]> rtime.felk.cvut.cz Git - frescor/ffmpeg.git/blobdiff - libavcodec/ra144.c
frsh: Export information about the last RTP contract and VRES
[frescor/ffmpeg.git] / libavcodec / ra144.c
index 5ddbaaeb198d486f09daf328d4444e4a2cd70ee1..81a29086cae954ffe398222550abd5e9080007b2 100644 (file)
@@ -1,6 +1,9 @@
 /*
  * Real Audio 1.0 (14.4K)
- * Copyright (c) 2003 the ffmpeg project
+ *
+ * Copyright (c) 2008 Vitor Sessak
+ * Copyright (c) 2003 Nick Kurshev
+ *     Based on public domain decoder at http://www.honeypot.net/audio
  *
  * This file is part of FFmpeg.
  *
  */
 
 #include "avcodec.h"
-#include "bitstream.h"
+#include "get_bits.h"
 #include "ra144.h"
+#include "celp_filters.h"
 
-#define NBLOCKS         4       /* number of segments within a block */
-#define BLOCKSIZE       40      /* (quarter) block size in 16-bit words (80 bytes) */
-#define HALFBLOCK       20      /* BLOCKSIZE/2 */
-#define BUFFERSIZE      146     /* for do_output */
+#define NBLOCKS         4       ///< number of subblocks within a block
+#define BLOCKSIZE       40      ///< subblock size in 16-bit words
+#define BUFFERSIZE      146     ///< the size of the adaptive codebook
 
 
-/* internal globals */
 typedef struct {
     unsigned int     old_energy;        ///< previous frame energy
 
-    /* the swapped buffers */
-    unsigned int     lpc_tables[4][10];
-    unsigned int    *lpc_refl;          ///< LPC reflection coefficients
-    unsigned int    *lpc_coef;          ///< LPC coefficients
-    unsigned int    *lpc_refl_old;      ///< previous frame LPC reflection coefs
-    unsigned int    *lpc_coef_old;      ///< previous frame LPC coefficients
+    unsigned int     lpc_tables[2][10];
+
+    /** LPC coefficients: lpc_coef[0] is the coefficients of the current frame
+     *  and lpc_coef[1] of the previous one. */
+    unsigned int    *lpc_coef[2];
+
+    unsigned int     lpc_refl_rms[2];
 
-    unsigned int buffer[5];
-    uint16_t adapt_cb[148];             ///< adaptive codebook
+    /** The current subblock padded by the last 10 values of the previous one. */
+    int16_t curr_sblock[50];
+
+    /** Adaptive codebook, its size is two units bigger to avoid a
+     *  buffer overflow. */
+    uint16_t adapt_cb[146+2];
 } RA144Context;
 
-static int ra144_decode_init(AVCodecContext * avctx)
+static av_cold int ra144_decode_init(AVCodecContext * avctx)
 {
     RA144Context *ractx = avctx->priv_data;
 
-    ractx->lpc_refl     = ractx->lpc_tables[0];
-    ractx->lpc_coef     = ractx->lpc_tables[1];
-    ractx->lpc_refl_old = ractx->lpc_tables[2];
-    ractx->lpc_coef_old = ractx->lpc_tables[3];
+    ractx->lpc_coef[0] = ractx->lpc_tables[0];
+    ractx->lpc_coef[1] = ractx->lpc_tables[1];
 
+    avctx->sample_fmt = SAMPLE_FMT_S16;
     return 0;
 }
 
@@ -62,55 +68,54 @@ static int ra144_decode_init(AVCodecContext * avctx)
  */
 static int t_sqrt(unsigned int x)
 {
-    int s = 0;
+    int s = 2;
     while (x > 0xfff) {
         s++;
-        x = x >> 2;
+        x >>= 2;
     }
 
-    return (ff_sqrt(x << 20) << s) << 2;
+    return ff_sqrt(x << 20) << s;
 }
 
 /**
  * Evaluate the LPC filter coefficients from the reflection coefficients.
  * Does the inverse of the eval_refl() function.
  */
-static void eval_coefs(const int *refl, int *coefs)
+static void eval_coefs(int *coefs, const int *refl)
 {
     int buffer[10];
     int *b1 = buffer;
     int *b2 = coefs;
-    int x, y;
+    int i, j;
 
