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

   1 /*
   2  * Direct Stream Digital (DSD) decoder
   3  * based on BSD licensed dsd2pcm by Sebastian Gesemann
   4  * Copyright (c) 2009, 2011 Sebastian Gesemann. All rights reserved.
   5  * Copyright (c) 2014 Peter Ross
   6  *
   7  * This file is part of FFmpeg.
   8  *
   9  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
  10  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
  11  * License as published by the Free Software Foundation; either
  12  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  13  *
  14  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  15  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  16  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  17  * Lesser General Public License for more details.
  18  *
  19  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  20  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  21  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  22  */
  23
  24 /**
  25  * @file
  26  * Direct Stream Digital (DSD) decoder
  27  */
  28
  29 #include "libavcodec/internal.h"
  30 #include "libavcodec/mathops.h"
  31 #include "avcodec.h"
  32 #include "dsd_tablegen.h"
  33
  34 #define FIFOSIZE 16              /** must be a power of two */
  35 #define FIFOMASK (FIFOSIZE - 1)  /** bit mask for FIFO offsets */
  36
  37 #if FIFOSIZE * 8 < HTAPS * 2
  38 #error "FIFOSIZE too small"
  39 #endif
  40
  41 /**
  42  * Per-channel buffer
  43  */
  44 typedef struct {
  45     unsigned char buf[FIFOSIZE];
  46     unsigned pos;
  47 } DSDContext;
  48
  49 static void dsd2pcm_translate(DSDContext* s, size_t samples, int lsbf,
  50                               const unsigned char *src, ptrdiff_t src_stride,
  51                               float *dst, ptrdiff_t dst_stride)
  52 {
  53     unsigned pos, i;
  54     unsigned char* p;
  55     double sum;
  56
  57     pos = s->pos;
  58
  59     while (samples-- > 0) {
  60         s->buf[pos] = lsbf ? ff_reverse[*src] : *src;
  61         src += src_stride;
  62
  63         p = s->buf + ((pos - CTABLES) & FIFOMASK);
  64         *p = ff_reverse[*p];
  65
  66         sum = 0.0;
  67         for (i = 0; i < CTABLES; i++) {
  68             unsigned char a = s->buf[(pos                   - i) & FIFOMASK];
  69             unsigned char b = s->buf[(pos - (CTABLES*2 - 1) + i) & FIFOMASK];
  70             sum += ctables[i][a] + ctables[i][b];
  71         }
  72
  73         *dst = (float)sum;
  74         dst += dst_stride;
  75
  76         pos = (pos + 1) & FIFOMASK;
  77     }
  78
  79     s->pos = pos;
  80 }
  81
  82 static av_cold void init_static_data(void)
  83 {
  84     static int done = 0;
  85     if (done)
  86         return;
  87     dsd_ctables_tableinit();
  88     done = 1;
  89 }
  90
  91 static av_cold int decode_init(AVCodecContext *avctx)
  92 {
  93     DSDContext * s;
  94     int i;
  95
  96     init_static_data();
  97
  98     s = av_malloc_array(sizeof(DSDContext), avctx->channels);
  99     if (!s)
 100         return AVERROR(ENOMEM);
 101
 102     for (i = 0; i < avctx->channels; i++) {
 103         s[i].pos = 0;
 104         memset(s[i].buf, 0x69, sizeof(s[i].buf));
 105
 106         /* 0x69 = 01101001
 107          * This pattern "on repeat" makes a low energy 352.8 kHz tone
 108          * and a high energy 1.0584 MHz tone which should be filtered
 109          * out completely by any playback system --> silence
 110          */
 111     }
 112
 113     avctx->sample_fmt = AV_SAMPLE_FMT_FLTP;
 114     avctx->priv_data  = s;
 115     return 0;
 116 }
 117
 118 static int decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data,
 119                         int *got_frame_ptr, AVPacket *avpkt)
 120 {
 121     DSDContext * s = avctx->priv_data;
 122     AVFrame *frame = data;
 123     int ret, i;
 124     int lsbf = avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_DSD_LSBF || avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_DSD_LSBF_PLANAR;
 125     int src_next;
 126     int src_stride;
 127
 128     frame->nb_samples = avpkt->size / avctx->channels;
 129
 130     if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_DSD_LSBF_PLANAR || avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_DSD_MSBF_PLANAR) {
 131         src_next   = frame->nb_samples;
 132         src_stride = 1;
 133     } else {
 134         src_next   = 1;
 135         src_stride = avctx->channels;
 136     }
 137
 138     if ((ret = ff_get_buffer(avctx, frame, 0)) < 0)
 139         return ret;
 140
 141     for (i = 0; i < avctx->channels; i++) {
 142         float * dst = ((float **)frame->extended_data)[i];
 143         dsd2pcm_translate(&s[i], frame->nb_samples, lsbf,
 144             avpkt->data + i * src_next, src_stride,
 145             dst, 1);
 146     }
 147
 148     *got_frame_ptr = 1;
 149     return frame->nb_samples * avctx->channels;
 150 }
 151
 152 #define DSD_DECODER(id_, name_, long_name_) \
 153 AVCodec ff_##name_##_decoder = { \
 154     .name         = #name_, \
 155     .long_name    = NULL_IF_CONFIG_SMALL(long_name_), \
 156     .type         = AVMEDIA_TYPE_AUDIO, \
 157     .id           = AV_CODEC_ID_##id_, \
 158     .init         = decode_init, \
 159     .decode       = decode_frame, \
 160     .sample_fmts  = (const enum AVSampleFormat[]){ AV_SAMPLE_FMT_FLTP, \
 161                                                    AV_SAMPLE_FMT_NONE }, \
 162 };
 163
 164 DSD_DECODER(DSD_LSBF, dsd_lsbf, "DSD (Direct Stream Digital), least significant bit first")
 165 DSD_DECODER(DSD_MSBF, dsd_msbf, "DSD (Direct Stream Digital), most significant bit first")
 166 DSD_DECODER(DSD_MSBF_PLANAR, dsd_msbf_planar, "DSD (Direct Stream Digital), most significant bit first, planar")
 167 DSD_DECODER(DSD_LSBF_PLANAR, dsd_lsbf_planar, "DSD (Direct Stream Digital), least significant bit first, planar")