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 #include "internal.h"
  30
  31
  32 #include "g729.h"
  33 #include "lsp.h"
  34 #include "celp_math.h"
  35 #include "celp_filters.h"
  36 #include "acelp_filters.h"
  37 #include "acelp_pitch_delay.h"
  38 #include "acelp_vectors.h"
  39 #include "g729data.h"
  40 #include "g729postfilter.h"
  41
  42 /**
  43  * minimum quantized LSF value (3.2.4)
  44  * 0.005 in Q13
  45  */
  46 #define LSFQ_MIN                   40
  47
  48 /**
  49  * maximum quantized LSF value (3.2.4)
  50  * 3.135 in Q13
  51  */
  52 #define LSFQ_MAX                   25681
  53
  54 /**
  55  * minimum LSF distance (3.2.4)
  56  * 0.0391 in Q13
  57  */
  58 #define LSFQ_DIFF_MIN              321
  59
  60 /// interpolation filter length
  61 #define INTERPOL_LEN              11
  62
  63 /**
  64  * minimum gain pitch value (3.8, Equation 47)
  65  * 0.2 in (1.14)
  66  */
  67 #define SHARP_MIN                  3277
  68
  69 /**
  70  * maximum gain pitch value (3.8, Equation 47)
  71  * (EE) This does not comply with the specification.
  72  * Specification says about 0.8, which should be
  73  * 13107 in (1.14), but reference C code uses
  74  * 13017 (equals to 0.7945) instead of it.
  75  */
  76 #define SHARP_MAX                  13017
  77
  78 /**
  79  * MR_ENERGY (mean removed energy) = mean_energy + 10 * log10(2^26  * subframe_size) in (7.13)
  80  */
  81 #define MR_ENERGY 1018156
  82
  83 #define DECISION_NOISE        0
  84 #define DECISION_INTERMEDIATE 1
  85 #define DECISION_VOICE        2
  86
  87 typedef enum {
  88     FORMAT_G729_8K = 0,
  89     FORMAT_G729D_6K4,
  90     FORMAT_COUNT,
  91 } G729Formats;
  92
  93 typedef struct {
  94     uint8_t ac_index_bits[2];   ///< adaptive codebook index for second subframe (size in bits)
  95     uint8_t parity_bit;         ///< parity bit for pitch delay
  96     uint8_t gc_1st_index_bits;  ///< gain codebook (first stage) index (size in bits)
  97     uint8_t gc_2nd_index_bits;  ///< gain codebook (second stage) index (size in bits)
  98     uint8_t fc_signs_bits;      ///< number of pulses in fixed-codebook vector
  99     uint8_t fc_indexes_bits;    ///< size (in bits) of fixed-codebook index entry
 100 } G729FormatDescription;
 101
 102 typedef struct {
 103     DSPContext dsp;
 104     AVFrame frame;
 105
 106     /// past excitation signal buffer
 107     int16_t exc_base[2*SUBFRAME_SIZE+PITCH_DELAY_MAX+INTERPOL_LEN];
 108
 109     int16_t* exc;               ///< start of past excitation data in buffer
 110     int pitch_delay_int_prev;   ///< integer part of previous subframe's pitch delay (4.1.3)
 111
 112     /// (2.13) LSP quantizer outputs
 113     int16_t  past_quantizer_output_buf[MA_NP + 1][10];
 114     int16_t* past_quantizer_outputs[MA_NP + 1];
 115
 116     int16_t lsfq[10];           ///< (2.13) quantized LSF coefficients from previous frame
 117     int16_t lsp_buf[2][10];     ///< (0.15) LSP coefficients (previous and current frames) (3.2.5)
 118     int16_t *lsp[2];            ///< pointers to lsp_buf
 119
 120     int16_t quant_energy[4];    ///< (5.10) past quantized energy
 121
 122     /// previous speech data for LP synthesis filter
 123     int16_t syn_filter_data[10];
 124
 125
 126     /// residual signal buffer (used in long-term postfilter)
 127     int16_t residual[SUBFRAME_SIZE + RES_PREV_DATA_SIZE];
 128
 129     /// previous speech data for residual calculation filter
 130     int16_t res_filter_data[SUBFRAME_SIZE+10];
 131
 132     /// previous speech data for short-term postfilter
 133     int16_t pos_filter_data[SUBFRAME_SIZE+10];
