git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavcodec/g729dec.c

   1 /*
   2  * G.729, G729 Annex D decoders
   3  * Copyright (c) 2008 Vladimir Voroshilov
   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 #include <inttypes.h>
  23 #include <string.h>
  24
  25 #include "avcodec.h"
  26 #include "libavutil/avutil.h"
  27 #include "get_bits.h"
  28 #include "dsputil.h"
  29
  30 #include "g729.h"
  31 #include "lsp.h"
  32 #include "celp_math.h"
  33 #include "celp_filters.h"
  34 #include "acelp_filters.h"
  35 #include "acelp_pitch_delay.h"
  36 #include "acelp_vectors.h"
  37 #include "g729data.h"
  38 #include "g729postfilter.h"
  39
  40 /**
  41  * minimum quantized LSF value (3.2.4)
  42  * 0.005 in Q13
  43  */
  44 #define LSFQ_MIN                   40
  45
  46 /**
  47  * maximum quantized LSF value (3.2.4)
  48  * 3.135 in Q13
  49  */
  50 #define LSFQ_MAX                   25681
  51
  52 /**
  53  * minimum LSF distance (3.2.4)
  54  * 0.0391 in Q13
  55  */
  56 #define LSFQ_DIFF_MIN              321
  57
  58 /// interpolation filter length
  59 #define INTERPOL_LEN              11
  60
  61 /**
  62  * minimum gain pitch value (3.8, Equation 47)
  63  * 0.2 in (1.14)
  64  */
  65 #define SHARP_MIN                  3277
  66
  67 /**
  68  * maximum gain pitch value (3.8, Equation 47)
  69  * (EE) This does not comply with the specification.
  70  * Specification says about 0.8, which should be
  71  * 13107 in (1.14), but reference C code uses
  72  * 13017 (equals to 0.7945) instead of it.
  73  */
  74 #define SHARP_MAX                  13017
  75
  76 /**
  77  * MR_ENERGY (mean removed energy) = mean_energy + 10 * log10(2^26  * subframe_size) in (7.13)
  78  */
  79 #define MR_ENERGY 1018156
  80
  81 #define DECISION_NOISE        0
  82 #define DECISION_INTERMEDIATE 1
  83 #define DECISION_VOICE        2
  84
  85 typedef enum {
  86     FORMAT_G729_8K = 0,
  87     FORMAT_G729D_6K4,
  88     FORMAT_COUNT,
  89 } G729Formats;
  90
  91 typedef struct {
  92     uint8_t ac_index_bits[2];   ///< adaptive codebook index for second subframe (size in bits)
  93     uint8_t parity_bit;         ///< parity bit for pitch delay
  94     uint8_t gc_1st_index_bits;  ///< gain codebook (first stage) index (size in bits)
  95     uint8_t gc_2nd_index_bits;  ///< gain codebook (second stage) index (size in bits)
  96     uint8_t fc_signs_bits;      ///< number of pulses in fixed-codebook vector
  97     uint8_t fc_indexes_bits;    ///< size (in bits) of fixed-codebook index entry
  98 } G729FormatDescription;
  99
 100 typedef struct {
 101     DSPContext dsp;
 102     AVFrame frame;
 103
 104     /// past excitation signal buffer
 105     int16_t exc_base[2*SUBFRAME_SIZE+PITCH_DELAY_MAX+INTERPOL_LEN];
 106
 107     int16_t* exc;               ///< start of past excitation data in buffer
 108     int pitch_delay_int_prev;   ///< integer part of previous subframe's pitch delay (4.1.3)
 109
 110     /// (2.13) LSP quantizer outputs
