lib/psytune.c

   1 /********************************************************************
   2  *                                                                  *
   3  * THIS FILE IS PART OF THE Ogg Vorbis SOFTWARE CODEC SOURCE CODE.  *
   4  * USE, DISTRIBUTION AND REPRODUCTION OF THIS SOURCE IS GOVERNED BY *
   5  * THE GNU PUBLIC LICENSE 2, WHICH IS INCLUDED WITH THIS SOURCE.    *
   6  * PLEASE READ THESE TERMS DISTRIBUTING.                            *
   7  *                                                                  *
   8  * THE OggSQUISH SOURCE CODE IS (C) COPYRIGHT 1994-2000             *
   9  * by Monty <monty@xiph.org> and The XIPHOPHORUS Company            *
  10  * http://www.xiph.org/                                             *
  11  *                                                                  *
  12  ********************************************************************
  13
  14  function: simple utility that runs audio through the psychoacoustics
  15            without encoding
  16  last mod: $Id: psytune.c,v 1.1 2000/02/25 11:05:32 xiphmont Exp $
  17
  18  ********************************************************************/
  19
  20 #include <stdio.h>
  21 #include <stdlib.h>
  22 #include <string.h>
  23 #include <math.h>
  24
  25 #include "vorbis/codec.h"
  26 #include "psy.h"
  27 #include "mdct.h"
  28 #include "window.h"
  29
  30 static vorbis_info_psy _psy_set0={
  31   {-20, -20, -14, -14, -14, -14, -14, -14, -14, -14,
  32    -14, -14, -16, -16, -16, -16, -18, -18, -16, -16,
  33    -12, -10, -6, -3, -1, -1, -0}, 0., (.6/1024), 10,4
  34 };
  35
  36 int main(int argc,char *argv[]){
  37   int eos=0;
  38   double acc=0.;
  39   double tot=0.;
  40   int framesize=argv[1]?atoi(argv[1]):2048;
  41   double *pcm[2],*out[2],*window,*mask,*decay[2];
  42   signed char *buffer,*buffer2;
  43   mdct_lookup m_look;
  44   vorbis_look_psy p_look;
  45
  46   pcm[0]=malloc(framesize*sizeof(double));
  47   pcm[1]=malloc(framesize*sizeof(double));
  48   out[0]=calloc(framesize/2,sizeof(double));
  49   out[1]=calloc(framesize/2,sizeof(double));
  50   decay[0]=calloc(framesize/2,sizeof(double));
  51   decay[1]=calloc(framesize/2,sizeof(double));
  52   mask=malloc(framesize/2*sizeof(double));
  53   buffer=malloc(framesize*4);
  54   buffer2=buffer+framesize*2;
  55   window=_vorbis_window(0,framesize,framesize/2,framesize/2);
  56   mdct_init(&m_look,framesize);
  57   _vp_psy_init(&p_look,&_psy_set0,framesize/2,44100);
  58
  59   /* we cheat on the WAV header; we just bypass 44 bytes and never
  60      verify that it matches 16bit/stereo/44.1kHz. */
  61
  62   fread(buffer,1,44,stdin);
  63   fwrite(buffer,1,44,stdout);
  64   memset(buffer,0,framesize*2);
  65
  66   fprintf(stderr,"Processing for frame size %d...\n",framesize);
  67
  68   while(!eos){
  69     long i,j,k;
  70     long bytes=fread(buffer2,1,framesize*2,stdin);
  71     if(bytes<framesize*2)
  72       memset(buffer2+bytes,0,framesize*2-bytes);
  73
  74     if(bytes!=0){
  75
  76       /* uninterleave samples */
  77       for(i=0;i<framesize;i++){
  78         pcm[0][i]=((buffer[i*4+1]<<8)|
  79                       (0x00ff&(int)buffer[i*4]))/32768.;
  80         pcm[1][i]=((buffer[i*4+3]<<8)|
  81                    (0x00ff&(int)buffer[i*4+2]))/32768.;
  82       }
  83
  84       for(i=0;i<2;i++){
  85         for(j=0;j<framesize;j++)
  86           pcm[i][j]*=window[j];
  87
  88         mdct_forward(&m_look,pcm[i],pcm[i]);
  89
  90         /* do the psychacoustics */
  91
  92         memset(mask,0,sizeof(double)*framesize/2);
  93         _vp_mask_floor(&p_look,pcm[i],mask,decay[i],1);
  94
  95         /* quantize according to masking */
  96         for(j=0;j<framesize/2;j++){
  97           double val;
  98           if(mask[j]==0)
  99             val=0;
 100           else
 101             val=rint(pcm[i][j]/mask[j]);
 102           acc+=log(fabs(val)*2.+1.)/log(2);
 103           tot++;
 104           pcm[i][j]=val*mask[j];
 105         }
 106
 107         /* take it back to time */
 108         mdct_backward(&m_look,pcm[i],pcm[i]);
 109         for(j=0;j<framesize/2;j++)
 110           out[i][j]+=pcm[i][j]*window[j];
 111       }
 112
 113       /* write data.  Use the part of buffer we're about to shift out */
 114       for(i=0;i<2;i++){
 115         char *ptr=buffer+i*2;
 116         double  *mono=out[i];
 117         for(j=0;j<framesize/2;j++){
 118           int val=mono[j]*32767.;
 119           /* might as well guard against clipping */
 120           if(val>32767)val=32767;
 121           if(val<-32768)val=-32768;
 122           ptr[0]=val&0xff;
 123           ptr[1]=(val>>8)&0xff;
 124           ptr+=4;
 125         }
 126       }
 127
 128       fwrite(buffer,1,framesize*2,stdout);
 129       memmove(buffer,buffer2,framesize*2);
 130
 131       for(i=0;i<2;i++){
 132         for(j=0,k=framesize/2;j<framesize/2;j++,k++)
 133           out[i][j]=pcm[i][k]*window[k];
 134       }
 135     }else
 136       eos=1;
 137   }
 138   fprintf(stderr,"average raw bits of entropy: %.03g/sample\n",acc/tot);
 139   fprintf(stderr,"Done\n\n");
 140   return 0;
 141 }