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

   1 /*
   2  * Assorted DPCM codecs
   3  * Copyright (c) 2003 The ffmpeg Project.
   4  *
   5  * This library is free software; you can redistribute it and/or
   6  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   7  * License as published by the Free Software Foundation; either
   8  * version 2 of the License, or (at your option) any later version.
   9  *
  10  * This library is distributed in the hope that it will be useful,
  11  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  12  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  13  * Lesser General Public License for more details.
  14  *
  15  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  16  * License along with this library; if not, write to the Free Software
  17  * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
  18  */
  19
  20 /**
  21  * @file: dpcm.c
  22  * Assorted DPCM (differential pulse code modulation) audio codecs
  23  * by Mike Melanson (melanson@pcisys.net)
  24  * Xan DPCM decoder by Mario Brito (mbrito@student.dei.uc.pt)
  25  * for more information on the specific data formats, visit:
  26  *   http://www.pcisys.net/~melanson/codecs/simpleaudio.html
  27  *
  28  * Note about using the Xan DPCM decoder: Xan DPCM is used in AVI files
  29  * found in the Wing Commander IV computer game. These AVI files contain
  30  * WAVEFORMAT headers which report the audio format as 0x01: raw PCM.
  31  * Clearly incorrect. To detect Xan DPCM, you will probably have to
  32  * special-case your AVI demuxer to use Xan DPCM if the file uses 'Xxan'
  33  * (Xan video) for its video codec. Alternately, such AVI files also contain
  34  * the fourcc 'Axan' in the 'auds' chunk of the AVI header.
  35  */
  36
  37 #include "avcodec.h"
  38
  39 typedef struct DPCMContext {
  40     int channels;
  41     short roq_square_array[256];
  42     int last_delta[2];
  43 } DPCMContext;
  44
  45 #define SATURATE_S16(x)  if (x < -32768) x = -32768; \
  46   else if (x > 32767) x = 32767;
  47 #define SE_16BIT(x)  if (x & 0x8000) x -= 0x10000;
  48 #define LE_16(x)  ((((uint8_t*)(x))[1] << 8) | ((uint8_t*)(x))[0])
  49 #define LE_32(x)  ((((uint8_t*)(x))[3] << 24) | \
  50                    (((uint8_t*)(x))[2] << 16) | \
  51                    (((uint8_t*)(x))[1] << 8) | \
  52                     ((uint8_t*)(x))[0])
  53
  54 static int interplay_delta_table[] = {
  55          0,      1,      2,      3,      4,      5,      6,      7,
  56          8,      9,     10,     11,     12,     13,     14,     15,
  57         16,     17,     18,     19,     20,     21,     22,     23,
  58         24,     25,     26,     27,     28,     29,     30,     31,
  59         32,     33,     34,     35,     36,     37,     38,     39,
  60         40,     41,     42,     43,     47,     51,     56,     61,
  61         66,     72,     79,     86,     94,    102,    112,    122,
  62        133,    145,    158,    173,    189,    206,    225,    245,
  63        267,    292,    318,    348,    379,    414,    452,    493,
  64        538,    587,    640,    699,    763,    832,    908,    991,
  65       1081,   1180,   1288,   1405,   1534,   1673,   1826,   1993,
  66       2175,   2373,   2590,   2826,   3084,   3365,   3672,   4008,
  67       4373,   4772,   5208,   5683,   6202,   6767,   7385,   8059,
  68       8794,   9597,  10472,  11428,  12471,  13609,  14851,  16206,
  69      17685,  19298,  21060,  22981,  25078,  27367,  29864,  32589,
  70     -29973, -26728, -23186, -19322, -15105, -10503,  -5481,     -1,
  71          1,      1,   5481,  10503,  15105,  19322,  23186,  26728,
  72      29973, -32589, -29864, -27367, -25078, -22981, -21060, -19298,
  73     -17685, -16206, -14851, -13609, -12471, -11428, -10472,  -9597,
  74      -8794,  -8059,  -7385,  -6767,  -6202,  -5683,  -5208,  -4772,
  75      -4373,  -4008,  -3672,  -3365,  -3084,  -2826,  -2590,  -2373,
  76      -2175,  -1993,  -1826,  -1673,  -1534,  -1405,  -1288,  -1180,
  77      -1081,   -991,   -908,   -832,   -763,   -699,   -640,   -587,
  78       -538,   -493,   -452,   -414,   -379,   -348,   -318,   -292,
  79       -267,   -245,   -225,   -206,   -189,   -173,   -158,   -145,
  80       -133,   -122,   -112,   -102,    -94,    -86,    -79,    -72,
  81        -66,    -61,    -56,    -51,    -47,    -43,    -42,    -41,
  82        -40,    -39,    -38,    -37,    -36,    -35,    -34,    -33,
  83        -32,    -31,    -30,    -29,    -28,    -27,    -26,    -25,
  84        -24,    -23,    -22,    -21,    -20,    -19,    -18,    -17,
  85        -16,    -15,    -14,    -13,    -12,    -11,    -10,     -9,
  86         -8,     -7,     -6,     -5,     -4,     -3,     -2,     -1
  87
  88 };
  89
  90 static int dpcm_decode_init(AVCodecContext *avctx)
  91 {
  92     DPCMContext *s = avctx->priv_data;
  93     int i;
  94     short square;
  95