 111     int16_t  past_quantizer_output_buf[MA_NP + 1][10];
 112     int16_t* past_quantizer_outputs[MA_NP + 1];
 113
 114     int16_t lsfq[10];           ///< (2.13) quantized LSF coefficients from previous frame
 115     int16_t lsp_buf[2][10];     ///< (0.15) LSP coefficients (previous and current frames) (3.2.5)
 116     int16_t *lsp[2];            ///< pointers to lsp_buf
 117
 118     int16_t quant_energy[4];    ///< (5.10) past quantized energy
 119
 120     /// previous speech data for LP synthesis filter
 121     int16_t syn_filter_data[10];
 122
 123
 124     /// residual signal buffer (used in long-term postfilter)
 125     int16_t residual[SUBFRAME_SIZE + RES_PREV_DATA_SIZE];
 126
 127     /// previous speech data for residual calculation filter
 128     int16_t res_filter_data[SUBFRAME_SIZE+10];
 129
 130     /// previous speech data for short-term postfilter
 131     int16_t pos_filter_data[SUBFRAME_SIZE+10];
 132
 133     /// (1.14) pitch gain of current and five previous subframes
 134     int16_t past_gain_pitch[6];
 135
 136     /// (14.1) gain code from current and previous subframe
 137     int16_t past_gain_code[2];
 138
 139     /// voice decision on previous subframe (0-noise, 1-intermediate, 2-voice), G.729D
 140     int16_t voice_decision;
 141
 142     int16_t onset;              ///< detected onset level (0-2)
 143     int16_t was_periodic;       ///< whether previous frame was declared as periodic or not (4.4)
 144     int16_t ht_prev_data;       ///< previous data for 4.2.3, equation 86
 145     int gain_coeff;             ///< (1.14) gain coefficient (4.2.4)
 146     uint16_t rand_value;        ///< random number generator value (4.4.4)
 147     int ma_predictor_prev;      ///< switched MA predictor of LSP quantizer from last good frame
 148
 149     /// (14.14) high-pass filter data (past input)
 150     int hpf_f[2];
 151
 152     /// high-pass filter data (past output)
 153     int16_t hpf_z[2];
 154 }  G729Context;
 155
 156 static const G729FormatDescription format_g729_8k = {
 157     .ac_index_bits     = {8,5},
 158     .parity_bit        = 1,
 159     .gc_1st_index_bits = GC_1ST_IDX_BITS_8K,
 160     .gc_2nd_index_bits = GC_2ND_IDX_BITS_8K,
 161     .fc_signs_bits     = 4,
 162     .fc_indexes_bits   = 13,
 163 };
 164
 165 static const G729FormatDescription format_g729d_6k4 = {
 166     .ac_index_bits     = {8,4},
 167     .parity_bit        = 0,
 168     .gc_1st_index_bits = GC_1ST_IDX_BITS_6K4,
 169     .gc_2nd_index_bits = GC_2ND_IDX_BITS_6K4,
 170     .fc_signs_bits     = 2,
 171     .fc_indexes_bits   = 9,
 172 };
 173
 174 /**
 175  * @brief pseudo random number generator
 176  */
 177 static inline uint16_t g729_prng(uint16_t value)
 178 {
 179     return 31821 * value + 13849;
 180 }
 181
 182 /**
 183  * Get parity bit of bit 2..7
 184  */
 185 static inline int get_parity(uint8_t value)
 186 {
 187    return (0x6996966996696996ULL >> (value >> 2)) & 1;
 188 }
 189
 190 /**
 191  * Decodes LSF (Line Spectral Frequencies) from L0-L3 (3.2.4).
