libavcodec/roqaudioenc.c

   1 /*
   2  * RoQ audio encoder
   3  *
   4  * Copyright (c) 2005 Eric Lasota
   5  *    Based on RoQ specs (c)2001 Tim Ferguson
   6  *
   7  * This file is part of FFmpeg.
   8  *
   9  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
  10  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
  11  * License as published by the Free Software Foundation; either
  12  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  13  *
  14  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  15  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  16  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  17  * Lesser General Public License for more details.
  18  *
  19  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  20  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  21  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  22  */
  23
  24 #include "libavutil/intmath.h"
  25 #include "avcodec.h"
  26 #include "bytestream.h"
  27 #include "internal.h"
  28
  29 #define ROQ_FRAME_SIZE           735
  30 #define ROQ_HEADER_SIZE   8
  31
  32 #define MAX_DPCM (127*127)
  33
  34
  35 typedef struct
  36 {
  37     short lastSample[2];
  38     int input_frames;
  39     int buffered_samples;
  40     int16_t *frame_buffer;
  41     int64_t first_pts;
  42 } ROQDPCMContext;
  43
  44
  45 static av_cold int roq_dpcm_encode_close(AVCodecContext *avctx)
  46 {
  47     ROQDPCMContext *context = avctx->priv_data;
  48
  49 #if FF_API_OLD_ENCODE_AUDIO
  50     av_freep(&avctx->coded_frame);
  51 #endif
  52     av_freep(&context->frame_buffer);
  53
  54     return 0;
  55 }
  56
  57 static av_cold int roq_dpcm_encode_init(AVCodecContext *avctx)
  58 {
  59     ROQDPCMContext *context = avctx->priv_data;
  60     int ret;
  61
  62     if (avctx->channels > 2) {
  63         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Audio must be mono or stereo\n");
  64         return AVERROR(EINVAL);
  65     }
  66     if (avctx->sample_rate != 22050) {
  67         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Audio must be 22050 Hz\n");
  68         return AVERROR(EINVAL);
  69     }
  70
  71     avctx->frame_size = ROQ_FRAME_SIZE;
  72     avctx->bit_rate   = (ROQ_HEADER_SIZE + ROQ_FRAME_SIZE * avctx->channels) *
  73                         (22050 / ROQ_FRAME_SIZE) * 8;
  74
  75     context->frame_buffer = av_malloc(8 * ROQ_FRAME_SIZE * avctx->channels *
  76                                       sizeof(*context->frame_buffer));
  77     if (!context->frame_buffer) {
  78         ret = AVERROR(ENOMEM);
  79         goto error;
  80     }
  81
  82     context->lastSample[0] = context->lastSample[1] = 0;
  83
  84 #if FF_API_OLD_ENCODE_AUDIO
  85     avctx->coded_frame= avcodec_alloc_frame();
  86     if (!avctx->coded_frame) {
  87         ret = AVERROR(ENOMEM);
  88         goto error;
  89     }
  90 #endif
  91
  92     return 0;
  93 error:
  94     roq_dpcm_encode_close(avctx);
  95     return ret;
  96 }
  97
  98 static unsigned char dpcm_predict(short *previous, short current)
  99 {
 100     int diff;
 101     int negative;
 102     int result;
 103     int predicted;
 104
 105     diff = current - *previous;
 106
 107     negative = diff<0;
 108     diff = FFABS(diff);
 109
 110     if (diff >= MAX_DPCM)
 111         result = 127;
 112     else {
 113         result = ff_sqrt(diff);
 114         result += diff > result*result+result;
 115     }
 116
 117     /* See if this overflows */
 118  retry:
 119     diff = result*result;
 120     if (negative)
 121         diff = -diff;
 122     predicted = *previous + diff;
 123
 124     /* If it overflows, back off a step */
 125     if (predicted > 32767 || predicted < -32768) {
 126         result--;
 127         goto retry;
 128     }
 129
 130     /* Add the sign bit */
 131     result |= negative << 7;   //if (negative) result |= 128;
 132
 133     *previous = predicted;
 134
 135     return result;
 136 }
 137
 138 static int roq_dpcm_encode_frame(AVCodecContext *avctx, AVPacket *avpkt,
 139                                  const AVFrame *frame, int *got_packet_ptr)
 140 {
 141     int i, stereo, data_size, ret;
 142     const int16_t *in = frame ? (const int16_t *)frame->data[0] : NULL;
 143     uint8_t *out;
 144     ROQDPCMContext *context = avctx->priv_data;
 145
 146     stereo = (avctx->channels == 2);
 147
 148     if (!in && context->input_frames >= 8)
 149         return 0;
 150
 151     if (in && context->input_frames < 8) {
 152         memcpy(&context->frame_buffer[context->buffered_samples * avctx->channels],
 153                in, avctx->frame_size * avctx->channels * sizeof(*in));
 154         context->buffered_samples += avctx->frame_size;
 155         if (context->input_frames == 0)
 156             context->first_pts = frame->pts;
 157         if (context->input_frames < 7) {
 158             context->input_frames++;
 159             return 0;
 160         }
 161         in = context->frame_buffer;
 162     }
 163
 164     if (stereo) {
 165         context->lastSample[0] &= 0xFF00;
 166         context->lastSample[1] &= 0xFF00;
 167     }
 168
 169     if (context->input_frames == 7 || !in)
 170         data_size = avctx->channels * context->buffered_samples;
 171     else
 172         data_size = avctx->channels * avctx->frame_size;
 173
 174     if ((ret = ff_alloc_packet2(avctx, avpkt, ROQ_HEADER_SIZE + data_size)))
 175         return ret;
 176     out = avpkt->data;
 177
 178     bytestream_put_byte(&out, stereo ? 0x21 : 0x20);
 179     bytestream_put_byte(&out, 0x10);
 180     bytestream_put_le32(&out, data_size);
 181
 182     if (stereo) {
 183         bytestream_put_byte(&out, (context->lastSample[1])>>8);
 184         bytestream_put_byte(&out, (context->lastSample[0])>>8);
 185     } else
 186         bytestream_put_le16(&out, context->lastSample[0]);
 187
 188     /* Write the actual samples */
 189     for (i = 0; i < data_size; i++)
 190         *out++ = dpcm_predict(&context->lastSample[i & 1], *in++);
 191
 192     avpkt->pts      = context->input_frames <= 7 ? context->first_pts : frame->pts;
 193     avpkt->duration = data_size / avctx->channels;
 194
 195     context->input_frames++;
 196     if (!in)
 197         context->input_frames = FFMAX(context->input_frames, 8);
 198
 199     *got_packet_ptr = 1;
 200     return 0;
 201 }
 202
 203 AVCodec ff_roq_dpcm_encoder = {
 204     .name           = "roq_dpcm",
 205     .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
 206     .id             = AV_CODEC_ID_ROQ_DPCM,
 207     .priv_data_size = sizeof(ROQDPCMContext),
 208     .init           = roq_dpcm_encode_init,
 209     .encode2        = roq_dpcm_encode_frame,
 210     .close          = roq_dpcm_encode_close,
 211     .capabilities   = CODEC_CAP_DELAY,
 212     .sample_fmts    = (const enum AVSampleFormat[]){ AV_SAMPLE_FMT_S16,
 213                                                      AV_SAMPLE_FMT_NONE },
 214     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("id RoQ DPCM"),
 215 };