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

   1 /*
   2  * MPEG-4 Parametric Stereo decoding functions
   3  * Copyright (c) 2010 Alex Converse <alex.converse@gmail.com>
   4  *
   5  * This file is part of Libav.
   6  *
   7  * Libav is free software; you can redistribute it and/or
   8  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   9  * License as published by the Free Software Foundation; either
  10  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  11  *
  12  * Libav is distributed in the hope that it will be useful,
  13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  15  * Lesser General Public License for more details.
  16  *
  17  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  18  * License along with Libav; if not, write to the Free Software
  19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  20  */
  21
  22 #include <stdint.h>
  23 #include "libavutil/common.h"
  24 #include "libavutil/mathematics.h"
  25 #include "avcodec.h"
  26 #include "get_bits.h"
  27 #include "aacps.h"
  28 #include "aacps_tablegen.h"
  29 #include "aacpsdata.c"
  30 #include "dsputil.h"
  31
  32 #define PS_BASELINE 0  ///< Operate in Baseline PS mode
  33                        ///< Baseline implies 10 or 20 stereo bands,
  34                        ///< mixing mode A, and no ipd/opd
  35
  36 #define numQMFSlots 32 //numTimeSlots * RATE
  37
  38 static const int8_t num_env_tab[2][4] = {
  39     { 0, 1, 2, 4, },
  40     { 1, 2, 3, 4, },
  41 };
  42
  43 static const int8_t nr_iidicc_par_tab[] = {
  44     10, 20, 34, 10, 20, 34,
  45 };
  46
  47 static const int8_t nr_iidopd_par_tab[] = {
  48      5, 11, 17,  5, 11, 17,
  49 };
  50
  51 enum {
  52     huff_iid_df1,
  53     huff_iid_dt1,
  54     huff_iid_df0,
  55     huff_iid_dt0,
  56     huff_icc_df,
  57     huff_icc_dt,
  58     huff_ipd_df,
  59     huff_ipd_dt,
  60     huff_opd_df,
  61     huff_opd_dt,
  62 };
  63
  64 static const int huff_iid[] = {
  65     huff_iid_df0,
  66     huff_iid_df1,
  67     huff_iid_dt0,
  68     huff_iid_dt1,
  69 };
  70
  71 static VLC vlc_ps[10];
  72
  73 #define READ_PAR_DATA(PAR, OFFSET, MASK, ERR_CONDITION) \
  74 /** \
  75  * Read Inter-channel Intensity Difference/Inter-Channel Coherence/ \
  76  * Inter-channel Phase Difference/Overall Phase Difference parameters from the \
  77  * bitstream. \
  78  * \
  79  * @param avctx contains the current codec context \
  80  * @param gb    pointer to the input bitstream \
  81  * @param ps    pointer to the Parametric Stereo context \
  82  * @param PAR   pointer to the parameter to be read \
  83  * @param e     envelope to decode \
  84  * @param dt    1: time delta-coded, 0: frequency delta-coded \
  85  */ \
  86 static int read_ ## PAR ## _data(AVCodecContext *avctx, GetBitContext *gb, PSContext *ps, \
  87                         int8_t (*PAR)[PS_MAX_NR_IIDICC], int table_idx, int e, int dt) \
  88 { \
  89     int b, num = ps->nr_ ## PAR ## _par; \
  90     VLC_TYPE (*vlc_table)[2] = vlc_ps[table_idx].table; \
  91     if (dt) { \
  92         int e_prev = e ? e - 1 : ps->num_env_old - 1; \
  93         e_prev = FFMAX(e_prev, 0); \
  94         for (b = 0; b < num; b++) { \
  95             int val = PAR[e_prev][b] + get_vlc2(gb, vlc_table, 9, 3) - OFFSET; \
  96             if (MASK) val &= MASK; \
  97             PAR[e][b] = val; \
  98             if (ERR_CONDITION) \
  99                 goto err; \
 100         } \
 101     } else { \
 102         int val = 0; \
 103         for (b = 0; b < num; b++) { \
 104             val += get_vlc2(gb, vlc_table, 9, 3) - OFFSET; \
 105             if (MASK) val &= MASK; \
 106             PAR[e][b] = val; \
 107             if (ERR_CONDITION) \
 108                 goto err; \
 109         } \
 110     } \
 111     return 0; \
 112 err: \
 113     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "illegal "#PAR"\n"); \
 114     return -1; \
 115 }
 116
 117 READ_PAR_DATA(iid,    huff_offset[table_idx],    0, FFABS(ps->iid_par[e][b]) > 7 + 8 * ps->iid_quant)
 118 READ_PAR_DATA(icc,    huff_offset[table_idx],    0, ps->icc_par[e][b] > 7U)
 119 READ_PAR_DATA(ipdopd,                      0, 0x07, 0)
 120
 121 static int ps_read_extension_data(GetBitContext *gb, PSContext *ps, int ps_extension_id)
 122 {
 123     int e;
 124     int count = get_bits_count(gb);
 125
 126     if (ps_extension_id)
 127         return 0;
 128
 129     ps->enable_ipdopd = get_bits1(gb);
 130     if (ps->enable_ipdopd) {
 131         for (e = 0; e < ps->num_env; e++) {
 132             int dt = get_bits1(gb);
 133             read_ipdopd_data(NULL, gb, ps, ps->ipd_par, dt ? huff_ipd_dt : huff_ipd_df, e, dt);
 134             dt = get_bits1(gb);
 135             read_ipdopd_data(NULL, gb, ps, ps->opd_par, dt ? huff_opd_dt : huff_opd_df, e, dt);
 136         }
 137     }
 138     skip_bits1(gb);      //reserved_ps
 139     return get_bits_count(gb) - count;
 140 }
 141
 142 static void ipdopd_reset(int8_t *opd_hist, int8_t *ipd_hist)
 143 {
 144     int i;
 145     for (i = 0; i < PS_MAX_NR_IPDOPD; i++) {
 146         opd_hist[i] = 0;
 147         ipd_hist[i] = 0;
 148     }
 149 }
 150
 151 int ff_ps_read_data(AVCodecContext *avctx, GetBitContext *gb_host, PSContext *ps, int bits_left)
 152 {
 153     int e;
