588         }
589
590         while (src < buf + buf_size) {
591             uint8_t v1, v2;
592             uint8_t v = *src++;
593             /* nibbles are swapped for mono */
594             if (st) {
595                 v1 = v >> 4;
596                 v2 = v & 0x0F;
597             } else {
598                 v2 = v >> 4;
599                 v1 = v & 0x0F;
600             }
601             *samples++ = adpcm_ima_expand_nibble(&c->status[0 ], v1, 3);
602             *samples++ = adpcm_ima_expand_nibble(&c->status[st], v2, 3);
603         }
604         break;
605     case CODEC_ID_ADPCM_IMA_WS:
606         while (src < buf + buf_size) {
607             uint8_t v = *src++;
608             *samples++ = adpcm_ima_expand_nibble(&c->status[0],  v >> 4  , 3);
609             *samples++ = adpcm_ima_expand_nibble(&c->status[st], v & 0x0F, 3);
610         }
611         break;
612     case CODEC_ID_ADPCM_XA:
613         while (buf_size >= 128) {
614             xa_decode(samples, src, &c->status[0], &c->status[1],
615                 avctx->channels);
616             src += 128;
617             samples += 28 * 8;
618             buf_size -= 128;
619         }
620         break;
621     case CODEC_ID_ADPCM_IMA_EA_EACS:
622         samples_in_chunk = bytestream_get_le32(&src) >> (1-st);
623
624         if (samples_in_chunk > buf_size-4-(8<<st)) {
625             src += buf_size - 4;
626             break;
627         }
628
629         for (i=0; i<=st; i++)
630             c->status[i].step_index = bytestream_get_le32(&src);
631         for (i=0; i<=st; i++)
632             c->status[i].predictor  = bytestream_get_le32(&src);
633
634         for (; samples_in_chunk; samples_in_chunk--, src++) {
635             *samples++ = adpcm_ima_expand_nibble(&c->status[0],  *src>>4,   3);
636             *samples++ = adpcm_ima_expand_nibble(&c->status[st], *src&0x0F, 3);
637         }
638         break;
639     case CODEC_ID_ADPCM_IMA_EA_SEAD:
640         for (; src < buf+buf_size; src++) {
641             *samples++ = adpcm_ima_expand_nibble(&c->status[0], src[0] >> 4, 6);
642             *samples++ = adpcm_ima_expand_nibble(&c->status[st],src[0]&0x0F, 6);
643         }
644         break;
645     case CODEC_ID_ADPCM_EA:
646         /* Each EA ADPCM frame has a 12-byte header followed by 30-byte pieces,
647            each coding 28 stereo samples. */
648         if (buf_size < 12) {
649             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "frame too small\n");
650             return AVERROR(EINVAL);
651         }
652         samples_in_chunk = AV_RL32(src);
653         if (samples_in_chunk / 28 > (buf_size - 12) / 30) {
654             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid frame\n");
655             return AVERROR(EINVAL);
656         }
657         src += 4;
658         current_left_sample   = (int16_t)bytestream_get_le16(&src);
659         previous_left_sample  = (int16_t)bytestream_get_le16(&src);
660         current_right_sample  = (int16_t)bytestream_get_le16(&src);
661         previous_right_sample = (int16_t)bytestream_get_le16(&src);
662
663         for (count1 = 0; count1 < samples_in_chunk/28;count1++) {
664             coeff1l = ea_adpcm_table[ *src >> 4       ];
665             coeff2l = ea_adpcm_table[(*src >> 4  ) + 4];
666             coeff1r = ea_adpcm_table[*src & 0x0F];
667             coeff2r = ea_adpcm_table[(*src & 0x0F) + 4];
668             src++;
669
670             shift_left  = (*src >> 4  ) + 8;
671             shift_right = (*src & 0x0F) + 8;
672             src++;
673
674             for (count2 = 0; count2 < 28; count2++) {
675                 next_left_sample  = (int32_t)((*src & 0xF0) << 24) >> shift_left;
676                 next_right_sample = (int32_t)((*src & 0x0F) << 28) >> shift_right;
