Subversion Repositories Kolibri OS

Rev

Blame | Last modification | View Log | RSS feed

  1. /*
  2.  * WMA compatible encoder
  3.  * Copyright (c) 2007 Michael Niedermayer
  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 "wma.h"
  27. #include "libavutil/avassert.h"
  28.  
  29.  
  30. static av_cold int encode_init(AVCodecContext *avctx)
  31. {
  32.     WMACodecContext *s = avctx->priv_data;
  33.     int i, flags1, flags2, block_align;
  34.     uint8_t *extradata;
  35.  
  36.     s->avctx = avctx;
  37.  
  38.     if (avctx->channels > MAX_CHANNELS) {
  39.         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
  40.                "too many channels: got %i, need %i or fewer\n",
  41.                avctx->channels, MAX_CHANNELS);
  42.         return AVERROR(EINVAL);
  43.     }
  44.  
  45.     if (avctx->sample_rate > 48000) {
  46.         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "sample rate is too high: %d > 48kHz\n",
  47.                avctx->sample_rate);
  48.         return AVERROR(EINVAL);
  49.     }
  50.  
  51.     if (avctx->bit_rate < 24 * 1000) {
  52.         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
  53.                "bitrate too low: got %i, need 24000 or higher\n",
  54.                avctx->bit_rate);
  55.         return AVERROR(EINVAL);
  56.     }
  57.  
  58.     /* extract flag infos */
  59.     flags1 = 0;
  60.     flags2 = 1;
  61.     if (avctx->codec->id == AV_CODEC_ID_WMAV1) {
  62.         extradata             = av_malloc(4);
  63.         if (!extradata)
  64.             return AVERROR(ENOMEM);
  65.         avctx->extradata_size = 4;
  66.         AV_WL16(extradata, flags1);
  67.         AV_WL16(extradata + 2, flags2);
  68.     } else if (avctx->codec->id == AV_CODEC_ID_WMAV2) {
  69.         extradata             = av_mallocz(10);
  70.         if (!extradata)
  71.             return AVERROR(ENOMEM);
  72.         avctx->extradata_size = 10;
  73.         AV_WL32(extradata, flags1);
  74.         AV_WL16(extradata + 4, flags2);
  75.     } else {
  76.         av_assert0(0);
  77.     }
  78.     avctx->extradata          = extradata;
  79.     s->use_exp_vlc            = flags2 & 0x0001;
  80.     s->use_bit_reservoir      = flags2 & 0x0002;
  81.     s->use_variable_block_len = flags2 & 0x0004;
  82.     if (avctx->channels == 2)
  83.         s->ms_stereo = 1;
  84.  
  85.     ff_wma_init(avctx, flags2);
  86.  
  87.     /* init MDCT */
  88.     for (i = 0; i < s->nb_block_sizes; i++)
  89.         ff_mdct_init(&s->mdct_ctx[i], s->frame_len_bits - i + 1, 0, 1.0);
  90.  
  91.     block_align        = avctx->bit_rate * (int64_t) s->frame_len /
  92.                          (avctx->sample_rate * 8);
  93.     block_align        = FFMIN(block_align, MAX_CODED_SUPERFRAME_SIZE);
  94.     avctx->block_align = block_align;
  95.     avctx->frame_size = avctx->initial_padding = s->frame_len;
  96.  
  97.     return 0;
  98. }
  99.  
  100. static void apply_window_and_mdct(AVCodecContext *avctx, const AVFrame *frame)
  101. {
  102.     WMACodecContext *s = avctx->priv_data;
  103.     float **audio      = (float **) frame->extended_data;
  104.     int len            = frame->nb_samples;
  105.     int window_index   = s->frame_len_bits - s->block_len_bits;
  106.     FFTContext *mdct   = &s->mdct_ctx[window_index];
  107.     int ch;
  108.     const float *win   = s->windows[window_index];
  109.     int window_len     = 1 << s->block_len_bits;
  110.     float n            = 2.0 * 32768.0 / window_len;
  111.  
  112.     for (ch = 0; ch < avctx->channels; ch++) {
  113.         memcpy(s->output, s->frame_out[ch], window_len * sizeof(*s->output));
  114.         s->fdsp->vector_fmul_scalar(s->frame_out[ch], audio[ch], n, len);
  115.         s->fdsp->vector_fmul_reverse(&s->output[window_len], s->frame_out[ch],
  116.                                     win, len);
  117.         s->fdsp->vector_fmul(s->frame_out[ch], s->frame_out[ch], win, len);
  118.         mdct->mdct_calc(mdct, s->coefs[ch], s->output);
  119.     }
  120. }
  121.  
