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

   1 /*
   2  * gain code, gain pitch and pitch delay decoding
   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 "libavutil/common.h"
  24 #include "libavutil/ffmath.h"
  25 #include "libavutil/float_dsp.h"
  26 #include "libavutil/mathematics.h"
  27 #include "avcodec.h"
  28 #include "acelp_pitch_delay.h"
  29 #include "celp_math.h"
  30 #include "audiodsp.h"
  31
  32 void ff_acelp_update_past_gain(
  33     int16_t* quant_energy,
  34     int gain_corr_factor,
  35     int log2_ma_pred_order,
  36     int erasure)
  37 {
  38     int i;
  39     int avg_gain=quant_energy[(1 << log2_ma_pred_order) - 1]; // (5.10)
  40
  41     for(i=(1 << log2_ma_pred_order) - 1; i>0; i--)
  42     {
  43         avg_gain       += quant_energy[i-1];
  44         quant_energy[i] = quant_energy[i-1];
  45     }
  46
  47     if(erasure)
  48         quant_energy[0] = FFMAX(avg_gain >> log2_ma_pred_order, -10240) - 4096; // -10 and -4 in (5.10)
  49     else
  50         quant_energy[0] = (6165 * ((ff_log2_q15(gain_corr_factor) >> 2) - (13 << 13))) >> 13;
  51 }
  52
  53 int16_t ff_acelp_decode_gain_code(
  54     AudioDSPContext *adsp,
  55     int gain_corr_factor,
  56     const int16_t* fc_v,
  57     int mr_energy,
  58     const int16_t* quant_energy,
  59     const int16_t* ma_prediction_coeff,
  60     int subframe_size,
  61     int ma_pred_order)
  62 {
  63     int i;
  64
  65     mr_energy <<= 10;
  66
  67     for(i=0; i<ma_pred_order; i++)
  68         mr_energy += quant_energy[i] * ma_prediction_coeff[i];
  69
  70 #ifdef G729_BITEXACT
  71     mr_energy += (((-6165LL * ff_log2(dsp->scalarproduct_int16(fc_v, fc_v, subframe_size, 0))) >> 3) & ~0x3ff);
  72
  73     mr_energy = (5439 * (mr_energy >> 15)) >> 8;           // (0.15) = (0.15) * (7.23)
  74
  75     return bidir_sal(
  76                ((ff_exp2(mr_energy & 0x7fff) + 16) >> 5) * (gain_corr_factor >> 1),
  77                (mr_energy >> 15) - 25
  78            );
  79 #else
  80     mr_energy = gain_corr_factor * ff_exp10((double)mr_energy / (20 << 23)) /
  81                 sqrt(adsp->scalarproduct_int16(fc_v, fc_v, subframe_size));
  82     return mr_energy >> 12;
  83 #endif
  84 }
  85
  86 float ff_amr_set_fixed_gain(float fixed_gain_factor, float fixed_mean_energy,
  87                             float *prediction_error, float energy_mean,
  88                             const float *pred_table)
  89 {
  90     // Equations 66-69:
  91     // ^g_c = ^gamma_gc * 100.05 (predicted dB + mean dB - dB of fixed vector)
  92     // Note 10^(0.05 * -10log(average x2)) = 1/sqrt((average x2)).
  93     float val = fixed_gain_factor *
  94         ff_exp10(0.05 *
  95               (avpriv_scalarproduct_float_c(pred_table, prediction_error, 4) +
  96                energy_mean)) /
  97         sqrtf(fixed_mean_energy ? fixed_mean_energy : 1.0);
  98
  99     // update quantified prediction error energy history
 100     memmove(&prediction_error[0], &prediction_error[1],
 101             3 * sizeof(prediction_error[0]));
 102     prediction_error[3] = 20.0 * log10f(fixed_gain_factor);
 103
 104     return val;
 105 }
 106
 107 void ff_decode_pitch_lag(int *lag_int, int *lag_frac, int pitch_index,
 108                          const int prev_lag_int, const int subframe,
 109                          int third_as_first, int resolution)
 110 {
 111     /* Note n * 10923 >> 15 is floor(x/3) for 0 <= n <= 32767 */
 112     if (subframe == 0 || (subframe == 2 && third_as_first)) {
 113
 114         if (pitch_index < 197)
 115             pitch_index += 59;
 116         else
 117             pitch_index = 3 * pitch_index - 335;
 118
 119     } else {
 120         if (resolution == 4) {
 121             int search_range_min = av_clip(prev_lag_int - 5, PITCH_DELAY_MIN,
 122                                            PITCH_DELAY_MAX - 9);
 123
 124             // decoding with 4-bit resolution
 125             if (pitch_index < 4) {
 126                 // integer only precision for [search_range_min, search_range_min+3]
 127                 pitch_index = 3 * (pitch_index + search_range_min) + 1;
 128             } else if (pitch_index < 12) {
 129                 // 1/3 fractional precision for [search_range_min+3 1/3, search_range_min+5 2/3]
 130                 pitch_index += 3 * search_range_min + 7;
 131             } else {
 132                 // integer only precision for [search_range_min+6, search_range_min+9]
 133                 pitch_index = 3 * (pitch_index + search_range_min - 6) + 1;
 134             }
 135         } else {
 136             // decoding with 5 or 6 bit resolution, 1/3 fractional precision
 137             pitch_index--;
 138
 139             if (resolution == 5) {
 140                 pitch_index += 3 * av_clip(prev_lag_int - 10, PITCH_DELAY_MIN,
 141                                            PITCH_DELAY_MAX - 19);
 142             } else
 143                 pitch_index += 3 * av_clip(prev_lag_int - 5, PITCH_DELAY_MIN,
 144                                            PITCH_DELAY_MAX - 9);
 145         }
 146     }
 147     *lag_int  = pitch_index * 10923 >> 15;
 148     *lag_frac = pitch_index - 3 * *lag_int - 1;
 149 }