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 #include <stdlib.h>
  22 #include <inttypes.h>
  23 #include <limits.h>
  24 #include <stdio.h>
  25 #include <string.h>
  26 #include <math.h>
  27 #include <assert.h>
  28
  29 #include "avcodec.h"
  30 #include "libavutil/avutil.h"
  31 #include "get_bits.h"
  32 #include "dsputil.h"
  33
  34 #include "g729.h"
  35 #include "lsp.h"
  36 #include "celp_math.h"
  37 #include "celp_filters.h"
  38 #include "acelp_filters.h"
  39 #include "acelp_pitch_delay.h"
  40 #include "acelp_vectors.h"
  41 #include "g729data.h"
  42 #include "g729postfilter.h"
  43
  44 /**
  45  * minimum quantized LSF value (3.2.4)
  46  * 0.005 in Q13
  47  */
  48 #define LSFQ_MIN                   40
  49
  50 /**
  51  * maximum quantized LSF value (3.2.4)
  52  * 3.135 in Q13
  53  */
  54 #define LSFQ_MAX                   25681
  55
  56 /**
  57  * minimum LSF distance (3.2.4)
  58  * 0.0391 in Q13
  59  */
  60 #define LSFQ_DIFF_MIN              321
  61
  62 /// interpolation filter length
  63 #define INTERPOL_LEN              11
  64
  65 /**
  66  * minimum gain pitch value (3.8, Equation 47)
  67  * 0.2 in (1.14)
  68  */
  69 #define SHARP_MIN                  3277
  70
  71 /**
  72  * maximum gain pitch value (3.8, Equation 47)
  73  * (EE) This does not comply with the specification.
  74  * Specification says about 0.8, which should be
  75  * 13107 in (1.14), but reference C code uses
  76  * 13017 (equals to 0.7945) instead of it.
  77  */
  78 #define SHARP_MAX                  13017
  79
  80 /**
  81  * MR_ENERGY (mean removed energy) = mean_energy + 10 * log10(2^26  * subframe_size) in (7.13)
  82  */
  83 #define MR_ENERGY 1018156
  84
  85 #define DECISION_NOISE        0
  86 #define DECISION_INTERMEDIATE 1
  87 #define DECISION_VOICE        2
  88
  89 typedef enum {
  90     FORMAT_G729_8K = 0,
  91     FORMAT_G729D_6K4,
  92     FORMAT_COUNT,
  93 } G729Formats;
  94
  95 typedef struct {
  96     uint8_t ac_index_bits[2];   ///< adaptive codebook index for second subframe (size in bits)
  97     uint8_t parity_bit;         ///< parity bit for pitch delay
  98     uint8_t gc_1st_index_bits;  ///< gain codebook (first stage) index (size in bits)
  99     uint8_t gc_2nd_index_bits;  ///< gain codebook (second stage) index (size in bits)
 100     uint8_t fc_signs_bits;      ///< number of pulses in fixed-codebook vector
 101     uint8_t fc_indexes_bits;    ///< size (in bits) of fixed-codebook index entry
 102 } G729FormatDescription;
 103
 104 typedef struct {
 105     DSPContext dsp;
 106
 107     /// past excitation signal buffer
 108     int16_t exc_base[2*SUBFRAME_SIZE+PITCH_DELAY_MAX+INTERPOL_LEN];
 109
 110     int16_t* exc;               ///< start of past excitation data in buffer
 111     int pitch_delay_int_prev;   ///< integer part of previous subframe's pitch delay (4.1.3)
 112
 113     /// (2.13) LSP quantizer outputs
 114     int16_t  past_quantizer_output_buf[MA_NP + 1][10];