 192  * @param[out] lsfq (2.13) quantized LSF coefficients
 193  * @param[in,out] past_quantizer_outputs (2.13) quantizer outputs from previous frames
 194  * @param ma_predictor switched MA predictor of LSP quantizer
 195  * @param vq_1st first stage vector of quantizer
 196  * @param vq_2nd_low second stage lower vector of LSP quantizer
 197  * @param vq_2nd_high second stage higher vector of LSP quantizer
 198  */
 199 static void lsf_decode(int16_t* lsfq, int16_t* past_quantizer_outputs[MA_NP + 1],
 200                        int16_t ma_predictor,
 201                        int16_t vq_1st, int16_t vq_2nd_low, int16_t vq_2nd_high)
 202 {
 203     int i,j;
 204     static const uint8_t min_distance[2]={10, 5}; //(2.13)
 205     int16_t* quantizer_output = past_quantizer_outputs[MA_NP];
 206
 207     for (i = 0; i < 5; i++) {
 208         quantizer_output[i]     = cb_lsp_1st[vq_1st][i    ] + cb_lsp_2nd[vq_2nd_low ][i    ];
 209         quantizer_output[i + 5] = cb_lsp_1st[vq_1st][i + 5] + cb_lsp_2nd[vq_2nd_high][i + 5];
 210     }
 211
 212     for (j = 0; j < 2; j++) {
 213         for (i = 1; i < 10; i++) {
 214             int diff = (quantizer_output[i - 1] - quantizer_output[i] + min_distance[j]) >> 1;
 215             if (diff > 0) {
 216                 quantizer_output[i - 1] -= diff;
 217                 quantizer_output[i    ] += diff;
 218             }
 219         }
 220     }
 221
 222     for (i = 0; i < 10; i++) {
 223         int sum = quantizer_output[i] * cb_ma_predictor_sum[ma_predictor][i];
 224         for (j = 0; j < MA_NP; j++)
 225             sum += past_quantizer_outputs[j][i] * cb_ma_predictor[ma_predictor][j][i];
 226
 227         lsfq[i] = sum >> 15;
 228     }
 229
 230     ff_acelp_reorder_lsf(lsfq, LSFQ_DIFF_MIN, LSFQ_MIN, LSFQ_MAX, 10);
 231 }
 232
 233 /**
 234  * Restores past LSP quantizer output using LSF from previous frame
 235  * @param[in,out] lsfq (2.13) quantized LSF coefficients
 236  * @param[in,out] past_quantizer_outputs (2.13) quantizer outputs from previous frames
 237  * @param ma_predictor_prev MA predictor from previous frame
 238  * @param lsfq_prev (2.13) quantized LSF coefficients from previous frame
 239  */
 240 static void lsf_restore_from_previous(int16_t* lsfq,
 241                                       int16_t* past_quantizer_outputs[MA_NP + 1],
 242                                       int ma_predictor_prev)
 243 {
 244     int16_t* quantizer_output = past_quantizer_outputs[MA_NP];
 245     int i,k;
 246
 247     for (i = 0; i < 10; i++) {
 248         int tmp = lsfq[i] << 15;
 249
 250         for (k = 0; k < MA_NP; k++)
 251             tmp -= past_quantizer_outputs[k][i] * cb_ma_predictor[ma_predictor_prev][k][i];
 252
 253         quantizer_output[i] = ((tmp >> 15) * cb_ma_predictor_sum_inv[ma_predictor_prev][i]) >> 12;
 254     }
 255 }
 256
 257 /**
 258  * Constructs new excitation signal and applies phase filter to it
 259  * @param[out] out constructed speech signal
 260  * @param in original excitation signal
 261  * @param fc_cur (2.13) original fixed-codebook vector
 262  * @param gain_code (14.1) gain code
 263  * @param subframe_size length of the subframe
 264  */
 265 static void g729d_get_new_exc(
 266         int16_t* out,
 267         const int16_t* in,
 268         const int16_t* fc_cur,
 269         int dstate,
 270         int gain_code,
 271         int subframe_size)
 272 {
 273     int i;
 274     int16_t fc_new[SUBFRAME_SIZE];
 275
 276     ff_celp_convolve_circ(fc_new, fc_cur, phase_filter[dstate], subframe_size);
 277
 278     for(i=0; i<subframe_size; i++)
 279     {
 280         out[i]  = in[i];
 281         out[i] -= (gain_code * fc_cur[i] + 0x2000) >> 14;
 282         out[i] += (gain_code * fc_new[i] + 0x2000) >> 14;
 283     }
 284 }
 285
 286 /**
 287  * Makes decision about onset in current subframe
 288  * @param past_onset decision result of previous subframe