  122. // FIXME use for decoding too
  123. static void init_exp(WMACodecContext *s, int ch, const int *exp_param)
  124. {
  125.     int n;
  126.     const uint16_t *ptr;
  127.     float v, *q, max_scale, *q_end;
  128.  
  129.     ptr       = s->exponent_bands[s->frame_len_bits - s->block_len_bits];
  130.     q         = s->exponents[ch];
  131.     q_end     = q + s->block_len;
  132.     max_scale = 0;
  133.     while (q < q_end) {
  134.         /* XXX: use a table */
  135.         v         = pow(10, *exp_param++ *(1.0 / 16.0));
  136.         max_scale = FFMAX(max_scale, v);
  137.         n         = *ptr++;
  138.         do {
  139.             *q++ = v;
  140.         } while (--n);
  141.     }
  142.     s->max_exponent[ch] = max_scale;
  143. }
  144.  
  145. static void encode_exp_vlc(WMACodecContext *s, int ch, const int *exp_param)
  146. {
  147.     int last_exp;
  148.     const uint16_t *ptr;
  149.     float *q, *q_end;
  150.  
  151.     ptr   = s->exponent_bands[s->frame_len_bits - s->block_len_bits];
  152.     q     = s->exponents[ch];
  153.     q_end = q + s->block_len;
  154.     if (s->version == 1) {
  155.         last_exp = *exp_param++;
  156.         av_assert0(last_exp - 10 >= 0 && last_exp - 10 < 32);
  157.         put_bits(&s->pb, 5, last_exp - 10);
  158.         q += *ptr++;
  159.     } else
  160.         last_exp = 36;
  161.     while (q < q_end) {
  162.         int exp  = *exp_param++;
  163.         int code = exp - last_exp + 60;
  164.         av_assert1(code >= 0 && code < 120);
  165.         put_bits(&s->pb, ff_aac_scalefactor_bits[code],
  166.                  ff_aac_scalefactor_code[code]);
  167.         /* XXX: use a table */
  168.         q       += *ptr++;
  169.         last_exp = exp;
  170.     }
  171. }
  172.  
  173. static int encode_block(WMACodecContext *s, float (*src_coefs)[BLOCK_MAX_SIZE],
  174.                         int total_gain)
  175. {
  176.     int v, bsize, ch, coef_nb_bits, parse_exponents;
  177.     float mdct_norm;
  178.     int nb_coefs[MAX_CHANNELS];
  179.     static const int fixed_exp[25] = {
  180.         20, 20, 20, 20, 20,
  181.         20, 20, 20, 20, 20,
  182.         20, 20, 20, 20, 20,
  183.         20, 20, 20, 20, 20,
  184.         20, 20, 20, 20, 20
  185.     };
  186.  
  187.     // FIXME remove duplication relative to decoder
  188.     if (s->use_variable_block_len) {
  189.         av_assert0(0); // FIXME not implemented
  190.     } else {
  191.         /* fixed block len */
  192.         s->next_block_len_bits = s->frame_len_bits;
  193.         s->prev_block_len_bits = s->frame_len_bits;
  194.         s->block_len_bits      = s->frame_len_bits;
  195.     }
  196.  
  197.     s->block_len = 1 << s->block_len_bits;
  198. //     av_assert0((s->block_pos + s->block_len) <= s->frame_len);
  199.     bsize = s->frame_len_bits - s->block_len_bits;
  200.  
  201.     // FIXME factor
  202.     v = s->coefs_end[bsize] - s->coefs_start;
  203.     for (ch = 0; ch < s->avctx->channels; ch++)
  204.         nb_coefs[ch] = v;
  205.     {
  206.         int n4 = s->block_len / 2;
  207.         mdct_norm = 1.0 / (float) n4;
  208.         if (s->version == 1)
  209.             mdct_norm *= sqrt(n4);
  210.     }
  211.  
  212.     if (s->avctx->channels == 2)
  213.         put_bits(&s->pb, 1, !!s->ms_stereo);
  214.  
  215.     for (ch = 0; ch < s->avctx->channels; ch++) {
  216.         // FIXME only set channel_coded when needed, instead of always
  217.         s->channel_coded[ch] = 1;
  218.         if (s->channel_coded[ch])
  219.             init_exp(s, ch, fixed_exp);
  220.     }
  221.  
  222.     for (ch = 0; ch < s->avctx->channels; ch++) {
  223.         if (s->channel_coded[ch]) {
  224.             WMACoef *coefs1;
  225.             float *coefs, *exponents, mult;
  226.             int i, n;
  227.  
