shorten.c
上传用户:wstnjxml
上传日期:2014-04-03
资源大小:7248k
文件大小:16k
源码类别:

Windows CE

开发平台:

C/C++

  1. /*
  2.  * Shorten decoder
  3.  * Copyright (c) 2005 Jeff Muizelaar
  4.  *
  5.  * This library is free software; you can redistribute it and/or
  6.  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
  7.  * License as published by the Free Software Foundation; either
  8.  * version 2 of the License, or (at your option) any later version.
  9.  *
  10.  * This library is distributed in the hope that it will be useful,
  11.  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  12.  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  13.  * Lesser General Public License for more details.
  14.  *
  15.  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  16.  * License along with this library; if not, write to the Free Software
  17.  * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
  18.  */
  19. /**
  20.  * @file shorten.c
  21.  * Shorten decoder
  22.  * @author Jeff Muizelaar
  23.  *
  24.  */
  25. #define DEBUG
  26. #include <limits.h>
  27. #include "avcodec.h"
  28. #include "bitstream.h"
  29. #include "golomb.h"
  30. #define MAX_CHANNELS 8
  31. #define MAX_BLOCKSIZE 65535
  32. #define OUT_BUFFER_SIZE 16384
  33. #define ULONGSIZE 2
  34. #define WAVE_FORMAT_PCM 0x0001
  35. #define DEFAULT_BLOCK_SIZE 256
  36. #define TYPESIZE 4
  37. #define CHANSIZE 0
  38. #define LPCQSIZE 2
  39. #define ENERGYSIZE 3
  40. #define BITSHIFTSIZE 2
  41. #define TYPE_S16HL 3
  42. #define TYPE_S16LH 5
  43. #define NWRAP 3
  44. #define NSKIPSIZE 1
  45. #define LPCQUANT 5
  46. #define V2LPCQOFFSET (1 << LPCQUANT)
  47. #define FNSIZE 2
  48. #define FN_DIFF0        0
  49. #define FN_DIFF1        1
  50. #define FN_DIFF2        2
  51. #define FN_DIFF3        3
  52. #define FN_QUIT         4
  53. #define FN_BLOCKSIZE    5
  54. #define FN_BITSHIFT     6
  55. #define FN_QLPC         7
  56. #define FN_ZERO         8
  57. #define FN_VERBATIM     9
  58. #define VERBATIM_CKSIZE_SIZE 5
  59. #define VERBATIM_BYTE_SIZE 8
  60. #define CANONICAL_HEADER_SIZE 44
  61. typedef struct ShortenContext {
  62.     AVCodecContext *avctx;
  63.     GetBitContext gb;
  64.     int min_framesize, max_framesize;
  65.     int channels;
  66.     int32_t *decoded[MAX_CHANNELS];
  67.     int32_t *offset[MAX_CHANNELS];
  68.     uint8_t *bitstream;
  69.     int bitstream_size;
  70.     int bitstream_index;
  71.     int allocated_bitstream_size;
  72.     int header_size;
  73.     uint8_t header[OUT_BUFFER_SIZE];
  74.     int version;
  75.     int cur_chan;
  76.     int bitshift;
  77.     int nmean;
  78.     int internal_ftype;
  79.     int nwrap;
  80.     int blocksize;
  81.     int bitindex;
  82.     int32_t lpcqoffset;
  83. } ShortenContext;
  84. static int shorten_decode_init(AVCodecContext * avctx)
  85. {
  86.     ShortenContext *s = avctx->priv_data;
  87.     s->avctx = avctx;
  88.     return 0;
  89. }
  90. static void allocate_buffers(ShortenContext *s)
  91. {
  92.     int i, chan;
  93.     for (chan=0; chan<s->channels; chan++) {
  94.         s->offset[chan] = av_realloc(s->offset[chan], sizeof(int32_t)*FFMAX(1, s->nmean));
  95.         s->decoded[chan] = av_realloc(s->decoded[chan], sizeof(int32_t)*(s->blocksize + s->nwrap));
  96.         for (i=0; i<s->nwrap; i++)
  97.             s->decoded[chan][i] = 0;
  98.         s->decoded[chan] += s->nwrap;
  99.     }
  100. }
  101. static inline unsigned int get_uint(ShortenContext *s, int k)
  102. {
  103.     if (s->version != 0)
  104.         k = get_ur_golomb_shorten(&s->gb, ULONGSIZE);
  105.     return get_ur_golomb_shorten(&s->gb, k);
  106. }
  107. static void fix_bitshift(ShortenContext *s, int32_t *buffer)
  108. {
  109.     int i;
  110.     if (s->bitshift != 0)
  111.         for (i = 0; i < s->blocksize; i++)
  112.             buffer[s->nwrap + i] <<= s->bitshift;