 289  * @param past_gain_code gain code of current and previous subframe
 290  *
 291  * @return onset decision result for current subframe
 292  */
 293 static int g729d_onset_decision(int past_onset, const int16_t* past_gain_code)
 294 {
 295     if((past_gain_code[0] >> 1) > past_gain_code[1])
 296         return 2;
 297     else
 298         return FFMAX(past_onset-1, 0);
 299 }
 300
 301 /**
 302  * Makes decision about voice presence in current subframe
 303  * @param onset onset level
 304  * @param prev_voice_decision voice decision result from previous subframe
 305  * @param past_gain_pitch pitch gain of current and previous subframes
 306  *
 307  * @return voice decision result for current subframe
 308  */
 309 static int16_t g729d_voice_decision(int onset, int prev_voice_decision, const int16_t* past_gain_pitch)
 310 {
 311     int i, low_gain_pitch_cnt, voice_decision;
 312
 313     if(past_gain_pitch[0] >= 14745)      // 0.9
 314         voice_decision = DECISION_VOICE;
 315     else if (past_gain_pitch[0] <= 9830) // 0.6
 316         voice_decision = DECISION_NOISE;
 317     else
 318         voice_decision = DECISION_INTERMEDIATE;
 319
 320     for(i=0, low_gain_pitch_cnt=0; i<6; i++)
 321         if(past_gain_pitch[i] < 9830)
 322             low_gain_pitch_cnt++;
 323
 324     if(low_gain_pitch_cnt > 2 && !onset)
 325         voice_decision = DECISION_NOISE;
 326
 327     if(!onset && voice_decision > prev_voice_decision + 1)
 328         voice_decision--;
 329
 330     if(onset && voice_decision < DECISION_VOICE)
 331         voice_decision++;
 332
 333     return voice_decision;
 334 }
 335
 336 static int32_t scalarproduct_int16_c(const int16_t * v1, const int16_t * v2, int order)
 337 {
 338     int res = 0;
 339
 340     while (order--)
 341         res += *v1++ * *v2++;
 342
 343     return res;
 344 }
 345
 346 static av_cold int decoder_init(AVCodecContext * avctx)
 347 {
 348     G729Context* ctx = avctx->priv_data;
 349     int i,k;
 350
 351     if (avctx->channels != 1) {
 352         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Only mono sound is supported (requested channels: %d).\n", avctx->channels);
 353         return AVERROR(EINVAL);
 354     }
 355     avctx->sample_fmt = AV_SAMPLE_FMT_S16;
 356
 357     /* Both 8kbit/s and 6.4kbit/s modes uses two subframes per frame. */
 358     avctx->frame_size = SUBFRAME_SIZE << 1;
 359
 360     ctx->gain_coeff = 16384; // 1.0 in (1.14)
 361
 362     for (k = 0; k < MA_NP + 1; k++) {
 363         ctx->past_quantizer_outputs[k] = ctx->past_quantizer_output_buf[k];
 364         for (i = 1; i < 11; i++)
 365             ctx->past_quantizer_outputs[k][i - 1] = (18717 * i) >> 3;
 366     }
 367
 368     ctx->lsp[0] = ctx->lsp_buf[0];
 369     ctx->lsp[1] = ctx->lsp_buf[1];
 370     memcpy(ctx->lsp[0], lsp_init, 10 * sizeof(int16_t));
 371
 372     ctx->exc = &ctx->exc_base[PITCH_DELAY_MAX+INTERPOL_LEN];
 373
 374     ctx->pitch_delay_int_prev = PITCH_DELAY_MIN;
 375
 376     /* random seed initialization */
 377     ctx->rand_value = 21845;
 378
 379     /* quantized prediction error */
 380     for(i=0; i<4; i++)
 381         ctx->quant_energy[i] = -14336; // -14 in (5.10)
 382
 383     ff_dsputil_init(&ctx->dsp, avctx);
 384     ctx->dsp.scalarproduct_int16 = scalarproduct_int16_c;
 385
 386     avcodec_get_frame_defaults(&ctx->frame);
 387     avctx->coded_frame = &ctx->frame;
 388
 389     return 0;
 390 }
 391
 392 static int decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data, int *got_frame_ptr,
 393                         AVPacket *avpkt)
 394 {
 395     const uint8_t *buf = avpkt->data;
 396     int buf_size       = avpkt->size;
 397     int16_t *out_frame;
 398     GetBitContext gb;
 399     const G729FormatDescription *format;
 400     int frame_erasure = 0;    ///< frame erasure detected during decoding
 401     int bad_pitch = 0;        ///< parity check failed
 402     int i;
 403     int16_t *tmp;
