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

   1 /*
   2  * AAC Spectral Band Replication decoding functions
   3  * Copyright (c) 2008-2009 Robert Swain ( rob opendot cl )
   4  * Copyright (c) 2009-2010 Alex Converse <alex.converse@gmail.com>
   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  * Note: Rounding-to-nearest used unless otherwise stated
  23  *
  24  */
  25
  26 #define USE_FIXED 1
  27
  28 #include "aac.h"
  29 #include "config.h"
  30 #include "libavutil/attributes.h"
  31 #include "libavutil/intfloat.h"
  32 #include "sbrdsp.h"
  33
  34 static SoftFloat sbr_sum_square_c(int (*x)[2], int n)
  35 {
  36     SoftFloat ret;
  37     uint64_t accu = 0, round;
  38     uint64_t accu0 = 0, accu1 = 0, accu2 = 0, accu3 = 0;
  39     int i, nz, nz0;
  40     unsigned u;
  41
  42     nz = 0;
  43     for (i = 0; i < n; i += 2) {
  44         accu0 += (int64_t)x[i + 0][0] * x[i + 0][0];
  45         accu1 += (int64_t)x[i + 0][1] * x[i + 0][1];
  46         accu2 += (int64_t)x[i + 1][0] * x[i + 1][0];
  47         accu3 += (int64_t)x[i + 1][1] * x[i + 1][1];
  48         if ((accu0|accu1|accu2|accu3) > UINT64_MAX - INT32_MIN*(int64_t)INT32_MIN || i+2>=n) {
  49             accu0 >>= nz;
  50             accu1 >>= nz;
  51             accu2 >>= nz;
  52             accu3 >>= nz;
  53             while ((accu0|accu1|accu2|accu3) > (UINT64_MAX - accu) >> 2) {
  54                 accu0 >>= 1;
  55                 accu1 >>= 1;
  56                 accu2 >>= 1;
  57                 accu3 >>= 1;
  58                 accu  >>= 1;
  59                 nz ++;
  60             }
  61             accu += accu0 + accu1 + accu2 + accu3;
  62             accu0 = accu1 = accu2 = accu3 = 0;
  63         }
  64     }
  65
  66     nz0 = 15 - nz;
  67
  68     u = accu >> 32;
  69     if (u) {
  70         nz = 33;
  71         while (u < 0x80000000U) {
  72             u <<= 1;
  73             nz--;
  74         }
  75     } else
  76         nz = 1;
  77
  78     round = 1ULL << (nz-1);
  79     u = ((accu + round) >> nz);
  80     u >>= 1;
  81     ret = av_int2sf(u, nz0 - nz);
  82
  83     return ret;
  84 }
  85
  86 static void sbr_neg_odd_64_c(int *x)
  87 {
  88     int i;
  89     for (i = 1; i < 64; i += 2)
  90         x[i] = -x[i];
  91 }
  92
  93 static void sbr_qmf_pre_shuffle_c(int *z)
  94 {
  95     int k;
  96     z[64] = z[0];
  97     z[65] = z[1];
  98     for (k = 1; k < 32; k++) {
  99         z[64+2*k  ] = -z[64 - k];
 100         z[64+2*k+1] =  z[ k + 1];
 101     }
 102 }
 103
 104 static void sbr_qmf_post_shuffle_c(int W[32][2], const int *z)
 105 {
 106     int k;
 107     for (k = 0; k < 32; k++) {
 108         W[k][0] = -z[63-k];
 109         W[k][1] = z[k];
 110     }
 111 }
 112
 113 static void sbr_qmf_deint_neg_c(int *v, const int *src)
 114 {
 115     int i;
 116     for (i = 0; i < 32; i++) {
 117         v[     i] = ( src[63 - 2*i    ] + 0x10) >> 5;
 118         v[63 - i] = (-src[63 - 2*i - 1] + 0x10) >> 5;
 119     }
 120 }
 121
 122 static av_always_inline SoftFloat autocorr_calc(int64_t accu)
 123 {
 124         int nz, mant, expo;
 125         unsigned round;
 126         int i = (int)(accu >> 32);
 127         if (i == 0) {
 128             nz = 1;
 129         } else {
 130             nz = 0;
 131             while (FFABS(i) < 0x40000000) {
 132                 i *= 2;
 133                 nz++;
 134             }
 135             nz = 32-nz;
 136         }
 137
