Subversion Repositories Kolibri OS

Rev

Blame | Last modification | View Log | RSS feed

  1. /*
  2.  * WMA compatible codec
  3.  * Copyright (c) 2002-2007 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 "libavutil/attributes.h"
  23.  
  24. #include "avcodec.h"
  25. #include "internal.h"
  26. #include "sinewin.h"
  27. #include "wma.h"
  28. #include "wma_common.h"
  29. #include "wma_freqs.h"
  30. #include "wmadata.h"
  31.  
  32. /* XXX: use same run/length optimization as mpeg decoders */
  33. // FIXME maybe split decode / encode or pass flag
  34. static av_cold int init_coef_vlc(VLC *vlc, uint16_t **prun_table,
  35.                                  float **plevel_table, uint16_t **pint_table,
  36.                                  const CoefVLCTable *vlc_table)
  37. {
  38.     int n                        = vlc_table->n;
  39.     const uint8_t  *table_bits   = vlc_table->huffbits;
  40.     const uint32_t *table_codes  = vlc_table->huffcodes;
  41.     const uint16_t *levels_table = vlc_table->levels;
  42.     uint16_t *run_table, *level_table, *int_table;
  43.     float *flevel_table;
  44.     int i, l, j, k, level;
  45.  
  46.     init_vlc(vlc, VLCBITS, n, table_bits, 1, 1, table_codes, 4, 4, 0);
  47.  
  48.     run_table    = av_malloc_array(n, sizeof(uint16_t));
  49.     level_table  = av_malloc_array(n, sizeof(uint16_t));
  50.     flevel_table = av_malloc_array(n, sizeof(*flevel_table));
  51.     int_table    = av_malloc_array(n, sizeof(uint16_t));
  52.     if (!run_table || !level_table || !flevel_table || !int_table) {
  53.         av_freep(&run_table);
  54.         av_freep(&level_table);
  55.         av_freep(&flevel_table);
  56.         av_freep(&int_table);
  57.         return AVERROR(ENOMEM);
  58.     }
  59.     i            = 2;
  60.     level        = 1;
  61.     k            = 0;
  62.     while (i < n) {
  63.         int_table[k] = i;
  64.         l            = levels_table[k++];
  65.         for (j = 0; j < l; j++) {
  66.             run_table[i]    = j;
  67.             level_table[i]  = level;
  68.             flevel_table[i] = level;
  69.             i++;
  70.         }
  71.         level++;
  72.     }
  73.     *prun_table   = run_table;
  74.     *plevel_table = flevel_table;
  75.     *pint_table   = int_table;
  76.     av_free(level_table);
  77.  
  78.     return 0;
  79. }
  80.  
  81. av_cold int ff_wma_init(AVCodecContext *avctx, int flags2)
  82. {
  83.     WMACodecContext *s = avctx->priv_data;
  84.     int i, ret;
  85.     float bps1, high_freq;
  86.     volatile float bps;
  87.     int sample_rate1;
  88.     int coef_vlc_table;
  89.  
  90.     if (avctx->sample_rate <= 0 || avctx->sample_rate > 50000 ||
  91.         avctx->channels    <= 0 || avctx->channels    > 2     ||
  92.         avctx->bit_rate    <= 0)
  93.         return -1;
  94.  
  95.  
  96.     if (avctx->codec->id == AV_CODEC_ID_WMAV1)
  97.         s->version = 1;
  98.     else
  99.         s->version = 2;
  100.  
  101.     /* compute MDCT block size */
  102.     s->frame_len_bits = ff_wma_get_frame_len_bits(avctx->sample_rate,
  103.                                                   s->version, 0);
  104.     s->next_block_len_bits = s->frame_len_bits;
  105.     s->prev_block_len_bits = s->frame_len_bits;
  106.     s->block_len_bits      = s->frame_len_bits;
  107.  
  108.     s->frame_len = 1 << s->frame_len_bits;
  109.     if (s->use_variable_block_len) {
  110.         int nb_max, nb;
  111.         nb = ((flags2 >> 3) & 3) + 1;
  112.         if ((avctx->bit_rate / avctx->channels) >= 32000)
  113.             nb += 2;
  114.         nb_max = s->frame_len_bits - BLOCK_MIN_BITS;
  115.         if (nb > nb_max)
  116.             nb = nb_max;
  117.         s->nb_block_sizes = nb + 1;
  118.     } else
  119.         s->nb_block_sizes = 1;
  120.  
