libavcodec/ra288.c

   1 /*
   2  * RealAudio 2.0 (28.8K)
   3  * Copyright (c) 2003 the ffmpeg project
   4  *
   5  * This file is part of FFmpeg.
   6  *
   7  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
   8  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   9  * License as published by the Free Software Foundation; either
  10  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  11  *
  12  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  15  * Lesser General Public License for more details.
  16  *
  17  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  18  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  20  */
  21
  22 #include "avcodec.h"
  23 #define ALT_BITSTREAM_READER_LE
  24 #include "bitstream.h"
  25 #include "ra288.h"
  26
  27 typedef struct {
  28     float history[8];
  29     float output[40];
  30     float pr1[36];
  31     float pr2[10];
  32     int   phase, phasep;
  33
  34     float st1a[111], st1b[37], st1[37];
  35     float st2a[38], st2b[11], st2[11];
  36     float sb[41];
  37     float lhist[10];
  38 } Real288_internal;
  39
  40 static inline float scalar_product_float(float * v1, float * v2, int size)
  41 {
  42     float res = 0.;
  43
  44     while (size--)
  45         res += *v1++ * *v2++;
  46
  47     return res;
  48 }
  49
  50 /* Decode and produce output */
  51 static void decode(Real288_internal *glob, float gain, int cb_coef)
  52 {
  53     int x, y;
  54     double sum, sumsum;
  55     float buffer[5];
  56
  57     memmove(glob->sb + 5, glob->sb, 36 * sizeof(*glob->sb));
  58
  59     for (x=4; x >= 0; x--)
  60         glob->sb[x] = -scalar_product_float(glob->sb + x + 1, glob->pr1, 36);
  61
  62     /* convert log and do rms */
  63     sum = 32. - scalar_product_float(glob->pr2, glob->lhist, 10);
  64
  65     if (sum < 0)
  66         sum = 0;
  67     else if (sum > 60)
  68         sum = 60;
  69
  70     sumsum = exp(sum * 0.1151292546497) * gain;    /* pow(10.0,sum/20)*f */
  71
  72     for (x=0; x < 5; x++)
  73         buffer[x] = codetable[cb_coef][x] * sumsum;
  74
  75     sum = scalar_product_float(buffer, buffer, 5) / 5;
  76
  77     if (sum < 1)
  78         sum = 1;
  79
  80     /* shift and store */
  81     memmove(glob->lhist, glob->lhist - 1, 10 * sizeof(*glob->lhist));
  82
  83     *glob->lhist = glob->history[glob->phase] = 10 * log10(sum) - 32;
  84
  85     for (x=1; x < 5; x++)
  86         for (y=x-1; y >= 0; y--)
  87             buffer[x] -= glob->pr1[x-y-1] * buffer[y];
  88
  89     /* output */
  90     for (x=0; x < 5; x++) {
  91         float f = glob->sb[4-x] + buffer[x];
  92
  93         if (f > 4095)
  94             f = 4095;
  95         else if (f < -4095)
  96             f = -4095;
  97
  98         glob->output[glob->phasep+x] = glob->sb[4-x] = f;
  99     }
 100 }
 101
 102 /* column multiply */
 103 static void colmult(float *tgt, float *m1, const float *m2, int n)
 104 {
 105     while (n--)
 106         *(tgt++) = (*(m1++)) * (*(m2++));
 107 }
 108
 109 static int pred(float *in, float *tgt, int n)
 110 {
 111     int x, y;
 112     double f0, f1, f2;
 113
 114     if (in[n] == 0)
 115         return 0;
 116
 117     if ((f0 = *in) <= 0)
 118         return 0;
 119
 120     for (x=1 ; ; x++) {
 121         float *p1 = in + x;
 122         float *p2 = tgt;
 123
 124         if (n < x)
 125             return 1;
 126
 127         f1 = *(p1--);
 128
 129         for (y=0; y < x - 1; y++)
 130             f1 += (*(p1--))*(*(p2++));
 131
 132         p1 = tgt + x - 1;
 133         p2 = tgt;