 115     int16_t* past_quantizer_outputs[MA_NP + 1];
 116
 117     int16_t lsfq[10];           ///< (2.13) quantized LSF coefficients from previous frame
 118     int16_t lsp_buf[2][10];     ///< (0.15) LSP coefficients (previous and current frames) (3.2.5)
 119     int16_t *lsp[2];            ///< pointers to lsp_buf
 120
 121     int16_t quant_energy[4];    ///< (5.10) past quantized energy
 122
 123     /// previous speech data for LP synthesis filter
 124     int16_t syn_filter_data[10];
 125
 126
 127     /// residual signal buffer (used in long-term postfilter)
 128     int16_t residual[SUBFRAME_SIZE + RES_PREV_DATA_SIZE];
 129
 130     /// previous speech data for residual calculation filter
 131     int16_t res_filter_data[SUBFRAME_SIZE+10];
 132
 133     /// previous speech data for short-term postfilter
 134     int16_t pos_filter_data[SUBFRAME_SIZE+10];
 135
 136     /// (1.14) pitch gain of current and five previous subframes
 137     int16_t past_gain_pitch[6];
 138
 139     /// (14.1) gain code from current and previous subframe
 140     int16_t past_gain_code[2];
 141
 142     /// voice decision on previous subframe (0-noise, 1-intermediate, 2-voice), G.729D
 143     int16_t voice_decision;
 144
 145     int16_t onset;              ///< detected onset level (0-2)
 146     int16_t was_periodic;       ///< whether previous frame was declared as periodic or not (4.4)
 147     int16_t ht_prev_data;       ///< previous data for 4.2.3, equation 86
 148     int gain_coeff;             ///< (1.14) gain coefficient (4.2.4)
 149     uint16_t rand_value;        ///< random number generator value (4.4.4)
 150     int ma_predictor_prev;      ///< switched MA predictor of LSP quantizer from last good frame
 151
 152     /// (14.14) high-pass filter data (past input)
 153     int hpf_f[2];
 154
 155     /// high-pass filter data (past output)
 156     int16_t hpf_z[2];
 157 }  G729Context;
 158
 159 static const G729FormatDescription format_g729_8k = {
 160     .ac_index_bits     = {8,5},
 161     .parity_bit        = 1,
 162     .gc_1st_index_bits = GC_1ST_IDX_BITS_8K,
 163     .gc_2nd_index_bits = GC_2ND_IDX_BITS_8K,
 164     .fc_signs_bits     = 4,
 165     .fc_indexes_bits   = 13,
 166 };
 167
 168 static const G729FormatDescription format_g729d_6k4 = {
 169     .ac_index_bits     = {8,4},
 170     .parity_bit        = 0,
 171     .gc_1st_index_bits = GC_1ST_IDX_BITS_6K4,
 172     .gc_2nd_index_bits = GC_2ND_IDX_BITS_6K4,
 173     .fc_signs_bits     = 2,
 174     .fc_indexes_bits   = 9,
 175 };
 176
 177 /**
 178  * @brief pseudo random number generator
 179  */
 180 static inline uint16_t g729_prng(uint16_t value)
 181 {
 182     return 31821 * value + 13849;
 183 }
 184
 185 /**
 186  * Get parity bit of bit 2..7
 187  */
 188 static inline int get_parity(uint8_t value)
 189 {
 190    return (0x6996966996696996ULL >> (value >> 2)) & 1;
 191 }
 192
 193 /*
 194  * Decodes LSF (Line Spectral Frequencies) from L0-L3 (3.2.4).