 404     G729Formats packet_type;
 405     G729Context *ctx = avctx->priv_data;
 406     int16_t lp[2][11];           // (3.12)
 407     uint8_t ma_predictor;     ///< switched MA predictor of LSP quantizer
 408     uint8_t quantizer_1st;    ///< first stage vector of quantizer
 409     uint8_t quantizer_2nd_lo; ///< second stage lower vector of quantizer (size in bits)
 410     uint8_t quantizer_2nd_hi; ///< second stage higher vector of quantizer (size in bits)
 411
 412     int pitch_delay_int[2];      // pitch delay, integer part
 413     int pitch_delay_3x;          // pitch delay, multiplied by 3
 414     int16_t fc[SUBFRAME_SIZE];   // fixed-codebook vector
 415     int16_t synth[SUBFRAME_SIZE+10]; // fixed-codebook vector
 416     int j, ret;
 417     int gain_before, gain_after;
 418     int is_periodic = 0;         // whether one of the subframes is declared as periodic or not
 419
 420     ctx->frame.nb_samples = SUBFRAME_SIZE<<1;
 421     if ((ret = avctx->get_buffer(avctx, &ctx->frame)) < 0) {
 422         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "get_buffer() failed\n");
 423         return ret;
 424     }
 425     out_frame = (int16_t*) ctx->frame.data[0];
 426
 427     if (buf_size == 10) {
 428         packet_type = FORMAT_G729_8K;
 429         format = &format_g729_8k;
 430         //Reset voice decision
 431         ctx->onset = 0;
 432         ctx->voice_decision = DECISION_VOICE;
 433         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Packet type: %s\n", "G.729 @ 8kbit/s");
 434     } else if (buf_size == 8) {
 435         packet_type = FORMAT_G729D_6K4;
 436         format = &format_g729d_6k4;
 437         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Packet type: %s\n", "G.729D @ 6.4kbit/s");
 438     } else {
 439         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Packet size %d is unknown.\n", buf_size);
 440         return AVERROR_INVALIDDATA;
 441     }
 442
 443     for (i=0; i < buf_size; i++)
 444         frame_erasure |= buf[i];
 445     frame_erasure = !frame_erasure;
 446
 447     init_get_bits(&gb, buf, 8*buf_size);
 448
 449     ma_predictor     = get_bits(&gb, 1);
 450     quantizer_1st    = get_bits(&gb, VQ_1ST_BITS);
 451     quantizer_2nd_lo = get_bits(&gb, VQ_2ND_BITS);
 452     quantizer_2nd_hi = get_bits(&gb, VQ_2ND_BITS);
 453
 454     if(frame_erasure)
 455         lsf_restore_from_previous(ctx->lsfq, ctx->past_quantizer_outputs,
 456                                   ctx->ma_predictor_prev);
 457     else {
 458         lsf_decode(ctx->lsfq, ctx->past_quantizer_outputs,
 459                    ma_predictor,
 460                    quantizer_1st, quantizer_2nd_lo, quantizer_2nd_hi);
 461         ctx->ma_predictor_prev = ma_predictor;
 462     }
 463
 464     tmp = ctx->past_quantizer_outputs[MA_NP];
 465     memmove(ctx->past_quantizer_outputs + 1, ctx->past_quantizer_outputs,
 466             MA_NP * sizeof(int16_t*));
 467     ctx->past_quantizer_outputs[0] = tmp;
 468
 469     ff_acelp_lsf2lsp(ctx->lsp[1], ctx->lsfq, 10);
 470
 471     ff_acelp_lp_decode(&lp[0][0], &lp[1][0], ctx->lsp[1], ctx->lsp[0], 10);
 472
 473     FFSWAP(int16_t*, ctx->lsp[1], ctx->lsp[0]);
 474
 475     for (i = 0; i < 2; i++) {
 476         int gain_corr_factor;
 477
 478         uint8_t ac_index;      ///< adaptive codebook index
 479         uint8_t pulses_signs;  ///< fixed-codebook vector pulse signs
 480         int fc_indexes;        ///< fixed-codebook indexes
 481         uint8_t gc_1st_index;  ///< gain codebook (first stage) index
 482         uint8_t gc_2nd_index;  ///< gain codebook (second stage) index
 483
 484         ac_index      = get_bits(&gb, format->ac_index_bits[i]);
 485         if(!i && format->parity_bit)
 486             bad_pitch = get_parity(ac_index) == get_bits1(&gb);
 487         fc_indexes    = get_bits(&gb, format->fc_indexes_bits);
 488         pulses_signs  = get_bits(&gb, format->fc_signs_bits);
