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_init(AVCodecContext *avctx)
  62 {
  63     ADPCMEncodeContext *s = avctx->priv_data;
  64     uint8_t *extradata;
  65     int i;
  66
  67     if (avctx->channels > 2) {
  68         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "only stereo or mono is supported\n");
  69         return AVERROR(EINVAL);
  70     }
  71
  72     if (avctx->trellis && (unsigned)avctx->trellis > 16U) {
  73         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid trellis size\n");
  74         return AVERROR(EINVAL);
  75     }
  76
  77     if (avctx->trellis &&
  78        (avctx->codec->id == AV_CODEC_ID_ADPCM_IMA_SSI ||
  79         avctx->codec->id == AV_CODEC_ID_ADPCM_IMA_APM)) {
  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     case AV_CODEC_ID_ADPCM_IMA_APM:
 151         avctx->frame_size = BLKSIZE * 2 / avctx->channels;
 152         avctx->block_align = BLKSIZE;
 153
 154         if (!(avctx->extradata = av_mallocz(28 + AV_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE)))
 155             return AVERROR(ENOMEM);
 156         avctx->extradata_size = 28;
 157         break;
 158     default:
 159         return AVERROR(EINVAL);
 160     }
 161
 162     return 0;
 163 }
 164
 165 static av_cold int adpcm_encode_close(AVCodecContext *avctx)
 166 {
 167     ADPCMEncodeContext *s = avctx->priv_data;
 168     av_freep(&s->paths);
 169     av_freep(&s->node_buf);
 170     av_freep(&s->nodep_buf);
 171     av_freep(&s->trellis_hash);
 172
 173     return 0;
 174 }
 175
 176
 177 static inline uint8_t adpcm_ima_compress_sample(ADPCMChannelStatus *c,
 178                                                 int16_t sample)
 179 {
 180     int delta  = sample - c->prev_sample;
 181     int nibble = FFMIN(7, abs(delta) * 4 /
 182                        ff_adpcm_step_table[c->step_index]) + (delta < 0) * 8;
 183     c->prev_sample += ((ff_adpcm_step_table[c->step_index] *
 184                         ff_adpcm_yamaha_difflookup[nibble]) / 8);
 185     c->prev_sample = av_clip_int16(c->prev_sample);
 186     c->step_index  = av_clip(c->step_index + ff_adpcm_index_table[nibble], 0, 88);
 187     return nibble;
 188 }
 189
 190 static inline uint8_t adpcm_ima_qt_compress_sample(ADPCMChannelStatus *c,
 191                                                    int16_t sample)
 192 {
 193     int delta  = sample - c->prev_sample;
 194     int diff, step = ff_adpcm_step_table[c->step_index];
 195     int nibble = 8*(delta < 0);
 196
 197     delta= abs(delta);
 198     diff = delta + (step >> 3);
 199
 200     if (delta >= step) {
 201         nibble |= 4;
 202         delta  -= step;
 203     }
 204     step >>= 1;
 205     if (delta >= step) {
 206         nibble |= 2;
 207         delta  -= step;
 208     }
 209     step >>= 1;
 210     if (delta >= step) {
 211         nibble |= 1;
 212         delta  -= step;
 213     }
 214     diff -= delta;
 215
 216     if (nibble & 8)
 217         c->prev_sample -= diff;
 218     else
 219         c->prev_sample += diff;
 220
 221     c->prev_sample = av_clip_int16(c->prev_sample);
 222     c->step_index  = av_clip(c->step_index + ff_adpcm_index_table[nibble], 0, 88);
 223
 224     return nibble;
 225 }
 226
 227 static inline uint8_t adpcm_ms_compress_sample(ADPCMChannelStatus *c,
 228                                                int16_t sample)
 229 {
 230     int predictor, nibble, bias;
 231
 232     predictor = (((c->sample1) * (c->coeff1)) +
 233                 (( c->sample2) * (c->coeff2))) / 64;
 234
 235     nibble = sample - predictor;
 236     if (nibble >= 0)
 237         bias =  c->idelta / 2;
 238     else
 239         bias = -c->idelta / 2;
 240
 241     nibble = (nibble + bias) / c->idelta;
 242     nibble = av_clip_intp2(nibble, 3) & 0x0F;
 243
 244     predictor += ((nibble & 0x08) ? (nibble - 0x10) : nibble) * c->idelta;
 245
 246     c->sample2 = c->sample1;
 247     c->sample1 = av_clip_int16(predictor);
 248
 249     c->idelta = (ff_adpcm_AdaptationTable[nibble] * c->idelta) >> 8;
 250     if (c->idelta < 16)
 251         c->idelta = 16;
 252
 253     return nibble;
 254 }
 255
 256 static inline uint8_t adpcm_yamaha_compress_sample(ADPCMChannelStatus *c,
 257                                                    int16_t sample)
 258 {
 259     int nibble, delta;
 260
 261     if (!c->step) {
 262         c->predictor = 0;
 263         c->step      = 127;
 264     }
 265