 154     int bit_count_start = get_bits_count(gb_host);
 155     int header;
 156     int bits_consumed;
 157     GetBitContext gbc = *gb_host, *gb = &gbc;
 158
 159     header = get_bits1(gb);
 160     if (header) {     //enable_ps_header
 161         ps->enable_iid = get_bits1(gb);
 162         if (ps->enable_iid) {
 163             int iid_mode = get_bits(gb, 3);
 164             if (iid_mode > 5) {
 165                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "iid_mode %d is reserved.\n",
 166                        iid_mode);
 167                 goto err;
 168             }
 169             ps->nr_iid_par    = nr_iidicc_par_tab[iid_mode];
 170             ps->iid_quant     = iid_mode > 2;
 171             ps->nr_ipdopd_par = nr_iidopd_par_tab[iid_mode];
 172         }
 173         ps->enable_icc = get_bits1(gb);
 174         if (ps->enable_icc) {
 175             ps->icc_mode = get_bits(gb, 3);
 176             if (ps->icc_mode > 5) {
 177                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "icc_mode %d is reserved.\n",
 178                        ps->icc_mode);
 179                 goto err;
 180             }
 181             ps->nr_icc_par = nr_iidicc_par_tab[ps->icc_mode];
 182         }
 183         ps->enable_ext = get_bits1(gb);
 184     }
 185
 186     ps->frame_class = get_bits1(gb);
 187     ps->num_env_old = ps->num_env;
 188     ps->num_env     = num_env_tab[ps->frame_class][get_bits(gb, 2)];
 189
 190     ps->border_position[0] = -1;
 191     if (ps->frame_class) {
 192         for (e = 1; e <= ps->num_env; e++)
 193             ps->border_position[e] = get_bits(gb, 5);
 194     } else
 195         for (e = 1; e <= ps->num_env; e++)
 196             ps->border_position[e] = (e * numQMFSlots >> ff_log2_tab[ps->num_env]) - 1;
 197
 198     if (ps->enable_iid) {
 199         for (e = 0; e < ps->num_env; e++) {
 200             int dt = get_bits1(gb);
 201             if (read_iid_data(avctx, gb, ps, ps->iid_par, huff_iid[2*dt+ps->iid_quant], e, dt))
 202                 goto err;
 203         }
 204     } else
 205         memset(ps->iid_par, 0, sizeof(ps->iid_par));
 206
 207     if (ps->enable_icc)
 208         for (e = 0; e < ps->num_env; e++) {
 209             int dt = get_bits1(gb);
 210             if (read_icc_data(avctx, gb, ps, ps->icc_par, dt ? huff_icc_dt : huff_icc_df, e, dt))
 211                 goto err;
 212         }
 213     else
 214         memset(ps->icc_par, 0, sizeof(ps->icc_par));
 215
 216     if (ps->enable_ext) {
 217         int cnt = get_bits(gb, 4);
 218         if (cnt == 15) {
 219             cnt += get_bits(gb, 8);
 220         }
 221         cnt *= 8;
 222         while (cnt > 7) {
 223             int ps_extension_id = get_bits(gb, 2);
 224             cnt -= 2 + ps_read_extension_data(gb, ps, ps_extension_id);
 225         }
 226         if (cnt < 0) {
 227             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "ps extension overflow %d\n", cnt);
 228             goto err;
 229         }
 230         skip_bits(gb, cnt);
 231     }
 232
 233     ps->enable_ipdopd &= !PS_BASELINE;
 234
 235     //Fix up envelopes
 236     if (!ps->num_env || ps->border_position[ps->num_env] < numQMFSlots - 1) {
 237         //Create a fake envelope
 238         int source = ps->num_env ? ps->num_env - 1 : ps->num_env_old - 1;
 239         if (source >= 0 && source != ps->num_env) {
 240             if (ps->enable_iid) {
 241                 memcpy(ps->iid_par+ps->num_env, ps->iid_par+source, sizeof(ps->iid_par[0]));
 242             }
 243             if (ps->enable_icc) {
 244                 memcpy(ps->icc_par+ps->num_env, ps->icc_par+source, sizeof(ps->icc_par[0]));
 245             }
 246             if (ps->enable_ipdopd) {
 247                 memcpy(ps->ipd_par+ps->num_env, ps->ipd_par+source, sizeof(ps->ipd_par[0]));
 248                 memcpy(ps->opd_par+ps->num_env, ps->opd_par+source, sizeof(ps->opd_par[0]));
 249             }
 250         }
 251         ps->num_env++;
 252         ps->border_position[ps->num_env] = numQMFSlots - 1;
 253     }
 254
 255
 256     ps->is34bands_old = ps->is34bands;
 257     if (!PS_BASELINE && (ps->enable_iid || ps->enable_icc))
 258         ps->is34bands = (ps->enable_iid && ps->nr_iid_par == 34) ||
 259                         (ps->enable_icc && ps->nr_icc_par == 34);
 260
 261     //Baseline
 262     if (!ps->enable_ipdopd) {
 263         memset(ps->ipd_par, 0, sizeof(ps->ipd_par));
 264         memset(ps->opd_par, 0, sizeof(ps->opd_par));
 265     }
 266
 267     if (header)
 268         ps->start = 1;
 269
 270     bits_consumed = get_bits_count(gb) - bit_count_start;
 271     if (bits_consumed <= bits_left) {
 272         skip_bits_long(gb_host, bits_consumed);
 273         return bits_consumed;
 274     }
 275     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Expected to read %d PS bits actually read %d.\n", bits_left, bits_consumed);
 276 err:
 277     ps->start = 0;
 278     skip_bits_long(gb_host, bits_left);
 279     memset(ps->iid_par, 0, sizeof(ps->iid_par));
 280     memset(ps->icc_par, 0, sizeof(ps->icc_par));
 281     memset(ps->ipd_par, 0, sizeof(ps->ipd_par));
 282     memset(ps->opd_par, 0, sizeof(ps->opd_par));
 283     return bits_left;
 284 }
 285
 286 /** Split one subband into 2 subsubbands with a symmetric real filter.