 489         gc_1st_index  = get_bits(&gb, format->gc_1st_index_bits);
 490         gc_2nd_index  = get_bits(&gb, format->gc_2nd_index_bits);
 491
 492         if (frame_erasure)
 493             pitch_delay_3x   = 3 * ctx->pitch_delay_int_prev;
 494         else if(!i) {
 495             if (bad_pitch)
 496                 pitch_delay_3x   = 3 * ctx->pitch_delay_int_prev;
 497             else
 498                 pitch_delay_3x = ff_acelp_decode_8bit_to_1st_delay3(ac_index);
 499         } else {
 500             int pitch_delay_min = av_clip(ctx->pitch_delay_int_prev - 5,
 501                                           PITCH_DELAY_MIN, PITCH_DELAY_MAX - 9);
 502
 503             if(packet_type == FORMAT_G729D_6K4)
 504                 pitch_delay_3x = ff_acelp_decode_4bit_to_2nd_delay3(ac_index, pitch_delay_min);
 505             else
 506                 pitch_delay_3x = ff_acelp_decode_5_6_bit_to_2nd_delay3(ac_index, pitch_delay_min);
 507         }
 508
 509         /* Round pitch delay to nearest (used everywhere except ff_acelp_interpolate). */
 510         pitch_delay_int[i]  = (pitch_delay_3x + 1) / 3;
 511
 512         if (frame_erasure) {
 513             ctx->rand_value = g729_prng(ctx->rand_value);
 514             fc_indexes   = ctx->rand_value & ((1 << format->fc_indexes_bits) - 1);
 515
 516             ctx->rand_value = g729_prng(ctx->rand_value);
 517             pulses_signs = ctx->rand_value;
 518         }
 519
 520
 521         memset(fc, 0, sizeof(int16_t) * SUBFRAME_SIZE);
 522         switch (packet_type) {
 523             case FORMAT_G729_8K:
 524                 ff_acelp_fc_pulse_per_track(fc, ff_fc_4pulses_8bits_tracks_13,
 525                                             ff_fc_4pulses_8bits_track_4,
 526                                             fc_indexes, pulses_signs, 3, 3);
 527                 break;
 528             case FORMAT_G729D_6K4:
 529                 ff_acelp_fc_pulse_per_track(fc, ff_fc_2pulses_9bits_track1_gray,
 530                                             ff_fc_2pulses_9bits_track2_gray,
 531                                             fc_indexes, pulses_signs, 1, 4);
 532                 break;
 533         }
 534
 535         /*
 536           This filter enhances harmonic components of the fixed-codebook vector to
 537           improve the quality of the reconstructed speech.
 538
 539                      / fc_v[i],                                    i < pitch_delay
 540           fc_v[i] = <
 541                      \ fc_v[i] + gain_pitch * fc_v[i-pitch_delay], i >= pitch_delay
 542         */
 543         ff_acelp_weighted_vector_sum(fc + pitch_delay_int[i],
 544                                      fc + pitch_delay_int[i],
 545                                      fc, 1 << 14,
 546                                      av_clip(ctx->past_gain_pitch[0], SHARP_MIN, SHARP_MAX),
 547                                      0, 14,
 548                                      SUBFRAME_SIZE - pitch_delay_int[i]);
 549
 550         memmove(ctx->past_gain_pitch+1, ctx->past_gain_pitch, 5 * sizeof(int16_t));
 551         ctx->past_gain_code[1] = ctx->past_gain_code[0];
 552
 553         if (frame_erasure) {
 554             ctx->past_gain_pitch[0] = (29491 * ctx->past_gain_pitch[0]) >> 15; // 0.90 (0.15)
 555             ctx->past_gain_code[0]  = ( 2007 * ctx->past_gain_code[0] ) >> 11; // 0.98 (0.11)
 556
 557             gain_corr_factor = 0;
 558         } else {
 559             if (packet_type == FORMAT_G729D_6K4) {
 560                 ctx->past_gain_pitch[0]  = cb_gain_1st_6k4[gc_1st_index][0] +
 561                                            cb_gain_2nd_6k4[gc_2nd_index][0];
 562                 gain_corr_factor = cb_gain_1st_6k4[gc_1st_index][1] +
 563                                    cb_gain_2nd_6k4[gc_2nd_index][1];
 564
 565                 /* Without check below overflow can occur in ff_acelp_update_past_gain.
