libavcodec/vmdaudio.c

   1 /*
   2  * Sierra VMD audio decoder
   3  *
   4  * This file is part of Libav.
   5  *
   6  * Libav is free software; you can redistribute it and/or
   7  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   8  * License as published by the Free Software Foundation; either
   9  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  10  *
  11  * Libav is distributed in the hope that it will be useful,
  12  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  13  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  14  * Lesser General Public License for more details.
  15  *
  16  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  17  * License along with Libav; if not, write to the Free Software
  18  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  19  */
  20
  21 /**
  22  * @file
  23  * Sierra VMD audio decoder
  24  * by Vladimir "VAG" Gneushev (vagsoft at mail.ru)
  25  * for more information on the Sierra VMD format, visit:
  26  *   http://www.pcisys.net/~melanson/codecs/
  27  *
  28  * The audio decoder, expects each encoded data
  29  * chunk to be prepended with the appropriate 16-byte frame information
  30  * record from the VMD file. It does not require the 0x330-byte VMD file
  31  * header, but it does need the audio setup parameters passed in through
  32  * normal libavcodec API means.
  33  */
  34
  35 #include <string.h>
  36
  37 #include "libavutil/channel_layout.h"
  38 #include "libavutil/common.h"
  39 #include "libavutil/intreadwrite.h"
  40
  41 #include "avcodec.h"
  42 #include "internal.h"
  43
  44 #define BLOCK_TYPE_AUDIO    1
  45 #define BLOCK_TYPE_INITIAL  2
  46 #define BLOCK_TYPE_SILENCE  3
  47
  48 typedef struct VmdAudioContext {
  49     int out_bps;
  50     int chunk_size;
  51 } VmdAudioContext;
  52
  53 static const uint16_t vmdaudio_table[128] = {
  54     0x000, 0x008, 0x010, 0x020, 0x030, 0x040, 0x050, 0x060, 0x070, 0x080,
  55     0x090, 0x0A0, 0x0B0, 0x0C0, 0x0D0, 0x0E0, 0x0F0, 0x100, 0x110, 0x120,
  56     0x130, 0x140, 0x150, 0x160, 0x170, 0x180, 0x190, 0x1A0, 0x1B0, 0x1C0,
  57     0x1D0, 0x1E0, 0x1F0, 0x200, 0x208, 0x210, 0x218, 0x220, 0x228, 0x230,
  58     0x238, 0x240, 0x248, 0x250, 0x258, 0x260, 0x268, 0x270, 0x278, 0x280,
  59     0x288, 0x290, 0x298, 0x2A0, 0x2A8, 0x2B0, 0x2B8, 0x2C0, 0x2C8, 0x2D0,
  60     0x2D8, 0x2E0, 0x2E8, 0x2F0, 0x2F8, 0x300, 0x308, 0x310, 0x318, 0x320,
  61     0x328, 0x330, 0x338, 0x340, 0x348, 0x350, 0x358, 0x360, 0x368, 0x370,
  62     0x378, 0x380, 0x388, 0x390, 0x398, 0x3A0, 0x3A8, 0x3B0, 0x3B8, 0x3C0,
  63     0x3C8, 0x3D0, 0x3D8, 0x3E0, 0x3E8, 0x3F0, 0x3F8, 0x400, 0x440, 0x480,
  64     0x4C0, 0x500, 0x540, 0x580, 0x5C0, 0x600, 0x640, 0x680, 0x6C0, 0x700,
  65     0x740, 0x780, 0x7C0, 0x800, 0x900, 0xA00, 0xB00, 0xC00, 0xD00, 0xE00,
  66     0xF00, 0x1000, 0x1400, 0x1800, 0x1C00, 0x2000, 0x3000, 0x4000
  67 };
  68
  69 static av_cold int vmdaudio_decode_init(AVCodecContext *avctx)
  70 {
  71     VmdAudioContext *s = avctx->priv_data;
  72
  73     if (avctx->channels < 1 || avctx->channels > 2) {
  74         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid number of channels\n");
  75         return AVERROR(EINVAL);
  76     }
  77     if (avctx->block_align < 1) {
  78         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid block align\n");
  79         return AVERROR(EINVAL);
  80     }
  81
  82     avctx->channel_layout = avctx->channels == 1 ? AV_CH_LAYOUT_MONO :
  83                                                    AV_CH_LAYOUT_STEREO;
  84
  85     if (avctx->bits_per_coded_sample == 16)
  86         avctx->sample_fmt = AV_SAMPLE_FMT_S16;
  87     else
  88         avctx->sample_fmt = AV_SAMPLE_FMT_U8;
  89     s->out_bps = av_get_bytes_per_sample(avctx->sample_fmt);
  90
  91     s->chunk_size = avctx->block_align + avctx->channels * (s->out_bps == 2);
  92
  93     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "%d channels, %d bits/sample, "
  94            "block align = %d, sample rate = %d\n",
  95            avctx->channels, avctx->bits_per_coded_sample, avctx->block_align,
  96            avctx->sample_rate);
  97
  98     return 0;
  99 }
 100
 101 static void decode_audio_s16(int16_t *out, const uint8_t *buf, int buf_size,
 102                              int channels)
 103 {
 104     int ch;
 105     const uint8_t *buf_end = buf + buf_size;
 106     int predictor[2];
 107     int st = channels - 1;
 108
 109     /* decode initial raw sample */
 110     for (ch = 0; ch < channels; ch++) {
 111         predictor[ch] = (int16_t)AV_RL16(buf);
 112         buf += 2;