 134
 135     /// (1.14) pitch gain of current and five previous subframes
 136     int16_t past_gain_pitch[6];
 137
 138     /// (14.1) gain code from current and previous subframe
 139     int16_t past_gain_code[2];
 140
 141     /// voice decision on previous subframe (0-noise, 1-intermediate, 2-voice), G.729D
 142     int16_t voice_decision;
 143
 144     int16_t onset;              ///< detected onset level (0-2)
 145     int16_t was_periodic;       ///< whether previous frame was declared as periodic or not (4.4)
 146     int16_t ht_prev_data;       ///< previous data for 4.2.3, equation 86
 147     int gain_coeff;             ///< (1.14) gain coefficient (4.2.4)
 148     uint16_t rand_value;        ///< random number generator value (4.4.4)
 149     int ma_predictor_prev;      ///< switched MA predictor of LSP quantizer from last good frame
 150
 151     /// (14.14) high-pass filter data (past input)
 152     int hpf_f[2];
 153
 154     /// high-pass filter data (past output)
 155     int16_t hpf_z[2];
 156 }  G729Context;
 157
 158 static const G729FormatDescription format_g729_8k = {
 159     .ac_index_bits     = {8,5},
 160     .parity_bit        = 1,
 161     .gc_1st_index_bits = GC_1ST_IDX_BITS_8K,
 162     .gc_2nd_index_bits = GC_2ND_IDX_BITS_8K,
 163     .fc_signs_bits     = 4,
 164     .fc_indexes_bits   = 13,
 165 };
 166
 167 static const G729FormatDescription format_g729d_6k4 = {
 168     .ac_index_bits     = {8,4},
 169     .parity_bit        = 0,
 170     .gc_1st_index_bits = GC_1ST_IDX_BITS_6K4,
 171     .gc_2nd_index_bits = GC_2ND_IDX_BITS_6K4,
 172     .fc_signs_bits     = 2,
 173     .fc_indexes_bits   = 9,
 174 };
 175
 176 /**
 177  * @brief pseudo random number generator
 178  */
 179 static inline uint16_t g729_prng(uint16_t value)
 180 {
 181     return 31821 * value + 13849;
 182 }
 183
 184 /**
 185  * Get parity bit of bit 2..7
 186  */
 187 static inline int get_parity(uint8_t value)
 188 {
 189    return (0x6996966996696996ULL >> (value >> 2)) & 1;
 190 }
 191
 192 /**
 193  * Decodes LSF (Line Spectral Frequencies) from L0-L3 (3.2.4).
 194  * @param[out] lsfq (2.13) quantized LSF coefficients
 195  * @param[in,out] past_quantizer_outputs (2.13) quantizer outputs from previous frames
 196  * @param ma_predictor switched MA predictor of LSP quantizer
 197  * @param vq_1st first stage vector of quantizer
 198  * @param vq_2nd_low second stage lower vector of LSP quantizer
 199  * @param vq_2nd_high second stage higher vector of LSP quantizer
 200  */
 201 static void lsf_decode(int16_t* lsfq, int16_t* past_quantizer_outputs[MA_NP + 1],
 202                        int16_t ma_predictor,
 203                        int16_t vq_1st, int16_t vq_2nd_low, int16_t vq_2nd_high)
 204 {
 205     int i,j;
 206     static const uint8_t min_distance[2]={10, 5}; //(2.13)
 207     int16_t* quantizer_output = past_quantizer_outputs[MA_NP];
 208
 209     for (i = 0; i < 5; i++) {
 210         quantizer_output[i]     = cb_lsp_1st[vq_1st][i    ] + cb_lsp_2nd[vq_2nd_low ][i    ];
 211         quantizer_output[i + 5] = cb_lsp_1st[vq_1st][i + 5] + cb_lsp_2nd[vq_2nd_high][i + 5];
 212     }
 213
 214     for (j = 0; j < 2; j++) {
 215         for (i = 1; i < 10; i++) {
 216             int diff = (quantizer_output[i - 1] - quantizer_output[i] + min_distance[j]) >> 1;
 217             if (diff > 0) {
 218                 quantizer_output[i - 1] -= diff;
 219                 quantizer_output[i    ] += diff;
 220             }
 221         }
 222     }
 223
 224     for (i = 0; i < 10; i++) {
 225         int sum = quantizer_output[i] * cb_ma_predictor_sum[ma_predictor][i];