  121.     /* init rate dependent parameters */
  122.     s->use_noise_coding = 1;
  123.     high_freq           = avctx->sample_rate * 0.5;
  124.  
  125.     /* if version 2, then the rates are normalized */
  126.     sample_rate1 = avctx->sample_rate;
  127.     if (s->version == 2) {
  128.         if (sample_rate1 >= 44100)
  129.             sample_rate1 = 44100;
  130.         else if (sample_rate1 >= 22050)
  131.             sample_rate1 = 22050;
  132.         else if (sample_rate1 >= 16000)
  133.             sample_rate1 = 16000;
  134.         else if (sample_rate1 >= 11025)
  135.             sample_rate1 = 11025;
  136.         else if (sample_rate1 >= 8000)
  137.             sample_rate1 = 8000;
  138.     }
  139.  
  140.     bps                 = (float) avctx->bit_rate /
  141.                           (float) (avctx->channels * avctx->sample_rate);
  142.     s->byte_offset_bits = av_log2((int) (bps * s->frame_len / 8.0 + 0.5)) + 2;
  143.     if (s->byte_offset_bits + 3 > MIN_CACHE_BITS) {
  144.         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "byte_offset_bits %d is too large\n", s->byte_offset_bits);
  145.         return AVERROR_PATCHWELCOME;
  146.     }
  147.  
  148.     /* compute high frequency value and choose if noise coding should
  149.      * be activated */
  150.     bps1 = bps;
  151.     if (avctx->channels == 2)
  152.         bps1 = bps * 1.6;
  153.     if (sample_rate1 == 44100) {
  154.         if (bps1 >= 0.61)
  155.             s->use_noise_coding = 0;
  156.         else
  157.             high_freq = high_freq * 0.4;
  158.     } else if (sample_rate1 == 22050) {
  159.         if (bps1 >= 1.16)
  160.             s->use_noise_coding = 0;
  161.         else if (bps1 >= 0.72)
  162.             high_freq = high_freq * 0.7;
  163.         else
  164.             high_freq = high_freq * 0.6;
  165.     } else if (sample_rate1 == 16000) {
  166.         if (bps > 0.5)
  167.             high_freq = high_freq * 0.5;
  168.         else
  169.             high_freq = high_freq * 0.3;
  170.     } else if (sample_rate1 == 11025)
  171.         high_freq = high_freq * 0.7;
  172.     else if (sample_rate1 == 8000) {
  173.         if (bps <= 0.625)
  174.             high_freq = high_freq * 0.5;
  175.         else if (bps > 0.75)
  176.             s->use_noise_coding = 0;
  177.         else
  178.             high_freq = high_freq * 0.65;
  179.     } else {
  180.         if (bps >= 0.8)
  181.             high_freq = high_freq * 0.75;
  182.         else if (bps >= 0.6)
  183.             high_freq = high_freq * 0.6;
  184.         else
  185.             high_freq = high_freq * 0.5;
  186.     }
  187.     ff_dlog(s->avctx, "flags2=0x%x\n", flags2);
  188.     ff_dlog(s->avctx, "version=%d channels=%d sample_rate=%d bitrate=%d block_align=%d\n",
  189.             s->version, avctx->channels, avctx->sample_rate, avctx->bit_rate,
  190.             avctx->block_align);
  191.     ff_dlog(s->avctx, "bps=%f bps1=%f high_freq=%f bitoffset=%d\n",
  192.             bps, bps1, high_freq, s->byte_offset_bits);
  193.     ff_dlog(s->avctx, "use_noise_coding=%d use_exp_vlc=%d nb_block_sizes=%d\n",
  194.             s->use_noise_coding, s->use_exp_vlc, s->nb_block_sizes);
  195.  
  196.     /* compute the scale factor band sizes for each MDCT block size */
  197.     {
  198.         int a, b, pos, lpos, k, block_len, i, j, n;
  199.         const uint8_t *table;
  200.  
