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 nellymoserdec.c
  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/random.h"
  36 #include "avcodec.h"
  37 #include "dsputil.h"
  38
  39 #define ALT_BITSTREAM_READER_LE
  40 #include "bitstream.h"
  41
  42
  43 typedef struct NellyMoserDecodeContext {
  44     AVCodecContext* avctx;
  45     DECLARE_ALIGNED_16(float,float_buf[NELLY_SAMPLES]);
  46     float           state[128];
  47     AVRandomState   random_state;
  48     GetBitContext   gb;
  49     int             add_bias;
  50     float           scale_bias;
  51     DSPContext      dsp;
  52     MDCTContext     imdct_ctx;
  53     DECLARE_ALIGNED_16(float,imdct_out[NELLY_BUF_LEN * 2]);
  54 } NellyMoserDecodeContext;
  55
  56 static void overlap_and_window(NellyMoserDecodeContext *s, float *state, float *audio, float *a_in)
  57 {
  58     int bot, top;
  59
  60     bot = 0;
  61     top = NELLY_BUF_LEN-1;
  62
  63     while (bot < NELLY_BUF_LEN) {
  64         audio[bot] = a_in [bot]*ff_sine_128[bot]
  65                     +state[bot]*ff_sine_128[top] + s->add_bias;
  66
  67         bot++;
  68         top--;
  69     }
  70     memcpy(state, a_in + NELLY_BUF_LEN, sizeof(float)*NELLY_BUF_LEN);
  71 }
  72
  73 static void nelly_decode_block(NellyMoserDecodeContext *s,
  74                                const unsigned char block[NELLY_BLOCK_LEN],
  75                                float audio[NELLY_SAMPLES])
  76 {
  77     int i,j;
  78     float buf[NELLY_FILL_LEN], pows[NELLY_FILL_LEN];
  79     float *aptr, *bptr, *pptr, val, pval;
  80     int bits[NELLY_BUF_LEN];
  81     unsigned char v;
  82
  83     init_get_bits(&s->gb, block, NELLY_BLOCK_LEN * 8);
  84
  85     bptr = buf;
  86     pptr = pows;
  87     val = ff_nelly_init_table[get_bits(&s->gb, 6)];
  88     for (i=0 ; i<NELLY_BANDS ; i++) {
  89         if (i > 0)
  90             val += ff_nelly_delta_table[get_bits(&s->gb, 5)];
  91         pval = -pow(2, val/2048) * s->scale_bias;
  92         for (j = 0; j < ff_nelly_band_sizes_table[i]; j++) {
  93             *bptr++ = val;
  94             *pptr++ = pval;
  95         }
  96
  97     }
  98
  99     ff_nelly_get_sample_bits(buf, bits);
 100
 101     for (i = 0; i < 2; i++) {
 102         aptr = audio + i * NELLY_BUF_LEN;
 103
 104         init_get_bits(&s->gb, block, NELLY_BLOCK_LEN * 8);
 105         skip_bits(&s->gb, NELLY_HEADER_BITS + i*NELLY_DETAIL_BITS);
 106
 107         for (j = 0; j < NELLY_FILL_LEN; j++) {
 108             if (bits[j] <= 0) {
 109                 aptr[j] = M_SQRT1_2*pows[j];
 110                 if (av_random(&s->random_state) & 1)
 111                     aptr[j] *= -1.0;
 112             } else {
 113                 v = get_bits(&s->gb, bits[j]);
 114                 aptr[j] = ff_nelly_dequantization_table[(1<<bits[j])-1+v]*pows[j];
 115             }
 116         }
 117         memset(&aptr[NELLY_FILL_LEN], 0,
 118                (NELLY_BUF_LEN - NELLY_FILL_LEN) * sizeof(float));
 119
 120         ff_imdct_calc(&s->imdct_ctx, s->imdct_out, aptr);
 121         /* XXX: overlapping and windowing should be part of a more
 122            generic imdct function */
 123         overlap_and_window(s, s->state, aptr, s->imdct_out);
 124     }
 125 }
 126
 127 static av_cold int decode_init(AVCodecContext * avctx) {
 128     NellyMoserDecodeContext *s = avctx->priv_data;
 129
 130     s->avctx = avctx;
 131     av_random_init(&s->random_state, 0);
 132     ff_mdct_init(&s->imdct_ctx, 8, 1);
 133
 134     dsputil_init(&s->dsp, avctx);
 135
 136     if(s->dsp.float_to_int16 == ff_float_to_int16_c) {
 137         s->add_bias = 385;
 138         s->scale_bias = 1.0/(8*32768);
 139     } else {
 140         s->add_bias = 0;
 141         s->scale_bias = 1.0/(1*8);
 142     }
 143
 144     /* Generate overlap window */
 145     if (!ff_sine_128[127])
 146         ff_sine_window_init(ff_sine_128, 128);
 147
 148     avctx->sample_fmt = SAMPLE_FMT_S16;
 149     avctx->channel_layout = CH_LAYOUT_MONO;
 150     return 0;
 151 }
 152
 153 static int decode_tag(AVCodecContext * avctx,
 154                       void *data, int *data_size,
 155                       const uint8_t * buf, int buf_size) {
 156     NellyMoserDecodeContext *s = avctx->priv_data;
 157     int blocks, i;
 158     int16_t* samples;
 159     *data_size = 0;
 160     samples = (int16_t*)data;
 161
 162     if (buf_size < avctx->block_align)
 163         return buf_size;
 164
 165     switch (buf_size) {
 166         case 64:    // 8000Hz
 167             blocks = 1; break;
 168         case 128:   // 11025Hz
 169             blocks = 2; break;
 170         case 256:   // 22050Hz
 171             blocks = 4; break;
 172         case 512:   // 44100Hz
 173             blocks = 8; break;
 174         default:
 175             av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Tag size %d.\n", buf_size);
 176             return buf_size;
 177     }
 178
 179     for (i=0 ; i<blocks ; i++) {
 180         nelly_decode_block(s, &buf[i*NELLY_BLOCK_LEN], s->float_buf);
 181         s->dsp.float_to_int16(&samples[i*NELLY_SAMPLES], s->float_buf, NELLY_SAMPLES);
 182         *data_size += NELLY_SAMPLES*sizeof(int16_t);
 183     }
 184
 185     return buf_size;
 186 }
 187
 188 static av_cold int decode_end(AVCodecContext * avctx) {
 189     NellyMoserDecodeContext *s = avctx->priv_data;
 190
 191     ff_mdct_end(&s->imdct_ctx);
 192     return 0;
 193 }
 194
 195 AVCodec nellymoser_decoder = {
 196     "nellymoser",
 197     CODEC_TYPE_AUDIO,
 198     CODEC_ID_NELLYMOSER,
 199     sizeof(NellyMoserDecodeContext),
 200     decode_init,
 201     NULL,
 202     decode_end,
 203     decode_tag,
 204     .long_name = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Nellymoser Asao"),
 205 };
 206