677                 src++;
678
679                 next_left_sample = (next_left_sample +
680                     (current_left_sample * coeff1l) +
681                     (previous_left_sample * coeff2l) + 0x80) >> 8;
682                 next_right_sample = (next_right_sample +
683                     (current_right_sample * coeff1r) +
684                     (previous_right_sample * coeff2r) + 0x80) >> 8;
685
686                 previous_left_sample = current_left_sample;
687                 current_left_sample = av_clip_int16(next_left_sample);
688                 previous_right_sample = current_right_sample;
689                 current_right_sample = av_clip_int16(next_right_sample);
690                 *samples++ = (unsigned short)current_left_sample;
691                 *samples++ = (unsigned short)current_right_sample;
692             }
693         }
694
695         if (src - buf == buf_size - 2)
696             src += 2; // Skip terminating 0x0000
697
698         break;
699     case CODEC_ID_ADPCM_EA_MAXIS_XA:
700         for(channel = 0; channel < avctx->channels; channel++) {
701             for (i=0; i<2; i++)
702                 coeff[channel][i] = ea_adpcm_table[(*src >> 4) + 4*i];
703             shift[channel] = (*src & 0x0F) + 8;
704             src++;
705         }
706         for (count1 = 0; count1 < (buf_size - avctx->channels) / avctx->channels; count1++) {
707             for(i = 4; i >= 0; i-=4) { /* Pairwise samples LL RR (st) or LL LL (mono) */
708                 for(channel = 0; channel < avctx->channels; channel++) {
709                     int32_t sample = (int32_t)(((*(src+channel) >> i) & 0x0F) << 0x1C) >> shift[channel];
710                     sample = (sample +
711                              c->status[channel].sample1 * coeff[channel][0] +
712                              c->status[channel].sample2 * coeff[channel][1] + 0x80) >> 8;
713                     c->status[channel].sample2 = c->status[channel].sample1;
714                     c->status[channel].sample1 = av_clip_int16(sample);
715                     *samples++ = c->status[channel].sample1;
716                 }
717             }
718             src+=avctx->channels;
719         }
720         break;
721     case CODEC_ID_ADPCM_EA_R1:
722     case CODEC_ID_ADPCM_EA_R2:
723     case CODEC_ID_ADPCM_EA_R3: {
724         /* channel numbering
725            2chan: 0=fl, 1=fr
726            4chan: 0=fl, 1=rl, 2=fr, 3=rr
727            6chan: 0=fl, 1=c,  2=fr, 3=rl,  4=rr, 5=sub */
728         const int big_endian = avctx->codec->id == CODEC_ID_ADPCM_EA_R3;
729         int32_t previous_sample, current_sample, next_sample;
730         int32_t coeff1, coeff2;
731         uint8_t shift;
732         unsigned int channel;
733         uint16_t *samplesC;
734         const uint8_t *srcC;
735         const uint8_t *src_end = buf + buf_size;
736
737         samples_in_chunk = (big_endian ? bytestream_get_be32(&src)
738                                        : bytestream_get_le32(&src)) / 28;
739         if (samples_in_chunk > UINT32_MAX/(28*avctx->channels) ||
740             28*samples_in_chunk*avctx->channels > samples_end-samples) {
741             src += buf_size - 4;
742             break;
743         }
744
745         for (channel=0; channel<avctx->channels; channel++) {
746             int32_t offset = (big_endian ? bytestream_get_be32(&src)
747                                          : bytestream_get_le32(&src))
748                            + (avctx->channels-channel-1) * 4;
749
750             if ((offset < 0) || (offset >= src_end - src - 4)) break;
751             srcC  = src + offset;
752             samplesC = samples + channel;
753
754             if (avctx->codec->id == CODEC_ID_ADPCM_EA_R1) {
755                 current_sample  = (int16_t)bytestream_get_le16(&srcC);
