~ubuntu-branches/ubuntu/hardy/avidemux/hardy

« back to all changes in this revision

Viewing changes to avidemux/ADM_lavcodec/sonic.c

  • Committer: Bazaar Package Importer
  • Author(s): Daniel T Chen
  • Date: 2006-12-15 17:13:20 UTC
  • mfrom: (1.1.6 upstream)
  • Revision ID: james.westby@ubuntu.com-20061215171320-w79pvpehxx2fr217
Tags: 1:2.3.0-0.0ubuntu1
* Merge from debian-multimedia.org, remaining Ubuntu change:
  - desktop file,
  - no support for ccache and make -j.
* Closes Ubuntu: #69614.

Show diffs side-by-side

added added

removed removed

Lines of Context:
 
1
/*
 
2
 * Simple free lossless/lossy audio codec
 
3
 * Copyright (c) 2004 Alex Beregszaszi
 
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., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
 
18
 */
 
19
#include "avcodec.h"
 
20
#include "bitstream.h"
 
21
#include "golomb.h"
 
22
 
 
23
/**
 
24
 * @file sonic.c
 
25
 * Simple free lossless/lossy audio codec
 
26
 * Based on Paul Francis Harrison's Bonk (http://www.logarithmic.net/pfh/bonk)
 
27
 * Written and designed by Alex Beregszaszi
 
28
 *
 
29
 * TODO:
 
30
 *  - CABAC put/get_symbol
 
31
 *  - independent quantizer for channels
 
32
 *  - >2 channels support
 
33
 *  - more decorrelation types
 
34
 *  - more tap_quant tests
 
35
 *  - selectable intlist writers/readers (bonk-style, golomb, cabac)
 
36
 */
 
37
 
 
38
#define MAX_CHANNELS 2
 
39
 
 
40
#define MID_SIDE 0
 
41
#define LEFT_SIDE 1
 
42
#define RIGHT_SIDE 2
 
43
 
 
44
typedef struct SonicContext {
 
45
    int lossless, decorrelation;
 
46
 
 
47
    int num_taps, downsampling;
 
48
    double quantization;
 
49
 
 
50
    int channels, samplerate, block_align, frame_size;
 
51
 
 
52
    int *tap_quant;
 
53
    int *int_samples;
 
54
    int *coded_samples[MAX_CHANNELS];
 
55
 
 
56
    // for encoding
 
57
    int *tail;
 
58
    int tail_size;
 
59
    int *window;
 
60
    int window_size;
 
61
 
 
62
    // for decoding
 
63
    int *predictor_k;
 
64
    int *predictor_state[MAX_CHANNELS];
 
65
} SonicContext;
 
66
 
 
67
#define LATTICE_SHIFT   10
 
68
#define SAMPLE_SHIFT    4
 
69
#define LATTICE_FACTOR  (1 << LATTICE_SHIFT)
 
70
#define SAMPLE_FACTOR   (1 << SAMPLE_SHIFT)
 
71
 
 
72
#define BASE_QUANT      0.6
 
73
#define RATE_VARIATION  3.0
 
74
 
 
75
static inline int divide(int a, int b)
 
76
{
 
77
    if (a < 0)
 
78
        return -( (-a + b/2)/b );
 
79
    else
 
80
        return (a + b/2)/b;
 
81
}
 
82
 
 
83
static inline int shift(int a,int b)
 
84
{
 
85
    return (a+(1<<(b-1))) >> b;
 
86
}
 
87
 
 
88
static inline int shift_down(int a,int b)
 
89
{
 
90
    return (a>>b)+((a<0)?1:0);
 
91
}
 
92
 
 
93
#if 1
 
94
static inline int intlist_write(PutBitContext *pb, int *buf, int entries, int base_2_part)
 
95
{
 
96
    int i;
 
97
 
 
98
    for (i = 0; i < entries; i++)
 
99
        set_se_golomb(pb, buf[i]);
 
100
 
 
101
    return 1;
 
102
}
 
103
 
 
104
static inline int intlist_read(GetBitContext *gb, int *buf, int entries, int base_2_part)
 
105
{
 
106
    int i;
 
107
 
 
108
    for (i = 0; i < entries; i++)
 
109
        buf[i] = get_se_golomb(gb);
 
110
 
 
111
    return 1;
 
112
}
 
113
 
 
114
#else
 
115
 
 
116
#define ADAPT_LEVEL 8
 
117
 
 
118
static int bits_to_store(uint64_t x)
 
119
{
 
120
    int res = 0;
 
121
 
 
122
    while(x)
 
123
    {
 
124
        res++;
 
125
        x >>= 1;
 
126
    }
 
127
    return res;
 
128
}
 
129
 
 
130
static void write_uint_max(PutBitContext *pb, unsigned int value, unsigned int max)
 
131
{
 
132
    int i, bits;
 
133
 
 
134
    if (!max)
 
