]> git.sesse.net Git - ffmpeg/blobdiff - libavcodec/g726.c
xsubdec: Convert to the new bitstream reader
[ffmpeg] / libavcodec / g726.c
index a40521b4838ca9ba0a6bdc14b05d9c3b5444c8ec..007cdb63ccdea0bd480b0fc329d9c38cabbd557a 100644 (file)
@@ -1,40 +1,46 @@
 /*
  * G.726 ADPCM audio codec
- * Copyright (c) 2004 Roman Shaposhnik.
+ * Copyright (c) 2004 Roman Shaposhnik
  *
  * This is a very straightforward rendition of the G.726
  * Section 4 "Computational Details".
  *
- * This file is part of FFmpeg.
+ * This file is part of Libav.
  *
- * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
+ * Libav is free software; you can redistribute it and/or
  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
  * License as published by the Free Software Foundation; either
  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  *
- * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
+ * Libav is distributed in the hope that it will be useful,
  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  * Lesser General Public License for more details.
  *
  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
- * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
+ * License along with Libav; if not, write to the Free Software
  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  */
 #include <limits.h>
+
+#include "libavutil/channel_layout.h"
+#include "libavutil/opt.h"
+
 #include "avcodec.h"
 #include "bitstream.h"
+#include "internal.h"
+#include "put_bits.h"
 
 /**
- * G.726 11bit float.
- * G.726 Standard uses rather odd 11bit floating point arithmentic for
- * numerous occasions. It's a mistery to me why they did it this way
- * instead of simply using 32bit integer arithmetic.
+ * G.726 11-bit float.
+ * G.726 Standard uses rather odd 11-bit floating point arithmetic for
+ * numerous occasions. It's a mystery to me why they did it this way
+ * instead of simply using 32-bit integer arithmetic.
  */
 typedef struct Float11 {
-    uint8_t sign;   /**< 1bit sign */
-    uint8_t exp;    /**< 4bit exponent */
-    uint8_t mant;   /**< 6bit mantissa */
+    uint8_t sign;   /**< 1 bit sign */
+    uint8_t exp;    /**< 4 bits exponent */
+    uint8_t mant;   /**< 6 bits mantissa */
 } Float11;
 
 static inline Float11* i2f(int i, Float11* f)
@@ -63,7 +69,6 @@ static inline int sgn(int value)
 }
 
 typedef struct G726Tables {
-    int  bits;          /**< bits per sample */
     const int* quant;         /**< quantization table */
     const int16_t* iquant;    /**< inverse quantization table */
     const int16_t* W;         /**< special table #1 ;-) */
@@ -71,7 +76,8 @@ typedef struct G726Tables {
 } G726Tables;
 
 typedef struct G726Context {
-    const G726Tables* tbls;   /**< static tables needed for computation */
+    AVClass *class;
+    G726Tables tbls;    /**< static tables needed for computation */
 
     Float11 sr[2];      /**< prev. reconstructed samples */
     Float11 dq[6];      /**< prev. difference */
@@ -92,7 +98,7 @@ typedef struct G726Context {
     int code_size;
 } G726Context;
 
-static const int quant_tbl16[] =                  /**< 16kbit/s 2bits per sample */
+static const int quant_tbl16[] =                  /**< 16kbit/s 2 bits per sample */
            { 260, INT_MAX };
 static const int16_t iquant_tbl16[] =
            { 116, 365, 365, 116 };
@@ -101,7 +107,7 @@ static const int16_t W_tbl16[] =
 static const uint8_t F_tbl16[] =
            { 0, 7, 7, 0 };
 
-static const int quant_tbl24[] =                  /**< 24kbit/s 3bits per sample */
+static const int quant_tbl24[] =                  /**< 24kbit/s 3 bits per sample */
            {  7, 217, 330, INT_MAX };
 static const int16_t iquant_tbl24[] =
            { INT16_MIN, 135, 273, 373, 373, 273, 135, INT16_MIN };
@@ -110,7 +116,7 @@ static const int16_t W_tbl24[] =
 static const uint8_t F_tbl24[] =
            { 0, 1, 2, 7, 7, 2, 1, 0 };
 