756                 previous_sample = (int16_t)bytestream_get_le16(&srcC);
757             } else {
758                 current_sample  = c->status[channel].predictor;
759                 previous_sample = c->status[channel].prev_sample;
760             }
761
762             for (count1=0; count1<samples_in_chunk; count1++) {
763                 if (*srcC == 0xEE) {  /* only seen in R2 and R3 */
764                     srcC++;
765                     if (srcC > src_end - 30*2) break;
766                     current_sample  = (int16_t)bytestream_get_be16(&srcC);
767                     previous_sample = (int16_t)bytestream_get_be16(&srcC);
768
769                     for (count2=0; count2<28; count2++) {
770                         *samplesC = (int16_t)bytestream_get_be16(&srcC);
771                         samplesC += avctx->channels;
772                     }
773                 } else {
774                     coeff1 = ea_adpcm_table[ *srcC>>4     ];
775                     coeff2 = ea_adpcm_table[(*srcC>>4) + 4];
776                     shift = (*srcC++ & 0x0F) + 8;
777
778                     if (srcC > src_end - 14) break;
779                     for (count2=0; count2<28; count2++) {
780                         if (count2 & 1)
781                             next_sample = (int32_t)((*srcC++ & 0x0F) << 28) >> shift;
782                         else
783                             next_sample = (int32_t)((*srcC   & 0xF0) << 24) >> shift;
784
785                         next_sample += (current_sample  * coeff1) +
786                                        (previous_sample * coeff2);
787                         next_sample = av_clip_int16(next_sample >> 8);
788
789                         previous_sample = current_sample;
790                         current_sample  = next_sample;
791                         *samplesC = current_sample;
792                         samplesC += avctx->channels;
793                     }
794                 }
795             }
796
797             if (avctx->codec->id != CODEC_ID_ADPCM_EA_R1) {
798                 c->status[channel].predictor   = current_sample;
799                 c->status[channel].prev_sample = previous_sample;
800             }
801         }
802
803         src = src + buf_size - (4 + 4*avctx->channels);
804         samples += 28 * samples_in_chunk * avctx->channels;
805         break;
806     }
807     case CODEC_ID_ADPCM_EA_XAS:
808         if (samples_end-samples < 32*4*avctx->channels
809             || buf_size < (4+15)*4*avctx->channels) {
810             src += buf_size;
811             break;
812         }
813         for (channel=0; channel<avctx->channels; channel++) {
814             int coeff[2][4], shift[4];
815             short *s2, *s = &samples[channel];
816             for (n=0; n<4; n++, s+=32*avctx->channels) {
817                 for (i=0; i<2; i++)
818                     coeff[i][n] = ea_adpcm_table[(src[0]&0x0F)+4*i];
819                 shift[n] = (src[2]&0x0F) + 8;
820                 for (s2=s, i=0; i<2; i++, src+=2, s2+=avctx->channels)
821                     s2[0] = (src[0]&0xF0) + (src[1]<<8);
822             }
823
824             for (m=2; m<32; m+=2) {
825                 s = &samples[m*avctx->channels + channel];
826                 for (n=0; n<4; n++, src++, s+=32*avctx->channels) {
827                     for (s2=s, i=0; i<8; i+=4, s2+=avctx->channels) {
828                         int level = (int32_t)((*src & (0xF0>>i)) << (24+i)) >> shift[n];
829                         int pred  = s2[-1*avctx->channels] * coeff[0][n]
830                                   + s2[-2*avctx->channels] * coeff[1][n];
831                         s2[0] = av_clip_int16((level + pred + 0x80) >> 8);
832                     }
833                 }