135
        return;
 
136
 
 
137
    bits = bits_to_store(max);
 
138
 
 
139
    for (i = 0; i < bits-1; i++)
 
140
        put_bits(pb, 1, value & (1 << i));
 
141
 
 
142
    if ( (value | (1 << (bits-1))) <= max)
 
143
        put_bits(pb, 1, value & (1 << (bits-1)));
 
144
}
 
145
 
 
146
static unsigned int read_uint_max(GetBitContext *gb, int max)
 
147
{
 
148
    int i, bits, value = 0;
 
149
 
 
150
    if (!max)
 
151
        return 0;
 
152
 
 
153
    bits = bits_to_store(max);
 
154
 
 
155
    for (i = 0; i < bits-1; i++)
 
156
        if (get_bits1(gb))
 
157
            value += 1 << i;
 
158
 
 
159
    if ( (value | (1<<(bits-1))) <= max)
 
160
        if (get_bits1(gb))
 
161
            value += 1 << (bits-1);
 
162
 
 
163
    return value;
 
164
}
 
165
 
 
166
static int intlist_write(PutBitContext *pb, int *buf, int entries, int base_2_part)
 
167
{
 
168
    int i, j, x = 0, low_bits = 0, max = 0;
 
169
    int step = 256, pos = 0, dominant = 0, any = 0;
 
170
    int *copy, *bits;
 
171
 
 
172
    copy = av_mallocz(4* entries);
 
173
    if (!copy)
 
174
        return -1;
 
175
 
 
176
    if (base_2_part)
 
177
    {
 
178
        int energy = 0;
 
179
 
 
180
        for (i = 0; i < entries; i++)
 
181
            energy += abs(buf[i]);
 
182
 
 
183
        low_bits = bits_to_store(energy / (entries * 2));
 
184
        if (low_bits > 15)
 
185
            low_bits = 15;
 
186
 
 
187
        put_bits(pb, 4, low_bits);
 
188
    }
 
189
 
 
190
    for (i = 0; i < entries; i++)
 
191
    {
 
192
        put_bits(pb, low_bits, abs(buf[i]));
 
193
        copy[i] = abs(buf[i]) >> low_bits;
 
194
        if (copy[i] > max)
 
195
            max = abs(copy[i]);
 
196
    }
 
197
 
 
198
    bits = av_mallocz(4* entries*max);
 
199
    if (!bits)
 
200
    {
 
201
//        av_free(copy);
 
202
        return -1;
 
203
    }
 
204
 
 
205
    for (i = 0; i <= max; i++)
 
206
    {
 
207
        for (j = 0; j < entries; j++)
 
208
            if (copy[j] >= i)
 
209
                bits[x++] = copy[j] > i;
 
210
    }
 
211
 
 
212
    // store bitstream
 
213
    while (pos < x)
 
214
    {
 
215
        int steplet = step >> 8;
 
216
 
 
217
        if (pos + steplet > x)
 
218
            steplet = x - pos;
 
219
 
 
220
        for (i = 0; i < steplet; i++)
 
221
            if (bits[i+pos] != dominant)
 
222
                any = 1;
 
223
 
 
224
        put_bits(pb, 1, any);
 
225
 
 
226
        if (!any)
 
227
        {
 
228
            pos += steplet;
 
229
            step += step / ADAPT_LEVEL;
 
230
        }
 
231
        else
 
232
        {
 
233
            int interloper = 0;
 
234
 
 
235
            while (((pos + interloper) < x) && (bits[pos + interloper] == dominant))
 
236
                interloper++;
 
237
 
 
238
            // note change
 
239
            write_uint_max(pb, interloper, (step >> 8) - 1);
 
240
 
 
241
            pos += interloper + 1;
 
242
            step -= step / ADAPT_LEVEL;
 
243
        }
 
244
 
 
245
        if (step < 256)
 
246
        {
 
247
            step = 65536 / step;
 
248
            dominant = !dominant;
 
249
        }
 
250
    }
 
251
 
 
252
    // store signs
 
253
    for (i = 0; i < entries; i++)
 
254
        if (buf[i])
 
255
            put_bits(pb, 1, buf[i] < 0);
 
256
 
 
257
//    av_free(bits);
 
258
//    av_free(copy);
 
259
 
 
260
    return 0;
 
261
}
 
262
 
 
263
static int intlist_read(GetBitContext *gb, int *buf, int entries, int base_2_part)
 
264
{
 
265
    int i, low_bits = 0, x = 0;
 
266
    int n_zeros = 0, step = 256, dominant = 0;
 
267
    int pos = 0, level = 0;
 
268
    int *bits = av_mallocz(4* entries);
 
269
 
 
270
    if (!bits)
 
271
        return -1;
 
272
 
 
273
    if (base_2_part)
 
274
    {
 
275
        low_bits = get_bits(gb, 4);
 
