git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavcodec/adpcmenc.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2001-2003 The FFmpeg project
   3  *
   4  * first version by Francois Revol (revol@free.fr)
   5  * fringe ADPCM codecs (e.g., DK3, DK4, Westwood)
   6  *   by Mike Melanson (melanson@pcisys.net)
   7  *
   8  * This file is part of FFmpeg.
   9  *
  10  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
  11  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
  12  * License as published by the Free Software Foundation; either
  13  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  14  *
  15  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  16  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  17  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  18  * Lesser General Public License for more details.
  19  *
  20  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  21  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  22  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  23  */
  24
  25 #include "avcodec.h"
  26 #include "put_bits.h"
  27 #include "bytestream.h"
  28 #include "adpcm.h"
  29 #include "adpcm_data.h"
  30 #include "internal.h"
  31
  32 /**
  33  * @file
  34  * ADPCM encoders
  35  * See ADPCM decoder reference documents for codec information.
  36  */
  37
  38 typedef struct TrellisPath {
  39     int nibble;
  40     int prev;
  41 } TrellisPath;
  42
  43 typedef struct TrellisNode {
  44     uint32_t ssd;
  45     int path;
  46     int sample1;
  47     int sample2;
  48     int step;
  49 } TrellisNode;
  50
  51 typedef struct ADPCMEncodeContext {
  52     ADPCMChannelStatus status[6];
  53     TrellisPath *paths;
  54     TrellisNode *node_buf;
  55     TrellisNode **nodep_buf;
  56     uint8_t *trellis_hash;
  57 } ADPCMEncodeContext;
  58
  59 #define FREEZE_INTERVAL 128
  60
  61 static av_cold int adpcm_encode_close(AVCodecContext *avctx);
  62
  63 static av_cold int adpcm_encode_init(AVCodecContext *avctx)
  64 {
  65     ADPCMEncodeContext *s = avctx->priv_data;
  66     uint8_t *extradata;
  67     int i;
  68
  69     if (avctx->channels > 2) {
  70         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "only stereo or mono is supported\n");
  71         return AVERROR(EINVAL);
  72     }
  73
  74     if (avctx->trellis && (unsigned)avctx->trellis > 16U) {
  75         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid trellis size\n");
  76         return AVERROR(EINVAL);
  77     }
  78
  79     if (avctx->trellis && avctx->codec->id == AV_CODEC_ID_ADPCM_IMA_SSI) {
  80         /*
  81          * The current trellis implementation doesn't work for extended
  82          * runs of samples without periodic resets. Disallow it.
  83          */
  84         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "trellis not supported\n");
  85         return AVERROR_PATCHWELCOME;
  86     }
  87
  88     if (avctx->trellis) {
  89         int frontier  = 1 << avctx->trellis;
  90         int max_paths =  frontier * FREEZE_INTERVAL;
  91         if (!FF_ALLOC_TYPED_ARRAY(s->paths,        max_paths)    ||
  92             !FF_ALLOC_TYPED_ARRAY(s->node_buf,     2 * frontier) ||
  93             !FF_ALLOC_TYPED_ARRAY(s->nodep_buf,    2 * frontier) ||
  94             !FF_ALLOC_TYPED_ARRAY(s->trellis_hash, 65536))
  95             return AVERROR(ENOMEM);
  96     }
  97
  98     avctx->bits_per_coded_sample = av_get_bits_per_sample(avctx->codec->id);
  99
 100     switch (avctx->codec->id) {
 101     case AV_CODEC_ID_ADPCM_IMA_WAV:
 102         /* each 16 bits sample gives one nibble
 103            and we have 4 bytes per channel overhead */
 104         avctx->frame_size = (BLKSIZE - 4 * avctx->channels) * 8 /
 105                             (4 * avctx->channels) + 1;
 106         /* seems frame_size isn't taken into account...