-static const int quant_tbl32[] =                  /**< 32kbit/s 4bits per sample */
+static const int quant_tbl32[] =                  /**< 32kbit/s 4 bits per sample */
            { -125,  79, 177, 245, 299, 348, 399, INT_MAX };
 static const int16_t iquant_tbl32[] =
          { INT16_MIN,   4, 135, 213, 273, 323, 373, 425,
@@ -121,7 +127,7 @@ static const int16_t W_tbl32[] =
 static const uint8_t F_tbl32[] =
            { 0, 0, 0, 1, 1, 1, 3, 7, 7, 3, 1, 1, 1, 0, 0, 0 };
 
-static const int quant_tbl40[] =                  /**< 40kbit/s 5bits per sample */
+static const int quant_tbl40[] =                  /**< 40kbit/s 5 bits per sample */
            { -122, -16,  67, 138, 197, 249, 297, 338,
               377, 412, 444, 474, 501, 527, 552, INT_MAX };
 static const int16_t iquant_tbl40[] =
@@ -139,14 +145,14 @@ static const uint8_t F_tbl40[] =
              6, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 1, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0 };
 
 static const G726Tables G726Tables_pool[] =
-           {{ 2, quant_tbl16, iquant_tbl16, W_tbl16, F_tbl16 },
-            { 3, quant_tbl24, iquant_tbl24, W_tbl24, F_tbl24 },
-            { 4, quant_tbl32, iquant_tbl32, W_tbl32, F_tbl32 },
-            { 5, quant_tbl40, iquant_tbl40, W_tbl40, F_tbl40 }};
+           {{ quant_tbl16, iquant_tbl16, W_tbl16, F_tbl16 },
+            { quant_tbl24, iquant_tbl24, W_tbl24, F_tbl24 },
+            { quant_tbl32, iquant_tbl32, W_tbl32, F_tbl32 },
+            { quant_tbl40, iquant_tbl40, W_tbl40, F_tbl40 }};
 
 
 /**
- * Para 4.2.2 page 18: Adaptive quantizer.
+ * Paragraph 4.2.2 page 18: Adaptive quantizer.
  */
 static inline uint8_t quant(G726Context* c, int d)
 {
@@ -160,45 +166,47 @@ static inline uint8_t quant(G726Context* c, int d)
     exp = av_log2_16bit(d);
     dln = ((exp<<7) + (((d<<7)>>exp)&0x7f)) - (c->y>>2);
 
-    while (c->tbls->quant[i] < INT_MAX && c->tbls->quant[i] < dln)
+    while (c->tbls.quant[i] < INT_MAX && c->tbls.quant[i] < dln)
         ++i;
 
     if (sign)
         i = ~i;
-    if (c->tbls->bits != 2 && i == 0) /* I'm not sure this is a good idea */
+    if (c->code_size != 2 && i == 0) /* I'm not sure this is a good idea */
         i = 0xff;
 
     return i;
 }
 
 /**
- * Para 4.2.3 page 22: Inverse adaptive quantizer.
+ * Paragraph 4.2.3 page 22: Inverse adaptive quantizer.
  */
 static inline int16_t inverse_quant(G726Context* c, int i)
 {
     int dql, dex, dqt;
 
-    dql = c->tbls->iquant[i] + (c->y >> 2);
-    dex = (dql>>7) & 0xf;        /* 4bit exponent */
+    dql = c->tbls.iquant[i] + (c->y >> 2);
+    dex = (dql>>7) & 0xf;        /* 4-bit exponent */
     dqt = (1<<7) + (dql & 0x7f); /* log2 -> linear */
     return (dql < 0) ? 0 : ((dqt<<dex) >> 7);
 }
 
-static int16_t g726_decode(G726Context* c, int16_t I)
+static int16_t g726_decode(G726Context* c, int I)
 {
     int dq, re_signal, pk0, fa1, i, tr, ylint, ylfrac, thr2, al, dq0;
     Float11 f;
+    int I_sig= I >> (c->code_size - 1);
 
     dq = inverse_quant(c, I);
-    if (I >> (c->tbls->bits - 1))  /* get the sign */
-        dq = -dq;
-    re_signal = c->se + dq;
 
