git.sesse.net Git - vlc/blob - modules/codec/mpeg_audio/layer1.c

   1 /*****************************************************************************
   2  * layer1.c: MPEG Layer I audio decoder
   3  *****************************************************************************
   4  * Copyright (C) 1999-2001 VideoLAN
   5  * $Id: layer1.c,v 1.2 2002/08/08 00:35:11 sam Exp $
   6  *
   7  * Authors: Michel Kaempf <maxx@via.ecp.fr>
   8  *          Michel Lespinasse <walken@via.ecp.fr>
   9  *
  10  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
  11  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
  12  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
  13  * (at your option) any later version.
  14  *
  15  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  16  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  17  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  18  * GNU General Public License for more details.
  19  *
  20  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  21  * along with this program; if not, write to the Free Software
  22  * Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA  02111, USA.
  23  *****************************************************************************/
  24
  25 #include <stdlib.h>                                                  /* NULL */
  26 #include <string.h>                                    /* memcpy(), memset() */
  27
  28 #include <vlc/vlc.h>
  29 #include <vlc/decoder.h>
  30
  31 #include "generic.h"
  32 #include "decoder.h"
  33 #include "math.h"                                          /* DCT32(), PCM() */
  34
  35 /**** wkn ****/
  36
  37 static float adec_scalefactor_table[64] =
  38 {   /* 2 ^ (1 - i/3) */
  39     2.0000000000000000, 1.5874010519681994, 1.2599210498948732,
  40     1.0000000000000000, 0.7937005259840998, 0.6299605249474366,
  41     0.5000000000000000, 0.3968502629920499, 0.3149802624737183,
  42     0.2500000000000000, 0.1984251314960249, 0.1574901312368591,
  43     0.1250000000000000, 0.0992125657480125, 0.0787450656184296,
  44     0.0625000000000000, 0.0496062828740062, 0.0393725328092148,
  45     0.0312500000000000, 0.0248031414370031, 0.0196862664046074,
  46     0.0156250000000000, 0.0124015707185016, 0.0098431332023037,
  47     0.0078125000000000, 0.0062007853592508, 0.0049215666011518,
  48     0.0039062500000000, 0.0031003926796254, 0.0024607833005759,
  49     0.0019531250000000, 0.0015501963398127, 0.0012303916502880,
  50     0.0009765625000000, 0.0007750981699063, 0.0006151958251440,
  51     0.0004882812500000, 0.0003875490849532, 0.0003075979125720,
  52     0.0002441406250000, 0.0001937745424766, 0.0001537989562860,
  53     0.0001220703125000, 0.0000968872712383, 0.0000768994781430,
  54     0.0000610351562500, 0.0000484436356191, 0.0000384497390715,
  55     0.0000305175781250, 0.0000242218178096, 0.0000192248695357,
  56     0.0000152587890625, 0.0000121109089048, 0.0000096124347679,
  57     0.0000076293945312, 0.0000060554544524, 0.0000048062173839,
  58     0.0000038146972656, 0.0000030277272262, 0.0000024031086920,
  59     0.0000019073486328, 0.0000015138636131, 0.0000012015543460,
  60     0.0000009536743164 /* last element is not in the standard... invalid ??? */
  61 };
  62
  63 static float adec_slope_table[15] =
  64 {
  65     0.6666666666666666, 0.2857142857142857, 0.1333333333333333,
  66     0.0645161290322581, 0.0317460317460317, 0.0157480314960630,
  67     0.0078431372549020, 0.0039138943248532, 0.0019550342130987,
  68     0.0009770395701026, 0.0004884004884005, 0.0002441704309608,
  69     0.0001220777635354, 0.0000610370189520, 0.0000305180437934
  70 };
  71
  72 static float adec_offset_table[15] =
  73 {
  74     -0.6666666666666666, -0.8571428571428571, -0.9333333333333333,
  75     -0.9677419354838710, -0.9841269841269841, -0.9921259842519685,
