More stereo work
[opus.git] / src / opus_decoder.c
1 /* Copyright (c) 2010 Xiph.Org Foundation, Skype Limited
2    Written by Jean-Marc Valin and Koen Vos */
3 /*
4    Redistribution and use in source and binary forms, with or without
5    modification, are permitted provided that the following conditions
6    are met:
7
8    - Redistributions of source code must retain the above copyright
9    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
10
11    - Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
12    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
13    documentation and/or other materials provided with the distribution.
14
15    - Neither the name of the Xiph.org Foundation nor the names of its
16    contributors may be used to endorse or promote products derived from
17    this software without specific prior written permission.
18
19    THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
20    ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
21    LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR
22    A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE FOUNDATION OR
23    CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL,
24    EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO,
25    PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR
26    PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF
27    LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING
28    NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS
29    SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
30 */
31
32 #ifdef HAVE_CONFIG_H
33 #include "config.h"
34 #endif
35
36 #include <stdlib.h>
37 #include <stdio.h>
38 #include <stdarg.h>
39 #include "opus_decoder.h"
40 #include "entdec.h"
41 #include "modes.h"
42 #include "SKP_Silk_SDK_API.h"
43
44
45 OpusDecoder *opus_decoder_create(int Fs, int channels)
46 {
47     char *raw_state;
48         int ret, silkDecSizeBytes, celtDecSizeBytes;
49         OpusDecoder *st;
50
51         /* Initialize SILK encoder */
52     ret = SKP_Silk_SDK_Get_Decoder_Size( &silkDecSizeBytes );
53     if( ret ) {
54         /* Handle error */
55     }
56     celtDecSizeBytes = celt_decoder_get_size(channels);
57     raw_state = calloc(sizeof(OpusDecoder)+silkDecSizeBytes+celtDecSizeBytes, 1);
58     st = (OpusDecoder*)raw_state;
59     st->silk_dec = (void*)(raw_state+sizeof(OpusDecoder));
60     st->celt_dec = (CELTDecoder*)(raw_state+sizeof(OpusDecoder)+silkDecSizeBytes);
61     st->channels = channels;
62
63     st->Fs = Fs;
64
65     /* Reset decoder */
66     ret = SKP_Silk_SDK_InitDecoder( st->silk_dec );
67     if( ret ) {
68         /* Handle error */
69     }
70
71         /* Initialize CELT decoder */
72         st->celt_dec = celt_decoder_init(st->celt_dec, 48000, channels, NULL);
73
74         return st;
75
76 }
77 int opus_decode(OpusDecoder *st, const unsigned char *data,
78                 int len, short *pcm, int frame_size)
79 {
80         int i, silk_ret=0, celt_ret=0;
81         ec_dec dec;
82         ec_byte_buffer buf;
83     SKP_SILK_SDK_DecControlStruct DecControl;
84     SKP_int32 silk_frame_size;
85     short pcm_celt[960*2];
86     int audiosize;
87
88     if (data != NULL)
89     {
90         /* Decoding mode/bandwidth/framesize from first byte */
91         if (data[0]&0x80)
92         {
93             st->mode = MODE_CELT_ONLY;
94             st->bandwidth = BANDWIDTH_MEDIUMBAND + ((data[0]>>5)&0x3);
95             if (st->bandwidth == BANDWIDTH_MEDIUMBAND)
96                 st->bandwidth = BANDWIDTH_NARROWBAND;
97             audiosize = ((data[0]>>3)&0x3);
98             audiosize = (st->Fs<<audiosize)/400;
99         } else if ((data[0]&0x60) == 0x60)
100         {
101             st->mode = MODE_HYBRID;
102             st->bandwidth = (data[0]&0x10) ? BANDWIDTH_FULLBAND : BANDWIDTH_SUPERWIDEBAND;
103             audiosize = (data[0]&0x08) ? st->Fs/50 : st->Fs/100;
104         } else {
105
106             st->mode = MODE_SILK_ONLY;
107             st->bandwidth = BANDWIDTH_NARROWBAND + ((data[0]>>5)&0x3);