     /* Transition detect */
     ylint = (c->yl >> 15);
     ylfrac = (c->yl >> 10) & 0x1f;
     thr2 = (ylint > 9) ? 0x1f << 10 : (0x20 + ylfrac) << ylint;
-    tr= (c->td == 1 && abs(dq) > ((3*thr2)>>2));
+    tr= (c->td == 1 && dq > ((3*thr2)>>2));
+
+    if (I_sig)  /* get the sign */
+        dq = -dq;
+    re_signal = c->se + dq;
 
     /* Update second order predictor coefficient A2 and A1 */
     pk0 = (c->sez + dq) ? sgn(c->sez + dq) : 0;
@@ -210,7 +218,7 @@ static int16_t g726_decode(G726Context* c, int16_t I)
             c->b[i] = 0;
     } else {
         /* This is a bit crazy, but it really is +255 not +256 */
-        fa1 = av_clip((-c->a[0]*c->pk[0]*pk0)>>5, -256, 255);
+        fa1 = av_clip_intp2((-c->a[0]*c->pk[0]*pk0)>>5, 8);
 
         c->a[1] += 128*pk0*c->pk[1] + fa1 - (c->a[1]>>7);
         c->a[1] = av_clip(c->a[1], -12288, 12288);
@@ -229,22 +237,23 @@ static int16_t g726_decode(G726Context* c, int16_t I)
     for (i=5; i>0; i--)
         c->dq[i] = c->dq[i-1];
     i2f(dq, &c->dq[0]);
-    c->dq[0].sign = I >> (c->tbls->bits - 1); /* Isn't it crazy ?!?! */
+    c->dq[0].sign = I_sig; /* Isn't it crazy ?!?! */
 
     c->td = c->a[1] < -11776;
 
     /* Update Ap */
-    c->dms += ((c->tbls->F[I]<<9) - c->dms) >> 5;
-    c->dml += ((c->tbls->F[I]<<11) - c->dml) >> 7;
+    c->dms += (c->tbls.F[I]<<4) + ((- c->dms) >> 5);
+    c->dml += (c->tbls.F[I]<<4) + ((- c->dml) >> 7);
     if (tr)
         c->ap = 256;
-    else if (c->y > 1535 && !c->td && abs((c->dms << 2) - c->dml) < (c->dml >> 3))
+    else {
         c->ap += (-c->ap) >> 4;
-    else
-        c->ap += (0x200 - c->ap) >> 4;
+        if (c->y <= 1535 || c->td || abs((c->dms << 2) - c->dml) >= (c->dml >> 3))
+            c->ap += 0x20;
+    }
 
     /* Update Yu and Yl */
-    c->yu = av_clip(c->y + c->tbls->W[I] + ((-c->y)>>5), 544, 5120);
+    c->yu = av_clip(c->y + c->tbls.W[I] + ((-c->y)>>5), 544, 5120);
     c->yl += c->yu + ((-c->yl)>>6);
 
     /* Next iteration for Y */
@@ -263,11 +272,11 @@ static int16_t g726_decode(G726Context* c, int16_t I)
     return av_clip(re_signal << 2, -0xffff, 0xffff);
 }
 
-static av_cold int g726_reset(G726Context* c, int index)
+static av_cold int g726_reset(G726Context *c)
 {
     int i;
 
-    c->tbls = &G726Tables_pool[index];
+    c->tbls = G726Tables_pool[c->code_size - 2];
     for (i=0; i<2; i++) {
         c->sr[i].mant = 1<<5;
         c->pk[i] = 1;
@@ -283,114 +292,185 @@ static av_cold int g726_reset(G726Context* c, int index)
     return 0;
 }
 
-#ifdef CONFIG_ENCODERS
+#if CONFIG_ADPCM_G726_ENCODER
 static int16_t g726_encode(G726Context* c, int16_t sig)
 {
     uint8_t i;
 
-    i = quant(c, sig/4 - c->se) & ((1<<c->tbls->bits) - 1);
+    i = quant(c, sig/4 - c->se) & ((1<<c->code_size) - 1);
     g726_decode(c, i);
     return i;
 }
-#endif
 
 /* Interfacing to the libavcodec */
 
-static av_cold int g726_init(AVCodecContext * avctx)
+static av_cold int g726_encode_init(AVCodecContext *avctx)
 {
     G726Context* c = avctx->priv_data;
-    unsigned int index= (avctx->bit_rate + avctx->sample_rate/2) / avctx->sample_rate - 2;
 
