Subversion Repositories Kolibri OS

Rev

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