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

   1 /*
   2  * NellyMoser audio decoder
   3  * Copyright (c) 2007 a840bda5870ba11f19698ff6eb9581dfb0f95fa5,
   4  *                    539459aeb7d425140b62a3ec7dbf6dc8e408a306, and
   5  *                    520e17cd55896441042b14df2566a6eb610ed444
   6  * Copyright (c) 2007 Loic Minier <lool at dooz.org>
   7  *                    Benjamin Larsson
   8  *
   9  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a
  10  * copy of this software and associated documentation files (the "Software"),
  11  * to deal in the Software without restriction, including without limitation
  12  * the rights to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense,
  13  * and/or sell copies of the Software, and to permit persons to whom the
  14  * Software is furnished to do so, subject to the following conditions:
  15  *
  16  * The above copyright notice and this permission notice shall be included in
  17  * all copies or substantial portions of the Software.
  18  *
  19  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
  20  * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
  21  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL
  22  * THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
  23  * LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING
  24  * FROM, OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER
  25  * DEALINGS IN THE SOFTWARE.
  26  */
  27
  28 /**
  29  * @file
  30  * The 3 alphanumeric copyright notices are md5summed they are from the original
  31  * implementors. The original code is available from http://code.google.com/p/nelly2pcm/
  32  */
  33
  34 #include "nellymoser.h"
  35 #include "libavutil/lfg.h"
  36 #include "libavutil/random_seed.h"
  37 #include "libavutil/audioconvert.h"
  38 #include "avcodec.h"
  39 #include "dsputil.h"
  40 #include "fft.h"
  41 #include "fmtconvert.h"
  42 #include "sinewin.h"
  43
  44 #define ALT_BITSTREAM_READER_LE
  45 #include "get_bits.h"
  46
  47
  48 typedef struct NellyMoserDecodeContext {
  49     AVCodecContext* avctx;
  50     float          *float_buf;
  51     DECLARE_ALIGNED(16, float, state)[NELLY_BUF_LEN];
  52     AVLFG           random_state;
  53     GetBitContext   gb;
  54     float           scale_bias;
  55     DSPContext      dsp;
  56     FFTContext      imdct_ctx;
  57     FmtConvertContext fmt_conv;
  58     DECLARE_ALIGNED(32, float, imdct_out)[NELLY_BUF_LEN * 2];
  59 } NellyMoserDecodeContext;
  60
  61 static void nelly_decode_block(NellyMoserDecodeContext *s,
  62                                const unsigned char block[NELLY_BLOCK_LEN],
  63                                float audio[NELLY_SAMPLES])
  64 {
  65     int i,j;
  66     float buf[NELLY_FILL_LEN], pows[NELLY_FILL_LEN];
  67     float *aptr, *bptr, *pptr, val, pval;
  68     int bits[NELLY_BUF_LEN];
  69     unsigned char v;
  70
  71     init_get_bits(&s->gb, block, NELLY_BLOCK_LEN * 8);
  72
  73     bptr = buf;
  74     pptr = pows;
  75     val = ff_nelly_init_table[get_bits(&s->gb, 6)];
  76     for (i=0 ; i<NELLY_BANDS ; i++) {
  77         if (i > 0)
  78             val += ff_nelly_delta_table[get_bits(&s->gb, 5)];
  79         pval = -pow(2, val/2048) * s->scale_bias;
  80         for (j = 0; j < ff_nelly_band_sizes_table[i]; j++) {
  81             *bptr++ = val;
  82             *pptr++ = pval;
  83         }
  84
  85     }
  86
  87     ff_nelly_get_sample_bits(buf, bits);
  88
  89     for (i = 0; i < 2; i++) {
  90         aptr = audio + i * NELLY_BUF_LEN;
  91
  92         init_get_bits(&s->gb, block, NELLY_BLOCK_LEN * 8);
  93         skip_bits_long(&s->gb, NELLY_HEADER_BITS + i*NELLY_DETAIL_BITS);
  94
  95         for (j = 0; j < NELLY_FILL_LEN; j++) {
  96             if (bits[j] <= 0) {
  97                 aptr[j] = M_SQRT1_2*pows[j];
  98                 if (av_lfg_get(&s->random_state) & 1)
  99                     aptr[j] *= -1.0;
 100             } else {
 101                 v = get_bits(&s->gb, bits[j]);
 102                 aptr[j] = ff_nelly_dequantization_table[(1<<bits[j])-1+v]*pows[j];
 103             }
 104         }
 105         memset(&aptr[NELLY_FILL_LEN], 0,
 106                (NELLY_BUF_LEN - NELLY_FILL_LEN) * sizeof(float));
 107
 108         s->imdct_ctx.imdct_calc(&s->imdct_ctx, s->imdct_out, aptr);