-    for (x=0; x < 10; x++) {
-        b1[x] = refl[x] << 4;
+    for (i=0; i < 10; i++) {
+        b1[i] = refl[i] << 4;
 
-        for (y=0; y < x; y++)
-            b1[y] = ((refl[x] * b2[x-y-1]) >> 12) + b2[y];
+        for (j=0; j < i; j++)
+            b1[j] = ((refl[i] * b2[i-j-1]) >> 12) + b2[j];
 
         FFSWAP(int *, b1, b2);
     }
 
-    for (x=0; x < 10; x++)
-        coefs[x] >>= 4;
+    for (i=0; i < 10; i++)
+        coefs[i] >>= 4;
 }
 
-/* rotate block */
-static void rotate_block(const int16_t *source, int16_t *target, int offset)
+/**
+ * Copy the last offset values of *source to *target. If those values are not
+ * enough to fill the target buffer, fill it with another copy of those values.
+ */
+static void copy_and_dup(int16_t *target, const int16_t *source, int offset)
 {
-    int i=0, k=0;
     source += BUFFERSIZE - offset;
 
-    while (i<BLOCKSIZE) {
-        target[i++] = source[k++];
-
-        if (k == offset)
-            k = 0;
-    }
+    memcpy(target, source, FFMIN(BLOCKSIZE, offset)*sizeof(*target));
+    if (offset < BLOCKSIZE)
+        memcpy(target + offset, source, (BLOCKSIZE - offset)*sizeof(*target));
 }
 
-/* inverse root mean square */
-static int irms(const int16_t *data, int factor)
+/** inverse root mean square */
+static int irms(const int16_t *data)
 {
     unsigned int i, sum = 0;
 
@@ -120,73 +125,41 @@ static int irms(const int16_t *data, int factor)
     if (sum == 0)
         return 0; /* OOPS - division by zero */
 
-    return (0x20000000 / (t_sqrt(sum) >> 8)) * factor;
+    return 0x20000000 / (t_sqrt(sum) >> 8);
 }
 
-/* multiply/add wavetable */
-static void add_wav(int n, int skip_first, int *m, const int16_t *s1,
-                    const int8_t *s2, const int8_t *s3, int16_t *dest)
+static void add_wav(int16_t *dest, int n, int skip_first, int *m,
+                    const int16_t *s1, const int8_t *s2, const int8_t *s3)
 {
     int i;
     int v[3];
 
     v[0] = 0;
     for (i=!skip_first; i<3; i++)
-        v[i] = (wavtable1[n][i] * m[i]) >> (wavtable2[n][i] + 1);
-
-    for (i=0; i < BLOCKSIZE; i++)
-        dest[i] = ((*(s1++))*v[0] + (*(s2++))*v[1] + (*(s3++))*v[2]) >> 12;
-}
-
-
-static void final(const int16_t *i1, const int16_t *i2,
-                  void *out, int *statbuf, int len)
-{
-    int x, i;
-    uint16_t work[50];
-    int16_t *ptr = work;
-
-    memcpy(work, statbuf,20);
-    memcpy(work + 10, i2, len * 2);
-
-    for (i=0; i<len; i++) {
-        int sum = 0;
-        int new_val;
-
-        for(x=0; x<10; x++)
-            sum += i1[9-x] * ptr[x];
-
-        sum >>= 12;
+        v[i] = (gain_val_tab[n][i] * m[i]) >> gain_exp_tab[n];
 
-        new_val = ptr[10] - sum;
-
-        if (new_val < -32768 || new_val > 32767) {
-            memset(out, 0, len * 2);
-            memset(statbuf, 0, 20);
-            return;
-        }
-
-        ptr[10] = new_val;
-        ptr++;
+    if (v[0]) {
+        for (i=0; i < BLOCKSIZE; i++)
+            dest[i] = (s1[i]*v[0] + s2[i]*v[1] + s3[i]*v[2]) >> 12;
+    } else {
+        for (i=0; i < BLOCKSIZE; i++)
+            dest[i] = (             s2[i]*v[1] + s3[i]*v[2]) >> 12;
     }
-
-    memcpy(out, work+10, len * 2);
-    memcpy(statbuf, work + 40, 20);
 }
 