 138         round = 1U << (nz-1);
 139         mant = (int)((accu + round) >> nz);
 140         mant = (mant + 0x40LL)>>7;
 141         mant *= 64;
 142         expo = nz + 15;
 143         return av_int2sf(mant, 30 - expo);
 144 }
 145
 146 static av_always_inline void autocorrelate(const int x[40][2], SoftFloat phi[3][2][2], int lag)
 147 {
 148     int i;
 149     int64_t real_sum, imag_sum;
 150     int64_t accu_re = 0, accu_im = 0;
 151
 152     if (lag) {
 153         for (i = 1; i < 38; i++) {
 154             accu_re += (uint64_t)x[i][0] * x[i+lag][0];
 155             accu_re += (uint64_t)x[i][1] * x[i+lag][1];
 156             accu_im += (uint64_t)x[i][0] * x[i+lag][1];
 157             accu_im -= (uint64_t)x[i][1] * x[i+lag][0];
 158         }
 159
 160         real_sum = accu_re;
 161         imag_sum = accu_im;
 162
 163         accu_re += (uint64_t)x[ 0][0] * x[lag][0];
 164         accu_re += (uint64_t)x[ 0][1] * x[lag][1];
 165         accu_im += (uint64_t)x[ 0][0] * x[lag][1];
 166         accu_im -= (uint64_t)x[ 0][1] * x[lag][0];
 167
 168         phi[2-lag][1][0] = autocorr_calc(accu_re);
 169         phi[2-lag][1][1] = autocorr_calc(accu_im);
 170
 171         if (lag == 1) {
 172             accu_re = real_sum;
 173             accu_im = imag_sum;
 174             accu_re += (uint64_t)x[38][0] * x[39][0];
 175             accu_re += (uint64_t)x[38][1] * x[39][1];
 176             accu_im += (uint64_t)x[38][0] * x[39][1];
 177             accu_im -= (uint64_t)x[38][1] * x[39][0];
 178
 179             phi[0][0][0] = autocorr_calc(accu_re);
 180             phi[0][0][1] = autocorr_calc(accu_im);
 181         }
 182     } else {
 183         for (i = 1; i < 38; i++) {
 184             accu_re += (uint64_t)x[i][0] * x[i][0];
 185             accu_re += (uint64_t)x[i][1] * x[i][1];
 186         }
 187         real_sum = accu_re;
 188         accu_re += (uint64_t)x[ 0][0] * x[ 0][0];
 189         accu_re += (uint64_t)x[ 0][1] * x[ 0][1];
 190
 191         phi[2][1][0] = autocorr_calc(accu_re);
 192
 193         accu_re = real_sum;
 194         accu_re += (uint64_t)x[38][0] * x[38][0];
 195         accu_re += (uint64_t)x[38][1] * x[38][1];
 196
 197         phi[1][0][0] = autocorr_calc(accu_re);
 198     }
 199 }
 200
 201 static void sbr_autocorrelate_c(const int x[40][2], SoftFloat phi[3][2][2])
 202 {
 203     autocorrelate(x, phi, 0);
 204     autocorrelate(x, phi, 1);
 205     autocorrelate(x, phi, 2);
 206 }
 207
 208 static void sbr_hf_gen_c(int (*X_high)[2], const int (*X_low)[2],
 209                        const int alpha0[2], const int alpha1[2],
 210                        int bw, int start, int end)
 211 {
 212     int alpha[4];
 213     int i;
 214     int64_t accu;
 215
 216     accu = (int64_t)alpha0[0] * bw;
 217     alpha[2] = (int)((accu + 0x40000000) >> 31);
 218     accu = (int64_t)alpha0[1] * bw;
 219     alpha[3] = (int)((accu + 0x40000000) >> 31);
 220     accu = (int64_t)bw * bw;
 221     bw = (int)((accu + 0x40000000) >> 31);
 222     accu = (int64_t)alpha1[0] * bw;
 223     alpha[0] = (int)((accu + 0x40000000) >> 31);
 224     accu = (int64_t)alpha1[1] * bw;
 225     alpha[1] = (int)((accu + 0x40000000) >> 31);
 226
 227     for (i = start; i < end; i++) {
 228         accu  = (int64_t)X_low[i][0] * 0x20000000;
 229         accu += (int64_t)X_low[i - 2][0] * alpha[0];
 230         accu -= (int64_t)X_low[i - 2][1] * alpha[1];
 231         accu += (int64_t)X_low[i - 1][0] * alpha[2];
