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/common.h"
  26 #include "libavutil/float_dsp.h"
  27 #include "avcodec.h"
  28 #include "acelp_vectors.h"
  29
  30 const uint8_t ff_fc_2pulses_9bits_track1[16] =
  31 {
  32     1,  3,
  33     6,  8,
  34     11, 13,
  35     16, 18,
  36     21, 23,
  37     26, 28,
  38     31, 33,
  39     36, 38
  40 };
  41 const uint8_t ff_fc_2pulses_9bits_track1_gray[16] =
  42 {
  43   1,  3,
  44   8,  6,
  45   18, 16,
  46   11, 13,
  47   38, 36,
  48   31, 33,
  49   21, 23,
  50   28, 26,
  51 };
  52
  53 const uint8_t ff_fc_2pulses_9bits_track2_gray[32] =
  54 {
  55   0,  2,
  56   5,  4,
  57   12, 10,
  58   7,  9,
  59   25, 24,
  60   20, 22,
  61   14, 15,
  62   19, 17,
  63   36, 31,
  64   21, 26,
  65   1,  6,
  66   16, 11,
  67   27, 29,
  68   32, 30,
  69   39, 37,
  70   34, 35,
  71 };
  72
  73 const uint8_t ff_fc_4pulses_8bits_tracks_13[16] =
  74 {
  75   0, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75,
  76 };
  77
  78 const uint8_t ff_fc_4pulses_8bits_track_4[32] =
  79 {
  80     3,  4,
  81     8,  9,
  82     13, 14,
  83     18, 19,
  84     23, 24,
  85     28, 29,
  86     33, 34,
  87     38, 39,
  88     43, 44,
  89     48, 49,
  90     53, 54,
  91     58, 59,
  92     63, 64,
  93     68, 69,
  94     73, 74,
  95     78, 79,
  96 };
  97
  98 const float ff_pow_0_7[10] = {
  99     0.700000, 0.490000, 0.343000, 0.240100, 0.168070,
 100     0.117649, 0.082354, 0.057648, 0.040354, 0.028248
 101 };
 102
 103 const float ff_pow_0_75[10] = {
 104     0.750000, 0.562500, 0.421875, 0.316406, 0.237305,
 105     0.177979, 0.133484, 0.100113, 0.075085, 0.056314
 106 };
 107
 108 const float ff_pow_0_55[10] = {
 109     0.550000, 0.302500, 0.166375, 0.091506, 0.050328,
 110     0.027681, 0.015224, 0.008373, 0.004605, 0.002533
 111 };
 112
 113 const float ff_b60_sinc[61] = {
 114  0.898529  ,  0.865051  ,  0.769257  ,  0.624054  ,  0.448639  ,  0.265289   ,
 115  0.0959167 , -0.0412598 , -0.134338  , -0.178986  , -0.178528  , -0.142609   ,
 116 -0.0849304 , -0.0205078 ,  0.0369568 ,  0.0773926 ,  0.0955200 ,  0.0912781  ,
 117  0.0689392 ,  0.0357056 ,  0.0       , -0.0305481 , -0.0504150 , -0.0570068  ,
 118 -0.0508423 , -0.0350037 , -0.0141602 ,  0.00665283,  0.0230713 ,  0.0323486  ,
 119  0.0335388 ,  0.0275879 ,  0.0167847 ,  0.00411987, -0.00747681, -0.0156860  ,
 120 -0.0193481 , -0.0183716 , -0.0137634 , -0.00704956,  0.0       ,  0.00582886 ,
 121  0.00939941,  0.0103760 ,  0.00903320,  0.00604248,  0.00238037, -0.00109863 ,
 122 -0.00366211, -0.00497437, -0.00503540, -0.00402832, -0.00241089, -0.000579834,
 123  0.00103760,  0.00222778,  0.00277710,  0.00271606,  0.00213623,  0.00115967 ,
 124  0.