-static unsigned int rescale_rms(int rms, int energy)
+static unsigned int rescale_rms(unsigned int rms, unsigned int energy)
 {
     return (rms * energy) >> 10;
 }
 
 static unsigned int rms(const int *data)
 {
-    int x;
+    int i;
     unsigned int res = 0x10000;
-    int b = 0;
+    int b = 10;
 
-    for (x=0; x<10; x++) {
-        res = (((0x1000000 - (*data) * (*data)) >> 12) * res) >> 12;
+    for (i=0; i < 10; i++) {
+        res = (((0x1000000 - data[i]*data[i]) >> 12) * res) >> 12;
 
         if (res == 0)
             return 0;
@@ -195,20 +168,13 @@ static unsigned int rms(const int *data)
             b++;
             res <<= 2;
         }
-        data++;
     }
 
-    if (res > 0)
-        res = t_sqrt(res);
-
-    res >>= (b + 10);
-    return res;
+    return t_sqrt(res) >> b;
 }
 
-/* do quarter-block output */
-static void do_output_subblock(RA144Context *ractx,
-                               const uint16_t  *lpc_coefs, unsigned int gval,
-                               int16_t *output_buffer, GetBitContext *gb)
+static void do_output_subblock(RA144Context *ractx, const uint16_t  *lpc_coefs,
+                               int gval, GetBitContext *gb)
 {
     uint16_t buffer_a[40];
     uint16_t *block;
@@ -219,47 +185,50 @@ static void do_output_subblock(RA144Context *ractx,
     int m[3];
 
     if (cba_idx) {
-        cba_idx += HALFBLOCK - 1;
-        rotate_block(ractx->adapt_cb, buffer_a, cba_idx);
-        m[0] = irms(buffer_a, gval) >> 12;
+        cba_idx += BLOCKSIZE/2 - 1;
+        copy_and_dup(buffer_a, ractx->adapt_cb, cba_idx);
+        m[0] = (irms(buffer_a) * gval) >> 12;
     } else {
         m[0] = 0;
     }
 
-    m[1] = ((ftable1[cb1_idx] >> 4) * gval) >> 8;
-    m[2] = ((ftable2[cb2_idx] >> 4) * gval) >> 8;
+    m[1] = (cb1_base[cb1_idx] * gval) >> 8;
+    m[2] = (cb2_base[cb2_idx] * gval) >> 8;
 
     memmove(ractx->adapt_cb, ractx->adapt_cb + BLOCKSIZE,
-            (BUFFERSIZE - BLOCKSIZE) * 2);
+            (BUFFERSIZE - BLOCKSIZE) * sizeof(*ractx->adapt_cb));
 
     block = ractx->adapt_cb + BUFFERSIZE - BLOCKSIZE;
 
-    add_wav(gain, cba_idx, m, buffer_a, etable1[cb1_idx], etable2[cb2_idx],
-            block);
+    add_wav(block, gain, cba_idx, m, cba_idx? buffer_a: NULL,
+            cb1_vects[cb1_idx], cb2_vects[cb2_idx]);
+
+    memcpy(ractx->curr_sblock, ractx->curr_sblock + 40,
+           10*sizeof(*ractx->curr_sblock));
 
-    final(lpc_coefs, block, output_buffer, ractx->buffer, BLOCKSIZE);
+    if (ff_celp_lp_synthesis_filter(ractx->curr_sblock + 10, lpc_coefs,
+                                    block, BLOCKSIZE, 10, 1, 0xfff))
+        memset(ractx->curr_sblock, 0, 50*sizeof(*ractx->curr_sblock));
 }
 
-static void int_to_int16(int16_t *decsp, const int *inp)
+static void int_to_int16(int16_t *out, const int *inp)
 {
     int i;
 
-    for (i=0; i<30; i++)
-        *(decsp++) = *(inp++);
+    for (i=0; i < 30; i++)
+        *out++ = *inp++;
 }
 