  113. }
  114. static void init_offset(ShortenContext *s)
  115. {
  116.     int32_t mean = 0;
  117.     int  chan, i;
  118.     int nblock = FFMAX(1, s->nmean);
  119.     /* initialise offset */
  120.     switch (s->internal_ftype)
  121.     {
  122.         case TYPE_S16HL:
  123.         case TYPE_S16LH:
  124.             mean = 0;
  125.             break;
  126.         default:
  127.             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "unknown audio type");
  128.             abort();
  129.     }
  130.     for (chan = 0; chan < s->channels; chan++)
  131.         for (i = 0; i < nblock; i++)
  132.             s->offset[chan][i] = mean;
  133. }
  134. static int inline get_le32(GetBitContext *gb)
  135. {
  136.     return bswap_32(get_bits_long(gb, 32));
  137. }
  138. static short inline get_le16(GetBitContext *gb)
  139. {
  140.     return bswap_16(get_bits_long(gb, 16));
  141. }
  142. static int decode_wave_header(AVCodecContext *avctx, uint8_t *header, int header_size)
  143. {
  144.     GetBitContext hb;
  145.     int len;
  146.     int chunk_size;
  147.     short wave_format;
  148.     init_get_bits(&hb, header, header_size*8);
  149.     if (get_le32(&hb) != MKTAG('R','I','F','F')) {
  150.         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "missing RIFF tagn");
  151.         return -1;
  152.     }
  153.     chunk_size = get_le32(&hb);
  154.     if (get_le32(&hb) != MKTAG('W','A','V','E')) {
  155.         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "missing WAVE tagn");
  156.         return -1;
  157.     }
  158.     while (get_le32(&hb) != MKTAG('f','m','t',' ')) {
  159.         len = get_le32(&hb);
  160.         skip_bits(&hb, 8*len);
  161.     }
  162.     len = get_le32(&hb);
  163.     if (len < 16) {
  164.         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "fmt chunk was too shortn");
  165.         return -1;
  166.     }
  167.     wave_format = get_le16(&hb);
  168.     switch (wave_format) {
  169.         case WAVE_FORMAT_PCM:
  170.             break;
  171.         default:
  172.             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "unsupported wave formatn");
  173.             return -1;
  174.     }
  175.     avctx->channels = get_le16(&hb);
  176.     avctx->sample_rate = get_le32(&hb);
  177.     avctx->bit_rate = get_le32(&hb) * 8;
  178.     avctx->block_align = get_le16(&hb);
  179.     avctx->bits_per_sample = get_le16(&hb);
  180.     if (avctx->bits_per_sample != 16) {
  181.         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "unsupported number of bits per samplen");
  182.         return -1;
  183.     }
  184.     len -= 16;
  185.     if (len > 0)
  186.         av_log(avctx, AV_LOG_INFO, "%d header bytes unparsedn", len);
  187.     return 0;
  188. }
  189. static int16_t * interleave_buffer(int16_t *samples, int nchan, int blocksize, int32_t **buffer) {
  190.     int i, chan;
  191.     for (i=0; i<blocksize; i++)
  192.         for (chan=0; chan < nchan; chan++)
  193.             *samples++ = FFMIN(buffer[chan][i], 32768);
  194.     return samples;
  195. }
  196. static void decode_subframe_lpc(ShortenContext *s, int channel, int residual_size, int pred_order)
  197. {
  198.     int sum, i, j;
  199.     int coeffs[pred_order];
  200.     for (i=0; i<pred_order; i++)
  201.         coeffs[i] = get_sr_golomb_shorten(&s->gb, LPCQUANT);
  202.     for (i=0; i < s->blocksize; i++) {
  203.         sum = s->lpcqoffset;
  204.         for (j=0; j<pred_order; j++)
  205.             sum += coeffs[j] * s->decoded[channel][i-j-1];
  206.         s->decoded[channel][i] = get_sr_golomb_shorten(&s->gb, residual_size) + (sum >> LPCQUANT);
  207.     }
  208. }
  209. static int shorten_decode_frame(AVCodecContext *avctx,
  210.         void *data, int *data_size,
  211.         uint8_t *buf, int buf_size)