 125 };
 126
 127 void ff_acelp_fc_pulse_per_track(
 128         int16_t* fc_v,
 129         const uint8_t *tab1,
 130         const uint8_t *tab2,
 131         int pulse_indexes,
 132         int pulse_signs,
 133         int pulse_count,
 134         int bits)
 135 {
 136     int mask = (1 << bits) - 1;
 137     int i;
 138
 139     for(i=0; i<pulse_count; i++)
 140     {
 141         fc_v[i + tab1[pulse_indexes & mask]] +=
 142                 (pulse_signs & 1) ? 8191 : -8192; // +/-1 in (2.13)
 143
 144         pulse_indexes >>= bits;
 145         pulse_signs >>= 1;
 146     }
 147
 148     fc_v[tab2[pulse_indexes]] += (pulse_signs & 1) ? 8191 : -8192;
 149 }
 150
 151 void ff_decode_10_pulses_35bits(const int16_t *fixed_index,
 152                                 AMRFixed *fixed_sparse,
 153                                 const uint8_t *gray_decode,
 154                                 int half_pulse_count, int bits)
 155 {
 156     int i;
 157     int mask = (1 << bits) - 1;
 158
 159     fixed_sparse->no_repeat_mask = 0;
 160     fixed_sparse->n = 2 * half_pulse_count;
 161     for (i = 0; i < half_pulse_count; i++) {
 162         const int pos1   = gray_decode[fixed_index[2*i+1] & mask] + i;
 163         const int pos2   = gray_decode[fixed_index[2*i  ] & mask] + i;
 164         const float sign = (fixed_index[2*i+1] & (1 << bits)) ? -1.0 : 1.0;
 165         fixed_sparse->x[2*i+1] = pos1;
 166         fixed_sparse->x[2*i  ] = pos2;
 167         fixed_sparse->y[2*i+1] = sign;
 168         fixed_sparse->y[2*i  ] = pos2 < pos1 ? -sign : sign;
 169     }
 170 }
 171
 172 void ff_acelp_weighted_vector_sum(
 173         int16_t* out,
 174         const int16_t *in_a,
 175         const int16_t *in_b,
 176         int16_t weight_coeff_a,
 177         int16_t weight_coeff_b,
 178         int16_t rounder,
 179         int shift,
 180         int length)
 181 {
 182     int i;
 183
 184     // Clipping required here; breaks OVERFLOW test.
 185     for(i=0; i<length; i++)
 186         out[i] = av_clip_int16((
 187                  in_a[i] * weight_coeff_a +
 188                  in_b[i] * weight_coeff_b +
 189                  rounder) >> shift);
 190 }
 191
 192 void ff_weighted_vector_sumf(float *out, const float *in_a, const float *in_b,
 193                              float weight_coeff_a, float weight_coeff_b, int length)
 194 {
 195     int i;
 196
 197     for(i=0; i<length; i++)
 198         out[i] = weight_coeff_a * in_a[i]
 199                + weight_coeff_b * in_b[i];
 200 }
 201
 202 void ff_adaptive_gain_control(float *out, const float *in, float speech_energ,
 203                               int size, float alpha, float *gain_mem)
 204 {
 205     int i;
 206     float postfilter_energ = avpriv_scalarproduct_float_c(in, in, size);
 207     float gain_scale_factor = 1.0;
 208     float mem = *gain_mem;
 209
 210     if (postfilter_energ)
 211         gain_scale_factor = sqrt(speech_energ / postfilter_energ);
 212
 213     gain_scale_factor *= 1.0 - alpha;
 214
 215     for (i = 0; i < size; i++) {
 216         mem = alpha * mem + gain_scale_factor;
 217         out[i] = in[i] * mem;
 218     }
 219
 220     *gain_mem = mem;
 221 }
 222
 223 void ff_scale_vector_to_given_sum_of_squares(float *out, const float *in,
 224                                              float sum_of_squares, const int n)
 225 {
 226     int i;
 227     float scalefactor = avpriv_scalarproduct_float_c(in, in, n);
 228     if (scalefactor)
 229         scalefactor = sqrt(sum_of_squares / scalefactor);
 230     for (i = 0; i < n; i++)
 231         out[i] = in[i] * scalefactor;
 232 }
 233
 234 void ff_set_fixed_vector(float *out, const AMRFixed *in, float scale, int size)
 235 {
 236     int i;
 237
 238     for (i=0; i < in->n; i++) {
 239         int x   = in->x[i], repeats = !((in->no_repeat_mask >> i) & 1);
 240         float y = in->y[i] * scale;
 241
 242         if (in->pitch_lag > 0)
 243             do {
 244                 out[x] += y;
 245                 y *= in->pitch_fac;
 246                 x += in->pitch_lag;
 247             } while (x < size && repeats);
 248     }
 249 }
 250
 251 void ff_clear_fixed_vector(float *out, const AMRFixed *in, int size)
 252 {
 253     int i;
 254
 255     for (i=0; i < in->n; i++) {
 256         int x  = in->x[i], repeats = !((in->no_repeat_mask >> i) & 1);
 257
 258         if (in->pitch_lag > 0)
 259             do {
 260                 out[x] = 0.0;
 261                 x += in->pitch_lag;
 262             } while (x < size && repeats);
 263     }
 264 }
 265
 266 void ff_acelp_vectors_init(ACELPVContext *c)
 267 {
 268     c->weighted_vector_sumf   = ff_weighted_vector_sumf;
 269
 270     if(HAVE_MIPSFPU)
 271         ff_acelp_vectors_init_mips(c);
 272 }