 109         /* XXX: overlapping and windowing should be part of a more
 110            generic imdct function */
 111         s->dsp.vector_fmul_reverse(s->state, s->state, ff_sine_128, NELLY_BUF_LEN);
 112         s->dsp.vector_fmul_add(aptr, s->imdct_out, ff_sine_128, s->state, NELLY_BUF_LEN);
 113         memcpy(s->state, s->imdct_out + NELLY_BUF_LEN, sizeof(float)*NELLY_BUF_LEN);
 114     }
 115 }
 116
 117 static av_cold int decode_init(AVCodecContext * avctx) {
 118     NellyMoserDecodeContext *s = avctx->priv_data;
 119
 120     s->avctx = avctx;
 121     av_lfg_init(&s->random_state, 0);
 122     ff_mdct_init(&s->imdct_ctx, 8, 1, 1.0);
 123
 124     dsputil_init(&s->dsp, avctx);
 125
 126     if (avctx->request_sample_fmt == AV_SAMPLE_FMT_FLT) {
 127         s->scale_bias = 1.0/(32768*8);
 128         avctx->sample_fmt = AV_SAMPLE_FMT_FLT;
 129     } else {
 130         s->scale_bias = 1.0/(1*8);
 131         avctx->sample_fmt = AV_SAMPLE_FMT_S16;
 132         ff_fmt_convert_init(&s->fmt_conv, avctx);
 133         s->float_buf = av_mallocz(NELLY_SAMPLES * sizeof(*s->float_buf));
 134         if (!s->float_buf) {
 135             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "error allocating float buffer\n");
 136             return AVERROR(ENOMEM);
 137         }
 138     }
 139
 140     /* Generate overlap window */
 141     if (!ff_sine_128[127])
 142         ff_init_ff_sine_windows(7);
 143
 144     avctx->channel_layout = AV_CH_LAYOUT_MONO;
 145     return 0;
 146 }
 147
 148 static int decode_tag(AVCodecContext * avctx,
 149                       void *data, int *data_size,
 150                       AVPacket *avpkt) {
 151     const uint8_t *buf = avpkt->data;
 152     int buf_size = avpkt->size;
 153     NellyMoserDecodeContext *s = avctx->priv_data;
 154     int blocks, i, block_size;
 155     int16_t *samples_s16 = data;
 156     float   *samples_flt = data;
 157
 158     block_size = NELLY_SAMPLES * av_get_bytes_per_sample(avctx->sample_fmt);
 159     blocks     = buf_size / NELLY_BLOCK_LEN;
 160     if (blocks <= 0) {
 161         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Packet is too small\n");
 162         return AVERROR_INVALIDDATA;
 163     }
 164     if (*data_size < blocks * block_size) {
 165         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Output buffer is too small\n");
 166         return AVERROR(EINVAL);
 167     }
 168     if (buf_size % NELLY_BLOCK_LEN) {
 169         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Leftover bytes: %d.\n",
 170                buf_size % NELLY_BLOCK_LEN);
 171     }
 172     /* Normal numbers of blocks for sample rates:
 173      *  8000 Hz - 1
 174      * 11025 Hz - 2
 175      * 16000 Hz - 3
 176      * 22050 Hz - 4
 177      * 44100 Hz - 8
 178      */
 179
 180     for (i=0 ; i<blocks ; i++) {
 181         if (avctx->sample_fmt == SAMPLE_FMT_FLT) {
 182             nelly_decode_block(s, buf, samples_flt);
 183             samples_flt += NELLY_SAMPLES;
 184         } else {
 185             nelly_decode_block(s, buf, s->float_buf);
 186             s->fmt_conv.float_to_int16(samples_s16, s->float_buf, NELLY_SAMPLES);
 187             samples_s16 += NELLY_SAMPLES;
 188         }
 189         buf += NELLY_BLOCK_LEN;
 190     }
 191     *data_size = blocks * block_size;
 192
 193     return buf_size;
 194 }
 195
 196 static av_cold int decode_end(AVCodecContext * avctx) {
 197     NellyMoserDecodeContext *s = avctx->priv_data;
 198
 199     av_freep(&s->float_buf);
 200     ff_mdct_end(&s->imdct_ctx);
 201     return 0;
 202 }
 203
 204 AVCodec ff_nellymoser_decoder = {
 205     .name           = "nellymoser",
 206     .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
 207     .id             = CODEC_ID_NELLYMOSER,
 208     .priv_data_size = sizeof(NellyMoserDecodeContext),
 209     .init           = decode_init,
 210     .close          = decode_end,
 211     .decode         = decode_tag,
 212     .long_name = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Nellymoser Asao"),
 213     .sample_fmts    = (const enum AVSampleFormat[]) { AV_SAMPLE_FMT_FLT,
 214                                                       AV_SAMPLE_FMT_S16,
 215                                                       AV_SAMPLE_FMT_NONE },
 216 };
 217