  212. {
  213.     ShortenContext *s = avctx->priv_data;
  214.     int i, input_buf_size = 0;
  215.     int16_t *samples = data;
  216.     if(s->max_framesize == 0){
  217.         s->max_framesize= 1024; // should hopefully be enough for the first header
  218.         s->bitstream= av_fast_realloc(s->bitstream, &s->allocated_bitstream_size, s->max_framesize);
  219.     }
  220.     if(1 && s->max_framesize){//FIXME truncated
  221.         buf_size= FFMIN(buf_size, s->max_framesize - s->bitstream_size);
  222.         input_buf_size= buf_size;
  223.         if(s->bitstream_index + s->bitstream_size + buf_size > s->allocated_bitstream_size){
  224.             //                printf("memmoven");
  225.             memmove(s->bitstream, &s->bitstream[s->bitstream_index], s->bitstream_size);
  226.             s->bitstream_index=0;
  227.         }
  228.         memcpy(&s->bitstream[s->bitstream_index + s->bitstream_size], buf, buf_size);
  229.         buf= &s->bitstream[s->bitstream_index];
  230.         buf_size += s->bitstream_size;
  231.         s->bitstream_size= buf_size;
  232.         if(buf_size < s->max_framesize){
  233.             //dprintf("wanna more data ... %dn", buf_size);
  234.             return input_buf_size;
  235.         }
  236.     }
  237.     init_get_bits(&s->gb, buf, buf_size*8);
  238.     get_bits(&s->gb, s->bitindex);
  239.     if (!s->blocksize)
  240.     {
  241.         int maxnlpc = 0;
  242.         /* shorten signature */
  243.         if (get_bits_long(&s->gb, 32) != bswap_32(ff_get_fourcc("ajkg"))) {
  244.             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "missing shorten magic 'ajkg'n");
  245.             return -1;
  246.         }
  247.         s->lpcqoffset = 0;
  248.         s->blocksize = DEFAULT_BLOCK_SIZE;
  249.         s->channels = 1;
  250.         s->nmean = -1;
  251.         s->version = get_bits(&s->gb, 8);
  252.         s->internal_ftype = get_uint(s, TYPESIZE);
  253.         s->channels = get_uint(s, CHANSIZE);
  254.         if (s->channels > MAX_CHANNELS) {
  255.             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "too many channels: %dn", s->channels);
  256.             return -1;
  257.         }
  258.         /* get blocksize if version > 0 */
  259.         if (s->version > 0) {
  260.             int skip_bytes;
  261.             s->blocksize = get_uint(s, av_log2(DEFAULT_BLOCK_SIZE));
  262.             maxnlpc = get_uint(s, LPCQSIZE);
  263.             s->nmean = get_uint(s, 0);
  264.             skip_bytes = get_uint(s, NSKIPSIZE);
  265.             for (i=0; i<skip_bytes; i++) {
  266.                 skip_bits(&s->gb, 8);
  267.             }
  268.         }
  269.         s->nwrap = FFMAX(NWRAP, maxnlpc);
  270.         allocate_buffers(s);
  271.         init_offset(s);
  272.         if (s->version > 1)
  273.             s->lpcqoffset = V2LPCQOFFSET;
  274.         if (get_ur_golomb_shorten(&s->gb, FNSIZE) != FN_VERBATIM) {
  275.             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "missing verbatim section at begining of streamn");
  276.             return -1;
  277.         }
  278.         s->header_size = get_ur_golomb_shorten(&s->gb, VERBATIM_CKSIZE_SIZE);
  279.         if (s->header_size >= OUT_BUFFER_SIZE || s->header_size < CANONICAL_HEADER_SIZE) {
  280.             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "header is wrong size: %dn", s->header_size);
  281.             return -1;
  282.         }
  283.         for (i=0; i<s->header_size; i++)
  284.             s->header[i] = (char)get_ur_golomb_shorten(&s->gb, VERBATIM_BYTE_SIZE);
  285.         if (decode_wave_header(avctx, s->header, s->header_size) < 0)
  286.             return -1;
  287.         s->cur_chan = 0;
  288.         s->bitshift = 0;
  289.     }
  290.     else
  291.     {
  292.         int cmd;