 232         accu -= (int64_t)X_low[i - 1][1] * alpha[3];
 233         X_high[i][0] = (int)((accu + 0x10000000) >> 29);
 234
 235         accu  = (int64_t)X_low[i][1] * 0x20000000;
 236         accu += (int64_t)X_low[i - 2][1] * alpha[0];
 237         accu += (int64_t)X_low[i - 2][0] * alpha[1];
 238         accu += (int64_t)X_low[i - 1][1] * alpha[2];
 239         accu += (int64_t)X_low[i - 1][0] * alpha[3];
 240         X_high[i][1] = (int)((accu + 0x10000000) >> 29);
 241     }
 242 }
 243
 244 static void sbr_hf_g_filt_c(int (*Y)[2], const int (*X_high)[40][2],
 245                           const SoftFloat *g_filt, int m_max, intptr_t ixh)
 246 {
 247     int m;
 248     int64_t accu;
 249
 250     for (m = 0; m < m_max; m++) {
 251         if (22 - g_filt[m].exp < 61) {
 252             int64_t r = 1LL << (22-g_filt[m].exp);
 253             accu = (int64_t)X_high[m][ixh][0] * ((g_filt[m].mant + 0x40)>>7);
 254             Y[m][0] = (int)((accu + r) >> (23-g_filt[m].exp));
 255
 256             accu = (int64_t)X_high[m][ixh][1] * ((g_filt[m].mant + 0x40)>>7);
 257             Y[m][1] = (int)((accu + r) >> (23-g_filt[m].exp));
 258         }
 259     }
 260 }
 261
 262 static av_always_inline int sbr_hf_apply_noise(int (*Y)[2],
 263                                                 const SoftFloat *s_m,
 264                                                 const SoftFloat *q_filt,
 265                                                 int noise,
 266                                                 int phi_sign0,
 267                                                 int phi_sign1,
 268                                                 int m_max)
 269 {
 270     int m;
 271
 272     for (m = 0; m < m_max; m++) {
 273         unsigned y0 = Y[m][0];
 274         unsigned y1 = Y[m][1];
 275         noise = (noise + 1) & 0x1ff;
 276         if (s_m[m].mant) {
 277             int shift, round;
 278
 279             shift = 22 - s_m[m].exp;
 280             if (shift < 1) {
 281                 av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Overflow in sbr_hf_apply_noise, shift=%d\n", shift);
 282                 return AVERROR(ERANGE);
 283             } else if (shift < 30) {
 284                 round = 1 << (shift-1);
 285                 y0 += (s_m[m].mant * phi_sign0 + round) >> shift;
 286                 y1 += (s_m[m].mant * phi_sign1 + round) >> shift;
 287             }
 288         } else {
 289             int shift, round, tmp;
 290             int64_t accu;
 291
 292             shift = 22 - q_filt[m].exp;
 293             if (shift < 1) {
 294                 av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Overflow in sbr_hf_apply_noise, shift=%d\n", shift);
 295                 return AVERROR(ERANGE);
 296             } else if (shift < 30) {
 297                 round = 1 << (shift-1);
 298
 299                 accu = (int64_t)q_filt[m].mant * ff_sbr_noise_table_fixed[noise][0];
 300                 tmp = (int)((accu + 0x40000000) >> 31);
 301                 y0 += (tmp + round) >> shift;
 302
 303                 accu = (int64_t)q_filt[m].mant * ff_sbr_noise_table_fixed[noise][1];
 304                 tmp = (int)((accu + 0x40000000) >> 31);
 305                 y1 += (tmp + round) >> shift;
 306             }
 307         }
 308         Y[m][0] = y0;
 309         Y[m][1] = y1;
 310         phi_sign1 = -phi_sign1;
 311     }
 312     return 0;
 313 }
 314
 315 #include "sbrdsp_template.c"