 107            have to buffer the samples :-( */
 108         avctx->block_align = BLKSIZE;
 109         avctx->bits_per_coded_sample = 4;
 110         break;
 111     case AV_CODEC_ID_ADPCM_IMA_QT:
 112         avctx->frame_size  = 64;
 113         avctx->block_align = 34 * avctx->channels;
 114         break;
 115     case AV_CODEC_ID_ADPCM_MS:
 116         /* each 16 bits sample gives one nibble
 117            and we have 7 bytes per channel overhead */
 118         avctx->frame_size = (BLKSIZE - 7 * avctx->channels) * 2 / avctx->channels + 2;
 119         avctx->bits_per_coded_sample = 4;
 120         avctx->block_align    = BLKSIZE;
 121         if (!(avctx->extradata = av_malloc(32 + AV_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE)))
 122             return AVERROR(ENOMEM);
 123         avctx->extradata_size = 32;
 124         extradata = avctx->extradata;
 125         bytestream_put_le16(&extradata, avctx->frame_size);
 126         bytestream_put_le16(&extradata, 7); /* wNumCoef */
 127         for (i = 0; i < 7; i++) {
 128             bytestream_put_le16(&extradata, ff_adpcm_AdaptCoeff1[i] * 4);
 129             bytestream_put_le16(&extradata, ff_adpcm_AdaptCoeff2[i] * 4);
 130         }
 131         break;
 132     case AV_CODEC_ID_ADPCM_YAMAHA:
 133         avctx->frame_size  = BLKSIZE * 2 / avctx->channels;
 134         avctx->block_align = BLKSIZE;
 135         break;
 136     case AV_CODEC_ID_ADPCM_SWF:
 137         if (avctx->sample_rate != 11025 &&
 138             avctx->sample_rate != 22050 &&
 139             avctx->sample_rate != 44100) {
 140             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Sample rate must be 11025, "
 141                    "22050 or 44100\n");
 142             return AVERROR(EINVAL);
 143         }
 144         avctx->frame_size = 512 * (avctx->sample_rate / 11025);
 145         break;
 146     case AV_CODEC_ID_ADPCM_IMA_SSI:
 147         avctx->frame_size = BLKSIZE * 2 / avctx->channels;
 148         avctx->block_align = BLKSIZE;
 149         break;
 150     default:
 151         return AVERROR(EINVAL);
 152     }
 153
 154     return 0;
 155 }
 156
 157 static av_cold int adpcm_encode_close(AVCodecContext *avctx)
 158 {
 159     ADPCMEncodeContext *s = avctx->priv_data;
 160     av_freep(&s->paths);
 161     av_freep(&s->node_buf);
 162     av_freep(&s->nodep_buf);
 163     av_freep(&s->trellis_hash);
 164
 165     return 0;
 166 }
 167
 168
 169 static inline uint8_t adpcm_ima_compress_sample(ADPCMChannelStatus *c,
 170                                                 int16_t sample)
 171 {
 172     int delta  = sample - c->prev_sample;
 173     int nibble = FFMIN(7, abs(delta) * 4 /
 174                        ff_adpcm_step_table[c->step_index]) + (delta < 0) * 8;
 175     c->prev_sample += ((ff_adpcm_step_table[c->step_index] *
 176                         ff_adpcm_yamaha_difflookup[nibble]) / 8);
 177     c->prev_sample = av_clip_int16(c->prev_sample);
 178     c->step_index  = av_clip(c->step_index + ff_adpcm_index_table[nibble], 0, 88);
 179     return nibble;
 180 }
 181
 182 static inline uint8_t adpcm_ima_qt_compress_sample(ADPCMChannelStatus *c,
 183                                                    int16_t sample)
 184 {
 185     int delta  = sample - c->prev_sample;
 186     int diff, step = ff_adpcm_step_table[c->step_index];
 187     int nibble = 8*(delta < 0);
 188
 189     delta= abs(delta);
 190     diff = delta + (step >> 3);
 191
 192     if (delta >= step) {
 193         nibble |= 4;
 194         delta  -= step;
 195     }
 196     step >>= 1;
 197     if (delta >= step) {
 198         nibble |= 2;
 199         delta  -= step;
 200     }
 201     step >>= 1;
 202     if (delta >= step) {
 203         nibble |= 1;
 204         delta  -= step;
 205     }
 206     diff -= delta;
 207
 208     if (nibble & 8)
 209         c->prev_sample -= diff;
 210     else
 211         c->prev_sample += diff;
 212
 213     c->prev_sample = av_clip_int16(c->prev_sample);
 214     c->step_index  = av_clip(c->step_index + ff_adpcm_index_table[nibble], 0, 88);
 215
 216     return nibble;