  201.         if (s->version == 1)
  202.             s->coefs_start = 3;
  203.         else
  204.             s->coefs_start = 0;
  205.         for (k = 0; k < s->nb_block_sizes; k++) {
  206.             block_len = s->frame_len >> k;
  207.  
  208.             if (s->version == 1) {
  209.                 lpos = 0;
  210.                 for (i = 0; i < 25; i++) {
  211.                     a   = ff_wma_critical_freqs[i];
  212.                     b   = avctx->sample_rate;
  213.                     pos = ((block_len * 2 * a) + (b >> 1)) / b;
  214.                     if (pos > block_len)
  215.                         pos = block_len;
  216.                     s->exponent_bands[0][i] = pos - lpos;
  217.                     if (pos >= block_len) {
  218.                         i++;
  219.                         break;
  220.                     }
  221.                     lpos = pos;
  222.                 }
  223.                 s->exponent_sizes[0] = i;
  224.             } else {
  225.                 /* hardcoded tables */
  226.                 table = NULL;
  227.                 a     = s->frame_len_bits - BLOCK_MIN_BITS - k;
  228.                 if (a < 3) {
  229.                     if (avctx->sample_rate >= 44100)
  230.                         table = exponent_band_44100[a];
  231.                     else if (avctx->sample_rate >= 32000)
  232.                         table = exponent_band_32000[a];
  233.                     else if (avctx->sample_rate >= 22050)
  234.                         table = exponent_band_22050[a];
  235.                 }
  236.                 if (table) {
  237.                     n = *table++;
  238.                     for (i = 0; i < n; i++)
  239.                         s->exponent_bands[k][i] = table[i];
  240.                     s->exponent_sizes[k] = n;
  241.                 } else {
  242.                     j    = 0;
  243.                     lpos = 0;
  244.                     for (i = 0; i < 25; i++) {
  245.                         a     = ff_wma_critical_freqs[i];
  246.                         b     = avctx->sample_rate;
  247.                         pos   = ((block_len * 2 * a) + (b << 1)) / (4 * b);
  248.                         pos <<= 2;
  249.                         if (pos > block_len)
  250.                             pos = block_len;
  251.                         if (pos > lpos)
  252.                             s->exponent_bands[k][j++] = pos - lpos;
  253.                         if (pos >= block_len)
  254.                             break;
  255.                         lpos = pos;
  256.                     }
  257.                     s->exponent_sizes[k] = j;
  258.                 }
  259.             }
  260.  
  261.             /* max number of coefs */
  262.             s->coefs_end[k] = (s->frame_len - ((s->frame_len * 9) / 100)) >> k;
  263.             /* high freq computation */
  264.             s->high_band_start[k] = (int) ((block_len * 2 * high_freq) /
  265.                                            avctx->sample_rate + 0.5);
  266.             n   = s->exponent_sizes[k];
  267.             j   = 0;
  268.             pos = 0;
  269.             for (i = 0; i < n; i++) {
  270.                 int start, end;
  271.                 start = pos;
  272.                 pos  += s->exponent_bands[k][i];
  273.                 end   = pos;
  274.                 if (start < s->high_band_start[k])
  275.                     start = s->high_band_start[k];
  276.                 if (end > s->coefs_end[k])
  277.                     end = s->coefs_end[k];
  278.                 if (end > start)
  279.                     s->exponent_high_bands[k][j++] = end - start;
  280.             }
  281.             s->exponent_high_sizes[k] = j;
  282. #if 0
  283.             ff_tlog(s->avctx, "%5d: coefs_end=%d high_band_start=%d nb_high_bands=%d: ",
  284.                     s->frame_len >> k,
  285.                     s->coefs_end[k],
  286.                     s->high_band_start[k],
  287.                     s->exponent_high_sizes[k]);
  288.             for (j = 0; j < s->exponent_high_sizes[k]; j++)
  289.                 ff_tlog(s->avctx, " %d", s->exponent_high_bands[k][j]);
  290.             ff_tlog(s->avctx, "\n");
  291. #endif /* 0 */
  292.         }
  293.     }
  294.  