 195  * @param lsfq [out] (2.13) quantized LSF coefficients
 196  * @param past_quantizer_outputs [in/out] (2.13) quantizer outputs from previous frames
 197  * @param ma_predictor switched MA predictor of LSP quantizer
 198  * @param vq_1st first stage vector of quantizer
 199  * @param vq_2nd_low second stage lower vector of LSP quantizer
 200  * @param vq_2nd_high second stage higher vector of LSP quantizer
 201  */
 202 static void lsf_decode(int16_t* lsfq, int16_t* past_quantizer_outputs[MA_NP + 1],
 203                        int16_t ma_predictor,
 204                        int16_t vq_1st, int16_t vq_2nd_low, int16_t vq_2nd_high)
 205 {
 206     int i,j;
 207     static const uint8_t min_distance[2]={10, 5}; //(2.13)
 208     int16_t* quantizer_output = past_quantizer_outputs[MA_NP];
 209
 210     for (i = 0; i < 5; i++) {
 211         quantizer_output[i]     = cb_lsp_1st[vq_1st][i    ] + cb_lsp_2nd[vq_2nd_low ][i    ];
 212         quantizer_output[i + 5] = cb_lsp_1st[vq_1st][i + 5] + cb_lsp_2nd[vq_2nd_high][i + 5];
 213     }
 214
 215     for (j = 0; j < 2; j++) {
 216         for (i = 1; i < 10; i++) {
 217             int diff = (quantizer_output[i - 1] - quantizer_output[i] + min_distance[j]) >> 1;
 218             if (diff > 0) {
 219                 quantizer_output[i - 1] -= diff;
 220                 quantizer_output[i    ] += diff;
 221             }
 222         }
 223     }
 224
 225     for (i = 0; i < 10; i++) {
 226         int sum = quantizer_output[i] * cb_ma_predictor_sum[ma_predictor][i];
 227         for (j = 0; j < MA_NP; j++)
 228             sum += past_quantizer_outputs[j][i] * cb_ma_predictor[ma_predictor][j][i];
 229
 230         lsfq[i] = sum >> 15;
 231     }
 232
 233     ff_acelp_reorder_lsf(lsfq, LSFQ_DIFF_MIN, LSFQ_MIN, LSFQ_MAX, 10);
 234 }
 235
 236 /**
 237  * Restores past LSP quantizer output using LSF from previous frame
 238  * @param lsfq [in/out] (2.13) quantized LSF coefficients
 239  * @param past_quantizer_outputs [in/out] (2.13) quantizer outputs from previous frames
 240  * @param ma_predictor_prev MA predictor from previous frame
 241  * @param lsfq_prev (2.13) quantized LSF coefficients from previous frame
 242  */
 243 static void lsf_restore_from_previous(int16_t* lsfq,
 244                                       int16_t* past_quantizer_outputs[MA_NP + 1],
 245                                       int ma_predictor_prev)
 246 {
 247     int16_t* quantizer_output = past_quantizer_outputs[MA_NP];
 248     int i,k;
 249
 250     for (i = 0; i < 10; i++) {
 251         int tmp = lsfq[i] << 15;
 252
 253         for (k = 0; k < MA_NP; k++)
 254             tmp -= past_quantizer_outputs[k][i] * cb_ma_predictor[ma_predictor_prev][k][i];
 255
 256         quantizer_output[i] = ((tmp >> 15) * cb_ma_predictor_sum_inv[ma_predictor_prev][i]) >> 12;
 257     }
 258 }
 259
 260 /**
 261  * Constructs new excitation signal and applies phase filter to it
 262  * @param out[out] constructed speech signal
 263  * @param in original excitation signal
 264  * @param fc_cur (2.13) original fixed-codebook vector
 265  * @param gain_code (14.1) gain code
 266  * @param subframe_size length of the subframe
 267  */
 268 static void g729d_get_new_exc(
 269         int16_t* out,
 270         const int16_t* in,
 271         const int16_t* fc_cur,
 272         int dstate,
 273         int gain_code,
 274         int subframe_size)
 275 {
 276     int i;
 277     int16_t fc_new[SUBFRAME_SIZE];
 278
 279     ff_celp_convolve_circ(fc_new, fc_cur, phase_filter[dstate], subframe_size);
 280
 281     for(i=0; i<subframe_size; i++)
 282     {
 283         out[i]  = in[i];
 284         out[i] -= (gain_code * fc_cur[i] + 0x2000) >> 14;
 285         out[i] += (gain_code * fc_new[i] + 0x2000) >> 14;
 286     }
 287 }
 288
 289 /**
