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

   1 /*
   2  * ADX ADPCM codecs
   3  * Copyright (c) 2001,2003 BERO
   4  *
   5  * This file is part of FFmpeg.
   6  *
   7  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
   8  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   9  * License as published by the Free Software Foundation; either
  10  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  11  *
  12  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  15  * Lesser General Public License for more details.
  16  *
  17  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  18  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  20  */
  21 #include "avcodec.h"
  22
  23 /**
  24  * @file adx.c
  25  * SEGA CRI adx codecs.
  26  *
  27  * Reference documents:
  28  * http://ku-www.ss.titech.ac.jp/~yatsushi/adx.html
  29  * adx2wav & wav2adx http://www.geocities.co.jp/Playtown/2004/
  30  */
  31
  32 typedef struct {
  33     int s1,s2;
  34 } PREV;
  35
  36 typedef struct {
  37     PREV prev[2];
  38     int header_parsed;
  39     unsigned char dec_temp[18*2];
  40     unsigned short enc_temp[32*2];
  41     int in_temp;
  42 } ADXContext;
  43
  44 //#define    BASEVOL    0x11e0
  45 #define    BASEVOL   0x4000
  46 #define    SCALE1    0x7298
  47 #define    SCALE2    0x3350
  48
  49 #define    CLIP(s)    if (s>32767) s=32767; else if (s<-32768) s=-32768
  50
  51 /* 18 bytes <-> 32 samples */
  52
  53 #ifdef CONFIG_ENCODERS
  54 static void adx_encode(unsigned char *adx,const short *wav,PREV *prev)
  55 {
  56     int scale;
  57     int i;
  58     int s0,s1,s2,d;
  59     int max=0;
  60     int min=0;
  61     int data[32];
  62
  63     s1 = prev->s1;
  64     s2 = prev->s2;
  65     for(i=0;i<32;i++) {
  66         s0 = wav[i];
  67         d = ((s0<<14) - SCALE1*s1 + SCALE2*s2)/BASEVOL;
  68         data[i]=d;
  69         if (max<d) max=d;
  70         if (min>d) min=d;
  71         s2 = s1;
  72         s1 = s0;
  73     }
  74     prev->s1 = s1;
  75     prev->s2 = s2;
  76
  77     /* -8..+7 */
  78
  79     if (max==0 && min==0) {
  80         memset(adx,0,18);
  81         return;
  82     }
  83
  84     if (max/7>-min/8) scale = max/7;
  85     else scale = -min/8;
  86
  87     if (scale==0) scale=1;
  88
  89     adx[0] = scale>>8;
  90     adx[1] = scale;
  91
  92     for(i=0;i<16;i++) {
  93         adx[i+2] = ((data[i*2]/scale)<<4) | ((data[i*2+1]/scale)&0xf);
  94     }
  95 }
  96 #endif //CONFIG_ENCODERS
  97
  98 static void adx_decode(short *out,const unsigned char *in,PREV *prev)
  99 {
 100     int scale = ((in[0]<<8)|(in[1]));
 101     int i;
 102     int s0,s1,s2,d;
 103
 104 //    printf("%x ",scale);
 105
 106     in+=2;
 107     s1 = prev->s1;
 108     s2 = prev->s2;
 109     for(i=0;i<16;i++) {
 110         d = in[i];
 111         // d>>=4; if (d&8) d-=16;
 112         d = ((signed char)d >> 4);
 113         s0 = (BASEVOL*d*scale + SCALE1*s1 - SCALE2*s2)>>14;
 114         CLIP(s0);
 115         *out++=s0;
 116         s2 = s1;
 117         s1 = s0;
 118
 119         d = in[i];
 120         //d&=15; if (d&8) d-=16;
 121         d = ((signed char)(d<<4) >> 4);
 122         s0 = (BASEVOL*d*scale + SCALE1*s1 - SCALE2*s2)>>14;
 123         CLIP(s0);
 124         *out++=s0;
 125         s2 = s1;
 126         s1 = s0;
 127     }
 128     prev->s1 = s1;
 129     prev->s2 = s2;
 130
 131 }
 132
 133 static void adx_decode_stereo(short *out,const unsigned char *in,PREV *prev)
 134 {
 135     short tmp[32*2];
 136     int i;
 137
 138     adx_decode(tmp   ,in   ,prev);
 139     adx_decode(tmp+32,in+18,prev+1);
 140     for(i=0;i<32;i++) {
 141         out[i*2]   = tmp[i];
 142         out[i*2+1] = tmp[i+32];
 143     }
 144 }
 145
 146 #ifdef CONFIG_ENCODERS
 147
 148 static void write_long(unsigned char *p,uint32_t v)
