libavcodec/psymodel.c

   1 /*
   2  * audio encoder psychoacoustic model
   3  * Copyright (C) 2008 Konstantin Shishkov
   4  *
   5  * This file is part of Libav.
   6  *
   7  * Libav 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  * Libav 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 Libav; if not, write to the Free Software
  19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  20  */
  21
  22 #include "avcodec.h"
  23 #include "psymodel.h"
  24 #include "iirfilter.h"
  25
  26 extern const FFPsyModel ff_aac_psy_model;
  27
  28 av_cold int ff_psy_init(FFPsyContext *ctx, AVCodecContext *avctx, int num_lens,
  29                         const uint8_t **bands, const int* num_bands,
  30                         int num_groups, const uint8_t *group_map)
  31 {
  32     int i, j, k = 0;
  33
  34     ctx->avctx = avctx;
  35     ctx->ch        = av_mallocz(sizeof(ctx->ch[0]) * avctx->channels * 2);
  36     ctx->group     = av_mallocz(sizeof(ctx->group[0]) * num_groups);
  37     ctx->bands     = av_malloc (sizeof(ctx->bands[0])     * num_lens);
  38     ctx->num_bands = av_malloc (sizeof(ctx->num_bands[0]) * num_lens);
  39     memcpy(ctx->bands,     bands,     sizeof(ctx->bands[0])     *  num_lens);
  40     memcpy(ctx->num_bands, num_bands, sizeof(ctx->num_bands[0]) *  num_lens);
  41
  42     /* assign channels to groups (with virtual channels for coupling) */
  43     for (i = 0; i < num_groups; i++) {
  44         /* NOTE: Add 1 to handle the AAC chan_config without modification.
  45          *       This has the side effect of allowing an array of 0s to map
  46          *       to one channel per group.
  47          */
  48         ctx->group[i].num_ch = group_map[i] + 1;
  49         for (j = 0; j < ctx->group[i].num_ch * 2; j++)
  50             ctx->group[i].ch[j]  = &ctx->ch[k++];
  51     }
  52
  53     switch (ctx->avctx->codec_id) {
  54     case CODEC_ID_AAC:
  55         ctx->model = &ff_aac_psy_model;
  56         break;
  57     }
  58     if (ctx->model->init)
  59         return ctx->model->init(ctx);
  60     return 0;
  61 }
  62
  63 FFPsyChannelGroup *ff_psy_find_group(FFPsyContext *ctx, int channel)
  64 {
  65     int i = 0, ch = 0;
  66
  67     while (ch <= channel)
  68         ch += ctx->group[i++].num_ch;
  69
  70     return &ctx->group[i-1];
  71 }
  72
  73 av_cold void ff_psy_end(FFPsyContext *ctx)
  74 {
  75     if (ctx->model->end)
  76         ctx->model->end(ctx);
  77     av_freep(&ctx->bands);
  78     av_freep(&ctx->num_bands);
  79     av_freep(&ctx->group);
  80     av_freep(&ctx->ch);
  81 }
  82
  83 typedef struct FFPsyPreprocessContext{
  84     AVCodecContext *avctx;
  85     float stereo_att;
  86     struct FFIIRFilterCoeffs *fcoeffs;
  87     struct FFIIRFilterState **fstate;
  88 }FFPsyPreprocessContext;
  89
  90 #define FILT_ORDER 4
  91
  92 av_cold struct FFPsyPreprocessContext* ff_psy_preprocess_init(AVCodecContext *avctx)
  93 {
  94     FFPsyPreprocessContext *ctx;
  95     int i;
  96     float cutoff_coeff = 0;
  97     ctx        = av_mallocz(sizeof(FFPsyPreprocessContext));
  98     ctx->avctx = avctx;
  99
 100     if (avctx->cutoff > 0)
 101         cutoff_coeff = 2.0 * avctx->cutoff / avctx->sample_rate;
 102
 103     if (cutoff_coeff)
 104     ctx->fcoeffs = ff_iir_filter_init_coeffs(avctx, FF_FILTER_TYPE_BUTTERWORTH,
 105                                              FF_FILTER_MODE_LOWPASS, FILT_ORDER,
 106                                              cutoff_coeff, 0.0, 0.0);
 107     if (ctx->fcoeffs) {
 108         ctx->fstate = av_mallocz(sizeof(ctx->fstate[0]) * avctx->channels);
 109         for (i = 0; i < avctx->channels; i++)
 110             ctx->fstate[i] = ff_iir_filter_init_state(FILT_ORDER);
 111     }
 112     return ctx;
 113 }
 114
 115 void ff_psy_preprocess(struct FFPsyPreprocessContext *ctx,
 116                        const int16_t *audio, int16_t *dest,
 117                        int tag, int channels)
 118 {
 119     int ch, i;
 120     if (ctx->fstate) {
 121         for (ch = 0; ch < channels; ch++)
 122             ff_iir_filter(ctx->fcoeffs, ctx->fstate[tag+ch], ctx->avctx->frame_size,
 123                           audio + ch, ctx->avctx->channels,
 124                           dest  + ch, ctx->avctx->channels);
 125     } else {
 126         for (ch = 0; ch < channels; ch++)
 127             for (i = 0; i < ctx->avctx->frame_size; i++)
 128                 dest[i*ctx->avctx->channels + ch] = audio[i*ctx->avctx->channels + ch];
 129     }
 130 }
 131
 132 av_cold void ff_psy_preprocess_end(struct FFPsyPreprocessContext *ctx)
 133 {
 134     int i;
 135     ff_iir_filter_free_coeffs(ctx->fcoeffs);
 136     if (ctx->fstate)
 137         for (i = 0; i < ctx->avctx->channels; i++)
 138             ff_iir_filter_free_state(ctx->fstate[i]);
 139     av_freep(&ctx->fstate);
 140     av_free(ctx);
 141 }
 142