 266     delta = sample - c->predictor;
 267
 268     nibble = FFMIN(7, abs(delta) * 4 / c->step) + (delta < 0) * 8;
 269
 270     c->predictor += ((c->step * ff_adpcm_yamaha_difflookup[nibble]) / 8);
 271     c->predictor = av_clip_int16(c->predictor);
 272     c->step = (c->step * ff_adpcm_yamaha_indexscale[nibble]) >> 8;
 273     c->step = av_clip(c->step, 127, 24576);
 274
 275     return nibble;
 276 }
 277
 278 static void adpcm_compress_trellis(AVCodecContext *avctx,
 279                                    const int16_t *samples, uint8_t *dst,
 280                                    ADPCMChannelStatus *c, int n, int stride)
 281 {
 282     //FIXME 6% faster if frontier is a compile-time constant
 283     ADPCMEncodeContext *s = avctx->priv_data;
 284     const int frontier = 1 << avctx->trellis;
 285     const int version  = avctx->codec->id;
 286     TrellisPath *paths       = s->paths, *p;
 287     TrellisNode *node_buf    = s->node_buf;
 288     TrellisNode **nodep_buf  = s->nodep_buf;
 289     TrellisNode **nodes      = nodep_buf; // nodes[] is always sorted by .ssd
 290     TrellisNode **nodes_next = nodep_buf + frontier;
 291     int pathn = 0, froze = -1, i, j, k, generation = 0;
 292     uint8_t *hash = s->trellis_hash;
 293     memset(hash, 0xff, 65536 * sizeof(*hash));
 294
 295     memset(nodep_buf, 0, 2 * frontier * sizeof(*nodep_buf));
 296     nodes[0]          = node_buf + frontier;
 297     nodes[0]->ssd     = 0;
 298     nodes[0]->path    = 0;
 299     nodes[0]->step    = c->step_index;
 300     nodes[0]->sample1 = c->sample1;
 301     nodes[0]->sample2 = c->sample2;
 302     if (version == AV_CODEC_ID_ADPCM_IMA_WAV ||
 303         version == AV_CODEC_ID_ADPCM_IMA_QT  ||
 304         version == AV_CODEC_ID_ADPCM_SWF)
 305         nodes[0]->sample1 = c->prev_sample;
 306     if (version == AV_CODEC_ID_ADPCM_MS)
 307         nodes[0]->step = c->idelta;
 308     if (version == AV_CODEC_ID_ADPCM_YAMAHA) {
 309         if (c->step == 0) {
 310             nodes[0]->step    = 127;
 311             nodes[0]->sample1 = 0;
 312         } else {
 313             nodes[0]->step    = c->step;
 314             nodes[0]->sample1 = c->predictor;
 315         }
 316     }
 317
 318     for (i = 0; i < n; i++) {
 319         TrellisNode *t = node_buf + frontier*(i&1);
 320         TrellisNode **u;
 321         int sample   = samples[i * stride];
 322         int heap_pos = 0;
 323         memset(nodes_next, 0, frontier * sizeof(TrellisNode*));
 324         for (j = 0; j < frontier && nodes[j]; j++) {
 325             // higher j have higher ssd already, so they're likely
 326             // to yield a suboptimal next sample too
 327             const int range = (j < frontier / 2) ? 1 : 0;
 328             const int step  = nodes[j]->step;
 329             int nidx;
 330             if (version == AV_CODEC_ID_ADPCM_MS) {
 331                 const int predictor = ((nodes[j]->sample1 * c->coeff1) +
 332                                        (nodes[j]->sample2 * c->coeff2)) / 64;
 333                 const int div  = (sample - predictor) / step;
 334                 const int nmin = av_clip(div-range, -8, 6);
 335                 const int nmax = av_clip(div+range, -7, 7);
 336                 for (nidx = nmin; nidx <= nmax; nidx++) {
 337                     const int nibble = nidx & 0xf;
 338                     int dec_sample   = predictor + nidx * step;
 339 #define STORE_NODE(NAME, STEP_INDEX)\
 340                     int d;\
 341                     uint32_t ssd;\
 342                     int pos;\
 343                     TrellisNode *u;\
 344                     uint8_t *h;\
 345                     dec_sample = av_clip_int16(dec_sample);\
 346                     d = sample - dec_sample;\
 347                     ssd = nodes[j]->ssd + d*(unsigned)d;\
 348                     /* Check for wraparound, skip such samples completely. \
 349                      * Note, changing ssd to a 64 bit variable would be \
 350                      * simpler, avoiding this check, but it's slower on \
 351                      * x86 32 bit at the moment. */\
 352                     if (ssd < nodes[j]->ssd)\
 353                         goto next_##NAME;\
 354                     /* Collapse any two states with the same previous sample value. \
 355                      * One could also distinguish states by step and by 2nd to last
 356                      * sample, but the effects of that are negligible.