 287  * The filter must have its non-center even coefficients equal to zero. */
 288 static void hybrid2_re(float (*in)[2], float (*out)[32][2], const float filter[8], int len, int reverse)
 289 {
 290     int i, j;
 291     for (i = 0; i < len; i++, in++) {
 292         float re_in = filter[6] * in[6][0];          //real inphase
 293         float re_op = 0.0f;                          //real out of phase
 294         float im_in = filter[6] * in[6][1];          //imag inphase
 295         float im_op = 0.0f;                          //imag out of phase
 296         for (j = 0; j < 6; j += 2) {
 297             re_op += filter[j+1] * (in[j+1][0] + in[12-j-1][0]);
 298             im_op += filter[j+1] * (in[j+1][1] + in[12-j-1][1]);
 299         }
 300         out[ reverse][i][0] = re_in + re_op;
 301         out[ reverse][i][1] = im_in + im_op;
 302         out[!reverse][i][0] = re_in - re_op;
 303         out[!reverse][i][1] = im_in - im_op;
 304     }
 305 }
 306
 307 /** Split one subband into 6 subsubbands with a complex filter */
 308 static void hybrid6_cx(PSDSPContext *dsp, float (*in)[2], float (*out)[32][2], const float (*filter)[8][2], int len)
 309 {
 310     int i;
 311     int N = 8;
 312     LOCAL_ALIGNED_16(float, temp, [8], [2]);
 313
 314     for (i = 0; i < len; i++, in++) {
 315         dsp->hybrid_analysis(temp, in, filter, 1, N);
 316         out[0][i][0] = temp[6][0];
 317         out[0][i][1] = temp[6][1];
 318         out[1][i][0] = temp[7][0];
 319         out[1][i][1] = temp[7][1];
 320         out[2][i][0] = temp[0][0];
 321         out[2][i][1] = temp[0][1];
 322         out[3][i][0] = temp[1][0];
 323         out[3][i][1] = temp[1][1];
 324         out[4][i][0] = temp[2][0] + temp[5][0];
 325         out[4][i][1] = temp[2][1] + temp[5][1];
 326         out[5][i][0] = temp[3][0] + temp[4][0];
 327         out[5][i][1] = temp[3][1] + temp[4][1];
 328     }
 329 }
 330
 331 static void hybrid4_8_12_cx(PSDSPContext *dsp, float (*in)[2], float (*out)[32][2], const float (*filter)[8][2], int N, int len)
 332 {
 333     int i;
 334
 335     for (i = 0; i < len; i++, in++) {
 336         dsp->hybrid_analysis(out[0] + i, in, filter, 32, N);
 337     }
 338 }
 339
 340 static void hybrid_analysis(PSDSPContext *dsp, float out[91][32][2],
 341                             float in[5][44][2], float L[2][38][64],
 342                             int is34, int len)
 343 {
 344     int i, j;
 345     for (i = 0; i < 5; i++) {
 346         for (j = 0; j < 38; j++) {
 347             in[i][j+6][0] = L[0][j][i];
 348             in[i][j+6][1] = L[1][j][i];
 349         }
 350     }
 351     if (is34) {
 352         hybrid4_8_12_cx(dsp, in[0], out,    f34_0_12, 12, len);
 353         hybrid4_8_12_cx(dsp, in[1], out+12, f34_1_8,   8, len);
 354         hybrid4_8_12_cx(dsp, in[2], out+20, f34_2_4,   4, len);
 355         hybrid4_8_12_cx(dsp, in[3], out+24, f34_2_4,   4, len);
 356         hybrid4_8_12_cx(dsp, in[4], out+28, f34_2_4,   4, len);
 357         dsp->hybrid_analysis_ileave(out + 27, L, 5, len);
 358     } else {
 359         hybrid6_cx(dsp, in[0], out, f20_0_8, len);
 360         hybrid2_re(in[1], out+6, g1_Q2, len, 1);
 361         hybrid2_re(in[2], out+8, g1_Q2, len, 0);
 362         dsp->hybrid_analysis_ileave(out + 7, L, 3, len);
 363     }
 364     //update in_buf
 365     for (i = 0; i < 5; i++) {
 366         memcpy(in[i], in[i]+32, 6 * sizeof(in[i][0]));
 367     }
 368 }
 369
 370 static void hybrid_synthesis(PSDSPContext *dsp, float out[2][38][64],
 371                              float in[91][32][2], int is34, int len)
 372 {
 373     int i, n;
 374     if (is34) {
 375         for (n = 0; n < len; n++) {
 376             memset(out[0][n], 0, 5*sizeof(out[0][n][0]));
 377             memset(out[1][n], 0, 5*sizeof(out[1][n][0]));
 378             for (i = 0; i < 12; i++) {
 379                 out[0][n][0] += in[   i][n][0];
 380                 out[1][n][0] += in[   i][n][1];
 381             }
 382             for (i = 0; i < 8; i++) {
 383                 out[0][n][1] += in[12+i][n][0];
 384                 out[1][n][1] += in[12+i][n][1];
 385             }
 386             for (i = 0; i < 4; i++) {
 387                 out[0][n][2] += in[20+i][n][0];
 388                 out[1][n][2] += in[20+i][n][1];
 389                 out[0][n][3] += in[24+i][n][0];
 390                 out[1][n][3] += in[24+i][n][1];
 391                 out[0][n][4] += in[28+i][n][0];
 392                 out[1][n][4] += in[28+i][n][1];
 393             }
 394         }
 395         dsp->hybrid_synthesis_deint(out, in + 27, 5, len);
 396     } else {
 397         for (n = 0; n < len; n++) {
 398             out[0][n][0] = in[0][n][0] + in[1][n][0] + in[2][n][0] +
 399                            in[3][n][0] + in[4][n][0] + in[5][n][0];
 400             out[1][n][0] = in[0][n][1] + in[1][n][1] + in[2][n][1] +