 290  * Makes decision about onset in current subframe
 291  * @param past_onset decision result of previous subframe
 292  * @param past_gain_code gain code of current and previous subframe
 293  *
 294  * @return onset decision result for current subframe
 295  */
 296 static int g729d_onset_decision(int past_onset, const int16_t* past_gain_code)
 297 {
 298     if((past_gain_code[0] >> 1) > past_gain_code[1])
 299         return 2;
 300     else
 301         return FFMAX(past_onset-1, 0);
 302 }
 303
 304 /**
 305  * Makes decision about voice presence in current subframe
 306  * @param onset onset level
 307  * @param prev_voice_decision voice decision result from previous subframe
 308  * @param past_gain_pitch pitch gain of current and previous subframes
 309  *
 310  * @return voice decision result for current subframe
 311  */
 312 static int16_t g729d_voice_decision(int onset, int prev_voice_decision, const int16_t* past_gain_pitch)
 313 {
 314     int i, low_gain_pitch_cnt, voice_decision;
 315
 316     if(past_gain_pitch[0] >= 14745)      // 0.9
 317         voice_decision = DECISION_VOICE;
 318     else if (past_gain_pitch[0] <= 9830) // 0.6
 319         voice_decision = DECISION_NOISE;
 320     else
 321         voice_decision = DECISION_INTERMEDIATE;
 322
 323     for(i=0, low_gain_pitch_cnt=0; i<6; i++)
 324         if(past_gain_pitch[i] < 9830)
 325             low_gain_pitch_cnt++;
 326
 327     if(low_gain_pitch_cnt > 2 && !onset)
 328         voice_decision = DECISION_NOISE;
 329
 330     if(!onset && voice_decision > prev_voice_decision + 1)
 331         voice_decision--;
 332
 333     if(onset && voice_decision < DECISION_VOICE)
 334         voice_decision++;
 335
 336     return voice_decision;
 337 }
 338
 339 static av_cold int decoder_init(AVCodecContext * avctx)
 340 {
 341     G729Context* ctx = avctx->priv_data;
 342     int i,k;
 343
 344     if (avctx->channels != 1) {
 345         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Only mono sound is supported (requested channels: %d).\n", avctx->channels);
 346         return AVERROR(EINVAL);
 347     }
 348     avctx->sample_fmt = AV_SAMPLE_FMT_S16;
 349
 350     /* Both 8kbit/s and 6.4kbit/s modes uses two subframes per frame. */
 351     avctx->frame_size = SUBFRAME_SIZE << 1;
 352
 353     ctx->gain_coeff = 16384; // 1.0 in (1.14)
 354
 355     for (k = 0; k < MA_NP + 1; k++) {
 356         ctx->past_quantizer_outputs[k] = ctx->past_quantizer_output_buf[k];
 357         for (i = 1; i < 11; i++)
 358             ctx->past_quantizer_outputs[k][i - 1] = (18717 * i) >> 3;
 359     }
 360
 361     ctx->lsp[0] = ctx->lsp_buf[0];
 362     ctx->lsp[1] = ctx->lsp_buf[1];
 363     memcpy(ctx->lsp[0], lsp_init, 10 * sizeof(int16_t));
 364
 365     ctx->exc = &ctx->exc_base[PITCH_DELAY_MAX+INTERPOL_LEN];
 366
 367     /* random seed initialization */
 368     ctx->rand_value = 21845;
 369
 370     /* quantized prediction error */
 371     for(i=0; i<4; i++)
 372         ctx->quant_energy[i] = -14336; // -14 in (5.10)
 373
 374     avctx->dsp_mask= ~AV_CPU_FLAG_FORCE;
 375     dsputil_init(&ctx->dsp, avctx);
 376
 377     return 0;
 378 }
 379
 380 static int decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data, int *data_size,
 381                         AVPacket *avpkt)
 382 {
 383     const uint8_t *buf = avpkt->data;
 384     int buf_size       = avpkt->size;
 385     int16_t *out_frame = data;
 386     GetBitContext gb;
 387     G729FormatDescription format;
 388     int frame_erasure = 0;    ///< frame erasure detected during decoding
 389     int bad_pitch = 0;        ///< parity check failed
 390     int i;
 391     int16_t *tmp;
 392     G729Formats packet_type;
 393     G729Context *ctx = avctx->priv_data;
 394     int16_t lp[2][11];           // (3.12)