276
 
 
277
        if (low_bits)
 
278
            for (i = 0; i < entries; i++)
 
279
                buf[i] = get_bits(gb, low_bits);
 
280
    }
 
281
 
 
282
//    av_log(NULL, AV_LOG_INFO, "entries: %d, low bits: %d\n", entries, low_bits);
 
283
 
 
284
    while (n_zeros < entries)
 
285
    {
 
286
        int steplet = step >> 8;
 
287
 
 
288
        if (!get_bits1(gb))
 
289
        {
 
290
            for (i = 0; i < steplet; i++)
 
291
                bits[x++] = dominant;
 
292
 
 
293
            if (!dominant)
 
294
                n_zeros += steplet;
 
295
 
 
296
            step += step / ADAPT_LEVEL;
 
297
        }
 
298
        else
 
299
        {
 
300
            int actual_run = read_uint_max(gb, steplet-1);
 
301
 
 
302
//            av_log(NULL, AV_LOG_INFO, "actual run: %d\n", actual_run);
 
303
 
 
304
            for (i = 0; i < actual_run; i++)
 
305
                bits[x++] = dominant;
 
306
 
 
307
            bits[x++] = !dominant;
 
308
 
 
309
            if (!dominant)
 
310
                n_zeros += actual_run;
 
311
            else
 
312
                n_zeros++;
 
313
 
 
314
            step -= step / ADAPT_LEVEL;
 
315
        }
 
316
 
 
317
        if (step < 256)
 
318
        {
 
319
            step = 65536 / step;
 
320
            dominant = !dominant;
 
321
        }
 
322
    }
 
323
 
 
324
    // reconstruct unsigned values
 
325
    n_zeros = 0;
 
326
    for (i = 0; n_zeros < entries; i++)
 
327
    {
 
328
        while(1)
 
329
        {
 
330
            if (pos >= entries)
 
331
            {
 
332
                pos = 0;
 
333
                level += 1 << low_bits;
 
334
            }
 
335
 
 
336
            if (buf[pos] >= level)
 
337
                break;
 
338
 
 
339
            pos++;
 
340
        }
 
341
 
 
342
        if (bits[i])
 
343
            buf[pos] += 1 << low_bits;
 
344
        else
 
345
            n_zeros++;
 
346
 
 
347
        pos++;
 
348
    }
 
349
//    av_free(bits);
 
350
 
 
351
    // read signs
 
352
    for (i = 0; i < entries; i++)
 
353
        if (buf[i] && get_bits1(gb))
 
354
            buf[i] = -buf[i];
 
355
 
 
356
//    av_log(NULL, AV_LOG_INFO, "zeros: %d pos: %d\n", n_zeros, pos);
 
357
 
 
358
    return 0;
 
359
}
 
360
#endif
 
361
 
 
362
static void predictor_init_state(int *k, int *state, int order)
 
363
{
 
364
    int i;
 
365
 
 
366
    for (i = order-2; i >= 0; i--)
 
367
    {
 
368
        int j, p, x = state[i];
 
369
 
 
370
        for (j = 0, p = i+1; p < order; j++,p++)
 
371
            {
 
372
            int tmp = x + shift_down(k[j] * state[p], LATTICE_SHIFT);
 
373
            state[p] += shift_down(k[j]*x, LATTICE_SHIFT);
 
374
            x = tmp;
 
375
        }
 
376
    }
 
377
}
 
378
 
 
379
static int predictor_calc_error(int *k, int *state, int order, int error)
 
380
{
 
381
    int i, x = error - shift_down(k[order-1] * state[order-1], LATTICE_SHIFT);
 
382
 
 
383
#if 1
 
384
    int *k_ptr = &(k[order-2]),
 
385
        *state_ptr = &(state[order-2]);
 
386
    for (i = order-2; i >= 0; i--, k_ptr--, state_ptr--)
 
387
    {
 
388
        int k_value = *k_ptr, state_value = *state_ptr;
 
389
        x -= shift_down(k_value * state_value, LATTICE_SHIFT);
 
390
        state_ptr[1] = state_value + shift_down(k_value * x, LATTICE_SHIFT);
 
391
    }
 
392
#else
 
393
    for (i = order-2; i >= 0; i--)
 
394
    {
 
395
        x -= shift_down(k[i] * state[i], LATTICE_SHIFT);
 
396
        state[i+1] = state[i] + shift_down(k[i] * x, LATTICE_SHIFT);
 
397
    }
 
398
#endif
 
399
 
 
400
    // don't drift too far, to avoid overflows
 
401
    if (x >  (SAMPLE_FACTOR<<16)) x =  (SAMPLE_FACTOR<<16);
 
402
    if (x < -(SAMPLE_FACTOR<<16)) x = -(SAMPLE_FACTOR<<16);
 
403
 
 
404
    state[0] = x;
 
405
 
 
406
    return x;
 
407
}
 
408
 
 
409
// Heavily modified Levinson-Durbin algorithm which
 
410
// copes better with quantization, and calculates the
 
411
// actual whitened result as it goes.
 
