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

   1 /*
   2  * TTA (The Lossless True Audio) encoder
   3  *
   4  * This file is part of FFmpeg.
   5  *
   6  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
   7  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   8  * License as published by the Free Software Foundation; either
   9  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  10  *
  11  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  12  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  13  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  14  * Lesser General Public License for more details.
  15  *
  16  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  17  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  18  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  19  */
  20
  21 #define BITSTREAM_WRITER_LE
  22 #include "ttadata.h"
  23 #include "ttaencdsp.h"
  24 #include "avcodec.h"
  25 #include "put_bits.h"
  26 #include "internal.h"
  27 #include "libavutil/crc.h"
  28
  29 typedef struct TTAEncContext {
  30     const AVCRC *crc_table;
  31     int bps;
  32     TTAChannel *ch_ctx;
  33     TTAEncDSPContext dsp;
  34 } TTAEncContext;
  35
  36 static av_cold int tta_encode_init(AVCodecContext *avctx)
  37 {
  38     TTAEncContext *s = avctx->priv_data;
  39
  40     s->crc_table = av_crc_get_table(AV_CRC_32_IEEE_LE);
  41
  42     switch (avctx->sample_fmt) {
  43     case AV_SAMPLE_FMT_U8:
  44         avctx->bits_per_raw_sample = 8;
  45         break;
  46     case AV_SAMPLE_FMT_S16:
  47         avctx->bits_per_raw_sample = 16;
  48         break;
  49     case AV_SAMPLE_FMT_S32:
  50         if (avctx->bits_per_raw_sample > 24)
  51             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "encoding as 24 bits-per-sample\n");
  52         avctx->bits_per_raw_sample = 24;
  53     }
  54
  55     s->bps = avctx->bits_per_raw_sample >> 3;
  56     avctx->frame_size = 256 * avctx->sample_rate / 245;
  57
  58     s->ch_ctx = av_malloc_array(avctx->channels, sizeof(*s->ch_ctx));
  59     if (!s->ch_ctx)
  60         return AVERROR(ENOMEM);
  61
  62     ff_ttaencdsp_init(&s->dsp);
  63
  64     return 0;
  65 }
  66
  67 static int32_t get_sample(const AVFrame *frame, int sample,
  68                           enum AVSampleFormat format)
  69 {
  70     int32_t ret;
  71
  72     if (format == AV_SAMPLE_FMT_U8) {
  73         ret = frame->data[0][sample] - 0x80;
  74     } else if (format == AV_SAMPLE_FMT_S16) {
  75         const int16_t *ptr = (const int16_t *)frame->data[0];
  76         ret = ptr[sample];
  77     } else {
  78         const int32_t *ptr = (const int32_t *)frame->data[0];
  79         ret = ptr[sample] >> 8;
  80     }
  81
  82     return ret;
  83 }
  84
  85 static int tta_encode_frame(AVCodecContext *avctx, AVPacket *avpkt,
  86                             const AVFrame *frame, int *got_packet_ptr)
  87 {
  88     TTAEncContext *s = avctx->priv_data;
  89     PutBitContext pb;
  90     int ret, i, out_bytes, cur_chan, res, samples;
  91     int64_t pkt_size =  frame->nb_samples * 2LL * avctx->channels * s->bps;
  92
  93 pkt_alloc:
  94     cur_chan = 0, res = 0, samples = 0;
  95     if ((ret = ff_alloc_packet2(avctx, avpkt, pkt_size, 0)) < 0)
  96         return ret;
  97     init_put_bits(&pb, avpkt->data, avpkt->size);
  98
  99     // init per channel states
 100     for (i = 0; i < avctx->channels; i++) {
 101         s->ch_ctx[i].predictor = 0;
 102         ff_tta_filter_init(&s->ch_ctx[i].filter, ff_tta_filter_configs[s->bps - 1]);
 103         ff_tta_rice_init(&s->ch_ctx[i].rice, 10, 10);
 104     }
 105
 106     for (i = 0; i < frame->nb_samples * avctx->channels; i++) {
 107         TTAChannel *c = &s->ch_ctx[cur_chan];
 108         TTAFilter *filter = &c->filter;
 109         TTARice *rice = &c->rice;
 110         uint32_t k, unary, outval;
 111         int32_t value, temp;
 112
 113         value = get_sample(frame, samples++, avctx->sample_fmt);