834             }
835         }
836         samples += 32*4*avctx->channels;
837         break;
838     case CODEC_ID_ADPCM_IMA_AMV:
839     case CODEC_ID_ADPCM_IMA_SMJPEG:
840         c->status[0].predictor = (int16_t)bytestream_get_le16(&src);
841         c->status[0].step_index = bytestream_get_le16(&src);
842
843         if (avctx->codec->id == CODEC_ID_ADPCM_IMA_AMV)
844             src+=4;
845
846         while (src < buf + buf_size) {
847             char hi, lo;
848             lo = *src & 0x0F;
849             hi = *src >> 4;
850
851             if (avctx->codec->id == CODEC_ID_ADPCM_IMA_AMV)
852                 FFSWAP(char, hi, lo);
853
854             *samples++ = adpcm_ima_expand_nibble(&c->status[0],
855                 lo, 3);
856             *samples++ = adpcm_ima_expand_nibble(&c->status[0],
857                 hi, 3);
858             src++;
859         }
860         break;
861     case CODEC_ID_ADPCM_CT:
862         while (src < buf + buf_size) {
863             uint8_t v = *src++;
864             *samples++ = adpcm_ct_expand_nibble(&c->status[0 ], v >> 4  );
865             *samples++ = adpcm_ct_expand_nibble(&c->status[st], v & 0x0F);
866         }
867         break;
868     case CODEC_ID_ADPCM_SBPRO_4:
869     case CODEC_ID_ADPCM_SBPRO_3:
870     case CODEC_ID_ADPCM_SBPRO_2:
871         if (!c->status[0].step_index) {
872             /* the first byte is a raw sample */
873             *samples++ = 128 * (*src++ - 0x80);
874             if (st)
875               *samples++ = 128 * (*src++ - 0x80);
876             c->status[0].step_index = 1;
877         }
878         if (avctx->codec->id == CODEC_ID_ADPCM_SBPRO_4) {
879             while (src < buf + buf_size) {
880                 *samples++ = adpcm_sbpro_expand_nibble(&c->status[0],
881                     src[0] >> 4, 4, 0);
882                 *samples++ = adpcm_sbpro_expand_nibble(&c->status[st],
883                     src[0] & 0x0F, 4, 0);
884                 src++;
885             }
886         } else if (avctx->codec->id == CODEC_ID_ADPCM_SBPRO_3) {
887             while (src < buf + buf_size && samples + 2 < samples_end) {
888                 *samples++ = adpcm_sbpro_expand_nibble(&c->status[0],
889                      src[0] >> 5        , 3, 0);
890                 *samples++ = adpcm_sbpro_expand_nibble(&c->status[0],
891                     (src[0] >> 2) & 0x07, 3, 0);
892                 *samples++ = adpcm_sbpro_expand_nibble(&c->status[0],
893                     src[0] & 0x03, 2, 0);
894                 src++;
895             }
896         } else {
897             while (src < buf + buf_size && samples + 3 < samples_end) {
898                 *samples++ = adpcm_sbpro_expand_nibble(&c->status[0],
899                      src[0] >> 6        , 2, 2);
900                 *samples++ = adpcm_sbpro_expand_nibble(&c->status[st],
901                     (src[0] >> 4) & 0x03, 2, 2);
902                 *samples++ = adpcm_sbpro_expand_nibble(&c->status[0],
903                     (src[0] >> 2) & 0x03, 2, 2);
904                 *samples++ = adpcm_sbpro_expand_nibble(&c->status[st],
905                     src[0] & 0x03, 2, 2);
906                 src++;
907             }
908         }
909         break;
910     case CODEC_ID_ADPCM_SWF:
911     {
912         GetBitContext gb;
913         const int *table;
914         int k0, signmask, nb_bits, count;
915         int size = buf_size*8;
916
917         init_get_bits(&gb, buf, size);
918
919         //read bits & initial values
920         nb_bits = get_bits(&gb, 2)+2;
921         //av_log(NULL,AV_LOG_INFO,"nb_bits: %d\n", nb_bits);
922         table = swf_index_tables[nb_bits-2];
923         k0 = 1 << (nb_bits-2);
924         signmask = 1 << (nb_bits-1);
925
926         while (get_bits_count(&gb) <= size - 22*avctx->channels) {