 226         for (j = 0; j < MA_NP; j++)
 227             sum += past_quantizer_outputs[j][i] * cb_ma_predictor[ma_predictor][j][i];
 228
 229         lsfq[i] = sum >> 15;
 230     }
 231
 232     ff_acelp_reorder_lsf(lsfq, LSFQ_DIFF_MIN, LSFQ_MIN, LSFQ_MAX, 10);
 233 }
 234
 235 /**
 236  * Restores past LSP quantizer output using LSF from previous frame
 237  * @param[in,out] lsfq (2.13) quantized LSF coefficients
 238  * @param[in,out] past_quantizer_outputs (2.13) quantizer outputs from previous frames
 239  * @param ma_predictor_prev MA predictor from previous frame
 240  * @param lsfq_prev (2.13) quantized LSF coefficients from previous frame
 241  */
 242 static void lsf_restore_from_previous(int16_t* lsfq,
 243                                       int16_t* past_quantizer_outputs[MA_NP + 1],
 244                                       int ma_predictor_prev)
 245 {
 246     int16_t* quantizer_output = past_quantizer_outputs[MA_NP];
 247     int i,k;
 248
 249     for (i = 0; i < 10; i++) {
 250         int tmp = lsfq[i] << 15;
 251
 252         for (k = 0; k < MA_NP; k++)
 253             tmp -= past_quantizer_outputs[k][i] * cb_ma_predictor[ma_predictor_prev][k][i];
 254
 255         quantizer_output[i] = ((tmp >> 15) * cb_ma_predictor_sum_inv[ma_predictor_prev][i]) >> 12;
 256     }
 257 }
 258
 259 /**
 260  * Constructs new excitation signal and applies phase filter to it
 261  * @param[out] out constructed speech signal
 262  * @param in original excitation signal
 263  * @param fc_cur (2.13) original fixed-codebook vector
 264  * @param gain_code (14.1) gain code
 265  * @param subframe_size length of the subframe
 266  */
 267 static void g729d_get_new_exc(
 268         int16_t* out,
 269         const int16_t* in,
 270         const int16_t* fc_cur,
 271         int dstate,
 272         int gain_code,
 273         int subframe_size)
 274 {
 275     int i;
 276     int16_t fc_new[SUBFRAME_SIZE];
 277
 278     ff_celp_convolve_circ(fc_new, fc_cur, phase_filter[dstate], subframe_size);
 279
 280     for(i=0; i<subframe_size; i++)
 281     {
 282         out[i]  = in[i];
 283         out[i] -= (gain_code * fc_cur[i] + 0x2000) >> 14;
 284         out[i] += (gain_code * fc_new[i] + 0x2000) >> 14;
 285     }
 286 }
 287
 288 /**
 289  * Makes decision about onset in current subframe
 290  * @param past_onset decision result of previous subframe
 291  * @param past_gain_code gain code of current and previous subframe
 292  *
 293  * @return onset decision result for current subframe
 294  */
 295 static int g729d_onset_decision(int past_onset, const int16_t* past_gain_code)
 296 {
 297     if((past_gain_code[0] >> 1) > past_gain_code[1])
 298         return 2;
 299     else
 300         return FFMAX(past_onset-1, 0);
 301 }
 302
 303 /**
 304  * Makes decision about voice presence in current subframe
 305  * @param onset onset level
 306  * @param prev_voice_decision voice decision result from previous subframe
 307  * @param past_gain_pitch pitch gain of current and previous subframes
 308  *
 309  * @return voice decision result for current subframe
 310  */
 311 static int16_t g729d_voice_decision(int onset, int prev_voice_decision, const int16_t* past_gain_pitch)
 312 {
 313     int i, low_gain_pitch_cnt, voice_decision;
 314
 315     if(past_gain_pitch[0] >= 14745)      // 0.9
 316         voice_decision = DECISION_VOICE;
 317     else if (past_gain_pitch[0] <= 9830) // 0.6
 318         voice_decision = DECISION_NOISE;
 319     else
 320         voice_decision = DECISION_INTERMEDIATE;
 321
 322     for(i=0, low_gain_pitch_cnt=0; i<6; i++)
