synfig-core/tags/synfig_0_61_05/synfig-core/src/modules/mod_libavcodec/libavcodec/pcm.c

   1 /*
   2  * PCM codecs
   3  * Copyright (c) 2001 Fabrice Bellard.
   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., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
  18  */
  19
  20 /**
  21  * @file pcm.c
  22  * PCM codecs
  23  */
  24
  25 #include "avcodec.h"
  26
  27 /* from g711.c by SUN microsystems (unrestricted use) */
  28
  29 #define SIGN_BIT        (0x80)          /* Sign bit for a A-law byte. */
  30 #define QUANT_MASK      (0xf)           /* Quantization field mask. */
  31 #define NSEGS           (8)             /* Number of A-law segments. */
  32 #define SEG_SHIFT       (4)             /* Left shift for segment number. */
  33 #define SEG_MASK        (0x70)          /* Segment field mask. */
  34
  35 #define BIAS            (0x84)          /* Bias for linear code. */
  36
  37 /*
  38  * alaw2linear() - Convert an A-law value to 16-bit linear PCM
  39  *
  40  */
  41 static int alaw2linear(unsigned char    a_val)
  42 {
  43         int             t;
  44         int             seg;
  45
  46         a_val ^= 0x55;
  47
  48         t = (a_val & QUANT_MASK) << 4;
  49         seg = ((unsigned)a_val & SEG_MASK) >> SEG_SHIFT;
  50         switch (seg) {
  51         case 0:
  52                 t += 8;
  53                 break;
  54         case 1:
  55                 t += 0x108;
  56                 break;
  57         default:
  58                 t += 0x108;
  59                 t <<= seg - 1;
  60         }
  61         return ((a_val & SIGN_BIT) ? t : -t);
  62 }
  63
  64 static int ulaw2linear(unsigned char    u_val)
  65 {
  66         int             t;
  67
  68         /* Complement to obtain normal u-law value. */
  69         u_val = ~u_val;
  70
  71         /*
  72          * Extract and bias the quantization bits. Then
  73          * shift up by the segment number and subtract out the bias.
  74          */
  75         t = ((u_val & QUANT_MASK) << 3) + BIAS;
  76         t <<= ((unsigned)u_val & SEG_MASK) >> SEG_SHIFT;
  77
  78         return ((u_val & SIGN_BIT) ? (BIAS - t) : (t - BIAS));
  79 }
  80
  81 /* 16384 entries per table */
  82 static uint8_t *linear_to_alaw = NULL;
  83 static int linear_to_alaw_ref = 0;
  84
  85 static uint8_t *linear_to_ulaw = NULL;
  86 static int linear_to_ulaw_ref = 0;
  87
  88 static void build_xlaw_table(uint8_t *linear_to_xlaw,
  89                              int (*xlaw2linear)(unsigned char),
  90                              int mask)
  91 {
  92     int i, j, v, v1, v2;
  93
  94     j = 0;
  95     for(i=0;i<128;i++) {
  96         if (i != 127) {
  97             v1 = xlaw2linear(i ^ mask);
  98             v2 = xlaw2linear((i + 1) ^ mask);
  99             v = (v1 + v2 + 4) >> 3;
 100         } else {
 101             v = 8192;
 102         }
 103         for(;j<v;j++) {
 104             linear_to_xlaw[8192 + j] = (i ^ mask);
 105             if (j > 0)
 106                 linear_to_xlaw[8192 - j] = (i ^ (mask ^ 0x80));
 107         }
 108     }
 109     linear_to_xlaw[0] = linear_to_xlaw[1];
 110 }
 111
 112 static int pcm_encode_init(AVCodecContext *avctx)
 113 {
 114     avctx->frame_size = 1;
 115     switch(avctx->codec->id) {
 116     case CODEC_ID_PCM_ALAW:
 117         if (linear_to_alaw_ref == 0) {
 118             linear_to_alaw = av_malloc(16384);
 119             if (!linear_to_alaw)
 120                 return -1;
 121             build_xlaw_table(linear_to_alaw, alaw2linear, 0xd5);
 122         }
 123         linear_to_alaw_ref++;
 124         break;
 125     case CODEC_ID_PCM_MULAW:
 126         if (linear_to_ulaw_ref == 0) {
 127             linear_to_ulaw = av_malloc(16384);
 128             if (!linear_to_ulaw)