 357                      * Since nodes in the previous generation are iterated
 358                      * through a heap, they're roughly ordered from better to
 359                      * worse, but not strictly ordered. Therefore, an earlier
 360                      * node with the same sample value is better in most cases
 361                      * (and thus the current is skipped), but not strictly
 362                      * in all cases. Only skipping samples where ssd >=
 363                      * ssd of the earlier node with the same sample gives
 364                      * slightly worse quality, though, for some reason. */ \
 365                     h = &hash[(uint16_t) dec_sample];\
 366                     if (*h == generation)\
 367                         goto next_##NAME;\
 368                     if (heap_pos < frontier) {\
 369                         pos = heap_pos++;\
 370                     } else {\
 371                         /* Try to replace one of the leaf nodes with the new \
 372                          * one, but try a different slot each time. */\
 373                         pos = (frontier >> 1) +\
 374                               (heap_pos & ((frontier >> 1) - 1));\
 375                         if (ssd > nodes_next[pos]->ssd)\
 376                             goto next_##NAME;\
 377                         heap_pos++;\
 378                     }\
 379                     *h = generation;\
 380                     u  = nodes_next[pos];\
 381                     if (!u) {\
 382                         av_assert1(pathn < FREEZE_INTERVAL << avctx->trellis);\
 383                         u = t++;\
 384                         nodes_next[pos] = u;\
 385                         u->path = pathn++;\
 386                     }\
 387                     u->ssd  = ssd;\
 388                     u->step = STEP_INDEX;\
 389                     u->sample2 = nodes[j]->sample1;\
 390                     u->sample1 = dec_sample;\
 391                     paths[u->path].nibble = nibble;\
 392                     paths[u->path].prev   = nodes[j]->path;\
 393                     /* Sift the newly inserted node up in the heap to \
 394                      * restore the heap property. */\
 395                     while (pos > 0) {\
 396                         int parent = (pos - 1) >> 1;\
 397                         if (nodes_next[parent]->ssd <= ssd)\
 398                             break;\
 399                         FFSWAP(TrellisNode*, nodes_next[parent], nodes_next[pos]);\
 400                         pos = parent;\
 401                     }\
 402                     next_##NAME:;
 403                     STORE_NODE(ms, FFMAX(16,
 404                                (ff_adpcm_AdaptationTable[nibble] * step) >> 8));
 405                 }
 406             } else if (version == AV_CODEC_ID_ADPCM_IMA_WAV ||
 407                        version == AV_CODEC_ID_ADPCM_IMA_QT  ||
 408                        version == AV_CODEC_ID_ADPCM_SWF) {
 409 #define LOOP_NODES(NAME, STEP_TABLE, STEP_INDEX)\
 410                 const int predictor = nodes[j]->sample1;\
 411                 const int div = (sample - predictor) * 4 / STEP_TABLE;\
 412                 int nmin = av_clip(div - range, -7, 6);\
 413                 int nmax = av_clip(div + range, -6, 7);\
 414                 if (nmin <= 0)\
 415                     nmin--; /* distinguish -0 from +0 */\
 416                 if (nmax < 0)\
 417                     nmax--;\
 418                 for (nidx = nmin; nidx <= nmax; nidx++) {\
 419                     const int nibble = nidx < 0 ? 7 - nidx : nidx;\
 420                     int dec_sample = predictor +\
 421                                     (STEP_TABLE *\
 422                                      ff_adpcm_yamaha_difflookup[nibble]) / 8;\
 423                     STORE_NODE(NAME, STEP_INDEX);\
 424                 }
 425                 LOOP_NODES(ima, ff_adpcm_step_table[step],