412
 
 
413
static void modified_levinson_durbin(int *window, int window_entries,
 
414
        int *out, int out_entries, int channels, int *tap_quant)
 
415
{
 
416
    int i;
 
417
    int *state = av_mallocz(4* window_entries);
 
418
 
 
419
    memcpy(state, window, 4* window_entries);
 
420
 
 
421
    for (i = 0; i < out_entries; i++)
 
422
    {
 
423
        int step = (i+1)*channels, k, j;
 
424
        double xx = 0.0, xy = 0.0;
 
425
#if 1
 
426
        int *x_ptr = &(window[step]), *state_ptr = &(state[0]);
 
427
        j = window_entries - step;
 
428
        for (;j>=0;j--,x_ptr++,state_ptr++)
 
429
        {
 
430
            double x_value = *x_ptr, state_value = *state_ptr;
 
431
            xx += state_value*state_value;
 
432
            xy += x_value*state_value;
 
433
        }
 
434
#else
 
435
        for (j = 0; j <= (window_entries - step); j++);
 
436
        {
 
437
            double stepval = window[step+j], stateval = window[j];
 
438
//            xx += (double)window[j]*(double)window[j];
 
439
//            xy += (double)window[step+j]*(double)window[j];
 
440
            xx += stateval*stateval;
 
441
            xy += stepval*stateval;
 
442
        }
 
443
#endif
 
444
        if (xx == 0.0)
 
445
            k = 0;
 
446
        else
 
447
            k = (int)(floor(-xy/xx * (double)LATTICE_FACTOR / (double)(tap_quant[i]) + 0.5));
 
448
 
 
449
        if (k > (LATTICE_FACTOR/tap_quant[i]))
 
450
            k = LATTICE_FACTOR/tap_quant[i];
 
451
        if (-k > (LATTICE_FACTOR/tap_quant[i]))
 
452
            k = -(LATTICE_FACTOR/tap_quant[i]);
 
453
 
 
454
        out[i] = k;
 
455
        k *= tap_quant[i];
 
456
 
 
457
#if 1
 
458
        x_ptr = &(window[step]);
 
459
        state_ptr = &(state[0]);
 
460
        j = window_entries - step;
 
461
        for (;j>=0;j--,x_ptr++,state_ptr++)
 
462
        {
 
463
            int x_value = *x_ptr, state_value = *state_ptr;
 
464
            *x_ptr = x_value + shift_down(k*state_value,LATTICE_SHIFT);
 
465
            *state_ptr = state_value + shift_down(k*x_value, LATTICE_SHIFT);
 
466
        }
 
467
#else
 
468
        for (j=0; j <= (window_entries - step); j++)
 
469
        {
 
470
            int stepval = window[step+j], stateval=state[j];
 
471
            window[step+j] += shift_down(k * stateval, LATTICE_SHIFT);
 
472
            state[j] += shift_down(k * stepval, LATTICE_SHIFT);
 
473
        }
 
474
#endif
 
475
    }
 
476
 
 
477
    av_free(state);
 
478
}
 
479
 
 
480
static int samplerate_table[] =
 
481
    { 44100, 22050, 11025, 96000, 48000, 32000, 24000, 16000, 8000 };
 
482
 
 
483
#ifdef CONFIG_ENCODERS
 
484
 
 
485
static inline int code_samplerate(int samplerate)
 
486
{
 
487
    switch (samplerate)
 
488
    {
 
489
        case 44100: return 0;
 
490
        case 22050: return 1;
 
491
        case 11025: return 2;
 
492
        case 96000: return 3;
 
493
        case 48000: return 4;
 
494
        case 32000: return 5;
 
495
        case 24000: return 6;
 
496
        case 16000: return 7;
 
497
        case 8000: return 8;
 
498
    }
 
499
    return -1;
 
500
}
 
501
 
 
502
static int sonic_encode_init(AVCodecContext *avctx)
 
503
{
 
504
    SonicContext *s = avctx->priv_data;
 
505
    PutBitContext pb;
 
506
    int i, version = 0;
 
507
 
 
508
    if (avctx->channels > MAX_CHANNELS)
 
509
    {
 
510
        av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Only mono and stereo streams are supported by now\n");
 
511
        return -1; /* only stereo or mono for now */
 
512
    }
 
513
 
 
514
    if (avctx->channels == 2)
 
515
        s->decorrelation = MID_SIDE;
 
516
 
 
517
    if (avctx->codec->id == CODEC_ID_SONIC_LS)
 
518
    {
 
519
        s->lossless = 1;
 
520
        s->num_taps = 32;
 
521
        s->downsampling = 1;
 
522
        s->quantization = 0.0;
 