 323         if(past_gain_pitch[i] < 9830)
 324             low_gain_pitch_cnt++;
 325
 326     if(low_gain_pitch_cnt > 2 && !onset)
 327         voice_decision = DECISION_NOISE;
 328
 329     if(!onset && voice_decision > prev_voice_decision + 1)
 330         voice_decision--;
 331
 332     if(onset && voice_decision < DECISION_VOICE)
 333         voice_decision++;
 334
 335     return voice_decision;
 336 }
 337
 338 static int32_t scalarproduct_int16_c(const int16_t * v1, const int16_t * v2, int order)
 339 {
 340     int res = 0;
 341
 342     while (order--)
 343         res += *v1++ * *v2++;
 344
 345     return res;
 346 }
 347
 348 static av_cold int decoder_init(AVCodecContext * avctx)
 349 {
 350     G729Context* ctx = avctx->priv_data;
 351     int i,k;
 352
 353     if (avctx->channels != 1) {
 354         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Only mono sound is supported (requested channels: %d).\n", avctx->channels);
 355         return AVERROR(EINVAL);
 356     }
 357     avctx->sample_fmt = AV_SAMPLE_FMT_S16;
 358
 359     /* Both 8kbit/s and 6.4kbit/s modes uses two subframes per frame. */
 360     avctx->frame_size = SUBFRAME_SIZE << 1;
 361
 362     ctx->gain_coeff = 16384; // 1.0 in (1.14)
 363
 364     for (k = 0; k < MA_NP + 1; k++) {
 365         ctx->past_quantizer_outputs[k] = ctx->past_quantizer_output_buf[k];
 366         for (i = 1; i < 11; i++)
 367             ctx->past_quantizer_outputs[k][i - 1] = (18717 * i) >> 3;
 368     }
 369
 370     ctx->lsp[0] = ctx->lsp_buf[0];
 371     ctx->lsp[1] = ctx->lsp_buf[1];
 372     memcpy(ctx->lsp[0], lsp_init, 10 * sizeof(int16_t));
 373
 374     ctx->exc = &ctx->exc_base[PITCH_DELAY_MAX+INTERPOL_LEN];
 375
 376     ctx->pitch_delay_int_prev = PITCH_DELAY_MIN;
 377
 378     /* random seed initialization */
 379     ctx->rand_value = 21845;
 380
 381     /* quantized prediction error */
 382     for(i=0; i<4; i++)
 383         ctx->quant_energy[i] = -14336; // -14 in (5.10)
 384
 385     ff_dsputil_init(&ctx->dsp, avctx);
 386     ctx->dsp.scalarproduct_int16 = scalarproduct_int16_c;
 387
 388     avcodec_get_frame_defaults(&ctx->frame);
 389     avctx->coded_frame = &ctx->frame;
 390
 391     return 0;
 392 }
 393
 394 static int decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data, int *got_frame_ptr,
 395                         AVPacket *avpkt)
 396 {
 397     const uint8_t *buf = avpkt->data;
 398     int buf_size       = avpkt->size;
 399     int16_t *out_frame;
 400     GetBitContext gb;
 401     const G729FormatDescription *format;
 402     int frame_erasure = 0;    ///< frame erasure detected during decoding
 403     int bad_pitch = 0;        ///< parity check failed
 404     int i;
 405     int16_t *tmp;
 406     G729Formats packet_type;
 407     G729Context *ctx = avctx->priv_data;
 408     int16_t lp[2][11];           // (3.12)
 409     uint8_t ma_predictor;     ///< switched MA predictor of LSP quantizer
 410     uint8_t quantizer_1st;    ///< first stage vector of quantizer
 411     uint8_t quantizer_2nd_lo; ///< second stage lower vector of quantizer (size in bits)
 412     uint8_t quantizer_2nd_hi; ///< second stage higher vector of quantizer (size in bits)
 413
 414     int pitch_delay_int[2];      // pitch delay, integer part
 415     int pitch_delay_3x;          // pitch delay, multiplied by 3
 416     int16_t fc[SUBFRAME_SIZE];   // fixed-codebook vector
 417     int16_t synth[SUBFRAME_SIZE+10]; // fixed-codebook vector
 418     int j, ret;
 419     int gain_before, gain_after;
 420     int is_periodic = 0;         // whether one of the subframes is declared as periodic or not