 566                    It is not issue for G.729, because gain_corr_factor in it's case is always
 567                    greater than 1024, while in G.729D it can be even zero. */
 568                 gain_corr_factor = FFMAX(gain_corr_factor, 1024);
 569 #ifndef G729_BITEXACT
 570                 gain_corr_factor >>= 1;
 571 #endif
 572             } else {
 573                 ctx->past_gain_pitch[0]  = cb_gain_1st_8k[gc_1st_index][0] +
 574                                            cb_gain_2nd_8k[gc_2nd_index][0];
 575                 gain_corr_factor = cb_gain_1st_8k[gc_1st_index][1] +
 576                                    cb_gain_2nd_8k[gc_2nd_index][1];
 577             }
 578
 579             /* Decode the fixed-codebook gain. */
 580             ctx->past_gain_code[0] = ff_acelp_decode_gain_code(&ctx->dsp, gain_corr_factor,
 581                                                                fc, MR_ENERGY,
 582                                                                ctx->quant_energy,
 583                                                                ma_prediction_coeff,
 584                                                                SUBFRAME_SIZE, 4);
 585 #ifdef G729_BITEXACT
 586             /*
 587               This correction required to get bit-exact result with
 588               reference code, because gain_corr_factor in G.729D is
 589               two times larger than in original G.729.
 590
 591               If bit-exact result is not issue then gain_corr_factor
 592               can be simpler divided by 2 before call to g729_get_gain_code
 593               instead of using correction below.
 594             */
 595             if (packet_type == FORMAT_G729D_6K4) {
 596                 gain_corr_factor >>= 1;
 597                 ctx->past_gain_code[0] >>= 1;
 598             }
 599 #endif
 600         }
 601         ff_acelp_update_past_gain(ctx->quant_energy, gain_corr_factor, 2, frame_erasure);
 602
 603         /* Routine requires rounding to lowest. */
 604         ff_acelp_interpolate(ctx->exc + i * SUBFRAME_SIZE,
 605                              ctx->exc + i * SUBFRAME_SIZE - pitch_delay_3x / 3,
 606                              ff_acelp_interp_filter, 6,
 607                              (pitch_delay_3x % 3) << 1,
 608                              10, SUBFRAME_SIZE);
 609
 610         ff_acelp_weighted_vector_sum(ctx->exc + i * SUBFRAME_SIZE,
 611                                      ctx->exc + i * SUBFRAME_SIZE, fc,
 612                                      (!ctx->was_periodic && frame_erasure) ? 0 : ctx->past_gain_pitch[0],
 613                                      ( ctx->was_periodic && frame_erasure) ? 0 : ctx->past_gain_code[0],
 614                                      1 << 13, 14, SUBFRAME_SIZE);
 615
 616         memcpy(synth, ctx->syn_filter_data, 10 * sizeof(int16_t));
 617
 618         if (ff_celp_lp_synthesis_filter(
 619             synth+10,
 620             &lp[i][1],
 621             ctx->exc  + i * SUBFRAME_SIZE,
 622             SUBFRAME_SIZE,
 623             10,
 624             1,
 625             0,
 626             0x800))
 627             /* Overflow occurred, downscale excitation signal... */
 628             for (j = 0; j < 2 * SUBFRAME_SIZE + PITCH_DELAY_MAX + INTERPOL_LEN; j++)
 629                 ctx->exc_base[j] >>= 2;
 630
 631         /* ... and make synthesis again. */
 632         if (packet_type == FORMAT_G729D_6K4) {
 633             int16_t exc_new[SUBFRAME_SIZE];
 634
 635             ctx->onset = g729d_onset_decision(ctx->onset, ctx->past_gain_code);