523
    }
 
524
    else
 
525
    {
 
526
        s->num_taps = 128;
 
527
        s->downsampling = 2;
 
528
        s->quantization = 1.0;
 
529
    }
 
530
 
 
531
    // max tap 2048
 
532
    if ((s->num_taps < 32) || (s->num_taps > 1024) ||
 
533
        ((s->num_taps>>5)<<5 != s->num_taps))
 
534
    {
 
535
        av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid number of taps\n");
 
536
        return -1;
 
537
    }
 
538
 
 
539
    // generate taps
 
540
    s->tap_quant = av_mallocz(4* s->num_taps);
 
541
    for (i = 0; i < s->num_taps; i++)
 
542
        s->tap_quant[i] = (int)(sqrt(i+1));
 
543
 
 
544
    s->channels = avctx->channels;
 
545
    s->samplerate = avctx->sample_rate;
 
546
 
 
547
    s->block_align = (int)(2048.0*s->samplerate/44100)/s->downsampling;
 
548
    s->frame_size = s->channels*s->block_align*s->downsampling;
 
549
 
 
550
    s->tail = av_mallocz(4* s->num_taps*s->channels);
 
551
    if (!s->tail)
 
552
        return -1;
 
553
    s->tail_size = s->num_taps*s->channels;
 
554
 
 
555
    s->predictor_k = av_mallocz(4 * s->num_taps);
 
556
    if (!s->predictor_k)
 
557
        return -1;
 
558
 
 
559
    for (i = 0; i < s->channels; i++)
 
560
    {
 
561
        s->coded_samples[i] = av_mallocz(4* s->block_align);
 
562
        if (!s->coded_samples[i])
 
563
            return -1;
 
564
    }
 
565
 
 
566
    s->int_samples = av_mallocz(4* s->frame_size);
 
567
 
 
568
    s->window_size = ((2*s->tail_size)+s->frame_size);
 
569
    s->window = av_mallocz(4* s->window_size);
 
570
    if (!s->window)
 
571
        return -1;
 
572
 
 
573
    avctx->extradata = av_mallocz(16);
 
574
    if (!avctx->extradata)
 
575
        return -1;
 
576
    init_put_bits(&pb, avctx->extradata, 16*8);
 
577
 
 
578
    put_bits(&pb, 2, version); // version
 
579
    if (version == 1)
 
580
    {
 
581
        put_bits(&pb, 2, s->channels);
 
582
        put_bits(&pb, 4, code_samplerate(s->samplerate));
 
583
    }
 
584
    put_bits(&pb, 1, s->lossless);
 
585
    if (!s->lossless)
 
586
        put_bits(&pb, 3, SAMPLE_SHIFT); // XXX FIXME: sample precision
 
587
    put_bits(&pb, 2, s->decorrelation);
 
588
    put_bits(&pb, 2, s->downsampling);
 
589
    put_bits(&pb, 5, (s->num_taps >> 5)-1); // 32..1024
 
590
    put_bits(&pb, 1, 0); // XXX FIXME: no custom tap quant table
 
591
 
 
592
    flush_put_bits(&pb);
 
593
    avctx->extradata_size = put_bits_count(&pb)/8;
 
594
 
 
595
    av_log(avctx, AV_LOG_INFO, "Sonic: ver: %d ls: %d dr: %d taps: %d block: %d frame: %d downsamp: %d\n",
 
596
        version, s->lossless, s->decorrelation, s->num_taps, s->block_align, s->frame_size, s->downsampling);
 
597
 
 
598
    avctx->coded_frame = avcodec_alloc_frame();
 
599
    if (!avctx->coded_frame)
 
600
        return -ENOMEM;
 
601
    avctx->coded_frame->key_frame = 1;
 
602
    avctx->frame_size = s->block_align*s->downsampling;
 
603
 
 
604
    return 0;
 
605
}
 
606
 
 
607
static int sonic_encode_close(AVCodecContext *avctx)
 
608
{
 
609
    SonicContext *s = avctx->priv_data;
 
610
    int i;
 
611
 
 
612
    av_freep(&avctx->coded_frame);
 
613
 
 
614
    for (i = 0; i < s->channels; i++)
 
615
        av_free(s->coded_samples[i]);
 
616
 
 
617
    av_free(s->predictor_k);
 
618
    av_free(s->tail);
 
619
    av_free(s->tap_quant);
 
620
    av_free(s->window);
 
621
    av_free(s->int_samples);
 
622
 
 
623
    return 0;
 
624
}
 
625
 
 
626
static int sonic_encode_frame(AVCodecContext *avctx,
 
627
                            uint8_t *buf, int buf_size, void *data)
 
628
{
 
629
    SonicContext *s = avctx->priv_data;
 
630
    PutBitContext pb;
 
631
    int i, j, ch, quant = 0, x = 0;
 
632
    short *samples = data;
 
