git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavcodec/sbr.h

   1 /*
   2  * Spectral Band Replication definitions and structures
   3  * Copyright (c) 2008-2009 Robert Swain ( rob opendot cl )
   4  * Copyright (c) 2010      Alex Converse <alex.converse@gmail.com>
   5  *
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   7  *
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  17  *
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  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 /**
  24  * @file
  25  * Spectral Band Replication definitions and structures
  26  * @author Robert Swain ( rob opendot cl )
  27  */
  28
  29 #ifndef AVCODEC_SBR_H
  30 #define AVCODEC_SBR_H
  31
  32 #include <stdint.h>
  33 #include "fft.h"
  34 #include "aacps.h"
  35 #include "sbrdsp.h"
  36
  37 typedef struct AACContext AACContext;
  38
  39 /**
  40  * Spectral Band Replication header - spectrum parameters that invoke a reset if they differ from the previous header.
  41  */
  42 typedef struct SpectrumParameters {
  43     uint8_t bs_start_freq;
  44     uint8_t bs_stop_freq;
  45     uint8_t bs_xover_band;
  46
  47     /**
  48      * @name Variables associated with bs_header_extra_1
  49      * @{
  50      */
  51     uint8_t bs_freq_scale;
  52     uint8_t bs_alter_scale;
  53     uint8_t bs_noise_bands;
  54     /** @} */
  55 } SpectrumParameters;
  56
  57 #define SBR_SYNTHESIS_BUF_SIZE ((1280-128)*2)
  58
  59 /**
  60  * Spectral Band Replication per channel data
  61  */
  62 typedef struct SBRData {
  63     /**
  64      * @name Main bitstream data variables
  65      * @{
  66      */
  67     unsigned           bs_frame_class;
  68     unsigned           bs_add_harmonic_flag;
  69     AAC_SIGNE          bs_num_env;
  70     uint8_t            bs_freq_res[7];
  71     AAC_SIGNE          bs_num_noise;
  72     uint8_t            bs_df_env[5];
  73     uint8_t            bs_df_noise[2];
  74     uint8_t            bs_invf_mode[2][5];
  75     uint8_t            bs_add_harmonic[48];
  76     unsigned           bs_amp_res;
  77     /** @} */
  78
  79     /**
  80      * @name State variables
  81      * @{
  82      */
  83     DECLARE_ALIGNED(32, INTFLOAT, synthesis_filterbank_samples)[SBR_SYNTHESIS_BUF_SIZE];
  84     DECLARE_ALIGNED(32, INTFLOAT, analysis_filterbank_samples) [1312];
  85     int                synthesis_filterbank_samples_offset;
  86     ///l_APrev and l_A
  87     int                e_a[2];
  88     ///Chirp factors
  89     INTFLOAT              bw_array[5];
  90     ///QMF values of the original signal
  91     INTFLOAT              W[2][32][32][2];
  92     ///QMF output of the HF adjustor
  93     int                Ypos;
  94     DECLARE_ALIGNED(16, INTFLOAT, Y)[2][38][64][2];
  95     DECLARE_ALIGNED(16, AAC_FLOAT, g_temp)[42][48];
  96     AAC_FLOAT          q_temp[42][48];
  97     uint8_t            s_indexmapped[8][48];
  98     ///Envelope scalefactors
  99     uint8_t            env_facs_q[6][48];
 100     AAC_FLOAT          env_facs[6][48];
 101     ///Noise scalefactors
 102     uint8_t            noise_facs_q[3][5];
 103     AAC_FLOAT          noise_facs[3][5];
 104     ///Envelope time borders
 105     uint8_t            t_env[8];
 106     ///Envelope time border of the last envelope of the previous frame
 107     uint8_t            t_env_num_env_old;
 108     ///Noise time borders
 109     uint8_t            t_q[3];
 110     unsigned           f_indexnoise;
 111     unsigned           f_indexsine;
 112     /** @} */
 113 } SBRData;
 114
 115 typedef struct SpectralBandReplication SpectralBandReplication;
 116
 117 /**
 118  * aacsbr functions pointers
 119  */
 120 typedef struct AACSBRContext {
 121     int (*sbr_lf_gen)(AACContext *ac, SpectralBandReplication *sbr,
 122                       INTFLOAT X_low[32][40][2], const INTFLOAT W[2][32][32][2],
 123                       int buf_idx);
 124     void (*sbr_hf_assemble)(INTFLOAT Y1[38][64][2],