 129                 return -1;
 130             build_xlaw_table(linear_to_ulaw, ulaw2linear, 0xff);
 131         }
 132         linear_to_ulaw_ref++;
 133         break;
 134     default:
 135         break;
 136     }
 137
 138     avctx->coded_frame= avcodec_alloc_frame();
 139     avctx->coded_frame->key_frame= 1;
 140
 141     return 0;
 142 }
 143
 144 static int pcm_encode_close(AVCodecContext *avctx)
 145 {
 146     av_freep(&avctx->coded_frame);
 147
 148     switch(avctx->codec->id) {
 149     case CODEC_ID_PCM_ALAW:
 150         if (--linear_to_alaw_ref == 0)
 151             av_free(linear_to_alaw);
 152         break;
 153     case CODEC_ID_PCM_MULAW:
 154         if (--linear_to_ulaw_ref == 0)
 155             av_free(linear_to_ulaw);
 156         break;
 157     default:
 158         /* nothing to free */
 159         break;
 160     }
 161     return 0;
 162 }
 163
 164 static int pcm_encode_frame(AVCodecContext *avctx,
 165                             unsigned char *frame, int buf_size, void *data)
 166 {
 167     int n, sample_size, v;
 168     short *samples;
 169     unsigned char *dst;
 170
 171     switch(avctx->codec->id) {
 172     case CODEC_ID_PCM_S16LE:
 173     case CODEC_ID_PCM_S16BE:
 174     case CODEC_ID_PCM_U16LE:
 175     case CODEC_ID_PCM_U16BE:
 176         sample_size = 2;
 177         break;
 178     default:
 179         sample_size = 1;
 180         break;
 181     }
 182     n = buf_size / sample_size;
 183     samples = data;
 184     dst = frame;
 185
 186     switch(avctx->codec->id) {
 187     case CODEC_ID_PCM_S16LE:
 188         for(;n>0;n--) {
 189             v = *samples++;
 190             dst[0] = v & 0xff;
 191             dst[1] = v >> 8;
 192             dst += 2;
 193         }
 194         break;
 195     case CODEC_ID_PCM_S16BE:
 196         for(;n>0;n--) {
 197             v = *samples++;
 198             dst[0] = v >> 8;
 199             dst[1] = v;
 200             dst += 2;
 201         }
 202         break;
 203     case CODEC_ID_PCM_U16LE:
 204         for(;n>0;n--) {
 205             v = *samples++;
 206             v += 0x8000;
 207             dst[0] = v & 0xff;
 208             dst[1] = v >> 8;
 209             dst += 2;
 210         }
 211         break;
 212     case CODEC_ID_PCM_U16BE:
 213         for(;n>0;n--) {
 214             v = *samples++;
 215             v += 0x8000;
 216             dst[0] = v >> 8;
 217             dst[1] = v;
 218             dst += 2;
 219         }
 220         break;
 221     case CODEC_ID_PCM_S8:
 222         for(;n>0;n--) {
 223             v = *samples++;
 224             dst[0] = v >> 8;
 225             dst++;
 226         }
 227         break;
 228     case CODEC_ID_PCM_U8:
 229         for(;n>0;n--) {
 230             v = *samples++;
 231             dst[0] = (v >> 8) + 128;
 232             dst++;
 233         }
 234         break;
 235     case CODEC_ID_PCM_ALAW:
 236         for(;n>0;n--) {
 237             v = *samples++;
 238             dst[0] = linear_to_alaw[(v + 32768) >> 2];
 239             dst++;
 240         }
 241         break;
 242     case CODEC_ID_PCM_MULAW:
 243         for(;n>0;n--) {
 244             v = *samples++;
 245             dst[0] = linear_to_ulaw[(v + 32768) >> 2];
 246             dst++;
 247         }
 248         break;
 249     default:
 250         return -1;
 251     }
 252     //avctx->frame_size = (dst - frame) / (sample_size * avctx->channels);
 253
 254     return dst - frame;
 255 }
 256
 257 typedef struct PCMDecode {
 258     short table[256];
 259 } PCMDecode;
 260
 261 static int pcm_decode_init(AVCodecContext * avctx)
 262 {
 263     PCMDecode *s = avctx->priv_data;
 264     int i;
 265
 266     switch(avctx->codec->id) {
 267     case CODEC_ID_PCM_ALAW:
 268         for(i=0;i<256;i++)