 395     uint8_t ma_predictor;     ///< switched MA predictor of LSP quantizer
 396     uint8_t quantizer_1st;    ///< first stage vector of quantizer
 397     uint8_t quantizer_2nd_lo; ///< second stage lower vector of quantizer (size in bits)
 398     uint8_t quantizer_2nd_hi; ///< second stage higher vector of quantizer (size in bits)
 399
 400     int pitch_delay_int[2];      // pitch delay, integer part
 401     int pitch_delay_3x;          // pitch delay, multiplied by 3
 402     int16_t fc[SUBFRAME_SIZE];   // fixed-codebook vector
 403     int16_t synth[SUBFRAME_SIZE+10]; // fixed-codebook vector
 404     int j;
 405     int gain_before, gain_after;
 406     int is_periodic = 0;         // whether one of the subframes is declared as periodic or not
 407
 408     if (*data_size < SUBFRAME_SIZE << 2) {
 409         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error processing packet: output buffer too small\n");
 410         return AVERROR(EIO);
 411     }
 412
 413     if (buf_size == 10) {
 414         packet_type = FORMAT_G729_8K;
 415         format = format_g729_8k;
 416         //Reset voice decision
 417         ctx->onset = 0;
 418         ctx->voice_decision = DECISION_VOICE;
 419         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Packet type: %s\n", "G.729 @ 8kbit/s");
 420     } else if (buf_size == 8) {
 421         packet_type = FORMAT_G729D_6K4;
 422         format = format_g729d_6k4;
 423         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Packet type: %s\n", "G.729D @ 6.4kbit/s");
 424     } else {
 425         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Packet size %d is unknown.\n", buf_size);
 426         return AVERROR_INVALIDDATA;
 427     }
 428
 429     for (i=0; i < buf_size; i++)
 430         frame_erasure |= buf[i];
 431     frame_erasure = !frame_erasure;
 432
 433     init_get_bits(&gb, buf, buf_size);
 434
 435     ma_predictor     = get_bits(&gb, 1);
 436     quantizer_1st    = get_bits(&gb, VQ_1ST_BITS);
 437     quantizer_2nd_lo = get_bits(&gb, VQ_2ND_BITS);
 438     quantizer_2nd_hi = get_bits(&gb, VQ_2ND_BITS);
 439
 440     if(frame_erasure)
 441         lsf_restore_from_previous(ctx->lsfq, ctx->past_quantizer_outputs,
 442                                   ctx->ma_predictor_prev);
 443     else {
 444         lsf_decode(ctx->lsfq, ctx->past_quantizer_outputs,
 445                    ma_predictor,
 446                    quantizer_1st, quantizer_2nd_lo, quantizer_2nd_hi);
 447         ctx->ma_predictor_prev = ma_predictor;
 448     }
 449
 450     tmp = ctx->past_quantizer_outputs[MA_NP];
 451     memmove(ctx->past_quantizer_outputs + 1, ctx->past_quantizer_outputs,
 452             MA_NP * sizeof(int16_t*));
 453     ctx->past_quantizer_outputs[0] = tmp;
 454
 455     ff_acelp_lsf2lsp(ctx->lsp[1], ctx->lsfq, 10);
 456
 457     ff_acelp_lp_decode(&lp[0][0], &lp[1][0], ctx->lsp[1], ctx->lsp[0], 10);
 458
 459     FFSWAP(int16_t*, ctx->lsp[1], ctx->lsp[0]);
 460
 461     for (i = 0; i < 2; i++) {
 462         int gain_corr_factor;
 463
 464         uint8_t ac_index;      ///< adaptive codebook index
 465         uint8_t pulses_signs;  ///< fixed-codebook vector pulse signs
 466         int fc_indexes;        ///< fixed-codebook indexes
 467         uint8_t gc_1st_index;  ///< gain codebook (first stage) index
 468         uint8_t gc_2nd_index;  ///< gain codebook (second stage) index
 469
 470         ac_index      = get_bits(&gb, format.ac_index_bits[i]);
 471         if(!i && format.parity_bit)
 472             bad_pitch = get_parity(ac_index) == get_bits1(&gb);
 473         fc_indexes    = get_bits(&gb, format.fc_indexes_bits);
 474         pulses_signs  = get_bits(&gb, format.fc_signs_bits);
 475         gc_1st_index  = get_bits(&gb, format.gc_1st_index_bits);
 476         gc_2nd_index  = get_bits(&gb, format.gc_2nd_index_bits);
