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[16] =
  32 {
  33     1,  3,
  34     6,  8,
  35     11, 13,
  36     16, 18,
  37     21, 23,
  38     26, 28,
  39     31, 33,
  40     36, 38
  41 };
  42 const uint8_t ff_fc_2pulses_9bits_track1_gray[16] =
  43 {
  44   1,  3,
  45   8,  6,
  46   18, 16,
  47   11, 13,
  48   38, 36,
  49   31, 33,
  50   21, 23,
  51   28, 26,
  52 };
  53
  54 const uint8_t ff_fc_2pulses_9bits_track2_gray[32] =
  55 {
  56   0,  2,
  57   5,  4,
  58   12, 10,
  59   7,  9,
  60   25, 24,
  61   20, 22,
  62   14, 15,
  63   19, 17,
  64   36, 31,
  65   21, 26,
  66   1,  6,
  67   16, 11,
  68   27, 29,
  69   32, 30,
  70   39, 37,
  71   34, 35,
  72 };
  73
  74 const uint8_t ff_fc_4pulses_8bits_tracks_13[16] =
  75 {
  76   0, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75,
  77 };
  78
  79 const uint8_t ff_fc_4pulses_8bits_track_4[32] =
  80 {
  81     3,  4,
  82     8,  9,
  83     13, 14,
  84     18, 19,
  85     23, 24,
  86     28, 29,
  87     33, 34,
  88     38, 39,
  89     43, 44,
  90     48, 49,
  91     53, 54,
  92     58, 59,
  93     63, 64,
  94     68, 69,
  95     73, 74,
  96     78, 79,
  97 };
  98
  99 const float ff_pow_0_7[10] = {
 100     0.700000, 0.490000, 0.343000, 0.240100, 0.168070,
 101     0.117649, 0.082354, 0.057648, 0.040354, 0.028248
 102 };
 103
 104 const float ff_pow_0_75[10] = {
 105     0.750000, 0.562500, 0.421875, 0.316406, 0.237305,
 106     0.177979, 0.133484, 0.100113, 0.075085, 0.056314
 107 };
 108
 109 const float ff_pow_0_55[10] = {
 110     0.550000, 0.302500, 0.166375, 0.091506, 0.050328,
 111     0.027681, 0.015224, 0.008373, 0.004605, 0.002533
 112 };
 113
 114 const float ff_b60_sinc[61] = {
 115  0.898529  ,  0.865051  ,  0.769257  ,  0.624054  ,  0.448639  ,  0.265289   ,
 116  0.0959167 , -0.0412598 , -0.134338  , -0.178986  , -0.178528  , -0.142609   ,
 117 -0.0849304 , -0.0205078 ,  0.0369568 ,  0.0773926 ,  0.0955200 ,  0.0912781  ,
 118  0.0689392 ,  0.0357056 ,  0.0       , -0.0305481 , -0.0504150 , -0.0570068  ,
 119 -0.0508423 , -0.0350037 , -0.0141602 ,  0.00665283,  0.0230713 ,  0.0323486  ,
 120  0.0335388 ,  0.0275879 ,  0.0167847 ,  0.00411987, -0.00747681, -0.0156860  ,
 121 -0.0193481 , -0.0183716 , -0.0137634 , -0.00704956,  0.0       ,  0.00582886 ,
 122  0.00939941,  0.0103760 ,  0.00903320,  0.00604248,  0.00238037, -0.00109863 ,
 123 -0.00366211, -0.00497437, -0.00503540, -0.00402832, -0.00241089, -0.000579834,
 124  0.00103760,  0.00222778,  0.00277710,  0.00271606,  0.00213623,  0.00115967 ,
 125  0.