 426                            av_clip(step + ff_adpcm_index_table[nibble], 0, 88));
 427             } else { //AV_CODEC_ID_ADPCM_YAMAHA
 428                 LOOP_NODES(yamaha, step,
 429                            av_clip((step * ff_adpcm_yamaha_indexscale[nibble]) >> 8,
 430                                    127, 24576));
 431 #undef LOOP_NODES
 432 #undef STORE_NODE
 433             }
 434         }
 435
 436         u = nodes;
 437         nodes = nodes_next;
 438         nodes_next = u;
 439
 440         generation++;
 441         if (generation == 255) {
 442             memset(hash, 0xff, 65536 * sizeof(*hash));
 443             generation = 0;
 444         }
 445
 446         // prevent overflow
 447         if (nodes[0]->ssd > (1 << 28)) {
 448             for (j = 1; j < frontier && nodes[j]; j++)
 449                 nodes[j]->ssd -= nodes[0]->ssd;
 450             nodes[0]->ssd = 0;
 451         }
 452
 453         // merge old paths to save memory
 454         if (i == froze + FREEZE_INTERVAL) {
 455             p = &paths[nodes[0]->path];
 456             for (k = i; k > froze; k--) {
 457                 dst[k] = p->nibble;
 458                 p = &paths[p->prev];
 459             }
 460             froze = i;
 461             pathn = 0;
 462             // other nodes might use paths that don't coincide with the frozen one.
 463             // checking which nodes do so is too slow, so just kill them all.
 464             // this also slightly improves quality, but I don't know why.
 465             memset(nodes + 1, 0, (frontier - 1) * sizeof(TrellisNode*));
 466         }
 467     }
 468
 469     p = &paths[nodes[0]->path];
 470     for (i = n - 1; i > froze; i--) {
 471         dst[i] = p->nibble;
 472         p = &paths[p->prev];
 473     }
 474
 475     c->predictor  = nodes[0]->sample1;
 476     c->sample1    = nodes[0]->sample1;
 477     c->sample2    = nodes[0]->sample2;
 478     c->step_index = nodes[0]->step;
 479     c->step       = nodes[0]->step;
 480     c->idelta     = nodes[0]->step;
 481 }
 482
 483 static int adpcm_encode_frame(AVCodecContext *avctx, AVPacket *avpkt,
 484                               const AVFrame *frame, int *got_packet_ptr)
 485 {
 486     int n, i, ch, st, pkt_size, ret;
 487     const int16_t *samples;
 488     int16_t **samples_p;
 489     uint8_t *dst;
 490     ADPCMEncodeContext *c = avctx->priv_data;
 491     uint8_t *buf;
 492
 493     samples = (const int16_t *)frame->data[0];
 494     samples_p = (int16_t **)frame->extended_data;
 495     st = avctx->channels == 2;
 496
 497     if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_ADPCM_SWF)
 498         pkt_size = (2 + avctx->channels * (22 + 4 * (frame->nb_samples - 1)) + 7) / 8;
 499     else if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_ADPCM_IMA_SSI ||
 500              avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_ADPCM_IMA_APM)
 501         pkt_size = (frame->nb_samples * avctx->channels) / 2;
 502     else
 503         pkt_size = avctx->block_align;
 504     if ((ret = ff_alloc_packet2(avctx, avpkt, pkt_size, 0)) < 0)
 505         return ret;
 506     dst = avpkt->data;
 507
 508     switch(avctx->codec->id) {
 509     case AV_CODEC_ID_ADPCM_IMA_WAV:
 510     {
 511         int blocks, j;
 512
 513         blocks = (frame->nb_samples - 1) / 8;
 514
 515         for (ch = 0; ch < avctx->channels; ch++) {
 516             ADPCMChannelStatus *status = &c->status[ch];
 517             status->prev_sample = samples_p[ch][0];
 518             /* status->step_index = 0;
 519                XXX: not sure how to init the state machine */
 520             bytestream_put_le16(&dst, status->prev_sample);
 521             *dst++ = status->step_index;
 522             *dst++ = 0; /* unknown */
 523         }
 524
 525         /* stereo: 4 bytes (8 samples) for left, 4 bytes for right */
 526         if (avctx->trellis > 0) {
 527             if (!FF_ALLOC_TYPED_ARRAY(buf, avctx->channels * blocks * 8))