 401                            in[3][n][1] + in[4][n][1] + in[5][n][1];
 402             out[0][n][1] = in[6][n][0] + in[7][n][0];
 403             out[1][n][1] = in[6][n][1] + in[7][n][1];
 404             out[0][n][2] = in[8][n][0] + in[9][n][0];
 405             out[1][n][2] = in[8][n][1] + in[9][n][1];
 406         }
 407         dsp->hybrid_synthesis_deint(out, in + 7, 3, len);
 408     }
 409 }
 410
 411 /// All-pass filter decay slope
 412 #define DECAY_SLOPE      0.05f
 413 /// Number of frequency bands that can be addressed by the parameter index, b(k)
 414 static const int   NR_PAR_BANDS[]      = { 20, 34 };
 415 /// Number of frequency bands that can be addressed by the sub subband index, k
 416 static const int   NR_BANDS[]          = { 71, 91 };
 417 /// Start frequency band for the all-pass filter decay slope
 418 static const int   DECAY_CUTOFF[]      = { 10, 32 };
 419 /// Number of all-pass filer bands
 420 static const int   NR_ALLPASS_BANDS[]  = { 30, 50 };
 421 /// First stereo band using the short one sample delay
 422 static const int   SHORT_DELAY_BAND[]  = { 42, 62 };
 423
 424 /** Table 8.46 */
 425 static void map_idx_10_to_20(int8_t *par_mapped, const int8_t *par, int full)
 426 {
 427     int b;
 428     if (full)
 429         b = 9;
 430     else {
 431         b = 4;
 432         par_mapped[10] = 0;
 433     }
 434     for (; b >= 0; b--) {
 435         par_mapped[2*b+1] = par_mapped[2*b] = par[b];
 436     }
 437 }
 438
 439 static void map_idx_34_to_20(int8_t *par_mapped, const int8_t *par, int full)
 440 {
 441     par_mapped[ 0] = (2*par[ 0] +   par[ 1]) / 3;
 442     par_mapped[ 1] = (  par[ 1] + 2*par[ 2]) / 3;
 443     par_mapped[ 2] = (2*par[ 3] +   par[ 4]) / 3;
 444     par_mapped[ 3] = (  par[ 4] + 2*par[ 5]) / 3;
 445     par_mapped[ 4] = (  par[ 6] +   par[ 7]) / 2;
 446     par_mapped[ 5] = (  par[ 8] +   par[ 9]) / 2;
 447     par_mapped[ 6] =    par[10];
 448     par_mapped[ 7] =    par[11];
 449     par_mapped[ 8] = (  par[12] +   par[13]) / 2;
 450     par_mapped[ 9] = (  par[14] +   par[15]) / 2;
 451     par_mapped[10] =    par[16];
 452     if (full) {
 453         par_mapped[11] =    par[17];
 454         par_mapped[12] =    par[18];
 455         par_mapped[13] =    par[19];
 456         par_mapped[14] = (  par[20] +   par[21]) / 2;
 457         par_mapped[15] = (  par[22] +   par[23]) / 2;
 458         par_mapped[16] = (  par[24] +   par[25]) / 2;
 459         par_mapped[17] = (  par[26] +   par[27]) / 2;
 460         par_mapped[18] = (  par[28] +   par[29] +   par[30] +   par[31]) / 4;
 461         par_mapped[19] = (  par[32] +   par[33]) / 2;
 462     }
 463 }
 464
 465 static void map_val_34_to_20(float par[PS_MAX_NR_IIDICC])
 466 {
 467     par[ 0] = (2*par[ 0] +   par[ 1]) * 0.33333333f;
 468     par[ 1] = (  par[ 1] + 2*par[ 2]) * 0.33333333f;
 469     par[ 2] = (2*par[ 3] +   par[ 4]) * 0.33333333f;
 470     par[ 3] = (  par[ 4] + 2*par[ 5]) * 0.33333333f;
 471     par[ 4] = (  par[ 6] +   par[ 7]) * 0.5f;
 472     par[ 5] = (  par[ 8] +   par[ 9]) * 0.5f;
 473     par[ 6] =    par[10];
 474     par[ 7] =    par[11];
 475     par[ 8] = (  par[12] +   par[13]) * 0.5f;
 476     par[ 9] = (  par[14] +   par[15]) * 0.5f;
 477     par[10] =    par[16];
 478     par[11] =    par[17];
 479     par[12] =    par[18];
 480     par[13] =    par[19];
 481     par[14] = (  par[20] +   par[21]) * 0.5f;
 482     par[15] = (  par[22] +   par[23]) * 0.5f;
 483     par[16] = (  par[24] +   par[25]) * 0.5f;
 484     par[17] = (  par[26] +   par[27]) * 0.5f;
 485     par[18] = (  par[28] +   par[29] +   par[30] +   par[31]) * 0.25f;
 486     par[19] = (  par[32] +   par[33]) * 0.5f;
 487 }
 488
 489 static void map_idx_10_to_34(int8_t *par_mapped, const int8_t *par, int full)
 490 {
 491     if (full) {
 492         par_mapped[33] = par[9];
 493         par_mapped[32] = par[9];
 494         par_mapped[31] = par[9];
 495         par_mapped[30] = par[9];
 496         par_mapped[29] = par[9];
 497         par_mapped[28] = par[9];
 498         par_mapped[27] = par[8];
 499         par_mapped[26] = par[8];
 500         par_mapped[25] = par[8];
 501         par_mapped[24] = par[8];
 502         par_mapped[23] = par[7];
 503         par_mapped[22] = par[7];
 504         par_mapped[21] = par[7];
 505         par_mapped[20] = par[7];
 506         par_mapped[19] = par[6];
 507         par_mapped[18] = par[6];
 508         par_mapped[17] = par[5];
 509         par_mapped[16] = par[5];
 510     } else {
 511         par_mapped[16] =      0;
 512     }
 513     par_mapped[15] = par[4];
 514     par_mapped[14] = par[4];
 515     par_mapped[13] = par[4];
 516     par_mapped[12] = par[4];
 517     par_mapped[11] = par[3];
 518     par_mapped[10] = par[3];
 519     par_mapped[ 9] = par[2];
 520     par_mapped[ 8] = par[2];
 521     par_mapped[ 7] = par[2];
 522     par_mapped[ 6] = par[2];
 523     par_mapped[ 5] = par[1];
