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

   1 /*
   2  * adaptive and fixed codebook vector operations 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 "libavutil/avassert.h"
  26 #include "libavutil/common.h"
  27 #include "libavutil/float_dsp.h"
  28 #include "avcodec.h"
  29 #include "acelp_vectors.h"
  30
  31 const uint8_t ff_fc_2pulses_9bits_track1_gray[16] =
  32 {
  33   1,  3,
  34   8,  6,
  35   18, 16,
  36   11, 13,
  37   38, 36,
  38   31, 33,
  39   21, 23,
  40   28, 26,
  41 };
  42
  43 const uint8_t ff_fc_2pulses_9bits_track2_gray[32] =
  44 {
  45   0,  2,
  46   5,  4,
  47   12, 10,
  48   7,  9,
  49   25, 24,
  50   20, 22,
  51   14, 15,
  52   19, 17,
  53   36, 31,
  54   21, 26,
  55   1,  6,
  56   16, 11,
  57   27, 29,
  58   32, 30,
  59   39, 37,
  60   34, 35,
  61 };
  62
  63 const uint8_t ff_fc_4pulses_8bits_tracks_13[16] =
  64 {
  65   0, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75,
  66 };
  67
  68 const uint8_t ff_fc_4pulses_8bits_track_4[32] =
  69 {
  70     3,  4,
  71     8,  9,
  72     13, 14,
  73     18, 19,
  74     23, 24,
  75     28, 29,
  76     33, 34,
  77     38, 39,
  78     43, 44,
  79     48, 49,
  80     53, 54,
  81     58, 59,
  82     63, 64,
  83     68, 69,
  84     73, 74,
  85     78, 79,
  86 };
  87
  88 const float ff_pow_0_7[10] = {
  89     0.700000, 0.490000, 0.343000, 0.240100, 0.168070,
  90     0.117649, 0.082354, 0.057648, 0.040354, 0.028248
  91 };
  92
  93 const float ff_pow_0_75[10] = {
  94     0.750000, 0.562500, 0.421875, 0.316406, 0.237305,
  95     0.177979, 0.133484, 0.100113, 0.075085, 0.056314
  96 };
  97
  98 const float ff_pow_0_55[10] = {
  99     0.550000, 0.302500, 0.166375, 0.091506, 0.050328,
 100     0.027681, 0.015224, 0.008373, 0.004605, 0.002533
 101 };
 102
 103 const float ff_b60_sinc[61] = {
 104  0.898529  ,  0.865051  ,  0.769257  ,  0.624054  ,  0.448639  ,  0.265289   ,
 105  0.0959167 , -0.0412598 , -0.134338  , -0.178986  , -0.178528  , -0.142609   ,
 106 -0.0849304 , -0.0205078 ,  0.0369568 ,  0.0773926 ,  0.0955200 ,  0.0912781  ,
 107  0.0689392 ,  0.0357056 ,  0.0       , -0.0305481 , -0.0504150 , -0.0570068  ,
 108 -0.0508423 , -0.0350037 , -0.0141602 ,  0.00665283,  0.0230713 ,  0.0323486  ,
 109  0.0335388 ,  0.0275879 ,  0.0167847 ,  0.00411987, -0.00747681, -0.0156860  ,
 110 -0.0193481 , -0.0183716 , -0.0137634 , -0.00704956,  0.0       ,  0.00582886 ,
 111  0.00939941,  0.0103760 ,  0.00903320,  0.00604248,  0.00238037, -0.00109863 ,
 112 -0.00366211, -0.00497437, -0.00503540, -0.00402832, -0.00241089, -0.000579834,
 113  0.00103760,  0.00222778,  0.00277710,  0.00271606,  0.00213623,  0.00115967 ,
 114  0.