-    if (avctx->bit_rate % avctx->sample_rate && avctx->codec->encode) {
-        av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Bitrate - Samplerate combination is invalid\n");
-        return -1;
+    if (avctx->strict_std_compliance > FF_COMPLIANCE_UNOFFICIAL &&
+        avctx->sample_rate != 8000) {
+        av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Sample rates other than 8kHz are not "
+               "allowed when the compliance level is higher than unofficial. "
+               "Resample or reduce the compliance level.\n");
+        return AVERROR(EINVAL);
     }
+    if (avctx->sample_rate <= 0) {
+        av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid sample rate %d\n",
+               avctx->sample_rate);
+        return AVERROR(EINVAL);
+    }
+
     if(avctx->channels != 1){
         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Only mono is supported\n");
-        return -1;
-    }
-    if(index>3){
-        av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unsupported number of bits %d\n", index+2);
-        return -1;
+        return AVERROR(EINVAL);
     }
-    g726_reset(c, index);
-    c->code_size = c->tbls->bits;
 
-    avctx->coded_frame = avcodec_alloc_frame();
-    if (!avctx->coded_frame)
-        return AVERROR(ENOMEM);
-    avctx->coded_frame->key_frame = 1;
+    if (avctx->bit_rate)
+        c->code_size = (avctx->bit_rate + avctx->sample_rate/2) / avctx->sample_rate;
 
-    return 0;
-}
+    c->code_size = av_clip(c->code_size, 2, 5);
+    avctx->bit_rate = c->code_size * avctx->sample_rate;
+    avctx->bits_per_coded_sample = c->code_size;
+
+    g726_reset(c);
+
+    /* select a frame size that will end on a byte boundary and have a size of
+       approximately 1024 bytes */
+    avctx->frame_size = ((int[]){ 4096, 2736, 2048, 1640 })[c->code_size - 2];
 
-static av_cold int g726_close(AVCodecContext *avctx)
-{
-    av_freep(&avctx->coded_frame);
     return 0;
 }
 
-#ifdef CONFIG_ENCODERS
-static int g726_encode_frame(AVCodecContext *avctx,
-                            uint8_t *dst, int buf_size, void *data)
+static int g726_encode_frame(AVCodecContext *avctx, AVPacket *avpkt,
+                             const AVFrame *frame, int *got_packet_ptr)
 {
     G726Context *c = avctx->priv_data;
-    short *samples = data;
+    const int16_t *samples = (const int16_t *)frame->data[0];
     PutBitContext pb;
+    int i, ret, out_size;
 
-    init_put_bits(&pb, dst, 1024*1024);
+    out_size = (frame->nb_samples * c->code_size + 7) / 8;
+    if ((ret = ff_alloc_packet(avpkt, out_size))) {
+        av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error getting output packet\n");
+        return ret;
+    }
+    init_put_bits(&pb, avpkt->data, avpkt->size);
 
-    for (; buf_size; buf_size--)
+    for (i = 0; i < frame->nb_samples; i++)
         put_bits(&pb, c->code_size, g726_encode(c, *samples++));
 
     flush_put_bits(&pb);
 
-    return put_bits_count(&pb)>>3;
+    avpkt->size = out_size;
+    *got_packet_ptr = 1;
+    return 0;
 }
+
+#define OFFSET(x) offsetof(G726Context, x)
+#define AE AV_OPT_FLAG_AUDIO_PARAM | AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM
+static const AVOption options[] = {
+    { "code_size", "Bits per code", OFFSET(code_size), AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = 4 }, 2, 5, AE },
+    { NULL },
+};
+
+static const AVClass class = {
+    .class_name = "g726",
+    .item_name  = av_default_item_name,
+    .option     = options,
+    .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
+};
+
+static const AVCodecDefault defaults[] = {
+    { "b", "0" },
+    { NULL },
+};
+
+AVCodec ff_adpcm_g726_encoder = {
+    .name           = "g726",
+    .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("G.726 ADPCM"),
+    .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
+    .id             = AV_CODEC_ID_ADPCM_G726,
+    .priv_data_size = sizeof(G726Context),
+    .init           = g726_encode_init,
+    .encode2        = g726_encode_frame,
+    .capabilities   = AV_CODEC_CAP_SMALL_LAST_FRAME,
+    .sample_fmts    = (const enum AVSampleFormat[]){ AV_SAMPLE_FMT_S16,
+                                                     AV_SAMPLE_FMT_NONE },
+    .priv_class     = &class,
+    .defaults       = defaults,
+};
 #endif
 