 217 }
 218
 219 static inline uint8_t adpcm_ms_compress_sample(ADPCMChannelStatus *c,
 220                                                int16_t sample)
 221 {
 222     int predictor, nibble, bias;
 223
 224     predictor = (((c->sample1) * (c->coeff1)) +
 225                 (( c->sample2) * (c->coeff2))) / 64;
 226
 227     nibble = sample - predictor;
 228     if (nibble >= 0)
 229         bias =  c->idelta / 2;
 230     else
 231         bias = -c->idelta / 2;
 232
 233     nibble = (nibble + bias) / c->idelta;
 234     nibble = av_clip_intp2(nibble, 3) & 0x0F;
 235
 236     predictor += ((nibble & 0x08) ? (nibble - 0x10) : nibble) * c->idelta;
 237
 238     c->sample2 = c->sample1;
 239     c->sample1 = av_clip_int16(predictor);
 240
 241     c->idelta = (ff_adpcm_AdaptationTable[nibble] * c->idelta) >> 8;
 242     if (c->idelta < 16)
 243         c->idelta = 16;
 244
 245     return nibble;
 246 }
 247
 248 static inline uint8_t adpcm_yamaha_compress_sample(ADPCMChannelStatus *c,
 249                                                    int16_t sample)
 250 {
 251     int nibble, delta;
 252
 253     if (!c->step) {
 254         c->predictor = 0;
 255         c->step      = 127;
 256     }
 257
 258     delta = sample - c->predictor;
 259
 260     nibble = FFMIN(7, abs(delta) * 4 / c->step) + (delta < 0) * 8;
 261
 262     c->predictor += ((c->step * ff_adpcm_yamaha_difflookup[nibble]) / 8);
 263     c->predictor = av_clip_int16(c->predictor);
 264     c->step = (c->step * ff_adpcm_yamaha_indexscale[nibble]) >> 8;
 265     c->step = av_clip(c->step, 127, 24576);
 266
 267     return nibble;
 268 }
 269
 270 static void adpcm_compress_trellis(AVCodecContext *avctx,
 271                                    const int16_t *samples, uint8_t *dst,
 272                                    ADPCMChannelStatus *c, int n, int stride)
 273 {
 274     //FIXME 6% faster if frontier is a compile-time constant
 275     ADPCMEncodeContext *s = avctx->priv_data;
 276     const int frontier = 1 << avctx->trellis;
 277     const int version  = avctx->codec->id;
 278     TrellisPath *paths       = s->paths, *p;
 279     TrellisNode *node_buf    = s->node_buf;
 280     TrellisNode **nodep_buf  = s->nodep_buf;
 281     TrellisNode **nodes      = nodep_buf; // nodes[] is always sorted by .ssd
 282     TrellisNode **nodes_next = nodep_buf + frontier;
 283     int pathn = 0, froze = -1, i, j, k, generation = 0;
 284     uint8_t *hash = s->trellis_hash;
 285     memset(hash, 0xff, 65536 * sizeof(*hash));
 286
 287     memset(nodep_buf, 0, 2 * frontier * sizeof(*nodep_buf));
 288     nodes[0]          = node_buf + frontier;
 289     nodes[0]->ssd     = 0;
 290     nodes[0]->path    = 0;
 291     nodes[0]->step    = c->step_index;
 292     nodes[0]->sample1 = c->sample1;
 293     nodes[0]->sample2 = c->sample2;
 294     if (version == AV_CODEC_ID_ADPCM_IMA_WAV ||
 295         version == AV_CODEC_ID_ADPCM_IMA_QT  ||
 296         version == AV_CODEC_ID_ADPCM_SWF)
 297         nodes[0]->sample1 = c->prev_sample;
 298     if (version == AV_CODEC_ID_ADPCM_MS)
 299         nodes[0]->step = c->idelta;
 300     if (version == AV_CODEC_ID_ADPCM_YAMAHA) {
 301         if (c->step == 0) {
 302             nodes[0]->step    = 127;
 303             nodes[0]->sample1 = 0;
 304         } else {
 305             nodes[0]->step    = c->step;
 306             nodes[0]->sample1 = c->predictor;
 307         }
 308     }
 309
 310     for (i = 0; i < n; i++) {
 311         TrellisNode *t = node_buf + frontier*(i&1);
 312         TrellisNode **u;
 313         int sample   = samples[i * stride];
 314         int heap_pos = 0;
 315         memset(nodes_next, 0, frontier * sizeof(TrellisNode*));
 316         for (j = 0; j < frontier && nodes[j]; j++) {
 317             // higher j have higher ssd already, so they're likely
 318             // to yield a suboptimal next sample too
 319             const int range = (j < frontier / 2) ? 1 : 0;
 320             const int step  = nodes[j]->step;
 321             int nidx;
 322             if (version == AV_CODEC_ID_ADPCM_MS) {
