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

   1 /*
   2  * MOFLEX Fast Audio decoder
   3  * Copyright (c) 2015-2016 Florian Nouwt
   4  * Copyright (c) 2017 Adib Surani
   5  * Copyright (c) 2020 Paul B Mahol
   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 #include "libavutil/intreadwrite.h"
  25
  26 #include "avcodec.h"
  27 #include "bytestream.h"
  28 #include "internal.h"
  29 #include "mathops.h"
  30
  31 typedef struct ChannelItems {
  32     float f[8];
  33     float last;
  34 } ChannelItems;
  35
  36 typedef struct FastAudioContext {
  37     float table[8][64];
  38
  39     ChannelItems *ch;
  40 } FastAudioContext;
  41
  42 static av_cold int fastaudio_init(AVCodecContext *avctx)
  43 {
  44     FastAudioContext *s = avctx->priv_data;
  45
  46     avctx->sample_fmt = AV_SAMPLE_FMT_FLTP;
  47
  48     for (int i = 0; i < 8; i++)
  49         s->table[0][i] = (i - 159.5f) / 160.f;
  50     for (int i = 0; i < 11; i++)
  51         s->table[0][i + 8] = (i - 37.5f) / 40.f;
  52     for (int i = 0; i < 27; i++)
  53         s->table[0][i + 8 + 11] = (i - 13.f) / 20.f;
  54     for (int i = 0; i < 11; i++)
  55         s->table[0][i + 8 + 11 + 27] = (i + 27.5f) / 40.f;
  56     for (int i = 0; i < 7; i++)
  57         s->table[0][i + 8 + 11 + 27 + 11] = (i + 152.5f) / 160.f;
  58
  59     memcpy(s->table[1], s->table[0], sizeof(s->table[0]));
  60
  61     for (int i = 0; i < 7; i++)
  62         s->table[2][i] = (i - 33.5f) / 40.f;
  63     for (int i = 0; i < 25; i++)
  64         s->table[2][i + 7] = (i - 13.f) / 20.f;
  65
  66     for (int i = 0; i < 32; i++)
  67         s->table[3][i] = -s->table[2][31 - i];
  68
  69     for (int i = 0; i < 16; i++)
  70         s->table[4][i] = i * 0.22f / 3.f - 0.6f;
  71
  72     for (int i = 0; i < 16; i++)
  73         s->table[5][i] = i * 0.20f / 3.f - 0.3f;
  74
  75     for (int i = 0; i < 8; i++)
  76         s->table[6][i] = i * 0.36f / 3.f - 0.4f;
  77
  78     for (int i = 0; i < 8; i++)
  79         s->table[7][i] = i * 0.34f / 3.f - 0.2f;
  80
  81     s->ch = av_calloc(avctx->channels, sizeof(*s->ch));
  82     if (!s->ch)
  83         return AVERROR(ENOMEM);
  84
  85     return 0;
  86 }
  87
  88 static int read_bits(int bits, int *ppos, unsigned *src)
  89 {
  90     int r, pos;
  91
  92     pos = *ppos;
  93     pos += bits;
  94     r = src[(pos - 1) / 32] >> ((-pos) & 31);
  95     *ppos = pos;
  96
  97     return r & ((1 << bits) - 1);
  98 }
  99
 100 static const uint8_t bits[8] = { 6, 6, 5, 5, 4, 0, 3, 3, };
 101
 102 static void set_sample(int i, int j, int v, float *result, int *pads, float value)
 103 {
 104     result[i * 64 + pads[i] + j * 3] = value * (2 * v - 7);
 105 }
 106
 107 static int fastaudio_decode(AVCodecContext *avctx, void *data,
 108                             int *got_frame, AVPacket *pkt)
 109 {
 110     FastAudioContext *s = avctx->priv_data;
 111     GetByteContext gb;
 112     AVFrame *frame = data;
 113     int subframes;
 114     int ret;
 115
 116     subframes = pkt->size / (40 * avctx->channels);
 117     frame->nb_samples = subframes * 256;
 118     if ((ret = ff_get_buffer(avctx, frame, 0)) < 0)
 119         return ret;
 120
 121     bytestream2_init(&gb, pkt->data, pkt->size);
 122
 123     for (int subframe = 0; subframe < subframes; subframe++) {
 124         for (int channel = 0; channel < avctx->channels; channel++) {
 125             ChannelItems *ch = &s->ch[channel];
 126             float result[256] = { 0 };
 127             unsigned src[10];
 128             int inds[4], pads[4];
 129             float m[8];
 130             int pos = 0;
 131
 132             for (int i = 0; i < 10; i++)
 133                 src[i] = bytestream2_get_le32(&gb);
 134
 135             for (int i = 0; i < 8; i++)
 136                 m[7 - i] = s->table[i][read_bits(bits[i], &pos, src)];
 137
 138             for (int i = 0; i < 4; i++)
 139                 inds[3 - i] = read_bits(6, &pos, src);
 140
 141             for (int i = 0; i < 4; i++)
 142                 pads[3 - i] = read_bits(2, &pos, src);
 143
 144             for (int i = 0, index5 = 0; i < 4; i++) {
 145                 float value = av_int2float((inds[i] + 1) << 20) * powf(2.f, 116.f);
 146
 147                 for (int j = 0, tmp = 0; j < 21; j++) {
 148                     set_sample(i, j, j == 20 ? tmp / 2 : read_bits(3, &pos, src), result, pads, value);
 149                     if (j % 10 == 9)
 150                         tmp = 4 * tmp + read_bits(2, &pos, src);
 151                     if (j == 20)
 152                         index5 = FFMIN(2 * index5 + tmp % 2, 63);
 153                 }
 154
 155                 m[2] = s->table[5][index5];
 156             }
 157
 158             for (int i = 0; i < 256; i++) {
 159                 float x = result[i];
 160
 161                 for (int j = 0; j < 8; j++) {
 162                     x -= m[j] * ch->f[j];
 163                     ch->f[j] += m[j] * x;
 164                 }
 165
 166                 memmove(&ch->f[0], &ch->f[1], sizeof(float) * 7);
 167                 ch->f[7] = x;
 168                 ch->last = x + ch->last * 0.86f;
 169                 result[i] = ch->last * 2.f;
 170             }
 171
 172             memcpy(frame->extended_data[channel] + 1024 * subframe, result, 256 * sizeof(float));
 173         }
 174     }
 175
 176     *got_frame = 1;
 177
 178     return pkt->size;
 179 }
 180
 181 static av_cold int fastaudio_close(AVCodecContext *avctx)
 182 {
 183     FastAudioContext *s = avctx->priv_data;
 184
 185     av_freep(&s->ch);
 186
 187     return 0;
 188 }
 189
 190 const AVCodec ff_fastaudio_decoder = {
 191     .name           = "fastaudio",
 192     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("MobiClip FastAudio"),
 193     .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
 194     .id             = AV_CODEC_ID_FASTAUDIO,
 195     .priv_data_size = sizeof(FastAudioContext),
 196     .init           = fastaudio_init,
 197     .decode         = fastaudio_decode,
 198     .close          = fastaudio_close,
 199     .capabilities   = AV_CODEC_CAP_DR1,
 200     .sample_fmts    = (const enum AVSampleFormat[]) { AV_SAMPLE_FMT_FLTP,
 201                                                       AV_SAMPLE_FMT_NONE },
 202 };