  295. #ifdef TRACE
  296.     {
  297.         int i, j;
  298.         for (i = 0; i < s->nb_block_sizes; i++) {
  299.             ff_tlog(s->avctx, "%5d: n=%2d:",
  300.                     s->frame_len >> i,
  301.                     s->exponent_sizes[i]);
  302.             for (j = 0; j < s->exponent_sizes[i]; j++)
  303.                 ff_tlog(s->avctx, " %d", s->exponent_bands[i][j]);
  304.             ff_tlog(s->avctx, "\n");
  305.         }
  306.     }
  307. #endif /* TRACE */
  308.  
  309.     /* init MDCT windows : simple sine window */
  310.     for (i = 0; i < s->nb_block_sizes; i++) {
  311.         ff_init_ff_sine_windows(s->frame_len_bits - i);
  312.         s->windows[i] = ff_sine_windows[s->frame_len_bits - i];
  313.     }
  314.  
  315.     s->reset_block_lengths = 1;
  316.  
  317.     if (s->use_noise_coding) {
  318.         /* init the noise generator */
  319.         if (s->use_exp_vlc)
  320.             s->noise_mult = 0.02;
  321.         else
  322.             s->noise_mult = 0.04;
  323.  
  324. #ifdef TRACE
  325.         for (i = 0; i < NOISE_TAB_SIZE; i++)
  326.             s->noise_table[i] = 1.0 * s->noise_mult;
  327. #else
  328.         {
  329.             unsigned int seed;
  330.             float norm;
  331.             seed = 1;
  332.             norm = (1.0 / (float) (1LL << 31)) * sqrt(3) * s->noise_mult;
  333.             for (i = 0; i < NOISE_TAB_SIZE; i++) {
  334.                 seed              = seed * 314159 + 1;
  335.                 s->noise_table[i] = (float) ((int) seed) * norm;
  336.             }
  337.         }
  338. #endif /* TRACE */
  339.     }
  340.  
  341.     s->fdsp = avpriv_float_dsp_alloc(avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_BITEXACT);
  342.     if (!s->fdsp)
  343.         return AVERROR(ENOMEM);
  344.  
  345.     /* choose the VLC tables for the coefficients */
  346.     coef_vlc_table = 2;
  347.     if (avctx->sample_rate >= 32000) {
  348.         if (bps1 < 0.72)
  349.             coef_vlc_table = 0;
  350.         else if (bps1 < 1.16)
  351.             coef_vlc_table = 1;
  352.     }
  353.     s->coef_vlcs[0] = &coef_vlcs[coef_vlc_table * 2];
  354.     s->coef_vlcs[1] = &coef_vlcs[coef_vlc_table * 2 + 1];
  355.     ret = init_coef_vlc(&s->coef_vlc[0], &s->run_table[0], &s->level_table[0],
  356.                         &s->int_table[0], s->coef_vlcs[0]);
  357.     if (ret < 0)
  358.         return ret;
  359.  
  360.     return init_coef_vlc(&s->coef_vlc[1], &s->run_table[1], &s->level_table[1],
  361.                          &s->int_table[1], s->coef_vlcs[1]);
  362. }
  363.  
  364. int ff_wma_total_gain_to_bits(int total_gain)
  365. {
  366.     if (total_gain < 15)
  367.         return 13;
  368.     else if (total_gain < 32)
  369.         return 12;
  370.     else if (total_gain < 40)
  371.         return 11;
  372.     else if (total_gain < 45)
  373.         return 10;
  374.     else
  375.         return  9;
  376. }
  377.  
  378. int ff_wma_end(AVCodecContext *avctx)
  379. {
  380.     WMACodecContext *s = avctx->priv_data;
  381.     int i;
  382.  
  383.     for (i = 0; i < s->nb_block_sizes; i++)
  384.         ff_mdct_end(&s->mdct_ctx[i]);
  385.  
  386.     if (s->use_exp_vlc)
  387.         ff_free_vlc(&s->exp_vlc);
  388.     if (s->use_noise_coding)
  389.         ff_free_vlc(&s->hgain_vlc);
  390.     for (i = 0; i < 2; i++) {
  391.         ff_free_vlc(&s->coef_vlc[i]);
  392.         av_freep(&s->run_table[i]);
  393.         av_freep(&s->level_table[i]);
  394.         av_freep(&s->int_table[i]);
  395.     }
  396.     av_freep(&s->fdsp);
  397.  