 524     par_mapped[ 4] = par[1];
 525     par_mapped[ 3] = par[1];
 526     par_mapped[ 2] = par[0];
 527     par_mapped[ 1] = par[0];
 528     par_mapped[ 0] = par[0];
 529 }
 530
 531 static void map_idx_20_to_34(int8_t *par_mapped, const int8_t *par, int full)
 532 {
 533     if (full) {
 534         par_mapped[33] =  par[19];
 535         par_mapped[32] =  par[19];
 536         par_mapped[31] =  par[18];
 537         par_mapped[30] =  par[18];
 538         par_mapped[29] =  par[18];
 539         par_mapped[28] =  par[18];
 540         par_mapped[27] =  par[17];
 541         par_mapped[26] =  par[17];
 542         par_mapped[25] =  par[16];
 543         par_mapped[24] =  par[16];
 544         par_mapped[23] =  par[15];
 545         par_mapped[22] =  par[15];
 546         par_mapped[21] =  par[14];
 547         par_mapped[20] =  par[14];
 548         par_mapped[19] =  par[13];
 549         par_mapped[18] =  par[12];
 550         par_mapped[17] =  par[11];
 551     }
 552     par_mapped[16] =  par[10];
 553     par_mapped[15] =  par[ 9];
 554     par_mapped[14] =  par[ 9];
 555     par_mapped[13] =  par[ 8];
 556     par_mapped[12] =  par[ 8];
 557     par_mapped[11] =  par[ 7];
 558     par_mapped[10] =  par[ 6];
 559     par_mapped[ 9] =  par[ 5];
 560     par_mapped[ 8] =  par[ 5];
 561     par_mapped[ 7] =  par[ 4];
 562     par_mapped[ 6] =  par[ 4];
 563     par_mapped[ 5] =  par[ 3];
 564     par_mapped[ 4] = (par[ 2] + par[ 3]) / 2;
 565     par_mapped[ 3] =  par[ 2];
 566     par_mapped[ 2] =  par[ 1];
 567     par_mapped[ 1] = (par[ 0] + par[ 1]) / 2;
 568     par_mapped[ 0] =  par[ 0];
 569 }
 570
 571 static void map_val_20_to_34(float par[PS_MAX_NR_IIDICC])
 572 {
 573     par[33] =  par[19];
 574     par[32] =  par[19];
 575     par[31] =  par[18];
 576     par[30] =  par[18];
 577     par[29] =  par[18];
 578     par[28] =  par[18];
 579     par[27] =  par[17];
 580     par[26] =  par[17];
 581     par[25] =  par[16];
 582     par[24] =  par[16];
 583     par[23] =  par[15];
 584     par[22] =  par[15];
 585     par[21] =  par[14];
 586     par[20] =  par[14];
 587     par[19] =  par[13];
 588     par[18] =  par[12];
 589     par[17] =  par[11];
 590     par[16] =  par[10];
 591     par[15] =  par[ 9];
 592     par[14] =  par[ 9];
 593     par[13] =  par[ 8];
 594     par[12] =  par[ 8];
 595     par[11] =  par[ 7];
 596     par[10] =  par[ 6];
 597     par[ 9] =  par[ 5];
 598     par[ 8] =  par[ 5];
 599     par[ 7] =  par[ 4];
 600     par[ 6] =  par[ 4];
 601     par[ 5] =  par[ 3];
 602     par[ 4] = (par[ 2] + par[ 3]) * 0.5f;
 603     par[ 3] =  par[ 2];
 604     par[ 2] =  par[ 1];
 605     par[ 1] = (par[ 0] + par[ 1]) * 0.5f;
 606     par[ 0] =  par[ 0];
 607 }
 608
 609 static void decorrelation(PSContext *ps, float (*out)[32][2], const float (*s)[32][2], int is34)
 610 {
 611     LOCAL_ALIGNED_16(float, power, [34], [PS_QMF_TIME_SLOTS]);
 612     LOCAL_ALIGNED_16(float, transient_gain, [34], [PS_QMF_TIME_SLOTS]);
 613     float *peak_decay_nrg = ps->peak_decay_nrg;
 614     float *power_smooth = ps->power_smooth;
 615     float *peak_decay_diff_smooth = ps->peak_decay_diff_smooth;
 616     float (*delay)[PS_QMF_TIME_SLOTS + PS_MAX_DELAY][2] = ps->delay;
 617     float (*ap_delay)[PS_AP_LINKS][PS_QMF_TIME_SLOTS + PS_MAX_AP_DELAY][2] = ps->ap_delay;
 618     const int8_t *k_to_i = is34 ? k_to_i_34 : k_to_i_20;
 619     const float peak_decay_factor = 0.76592833836465f;
 620     const float transient_impact  = 1.5f;
 621     const float a_smooth          = 0.25f; ///< Smoothing coefficient
 622     int i, k, m, n;
 623     int n0 = 0, nL = 32;
 624
 625     memset(power, 0, 34 * sizeof(*power));
 626
 627     if (is34 != ps->is34bands_old) {
 628         memset(ps->peak_decay_nrg,         0, sizeof(ps->peak_decay_nrg));
 629         memset(ps->power_smooth,           0, sizeof(ps->power_smooth));
 630         memset(ps->peak_decay_diff_smooth, 0, sizeof(ps->peak_decay_diff_smooth));
 631         memset(ps->delay,                  0, sizeof(ps->delay));
 632         memset(ps->ap_delay,               0, sizeof(ps->ap_delay));
 633     }
 634
 635     for (k = 0; k < NR_BANDS[is34]; k++) {
 636         int i = k_to_i[k];
 637         ps->dsp.add_squares(power[i], s[k], nL - n0);
 638     }
 639
 640     //Transient detection
 641     for (i = 0; i < NR_PAR_BANDS[is34]; i++) {
 642         for (n = n0; n < nL; n++) {
 643             float decayed_peak = peak_decay_factor * peak_decay_nrg[i];
 644             float denom;
 645             peak_decay_nrg[i] = FFMAX(decayed_peak, power[i][n]);
 646             power_smooth[i] += a_smooth * (power[i][n] - power_smooth[i]);
 647             peak_decay_diff_smooth[i] += a_smooth * (peak_decay_nrg[i] - power[i][n] - peak_decay_diff_smooth[i]);
 648             denom = transient_impact * peak_decay_diff_smooth[i];
 649             transient_gain[i][n]   = (denom > power_smooth[i]) ?