 323                 const int predictor = ((nodes[j]->sample1 * c->coeff1) +
 324                                        (nodes[j]->sample2 * c->coeff2)) / 64;
 325                 const int div  = (sample - predictor) / step;
 326                 const int nmin = av_clip(div-range, -8, 6);
 327                 const int nmax = av_clip(div+range, -7, 7);
 328                 for (nidx = nmin; nidx <= nmax; nidx++) {
 329                     const int nibble = nidx & 0xf;
 330                     int dec_sample   = predictor + nidx * step;
 331 #define STORE_NODE(NAME, STEP_INDEX)\
 332                     int d;\
 333                     uint32_t ssd;\
 334                     int pos;\
 335                     TrellisNode *u;\
 336                     uint8_t *h;\
 337                     dec_sample = av_clip_int16(dec_sample);\
 338                     d = sample - dec_sample;\
 339                     ssd = nodes[j]->ssd + d*(unsigned)d;\
 340                     /* Check for wraparound, skip such samples completely. \
 341                      * Note, changing ssd to a 64 bit variable would be \
 342                      * simpler, avoiding this check, but it's slower on \
 343                      * x86 32 bit at the moment. */\
 344                     if (ssd < nodes[j]->ssd)\
 345                         goto next_##NAME;\
 346                     /* Collapse any two states with the same previous sample value. \
 347                      * One could also distinguish states by step and by 2nd to last
 348                      * sample, but the effects of that are negligible.
 349                      * Since nodes in the previous generation are iterated
 350                      * through a heap, they're roughly ordered from better to
 351                      * worse, but not strictly ordered. Therefore, an earlier
 352                      * node with the same sample value is better in most cases
 353                      * (and thus the current is skipped), but not strictly
 354                      * in all cases. Only skipping samples where ssd >=
 355                      * ssd of the earlier node with the same sample gives
 356                      * slightly worse quality, though, for some reason. */ \
 357                     h = &hash[(uint16_t) dec_sample];\
 358                     if (*h == generation)\
 359                         goto next_##NAME;\
 360                     if (heap_pos < frontier) {\
 361                         pos = heap_pos++;\
 362                     } else {\
 363                         /* Try to replace one of the leaf nodes with the new \
 364                          * one, but try a different slot each time. */\
 365                         pos = (frontier >> 1) +\
 366                               (heap_pos & ((frontier >> 1) - 1));\
 367                         if (ssd > nodes_next[pos]->ssd)\
 368                             goto next_##NAME;\
 369                         heap_pos++;\
 370                     }\
 371                     *h = generation;\
 372                     u  = nodes_next[pos];\
 373                     if (!u) {\
 374                         av_assert1(pathn < FREEZE_INTERVAL << avctx->trellis);\
 375                         u = t++;\
 376                         nodes_next[pos] = u;\
 377                         u->path = pathn++;\
 378                     }\
 379                     u->ssd  = ssd;\
 380                     u->step = STEP_INDEX;\
 381                     u->sample2 = nodes[j]->sample1;\
 382                     u->sample1 = dec_sample;\
 383                     paths[u->path].nibble = nibble;\
 384                     paths[u->path].prev   = nodes[j]->path;\
 385                     /* Sift the newly inserted node up in the heap to \
 386                      * restore the heap property. */\
 387                     while (pos > 0) {\
 388                         int parent = (pos - 1) >> 1;\
 389                         if (nodes_next[parent]->ssd <= ssd)\
 390                             break;\
 391                         FFSWAP(TrellisNode*, nodes_next[parent], nodes_next[pos]);\