  76     -0.9960784313725490, -0.9980430528375733, -0.9990224828934506,
  77     -0.9995114802149487, -0.9997557997557998, -0.9998779147845196,
  78     -0.9999389611182323, -0.9999694814905240, -0.9999847409781033
  79 };
  80
  81 static u8 adec_layer1_allocation_table[15] =
  82 {
  83     0, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15
  84 };
  85
  86 static int adec_bound_table[4] = { 4, 8, 12, 16 };
  87
  88 int adec_layer1_mono( adec_thread_t * p_adec, s16 * buffer )
  89 {
  90     u8 allocation[32];
  91     float slope[32];
  92     float offset[32];
  93     float sample[32];
  94
  95     unsigned int i_sb, s, i_read_bits = 0;
  96
  97     /*
  98      * Parse the allocation tables
  99      */
 100
 101     for (i_sb = 0; i_sb < 32; i_sb += 2)
 102     {
 103         u8 tmp;
 104
 105         /* i_read_bits will be updated at the end of the loop */
 106         tmp = GetBits ( &p_adec->bit_stream, 8 );
 107
 108         if ( (tmp >> 4) > 14 )
 109         {
 110             return 1;
 111         }
 112
 113         allocation[i_sb] = adec_layer1_allocation_table [tmp >> 4];
 114
 115         if ((tmp & 15) > 14)
 116         {
 117             return 1;
 118         }
 119
 120         allocation[i_sb+1] = adec_layer1_allocation_table [tmp & 15];
 121     }
 122
 123     i_read_bits += 8 * 16; /* we did 16 iterations */
 124
 125     /*
 126      * Parse scalefactors
 127      */
 128
 129     for ( i_sb = 0; i_sb < 32; i_sb++ )
 130     {
 131         if ( allocation[i_sb] )
 132         {
 133             int index;
 134             float scalefactor;
 135
 136             index = GetBits( &p_adec->bit_stream, 6);
 137
 138             /* We also add the bits we'll take later in the sample parsing */
 139             i_read_bits += 6 + 12 * allocation[i_sb];
 140
 141             scalefactor = adec_scalefactor_table[index];
 142
 143             slope[i_sb] = adec_slope_table[allocation[i_sb]-2] * scalefactor;
 144             offset[i_sb] = adec_offset_table[allocation[i_sb]-2] * scalefactor;
 145         }
 146     }
 147
 148     /*
 149      * Parse samples
 150      */
 151
 152     for ( s = 0 ; s < 12; s++)
 153     {
 154         for (i_sb = 0; i_sb < 32; i_sb++)
 155         {
 156             if (!allocation[i_sb])
 157             {
 158                 sample[i_sb] = 0;
 159             }
 160             else
 161             {
 162                 int code;
 163
 164                 /* The bits were already counted in the scalefactors parsing */
 165                 code = GetBits( &p_adec->bit_stream, allocation[i_sb] );
 166
 167                 sample[i_sb] = slope[i_sb] * code + offset[i_sb];
 168             }
 169         }
 170
 171         DCT32( &p_adec->bank_0, sample );
 172         PCM (&p_adec->bank_0, buffer, 1);
 173         buffer += 32;
 174     }
 175
 176     p_adec->i_read_bits += i_read_bits;
 177
 178     return 0;
 179 }
 180
 181 int adec_layer1_stereo( adec_thread_t * p_adec, s16 * buffer )
 182 {
 183     u8 allocation_0[32], allocation_1[32];
 184     float slope_0[32], slope_1[32];
 185     float offset_0[32], offset_1[32];
 186     float sample_0[32], sample_1[32];
 187
 188     int bound;
 189     int i_sb;
 190     int s;
 191     int i_read_bits = 0;
 192
 193     /*
 194      * Calculate bound
 195      */
 196
 197     bound = 32;
 198     if ( (p_adec->header & 0xc0) == 0x40)
 199     {
 200         /* intensity stereo */
 201         int index;
 202         index = (p_adec->header >> 4) & 3;
 203         bound = adec_bound_table[index];
 204     }
 205
 206     /*
 207      * Parse allocation
 208      */
 209
 210     for (i_sb = 0; i_sb < bound; i_sb++)
 211     {
 212         u8 tmp;
 213         tmp = GetBits( &p_adec->bit_stream, 8 );
 214         if ((tmp >> 4) > 14)
 215         {
 216             return 1;
 217         }
 218         allocation_0[i_sb] = adec_layer1_allocation_table [tmp >> 4];