633
 
 
634
    init_put_bits(&pb, buf, buf_size*8);
 
635
 
 
636
    // short -> internal
 
637
    for (i = 0; i < s->frame_size; i++)
 
638
        s->int_samples[i] = samples[i];
 
639
 
 
640
    if (!s->lossless)
 
641
        for (i = 0; i < s->frame_size; i++)
 
642
            s->int_samples[i] = s->int_samples[i] << SAMPLE_SHIFT;
 
643
 
 
644
    switch(s->decorrelation)
 
645
    {
 
646
        case MID_SIDE:
 
647
            for (i = 0; i < s->frame_size; i += s->channels)
 
648
            {
 
649
                s->int_samples[i] += s->int_samples[i+1];
 
650
                s->int_samples[i+1] -= shift(s->int_samples[i], 1);
 
651
            }
 
652
            break;
 
653
        case LEFT_SIDE:
 
654
            for (i = 0; i < s->frame_size; i += s->channels)
 
655
                s->int_samples[i+1] -= s->int_samples[i];
 
656
            break;
 
657
        case RIGHT_SIDE:
 
658
            for (i = 0; i < s->frame_size; i += s->channels)
 
659
                s->int_samples[i] -= s->int_samples[i+1];
 
660
            break;
 
661
    }
 
662
 
 
663
    memset(s->window, 0, 4* s->window_size);
 
664
 
 
665
    for (i = 0; i < s->tail_size; i++)
 
666
        s->window[x++] = s->tail[i];
 
667
 
 
668
    for (i = 0; i < s->frame_size; i++)
 
669
        s->window[x++] = s->int_samples[i];
 
670
 
 
671
    for (i = 0; i < s->tail_size; i++)
 
672
        s->window[x++] = 0;
 
673
 
 
674
    for (i = 0; i < s->tail_size; i++)
 
675
        s->tail[i] = s->int_samples[s->frame_size - s->tail_size + i];
 
676
 
 
677
    // generate taps
 
678
    modified_levinson_durbin(s->window, s->window_size,
 
679
                s->predictor_k, s->num_taps, s->channels, s->tap_quant);
 
680
    if (intlist_write(&pb, s->predictor_k, s->num_taps, 0) < 0)
 
681
        return -1;
 
682
 
 
683
    for (ch = 0; ch < s->channels; ch++)
 
684
    {
 
685
        x = s->tail_size+ch;
 
686
        for (i = 0; i < s->block_align; i++)
 
687
        {
 
688
            int sum = 0;
 
689
            for (j = 0; j < s->downsampling; j++, x += s->channels)
 
690
                sum += s->window[x];
 
691
            s->coded_samples[ch][i] = sum;
 
692
        }
 
693
    }
 
694
 
 
695
    // simple rate control code
 
696
    if (!s->lossless)
 
697
    {
 
698
        double energy1 = 0.0, energy2 = 0.0;
 
699
        for (ch = 0; ch < s->channels; ch++)
 
700
        {
 
701
            for (i = 0; i < s->block_align; i++)
 
702
            {
 
703
                double sample = s->coded_samples[ch][i];
 
704
                energy2 += sample*sample;
 
705
                energy1 += fabs(sample);
 
706
            }
 
707
        }
 
708
 
 
709
        energy2 = sqrt(energy2/(s->channels*s->block_align));
 
710
        energy1 = sqrt(2.0)*energy1/(s->channels*s->block_align);
 
711
 
 
712
        // increase bitrate when samples are like a gaussian distribution
 
713
        // reduce bitrate when samples are like a two-tailed exponential distribution
 
714
 
 
715
        if (energy2 > energy1)
 
716
            energy2 += (energy2-energy1)*RATE_VARIATION;
 
717
 
 
718
        quant = (int)(BASE_QUANT*s->quantization*energy2/SAMPLE_FACTOR);
 
719
//        av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "quant: %d energy: %f / %f\n", quant, energy1, energy2);
 
720
 
 
721
        if (quant < 1)
 
722
            quant = 1;
 
723
        if (quant > 65535)
 
724
            quant = 65535;
 
725
 
 
726
        set_ue_golomb(&pb, quant);
 
727
 
 
728
        quant *= SAMPLE_FACTOR;
 
729
    }
 
730
 
 
731
    // write out coded samples
 
732
    for (ch = 0; ch < s->channels; ch++)
 
733
    {
 
734
        if (!s->lossless)
 
735
            for (i = 0; i < s->block_align; i++)
 
736
                s->coded_samples[ch][i] = divide(s->coded_samples[ch][i], quant);
 
737
 
 
738
        if (intlist_write(&pb, s->coded_samples[ch], s->block_align, 1) < 0)
 
739
            return -1;
 
740
    }
 
741
 
 
742
//    av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "used bytes: %d\n", (put_bits_count(&pb)+7)/8);
 