 115 };
 116
 117 void ff_acelp_fc_pulse_per_track(
 118         int16_t* fc_v,
 119         const uint8_t *tab1,
 120         const uint8_t *tab2,
 121         int pulse_indexes,
 122         int pulse_signs,
 123         int pulse_count,
 124         int bits)
 125 {
 126     int mask = (1 << bits) - 1;
 127     int i;
 128
 129     for(i=0; i<pulse_count; i++)
 130     {
 131         fc_v[i + tab1[pulse_indexes & mask]] +=
 132                 (pulse_signs & 1) ? 8191 : -8192; // +/-1 in (2.13)
 133
 134         pulse_indexes >>= bits;
 135         pulse_signs >>= 1;
 136     }
 137
 138     fc_v[tab2[pulse_indexes]] += (pulse_signs & 1) ? 8191 : -8192;
 139 }
 140
 141 void ff_decode_10_pulses_35bits(const int16_t *fixed_index,
 142                                 AMRFixed *fixed_sparse,
 143                                 const uint8_t *gray_decode,
 144                                 int half_pulse_count, int bits)
 145 {
 146     int i;
 147     int mask = (1 << bits) - 1;
 148
 149     fixed_sparse->no_repeat_mask = 0;
 150     fixed_sparse->n = 2 * half_pulse_count;
 151     for (i = 0; i < half_pulse_count; i++) {
 152         const int pos1   = gray_decode[fixed_index[2*i+1] & mask] + i;
 153         const int pos2   = gray_decode[fixed_index[2*i  ] & mask] + i;
 154         const float sign = (fixed_index[2*i+1] & (1 << bits)) ? -1.0 : 1.0;
 155         fixed_sparse->x[2*i+1] = pos1;
 156         fixed_sparse->x[2*i  ] = pos2;
 157         fixed_sparse->y[2*i+1] = sign;
 158         fixed_sparse->y[2*i  ] = pos2 < pos1 ? -sign : sign;
 159     }
 160 }
 161
 162 void ff_acelp_weighted_vector_sum(
 163         int16_t* out,
 164         const int16_t *in_a,
 165         const int16_t *in_b,
 166         int16_t weight_coeff_a,
 167         int16_t weight_coeff_b,
 168         int16_t rounder,
 169         int shift,
 170         int length)
 171 {
 172     int i;
 173
 174     // Clipping required here; breaks OVERFLOW test.
 175     for(i=0; i<length; i++)
 176         out[i] = av_clip_int16((
 177                  in_a[i] * weight_coeff_a +
 178                  in_b[i] * weight_coeff_b +
 179                  rounder) >> shift);
 180 }
 181
 182 void ff_weighted_vector_sumf(float *out, const float *in_a, const float *in_b,
 183                              float weight_coeff_a, float weight_coeff_b, int length)
 184 {
 185     int i;
 186
 187     for(i=0; i<length; i++)
 188         out[i] = weight_coeff_a * in_a[i]
 189                + weight_coeff_b * in_b[i];
 190 }
 191
 192 void ff_adaptive_gain_control(float *out, const float *in, float speech_energ,
 193                               int size, float alpha, float *gain_mem)
 194 {
 195     int i;
 196     float postfilter_energ = avpriv_scalarproduct_float_c(in, in, size);
 197     float gain_scale_factor = 1.0;
 198     float mem = *gain_mem;
 199
 200     if (postfilter_energ)
 201         gain_scale_factor = sqrt(speech_energ / postfilter_energ);
 202
 203     gain_scale_factor *= 1.0 - alpha;
 204
 205     for (i = 0; i < size; i++) {
 206         mem = alpha * mem + gain_scale_factor;
 207         out[i] = in[i] * mem;
 208     }
 209
 210     *gain_mem = mem;
 211 }
 212
 213 void ff_scale_vector_to_given_sum_of_squares(float *out, const float *in,
 214                                              float sum_of_squares, const int n)
 215 {
 216     int i;
 217     float scalefactor = avpriv_scalarproduct_float_c(in, in, n);
 218     if (scalefactor)
 219         scalefactor = sqrt(sum_of_squares / scalefactor);
 220     for (i = 0; i < n; i++)
 221         out[i] = in[i] * scalefactor;
 222 }
 223
 224 void ff_set_fixed_vector(float *out, const AMRFixed *in, float scale, int size)
 225 {
 226     int i;
 227
 228     for (i=0; i < in->n; i++) {
 229         int x   = in->x[i], repeats = !((in->no_repeat_mask >> i) & 1);
 230         float y = in->y[i] * scale;
 231
 232         if (in->pitch_lag > 0)
 233             av_assert0(x < size);
 234             do {
 235                 out[x] += y;
 236                 y *= in->pitch_fac;
 237                 x += in->pitch_lag;
 238             } while (x < size && repeats);
 239     }
 240 }
 241
 242 void ff_clear_fixed_vector(float *out, const AMRFixed *in, int size)
 243 {
 244     int i;
 245
 246     for (i=0; i < in->n; i++) {
 247         int x  = in->x[i], repeats = !((in->no_repeat_mask >> i) & 1);
 248
 249         if (in->pitch_lag > 0)
 250             do {
 251                 out[x] = 0.0;
 252                 x += in->pitch_lag;
 253             } while (x < size && repeats);
 254     }
 255 }
 256
 257 void ff_acelp_vectors_init(ACELPVContext *c)
 258 {
 259     c->weighted_vector_sumf   = ff_weighted_vector_sumf;
 260
 261     if(HAVE_MIPSFPU)
 262         ff_acelp_vectors_init_mips(c);
 263 }