 134         *(p1--) = f2 = -f1/f0;
 135         for (y=x >> 1; y--;) {
 136             float temp = *p2 + *p1 * f2;
 137             *(p1--) += *p2 * f2;
 138             *(p2++) = temp;
 139         }
 140         if ((f0 += f1*f2) < 0)
 141             return 0;
 142     }
 143 }
 144
 145 /* product sum (lsf) */
 146 static void prodsum(float *tgt, float *src, int len, int n)
 147 {
 148     for (; n >= 0; n--)
 149         tgt[n] = scalar_product_float(src, src - n, len);
 150
 151 }
 152
 153 static void co(int n, int i, int j, float *in, float *out, float *st1,
 154                float *st2, const float *table)
 155 {
 156     int a, b, c;
 157     unsigned int x;
 158     float *fp;
 159     float buffer1[37];
 160     float buffer2[37];
 161     float work[111];
 162
 163     /* rotate and multiply */
 164     c = (b = (a = n + i) + j) - i;
 165     fp = st1 + i;
 166     for (x=0; x < b; x++) {
 167         if (x == c)
 168             fp=in;
 169         work[x] = *(table++) * (*(st1++) = *(fp++));
 170     }
 171
 172     prodsum(buffer1, work + n, i, n);
 173     prodsum(buffer2, work + a, j, n);
 174
 175     for (x=0;x<=n;x++) {
 176         *st2 = *st2 * (0.5625) + buffer1[x];
 177         out[x] = *(st2++) + buffer2[x];
 178     }
 179     *out *= 1.00390625; /* to prevent clipping */
 180 }
 181
 182 static void update(Real288_internal *glob)
 183 {
 184     int x,y;
 185     float buffer1[40], temp1[37];
 186     float buffer2[8], temp2[11];
 187
 188     y = glob->phasep+5;
 189     for (x=0;  x < 40; x++)
 190         buffer1[x] = glob->output[(y++)%40];
 191
 192     co(36, 40, 35, buffer1, temp1, glob->st1a, glob->st1b, table1);
 193
 194     if (pred(temp1, glob->st1, 36))
 195         colmult(glob->pr1, glob->st1, table1a, 36);
 196
 197     y = glob->phase + 1;
 198     for (x=0; x < 8; x++)
 199         buffer2[x] = glob->history[(y++) & 7];
 200
 201     co(10, 8, 20, buffer2, temp2, glob->st2a, glob->st2b, table2);
 202
 203     if (pred(temp2, glob->st2, 10))
 204         colmult(glob->pr2, glob->st2, table2a, 10);
 205 }
 206
 207 /* Decode a block (celp) */
 208 static int ra288_decode_frame(AVCodecContext * avctx, void *data,
 209                               int *data_size, const uint8_t * buf,
 210                               int buf_size)
 211 {
 212     int16_t *out = data;
 213     int x, y;
 214     Real288_internal *glob = avctx->priv_data;
 215     GetBitContext gb;
 216
 217     if (buf_size < avctx->block_align) {
 218         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 219                "Error! Input buffer is too small [%d<%d]\n",
 220                buf_size, avctx->block_align);
 221         return 0;
 222     }
 223
 224     init_get_bits(&gb, buf, avctx->block_align * 8);
 225
 226     for (x=0; x < 32; x++) {
 227         float gain = amptable[get_bits(&gb, 3)];
 228         int cb_coef = get_bits(&gb, 6 + (x&1));
 229         glob->phasep = (glob->phase = x & 7) * 5;
 230         decode(glob, gain, cb_coef);
 231
 232         for (y=0; y < 5; y++)
 233             *(out++) = 8 * glob->output[glob->phasep + y];
 234
 235         if (glob->phase == 3)
 236             update(glob);
 237     }
 238
 239     *data_size = (char *)out - (char *)data;
 240     return avctx->block_align;
 241 }
 242
 243 AVCodec ra_288_decoder =
 244 {
 245     "real_288",
 246     CODEC_TYPE_AUDIO,
 247     CODEC_ID_RA_288,
 248     sizeof(Real288_internal),
 249     NULL,
 250     NULL,
 251     NULL,
 252     ra288_decode_frame,
 253     .long_name = NULL_IF_CONFIG_SMALL("RealAudio 2.0 (28.8K)"),
 254 };