 477
 478         if (frame_erasure)
 479             pitch_delay_3x   = 3 * ctx->pitch_delay_int_prev;
 480         else if(!i) {
 481             if (bad_pitch)
 482                 pitch_delay_3x   = 3 * ctx->pitch_delay_int_prev;
 483             else
 484                 pitch_delay_3x = ff_acelp_decode_8bit_to_1st_delay3(ac_index);
 485         } else {
 486             int pitch_delay_min = av_clip(ctx->pitch_delay_int_prev - 5,
 487                                           PITCH_DELAY_MIN, PITCH_DELAY_MAX - 9);
 488
 489             if(packet_type == FORMAT_G729D_6K4)
 490                 pitch_delay_3x = ff_acelp_decode_4bit_to_2nd_delay3(ac_index, pitch_delay_min);
 491             else
 492                 pitch_delay_3x = ff_acelp_decode_5_6_bit_to_2nd_delay3(ac_index, pitch_delay_min);
 493         }
 494
 495         /* Round pitch delay to nearest (used everywhere except ff_acelp_interpolate). */
 496         pitch_delay_int[i]  = (pitch_delay_3x + 1) / 3;
 497
 498         if (frame_erasure) {
 499             ctx->rand_value = g729_prng(ctx->rand_value);
 500             fc_indexes   = ctx->rand_value & ((1 << format.fc_indexes_bits) - 1);
 501
 502             ctx->rand_value = g729_prng(ctx->rand_value);
 503             pulses_signs = ctx->rand_value;
 504         }
 505
 506
 507         memset(fc, 0, sizeof(int16_t) * SUBFRAME_SIZE);
 508         switch (packet_type) {
 509             case FORMAT_G729_8K:
 510                 ff_acelp_fc_pulse_per_track(fc, ff_fc_4pulses_8bits_tracks_13,
 511                                             ff_fc_4pulses_8bits_track_4,
 512                                             fc_indexes, pulses_signs, 3, 3);
 513                 break;
 514             case FORMAT_G729D_6K4:
 515                 ff_acelp_fc_pulse_per_track(fc, ff_fc_2pulses_9bits_track1_gray,
 516                                             ff_fc_2pulses_9bits_track2_gray,
 517                                             fc_indexes, pulses_signs, 1, 4);
 518                 break;
 519         }
 520
 521         /*
 522           This filter enhances harmonic components of the fixed-codebook vector to
 523           improve the quality of the reconstructed speech.
 524
 525                      / fc_v[i],                                    i < pitch_delay
 526           fc_v[i] = <
 527                      \ fc_v[i] + gain_pitch * fc_v[i-pitch_delay], i >= pitch_delay
 528         */
 529         ff_acelp_weighted_vector_sum(fc + pitch_delay_int[i],
 530                                      fc + pitch_delay_int[i],
 531                                      fc, 1 << 14,
 532                                      av_clip(ctx->past_gain_pitch[0], SHARP_MIN, SHARP_MAX),
 533                                      0, 14,
 534                                      SUBFRAME_SIZE - pitch_delay_int[i]);
 535
 536         memmove(ctx->past_gain_pitch+1, ctx->past_gain_pitch, 5 * sizeof(int16_t));
 537         ctx->past_gain_code[1] = ctx->past_gain_code[0];
 538
 539         if (frame_erasure) {
 540             ctx->past_gain_pitch[0] = (29491 * ctx->past_gain_pitch[0]) >> 15; // 0.90 (0.15)
 541             ctx->past_gain_code[0]  = ( 2007 * ctx->past_gain_code[0] ) >> 11; // 0.98 (0.11)
 542
 543             gain_corr_factor = 0;
 544         } else {
 545             if (packet_type == FORMAT_G729D_6K4) {
 546                 ctx->past_gain_pitch[0]  = cb_gain_1st_6k4[gc_1st_index][0] +
 547                                            cb_gain_2nd_6k4[gc_2nd_index][0];
 548                 gain_corr_factor = cb_gain_1st_6k4[gc_1st_index][1] +
 549                                    cb_gain_2nd_6k4[gc_2nd_index][1];
 550
 551                 /* Without check below overflow can occure in ff_acelp_update_past_gain.