 650                                          power_smooth[i] / denom : 1.0f;
 651         }
 652     }
 653
 654     //Decorrelation and transient reduction
 655     //                         PS_AP_LINKS - 1
 656     //                               -----
 657     //                                | |  Q_fract_allpass[k][m]*z^-link_delay[m] - a[m]*g_decay_slope[k]
 658     //H[k][z] = z^-2 * phi_fract[k] * | | ----------------------------------------------------------------
 659     //                                | | 1 - a[m]*g_decay_slope[k]*Q_fract_allpass[k][m]*z^-link_delay[m]
 660     //                               m = 0
 661     //d[k][z] (out) = transient_gain_mapped[k][z] * H[k][z] * s[k][z]
 662     for (k = 0; k < NR_ALLPASS_BANDS[is34]; k++) {
 663         int b = k_to_i[k];
 664         float g_decay_slope = 1.f - DECAY_SLOPE * (k - DECAY_CUTOFF[is34]);
 665         g_decay_slope = av_clipf(g_decay_slope, 0.f, 1.f);
 666         memcpy(delay[k], delay[k]+nL, PS_MAX_DELAY*sizeof(delay[k][0]));
 667         memcpy(delay[k]+PS_MAX_DELAY, s[k], numQMFSlots*sizeof(delay[k][0]));
 668         for (m = 0; m < PS_AP_LINKS; m++) {
 669             memcpy(ap_delay[k][m],   ap_delay[k][m]+numQMFSlots,           5*sizeof(ap_delay[k][m][0]));
 670         }
 671         ps->dsp.decorrelate(out[k], delay[k] + PS_MAX_DELAY - 2, ap_delay[k],
 672                             phi_fract[is34][k], Q_fract_allpass[is34][k],
 673                             transient_gain[b], g_decay_slope, nL - n0);
 674     }
 675     for (; k < SHORT_DELAY_BAND[is34]; k++) {
 676         int i = k_to_i[k];
 677         memcpy(delay[k], delay[k]+nL, PS_MAX_DELAY*sizeof(delay[k][0]));
 678         memcpy(delay[k]+PS_MAX_DELAY, s[k], numQMFSlots*sizeof(delay[k][0]));
 679         //H = delay 14
 680         ps->dsp.mul_pair_single(out[k], delay[k] + PS_MAX_DELAY - 14,
 681                                 transient_gain[i], nL - n0);
 682     }
 683     for (; k < NR_BANDS[is34]; k++) {
 684         int i = k_to_i[k];
 685         memcpy(delay[k], delay[k]+nL, PS_MAX_DELAY*sizeof(delay[k][0]));
 686         memcpy(delay[k]+PS_MAX_DELAY, s[k], numQMFSlots*sizeof(delay[k][0]));
 687         //H = delay 1
 688         ps->dsp.mul_pair_single(out[k], delay[k] + PS_MAX_DELAY - 1,
 689                                 transient_gain[i], nL - n0);
 690     }
 691 }
 692
 693 static void remap34(int8_t (**p_par_mapped)[PS_MAX_NR_IIDICC],
 694                     int8_t           (*par)[PS_MAX_NR_IIDICC],
 695                     int num_par, int num_env, int full)
 696 {
 697     int8_t (*par_mapped)[PS_MAX_NR_IIDICC] = *p_par_mapped;
 698     int e;
 699     if (num_par == 20 || num_par == 11) {
 700         for (e = 0; e < num_env; e++) {
 701             map_idx_20_to_34(par_mapped[e], par[e], full);
 702         }
 703     } else if (num_par == 10 || num_par == 5) {
 704         for (e = 0; e < num_env; e++) {
 705             map_idx_10_to_34(par_mapped[e], par[e], full);
 706         }
 707     } else {
 708         *p_par_mapped = par;
 709     }
 710 }
 711
 712 static void remap20(int8_t (**p_par_mapped)[PS_MAX_NR_IIDICC],
 713                     int8_t           (*par)[PS_MAX_NR_IIDICC],
 714                     int num_par, int num_env, int full)
 715 {
 716     int8_t (*par_mapped)[PS_MAX_NR_IIDICC] = *p_par_mapped;
 717     int e;
 718     if (num_par == 34 || num_par == 17) {
 719         for (e = 0; e < num_env; e++) {
 720             map_idx_34_to_20(par_mapped[e], par[e], full);
 721         }
 722     } else if (num_par == 10 || num_par == 5) {
 723         for (e = 0; e < num_env; e++) {
 724             map_idx_10_to_20(par_mapped[e], par[e], full);
 725         }
 726     } else {
 727         *p_par_mapped = par;
 728     }
 729 }
 730
 731 static void stereo_processing(PSContext *ps, float (*l)[32][2], float (*r)[32][2], int is34)
 732 {
 733     int e, b, k;
 734
 735     float (*H11)[PS_MAX_NUM_ENV+1][PS_MAX_NR_IIDICC] = ps->H11;
 736     float (*H12)[PS_MAX_NUM_ENV+1][PS_MAX_NR_IIDICC] = ps->H12;
 737     float (*H21)[PS_MAX_NUM_ENV+1][PS_MAX_NR_IIDICC] = ps->H21;
 738     float (*H22)[PS_MAX_NUM_ENV+1][PS_MAX_NR_IIDICC] = ps->H22;
 739     int8_t *opd_hist = ps->opd_hist;
 740     int8_t *ipd_hist = ps->ipd_hist;
 741     int8_t iid_mapped_buf[PS_MAX_NUM_ENV][PS_MAX_NR_IIDICC];
 742     int8_t icc_mapped_buf[PS_MAX_NUM_ENV][PS_MAX_NR_IIDICC];
 743     int8_t ipd_mapped_buf[PS_MAX_NUM_ENV][PS_MAX_NR_IIDICC];
 744     int8_t opd_mapped_buf[PS_MAX_NUM_ENV][PS_MAX_NR_IIDICC];
 745     int8_t (*iid_mapped)[PS_MAX_NR_IIDICC] = iid_mapped_buf;
 746     int8_t (*icc_mapped)[PS_MAX_NR_IIDICC] = icc_mapped_buf;
 747     int8_t (*ipd_mapped)[PS_MAX_NR_IIDICC] = ipd_mapped_buf;