 421
 422     ctx->frame.nb_samples = SUBFRAME_SIZE<<1;
 423     if ((ret = ff_get_buffer(avctx, &ctx->frame)) < 0) {
 424         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "get_buffer() failed\n");
 425         return ret;
 426     }
 427     out_frame = (int16_t*) ctx->frame.data[0];
 428
 429     if (buf_size == 10) {
 430         packet_type = FORMAT_G729_8K;
 431         format = &format_g729_8k;
 432         //Reset voice decision
 433         ctx->onset = 0;
 434         ctx->voice_decision = DECISION_VOICE;
 435         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Packet type: %s\n", "G.729 @ 8kbit/s");
 436     } else if (buf_size == 8) {
 437         packet_type = FORMAT_G729D_6K4;
 438         format = &format_g729d_6k4;
 439         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Packet type: %s\n", "G.729D @ 6.4kbit/s");
 440     } else {
 441         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Packet size %d is unknown.\n", buf_size);
 442         return AVERROR_INVALIDDATA;
 443     }
 444
 445     for (i=0; i < buf_size; i++)
 446         frame_erasure |= buf[i];
 447     frame_erasure = !frame_erasure;
 448
 449     init_get_bits(&gb, buf, 8*buf_size);
 450
 451     ma_predictor     = get_bits(&gb, 1);
 452     quantizer_1st    = get_bits(&gb, VQ_1ST_BITS);
 453     quantizer_2nd_lo = get_bits(&gb, VQ_2ND_BITS);
 454     quantizer_2nd_hi = get_bits(&gb, VQ_2ND_BITS);
 455
 456     if(frame_erasure)
 457         lsf_restore_from_previous(ctx->lsfq, ctx->past_quantizer_outputs,
 458                                   ctx->ma_predictor_prev);
 459     else {
 460         lsf_decode(ctx->lsfq, ctx->past_quantizer_outputs,
 461                    ma_predictor,
 462                    quantizer_1st, quantizer_2nd_lo, quantizer_2nd_hi);
 463         ctx->ma_predictor_prev = ma_predictor;
 464     }
 465
 466     tmp = ctx->past_quantizer_outputs[MA_NP];
 467     memmove(ctx->past_quantizer_outputs + 1, ctx->past_quantizer_outputs,
 468             MA_NP * sizeof(int16_t*));
 469     ctx->past_quantizer_outputs[0] = tmp;
 470
 471     ff_acelp_lsf2lsp(ctx->lsp[1], ctx->lsfq, 10);
 472
 473     ff_acelp_lp_decode(&lp[0][0], &lp[1][0], ctx->lsp[1], ctx->lsp[0], 10);
 474
 475     FFSWAP(int16_t*, ctx->lsp[1], ctx->lsp[0]);
 476
 477     for (i = 0; i < 2; i++) {
 478         int gain_corr_factor;
 479
 480         uint8_t ac_index;      ///< adaptive codebook index
 481         uint8_t pulses_signs;  ///< fixed-codebook vector pulse signs
 482         int fc_indexes;        ///< fixed-codebook indexes
 483         uint8_t gc_1st_index;  ///< gain codebook (first stage) index
 484         uint8_t gc_2nd_index;  ///< gain codebook (second stage) index
 485
 486         ac_index      = get_bits(&gb, format->ac_index_bits[i]);
 487         if(!i && format->parity_bit)
 488             bad_pitch = get_parity(ac_index) == get_bits1(&gb);
 489         fc_indexes    = get_bits(&gb, format->fc_indexes_bits);
 490         pulses_signs  = get_bits(&gb, format->fc_signs_bits);
 491         gc_1st_index  = get_bits(&gb, format->gc_1st_index_bits);
 492         gc_2nd_index  = get_bits(&gb, format->gc_2nd_index_bits);
 493
 494         if (frame_erasure)
 495             pitch_delay_3x   = 3 * ctx->pitch_delay_int_prev;
 496         else if(!i) {
 497             if (bad_pitch)
 498                 pitch_delay_3x   = 3 * ctx->pitch_delay_int_prev;
 499             else
 500                 pitch_delay_3x = ff_acelp_decode_8bit_to_1st_delay3(ac_index);
 501         } else {
 502             int pitch_delay_min = av_clip(ctx->pitch_delay_int_prev - 5,