 392                         pos = parent;\
 393                     }\
 394                     next_##NAME:;
 395                     STORE_NODE(ms, FFMAX(16,
 396                                (ff_adpcm_AdaptationTable[nibble] * step) >> 8));
 397                 }
 398             } else if (version == AV_CODEC_ID_ADPCM_IMA_WAV ||
 399                        version == AV_CODEC_ID_ADPCM_IMA_QT  ||
 400                        version == AV_CODEC_ID_ADPCM_SWF) {
 401 #define LOOP_NODES(NAME, STEP_TABLE, STEP_INDEX)\
 402                 const int predictor = nodes[j]->sample1;\
 403                 const int div = (sample - predictor) * 4 / STEP_TABLE;\
 404                 int nmin = av_clip(div - range, -7, 6);\
 405                 int nmax = av_clip(div + range, -6, 7);\
 406                 if (nmin <= 0)\
 407                     nmin--; /* distinguish -0 from +0 */\
 408                 if (nmax < 0)\
 409                     nmax--;\
 410                 for (nidx = nmin; nidx <= nmax; nidx++) {\
 411                     const int nibble = nidx < 0 ? 7 - nidx : nidx;\
 412                     int dec_sample = predictor +\
 413                                     (STEP_TABLE *\
 414                                      ff_adpcm_yamaha_difflookup[nibble]) / 8;\
 415                     STORE_NODE(NAME, STEP_INDEX);\
 416                 }
 417                 LOOP_NODES(ima, ff_adpcm_step_table[step],
 418                            av_clip(step + ff_adpcm_index_table[nibble], 0, 88));
 419             } else { //AV_CODEC_ID_ADPCM_YAMAHA
 420                 LOOP_NODES(yamaha, step,
 421                            av_clip((step * ff_adpcm_yamaha_indexscale[nibble]) >> 8,
 422                                    127, 24576));
 423 #undef LOOP_NODES
 424 #undef STORE_NODE
 425             }
 426         }
 427
 428         u = nodes;
 429         nodes = nodes_next;
 430         nodes_next = u;
 431
 432         generation++;
 433         if (generation == 255) {
 434             memset(hash, 0xff, 65536 * sizeof(*hash));
 435             generation = 0;
 436         }
 437
 438         // prevent overflow
 439         if (nodes[0]->ssd > (1 << 28)) {
 440             for (j = 1; j < frontier && nodes[j]; j++)
 441                 nodes[j]->ssd -= nodes[0]->ssd;
 442             nodes[0]->ssd = 0;
 443         }
 444
 445         // merge old paths to save memory
 446         if (i == froze + FREEZE_INTERVAL) {
 447             p = &paths[nodes[0]->path];
 448             for (k = i; k > froze; k--) {
 449                 dst[k] = p->nibble;
 450                 p = &paths[p->prev];
 451             }
 452             froze = i;
 453             pathn = 0;
 454             // other nodes might use paths that don't coincide with the frozen one.
 455             // checking which nodes do so is too slow, so just kill them all.
 456             // this also slightly improves quality, but I don't know why.
 457             memset(nodes + 1, 0, (frontier - 1) * sizeof(TrellisNode*));
 458         }
 459     }
 460
 461     p = &paths[nodes[0]->path];
 462     for (i = n - 1; i > froze; i--) {
 463         dst[i] = p->nibble;
 464         p = &paths[p->prev];
 465     }
 466
 467     c->predictor  = nodes[0]->sample1;
 468     c->sample1    = nodes[0]->sample1;
 469     c->sample2    = nodes[0]->sample2;
 470     c->step_index = nodes[0]->step;
 471     c->step       = nodes[0]->step;
 472     c->idelta     = nodes[0]->step;
 473 }
 474
 475 static int adpcm_encode_frame(AVCodecContext *avctx, AVPacket *avpkt,
 476                               const AVFrame *frame, int *got_packet_ptr)
 477 {
 478     int n, i, ch, st, pkt_size, ret;
 479     const int16_t *samples;
 480     int16_t **samples_p;
 481     uint8_t *dst;
 482     ADPCMEncodeContext *c = avctx->priv_data;
 483     uint8_t *buf;
 484
 485     samples = (const int16_t *)frame->data[0];
 486     samples_p = (int16_t **)frame->extended_data;
 487     st = avctx->channels == 2;
 488
 489     if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_ADPCM_SWF)
 490         pkt_size = (2 + avctx->channels * (22 + 4 * (frame->nb_samples - 1)) + 7) / 8;