 748     int8_t (*opd_mapped)[PS_MAX_NR_IIDICC] = opd_mapped_buf;
 749     const int8_t *k_to_i = is34 ? k_to_i_34 : k_to_i_20;
 750     const float (*H_LUT)[8][4] = (PS_BASELINE || ps->icc_mode < 3) ? HA : HB;
 751
 752     //Remapping
 753     if (ps->num_env_old) {
 754         memcpy(H11[0][0], H11[0][ps->num_env_old], PS_MAX_NR_IIDICC*sizeof(H11[0][0][0]));
 755         memcpy(H11[1][0], H11[1][ps->num_env_old], PS_MAX_NR_IIDICC*sizeof(H11[1][0][0]));
 756         memcpy(H12[0][0], H12[0][ps->num_env_old], PS_MAX_NR_IIDICC*sizeof(H12[0][0][0]));
 757         memcpy(H12[1][0], H12[1][ps->num_env_old], PS_MAX_NR_IIDICC*sizeof(H12[1][0][0]));
 758         memcpy(H21[0][0], H21[0][ps->num_env_old], PS_MAX_NR_IIDICC*sizeof(H21[0][0][0]));
 759         memcpy(H21[1][0], H21[1][ps->num_env_old], PS_MAX_NR_IIDICC*sizeof(H21[1][0][0]));
 760         memcpy(H22[0][0], H22[0][ps->num_env_old], PS_MAX_NR_IIDICC*sizeof(H22[0][0][0]));
 761         memcpy(H22[1][0], H22[1][ps->num_env_old], PS_MAX_NR_IIDICC*sizeof(H22[1][0][0]));
 762     }
 763
 764     if (is34) {
 765         remap34(&iid_mapped, ps->iid_par, ps->nr_iid_par, ps->num_env, 1);
 766         remap34(&icc_mapped, ps->icc_par, ps->nr_icc_par, ps->num_env, 1);
 767         if (ps->enable_ipdopd) {
 768             remap34(&ipd_mapped, ps->ipd_par, ps->nr_ipdopd_par, ps->num_env, 0);
 769             remap34(&opd_mapped, ps->opd_par, ps->nr_ipdopd_par, ps->num_env, 0);
 770         }
 771         if (!ps->is34bands_old) {
 772             map_val_20_to_34(H11[0][0]);
 773             map_val_20_to_34(H11[1][0]);
 774             map_val_20_to_34(H12[0][0]);
 775             map_val_20_to_34(H12[1][0]);
 776             map_val_20_to_34(H21[0][0]);
 777             map_val_20_to_34(H21[1][0]);
 778             map_val_20_to_34(H22[0][0]);
 779             map_val_20_to_34(H22[1][0]);
 780             ipdopd_reset(ipd_hist, opd_hist);
 781         }
 782     } else {
 783         remap20(&iid_mapped, ps->iid_par, ps->nr_iid_par, ps->num_env, 1);
 784         remap20(&icc_mapped, ps->icc_par, ps->nr_icc_par, ps->num_env, 1);
 785         if (ps->enable_ipdopd) {
 786             remap20(&ipd_mapped, ps->ipd_par, ps->nr_ipdopd_par, ps->num_env, 0);
 787             remap20(&opd_mapped, ps->opd_par, ps->nr_ipdopd_par, ps->num_env, 0);
 788         }
 789         if (ps->is34bands_old) {
 790             map_val_34_to_20(H11[0][0]);
 791             map_val_34_to_20(H11[1][0]);
 792             map_val_34_to_20(H12[0][0]);
 793             map_val_34_to_20(H12[1][0]);
 794             map_val_34_to_20(H21[0][0]);
 795             map_val_34_to_20(H21[1][0]);
 796             map_val_34_to_20(H22[0][0]);
 797             map_val_34_to_20(H22[1][0]);
 798             ipdopd_reset(ipd_hist, opd_hist);
 799         }
 800     }
 801
 802     //Mixing
 803     for (e = 0; e < ps->num_env; e++) {
 804         for (b = 0; b < NR_PAR_BANDS[is34]; b++) {
 805             float h11, h12, h21, h22;
 806             h11 = H_LUT[iid_mapped[e][b] + 7 + 23 * ps->iid_quant][icc_mapped[e][b]][0];
 807             h12 = H_LUT[iid_mapped[e][b] + 7 + 23 * ps->iid_quant][icc_mapped[e][b]][1];
 808             h21 = H_LUT[iid_mapped[e][b] + 7 + 23 * ps->iid_quant][icc_mapped[e][b]][2];
 809             h22 = H_LUT[iid_mapped[e][b] + 7 + 23 * ps->iid_quant][icc_mapped[e][b]][3];
 810             if (!PS_BASELINE && ps->enable_ipdopd && b < ps->nr_ipdopd_par) {
 811                 //The spec say says to only run this smoother when enable_ipdopd
 812                 //is set but the reference decoder appears to run it constantly
 813                 float h11i, h12i, h21i, h22i;
 814                 float ipd_adj_re, ipd_adj_im;
 815                 int opd_idx = opd_hist[b] * 8 + opd_mapped[e][b];
 816                 int ipd_idx = ipd_hist[b] * 8 + ipd_mapped[e][b];
 817                 float opd_re = pd_re_smooth[opd_idx];
 818                 float opd_im = pd_im_smooth[opd_idx];
 819                 float ipd_re = pd_re_smooth[ipd_idx];
 820                 float ipd_im = pd_im_smooth[ipd_idx];
 821                 opd_hist[b] = opd_idx & 0x3F;
 822                 ipd_hist[b] = ipd_idx & 0x3F;
 823
 824                 ipd_adj_re = opd_re*ipd_re + opd_im*ipd_im;
 825                 ipd_adj_im = opd_im*ipd_re - opd_re*ipd_im;
 826                 h11i = h11 * opd_im;
 827                 h11  = h11 * opd_re;
 828                 h12i = h12 * ipd_adj_im;
 829                 h12  = h12 * ipd_adj_re;
 830                 h21i = h21 * opd_im;
 831                 h21  = h21 * opd_re;
 832                 h22i = h22 * ipd_adj_im;
 833                 h22  = h22 * ipd_adj_re;
 834                 H11[1][e+1][b] = h11i;
 835                 H12[1][e+1][b] = h12i;