 636             ctx->voice_decision = g729d_voice_decision(ctx->onset, ctx->voice_decision, ctx->past_gain_pitch);
 637
 638             g729d_get_new_exc(exc_new, ctx->exc  + i * SUBFRAME_SIZE, fc, ctx->voice_decision, ctx->past_gain_code[0], SUBFRAME_SIZE);
 639
 640             ff_celp_lp_synthesis_filter(
 641                     synth+10,
 642                     &lp[i][1],
 643                     exc_new,
 644                     SUBFRAME_SIZE,
 645                     10,
 646                     0,
 647                     0,
 648                     0x800);
 649         } else {
 650             ff_celp_lp_synthesis_filter(
 651                     synth+10,
 652                     &lp[i][1],
 653                     ctx->exc  + i * SUBFRAME_SIZE,
 654                     SUBFRAME_SIZE,
 655                     10,
 656                     0,
 657                     0,
 658                     0x800);
 659         }
 660         /* Save data (without postfilter) for use in next subframe. */
 661         memcpy(ctx->syn_filter_data, synth+SUBFRAME_SIZE, 10 * sizeof(int16_t));
 662
 663         /* Calculate gain of unfiltered signal for use in AGC. */
 664         gain_before = 0;
 665         for (j = 0; j < SUBFRAME_SIZE; j++)
 666             gain_before += FFABS(synth[j+10]);
 667
 668         /* Call postfilter and also update voicing decision for use in next frame. */
 669         ff_g729_postfilter(
 670                 &ctx->dsp,
 671                 &ctx->ht_prev_data,
 672                 &is_periodic,
 673                 &lp[i][0],
 674                 pitch_delay_int[0],
 675                 ctx->residual,
 676                 ctx->res_filter_data,
 677                 ctx->pos_filter_data,
 678                 synth+10,
 679                 SUBFRAME_SIZE);
 680
 681         /* Calculate gain of filtered signal for use in AGC. */
 682         gain_after = 0;
 683         for(j=0; j<SUBFRAME_SIZE; j++)
 684             gain_after += FFABS(synth[j+10]);
 685
 686         ctx->gain_coeff = ff_g729_adaptive_gain_control(
 687                 gain_before,
 688                 gain_after,
 689                 synth+10,
 690                 SUBFRAME_SIZE,
 691                 ctx->gain_coeff);
 692
 693         if (frame_erasure)
 694             ctx->pitch_delay_int_prev = FFMIN(ctx->pitch_delay_int_prev + 1, PITCH_DELAY_MAX);
 695         else
 696             ctx->pitch_delay_int_prev = pitch_delay_int[i];
 697
 698         memcpy(synth+8, ctx->hpf_z, 2*sizeof(int16_t));
 699         ff_acelp_high_pass_filter(
 700                 out_frame + i*SUBFRAME_SIZE,
 701                 ctx->hpf_f,
 702                 synth+10,
 703                 SUBFRAME_SIZE);
 704         memcpy(ctx->hpf_z, synth+8+SUBFRAME_SIZE, 2*sizeof(int16_t));
 705     }
 706
 707     ctx->was_periodic = is_periodic;
 708
 709     /* Save signal for use in next frame. */
 710     memmove(ctx->exc_base, ctx->exc_base + 2 * SUBFRAME_SIZE, (PITCH_DELAY_MAX+INTERPOL_LEN)*sizeof(int16_t));
 711
 712     *got_frame_ptr = 1;
 713     *(AVFrame*)data = ctx->frame;
 714     return buf_size;
 715 }
 716
 717 AVCodec ff_g729_decoder = {
 718     .name           = "g729",
 719     .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
 720     .id             = AV_CODEC_ID_G729,
 721     .priv_data_size = sizeof(G729Context),
 722     .init           = decoder_init,
 723     .decode         = decode_frame,
 724     .capabilities   = CODEC_CAP_DR1,
 725     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("G.729"),
 726 };