 149 {
 150     p[0] = v>>24;
 151     p[1] = v>>16;
 152     p[2] = v>>8;
 153     p[3] = v;
 154 }
 155
 156 static int adx_encode_header(AVCodecContext *avctx,unsigned char *buf,size_t bufsize)
 157 {
 158 #if 0
 159     struct {
 160         uint32_t offset; /* 0x80000000 + sample start - 4 */
 161         unsigned char unknown1[3]; /* 03 12 04 */
 162         unsigned char channel; /* 1 or 2 */
 163         uint32_t freq;
 164         uint32_t size;
 165         uint32_t unknown2; /* 01 f4 03 00 */
 166         uint32_t unknown3; /* 00 00 00 00 */
 167         uint32_t unknown4; /* 00 00 00 00 */
 168
 169     /* if loop
 170         unknown3 00 15 00 01
 171         unknown4 00 00 00 01
 172         long loop_start_sample;
 173         long loop_start_byte;
 174         long loop_end_sample;
 175         long loop_end_byte;
 176         long
 177     */
 178     } adxhdr; /* big endian */
 179     /* offset-6 "(c)CRI" */
 180 #endif
 181     write_long(buf+0x00,0x80000000|0x20);
 182     write_long(buf+0x04,0x03120400|avctx->channels);
 183     write_long(buf+0x08,avctx->sample_rate);
 184     write_long(buf+0x0c,0); /* FIXME: set after */
 185     write_long(buf+0x10,0x01040300);
 186     write_long(buf+0x14,0x00000000);
 187     write_long(buf+0x18,0x00000000);
 188     memcpy(buf+0x1c,"\0\0(c)CRI",8);
 189     return 0x20+4;
 190 }
 191
 192 static int adx_decode_init(AVCodecContext *avctx);
 193 static int adx_encode_init(AVCodecContext *avctx)
 194 {
 195     if (avctx->channels > 2)
 196         return -1; /* only stereo or mono =) */
 197     avctx->frame_size = 32;
 198
 199     avctx->coded_frame= avcodec_alloc_frame();
 200     avctx->coded_frame->key_frame= 1;
 201
 202 //    avctx->bit_rate = avctx->sample_rate*avctx->channels*18*8/32;
 203
 204     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "adx encode init\n");
 205     adx_decode_init(avctx);
 206
 207     return 0;
 208 }
 209
 210 static int adx_encode_close(AVCodecContext *avctx)
 211 {
 212     av_freep(&avctx->coded_frame);
 213
 214     return 0;
 215 }
 216
 217 static int adx_encode_frame(AVCodecContext *avctx,
 218                 uint8_t *frame, int buf_size, void *data)
 219 {
 220     ADXContext *c = avctx->priv_data;
 221     const short *samples = data;
 222     unsigned char *dst = frame;
 223     int rest = avctx->frame_size;
 224
 225 /*
 226     input data size =
 227     ffmpeg.c: do_audio_out()
 228     frame_bytes = enc->frame_size * 2 * enc->channels;
 229 */
 230
 231 //    printf("sz=%d ",buf_size); fflush(stdout);
 232     if (!c->header_parsed) {
 233         int hdrsize = adx_encode_header(avctx,dst,buf_size);
 234         dst+=hdrsize;
 235         c->header_parsed = 1;
 236     }
 237
 238     if (avctx->channels==1) {
 239         while(rest>=32) {
 240             adx_encode(dst,samples,c->prev);
 241             dst+=18;
 242             samples+=32;
 243             rest-=32;
 244         }
 245     } else {
 246         while(rest>=32*2) {
 247             short tmpbuf[32*2];
 248             int i;
 249
 250             for(i=0;i<32;i++) {
 251                 tmpbuf[i] = samples[i*2];
 252                 tmpbuf[i+32] = samples[i*2+1];
 253             }
 254
 255             adx_encode(dst,tmpbuf,c->prev);
 256             adx_encode(dst+18,tmpbuf+32,c->prev+1);
 257             dst+=18*2;
 258             samples+=32*2;
 259             rest-=32*2;
 260         }
 261     }
 262     return dst-frame;
 263 }
 264
 265 #endif //CONFIG_ENCODERS
 266
 267 static uint32_t read_long(const unsigned char *p)
 268 {
 269     return (p[0]<<24)|(p[1]<<16)|(p[2]<<8)|p[3];
 270 }
 271
 272 static int is_adx(const unsigned char *buf,size_t bufsize)
 273 {
 274     int    offset;
 275
 276     if (buf[0]!=0x80) return 0;
 277     offset = (read_long(buf)^0x80000000)+4;
