git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavcodec/celp_filters.c

   1 /*
   2  * various filters for ACELP-based codecs
   3  *
   4  * Copyright (c) 2008 Vladimir Voroshilov
   5  *
   6  * This file is part of FFmpeg.
   7  *
   8  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
   9  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
  10  * License as published by the Free Software Foundation; either
  11  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  12  *
  13  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  14  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  15  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  16  * Lesser General Public License for more details.
  17  *
  18  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  19  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  20  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  21  */
  22
  23 #include <inttypes.h>
  24
  25 #include "avcodec.h"
  26 #include "celp_filters.h"
  27 #include "libavutil/avassert.h"
  28 #include "libavutil/common.h"
  29
  30 void ff_celp_convolve_circ(int16_t* fc_out, const int16_t* fc_in,
  31                            const int16_t* filter, int len)
  32 {
  33     int i, k;
  34
  35     memset(fc_out, 0, len * sizeof(int16_t));
  36
  37     /* Since there are few pulses over an entire subframe (i.e. almost
  38        all fc_in[i] are zero) it is faster to loop over fc_in first. */
  39     for (i = 0; i < len; i++) {
  40         if (fc_in[i]) {
  41             for (k = 0; k < i; k++)
  42                 fc_out[k] += (fc_in[i] * filter[len + k - i]) >> 15;
  43
  44             for (k = i; k < len; k++)
  45                 fc_out[k] += (fc_in[i] * filter[      k - i]) >> 15;
  46         }
  47     }
  48 }
  49
  50 void ff_celp_circ_addf(float *out, const float *in,
  51                        const float *lagged, int lag, float fac, int n)
  52 {
  53     int k;
  54     for (k = 0; k < lag; k++)
  55         out[k] = in[k] + fac * lagged[n + k - lag];
  56     for (; k < n; k++)
  57         out[k] = in[k] + fac * lagged[    k - lag];
  58 }
  59
  60 int ff_celp_lp_synthesis_filter(int16_t *out, const int16_t *filter_coeffs,
  61                                 const int16_t *in, int buffer_length,
  62                                 int filter_length, int stop_on_overflow,
  63                                 int shift, int rounder)
  64 {
  65     int i,n;
  66
  67     for (n = 0; n < buffer_length; n++) {
  68         int sum = rounder, sum1;
  69         for (i = 1; i <= filter_length; i++)
  70             sum -= (unsigned)(filter_coeffs[i-1] * out[n-i]);
  71
  72         sum1 = ((sum >> 12) + in[n]) >> shift;
  73         sum  = av_clip_int16(sum1);
  74
  75         if (stop_on_overflow && sum != sum1)
  76             return 1;
  77
  78         out[n] = sum;
  79     }
  80
  81     return 0;
  82 }
  83
  84 void ff_celp_lp_synthesis_filterf(float *out, const float *filter_coeffs,
  85                                   const float* in, int buffer_length,
  86                                   int filter_length)
  87 {
  88     int i,n;
  89
  90 #if 0 // Unoptimized code path for improved readability
  91     for (n = 0; n < buffer_length; n++) {
  92         out[n] = in[n];
  93         for (i = 1; i <= filter_length; i++)
  94             out[n] -= filter_coeffs[i-1] * out[n-i];
  95     }
  96 #else
  97     float out0, out1, out2, out3;
  98     float old_out0, old_out1, old_out2, old_out3;
  99     float a,b,c;
 100
 101     a = filter_coeffs[0];
 102     b = filter_coeffs[1];
 103     c = filter_coeffs[2];
 104     b -= filter_coeffs[0] * filter_coeffs[0];
 105     c -= filter_coeffs[1] * filter_coeffs[0];
 106     c -= filter_coeffs[0] * b;
 107
 108     av_assert2((filter_length&1)==0 && filter_length>=4);
 109
 110     old_out0 = out[-4];
 111     old_out1 = out[-3];
 112     old_out2 = out[-2];
 113     old_out3 = out[-1];
 114     for (n = 0; n <= buffer_length - 4; n+=4) {
 115         float tmp0,tmp1,tmp2;
 116         float val;
 117
 118         out0 = in[0];
 119         out1 = in[1];
 120         out2 = in[2];
 121         out3 = in[3];
 122
 123         out0 -= filter_coeffs[2] * old_out1;
 124         out1 -= filter_coeffs[2] * old_out2;
 125         out2 -= filter_coeffs[2] * old_out3;
 126
 127         out0 -= filter_coeffs[1] * old_out2;
 128         out1 -= filter_coeffs[1] * old_out3;
 129
 130         out0 -= filter_coeffs[0] * old_out3;
 131
 132         val = filter_coeffs[3];
 133
 134         out0 -= val * old_out0;
 135         out1 -= val * old_out1;
 136         out2 -= val * old_out2;
 137         out3 -= val * old_out3;
 138
 139         for (i = 5; i < filter_length; i += 2) {
 140             old_out3 = out[-i];
 141             val = filter_coeffs[i-1];
 142
 143             out0 -= val * old_out3;
 144             out1 -= val * old_out0;
 145             out2 -= val * old_out1;
 146             out3 -= val * old_out2;
 147
 148             old_out2 = out[-i-1];
 149
 150             val = filter_coeffs[i];
 151
 152             out0 -= val * old_out2;
 153             out1 -= val * old_out3;
 154             out2 -= val * old_out0;
 155             out3 -= val * old_out1;
 156
 157             FFSWAP(float, old_out0, old_out2);
 158             old_out1 = old_out3;
 159         }
 160
 161         tmp0 = out0;
 162         tmp1 = out1;
 163         tmp2 = out2;
 164
 165         out3 -= a * tmp2;
 166         out2 -= a * tmp1;
 167         out1 -= a * tmp0;
 168
 169         out3 -= b * tmp1;
 170         out2 -= b * tmp0;
 171
 172         out3 -= c * tmp0;
 173
 174
 175         out[0] = out0;
 176         out[1] = out1;
 177         out[2] = out2;
 178         out[3] = out3;
 179
 180         old_out0 = out0;
 181         old_out1 = out1;
 182         old_out2 = out2;
 183         old_out3 = out3;
 184
 185         out += 4;
 186         in  += 4;
 187     }
 188
 189     out -= n;
 190     in -= n;
 191     for (; n < buffer_length; n++) {
 192         out[n] = in[n];
 193         for (i = 1; i <= filter_length; i++)
 194             out[n] -= filter_coeffs[i-1] * out[n-i];
 195     }
 196 #endif
 197 }
 198
 199 void ff_celp_lp_zero_synthesis_filterf(float *out, const float *filter_coeffs,
 200                                        const float *in, int buffer_length,
 201                                        int filter_length)
 202 {
 203     int i,n;
 204
 205     for (n = 0; n < buffer_length; n++) {
 206         out[n] = in[n];
 207         for (i = 1; i <= filter_length; i++)
 208             out[n] += filter_coeffs[i-1] * in[n-i];
 209     }
 210 }
 211
 212 void ff_celp_filter_init(CELPFContext *c)
 213 {
 214     c->celp_lp_synthesis_filterf        = ff_celp_lp_synthesis_filterf;
 215     c->celp_lp_zero_synthesis_filterf   = ff_celp_lp_zero_synthesis_filterf;
 216
 217     if(HAVE_MIPSFPU)
 218         ff_celp_filter_init_mips(c);
 219 }