 552                    It is not issue for G.729, because gain_corr_factor in it's case is always
 553                    greater than 1024, while in G.729D it can be even zero. */
 554                 gain_corr_factor = FFMAX(gain_corr_factor, 1024);
 555 #ifndef G729_BITEXACT
 556                 gain_corr_factor >>= 1;
 557 #endif
 558             } else {
 559                 ctx->past_gain_pitch[0]  = cb_gain_1st_8k[gc_1st_index][0] +
 560                                            cb_gain_2nd_8k[gc_2nd_index][0];
 561                 gain_corr_factor = cb_gain_1st_8k[gc_1st_index][1] +
 562                                    cb_gain_2nd_8k[gc_2nd_index][1];
 563             }
 564
 565             /* Decode the fixed-codebook gain. */
 566             ctx->past_gain_code[0] = ff_acelp_decode_gain_code(&ctx->dsp, gain_corr_factor,
 567                                                                fc, MR_ENERGY,
 568                                                                ctx->quant_energy,
 569                                                                ma_prediction_coeff,
 570                                                                SUBFRAME_SIZE, 4);
 571 #ifdef G729_BITEXACT
 572             /*
 573               This correction required to get bit-exact result with
 574               reference code, because gain_corr_factor in G.729D is
 575               two times larger than in original G.729.
 576
 577               If bit-exact result is not issue then gain_corr_factor
 578               can be simpler devided by 2 before call to g729_get_gain_code
 579               instead of using correction below.
 580             */
 581             if (packet_type == FORMAT_G729D_6K4) {
 582                 gain_corr_factor >>= 1;
 583                 ctx->past_gain_code[0] >>= 1;
 584             }
 585 #endif
 586         }
 587         ff_acelp_update_past_gain(ctx->quant_energy, gain_corr_factor, 2, frame_erasure);
 588
 589         /* Routine requires rounding to lowest. */
 590         ff_acelp_interpolate(ctx->exc + i * SUBFRAME_SIZE,
 591                              ctx->exc + i * SUBFRAME_SIZE - pitch_delay_3x / 3,
 592                              ff_acelp_interp_filter, 6,
 593                              (pitch_delay_3x % 3) << 1,
 594                              10, SUBFRAME_SIZE);
 595
 596         ff_acelp_weighted_vector_sum(ctx->exc + i * SUBFRAME_SIZE,
 597                                      ctx->exc + i * SUBFRAME_SIZE, fc,
 598                                      (!ctx->was_periodic && frame_erasure) ? 0 : ctx->past_gain_pitch[0],
 599                                      ( ctx->was_periodic && frame_erasure) ? 0 : ctx->past_gain_code[0],
 600                                      1 << 13, 14, SUBFRAME_SIZE);
 601
 602         memcpy(synth, ctx->syn_filter_data, 10 * sizeof(int16_t));
 603
 604         if (ff_celp_lp_synthesis_filter(
 605             synth+10,
 606             &lp[i][1],
 607             ctx->exc  + i * SUBFRAME_SIZE,
 608             SUBFRAME_SIZE,
 609             10,
 610             1,
 611             0x800))
 612             /* Overflow occured, downscale excitation signal... */
 613             for (j = 0; j < 2 * SUBFRAME_SIZE + PITCH_DELAY_MAX + INTERPOL_LEN; j++)
 614                 ctx->exc_base[j] >>= 2;
 615
 616         /* ... and make synthesis again. */
 617         if (packet_type == FORMAT_G729D_6K4) {
 618             int16_t exc_new[SUBFRAME_SIZE];