 836                 H21[1][e+1][b] = h21i;
 837                 H22[1][e+1][b] = h22i;
 838             }
 839             H11[0][e+1][b] = h11;
 840             H12[0][e+1][b] = h12;
 841             H21[0][e+1][b] = h21;
 842             H22[0][e+1][b] = h22;
 843         }
 844         for (k = 0; k < NR_BANDS[is34]; k++) {
 845             float h[2][4];
 846             float h_step[2][4];
 847             int start = ps->border_position[e];
 848             int stop  = ps->border_position[e+1];
 849             float width = 1.f / (stop - start);
 850             b = k_to_i[k];
 851             h[0][0] = H11[0][e][b];
 852             h[0][1] = H12[0][e][b];
 853             h[0][2] = H21[0][e][b];
 854             h[0][3] = H22[0][e][b];
 855             if (!PS_BASELINE && ps->enable_ipdopd) {
 856             //Is this necessary? ps_04_new seems unchanged
 857             if ((is34 && k <= 13 && k >= 9) || (!is34 && k <= 1)) {
 858                 h[1][0] = -H11[1][e][b];
 859                 h[1][1] = -H12[1][e][b];
 860                 h[1][2] = -H21[1][e][b];
 861                 h[1][3] = -H22[1][e][b];
 862             } else {
 863                 h[1][0] = H11[1][e][b];
 864                 h[1][1] = H12[1][e][b];
 865                 h[1][2] = H21[1][e][b];
 866                 h[1][3] = H22[1][e][b];
 867             }
 868             }
 869             //Interpolation
 870             h_step[0][0] = (H11[0][e+1][b] - h[0][0]) * width;
 871             h_step[0][1] = (H12[0][e+1][b] - h[0][1]) * width;
 872             h_step[0][2] = (H21[0][e+1][b] - h[0][2]) * width;
 873             h_step[0][3] = (H22[0][e+1][b] - h[0][3]) * width;
 874             if (!PS_BASELINE && ps->enable_ipdopd) {
 875                 h_step[1][0] = (H11[1][e+1][b] - h[1][0]) * width;
 876                 h_step[1][1] = (H12[1][e+1][b] - h[1][1]) * width;
 877                 h_step[1][2] = (H21[1][e+1][b] - h[1][2]) * width;
 878                 h_step[1][3] = (H22[1][e+1][b] - h[1][3]) * width;
 879             }
 880             ps->dsp.stereo_interpolate[!PS_BASELINE && ps->enable_ipdopd](
 881                 l[k] + start + 1, r[k] + start + 1,
 882                 h, h_step, stop - start);
 883         }
 884     }
 885 }
 886
 887 int ff_ps_apply(AVCodecContext *avctx, PSContext *ps, float L[2][38][64], float R[2][38][64], int top)
 888 {
 889     LOCAL_ALIGNED_16(float, Lbuf, [91], [32][2]);
 890     LOCAL_ALIGNED_16(float, Rbuf, [91], [32][2]);
 891     const int len = 32;
 892     int is34 = ps->is34bands;
 893
 894     top += NR_BANDS[is34] - 64;
 895     memset(ps->delay+top, 0, (NR_BANDS[is34] - top)*sizeof(ps->delay[0]));
 896     if (top < NR_ALLPASS_BANDS[is34])
 897         memset(ps->ap_delay + top, 0, (NR_ALLPASS_BANDS[is34] - top)*sizeof(ps->ap_delay[0]));
 898
 899     hybrid_analysis(&ps->dsp, Lbuf, ps->in_buf, L, is34, len);
 900     decorrelation(ps, Rbuf, Lbuf, is34);
 901     stereo_processing(ps, Lbuf, Rbuf, is34);
 902     hybrid_synthesis(&ps->dsp, L, Lbuf, is34, len);
 903     hybrid_synthesis(&ps->dsp, R, Rbuf, is34, len);
 904
 905     return 0;
 906 }
 907
 908 #define PS_INIT_VLC_STATIC(num, size) \
 909     INIT_VLC_STATIC(&vlc_ps[num], 9, ps_tmp[num].table_size / ps_tmp[num].elem_size,    \
 910                     ps_tmp[num].ps_bits, 1, 1,                                          \
 911                     ps_tmp[num].ps_codes, ps_tmp[num].elem_size, ps_tmp[num].elem_size, \
 912                     size);
 913
 914 #define PS_VLC_ROW(name) \
 915     { name ## _codes, name ## _bits, sizeof(name ## _codes), sizeof(name ## _codes[0]) }
 916
 917 av_cold void ff_ps_init(void) {
 918     // Syntax initialization
 919     static const struct {
 920         const void *ps_codes, *ps_bits;
 921         const unsigned int table_size, elem_size;
 922     } ps_tmp[] = {
 923         PS_VLC_ROW(huff_iid_df1),
 924         PS_VLC_ROW(huff_iid_dt1),
 925         PS_VLC_ROW(huff_iid_df0),
 926         PS_VLC_ROW(huff_iid_dt0),
 927         PS_VLC_ROW(huff_icc_df),
 928         PS_VLC_ROW(huff_icc_dt),
 929         PS_VLC_ROW(huff_ipd_df),
 930         PS_VLC_ROW(huff_ipd_dt),
 931         PS_VLC_ROW(huff_opd_df),
 932         PS_VLC_ROW(huff_opd_dt),
 933     };
 934
 935     PS_INIT_VLC_STATIC(0, 1544);
 936     PS_INIT_VLC_STATIC(1,  832);
 937     PS_INIT_VLC_STATIC(2, 1024);
 938     PS_INIT_VLC_STATIC(3, 1036);
 939     PS_INIT_VLC_STATIC(4,  544);
 940     PS_INIT_VLC_STATIC(5,  544);
 941     PS_INIT_VLC_STATIC(6,  512);
 942     PS_INIT_VLC_STATIC(7,  512);
 943     PS_INIT_VLC_STATIC(8,  512);
 944     PS_INIT_VLC_STATIC(9,  512);
 945
 946     ps_tableinit();
 947 }
 948
 949 av_cold void ff_ps_ctx_init(PSContext *ps)
 950 {
 951     ff_psdsp_init(&ps->dsp);
 952 }