927             for (i = 0; i < avctx->channels; i++) {
928                 *samples++ = c->status[i].predictor = get_sbits(&gb, 16);
929                 c->status[i].step_index = get_bits(&gb, 6);
930             }
931
932             for (count = 0; get_bits_count(&gb) <= size - nb_bits*avctx->channels && count < 4095; count++) {
933                 int i;
934
935                 for (i = 0; i < avctx->channels; i++) {
936                     // similar to IMA adpcm
937                     int delta = get_bits(&gb, nb_bits);
938                     int step = ff_adpcm_step_table[c->status[i].step_index];
939                     long vpdiff = 0; // vpdiff = (delta+0.5)*step/4
940                     int k = k0;
941
942                     do {
943                         if (delta & k)
944                             vpdiff += step;
945                         step >>= 1;
946                         k >>= 1;
947                     } while(k);
948                     vpdiff += step;
949
950                     if (delta & signmask)
951                         c->status[i].predictor -= vpdiff;
952                     else
953                         c->status[i].predictor += vpdiff;
954
955                     c->status[i].step_index += table[delta & (~signmask)];
956
957                     c->status[i].step_index = av_clip(c->status[i].step_index, 0, 88);
958                     c->status[i].predictor = av_clip_int16(c->status[i].predictor);
959
960                     *samples++ = c->status[i].predictor;
961                     if (samples >= samples_end) {
962                         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "allocated output buffer is too small\n");
963                         return -1;
964                     }
965                 }
966             }
967         }
968         src += buf_size;
969         break;
970     }
971     case CODEC_ID_ADPCM_YAMAHA:
972         while (src < buf + buf_size) {
973             uint8_t v = *src++;
974             *samples++ = adpcm_yamaha_expand_nibble(&c->status[0 ], v & 0x0F);
975             *samples++ = adpcm_yamaha_expand_nibble(&c->status[st], v >> 4  );
976         }
977         break;
978     case CODEC_ID_ADPCM_THP:
979     {
980         int table[2][16];
981         unsigned int samplecnt;
982         int prev[2][2];
983         int ch;
984
985         if (buf_size < 80) {
986             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "frame too small\n");
987             return -1;
988         }
989
990         src+=4;
991         samplecnt = bytestream_get_be32(&src);
992
993         for (i = 0; i < 32; i++)
994             table[0][i] = (int16_t)bytestream_get_be16(&src);
995
996         /* Initialize the previous sample.  */
997         for (i = 0; i < 4; i++)
998             prev[0][i] = (int16_t)bytestream_get_be16(&src);
999
1000         if (samplecnt >= (samples_end - samples) /  (st + 1)) {
1001             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "allocated output buffer is too small\n");
1002             return -1;
1003         }
1004
1005         for (ch = 0; ch <= st; ch++) {
1006             samples = (unsigned short *) data + ch;
1007
1008             /* Read in every sample for this channel.  */
1009             for (i = 0; i < samplecnt / 14; i++) {
1010                 int index = (*src >> 4) & 7;
1011                 unsigned int exp = 28 - (*src++ & 15);
1012                 int factor1 = table[ch][index * 2];
1013                 int factor2 = table[ch][index * 2 + 1];
1014
1015                 /* Decode 14 samples.  */
1016                 for (n = 0; n < 14; n++) {
1017                     int32_t sampledat;
1018                     if(n&1) sampledat=  *src++    <<28;
1019                     else    sampledat= (*src&0xF0)<<24;