 491     else if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_ADPCM_IMA_SSI)
 492         pkt_size = (frame->nb_samples * avctx->channels) / 2;
 493     else
 494         pkt_size = avctx->block_align;
 495     if ((ret = ff_alloc_packet2(avctx, avpkt, pkt_size, 0)) < 0)
 496         return ret;
 497     dst = avpkt->data;
 498
 499     switch(avctx->codec->id) {
 500     case AV_CODEC_ID_ADPCM_IMA_WAV:
 501     {
 502         int blocks, j;
 503
 504         blocks = (frame->nb_samples - 1) / 8;
 505
 506         for (ch = 0; ch < avctx->channels; ch++) {
 507             ADPCMChannelStatus *status = &c->status[ch];
 508             status->prev_sample = samples_p[ch][0];
 509             /* status->step_index = 0;
 510                XXX: not sure how to init the state machine */
 511             bytestream_put_le16(&dst, status->prev_sample);
 512             *dst++ = status->step_index;
 513             *dst++ = 0; /* unknown */
 514         }
 515
 516         /* stereo: 4 bytes (8 samples) for left, 4 bytes for right */
 517         if (avctx->trellis > 0) {
 518             if (!FF_ALLOC_TYPED_ARRAY(buf, avctx->channels * blocks * 8))
 519                 return AVERROR(ENOMEM);
 520             for (ch = 0; ch < avctx->channels; ch++) {
 521                 adpcm_compress_trellis(avctx, &samples_p[ch][1],
 522                                        buf + ch * blocks * 8, &c->status[ch],
 523                                        blocks * 8, 1);
 524             }
 525             for (i = 0; i < blocks; i++) {
 526                 for (ch = 0; ch < avctx->channels; ch++) {
 527                     uint8_t *buf1 = buf + ch * blocks * 8 + i * 8;
 528                     for (j = 0; j < 8; j += 2)
 529                         *dst++ = buf1[j] | (buf1[j + 1] << 4);
 530                 }
 531             }
 532             av_free(buf);
 533         } else {
 534             for (i = 0; i < blocks; i++) {
 535                 for (ch = 0; ch < avctx->channels; ch++) {
 536                     ADPCMChannelStatus *status = &c->status[ch];
 537                     const int16_t *smp = &samples_p[ch][1 + i * 8];
 538                     for (j = 0; j < 8; j += 2) {
 539                         uint8_t v = adpcm_ima_compress_sample(status, smp[j    ]);
 540                         v        |= adpcm_ima_compress_sample(status, smp[j + 1]) << 4;
 541                         *dst++ = v;
 542                     }
 543                 }
 544             }
 545         }
 546         break;
 547     }
 548     case AV_CODEC_ID_ADPCM_IMA_QT:
 549     {
 550         PutBitContext pb;
 551         init_put_bits(&pb, dst, pkt_size);
 552
 553         for (ch = 0; ch < avctx->channels; ch++) {
 554             ADPCMChannelStatus *status = &c->status[ch];
 555             put_bits(&pb, 9, (status->prev_sample & 0xFFFF) >> 7);
 556             put_bits(&pb, 7,  status->step_index);
 557             if (avctx->trellis > 0) {
 558                 uint8_t buf[64];
 559                 adpcm_compress_trellis(avctx, &samples_p[ch][0], buf, status,
 560                                        64, 1);
 561                 for (i = 0; i < 64; i++)
 562                     put_bits(&pb, 4, buf[i ^ 1]);
 563                 status->prev_sample = status->predictor;
 564             } else {
 565                 for (i = 0; i < 64; i += 2) {
 566                     int t1, t2;
 567                     t1 = adpcm_ima_qt_compress_sample(status, samples_p[ch][i    ]);
 568                     t2 = adpcm_ima_qt_compress_sample(status, samples_p[ch][i + 1]);
 569                     put_bits(&pb, 4, t2);
 570                     put_bits(&pb, 4, t1);
 571                 }
 572             }
 573         }
 574
 575         flush_put_bits(&pb);
 576         break;
 577     }
 578     case AV_CODEC_ID_ADPCM_IMA_SSI:
 579     {
 580         PutBitContext pb;
 581         init_put_bits(&pb, dst, pkt_size);
 582
 583         av_assert0(avctx->trellis == 0);
 584
 585         for (i = 0; i < frame->nb_samples; i++) {