 503                                           PITCH_DELAY_MIN, PITCH_DELAY_MAX - 9);
 504
 505             if(packet_type == FORMAT_G729D_6K4)
 506                 pitch_delay_3x = ff_acelp_decode_4bit_to_2nd_delay3(ac_index, pitch_delay_min);
 507             else
 508                 pitch_delay_3x = ff_acelp_decode_5_6_bit_to_2nd_delay3(ac_index, pitch_delay_min);
 509         }
 510
 511         /* Round pitch delay to nearest (used everywhere except ff_acelp_interpolate). */
 512         pitch_delay_int[i]  = (pitch_delay_3x + 1) / 3;
 513         if (pitch_delay_int[i] > PITCH_DELAY_MAX) {
 514             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "pitch_delay_int %d is too large\n", pitch_delay_int[i]);
 515             pitch_delay_int[i] = PITCH_DELAY_MAX;
 516         }
 517
 518         if (frame_erasure) {
 519             ctx->rand_value = g729_prng(ctx->rand_value);
 520             fc_indexes   = ctx->rand_value & ((1 << format->fc_indexes_bits) - 1);
 521
 522             ctx->rand_value = g729_prng(ctx->rand_value);
 523             pulses_signs = ctx->rand_value;
 524         }
 525
 526
 527         memset(fc, 0, sizeof(int16_t) * SUBFRAME_SIZE);
 528         switch (packet_type) {
 529             case FORMAT_G729_8K:
 530                 ff_acelp_fc_pulse_per_track(fc, ff_fc_4pulses_8bits_tracks_13,
 531                                             ff_fc_4pulses_8bits_track_4,
 532                                             fc_indexes, pulses_signs, 3, 3);
 533                 break;
 534             case FORMAT_G729D_6K4:
 535                 ff_acelp_fc_pulse_per_track(fc, ff_fc_2pulses_9bits_track1_gray,
 536                                             ff_fc_2pulses_9bits_track2_gray,
 537                                             fc_indexes, pulses_signs, 1, 4);
 538                 break;
 539         }
 540
 541         /*
 542           This filter enhances harmonic components of the fixed-codebook vector to
 543           improve the quality of the reconstructed speech.
 544
 545                      / fc_v[i],                                    i < pitch_delay
 546           fc_v[i] = <
 547                      \ fc_v[i] + gain_pitch * fc_v[i-pitch_delay], i >= pitch_delay
 548         */
 549         ff_acelp_weighted_vector_sum(fc + pitch_delay_int[i],
 550                                      fc + pitch_delay_int[i],
 551                                      fc, 1 << 14,
 552                                      av_clip(ctx->past_gain_pitch[0], SHARP_MIN, SHARP_MAX),
 553                                      0, 14,
 554                                      SUBFRAME_SIZE - pitch_delay_int[i]);
 555
 556         memmove(ctx->past_gain_pitch+1, ctx->past_gain_pitch, 5 * sizeof(int16_t));
 557         ctx->past_gain_code[1] = ctx->past_gain_code[0];
 558
 559         if (frame_erasure) {
 560             ctx->past_gain_pitch[0] = (29491 * ctx->past_gain_pitch[0]) >> 15; // 0.90 (0.15)
 561             ctx->past_gain_code[0]  = ( 2007 * ctx->past_gain_code[0] ) >> 11; // 0.98 (0.11)
 562
 563             gain_corr_factor = 0;
 564         } else {
 565             if (packet_type == FORMAT_G729D_6K4) {
 566                 ctx->past_gain_pitch[0]  = cb_gain_1st_6k4[gc_1st_index][0] +
 567                                            cb_gain_2nd_6k4[gc_2nd_index][0];
 568                 gain_corr_factor = cb_gain_1st_6k4[gc_1st_index][1] +
 569                                    cb_gain_2nd_6k4[gc_2nd_index][1];
 570
 571                 /* Without check below overflow can occur in ff_acelp_update_past_gain.