1020
1021                     sampledat = ((prev[ch][0]*factor1
1022                                 + prev[ch][1]*factor2) >> 11) + (sampledat>>exp);
1023                     *samples = av_clip_int16(sampledat);
1024                     prev[ch][1] = prev[ch][0];
1025                     prev[ch][0] = *samples++;
1026
1027                     /* In case of stereo, skip one sample, this sample
1028                        is for the other channel.  */
1029                     samples += st;
1030                 }
1031             }
1032         }
1033
1034         /* In the previous loop, in case stereo is used, samples is
1035            increased exactly one time too often.  */
1036         samples -= st;
1037         break;
1038     }
1039
1040     default:
1041         return -1;
1042     }
1043     *data_size = (uint8_t *)samples - (uint8_t *)data;
1044     return src - buf;
1045 }
1046
1047
1048 #define ADPCM_DECODER(id_, name_, long_name_)               \
1049 AVCodec ff_ ## name_ ## _decoder = {                        \
1050     .name           = #name_,                               \
1051     .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,                   \
1052     .id             = id_,                                  \
1053     .priv_data_size = sizeof(ADPCMDecodeContext),           \
1054     .init           = adpcm_decode_init,                    \
1055     .decode         = adpcm_decode_frame,                   \
1056     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL(long_name_),     \
1057 }
1058
1059 /* Note: Do not forget to add new entries to the Makefile as well. */
1060 ADPCM_DECODER(CODEC_ID_ADPCM_4XM, adpcm_4xm, "ADPCM 4X Movie");
1061 ADPCM_DECODER(CODEC_ID_ADPCM_CT, adpcm_ct, "ADPCM Creative Technology");
1062 ADPCM_DECODER(CODEC_ID_ADPCM_EA, adpcm_ea, "ADPCM Electronic Arts");
1063 ADPCM_DECODER(CODEC_ID_ADPCM_EA_MAXIS_XA, adpcm_ea_maxis_xa, "ADPCM Electronic Arts Maxis CDROM XA");
1064 ADPCM_DECODER(CODEC_ID_ADPCM_EA_R1, adpcm_ea_r1, "ADPCM Electronic Arts R1");
1065 ADPCM_DECODER(CODEC_ID_ADPCM_EA_R2, adpcm_ea_r2, "ADPCM Electronic Arts R2");
1066 ADPCM_DECODER(CODEC_ID_ADPCM_EA_R3, adpcm_ea_r3, "ADPCM Electronic Arts R3");
1067 ADPCM_DECODER(CODEC_ID_ADPCM_EA_XAS, adpcm_ea_xas, "ADPCM Electronic Arts XAS");
1068 ADPCM_DECODER(CODEC_ID_ADPCM_IMA_AMV, adpcm_ima_amv, "ADPCM IMA AMV");
1069 ADPCM_DECODER(CODEC_ID_ADPCM_IMA_DK3, adpcm_ima_dk3, "ADPCM IMA Duck DK3");
1070 ADPCM_DECODER(CODEC_ID_ADPCM_IMA_DK4, adpcm_ima_dk4, "ADPCM IMA Duck DK4");
1071 ADPCM_DECODER(CODEC_ID_ADPCM_IMA_EA_EACS, adpcm_ima_ea_eacs, "ADPCM IMA Electronic Arts EACS");
1072 ADPCM_DECODER(CODEC_ID_ADPCM_IMA_EA_SEAD, adpcm_ima_ea_sead, "ADPCM IMA Electronic Arts SEAD");
1073 ADPCM_DECODER(CODEC_ID_ADPCM_IMA_ISS, adpcm_ima_iss, "ADPCM IMA Funcom ISS");
1074 ADPCM_DECODER(CODEC_ID_ADPCM_IMA_QT, adpcm_ima_qt, "ADPCM IMA QuickTime");
1075 ADPCM_DECODER(CODEC_ID_ADPCM_IMA_SMJPEG, adpcm_ima_smjpeg, "ADPCM IMA Loki SDL MJPEG");
1076 ADPCM_DECODER(CODEC_ID_ADPCM_IMA_WAV, adpcm_ima_wav, "ADPCM IMA WAV");
1077 ADPCM_DECODER(CODEC_ID_ADPCM_IMA_WS, adpcm_ima_ws, "ADPCM IMA Westwood");
1078 ADPCM_DECODER(CODEC_ID_ADPCM_MS, adpcm_ms, "ADPCM Microsoft");
1079 ADPCM_DECODER(CODEC_ID_ADPCM_SBPRO_2, adpcm_sbpro_2, "ADPCM Sound Blaster Pro 2-bit");
1080 ADPCM_DECODER(CODEC_ID_ADPCM_SBPRO_3, adpcm_sbpro_3, "ADPCM Sound Blaster Pro 2.6-bit");
1081 ADPCM_DECODER(CODEC_ID_ADPCM_SBPRO_4, adpcm_sbpro_4, "ADPCM Sound Blaster Pro 4-bit");
1082 ADPCM_DECODER(CODEC_ID_ADPCM_SWF, adpcm_swf, "ADPCM Shockwave Flash");
1083 ADPCM_DECODER(CODEC_ID_ADPCM_THP, adpcm_thp, "ADPCM Nintendo Gamecube THP");
1084 ADPCM_DECODER(CODEC_ID_ADPCM_XA, adpcm_xa, "ADPCM CDROM XA");
1085 ADPCM_DECODER(CODEC_ID_ADPCM_YAMAHA, adpcm_yamaha, "ADPCM Yamaha");