  398.     return 0;
  399. }
  400.  
  401. /**
  402.  * Decode an uncompressed coefficient.
  403.  * @param gb GetBitContext
  404.  * @return the decoded coefficient
  405.  */
  406. unsigned int ff_wma_get_large_val(GetBitContext *gb)
  407. {
  408.     /** consumes up to 34 bits */
  409.     int n_bits = 8;
  410.     /** decode length */
  411.     if (get_bits1(gb)) {
  412.         n_bits += 8;
  413.         if (get_bits1(gb)) {
  414.             n_bits += 8;
  415.             if (get_bits1(gb))
  416.                 n_bits += 7;
  417.         }
  418.     }
  419.     return get_bits_long(gb, n_bits);
  420. }
  421.  
  422. /**
  423.  * Decode run level compressed coefficients.
  424.  * @param avctx codec context
  425.  * @param gb bitstream reader context
  426.  * @param vlc vlc table for get_vlc2
  427.  * @param level_table level codes
  428.  * @param run_table run codes
  429.  * @param version 0 for wma1,2 1 for wmapro
  430.  * @param ptr output buffer
  431.  * @param offset offset in the output buffer
  432.  * @param num_coefs number of input coefficents
  433.  * @param block_len input buffer length (2^n)
  434.  * @param frame_len_bits number of bits for escaped run codes
  435.  * @param coef_nb_bits number of bits for escaped level codes
  436.  * @return 0 on success, -1 otherwise
  437.  */
  438. int ff_wma_run_level_decode(AVCodecContext *avctx, GetBitContext *gb,
  439.                             VLC *vlc, const float *level_table,
  440.                             const uint16_t *run_table, int version,
  441.                             WMACoef *ptr, int offset, int num_coefs,
  442.                             int block_len, int frame_len_bits,
  443.                             int coef_nb_bits)
  444. {
  445.     int code, level, sign;
  446.     const uint32_t *ilvl = (const uint32_t *) level_table;
  447.     uint32_t *iptr = (uint32_t *) ptr;
  448.     const unsigned int coef_mask = block_len - 1;
  449.     for (; offset < num_coefs; offset++) {
  450.         code = get_vlc2(gb, vlc->table, VLCBITS, VLCMAX);
  451.         if (code > 1) {
  452.             /** normal code */
  453.             offset                  += run_table[code];
  454.             sign                     = get_bits1(gb) - 1;
  455.             iptr[offset & coef_mask] = ilvl[code] ^ (sign & 0x80000000);
  456.         } else if (code == 1) {
  457.             /** EOB */
  458.             break;
  459.         } else {
  460.             /** escape */
  461.             if (!version) {
  462.                 level = get_bits(gb, coef_nb_bits);
  463.                 /** NOTE: this is rather suboptimal. reading
  464.                  *  block_len_bits would be better */
  465.                 offset += get_bits(gb, frame_len_bits);
  466.             } else {
  467.                 level = ff_wma_get_large_val(gb);
  468.                 /** escape decode */
  469.                 if (get_bits1(gb)) {
  470.                     if (get_bits1(gb)) {
  471.                         if (get_bits1(gb)) {
  472.                             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
  473.                                    "broken escape sequence\n");
  474.                             return -1;
  475.                         } else
  476.                             offset += get_bits(gb, frame_len_bits) + 4;
  477.                     } else
  478.                         offset += get_bits(gb, 2) + 1;
  479.                 }
  480.             }
  481.             sign                    = get_bits1(gb) - 1;
  482.             ptr[offset & coef_mask] = (level ^ sign) - sign;
  483.         }
  484.     }
  485.     /** NOTE: EOB can be omitted */
  486.     if (offset > num_coefs) {
  487.         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
  488.                "overflow (%d > %d) in spectral RLE, ignoring\n",
  489.                offset,
  490.                num_coefs
  491.               );
  492.         return -1;
  493.     }
  494.  
  495.     return 0;
  496. }
  497.