 269             s->table[i] = alaw2linear(i);
 270         break;
 271     case CODEC_ID_PCM_MULAW:
 272         for(i=0;i<256;i++)
 273             s->table[i] = ulaw2linear(i);
 274         break;
 275     default:
 276         break;
 277     }
 278     return 0;
 279 }
 280
 281 static int pcm_decode_frame(AVCodecContext *avctx,
 282                             void *data, int *data_size,
 283                             uint8_t *buf, int buf_size)
 284 {
 285     PCMDecode *s = avctx->priv_data;
 286     int n;
 287     short *samples;
 288     uint8_t *src;
 289
 290     samples = data;
 291     src = buf;
 292
 293     switch(avctx->codec->id) {
 294     case CODEC_ID_PCM_S16LE:
 295         n = buf_size >> 1;
 296         for(;n>0;n--) {
 297             *samples++ = src[0] | (src[1] << 8);
 298             src += 2;
 299         }
 300         break;
 301     case CODEC_ID_PCM_S16BE:
 302         n = buf_size >> 1;
 303         for(;n>0;n--) {
 304             *samples++ = (src[0] << 8) | src[1];
 305             src += 2;
 306         }
 307         break;
 308     case CODEC_ID_PCM_U16LE:
 309         n = buf_size >> 1;
 310         for(;n>0;n--) {
 311             *samples++ = (src[0] | (src[1] << 8)) - 0x8000;
 312             src += 2;
 313         }
 314         break;
 315     case CODEC_ID_PCM_U16BE:
 316         n = buf_size >> 1;
 317         for(;n>0;n--) {
 318             *samples++ = ((src[0] << 8) | src[1]) - 0x8000;
 319             src += 2;
 320         }
 321         break;
 322     case CODEC_ID_PCM_S8:
 323         n = buf_size;
 324         for(;n>0;n--) {
 325             *samples++ = src[0] << 8;
 326             src++;
 327         }
 328         break;
 329     case CODEC_ID_PCM_U8:
 330         n = buf_size;
 331         for(;n>0;n--) {
 332             *samples++ = ((int)src[0] - 128) << 8;
 333             src++;
 334         }
 335         break;
 336     case CODEC_ID_PCM_ALAW:
 337     case CODEC_ID_PCM_MULAW:
 338         n = buf_size;
 339         for(;n>0;n--) {
 340             *samples++ = s->table[src[0]];
 341             src++;
 342         }
 343         break;
 344     default:
 345         *data_size = 0;
 346         return -1;
 347     }
 348     *data_size = (uint8_t *)samples - (uint8_t *)data;
 349     return src - buf;
 350 }
 351
 352 #define PCM_CODEC(id, name)                     \
 353 AVCodec name ## _encoder = {                    \
 354     #name,                                      \
 355     CODEC_TYPE_AUDIO,                           \
 356     id,                                         \
 357     0,                                          \
 358     pcm_encode_init,                            \
 359     pcm_encode_frame,                           \
 360     pcm_encode_close,                           \
 361     NULL,                                       \
 362 };                                              \
 363 AVCodec name ## _decoder = {                    \
 364     #name,                                      \
 365     CODEC_TYPE_AUDIO,                           \
 366     id,                                         \
 367     sizeof(PCMDecode),                          \
 368     pcm_decode_init,                            \
 369     NULL,                                       \
 370     NULL,                                       \
 371     pcm_decode_frame,                           \
 372 }
 373
 374 PCM_CODEC(CODEC_ID_PCM_S16LE, pcm_s16le);
 375 PCM_CODEC(CODEC_ID_PCM_S16BE, pcm_s16be);
 376 PCM_CODEC(CODEC_ID_PCM_U16LE, pcm_u16le);
 377 PCM_CODEC(CODEC_ID_PCM_U16BE, pcm_u16be);
 378 PCM_CODEC(CODEC_ID_PCM_S8, pcm_s8);
 379 PCM_CODEC(CODEC_ID_PCM_U8, pcm_u8);
 380 PCM_CODEC(CODEC_ID_PCM_ALAW, pcm_alaw);
 381 PCM_CODEC(CODEC_ID_PCM_MULAW, pcm_mulaw);
 382
 383 #undef PCM_CODEC