 /**
  * Evaluate the reflection coefficients from the filter coefficients.
  * Does the inverse of the eval_coefs() function.
  *
- * @return 1 if one of the reflection coefficients is of magnitude greater than
+ * @return 1 if one of the reflection coefficients is greater than
  *         4095, 0 if not.
  */
-static int eval_refl(const int16_t *coefs, int *refl, RA144Context *ractx)
+static int eval_refl(int *refl, const int16_t *coefs, RA144Context *ractx)
 {
-    int retval = 0;
-    int b, c, i;
-    unsigned int u;
+    int b, i, j;
     int buffer1[10];
     int buffer2[10];
     int *bp1 = buffer1;
@@ -268,124 +237,114 @@ static int eval_refl(const int16_t *coefs, int *refl, RA144Context *ractx)
     for (i=0; i < 10; i++)
         buffer2[i] = coefs[i];
 
-    u = refl[9] = bp2[9];
+    refl[9] = bp2[9];
 
-    if (u + 0x1000 > 0x1fff) {
+    if ((unsigned) bp2[9] + 0x1000 > 0x1fff) {
         av_log(ractx, AV_LOG_ERROR, "Overflow. Broken sample?\n");
-        return 0;
+        return 1;
     }
 
-    for (c=8; c >= 0; c--) {
-        if (u == 0x1000)
-            u++;
+    for (i=8; i >= 0; i--) {
+        b = 0x1000-((bp2[i+1] * bp2[i+1]) >> 12);
 
-        if (u == 0xfffff000)
-            u--;
+        if (!b)
+            b = -2;
 
-        b = 0x1000-((u * u) >> 12);
+        for (j=0; j <= i; j++)
+            bp1[j] = ((bp2[j] - ((refl[i+1] * bp2[i-j]) >> 12)) * (0x1000000 / b)) >> 12;
 
-        if (b == 0)
-            b++;
+        if ((unsigned) bp1[i] + 0x1000 > 0x1fff)
+            return 1;
 
-        for (u=0; u<=c; u++)
-            bp1[u] = ((bp2[u] - ((refl[c+1] * bp2[c-u]) >> 12)) * (0x1000000 / b)) >> 12;
-
-        refl[c] = u = bp1[c];
-
-        if ((u + 0x1000) > 0x1fff)
-            retval = 1;
+        refl[i] = bp1[i];
 
         FFSWAP(int *, bp1, bp2);
     }
-    return retval;
+    return 0;
 }
 
-static int interp(RA144Context *ractx, int16_t *decsp, int block_num,
-                  int copynew, int energy)
+static int interp(RA144Context *ractx, int16_t *out, int a,
+                  int copyold, int energy)
 {
     int work[10];
-    int a = block_num + 1;
     int b = NBLOCKS - a;
-    int x;
+    int i;
 
-    // Interpolate block coefficients from the this frame forth block and
-    // last frame forth block
-    for (x=0; x<30; x++)
-        decsp[x] = (a * ractx->lpc_coef[x] + b * ractx->lpc_coef_old[x])>> 2;
+    // Interpolate block coefficients from the this frame's forth block and
+    // last frame's forth block.
+    for (i=0; i<30; i++)
+        out[i] = (a * ractx->lpc_coef[0][i] + b * ractx->lpc_coef[1][i])>> 2;
 
-    if (eval_refl(decsp, work, ractx)) {
+    if (eval_refl(work, out, ractx)) {
         // The interpolated coefficients are unstable, copy either new or old
-        // coefficients
-        if (copynew) {
-            int_to_int16(decsp, ractx->lpc_coef);
-            return rescale_rms(rms(ractx->lpc_refl), energy);
-        } else {
-            int_to_int16(decsp, ractx->lpc_coef_old);
-            return rescale_rms(rms(ractx->lpc_refl_old), energy);
-        }
+        // coefficients.
+        int_to_int16(out, ractx->lpc_coef[copyold]);
+        return rescale_rms(ractx->lpc_refl_rms[copyold], energy);
     } else {
         return rescale_rms(rms(work), energy);
     }
 }
 
