git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavcodec/acelp_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 "acelp_filters.h"
  27 #define FRAC_BITS 13
  28 #include "mathops.h"
  29
  30 const int16_t ff_acelp_interp_filter[61] =
  31 { /* (0.15) */
  32   29443, 28346, 25207, 20449, 14701,  8693,
  33    3143, -1352, -4402, -5865, -5850, -4673,
  34   -2783,  -672,  1211,  2536,  3130,  2991,
  35    2259,  1170,     0, -1001, -1652, -1868,
  36   -1666, -1147,  -464,   218,   756,  1060,
  37    1099,   904,   550,   135,  -245,  -514,
  38    -634,  -602,  -451,  -231,     0,   191,
  39     308,   340,   296,   198,    78,   -36,
  40    -120,  -163,  -165,  -132,   -79,   -19,
  41      34,    73,    91,    89,    70,    38,
  42       0,
  43 };
  44
  45 void ff_acelp_interpolate(
  46         int16_t* out,
  47         const int16_t* in,
  48         const int16_t* filter_coeffs,
  49         int precision,
  50         int pitch_delay_frac,
  51         int filter_length,
  52         int length)
  53 {
  54     int n, i;
  55
  56     assert(pitch_delay_frac >= 0 && pitch_delay_frac < precision);
  57
  58     for(n=0; n<length; n++)
  59     {
  60         int idx = 0;
  61         int v = 0x4000;
  62
  63         for(i=0; i<filter_length;)
  64         {
  65
  66             /* The reference G.729 and AMR fixed point code performs clipping after
  67                each of the two following accumulations.
  68                Since clipping affects only the synthetic OVERFLOW test without
  69                causing an int type overflow, it was moved outside the loop. */
  70
  71             /*  R(x):=ac_v[-k+x]
  72                 v += R(n-i)*ff_acelp_interp_filter(t+6i)
  73                 v += R(n+i+1)*ff_acelp_interp_filter(6-t+6i) */
  74
  75             v += in[n + i] * filter_coeffs[idx + pitch_delay_frac];
  76             idx += precision;
  77             i++;
  78             v += in[n - i] * filter_coeffs[idx - pitch_delay_frac];
  79         }
  80         out[n] = av_clip_int16(v >> 15);
  81     }
  82 }
  83
  84 void ff_acelp_convolve_circ(
  85         int16_t* fc_out,
  86         const int16_t* fc_in,
  87         const int16_t* filter,
  88         int subframe_size)
  89 {
  90     int i, k;
  91
  92     memset(fc_out, 0, subframe_size * sizeof(int16_t));
  93
  94     /* Since there are few pulses over an entire subframe (i.e. almost
  95        all fc_in[i] are zero) it is faster to swap two loops and process
  96        non-zero samples only. In the case of G.729D the buffer contains
  97        two non-zero samples before the call to ff_acelp_enhance_harmonics
  98        and, due to pitch_delay being bounded by [20; 143], a maximum
  99        of four non-zero samples for a total of 40 after the call. */
 100     for(i=0; i<subframe_size; i++)
 101     {
 102         if(fc_in[i])
 103         {
 104             for(k=0; k<i; k++)
 105                 fc_out[k] += (fc_in[i] * filter[subframe_size + k - i]) >> 15;
 106
 107             for(k=i; k<subframe_size; k++)
 108                 fc_out[k] += (fc_in[i] * filter[k - i]) >> 15;
 109         }
 110     }
 111 }
 112
 113 int ff_acelp_lp_synthesis_filter(
 114         int16_t *out,
 115         const int16_t* filter_coeffs,
 116         const int16_t* in,
 117         int buffer_length,
 118         int filter_length,
 119         int stop_on_overflow,
 120         int rounder)
 121 {
 122     int i,n;
 123
 124     // These two lines are to avoid a -1 subtraction in the main loop
 125     filter_length++;
 126     filter_coeffs--;
 127
 128     for(n=0; n<buffer_length; n++)
 129     {
 130         int sum = rounder;
 131         for(i=1; i<filter_length; i++)
 132             sum -= filter_coeffs[i] * out[n-i];
 133
 134         sum = (sum >> 12) + in[n];
 135
 136         /* Check for overflow */
 137         if(sum + 0x8000 > 0xFFFFU)
 138         {
 139             if(stop_on_overflow)
 140                 return 1;
 141             sum = (sum >> 31) ^ 32767;
 142         }
 143         out[n] = sum;
 144     }
 145
 146     return 0;
 147 }
 148
 149 void ff_acelp_weighted_filter(
 150         int16_t *out,
 151         const int16_t* in,
 152         const int16_t *weight_pow,
 153         int filter_length)
 154 {
 155     int n;
 156     for(n=0; n<filter_length; n++)
 157         out[n] = (in[n] * weight_pow[n] + 0x4000) >> 15; /* (3.12) = (0.15) * (3.12) with rounding */
 158 }
 159
 160 void ff_acelp_high_pass_filter(
 161         int16_t* out,
 162         int hpf_f[2],
 163         const int16_t* in,
 164         int length)
 165 {
 166     int i;
 167     int tmp;
 168
 169     for(i=0; i<length; i++)
 170     {
 171         tmp =  MULL(hpf_f[0], 15836);                     /* (14.13) = (13.13) * (1.13) */
 172         tmp += MULL(hpf_f[1], -7667);                     /* (13.13) = (13.13) * (0.13) */
 173         tmp += 7699 * (in[i] - 2*in[i-1] + in[i-2]); /* (14.13) =  (0.13) * (14.0) */
 174
 175         /* Multiplication by 2 with rounding can cause short type
 176            overflow, thus clipping is required. */
 177
 178         out[i] = av_clip_int16((tmp + 0x800) >> 12);      /* (15.0) = 2 * (13.13) = (14.13) */
 179
 180         hpf_f[1] = hpf_f[0];
 181         hpf_f[0] = tmp;
 182     }
 183 }