 586             for (ch = 0; ch < avctx->channels; ch++) {
 587                 put_bits(&pb, 4, adpcm_ima_qt_compress_sample(c->status + ch, *samples++));
 588             }
 589         }
 590
 591         flush_put_bits(&pb);
 592         break;
 593     }
 594     case AV_CODEC_ID_ADPCM_SWF:
 595     {
 596         PutBitContext pb;
 597         init_put_bits(&pb, dst, pkt_size);
 598
 599         n = frame->nb_samples - 1;
 600
 601         // store AdpcmCodeSize
 602         put_bits(&pb, 2, 2);    // set 4-bit flash adpcm format
 603
 604         // init the encoder state
 605         for (i = 0; i < avctx->channels; i++) {
 606             // clip step so it fits 6 bits
 607             c->status[i].step_index = av_clip_uintp2(c->status[i].step_index, 6);
 608             put_sbits(&pb, 16, samples[i]);
 609             put_bits(&pb, 6, c->status[i].step_index);
 610             c->status[i].prev_sample = samples[i];
 611         }
 612
 613         if (avctx->trellis > 0) {
 614             if (!(buf = av_malloc(2 * n)))
 615                 return AVERROR(ENOMEM);
 616             adpcm_compress_trellis(avctx, samples + avctx->channels, buf,
 617                                    &c->status[0], n, avctx->channels);
 618             if (avctx->channels == 2)
 619                 adpcm_compress_trellis(avctx, samples + avctx->channels + 1,
 620                                        buf + n, &c->status[1], n,
 621                                        avctx->channels);
 622             for (i = 0; i < n; i++) {
 623                 put_bits(&pb, 4, buf[i]);
 624                 if (avctx->channels == 2)
 625                     put_bits(&pb, 4, buf[n + i]);
 626             }
 627             av_free(buf);
 628         } else {
 629             for (i = 1; i < frame->nb_samples; i++) {
 630                 put_bits(&pb, 4, adpcm_ima_compress_sample(&c->status[0],
 631                          samples[avctx->channels * i]));
 632                 if (avctx->channels == 2)
 633                     put_bits(&pb, 4, adpcm_ima_compress_sample(&c->status[1],
 634                              samples[2 * i + 1]));
 635             }
 636         }
 637         flush_put_bits(&pb);
 638         break;
 639     }
 640     case AV_CODEC_ID_ADPCM_MS:
 641         for (i = 0; i < avctx->channels; i++) {
 642             int predictor = 0;
 643             *dst++ = predictor;
 644             c->status[i].coeff1 = ff_adpcm_AdaptCoeff1[predictor];
 645             c->status[i].coeff2 = ff_adpcm_AdaptCoeff2[predictor];
 646         }
 647         for (i = 0; i < avctx->channels; i++) {
 648             if (c->status[i].idelta < 16)
 649                 c->status[i].idelta = 16;
 650             bytestream_put_le16(&dst, c->status[i].idelta);
 651         }
 652         for (i = 0; i < avctx->channels; i++)
 653             c->status[i].sample2= *samples++;
 654         for (i = 0; i < avctx->channels; i++) {
 655             c->status[i].sample1 = *samples++;
 656             bytestream_put_le16(&dst, c->status[i].sample1);
 657         }
 658         for (i = 0; i < avctx->channels; i++)
 659             bytestream_put_le16(&dst, c->status[i].sample2);
 660
 661         if (avctx->trellis > 0) {
 662             n = avctx->block_align - 7 * avctx->channels;
 663             if (!(buf = av_malloc(2 * n)))
 664                 return AVERROR(ENOMEM);
 665             if (avctx->channels == 1) {
 666                 adpcm_compress_trellis(avctx, samples, buf, &c->status[0], n,
 667                                        avctx->channels);
 668                 for (i = 0; i < n; i += 2)
 669                     *dst++ = (buf[i] << 4) | buf[i + 1];
 670             } else {
 671                 adpcm_compress_trellis(avctx, samples,     buf,
 672                                        &c->status[0], n, avctx->channels);
 673                 adpcm_compress_trellis(avctx, samples + 1, buf + n,
 674                                        &c->status[1], n, avctx->channels);
 675                 for (i = 0; i < n; i++)
 676                     *dst++ = (buf[i] << 4) | buf[n + i];
 677             }