 528                 return AVERROR(ENOMEM);
 529             for (ch = 0; ch < avctx->channels; ch++) {
 530                 adpcm_compress_trellis(avctx, &samples_p[ch][1],
 531                                        buf + ch * blocks * 8, &c->status[ch],
 532                                        blocks * 8, 1);
 533             }
 534             for (i = 0; i < blocks; i++) {
 535                 for (ch = 0; ch < avctx->channels; ch++) {
 536                     uint8_t *buf1 = buf + ch * blocks * 8 + i * 8;
 537                     for (j = 0; j < 8; j += 2)
 538                         *dst++ = buf1[j] | (buf1[j + 1] << 4);
 539                 }
 540             }
 541             av_free(buf);
 542         } else {
 543             for (i = 0; i < blocks; i++) {
 544                 for (ch = 0; ch < avctx->channels; ch++) {
 545                     ADPCMChannelStatus *status = &c->status[ch];
 546                     const int16_t *smp = &samples_p[ch][1 + i * 8];
 547                     for (j = 0; j < 8; j += 2) {
 548                         uint8_t v = adpcm_ima_compress_sample(status, smp[j    ]);
 549                         v        |= adpcm_ima_compress_sample(status, smp[j + 1]) << 4;
 550                         *dst++ = v;
 551                     }
 552                 }
 553             }
 554         }
 555         break;
 556     }
 557     case AV_CODEC_ID_ADPCM_IMA_QT:
 558     {
 559         PutBitContext pb;
 560         init_put_bits(&pb, dst, pkt_size);
 561
 562         for (ch = 0; ch < avctx->channels; ch++) {
 563             ADPCMChannelStatus *status = &c->status[ch];
 564             put_bits(&pb, 9, (status->prev_sample & 0xFFFF) >> 7);
 565             put_bits(&pb, 7,  status->step_index);
 566             if (avctx->trellis > 0) {
 567                 uint8_t buf[64];
 568                 adpcm_compress_trellis(avctx, &samples_p[ch][0], buf, status,
 569                                        64, 1);
 570                 for (i = 0; i < 64; i++)
 571                     put_bits(&pb, 4, buf[i ^ 1]);
 572                 status->prev_sample = status->predictor;
 573             } else {
 574                 for (i = 0; i < 64; i += 2) {
 575                     int t1, t2;
 576                     t1 = adpcm_ima_qt_compress_sample(status, samples_p[ch][i    ]);
 577                     t2 = adpcm_ima_qt_compress_sample(status, samples_p[ch][i + 1]);
 578                     put_bits(&pb, 4, t2);
 579                     put_bits(&pb, 4, t1);
 580                 }
 581             }
 582         }
 583
 584         flush_put_bits(&pb);
 585         break;
 586     }
 587     case AV_CODEC_ID_ADPCM_IMA_SSI:
 588     {
 589         PutBitContext pb;
 590         init_put_bits(&pb, dst, pkt_size);
 591
 592         av_assert0(avctx->trellis == 0);
 593
 594         for (i = 0; i < frame->nb_samples; i++) {
 595             for (ch = 0; ch < avctx->channels; ch++) {
 596                 put_bits(&pb, 4, adpcm_ima_qt_compress_sample(c->status + ch, *samples++));
 597             }
 598         }
 599
 600         flush_put_bits(&pb);
 601         break;
 602     }
 603     case AV_CODEC_ID_ADPCM_SWF:
 604     {
 605         PutBitContext pb;
 606         init_put_bits(&pb, dst, pkt_size);
 607
 608         n = frame->nb_samples - 1;
 609
 610         // store AdpcmCodeSize
 611         put_bits(&pb, 2, 2);    // set 4-bit flash adpcm format
 612
 613         // init the encoder state
 614         for (i = 0; i < avctx->channels; i++) {
 615             // clip step so it fits 6 bits
 616             c->status[i].step_index = av_clip_uintp2(c->status[i].step_index, 6);
 617             put_sbits(&pb, 16, samples[i]);
 618             put_bits(&pb, 6, c->status[i].step_index);
 619             c->status[i].prev_sample = samples[i];
 620         }
 621
 622         if (avctx->trellis > 0) {
 623             if (!(buf = av_malloc(2 * n)))
 624                 return AVERROR(ENOMEM);