  228.             coefs1    = s->coefs1[ch];
  229.             exponents = s->exponents[ch];
  230.             mult      = pow(10, total_gain * 0.05) / s->max_exponent[ch];
  231.             mult     *= mdct_norm;
  232.             coefs     = src_coefs[ch];
  233.             if (s->use_noise_coding && 0) {
  234.                 av_assert0(0); // FIXME not implemented
  235.             } else {
  236.                 coefs += s->coefs_start;
  237.                 n      = nb_coefs[ch];
  238.                 for (i = 0; i < n; i++) {
  239.                     double t = *coefs++ / (exponents[i] * mult);
  240.                     if (t < -32768 || t > 32767)
  241.                         return -1;
  242.  
  243.                     coefs1[i] = lrint(t);
  244.                 }
  245.             }
  246.         }
  247.     }
  248.  
  249.     v = 0;
  250.     for (ch = 0; ch < s->avctx->channels; ch++) {
  251.         int a = s->channel_coded[ch];
  252.         put_bits(&s->pb, 1, a);
  253.         v |= a;
  254.     }
  255.  
  256.     if (!v)
  257.         return 1;
  258.  
  259.     for (v = total_gain - 1; v >= 127; v -= 127)
  260.         put_bits(&s->pb, 7, 127);
  261.     put_bits(&s->pb, 7, v);
  262.  
  263.     coef_nb_bits = ff_wma_total_gain_to_bits(total_gain);
  264.  
  265.     if (s->use_noise_coding) {
  266.         for (ch = 0; ch < s->avctx->channels; ch++) {
  267.             if (s->channel_coded[ch]) {
  268.                 int i, n;
  269.                 n = s->exponent_high_sizes[bsize];
  270.                 for (i = 0; i < n; i++) {
  271.                     put_bits(&s->pb, 1, s->high_band_coded[ch][i] = 0);
  272.                     if (0)
  273.                         nb_coefs[ch] -= s->exponent_high_bands[bsize][i];
  274.                 }
  275.             }
  276.         }
  277.     }
  278.  
  279.     parse_exponents = 1;
  280.     if (s->block_len_bits != s->frame_len_bits)
  281.         put_bits(&s->pb, 1, parse_exponents);
  282.  
  283.     if (parse_exponents) {
  284.         for (ch = 0; ch < s->avctx->channels; ch++) {
  285.             if (s->channel_coded[ch]) {
  286.                 if (s->use_exp_vlc) {
  287.                     encode_exp_vlc(s, ch, fixed_exp);
  288.                 } else {
  289.                     av_assert0(0); // FIXME not implemented
  290. //                    encode_exp_lsp(s, ch);
  291.                 }
  292.             }
  293.         }
  294.     } else
  295.         av_assert0(0); // FIXME not implemented
  296.  
  297.     for (ch = 0; ch < s->avctx->channels; ch++) {
  298.         if (s->channel_coded[ch]) {
  299.             int run, tindex;
  300.             WMACoef *ptr, *eptr;
  301.             tindex = (ch == 1 && s->ms_stereo);
  302.             ptr    = &s->coefs1[ch][0];
  303.             eptr   = ptr + nb_coefs[ch];
  304.  
  305.             run = 0;
  306.             for (; ptr < eptr; ptr++) {
  307.                 if (*ptr) {
  308.                     int level     = *ptr;
  309.                     int abs_level = FFABS(level);
  310.                     int code      = 0;
  311.                     if (abs_level <= s->coef_vlcs[tindex]->max_level)
  312.                         if (run < s->coef_vlcs[tindex]->levels[abs_level - 1])
  313.                             code = run + s->int_table[tindex][abs_level - 1];
  314.  
  315.                     av_assert2(code < s->coef_vlcs[tindex]->n);
  316.                     put_bits(&s->pb, s->coef_vlcs[tindex]->huffbits[code],
  317.                              s->coef_vlcs[tindex]->huffcodes[code]);
  318.  
  319.                     if (code == 0) {
  320.                         if (1 << coef_nb_bits <= abs_level)
  321.                             return -1;
  322.  
  323.                         put_bits(&s->pb, coef_nb_bits, abs_level);
  324.                         put_bits(&s->pb, s->frame_len_bits, run);
  325.                     }
  326.                     // FIXME the sign is flipped somewhere
  327.                     put_bits(&s->pb, 1, level < 0);
  328.                     run = 0;
  329.                 } else
  330.                     run++;
  331.             }
  332.             if (run)
  333.                 put_bits(&s->pb, s->coef_vlcs[tindex]->huffbits[1],
  334.                          s->coef_vlcs[tindex]->huffcodes[1]);
  335.         }
  336.         if (s->version == 1 && s->avctx->channels >= 2)
  337.             avpriv_align_put_bits(&s->pb);
  338.     }
  339.     return 0;
  340. }
  341.  