-/* Uncompress one block (20 bytes -> 160*2 bytes) */
-static int ra144_decode_frame(AVCodecContext * avctx,
-                              void *vdata, int *data_size,
-                              const uint8_t * buf, int buf_size)
+/** Uncompress one block (20 bytes -> 160*2 bytes). */
+static int ra144_decode_frame(AVCodecContext * avctx, void *vdata,
+                              int *data_size, AVPacket *avpkt)
 {
+    const uint8_t *buf = avpkt->data;
+    int buf_size = avpkt->size;
     static const uint8_t sizes[10] = {6, 5, 5, 4, 4, 3, 3, 3, 3, 2};
-    unsigned int refl_rms[4];  // RMS of the reflection coefficients
+    unsigned int refl_rms[4];    // RMS of the reflection coefficients
     uint16_t block_coefs[4][30]; // LPC coefficients of each sub-block
-    int i, c;
+    unsigned int lpc_refl[10];   // LPC reflection coefficients of the frame
+    int i, j;
     int16_t *data = vdata;
     unsigned int energy;
 
     RA144Context *ractx = avctx->priv_data;
     GetBitContext gb;
 
+    if (*data_size < 2*160)
+        return -1;
+
     if(buf_size < 20) {
         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
                "Frame too small (%d bytes). Truncated file?\n", buf_size);
+        *data_size = 0;
         return buf_size;
     }
     init_get_bits(&gb, buf, 20 * 8);
 
     for (i=0; i<10; i++)
-        // "<< 1"? Doesn't this make one value out of two of the table useless?
-        ractx->lpc_refl[i] = decodetable[i][get_bits(&gb, sizes[i]) << 1];
+        lpc_refl[i] = lpc_refl_cb[i][get_bits(&gb, sizes[i])];
 
-    eval_coefs(ractx->lpc_refl, ractx->lpc_coef);
+    eval_coefs(ractx->lpc_coef[0], lpc_refl);
+    ractx->lpc_refl_rms[0] = rms(lpc_refl);
 
-    energy = decodeval[get_bits(&gb, 5) << 1]; // Useless table entries?
+    energy = energy_tab[get_bits(&gb, 5)];
 
-    refl_rms[0] = interp(ractx, block_coefs[0], 0, 0, ractx->old_energy);
-    refl_rms[1] = interp(ractx, block_coefs[1], 1, energy > ractx->old_energy,
+    refl_rms[0] = interp(ractx, block_coefs[0], 1, 1, ractx->old_energy);
+    refl_rms[1] = interp(ractx, block_coefs[1], 2, energy <= ractx->old_energy,
                     t_sqrt(energy*ractx->old_energy) >> 12);
-    refl_rms[2] = interp(ractx, block_coefs[2], 2, 1, energy);
-    refl_rms[3] = rescale_rms(rms(ractx->lpc_refl), energy);
+    refl_rms[2] = interp(ractx, block_coefs[2], 3, 0, energy);
+    refl_rms[3] = rescale_rms(ractx->lpc_refl_rms[0], energy);
 
-    int_to_int16(block_coefs[3], ractx->lpc_coef);
+    int_to_int16(block_coefs[3], ractx->lpc_coef[0]);
 
-    /* do output */
-    for (c=0; c<4; c++) {
-        do_output_subblock(ractx, block_coefs[c], refl_rms[c], data, &gb);
+    for (i=0; i < 4; i++) {
+        do_output_subblock(ractx, block_coefs[i], refl_rms[i], &gb);
 
-        for (i=0; i<BLOCKSIZE; i++) {
-            *data = av_clip_int16(*data << 2);
-            data++;
-        }
+        for (j=0; j < BLOCKSIZE; j++)
+            *data++ = av_clip_int16(ractx->curr_sblock[j + 10] << 2);
     }
 
     ractx->old_energy = energy;
+    ractx->lpc_refl_rms[1] = ractx->lpc_refl_rms[0];
 
-    FFSWAP(unsigned int *, ractx->lpc_refl_old, ractx->lpc_refl);
-    FFSWAP(unsigned int *, ractx->lpc_coef_old, ractx->lpc_coef);
+    FFSWAP(unsigned int *, ractx->lpc_coef[0], ractx->lpc_coef[1]);
 
     *data_size = 2*160;
     return 20;
 }
 
-
 AVCodec ra_144_decoder =
 {
     "real_144",
@@ -396,5 +355,5 @@ AVCodec ra_144_decoder =
     NULL,
     NULL,
     ra144_decode_frame,
-    .long_name = "RealAudio 1.0 (14.4K)",
+    .long_name = NULL_IF_CONFIG_SMALL("RealAudio 1.0 (14.4K)"),
 };