 619
 620             ctx->onset = g729d_onset_decision(ctx->onset, ctx->past_gain_code);
 621             ctx->voice_decision = g729d_voice_decision(ctx->onset, ctx->voice_decision, ctx->past_gain_pitch);
 622
 623             g729d_get_new_exc(exc_new, ctx->exc  + i * SUBFRAME_SIZE, fc, ctx->voice_decision, ctx->past_gain_code[0], SUBFRAME_SIZE);
 624
 625             ff_celp_lp_synthesis_filter(
 626                     synth+10,
 627                     &lp[i][1],
 628                     exc_new,
 629                     SUBFRAME_SIZE,
 630                     10,
 631                     0,
 632                     0x800);
 633         } else {
 634             ff_celp_lp_synthesis_filter(
 635                     synth+10,
 636                     &lp[i][1],
 637                     ctx->exc  + i * SUBFRAME_SIZE,
 638                     SUBFRAME_SIZE,
 639                     10,
 640                     0,
 641                     0x800);
 642         }
 643         /* Save data (without postfilter) for use in next subframe. */
 644         memcpy(ctx->syn_filter_data, synth+SUBFRAME_SIZE, 10 * sizeof(int16_t));
 645
 646         /* Calculate gain of unfiltered signal for use in AGC. */
 647         gain_before = 0;
 648         for (j = 0; j < SUBFRAME_SIZE; j++)
 649             gain_before += FFABS(synth[j+10]);
 650
 651         /* Call postfilter and also update voicing decision for use in next frame. */
 652         g729_postfilter(
 653                 &ctx->dsp,
 654                 &ctx->ht_prev_data,
 655                 &is_periodic,
 656                 &lp[i][0],
 657                 pitch_delay_int[0],
 658                 ctx->residual,
 659                 ctx->res_filter_data,
 660                 ctx->pos_filter_data,
 661                 synth+10,
 662                 SUBFRAME_SIZE);
 663
 664         /* Calculate gain of filtered signal for use in AGC. */
 665         gain_after = 0;
 666         for(j=0; j<SUBFRAME_SIZE; j++)
 667             gain_after += FFABS(synth[j+10]);
 668
 669         ctx->gain_coeff = g729_adaptive_gain_control(
 670                 gain_before,
 671                 gain_after,
 672                 synth+10,
 673                 SUBFRAME_SIZE,
 674                 ctx->gain_coeff);
 675
 676         if (frame_erasure)
 677             ctx->pitch_delay_int_prev = FFMIN(ctx->pitch_delay_int_prev + 1, PITCH_DELAY_MAX);
 678         else
 679             ctx->pitch_delay_int_prev = pitch_delay_int[i];
 680
 681         memcpy(synth+8, ctx->hpf_z, 2*sizeof(int16_t));
 682         ff_acelp_high_pass_filter(
 683                 out_frame + i*SUBFRAME_SIZE,
 684                 ctx->hpf_f,
 685                 synth+10,
 686                 SUBFRAME_SIZE);
 687         memcpy(ctx->hpf_z, synth+8+SUBFRAME_SIZE, 2*sizeof(int16_t));
 688     }
 689
 690     ctx->was_periodic = is_periodic;
 691
 692     /* Save signal for use in next frame. */
 693     memmove(ctx->exc_base, ctx->exc_base + 2 * SUBFRAME_SIZE, (PITCH_DELAY_MAX+INTERPOL_LEN)*sizeof(int16_t));
 694
 695     *data_size = SUBFRAME_SIZE << 2;
 696     return buf_size;
 697 }
 698
 699 AVCodec ff_g729_decoder =
 700 {
 701     "g729",
 702     AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
 703     CODEC_ID_G729,
 704     sizeof(G729Context),
 705     decoder_init,
 706     NULL,
 707     NULL,
 708     decode_frame,
 709     .long_name = NULL_IF_CONFIG_SMALL("G.729"),
 710 };