git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavcodec/ac3dsp.h

   1 /*
   2  * AC-3 DSP functions
   3  * Copyright (c) 2011 Justin Ruggles
   4  *
   5  * This file is part of FFmpeg.
   6  *
   7  * FFmpeg 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  * FFmpeg 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 FFmpeg; if not, write to the Free Software
  19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  20  */
  21
  22 #ifndef AVCODEC_AC3DSP_H
  23 #define AVCODEC_AC3DSP_H
  24
  25 #include <stdint.h>
  26
  27 /**
  28  * Number of mantissa bits written for each bap value.
  29  * bap values with fractional bits are set to 0 and are calculated separately.
  30  */
  31 extern const uint16_t ff_ac3_bap_bits[16];
  32
  33 typedef struct AC3DSPContext {
  34     /**
  35      * Set each encoded exponent in a block to the minimum of itself and the
  36      * exponents in the same frequency bin of up to 5 following blocks.
  37      * @param exp   pointer to the start of the current block of exponents.
  38      *              constraints: align 16
  39      * @param num_reuse_blocks  number of blocks that will reuse exponents from the current block.
  40      *                          constraints: range 0 to 5
  41      * @param nb_coefs  number of frequency coefficients.
  42      */
  43     void (*ac3_exponent_min)(uint8_t *exp, int num_reuse_blocks, int nb_coefs);
  44
  45     /**
  46      * Calculate the maximum MSB of the absolute value of each element in an
  47      * array of int16_t.
  48      * @param src input array
  49      *            constraints: align 16. values must be in range [-32767,32767]
  50      * @param len number of values in the array
  51      *            constraints: multiple of 16 greater than 0
  52      * @return    a value with the same MSB as max(abs(src[]))
  53      */
  54     int (*ac3_max_msb_abs_int16)(const int16_t *src, int len);
  55
  56     /**
  57      * Left-shift each value in an array of int16_t by a specified amount.
  58      * @param src    input array
  59      *               constraints: align 16
  60      * @param len    number of values in the array
  61      *               constraints: multiple of 32 greater than 0
  62      * @param shift  left shift amount
  63      *               constraints: range [0,15]
  64      */
  65     void (*ac3_lshift_int16)(int16_t *src, unsigned int len, unsigned int shift);
  66
  67     /**
  68      * Right-shift each value in an array of int32_t by a specified amount.
  69      * @param src    input array
  70      *               constraints: align 16
  71      * @param len    number of values in the array
  72      *               constraints: multiple of 16 greater than 0
  73      * @param shift  right shift amount
  74      *               constraints: range [0,31]
  75      */
  76     void (*ac3_rshift_int32)(int32_t *src, unsigned int len, unsigned int shift);
  77
  78     /**
  79      * Convert an array of float in range [-1.0,1.0] to int32_t with range
  80      * [-(1<<24),(1<<24)]
  81      *
  82      * @param dst destination array of int32_t.
  83      *            constraints: 16-byte aligned
  84      * @param src source array of float.
  85      *            constraints: 16-byte aligned
  86      * @param len number of elements to convert.
  87      *            constraints: multiple of 32 greater than zero
  88      */
  89     void (*float_to_fixed24)(int32_t *dst, const float *src, unsigned int len);
  90
  91     /**
  92      * Calculate bit allocation pointers.
  93      * The SNR is the difference between the masking curve and the signal.  AC-3
  94      * uses this value for each frequency bin to allocate bits.  The snroffset
  95      * parameter is a global adjustment to the SNR for all bins.
  96      *
  97      * @param[in]  mask       masking curve
  98      * @param[in]  psd        signal power for each frequency bin
  99      * @param[in]  start      starting bin location
 100      * @param[in]  end        ending bin location
 101      * @param[in]  snr_offset SNR adjustment
 102      * @param[in]  floor      noise floor
 103      * @param[in]  bap_tab    look-up table for bit allocation pointers
 104      * @param[out] bap        bit allocation pointers
 105      */
 106     void (*bit_alloc_calc_bap)(int16_t *mask, int16_t *psd, int start, int end,
 107                                int snr_offset, int floor,
 108                                const uint8_t *bap_tab, uint8_t *bap);
 109
 110     /**
 111      * Update bap counts using the supplied array of bap.
 112      *
 113      * @param[out] mant_cnt   bap counts for 1 block
 114      * @param[in]  bap        array of bap, pointing to start coef bin
 115      * @param[in]  len        number of elements to process
 116      */
 117     void (*update_bap_counts)(uint16_t mant_cnt[16], uint8_t *bap, int len);
 118
 119     /**
 120      * Calculate the number of bits needed to encode a set of mantissas.
 121      *
 122      * @param[in] mant_cnt    bap counts for all blocks
 123      * @return                mantissa bit count
 124      */
 125     int (*compute_mantissa_size)(uint16_t mant_cnt[6][16]);
 126
 127     void (*extract_exponents)(uint8_t *exp, int32_t *coef, int nb_coefs);
 128
 129     void (*sum_square_butterfly_int32)(int64_t sum[4], const int32_t *coef0,
 130                                        const int32_t *coef1, int len);
 131
 132     void (*sum_square_butterfly_float)(float sum[4], const float *coef0,
 133                                        const float *coef1, int len);
 134
 135     int out_channels;
 136     int in_channels;
 137     void (*downmix)(float **samples, float **matrix, int len);
 138     void (*downmix_fixed)(int32_t **samples, int16_t **matrix, int len);
 139
 140     /**
 141      * Apply symmetric window in 16-bit fixed-point.
 142      * @param output destination array
 143      *               constraints: 16-byte aligned
 144      * @param input  source array
 145      *               constraints: 16-byte aligned
 146      * @param window window array
 147      *               constraints: 16-byte aligned, at least len/2 elements
 148      * @param len    full window length
 149      *               constraints: multiple of ? greater than zero
 150      */
 151     void (*apply_window_int16)(int16_t *output, const int16_t *input,
 152                                const int16_t *window, unsigned int len);
 153 } AC3DSPContext;
 154
 155 void ff_ac3dsp_init    (AC3DSPContext *c, int bit_exact);
 156 void ff_ac3dsp_init_arm(AC3DSPContext *c, int bit_exact);
 157 void ff_ac3dsp_init_x86(AC3DSPContext *c, int bit_exact);
 158 void ff_ac3dsp_init_mips(AC3DSPContext *c, int bit_exact);
 159
 160 void ff_ac3dsp_downmix(AC3DSPContext *c, float **samples, float **matrix,
 161                        int out_ch, int in_ch, int len);
 162 void ff_ac3dsp_downmix_fixed(AC3DSPContext *c, int32_t **samples, int16_t **matrix,
 163                              int out_ch, int in_ch, int len);
 164
 165 void ff_ac3dsp_set_downmix_x86(AC3DSPContext *c);
 166
 167 #endif /* AVCODEC_AC3DSP_H */