 625             adpcm_compress_trellis(avctx, samples + avctx->channels, buf,
 626                                    &c->status[0], n, avctx->channels);
 627             if (avctx->channels == 2)
 628                 adpcm_compress_trellis(avctx, samples + avctx->channels + 1,
 629                                        buf + n, &c->status[1], n,
 630                                        avctx->channels);
 631             for (i = 0; i < n; i++) {
 632                 put_bits(&pb, 4, buf[i]);
 633                 if (avctx->channels == 2)
 634                     put_bits(&pb, 4, buf[n + i]);
 635             }
 636             av_free(buf);
 637         } else {
 638             for (i = 1; i < frame->nb_samples; i++) {
 639                 put_bits(&pb, 4, adpcm_ima_compress_sample(&c->status[0],
 640                          samples[avctx->channels * i]));
 641                 if (avctx->channels == 2)
 642                     put_bits(&pb, 4, adpcm_ima_compress_sample(&c->status[1],
 643                              samples[2 * i + 1]));
 644             }
 645         }
 646         flush_put_bits(&pb);
 647         break;
 648     }
 649     case AV_CODEC_ID_ADPCM_MS:
 650         for (i = 0; i < avctx->channels; i++) {
 651             int predictor = 0;
 652             *dst++ = predictor;
 653             c->status[i].coeff1 = ff_adpcm_AdaptCoeff1[predictor];
 654             c->status[i].coeff2 = ff_adpcm_AdaptCoeff2[predictor];
 655         }
 656         for (i = 0; i < avctx->channels; i++) {
 657             if (c->status[i].idelta < 16)
 658                 c->status[i].idelta = 16;
 659             bytestream_put_le16(&dst, c->status[i].idelta);
 660         }
 661         for (i = 0; i < avctx->channels; i++)
 662             c->status[i].sample2= *samples++;
 663         for (i = 0; i < avctx->channels; i++) {
 664             c->status[i].sample1 = *samples++;
 665             bytestream_put_le16(&dst, c->status[i].sample1);
 666         }
 667         for (i = 0; i < avctx->channels; i++)
 668             bytestream_put_le16(&dst, c->status[i].sample2);
 669
 670         if (avctx->trellis > 0) {
 671             n = avctx->block_align - 7 * avctx->channels;
 672             if (!(buf = av_malloc(2 * n)))
 673                 return AVERROR(ENOMEM);
 674             if (avctx->channels == 1) {
 675                 adpcm_compress_trellis(avctx, samples, buf, &c->status[0], n,
 676                                        avctx->channels);
 677                 for (i = 0; i < n; i += 2)
 678                     *dst++ = (buf[i] << 4) | buf[i + 1];
 679             } else {
 680                 adpcm_compress_trellis(avctx, samples,     buf,
 681                                        &c->status[0], n, avctx->channels);
 682                 adpcm_compress_trellis(avctx, samples + 1, buf + n,
 683                                        &c->status[1], n, avctx->channels);
 684                 for (i = 0; i < n; i++)
 685                     *dst++ = (buf[i] << 4) | buf[n + i];
 686             }
 687             av_free(buf);
 688         } else {
 689             for (i = 7 * avctx->channels; i < avctx->block_align; i++) {
 690                 int nibble;
 691                 nibble  = adpcm_ms_compress_sample(&c->status[ 0], *samples++) << 4;
 692                 nibble |= adpcm_ms_compress_sample(&c->status[st], *samples++);
 693                 *dst++  = nibble;
 694             }
 695         }
 696         break;
 697     case AV_CODEC_ID_ADPCM_YAMAHA:
 698         n = frame->nb_samples / 2;
 699         if (avctx->trellis > 0) {
 700             if (!(buf = av_malloc(2 * n * 2)))
 701                 return AVERROR(ENOMEM);
 702             n *= 2;
 703             if (avctx->channels == 1) {
 704                 adpcm_compress_trellis(avctx, samples, buf, &c->status[0], n,
 705                                        avctx->channels);
 706                 for (i = 0; i < n; i += 2)