743
 
 
744
    flush_put_bits(&pb);
 
745
    return (put_bits_count(&pb)+7)/8;
 
746
}
 
747
#endif //CONFIG_ENCODERS
 
748
 
 
749
static int sonic_decode_init(AVCodecContext *avctx)
 
750
{
 
751
    SonicContext *s = avctx->priv_data;
 
752
    GetBitContext gb;
 
753
    int i, version;
 
754
 
 
755
    s->channels = avctx->channels;
 
756
    s->samplerate = avctx->sample_rate;
 
757
 
 
758
    if (!avctx->extradata)
 
759
    {
 
760
        av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "No mandatory headers present\n");
 
761
        return -1;
 
762
    }
 
763
 
 
764
    init_get_bits(&gb, avctx->extradata, avctx->extradata_size);
 
765
 
 
766
    version = get_bits(&gb, 2);
 
767
    if (version > 1)
 
768
    {
 
769
        av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unsupported Sonic version, please report\n");
 
770
        return -1;
 
771
    }
 
772
 
 
773
    if (version == 1)
 
774
    {
 
775
        s->channels = get_bits(&gb, 2);
 
776
        s->samplerate = samplerate_table[get_bits(&gb, 4)];
 
777
        av_log(avctx, AV_LOG_INFO, "Sonicv2 chans: %d samprate: %d\n",
 
778
            s->channels, s->samplerate);
 
779
    }
 
780
 
 
781
    if (s->channels > MAX_CHANNELS)
 
782
    {
 
783
        av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Only mono and stereo streams are supported by now\n");
 
784
        return -1;
 
785
    }
 
786
 
 
787
    s->lossless = get_bits1(&gb);
 
788
    if (!s->lossless)
 
789
        skip_bits(&gb, 3); // XXX FIXME
 
790
    s->decorrelation = get_bits(&gb, 2);
 
791
 
 
792
    s->downsampling = get_bits(&gb, 2);
 
793
    s->num_taps = (get_bits(&gb, 5)+1)<<5;
 
794
    if (get_bits1(&gb)) // XXX FIXME
 
795
        av_log(avctx, AV_LOG_INFO, "Custom quant table\n");
 
796
 
 
797
    s->block_align = (int)(2048.0*(s->samplerate/44100))/s->downsampling;
 
798
    s->frame_size = s->channels*s->block_align*s->downsampling;
 
799
//    avctx->frame_size = s->block_align;
 
800
 
 
801
    av_log(avctx, AV_LOG_INFO, "Sonic: ver: %d ls: %d dr: %d taps: %d block: %d frame: %d downsamp: %d\n",
 
802
        version, s->lossless, s->decorrelation, s->num_taps, s->block_align, s->frame_size, s->downsampling);
 
803
 
 
804
    // generate taps
 
805
    s->tap_quant = av_mallocz(4* s->num_taps);
 
806
    for (i = 0; i < s->num_taps; i++)
 
807
        s->tap_quant[i] = (int)(sqrt(i+1));
 
808
 
 
809
    s->predictor_k = av_mallocz(4* s->num_taps);
 
810
 
 
811
    for (i = 0; i < s->channels; i++)
 
812
    {
 
813
        s->predictor_state[i] = av_mallocz(4* s->num_taps);
 
814
        if (!s->predictor_state[i])
 
815
            return -1;
 
816
    }
 
817
 
 
818
    for (i = 0; i < s->channels; i++)
 
819
    {
 
820
        s->coded_samples[i] = av_mallocz(4* s->block_align);
 
821
        if (!s->coded_samples[i])
 
822
            return -1;
 
823
    }
 
824
    s->int_samples = av_mallocz(4* s->frame_size);
 
825
 
 
826
    return 0;
 
827
}
 
828
 
 
829
static int sonic_decode_close(AVCodecContext *avctx)
 
830
{
 
831
    SonicContext *s = avctx->priv_data;
 
832
    int i;
 
833
 
 
834
    av_free(s->int_samples);
 
835
    av_free(s->tap_quant);
 
836
    av_free(s->predictor_k);
 
837
 
 
838
    for (i = 0; i < s->channels; i++)
 
839
    {
 
840
        av_free(s->predictor_state[i]);
 
841
        av_free(s->coded_samples[i]);
 
842
    }
 
843
 
 
844
    return 0;
 
845
}
 
846
 
 
847
static int sonic_decode_frame(AVCodecContext *avctx,
 
848
                            void *data, int *data_size,
 
849
                            uint8_t *buf, int buf_size)
 
850
{
 
851
    SonicContext *s = avctx->priv_data;
 
852
    GetBitContext gb;
 
853
    int i, quant, ch, j;
 
854
    short *samples = data;
 
855
 
 
856
    if (buf_size == 0) return 0;
 
857
 
 
858
//    av_log(NULL, AV_LOG_INFO, "buf_size: %d\n", buf_size);
 