  96     s->channels = avctx->channels;
  97
  98     switch(avctx->codec->id) {
  99
 100     case CODEC_ID_ROQ_DPCM:
 101         /* initialize square table */
 102         for (i = 0; i < 128; i++) {
 103             square = i * i;
 104             s->roq_square_array[i] = square;
 105             s->roq_square_array[i + 128] = -square;
 106         }
 107         break;
 108
 109     default:
 110         break;
 111     }
 112
 113     return 0;
 114 }
 115
 116 static int dpcm_decode_frame(AVCodecContext *avctx,
 117                              void *data, int *data_size,
 118                              uint8_t *buf, int buf_size)
 119 {
 120     DPCMContext *s = avctx->priv_data;
 121     int in, out = 0;
 122     int i;
 123     int predictor[2];
 124     int channel_number = 0;
 125     short *output_samples = data;
 126     int sequence_number;
 127     int shift[2];
 128     unsigned char byte;
 129     short diff;
 130
 131     switch(avctx->codec->id) {
 132
 133     case CODEC_ID_ROQ_DPCM:
 134         if (s->channels == 1)
 135             predictor[0] = LE_16(&buf[6]);
 136         else {
 137             predictor[0] = buf[7] << 8;
 138             predictor[1] = buf[6] << 8;
 139         }
 140         SE_16BIT(predictor[0]);
 141         SE_16BIT(predictor[1]);
 142
 143         /* decode the samples */
 144         for (in = 8, out = 0; in < buf_size; in++, out++) {
 145             predictor[channel_number] += s->roq_square_array[buf[in]];
 146             SATURATE_S16(predictor[channel_number]);
 147             output_samples[out] = predictor[channel_number];
 148
 149             /* toggle channel */
 150             channel_number ^= s->channels - 1;
 151         }
 152         break;
 153
 154     case CODEC_ID_INTERPLAY_DPCM:
 155         in = 0;
 156         sequence_number = LE_16(&buf[in]);
 157         in += 6;  /* skip over the stream mask and stream length */
 158         if (sequence_number == 1) {
 159             predictor[0] = LE_16(&buf[in]);
 160             in += 2;
 161             SE_16BIT(predictor[0])
 162             if (s->channels == 2) {
 163                 predictor[1] = LE_16(&buf[in]);
 164                 SE_16BIT(predictor[1])
 165                 in += 2;
 166             }
 167         } else {
 168             for (i = 0; i < s->channels; i++)
 169                 predictor[i] = s->last_delta[i];
 170         }
 171
 172         while (in < buf_size) {
 173             predictor[channel_number] += interplay_delta_table[buf[in++]];
 174             SATURATE_S16(predictor[channel_number]);
 175             output_samples[out++] = predictor[channel_number];
 176
 177             /* toggle channel */
 178             channel_number ^= s->channels - 1;
 179         }
 180
 181         /* save predictors for next round */
 182         for (i = 0; i < s->channels; i++)
 183             s->last_delta[i] = predictor[i];
 184
 185         break;
 186
 187     case CODEC_ID_XAN_DPCM:
 188         in = 0;
 189         shift[0] = shift[1] = 4;
 190         predictor[0] = LE_16(&buf[in]);
 191         in += 2;
 192         SE_16BIT(predictor[0]);
 193         if (s->channels == 2) {
 194             predictor[1] = LE_16(&buf[in]);
 195             in += 2;
 196             SE_16BIT(predictor[1]);
 197         }
 198
 199         while (in < buf_size) {
 200             byte = buf[in++];
 201             diff = (byte & 0xFC) << 8;
 202             if ((byte & 0x03) == 3)
 203                 shift[channel_number]++;
 204             else
 205                 shift[channel_number] -= (2 * (byte & 3));
 206             /* saturate the shifter to a lower limit of 0 */
 207             if (shift[channel_number] < 0)
 208                 shift[channel_number] = 0;
 209
 210             diff >>= shift[channel_number];
 211             predictor[channel_number] += diff;
 212
 213             SATURATE_S16(predictor[channel_number]);
 214             output_samples[out++] = predictor[channel_number];
 215
 216             /* toggle channel */
 217             channel_number ^= s->channels - 1;
 218         }
 219         break;
 220     }
 221
 222     *data_size = out * sizeof(short);
 223     return buf_size;
 224 }
 225
 226 AVCodec roq_dpcm_decoder = {
 227     "roq_dpcm",
 228     CODEC_TYPE_AUDIO,
 229     CODEC_ID_ROQ_DPCM,
 230     sizeof(DPCMContext),
 231     dpcm_decode_init,
 232     NULL,
 233     NULL,
 234     dpcm_decode_frame,
 235 };
 236
 237 AVCodec interplay_dpcm_decoder = {
 238     "interplay_dpcm",
 239     CODEC_TYPE_AUDIO,
 240     CODEC_ID_INTERPLAY_DPCM,
 241     sizeof(DPCMContext),
 242     dpcm_decode_init,
 243     NULL,
 244     NULL,
 245     dpcm_decode_frame,
 246 };
 247
 248 AVCodec xan_dpcm_decoder = {
 249     "xan_dpcm",
 250     CODEC_TYPE_AUDIO,
 251     CODEC_ID_XAN_DPCM,
 252     sizeof(DPCMContext),
 253     dpcm_decode_init,
 254     NULL,
 255     NULL,
 256     dpcm_decode_frame,
 257 };