 707                     *dst++ = buf[i] | (buf[i + 1] << 4);
 708             } else {
 709                 adpcm_compress_trellis(avctx, samples,     buf,
 710                                        &c->status[0], n, avctx->channels);
 711                 adpcm_compress_trellis(avctx, samples + 1, buf + n,
 712                                        &c->status[1], n, avctx->channels);
 713                 for (i = 0; i < n; i++)
 714                     *dst++ = buf[i] | (buf[n + i] << 4);
 715             }
 716             av_free(buf);
 717         } else
 718             for (n *= avctx->channels; n > 0; n--) {
 719                 int nibble;
 720                 nibble  = adpcm_yamaha_compress_sample(&c->status[ 0], *samples++);
 721                 nibble |= adpcm_yamaha_compress_sample(&c->status[st], *samples++) << 4;
 722                 *dst++  = nibble;
 723             }
 724         break;
 725     case AV_CODEC_ID_ADPCM_IMA_APM:
 726     {
 727         PutBitContext pb;
 728         init_put_bits(&pb, dst, pkt_size);
 729
 730         av_assert0(avctx->trellis == 0);
 731
 732         for (n = frame->nb_samples / 2; n > 0; n--) {
 733             for (ch = 0; ch < avctx->channels; ch++) {
 734                 put_bits(&pb, 4, adpcm_ima_qt_compress_sample(c->status + ch, *samples++));
 735                 put_bits(&pb, 4, adpcm_ima_qt_compress_sample(c->status + ch, samples[st]));
 736             }
 737             samples += avctx->channels;
 738         }
 739
 740         flush_put_bits(&pb);
 741         break;
 742     }
 743     default:
 744         return AVERROR(EINVAL);
 745     }
 746
 747     avpkt->size = pkt_size;
 748     *got_packet_ptr = 1;
 749     return 0;
 750 }
 751
 752 static const enum AVSampleFormat sample_fmts[] = {
 753     AV_SAMPLE_FMT_S16, AV_SAMPLE_FMT_NONE
 754 };
 755
 756 static const enum AVSampleFormat sample_fmts_p[] = {
 757     AV_SAMPLE_FMT_S16P, AV_SAMPLE_FMT_NONE
 758 };
 759
 760 #define ADPCM_ENCODER(id_, name_, sample_fmts_, capabilities_, long_name_) \
 761 AVCodec ff_ ## name_ ## _encoder = {                                       \
 762     .name           = #name_,                                              \
 763     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL(long_name_),                    \
 764     .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,                                  \
 765     .id             = id_,                                                 \
 766     .priv_data_size = sizeof(ADPCMEncodeContext),                          \
 767     .init           = adpcm_encode_init,                                   \
 768     .encode2        = adpcm_encode_frame,                                  \
 769     .close          = adpcm_encode_close,                                  \
 770     .sample_fmts    = sample_fmts_,                                        \
 771     .capabilities   = capabilities_,                                       \
 772     .caps_internal  = FF_CODEC_CAP_INIT_CLEANUP,                           \
 773 }
 774
 775 ADPCM_ENCODER(AV_CODEC_ID_ADPCM_IMA_APM, adpcm_ima_apm, sample_fmts,   AV_CODEC_CAP_SMALL_LAST_FRAME, "ADPCM IMA Ubisoft APM");
 776 ADPCM_ENCODER(AV_CODEC_ID_ADPCM_IMA_QT,  adpcm_ima_qt,  sample_fmts_p, 0,                             "ADPCM IMA QuickTime");
 777 ADPCM_ENCODER(AV_CODEC_ID_ADPCM_IMA_SSI, adpcm_ima_ssi, sample_fmts,   AV_CODEC_CAP_SMALL_LAST_FRAME, "ADPCM IMA Simon & Schuster Interactive");
 778 ADPCM_ENCODER(AV_CODEC_ID_ADPCM_IMA_WAV, adpcm_ima_wav, sample_fmts_p, 0,                             "ADPCM IMA WAV");
 779 ADPCM_ENCODER(AV_CODEC_ID_ADPCM_MS,      adpcm_ms,      sample_fmts,   0,                             "ADPCM Microsoft");
 780 ADPCM_ENCODER(AV_CODEC_ID_ADPCM_SWF,     adpcm_swf,     sample_fmts,   0,                             "ADPCM Shockwave Flash");
 781 ADPCM_ENCODER(AV_CODEC_ID_ADPCM_YAMAHA,  adpcm_yamaha,  sample_fmts,   0,                             "ADPCM Yamaha");