-static int g726_decode_frame(AVCodecContext *avctx,
-                             void *data, int *data_size,
-                             const uint8_t *buf, int buf_size)
+#if CONFIG_ADPCM_G726_DECODER
+static av_cold int g726_decode_init(AVCodecContext *avctx)
 {
+    G726Context* c = avctx->priv_data;
+
+    avctx->channels       = 1;
+    avctx->channel_layout = AV_CH_LAYOUT_MONO;
+
+    c->code_size = avctx->bits_per_coded_sample;
+    if (c->code_size < 2 || c->code_size > 5) {
+        av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid number of bits %d\n", c->code_size);
+        return AVERROR(EINVAL);
+    }
+    g726_reset(c);
+
+    avctx->sample_fmt = AV_SAMPLE_FMT_S16;
+
+    return 0;
+}
+
+static int g726_decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data,
+                             int *got_frame_ptr, AVPacket *avpkt)
+{
+    AVFrame *frame     = data;
+    const uint8_t *buf = avpkt->data;
+    int buf_size = avpkt->size;
     G726Context *c = avctx->priv_data;
-    short *samples = data;
-    GetBitContext gb;
+    int16_t *samples;
+    BitstreamContext bc;
+    int out_samples, ret;
+
+    out_samples = buf_size * 8 / c->code_size;
+
+    /* get output buffer */
+    frame->nb_samples = out_samples;
+    if ((ret = ff_get_buffer(avctx, frame, 0)) < 0) {
+        av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "get_buffer() failed\n");
+        return ret;
+    }
+    samples = (int16_t *)frame->data[0];
 
-    init_get_bits(&gb, buf, buf_size * 8);
+    bitstream_init(&bc, buf, buf_size * 8);
 
-    while (get_bits_count(&gb) + c->code_size <= buf_size*8)
-        *samples++ = g726_decode(c, get_bits(&gb, c->code_size));
+    while (out_samples--)
+        *samples++ = g726_decode(c, bitstream_read(&bc, c->code_size));
 
-    if(buf_size*8 != get_bits_count(&gb))
+    if (bitstream_bits_left(&bc) > 0)
         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Frame invalidly split, missing parser?\n");
 
-    *data_size = (uint8_t*)samples - (uint8_t*)data;
+    *got_frame_ptr = 1;
+
     return buf_size;
 }
 
-#ifdef CONFIG_ENCODERS
-AVCodec adpcm_g726_encoder = {
-    "g726",
-    CODEC_TYPE_AUDIO,
-    CODEC_ID_ADPCM_G726,
-    sizeof(G726Context),
-    g726_init,
-    g726_encode_frame,
-    g726_close,
-    NULL,
-    .long_name = NULL_IF_CONFIG_SMALL("G.726 ADPCM"),
-};
-#endif //CONFIG_ENCODERS
-
-AVCodec adpcm_g726_decoder = {
-    "g726",
-    CODEC_TYPE_AUDIO,
-    CODEC_ID_ADPCM_G726,
-    sizeof(G726Context),
-    g726_init,
-    NULL,
-    g726_close,
-    g726_decode_frame,
-    .long_name = NULL_IF_CONFIG_SMALL("G.726 ADPCM"),
+static void g726_decode_flush(AVCodecContext *avctx)
+{
+    G726Context *c = avctx->priv_data;
+    g726_reset(c);
+}
+
+AVCodec ff_adpcm_g726_decoder = {
+    .name           = "g726",
+    .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("G.726 ADPCM"),
+    .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
+    .id             = AV_CODEC_ID_ADPCM_G726,
+    .priv_data_size = sizeof(G726Context),
+    .init           = g726_decode_init,
+    .decode         = g726_decode_frame,
+    .flush          = g726_decode_flush,
+    .capabilities   = AV_CODEC_CAP_DR1,
 };
+#endif