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
  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/lfg.h"
  36 #include "libavutil/random_seed.h"
  37 #include "libavutil/audioconvert.h"
  38 #include "avcodec.h"
  39 #include "dsputil.h"
  40 #include "fft.h"
  41 #include "fmtconvert.h"
  42 #include "sinewin.h"
  43
  44 #define ALT_BITSTREAM_READER_LE
  45 #include "get_bits.h"
  46
  47
  48 typedef struct NellyMoserDecodeContext {
  49     AVCodecContext* avctx;
  50     DECLARE_ALIGNED(32, float, float_buf)[NELLY_SAMPLES];
  51     float           state[128];
  52     AVLFG           random_state;
  53     GetBitContext   gb;
  54     float           scale_bias;
  55     DSPContext      dsp;
  56     FFTContext      imdct_ctx;
  57     FmtConvertContext fmt_conv;
  58     DECLARE_ALIGNED(32, float, imdct_out)[NELLY_BUF_LEN * 2];
  59 } NellyMoserDecodeContext;
  60
  61 static void overlap_and_window(NellyMoserDecodeContext *s, float *state, float *audio, float *a_in)
  62 {
  63     int bot, top;
  64
  65     bot = 0;
  66     top = NELLY_BUF_LEN-1;
  67
  68     while (bot < NELLY_BUF_LEN) {
  69         audio[bot] = a_in [bot]*ff_sine_128[bot]
  70                     +state[bot]*ff_sine_128[top];
  71
  72         bot++;
  73         top--;
  74     }
  75     memcpy(state, a_in + NELLY_BUF_LEN, sizeof(float)*NELLY_BUF_LEN);
  76 }
  77
  78 static void nelly_decode_block(NellyMoserDecodeContext *s,
  79                                const unsigned char block[NELLY_BLOCK_LEN],
  80                                float audio[NELLY_SAMPLES])
  81 {
  82     int i,j;
  83     float buf[NELLY_FILL_LEN], pows[NELLY_FILL_LEN];
  84     float *aptr, *bptr, *pptr, val, pval;
  85     int bits[NELLY_BUF_LEN];
  86     unsigned char v;
  87
  88     init_get_bits(&s->gb, block, NELLY_BLOCK_LEN * 8);
  89
  90     bptr = buf;
  91     pptr = pows;
  92     val = ff_nelly_init_table[get_bits(&s->gb, 6)];
  93     for (i=0 ; i<NELLY_BANDS ; i++) {
  94         if (i > 0)
  95             val += ff_nelly_delta_table[get_bits(&s->gb, 5)];
  96         pval = -pow(2, val/2048) * s->scale_bias;
  97         for (j = 0; j < ff_nelly_band_sizes_table[i]; j++) {
  98             *bptr++ = val;
  99             *pptr++ = pval;
 100         }
 101
 102     }
 103
 104     ff_nelly_get_sample_bits(buf, bits);
 105
 106     for (i = 0; i < 2; i++) {
 107         aptr = audio + i * NELLY_BUF_LEN;
 108
 109         init_get_bits(&s->gb, block, NELLY_BLOCK_LEN * 8);
 110         skip_bits_long(&s->gb, NELLY_HEADER_BITS + i*NELLY_DETAIL_BITS);
 111
 112         for (j = 0; j < NELLY_FILL_LEN; j++) {
 113             if (bits[j] <= 0) {
 114                 aptr[j] = M_SQRT1_2*pows[j];
 115                 if (av_lfg_get(&s->random_state) & 1)
 116                     aptr[j] *= -1.0;
 117             } else {
 118                 v = get_bits(&s->gb, bits[j]);
 119                 aptr[j] = ff_nelly_dequantization_table[(1<<bits[j])-1+v]*pows[j];
 120             }
 121         }
 122         memset(&aptr[NELLY_FILL_LEN], 0,
 123                (NELLY_BUF_LEN - NELLY_FILL_LEN) * sizeof(float));
 124
 125         s->imdct_ctx.imdct_calc(&s->imdct_ctx, s->imdct_out, aptr);
 126         /* XXX: overlapping and windowing should be part of a more
 127            generic imdct function */
 128         overlap_and_window(s, s->state, aptr, s->imdct_out);
 129     }
 130 }
 131
 132 static av_cold int decode_init(AVCodecContext * avctx) {
 133     NellyMoserDecodeContext *s = avctx->priv_data;
 134
 135     s->avctx = avctx;
 136     av_lfg_init(&s->random_state, 0);
 137     ff_mdct_init(&s->imdct_ctx, 8, 1, 1.0);
 138
 139     dsputil_init(&s->dsp, avctx);
 140     ff_fmt_convert_init(&s->fmt_conv, avctx);
 141
 142     s->scale_bias = 1.0/(1*8);
 143
 144     /* Generate overlap window */
 145     if (!ff_sine_128[127])
 146         ff_init_ff_sine_windows(7);
 147
 148     avctx->sample_fmt = AV_SAMPLE_FMT_S16;
 149     avctx->channel_layout = AV_CH_LAYOUT_MONO;
 150     return 0;
 151 }
 152
 153 static int decode_tag(AVCodecContext * avctx,
 154                       void *data, int *data_size,
 155                       AVPacket *avpkt) {
 156     const uint8_t *buf = avpkt->data;
 157     int buf_size = avpkt->size;
 158     NellyMoserDecodeContext *s = avctx->priv_data;
 159     int blocks, i;
 160     int16_t* samples;
 161     *data_size = 0;
 162     samples = (int16_t*)data;
 163
 164     if (buf_size < avctx->block_align)
 165         return buf_size;
 166
 167     if (buf_size % 64) {
 168         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Tag size %d.\n", buf_size);
 169         return buf_size;
 170     }
 171     blocks = buf_size / 64;
 172     /* Normal numbers of blocks for sample rates:
 173      *  8000 Hz - 1
 174      * 11025 Hz - 2
 175      * 16000 Hz - 3
 176      * 22050 Hz - 4
 177      * 44100 Hz - 8
 178      */
 179
 180     for (i=0 ; i<blocks ; i++) {
 181         nelly_decode_block(s, &buf[i*NELLY_BLOCK_LEN], s->float_buf);
 182         s->fmt_conv.float_to_int16(&samples[i*NELLY_SAMPLES], s->float_buf, NELLY_SAMPLES);
 183         *data_size += NELLY_SAMPLES*sizeof(int16_t);
 184     }
 185
 186     return buf_size;
 187 }
 188
 189 static av_cold int decode_end(AVCodecContext * avctx) {
 190     NellyMoserDecodeContext *s = avctx->priv_data;
 191
 192     ff_mdct_end(&s->imdct_ctx);
 193     return 0;
 194 }
 195
 196 AVCodec ff_nellymoser_decoder = {
 197     "nellymoser",
 198     AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
 199     CODEC_ID_NELLYMOSER,
 200     sizeof(NellyMoserDecodeContext),
 201     decode_init,
 202     NULL,
 203     decode_end,
 204     decode_tag,
 205     .long_name = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Nellymoser Asao"),
 206 };
 207