 572                    It is not issue for G.729, because gain_corr_factor in it's case is always
 573                    greater than 1024, while in G.729D it can be even zero. */
 574                 gain_corr_factor = FFMAX(gain_corr_factor, 1024);
 575 #ifndef G729_BITEXACT
 576                 gain_corr_factor >>= 1;
 577 #endif
 578             } else {
 579                 ctx->past_gain_pitch[0]  = cb_gain_1st_8k[gc_1st_index][0] +
 580                                            cb_gain_2nd_8k[gc_2nd_index][0];
 581                 gain_corr_factor = cb_gain_1st_8k[gc_1st_index][1] +
 582                                    cb_gain_2nd_8k[gc_2nd_index][1];
 583             }
 584
 585             /* Decode the fixed-codebook gain. */
 586             ctx->past_gain_code[0] = ff_acelp_decode_gain_code(&ctx->dsp, gain_corr_factor,
 587                                                                fc, MR_ENERGY,
 588                                                                ctx->quant_energy,
 589                                                                ma_prediction_coeff,
 590                                                                SUBFRAME_SIZE, 4);
 591 #ifdef G729_BITEXACT
 592             /*
 593               This correction required to get bit-exact result with
 594               reference code, because gain_corr_factor in G.729D is
 595               two times larger than in original G.729.
 596
 597               If bit-exact result is not issue then gain_corr_factor
 598               can be simpler divided by 2 before call to g729_get_gain_code
 599               instead of using correction below.
 600             */
 601             if (packet_type == FORMAT_G729D_6K4) {
 602                 gain_corr_factor >>= 1;
 603                 ctx->past_gain_code[0] >>= 1;
 604             }
 605 #endif
 606         }
 607         ff_acelp_update_past_gain(ctx->quant_energy, gain_corr_factor, 2, frame_erasure);
 608
 609         /* Routine requires rounding to lowest. */
 610         ff_acelp_interpolate(ctx->exc + i * SUBFRAME_SIZE,
 611                              ctx->exc + i * SUBFRAME_SIZE - pitch_delay_3x / 3,
 612                              ff_acelp_interp_filter, 6,
 613                              (pitch_delay_3x % 3) << 1,
 614                              10, SUBFRAME_SIZE);
 615
 616         ff_acelp_weighted_vector_sum(ctx->exc + i * SUBFRAME_SIZE,
 617                                      ctx->exc + i * SUBFRAME_SIZE, fc,
 618                                      (!ctx->was_periodic && frame_erasure) ? 0 : ctx->past_gain_pitch[0],
 619                                      ( ctx->was_periodic && frame_erasure) ? 0 : ctx->past_gain_code[0],
 620                                      1 << 13, 14, SUBFRAME_SIZE);
 621
 622         memcpy(synth, ctx->syn_filter_data, 10 * sizeof(int16_t));
 623
 624         if (ff_celp_lp_synthesis_filter(
 625             synth+10,
 626             &lp[i][1],
 627             ctx->exc  + i * SUBFRAME_SIZE,
 628             SUBFRAME_SIZE,
 629             10,
 630             1,
 631             0,
 632             0x800))
 633             /* Overflow occurred, downscale excitation signal... */
 634             for (j = 0; j < 2 * SUBFRAME_SIZE + PITCH_DELAY_MAX + INTERPOL_LEN; j++)
 635                 ctx->exc_base[j] >>= 2;
 636
 637         /* ... and make synthesis again. */
 638         if (packet_type == FORMAT_G729D_6K4) {
 639             int16_t exc_new[SUBFRAME_SIZE];
 640
 641             ctx->onset = g729d_onset_decision(ctx->onset, ctx->past_gain_code);