 126 };
 127
 128 void ff_acelp_fc_pulse_per_track(
 129         int16_t* fc_v,
 130         const uint8_t *tab1,
 131         const uint8_t *tab2,
 132         int pulse_indexes,
 133         int pulse_signs,
 134         int pulse_count,
 135         int bits)
 136 {
 137     int mask = (1 << bits) - 1;
 138     int i;
 139
 140     for(i=0; i<pulse_count; i++)
 141     {
 142         fc_v[i + tab1[pulse_indexes & mask]] +=
 143                 (pulse_signs & 1) ? 8191 : -8192; // +/-1 in (2.13)
 144
 145         pulse_indexes >>= bits;
 146         pulse_signs >>= 1;
 147     }
 148
 149     fc_v[tab2[pulse_indexes]] += (pulse_signs & 1) ? 8191 : -8192;
 150 }
 151
 152 void ff_decode_10_pulses_35bits(const int16_t *fixed_index,
 153                                 AMRFixed *fixed_sparse,
 154                                 const uint8_t *gray_decode,
 155                                 int half_pulse_count, int bits)
 156 {
 157     int i;
 158     int mask = (1 << bits) - 1;
 159
 160     fixed_sparse->no_repeat_mask = 0;
 161     fixed_sparse->n = 2 * half_pulse_count;
 162     for (i = 0; i < half_pulse_count; i++) {
 163         const int pos1   = gray_decode[fixed_index[2*i+1] & mask] + i;
 164         const int pos2   = gray_decode[fixed_index[2*i  ] & mask] + i;
 165         const float sign = (fixed_index[2*i+1] & (1 << bits)) ? -1.0 : 1.0;
 166         fixed_sparse->x[2*i+1] = pos1;
 167         fixed_sparse->x[2*i  ] = pos2;
 168         fixed_sparse->y[2*i+1] = sign;
 169         fixed_sparse->y[2*i  ] = pos2 < pos1 ? -sign : sign;
 170     }
 171 }
 172
 173 void ff_acelp_weighted_vector_sum(
 174         int16_t* out,
 175         const int16_t *in_a,
 176         const int16_t *in_b,
 177         int16_t weight_coeff_a,
 178         int16_t weight_coeff_b,
 179         int16_t rounder,
 180         int shift,
 181         int length)
 182 {
 183     int i;
 184
 185     // Clipping required here; breaks OVERFLOW test.
 186     for(i=0; i<length; i++)
 187         out[i] = av_clip_int16((
 188                  in_a[i] * weight_coeff_a +
 189                  in_b[i] * weight_coeff_b +
 190                  rounder) >> shift);
 191 }
 192
 193 void ff_weighted_vector_sumf(float *out, const float *in_a, const float *in_b,
 194                              float weight_coeff_a, float weight_coeff_b, int length)
 195 {
 196     int i;
 197
 198     for(i=0; i<length; i++)
 199         out[i] = weight_coeff_a * in_a[i]
 200                + weight_coeff_b * in_b[i];
 201 }
 202
 203 void ff_adaptive_gain_control(float *out, const float *in, float speech_energ,
 204                               int size, float alpha, float *gain_mem)
 205 {
 206     int i;
 207     float postfilter_energ = avpriv_scalarproduct_float_c(in, in, size);
 208     float gain_scale_factor = 1.0;
 209     float mem = *gain_mem;
 210
 211     if (postfilter_energ)
 212         gain_scale_factor = sqrt(speech_energ / postfilter_energ);
 213
 214     gain_scale_factor *= 1.0 - alpha;
 215
 216     for (i = 0; i < size; i++) {
 217         mem = alpha * mem + gain_scale_factor;
 218         out[i] = in[i] * mem;
 219     }
 220
 221     *gain_mem = mem;
 222 }
 223
 224 void ff_scale_vector_to_given_sum_of_squares(float *out, const float *in,
 225                                              float sum_of_squares, const int n)
 226 {
 227     int i;
 228     float scalefactor = avpriv_scalarproduct_float_c(in, in, n);
 229     if (scalefactor)
 230         scalefactor = sqrt(sum_of_squares / scalefactor);
 231     for (i = 0; i < n; i++)
 232         out[i] = in[i] * scalefactor;
 233 }
 234
 235 void ff_set_fixed_vector(float *out, const AMRFixed *in, float scale, int size)
 236 {
 237     int i;
 238
 239     for (i=0; i < in->n; i++) {
 240         int x   = in->x[i], repeats = !((in->no_repeat_mask >> i) & 1);
 241         float y = in->y[i] * scale;
 242
 243         if (in->pitch_lag > 0)
 244             av_assert0(x < size);
 245             do {
 246                 out[x] += y;
 247                 y *= in->pitch_fac;
 248                 x += in->pitch_lag;
 249             } while (x < size && repeats);
 250     }
 251 }
 252
 253 void ff_clear_fixed_vector(float *out, const AMRFixed *in, int size)
 254 {
 255     int i;
 256
 257     for (i=0; i < in->n; i++) {
 258         int x  = in->x[i], repeats = !((in->no_repeat_mask >> i) & 1);
 259
 260         if (in->pitch_lag > 0)
 261             do {
 262                 out[x] = 0.0;
 263                 x += in->pitch_lag;
 264             } while (x < size && repeats);
 265     }
 266 }
 267
 268 void ff_acelp_vectors_init(ACELPVContext *c)
 269 {
 270     c->weighted_vector_sumf   = ff_weighted_vector_sumf;
 271
 272     if(HAVE_MIPSFPU)
 273         ff_acelp_vectors_init_mips(c);
 274 }