 114
 115         if (avctx->channels > 1) {
 116             if (cur_chan < avctx->channels - 1)
 117                 value  = res = get_sample(frame, samples, avctx->sample_fmt) - value;
 118             else
 119                 value -= res / 2;
 120         }
 121
 122         temp = value;
 123 #define PRED(x, k) (int32_t)((((uint64_t)(x) << (k)) - (x)) >> (k))
 124         switch (s->bps) {
 125         case 1: value -= PRED(c->predictor, 4); break;
 126         case 2:
 127         case 3: value -= PRED(c->predictor, 5); break;
 128         }
 129         c->predictor = temp;
 130
 131         s->dsp.filter_process(filter->qm, filter->dx, filter->dl, &filter->error, &value,
 132                               filter->shift, filter->round);
 133         outval = (value > 0) ? (value << 1) - 1: -value << 1;
 134
 135         k = rice->k0;
 136
 137         rice->sum0 += outval - (rice->sum0 >> 4);
 138         if (rice->k0 > 0 && rice->sum0 < ff_tta_shift_16[rice->k0])
 139             rice->k0--;
 140         else if (rice->sum0 > ff_tta_shift_16[rice->k0 + 1])
 141             rice->k0++;
 142
 143         if (outval >= ff_tta_shift_1[k]) {
 144             outval -= ff_tta_shift_1[k];
 145             k = rice->k1;
 146
 147             rice->sum1 += outval - (rice->sum1 >> 4);
 148             if (rice->k1 > 0 && rice->sum1 < ff_tta_shift_16[rice->k1])
 149                 rice->k1--;
 150             else if (rice->sum1 > ff_tta_shift_16[rice->k1 + 1])
 151                 rice->k1++;
 152
 153             unary = 1 + (outval >> k);
 154             if (unary + 100LL > put_bits_left(&pb)) {
 155                 if (pkt_size < INT_MAX/2) {
 156                     pkt_size *= 2;
 157                     av_packet_unref(avpkt);
 158                     goto pkt_alloc;
 159                 } else
 160                     return AVERROR(ENOMEM);
 161             }
 162             do {
 163                 if (unary > 31) {
 164                     put_bits(&pb, 31, 0x7FFFFFFF);
 165                     unary -= 31;
 166                 } else {
 167                     put_bits(&pb, unary, (1 << unary) - 1);
 168                     unary = 0;
 169                 }
 170             } while (unary);
 171         }
 172
 173         put_bits(&pb, 1, 0);
 174
 175         if (k)
 176             put_bits(&pb, k, outval & (ff_tta_shift_1[k] - 1));
 177
 178         if (cur_chan < avctx->channels - 1)
 179             cur_chan++;
 180         else
 181             cur_chan = 0;
 182     }
 183
 184     flush_put_bits(&pb);
 185     out_bytes = put_bits_count(&pb) >> 3;
 186     put_bits32(&pb, av_crc(s->crc_table, UINT32_MAX, avpkt->data, out_bytes) ^ UINT32_MAX);
 187     flush_put_bits(&pb);
 188
 189     avpkt->pts      = frame->pts;
 190     avpkt->size     = out_bytes + 4;
 191     avpkt->duration = ff_samples_to_time_base(avctx, frame->nb_samples);
 192     *got_packet_ptr = 1;
 193     return 0;
 194 }
 195
 196 static av_cold int tta_encode_close(AVCodecContext *avctx)
 197 {
 198     TTAEncContext *s = avctx->priv_data;
 199     av_freep(&s->ch_ctx);
 200     return 0;
 201 }
 202
 203 AVCodec ff_tta_encoder = {
 204     .name           = "tta",
 205     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("TTA (True Audio)"),
 206     .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
 207     .id             = AV_CODEC_ID_TTA,
 208     .priv_data_size = sizeof(TTAEncContext),
 209     .init           = tta_encode_init,
 210     .close          = tta_encode_close,
 211     .encode2        = tta_encode_frame,
 212     .capabilities   = AV_CODEC_CAP_SMALL_LAST_FRAME | AV_CODEC_CAP_LOSSLESS,
 213     .sample_fmts    = (const enum AVSampleFormat[]){ AV_SAMPLE_FMT_U8,
 214                                                      AV_SAMPLE_FMT_S16,
 215                                                      AV_SAMPLE_FMT_S32,
 216                                                      AV_SAMPLE_FMT_NONE },
 217 };