 642             ctx->voice_decision = g729d_voice_decision(ctx->onset, ctx->voice_decision, ctx->past_gain_pitch);
 643
 644             g729d_get_new_exc(exc_new, ctx->exc  + i * SUBFRAME_SIZE, fc, ctx->voice_decision, ctx->past_gain_code[0], SUBFRAME_SIZE);
 645
 646             ff_celp_lp_synthesis_filter(
 647                     synth+10,
 648                     &lp[i][1],
 649                     exc_new,
 650                     SUBFRAME_SIZE,
 651                     10,
 652                     0,
 653                     0,
 654                     0x800);
 655         } else {
 656             ff_celp_lp_synthesis_filter(
 657                     synth+10,
 658                     &lp[i][1],
 659                     ctx->exc  + i * SUBFRAME_SIZE,
 660                     SUBFRAME_SIZE,
 661                     10,
 662                     0,
 663                     0,
 664                     0x800);
 665         }
 666         /* Save data (without postfilter) for use in next subframe. */
 667         memcpy(ctx->syn_filter_data, synth+SUBFRAME_SIZE, 10 * sizeof(int16_t));
 668
 669         /* Calculate gain of unfiltered signal for use in AGC. */
 670         gain_before = 0;
 671         for (j = 0; j < SUBFRAME_SIZE; j++)
 672             gain_before += FFABS(synth[j+10]);
 673
 674         /* Call postfilter and also update voicing decision for use in next frame. */
 675         ff_g729_postfilter(
 676                 &ctx->dsp,
 677                 &ctx->ht_prev_data,
 678                 &is_periodic,
 679                 &lp[i][0],
 680                 pitch_delay_int[0],
 681                 ctx->residual,
 682                 ctx->res_filter_data,
 683                 ctx->pos_filter_data,
 684                 synth+10,
 685                 SUBFRAME_SIZE);
 686
 687         /* Calculate gain of filtered signal for use in AGC. */
 688         gain_after = 0;
 689         for(j=0; j<SUBFRAME_SIZE; j++)
 690             gain_after += FFABS(synth[j+10]);
 691
 692         ctx->gain_coeff = ff_g729_adaptive_gain_control(
 693                 gain_before,
 694                 gain_after,
 695                 synth+10,
 696                 SUBFRAME_SIZE,
 697                 ctx->gain_coeff);
 698
 699         if (frame_erasure)
 700             ctx->pitch_delay_int_prev = FFMIN(ctx->pitch_delay_int_prev + 1, PITCH_DELAY_MAX);
 701         else
 702             ctx->pitch_delay_int_prev = pitch_delay_int[i];
 703
 704         memcpy(synth+8, ctx->hpf_z, 2*sizeof(int16_t));
 705         ff_acelp_high_pass_filter(
 706                 out_frame + i*SUBFRAME_SIZE,
 707                 ctx->hpf_f,
 708                 synth+10,
 709                 SUBFRAME_SIZE);
 710         memcpy(ctx->hpf_z, synth+8+SUBFRAME_SIZE, 2*sizeof(int16_t));
 711     }
 712
 713     ctx->was_periodic = is_periodic;
 714
 715     /* Save signal for use in next frame. */
 716     memmove(ctx->exc_base, ctx->exc_base + 2 * SUBFRAME_SIZE, (PITCH_DELAY_MAX+INTERPOL_LEN)*sizeof(int16_t));
 717
 718     *got_frame_ptr = 1;
 719     *(AVFrame*)data = ctx->frame;
 720     return buf_size;
 721 }
 722
 723 AVCodec ff_g729_decoder = {
 724     .name           = "g729",
 725     .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
 726     .id             = AV_CODEC_ID_G729,
 727     .priv_data_size = sizeof(G729Context),
 728     .init           = decoder_init,
 729     .decode         = decode_frame,
 730     .capabilities   = CODEC_CAP_DR1,
 731     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("G.729"),
 732 };