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

   1 /*
   2  * audio encoder psychoacoustic model
   3  * Copyright (C) 2008 Konstantin Shishkov
   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
  22 #include <string.h>
  23
  24 #include "avcodec.h"
  25 #include "psymodel.h"
  26 #include "iirfilter.h"
  27 #include "libavutil/mem.h"
  28
  29 extern const FFPsyModel ff_aac_psy_model;
  30
  31 av_cold int ff_psy_init(FFPsyContext *ctx, AVCodecContext *avctx, int num_lens,
  32                         const uint8_t **bands, const int* num_bands,
  33                         int num_groups, const uint8_t *group_map)
  34 {
  35     int i, j, k = 0;
  36
  37     ctx->avctx = avctx;
  38     ctx->ch        = av_mallocz_array(sizeof(ctx->ch[0]), avctx->channels * 2);
  39     ctx->group     = av_mallocz_array(sizeof(ctx->group[0]), num_groups);
  40     ctx->bands     = av_malloc_array (sizeof(ctx->bands[0]),      num_lens);
  41     ctx->num_bands = av_malloc_array (sizeof(ctx->num_bands[0]),  num_lens);
  42     ctx->cutoff    = avctx->cutoff;
  43
  44     if (!ctx->ch || !ctx->group || !ctx->bands || !ctx->num_bands) {
  45         ff_psy_end(ctx);
  46         return AVERROR(ENOMEM);
  47     }
  48
  49     memcpy(ctx->bands,     bands,     sizeof(ctx->bands[0])     *  num_lens);
  50     memcpy(ctx->num_bands, num_bands, sizeof(ctx->num_bands[0]) *  num_lens);
  51
  52     /* assign channels to groups (with virtual channels for coupling) */
  53     for (i = 0; i < num_groups; i++) {
  54         /* NOTE: Add 1 to handle the AAC chan_config without modification.
  55          *       This has the side effect of allowing an array of 0s to map
  56          *       to one channel per group.
  57          */
  58         ctx->group[i].num_ch = group_map[i] + 1;
  59         for (j = 0; j < ctx->group[i].num_ch * 2; j++)
  60             ctx->group[i].ch[j]  = &ctx->ch[k++];
  61     }
  62
  63     switch (ctx->avctx->codec_id) {
  64     case AV_CODEC_ID_AAC:
  65         ctx->model = &ff_aac_psy_model;
  66         break;
  67     }
  68     if (ctx->model->init)
  69         return ctx->model->init(ctx);
  70     return 0;
  71 }
  72
  73 FFPsyChannelGroup *ff_psy_find_group(FFPsyContext *ctx, int channel)
  74 {
  75     int i = 0, ch = 0;
  76
  77     while (ch <= channel)
  78         ch += ctx->group[i++].num_ch;
  79
  80     return &ctx->group[i-1];
  81 }
  82
  83 av_cold void ff_psy_end(FFPsyContext *ctx)
  84 {
  85     if (ctx->model && ctx->model->end)
  86         ctx->model->end(ctx);
  87     av_freep(&ctx->bands);
  88     av_freep(&ctx->num_bands);
  89     av_freep(&ctx->group);
  90     av_freep(&ctx->ch);
  91 }
  92
  93 typedef struct FFPsyPreprocessContext{
  94     AVCodecContext *avctx;
  95     float stereo_att;
  96     struct FFIIRFilterCoeffs *fcoeffs;
  97     struct FFIIRFilterState **fstate;
  98     struct FFIIRFilterContext fiir;
  99 }FFPsyPreprocessContext;
 100
 101 #define FILT_ORDER 4
 102
 103 av_cold struct FFPsyPreprocessContext* ff_psy_preprocess_init(AVCodecContext *avctx)
 104 {
 105     FFPsyPreprocessContext *ctx;
 106     int i;
 107     float cutoff_coeff = 0;
 108     ctx        = av_mallocz(sizeof(FFPsyPreprocessContext));
 109     if (!ctx)
 110         return NULL;
 111     ctx->avctx = avctx;
 112
 113     /* AAC has its own LP method */
 114     if (avctx->codec_id != AV_CODEC_ID_AAC) {
 115         if (avctx->cutoff > 0)
 116             cutoff_coeff = 2.0 * avctx->cutoff / avctx->sample_rate;
 117
 118         if (cutoff_coeff && cutoff_coeff < 0.98)
 119         ctx->fcoeffs = ff_iir_filter_init_coeffs(avctx, FF_FILTER_TYPE_BUTTERWORTH,
 120                                                  FF_FILTER_MODE_LOWPASS, FILT_ORDER,
 121                                                  cutoff_coeff, 0.0, 0.0);
 122         if (ctx->fcoeffs) {
 123             ctx->fstate = av_mallocz_array(sizeof(ctx->fstate[0]), avctx->channels);
 124             if (!ctx->fstate) {
 125                 av_free(ctx->fcoeffs);
 126                 av_free(ctx);
 127                 return NULL;
 128             }
 129             for (i = 0; i < avctx->channels; i++)
 130                 ctx->fstate[i] = ff_iir_filter_init_state(FILT_ORDER);
 131         }
 132     }
 133
 134     ff_iir_filter_init(&ctx->fiir);
 135
 136     return ctx;
 137 }
 138
 139 void ff_psy_preprocess(struct FFPsyPreprocessContext *ctx, float **audio, int channels)
 140 {
 141     int ch;
 142     int frame_size = ctx->avctx->frame_size;
 143     FFIIRFilterContext *iir = &ctx->fiir;
 144
 145     if (ctx->fstate) {
 146         for (ch = 0; ch < channels; ch++)
 147             iir->filter_flt(ctx->fcoeffs, ctx->fstate[ch], frame_size,
 148                             &audio[ch][frame_size], 1, &audio[ch][frame_size], 1);
 149     }
 150 }
 151
 152 av_cold void ff_psy_preprocess_end(struct FFPsyPreprocessContext *ctx)
 153 {
 154     int i;
 155     ff_iir_filter_free_coeffsp(&ctx->fcoeffs);
 156     if (ctx->fstate)
 157         for (i = 0; i < ctx->avctx->channels; i++)
 158             ff_iir_filter_free_statep(&ctx->fstate[i]);
 159     av_freep(&ctx->fstate);
 160     av_free(ctx);
 161 }