859
 
 
860
    init_get_bits(&gb, buf, buf_size*8);
 
861
 
 
862
    intlist_read(&gb, s->predictor_k, s->num_taps, 0);
 
863
 
 
864
    // dequantize
 
865
    for (i = 0; i < s->num_taps; i++)
 
866
        s->predictor_k[i] *= s->tap_quant[i];
 
867
 
 
868
    if (s->lossless)
 
869
        quant = 1;
 
870
    else
 
871
        quant = get_ue_golomb(&gb) * SAMPLE_FACTOR;
 
872
 
 
873
//    av_log(NULL, AV_LOG_INFO, "quant: %d\n", quant);
 
874
 
 
875
    for (ch = 0; ch < s->channels; ch++)
 
876
    {
 
877
        int x = ch;
 
878
 
 
879
        predictor_init_state(s->predictor_k, s->predictor_state[ch], s->num_taps);
 
880
 
 
881
        intlist_read(&gb, s->coded_samples[ch], s->block_align, 1);
 
882
 
 
883
        for (i = 0; i < s->block_align; i++)
 
884
        {
 
885
            for (j = 0; j < s->downsampling - 1; j++)
 
886
            {
 
887
                s->int_samples[x] = predictor_calc_error(s->predictor_k, s->predictor_state[ch], s->num_taps, 0);
 
888
                x += s->channels;
 
889
            }
 
890
 
 
891
            s->int_samples[x] = predictor_calc_error(s->predictor_k, s->predictor_state[ch], s->num_taps, s->coded_samples[ch][i] * quant);
 
892
            x += s->channels;
 
893
        }
 
894
 
 
895
        for (i = 0; i < s->num_taps; i++)
 
896
            s->predictor_state[ch][i] = s->int_samples[s->frame_size - s->channels + ch - i*s->channels];
 
897
    }
 
898
 
 
899
    switch(s->decorrelation)
 
900
    {
 
901
        case MID_SIDE:
 
902
            for (i = 0; i < s->frame_size; i += s->channels)
 
903
            {
 
904
                s->int_samples[i+1] += shift(s->int_samples[i], 1);
 
905
                s->int_samples[i] -= s->int_samples[i+1];
 
906
            }
 
907
            break;
 
908
        case LEFT_SIDE:
 
909
            for (i = 0; i < s->frame_size; i += s->channels)
 
910
                s->int_samples[i+1] += s->int_samples[i];
 
911
            break;
 
912
        case RIGHT_SIDE:
 
913
            for (i = 0; i < s->frame_size; i += s->channels)
 
914
                s->int_samples[i] += s->int_samples[i+1];
 
915
            break;
 
916
    }
 
917
 
 
918
    if (!s->lossless)
 
919
        for (i = 0; i < s->frame_size; i++)
 
920
            s->int_samples[i] = shift(s->int_samples[i], SAMPLE_SHIFT);
 
921
 
 
922
    // internal -> short
 
923
    for (i = 0; i < s->frame_size; i++)
 
924
    {
 
925
        if (s->int_samples[i] > 32767)
 
926
            samples[i] = 32767;
 
927
        else if (s->int_samples[i] < -32768)
 
928
            samples[i] = -32768;
 
929
        else
 
930
            samples[i] = s->int_samples[i];
 
931
    }
 
932
 
 
933
    align_get_bits(&gb);
 
934
 
 
935
    *data_size = s->frame_size * 2;
 
936
 
 
937
    return (get_bits_count(&gb)+7)/8;
 
938
}
 
939
 
 
940
#ifdef CONFIG_ENCODERS
 
941
AVCodec sonic_encoder = {
 
942
    "sonic",
 
943
    CODEC_TYPE_AUDIO,
 
944
    CODEC_ID_SONIC,
 
945
    sizeof(SonicContext),
 
946
    sonic_encode_init,
 
947
    sonic_encode_frame,
 
948
    sonic_encode_close,
 
949
    NULL,
 
950
};
 
951
 
 
952
AVCodec sonic_ls_encoder = {
 
953
    "sonicls",
 
954
    CODEC_TYPE_AUDIO,
 
955
    CODEC_ID_SONIC_LS,
 
956
    sizeof(SonicContext),
 
957
    sonic_encode_init,
 
958
    sonic_encode_frame,
 
959
    sonic_encode_close,
 
960
    NULL,
 
961
};
 
962
#endif
 
963
 
 
964
#ifdef CONFIG_DECODERS
 
965
AVCodec sonic_decoder = {
 
966
    "sonic",
 
967
    CODEC_TYPE_AUDIO,
 
968
    CODEC_ID_SONIC,
 
969
    sizeof(SonicContext),
 
970
    sonic_decode_init,
 
971
    NULL,
 
972
    sonic_decode_close,
 
973
    sonic_decode_frame,
 
974
};
 
975
#endif