 678             av_free(buf);
 679         } else {
 680             for (i = 7 * avctx->channels; i < avctx->block_align; i++) {
 681                 int nibble;
 682                 nibble  = adpcm_ms_compress_sample(&c->status[ 0], *samples++) << 4;
 683                 nibble |= adpcm_ms_compress_sample(&c->status[st], *samples++);
 684                 *dst++  = nibble;
 685             }
 686         }
 687         break;
 688     case AV_CODEC_ID_ADPCM_YAMAHA:
 689         n = frame->nb_samples / 2;
 690         if (avctx->trellis > 0) {
 691             if (!(buf = av_malloc(2 * n * 2)))
 692                 return AVERROR(ENOMEM);
 693             n *= 2;
 694             if (avctx->channels == 1) {
 695                 adpcm_compress_trellis(avctx, samples, buf, &c->status[0], n,
 696                                        avctx->channels);
 697                 for (i = 0; i < n; i += 2)
 698                     *dst++ = buf[i] | (buf[i + 1] << 4);
 699             } else {
 700                 adpcm_compress_trellis(avctx, samples,     buf,
 701                                        &c->status[0], n, avctx->channels);
 702                 adpcm_compress_trellis(avctx, samples + 1, buf + n,
 703                                        &c->status[1], n, avctx->channels);
 704                 for (i = 0; i < n; i++)
 705                     *dst++ = buf[i] | (buf[n + i] << 4);
 706             }
 707             av_free(buf);
 708         } else
 709             for (n *= avctx->channels; n > 0; n--) {
 710                 int nibble;
 711                 nibble  = adpcm_yamaha_compress_sample(&c->status[ 0], *samples++);
 712                 nibble |= adpcm_yamaha_compress_sample(&c->status[st], *samples++) << 4;
 713                 *dst++  = nibble;
 714             }
 715         break;
 716     default:
 717         return AVERROR(EINVAL);
 718     }
 719
 720     avpkt->size = pkt_size;
 721     *got_packet_ptr = 1;
 722     return 0;
 723 }
 724
 725 static const enum AVSampleFormat sample_fmts[] = {
 726     AV_SAMPLE_FMT_S16, AV_SAMPLE_FMT_NONE
 727 };
 728
 729 static const enum AVSampleFormat sample_fmts_p[] = {
 730     AV_SAMPLE_FMT_S16P, AV_SAMPLE_FMT_NONE
 731 };
 732
 733 #define ADPCM_ENCODER(id_, name_, sample_fmts_, capabilities_, long_name_) \
 734 AVCodec ff_ ## name_ ## _encoder = {                                       \
 735     .name           = #name_,                                              \
 736     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL(long_name_),                    \
 737     .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,                                  \
 738     .id             = id_,                                                 \
 739     .priv_data_size = sizeof(ADPCMEncodeContext),                          \
 740     .init           = adpcm_encode_init,                                   \
 741     .encode2        = adpcm_encode_frame,                                  \
 742     .close          = adpcm_encode_close,                                  \
 743     .sample_fmts    = sample_fmts_,                                        \
 744     .capabilities   = capabilities_,                                       \
 745     .caps_internal  = FF_CODEC_CAP_INIT_CLEANUP,                           \
 746 }
 747
 748 ADPCM_ENCODER(AV_CODEC_ID_ADPCM_IMA_QT,  adpcm_ima_qt,  sample_fmts_p, 0,                             "ADPCM IMA QuickTime");
 749 ADPCM_ENCODER(AV_CODEC_ID_ADPCM_IMA_SSI, adpcm_ima_ssi, sample_fmts,   AV_CODEC_CAP_SMALL_LAST_FRAME, "ADPCM IMA Simon & Schuster Interactive");
 750 ADPCM_ENCODER(AV_CODEC_ID_ADPCM_IMA_WAV, adpcm_ima_wav, sample_fmts_p, 0,                             "ADPCM IMA WAV");
 751 ADPCM_ENCODER(AV_CODEC_ID_ADPCM_MS,      adpcm_ms,      sample_fmts,   0,                             "ADPCM Microsoft");
 752 ADPCM_ENCODER(AV_CODEC_ID_ADPCM_SWF,     adpcm_swf,     sample_fmts,   0,                             "ADPCM Shockwave Flash");
 753 ADPCM_ENCODER(AV_CODEC_ID_ADPCM_YAMAHA,  adpcm_yamaha,  sample_fmts,   0,                             "ADPCM Yamaha");