  293.         int len;
  294.         cmd = get_ur_golomb_shorten(&s->gb, FNSIZE);
  295.         switch (cmd) {
  296.             case FN_ZERO:
  297.             case FN_DIFF0:
  298.             case FN_DIFF1:
  299.             case FN_DIFF2:
  300.             case FN_DIFF3:
  301.             case FN_QLPC:
  302.                 {
  303.                     int residual_size = 0;
  304.                     int channel = s->cur_chan;
  305.                     int32_t coffset;
  306.                     if (cmd != FN_ZERO) {
  307.                         residual_size = get_ur_golomb_shorten(&s->gb, ENERGYSIZE);
  308.                         /* this is a hack as version 0 differed in defintion of get_sr_golomb_shorten */
  309.                         if (s->version == 0)
  310.                             residual_size--;
  311.                     }
  312.                     if (s->nmean == 0)
  313.                         coffset = s->offset[channel][0];
  314.                     else {
  315.                         int32_t sum = (s->version < 2) ? 0 : s->nmean / 2;
  316.                         for (i=0; i<s->nmean; i++)
  317.                             sum += s->offset[channel][i];
  318.                         coffset = sum / s->nmean;
  319.                         if (s->version >= 2)
  320.                             coffset >>= FFMIN(1, s->bitshift);
  321.                     }
  322.                     switch (cmd) {
  323.                         case FN_ZERO:
  324.                             for (i=0; i<s->blocksize; i++)
  325.                                 s->decoded[channel][i] = 0;
  326.                             break;
  327.                         case FN_DIFF0:
  328.                             for (i=0; i<s->blocksize; i++)
  329.                                 s->decoded[channel][i] = get_sr_golomb_shorten(&s->gb, residual_size) + coffset;
  330.                             break;
  331.                         case FN_DIFF1:
  332.                             for (i=0; i<s->blocksize; i++)
  333.                                 s->decoded[channel][i] = get_sr_golomb_shorten(&s->gb, residual_size) + s->decoded[channel][i - 1];
  334.                             break;
  335.                         case FN_DIFF2:
  336.                             for (i=0; i<s->blocksize; i++)
  337.                                 s->decoded[channel][i] = get_sr_golomb_shorten(&s->gb, residual_size) + 2*s->decoded[channel][i-1]
  338.                                                                                                       -   s->decoded[channel][i-2];
  339.                             break;
  340.                         case FN_DIFF3:
  341.                             for (i=0; i<s->blocksize; i++)
  342.                                 s->decoded[channel][i] = get_sr_golomb_shorten(&s->gb, residual_size) + 3*s->decoded[channel][i-1]
  343.                                                                                                       - 3*s->decoded[channel][i-2]
  344.                                                                                                       +   s->decoded[channel][i-3];
  345.                             break;
  346.                         case FN_QLPC:
  347.                             {
  348.                                 int pred_order = get_ur_golomb_shorten(&s->gb, LPCQSIZE);
  349.                                 for (i=0; i<pred_order; i++)
  350.                                     s->decoded[channel][i - pred_order] -= coffset;
  351.                                 decode_subframe_lpc(s, channel, residual_size, pred_order);
  352.                                 if (coffset != 0)
  353.                                     for (i=0; i < s->blocksize; i++)
  354.                                         s->decoded[channel][i] += coffset;