 278     if (bufsize<offset || memcmp(buf+offset-6,"(c)CRI",6)) return 0;
 279     return offset;
 280 }
 281
 282 /* return data offset or 6 */
 283 static int adx_decode_header(AVCodecContext *avctx,const unsigned char *buf,size_t bufsize)
 284 {
 285     int offset;
 286     int channels,freq,size;
 287
 288     offset = is_adx(buf,bufsize);
 289     if (offset==0) return 0;
 290
 291     channels = buf[7];
 292     freq = read_long(buf+8);
 293     size = read_long(buf+12);
 294
 295 //    printf("freq=%d ch=%d\n",freq,channels);
 296
 297     avctx->sample_rate = freq;
 298     avctx->channels = channels;
 299     avctx->bit_rate = freq*channels*18*8/32;
 300 //    avctx->frame_size = 18*channels;
 301
 302     return offset;
 303 }
 304
 305 static int adx_decode_init(AVCodecContext * avctx)
 306 {
 307     ADXContext *c = avctx->priv_data;
 308
 309 //    printf("adx_decode_init\n"); fflush(stdout);
 310     c->prev[0].s1 = 0;
 311     c->prev[0].s2 = 0;
 312     c->prev[1].s1 = 0;
 313     c->prev[1].s2 = 0;
 314     c->header_parsed = 0;
 315     c->in_temp = 0;
 316     return 0;
 317 }
 318
 319 #if 0
 320 static void dump(unsigned char *buf,size_t len)
 321 {
 322     int i;
 323     for(i=0;i<len;i++) {
 324         if ((i&15)==0) av_log(NULL, AV_LOG_DEBUG, "%04x  ",i);
 325         av_log(NULL, AV_LOG_DEBUG, "%02x ",buf[i]);
 326         if ((i&15)==15) av_log(NULL, AV_LOG_DEBUG, "\n");
 327     }
 328     av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "\n");
 329 }
 330 #endif
 331
 332 static int adx_decode_frame(AVCodecContext *avctx,
 333                 void *data, int *data_size,
 334                 uint8_t *buf0, int buf_size)
 335 {
 336     ADXContext *c = avctx->priv_data;
 337     short *samples = data;
 338     const uint8_t *buf = buf0;
 339     int rest = buf_size;
 340
 341     if (!c->header_parsed) {
 342         int hdrsize = adx_decode_header(avctx,buf,rest);
 343         if (hdrsize==0) return -1;
 344         c->header_parsed = 1;
 345         buf  += hdrsize;
 346         rest -= hdrsize;
 347     }
 348
 349     if (c->in_temp) {
 350         int copysize = 18*avctx->channels - c->in_temp;
 351         memcpy(c->dec_temp+c->in_temp,buf,copysize);
 352         rest -= copysize;
 353         buf  += copysize;
 354         if (avctx->channels==1) {
 355             adx_decode(samples,c->dec_temp,c->prev);
 356             samples += 32;
 357         } else {
 358             adx_decode_stereo(samples,c->dec_temp,c->prev);
 359             samples += 32*2;
 360         }
 361     }
 362     //
 363     if (avctx->channels==1) {
 364         while(rest>=18) {
 365             adx_decode(samples,buf,c->prev);
 366             rest-=18;
 367             buf+=18;
 368             samples+=32;
 369         }
 370     } else {
 371         while(rest>=18*2) {
 372             adx_decode_stereo(samples,buf,c->prev);
 373             rest-=18*2;
 374             buf+=18*2;
 375             samples+=32*2;
 376         }
 377     }
 378     //
 379     c->in_temp = rest;
 380     if (rest) {
 381         memcpy(c->dec_temp,buf,rest);
 382         buf+=rest;
 383     }
 384     *data_size = (uint8_t*)samples - (uint8_t*)data;
 385 //    printf("%d:%d ",buf-buf0,*data_size); fflush(stdout);
 386     return buf-buf0;
 387 }
 388
 389 #ifdef CONFIG_ENCODERS
 390 AVCodec adpcm_adx_encoder = {
 391     "adpcm_adx",
 392     CODEC_TYPE_AUDIO,
 393     CODEC_ID_ADPCM_ADX,
 394     sizeof(ADXContext),
 395     adx_encode_init,
 396     adx_encode_frame,
 397     adx_encode_close,
 398     NULL,
 399 };
 400 #endif //CONFIG_ENCODERS
 401
 402 AVCodec adpcm_adx_decoder = {
 403     "adpcm_adx",
 404     CODEC_TYPE_AUDIO,
 405     CODEC_ID_ADPCM_ADX,
 406     sizeof(ADXContext),
 407     adx_decode_init,
 408     NULL,
 409     NULL,
 410     adx_decode_frame,
 411 };
 412