  342. static int encode_frame(WMACodecContext *s, float (*src_coefs)[BLOCK_MAX_SIZE],
  343.                         uint8_t *buf, int buf_size, int total_gain)
  344. {
  345.     init_put_bits(&s->pb, buf, buf_size);
  346.  
  347.     if (s->use_bit_reservoir)
  348.         av_assert0(0); // FIXME not implemented
  349.     else if (encode_block(s, src_coefs, total_gain) < 0)
  350.         return INT_MAX;
  351.  
  352.     avpriv_align_put_bits(&s->pb);
  353.  
  354.     return put_bits_count(&s->pb) / 8 - s->avctx->block_align;
  355. }
  356.  
  357. static int encode_superframe(AVCodecContext *avctx, AVPacket *avpkt,
  358.                              const AVFrame *frame, int *got_packet_ptr)
  359. {
  360.     WMACodecContext *s = avctx->priv_data;
  361.     int i, total_gain, ret, error;
  362.  
  363.     s->block_len_bits = s->frame_len_bits; // required by non variable block len
  364.     s->block_len      = 1 << s->block_len_bits;
  365.  
  366.     apply_window_and_mdct(avctx, frame);
  367.  
  368.     if (s->ms_stereo) {
  369.         float a, b;
  370.         int i;
  371.  
  372.         for (i = 0; i < s->block_len; i++) {
  373.             a              = s->coefs[0][i] * 0.5;
  374.             b              = s->coefs[1][i] * 0.5;
  375.             s->coefs[0][i] = a + b;
  376.             s->coefs[1][i] = a - b;
  377.         }
  378.     }
  379.  
  380.     if ((ret = ff_alloc_packet2(avctx, avpkt, 2 * MAX_CODED_SUPERFRAME_SIZE, 0)) < 0)
  381.         return ret;
  382.  
  383.     total_gain = 128;
  384.     for (i = 64; i; i >>= 1) {
  385.         error = encode_frame(s, s->coefs, avpkt->data, avpkt->size,
  386.                                  total_gain - i);
  387.         if (error <= 0)
  388.             total_gain -= i;
  389.     }
  390.  
  391.     while(total_gain <= 128 && error > 0)
  392.         error = encode_frame(s, s->coefs, avpkt->data, avpkt->size, total_gain++);
  393.     if (error > 0) {
  394.         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid input data or requested bitrate too low, cannot encode\n");
  395.         avpkt->size = 0;
  396.         return AVERROR(EINVAL);
  397.     }
  398.     av_assert0((put_bits_count(&s->pb) & 7) == 0);
  399.     i= avctx->block_align - (put_bits_count(&s->pb)+7)/8;
  400.     av_assert0(i>=0);
  401.     while(i--)
  402.         put_bits(&s->pb, 8, 'N');
  403.  
  404.     flush_put_bits(&s->pb);
  405.     av_assert0(put_bits_ptr(&s->pb) - s->pb.buf == avctx->block_align);
  406.  
  407.     if (frame->pts != AV_NOPTS_VALUE)
  408.         avpkt->pts = frame->pts - ff_samples_to_time_base(avctx, avctx->initial_padding);
  409.  
  410.     avpkt->size     = avctx->block_align;
  411.     *got_packet_ptr = 1;
  412.     return 0;
  413. }
  414.  
  415. #if CONFIG_WMAV1_ENCODER
  416. AVCodec ff_wmav1_encoder = {
  417.     .name           = "wmav1",
  418.     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Windows Media Audio 1"),
  419.     .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
  420.     .id             = AV_CODEC_ID_WMAV1,
  421.     .priv_data_size = sizeof(WMACodecContext),
  422.     .init           = encode_init,
  423.     .encode2        = encode_superframe,
  424.     .close          = ff_wma_end,
  425.     .sample_fmts    = (const enum AVSampleFormat[]) { AV_SAMPLE_FMT_FLTP,
  426.                                                       AV_SAMPLE_FMT_NONE },
  427. };
  428. #endif
  429. #if CONFIG_WMAV2_ENCODER
  430. AVCodec ff_wmav2_encoder = {
  431.     .name           = "wmav2",
  432.     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Windows Media Audio 2"),
  433.     .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
  434.     .id             = AV_CODEC_ID_WMAV2,
  435.     .priv_data_size = sizeof(WMACodecContext),
  436.     .init           = encode_init,
  437.     .encode2        = encode_superframe,
  438.     .close          = ff_wma_end,
  439.     .sample_fmts    = (const enum AVSampleFormat[]) { AV_SAMPLE_FMT_FLTP,
  440.                                                       AV_SAMPLE_FMT_NONE },
  441. };
  442. #endif
  443.