  355.                             }
  356.                     }
  357.                     if (s->nmean > 0) {
  358.                         int32_t sum = (s->version < 2) ? 0 : s->blocksize / 2;
  359.                         for (i=0; i<s->blocksize; i++)
  360.                             sum += s->decoded[channel][i];
  361.                         for (i=1; i<s->nmean; i++)
  362.                             s->offset[channel][i-1] = s->offset[channel][i];
  363.                         if (s->version < 2)
  364.                             s->offset[channel][s->nmean - 1] = sum / s->blocksize;
  365.                         else
  366.                             s->offset[channel][s->nmean - 1] = (sum / s->blocksize) << s->bitshift;
  367.                     }
  368.                     for (i=-s->nwrap; i<0; i++)
  369.                         s->decoded[channel][i] = s->decoded[channel][i + s->blocksize];
  370.                     fix_bitshift(s, s->decoded[channel]);
  371.                     s->cur_chan++;
  372.                     if (s->cur_chan == s->channels) {
  373.                         samples = interleave_buffer(samples, s->channels, s->blocksize, s->decoded);
  374.                         s->cur_chan = 0;
  375.                         goto frame_done;
  376.                     }
  377.                     break;
  378.                 }
  379.                 break;
  380.             case FN_VERBATIM:
  381.                 len = get_ur_golomb_shorten(&s->gb, VERBATIM_CKSIZE_SIZE);
  382.                 while (len--) {
  383.                     get_ur_golomb_shorten(&s->gb, VERBATIM_BYTE_SIZE);
  384.                 }
  385.                 break;
  386.             case FN_BITSHIFT:
  387.                 s->bitshift = get_ur_golomb_shorten(&s->gb, BITSHIFTSIZE);
  388.                 break;
  389.             case FN_BLOCKSIZE:
  390.                 s->blocksize = get_uint(s, av_log2(s->blocksize));
  391.                 break;
  392.             case FN_QUIT:
  393.                 return buf_size;
  394.                 break;
  395.             default:
  396.                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "unknown shorten function %dn", cmd);
  397.                 return -1;
  398.                 break;
  399.         }
  400.     }
  401. frame_done:
  402.     *data_size = (int8_t *)samples - (int8_t *)data;
  403.     //    s->last_blocksize = s->blocksize;
  404.     s->bitindex = get_bits_count(&s->gb) - 8*((get_bits_count(&s->gb))/8);
  405.     i= (get_bits_count(&s->gb))/8;
  406.     if (i > buf_size) {
  407.         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "overread: %dn", i - buf_size);
  408.         s->bitstream_size=0;
  409.         s->bitstream_index=0;
  410.         return -1;
  411.     }
  412.     if (s->bitstream_size) {
  413.         s->bitstream_index += i;
  414.         s->bitstream_size  -= i;
  415.         return input_buf_size;
  416.     } else
  417.         return i;
  418. }
  419. static int shorten_decode_close(AVCodecContext *avctx)
  420. {
  421.     ShortenContext *s = avctx->priv_data;
  422.     int i;
  423.     for (i = 0; i < s->channels; i++) {
  424.         s->decoded[i] -= s->nwrap;
  425.         av_freep(&s->decoded[i]);
  426.         av_freep(&s->offset[i]);
  427.     }
  428.     av_freep(&s->bitstream);
  429.     return 0;
  430. }
  431. static void shorten_flush(AVCodecContext *avctx){
  432.     ShortenContext *s = avctx->priv_data;
  433.     s->bitstream_size=
  434.         s->bitstream_index= 0;
  435. }
  436. AVCodec shorten_decoder = {
  437.     "shorten",
  438.     CODEC_TYPE_AUDIO,
  439.     CODEC_ID_SHORTEN,
  440.     sizeof(ShortenContext),
  441.     shorten_decode_init,
  442.     NULL,
  443.     shorten_decode_close,
  444.     shorten_decode_frame,
  445.     .flush= shorten_flush,
  446. };