 113         *out++ = predictor[ch];
 114     }
 115
 116     /* decode DPCM samples */
 117     ch = 0;
 118     while (buf < buf_end) {
 119         uint8_t b = *buf++;
 120         if (b & 0x80)
 121             predictor[ch] -= vmdaudio_table[b & 0x7F];
 122         else
 123             predictor[ch] += vmdaudio_table[b];
 124         predictor[ch] = av_clip_int16(predictor[ch]);
 125         *out++ = predictor[ch];
 126         ch ^= st;
 127     }
 128 }
 129
 130 static int vmdaudio_decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data,
 131                                  int *got_frame_ptr, AVPacket *avpkt)
 132 {
 133     AVFrame *frame     = data;
 134     const uint8_t *buf = avpkt->data;
 135     const uint8_t *buf_end;
 136     int buf_size = avpkt->size;
 137     VmdAudioContext *s = avctx->priv_data;
 138     int block_type, silent_chunks, audio_chunks;
 139     int ret;
 140     uint8_t *output_samples_u8;
 141     int16_t *output_samples_s16;
 142
 143     if (buf_size < 16) {
 144         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "skipping small junk packet\n");
 145         *got_frame_ptr = 0;
 146         return buf_size;
 147     }
 148
 149     block_type = buf[6];
 150     if (block_type < BLOCK_TYPE_AUDIO || block_type > BLOCK_TYPE_SILENCE) {
 151         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "unknown block type: %d\n", block_type);
 152         return AVERROR(EINVAL);
 153     }
 154     buf      += 16;
 155     buf_size -= 16;
 156
 157     /* get number of silent chunks */
 158     silent_chunks = 0;
 159     if (block_type == BLOCK_TYPE_INITIAL) {
 160         uint32_t flags;
 161         if (buf_size < 4) {
 162             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "packet is too small\n");
 163             return AVERROR(EINVAL);
 164         }
 165         flags         = AV_RB32(buf);
 166         silent_chunks = av_popcount(flags);
 167         buf      += 4;
 168         buf_size -= 4;
 169     } else if (block_type == BLOCK_TYPE_SILENCE) {
 170         silent_chunks = 1;
 171         buf_size = 0; // should already be zero but set it just to be sure
 172     }
 173
 174     /* ensure output buffer is large enough */
 175     audio_chunks = buf_size / s->chunk_size;
 176
 177     /* drop incomplete chunks */
 178     buf_size     = audio_chunks * s->chunk_size;
 179
 180     /* get output buffer */
 181     frame->nb_samples = ((silent_chunks + audio_chunks) * avctx->block_align) /
 182                         avctx->channels;
 183     if ((ret = ff_get_buffer(avctx, frame, 0)) < 0) {
 184         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "get_buffer() failed\n");
 185         return ret;
 186     }
 187     output_samples_u8  =            frame->data[0];
 188     output_samples_s16 = (int16_t *)frame->data[0];
 189
 190     /* decode silent chunks */
 191     if (silent_chunks > 0) {
 192         int silent_size = FFMIN(avctx->block_align * silent_chunks,
 193                                 frame->nb_samples * avctx->channels);
 194         if (s->out_bps == 2) {
 195             memset(output_samples_s16, 0x00, silent_size * 2);
 196             output_samples_s16 += silent_size;
 197         } else {
 198             memset(output_samples_u8,  0x80, silent_size);
 199             output_samples_u8 += silent_size;
 200         }
 201     }
 202
 203     /* decode audio chunks */
 204     if (audio_chunks > 0) {
 205         buf_end = buf + (buf_size & ~(avctx->channels > 1));
 206         while (buf + s->chunk_size <= buf_end) {
 207             if (s->out_bps == 2) {
 208                 decode_audio_s16(output_samples_s16, buf, s->chunk_size,
 209                                  avctx->channels);
 210                 output_samples_s16 += avctx->block_align;
 211             } else {
 212                 memcpy(output_samples_u8, buf, s->chunk_size);
 213                 output_samples_u8  += avctx->block_align;
 214             }
 215             buf += s->chunk_size;
 216         }
 217     }
 218
 219     *got_frame_ptr = 1;
 220
 221     return avpkt->size;
 222 }
 223
 224 AVCodec ff_vmdaudio_decoder = {
 225     .name           = "vmdaudio",
 226     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Sierra VMD audio"),
 227     .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
 228     .id             = AV_CODEC_ID_VMDAUDIO,
 229     .priv_data_size = sizeof(VmdAudioContext),
 230     .init           = vmdaudio_decode_init,
 231     .decode         = vmdaudio_decode_frame,
 232     .capabilities   = CODEC_CAP_DR1,
 233 };