 219         if ((tmp & 15) > 14)
 220         {
 221             return 1;
 222         }
 223         allocation_1[i_sb] = adec_layer1_allocation_table [tmp & 15];
 224     }
 225
 226     for (; i_sb < 32; i_sb += 2)
 227     {
 228         u8 tmp;
 229         tmp = GetBits( &p_adec->bit_stream, 8 );
 230
 231         if ((tmp >> 4) > 14)
 232         {
 233             return 1;
 234         }
 235         allocation_0[i_sb] = allocation_1[i_sb]
 236             = adec_layer1_allocation_table [tmp >> 4];
 237
 238         if ((tmp & 15) > 14)
 239         {
 240             return 1;
 241         }
 242         allocation_0[i_sb+1] = allocation_1[i_sb+1]
 243             = adec_layer1_allocation_table [tmp & 15];
 244     }
 245
 246     i_read_bits += 4 * ( 32 + bound ); /* we read 8*bound and 4*(32-bound) */
 247
 248     /*
 249      * Parse scalefactors
 250      */
 251
 252     for ( i_sb = 0; i_sb < 32; i_sb++ )
 253     {
 254         if ( allocation_0[i_sb] )
 255         {
 256             int index;
 257             float scalefactor;
 258
 259             index = GetBits( &p_adec->bit_stream, 6 );
 260             i_read_bits += 6;
 261
 262             scalefactor = adec_scalefactor_table[index];
 263
 264             slope_0[i_sb] = adec_slope_table[allocation_0[i_sb]-2] * scalefactor;
 265             offset_0[i_sb] = adec_offset_table[allocation_0[i_sb]-2] * scalefactor;
 266         }
 267
 268         if (allocation_1[i_sb])
 269         {
 270             int index;
 271             float scalefactor;
 272
 273             index = GetBits( &p_adec->bit_stream, 6 );
 274             i_read_bits += 6;
 275
 276             scalefactor = adec_scalefactor_table[index];
 277
 278             slope_1[i_sb] = adec_slope_table[allocation_1[i_sb]-2] * scalefactor;
 279             offset_1[i_sb] = adec_offset_table[allocation_1[i_sb]-2] * scalefactor;
 280         }
 281     }
 282
 283     /* parse samples */
 284
 285     for (s = 0; s < 12; s++)
 286     {
 287         for (i_sb = 0; i_sb < bound; i_sb++)
 288         {
 289             if (!allocation_0[i_sb])
 290             {
 291                 sample_0[i_sb] = 0;
 292             }
 293             else
 294             {
 295                 int code;
 296
 297                 code = GetBits( &p_adec->bit_stream, allocation_0[i_sb] );
 298                 i_read_bits += allocation_0[i_sb];
 299
 300                 sample_0[i_sb] = slope_0[i_sb] * code + offset_0[i_sb];
 301             }
 302
 303             if ( !allocation_1[i_sb] )
 304             {
 305                 sample_1[i_sb] = 0;
 306             }
 307             else
 308             {
 309                 int code;
 310
 311                 code = GetBits( &p_adec->bit_stream, allocation_1[i_sb] );
 312                 i_read_bits += allocation_1[i_sb];
 313
 314                 sample_1[i_sb] = slope_1[i_sb] * code + offset_1[i_sb];
 315             }
 316         }
 317
 318         for (; i_sb < 32; i_sb++)
 319         {
 320             if (!allocation_0[i_sb])
 321             {
 322                 sample_0[i_sb] = 0;
 323                 sample_1[i_sb] = 0;
 324             }
 325             else
 326             {
 327                 int code;
 328
 329                 code = GetBits( &p_adec->bit_stream, allocation_0[i_sb] );
 330                 i_read_bits += allocation_0[i_sb];
 331
 332                 sample_0[i_sb] = slope_0[i_sb] * code + offset_0[i_sb];
 333                 sample_1[i_sb] = slope_1[i_sb] * code + offset_1[i_sb];
 334             }
 335         }
 336
 337         DCT32( &p_adec->bank_0, sample_0 );
 338         PCM (&p_adec->bank_0, buffer, 2);
 339         DCT32( &p_adec->bank_1, sample_1 );
 340         PCM (&p_adec->bank_1, buffer + 1, 2);
 341         buffer += 64;
 342     }
 343
 344     p_adec->i_read_bits += i_read_bits;
 345
 346     return 0;
 347 }
 348