108             audiosize = ((data[0]>>3)&0x3);
109             if (audiosize == 3)
110                 audiosize = st->Fs*60/1000;
111             else
112                 audiosize = (st->Fs<<audiosize)/100;
113         }
114         /*printf ("%d %d %d\n", st->mode, st->bandwidth, audiosize);*/
115
116         len -= 1;
117         data += 1;
118         ec_byte_readinit(&buf,(unsigned char*)data,len);
119         ec_dec_init(&dec,&buf);
120     }
121
122     if (st->mode != MODE_CELT_ONLY)
123     {
124         DecControl.API_sampleRate = st->Fs;
125         DecControl.payloadSize_ms = 1000 * audiosize / st->Fs;
126         if( st->mode == MODE_SILK_ONLY ) {
127             if( st->bandwidth == BANDWIDTH_NARROWBAND ) {
128                 DecControl.internalSampleRate = 8000;
129             } else if( st->bandwidth == BANDWIDTH_MEDIUMBAND ) {
130                 DecControl.internalSampleRate = 12000;
131             } else if( st->bandwidth == BANDWIDTH_WIDEBAND ) {
132                 DecControl.internalSampleRate = 16000;
133             } else {
134                 SKP_assert( 0 );
135             }
136         } else {
137             /* Hybrid mode */
138             DecControl.internalSampleRate = 16000;
139         }
140
141         /* We Should eventually have to set the bandwidth here */
142
143         /* Call SILK encoder for the low band */
144         silk_ret = SKP_Silk_SDK_Decode( st->silk_dec, &DecControl, data == NULL, &dec, len, pcm, &silk_frame_size );
145         if (silk_ret)
146         {
147             fprintf (stderr, "SILK decode error\n");
148             /* Handle error */
149         }
150     } else {
151         for (i=0;i<frame_size*st->channels;i++)
152             pcm[i] = 0;
153     }
154
155     if (st->mode == MODE_HYBRID)
156     {
157         /* This should be adjusted based on the SILK bandwidth */
158         celt_decoder_ctl(st->celt_dec, CELT_SET_START_BAND(17));
159     } else {
160         celt_decoder_ctl(st->celt_dec, CELT_SET_START_BAND(0));
161     }
162
163     if (st->mode != MODE_SILK_ONLY && st->bandwidth > BANDWIDTH_WIDEBAND)
164     {
165         int endband;
166
167             switch(st->bandwidth)
168             {
169             case BANDWIDTH_NARROWBAND:
170                 endband = 13;
171                 break;
172             case BANDWIDTH_WIDEBAND:
173                 endband = 17;
174                 break;
175             case BANDWIDTH_SUPERWIDEBAND:
176                 endband = 19;
177                 break;
178             case BANDWIDTH_FULLBAND:
179                 endband = 21;
180                 break;
181             }
182             celt_decoder_ctl(st->celt_dec, CELT_SET_END_BAND(endband));
183
184         /* Encode high band with CELT */
185         celt_ret = celt_decode_with_ec(st->celt_dec, data, len, pcm_celt, frame_size, &dec);
186         for (i=0;i<frame_size*st->channels;i++)
187             pcm[i] += pcm_celt[i];
188     }
189         return celt_ret;
190
191 }
192
193 void opus_decoder_ctl(OpusDecoder *st, int request, ...)
194 {
195     va_list ap;
196
197     va_start(ap, request);
198
199     switch (request)
200     {
201         case OPUS_SET_MODE_REQUEST:
202         {
203             int value = va_arg(ap, int);
204             st->mode = value;
205         }
206         break;
207         case OPUS_GET_MODE_REQUEST:
208         {
209             int *value = va_arg(ap, int*);
210             *value = st->mode;
211         }
212         break;
213         case OPUS_SET_BANDWIDTH_REQUEST:
214         {
215             int value = va_arg(ap, int);
216             st->bandwidth = value;
217         }
218         break;
219         case OPUS_GET_BANDWIDTH_REQUEST:
220         {
221             int *value = va_arg(ap, int*);
222             *value = st->bandwidth;
223         }
224         break;
225         default:
226             fprintf(stderr, "unknown opus_decoder_ctl() request: %d", request);
227             break;
228     }
229
230     va_end(ap);
231 }
232
233 void opus_decoder_destroy(OpusDecoder *st)
234 {
235         free(st);
236 }