 125                             const INTFLOAT X_high[64][40][2],
 126                             SpectralBandReplication *sbr, SBRData *ch_data,
 127                             const int e_a[2]);
 128     int (*sbr_x_gen)(SpectralBandReplication *sbr, INTFLOAT X[2][38][64],
 129                      const INTFLOAT Y0[38][64][2], const INTFLOAT Y1[38][64][2],
 130                      const INTFLOAT X_low[32][40][2], int ch);
 131     void (*sbr_hf_inverse_filter)(SBRDSPContext *dsp,
 132                                   INTFLOAT (*alpha0)[2], INTFLOAT (*alpha1)[2],
 133                                   const INTFLOAT X_low[32][40][2], int k0);
 134 } AACSBRContext;
 135
 136 /**
 137  * Spectral Band Replication
 138  */
 139 struct SpectralBandReplication {
 140     int                sample_rate;
 141     int                start;
 142     int                ready_for_dequant;
 143     int                id_aac;
 144     int                reset;
 145     SpectrumParameters spectrum_params;
 146     int                bs_amp_res_header;
 147     /**
 148      * @name Variables associated with bs_header_extra_2
 149      * @{
 150      */
 151     unsigned           bs_limiter_bands;
 152     unsigned           bs_limiter_gains;
 153     unsigned           bs_interpol_freq;
 154     unsigned           bs_smoothing_mode;
 155     /** @} */
 156     unsigned           bs_coupling;
 157     AAC_SIGNE          k[5]; ///< k0, k1, k2
 158     ///kx', and kx respectively, kx is the first QMF subband where SBR is used.
 159     ///kx' is its value from the previous frame
 160     AAC_SIGNE          kx[2];
 161     ///M' and M respectively, M is the number of QMF subbands that use SBR.
 162     AAC_SIGNE          m[2];
 163     unsigned           kx_and_m_pushed;
 164     ///The number of frequency bands in f_master
 165     AAC_SIGNE          n_master;
 166     SBRData            data[2];
 167     PSContext          ps;
 168     ///N_Low and N_High respectively, the number of frequency bands for low and high resolution
 169     AAC_SIGNE          n[2];
 170     ///Number of noise floor bands
 171     AAC_SIGNE          n_q;
 172     ///Number of limiter bands
 173     AAC_SIGNE          n_lim;
 174     ///The master QMF frequency grouping
 175     uint16_t           f_master[49];
 176     ///Frequency borders for low resolution SBR
 177     uint16_t           f_tablelow[25];
 178     ///Frequency borders for high resolution SBR
 179     uint16_t           f_tablehigh[49];
 180     ///Frequency borders for noise floors
 181     uint16_t           f_tablenoise[6];
 182     ///Frequency borders for the limiter
 183     uint16_t           f_tablelim[30];
 184     AAC_SIGNE          num_patches;
 185     uint8_t            patch_num_subbands[6];
 186     uint8_t            patch_start_subband[6];
 187     ///QMF low frequency input to the HF generator
 188     DECLARE_ALIGNED(16, INTFLOAT, X_low)[32][40][2];
 189     ///QMF output of the HF generator
 190     DECLARE_ALIGNED(16, INTFLOAT, X_high)[64][40][2];
 191     ///QMF values of the reconstructed signal
 192     DECLARE_ALIGNED(16, INTFLOAT, X)[2][2][38][64];
 193     ///Zeroth coefficient used to filter the subband signals
 194     DECLARE_ALIGNED(16, INTFLOAT, alpha0)[64][2];
 195     ///First coefficient used to filter the subband signals
 196     DECLARE_ALIGNED(16, INTFLOAT, alpha1)[64][2];
 197     ///Dequantized envelope scalefactors, remapped
 198     AAC_FLOAT          e_origmapped[7][48];
 199     ///Dequantized noise scalefactors, remapped
 200     AAC_FLOAT          q_mapped[7][48];
 201     ///Sinusoidal presence, remapped
 202     uint8_t            s_mapped[7][48];
 203     ///Estimated envelope
 204     AAC_FLOAT          e_curr[7][48];
 205     ///Amplitude adjusted noise scalefactors
 206     AAC_FLOAT          q_m[7][48];
 207     ///Sinusoidal levels
 208     AAC_FLOAT          s_m[7][48];
 209     AAC_FLOAT          gain[7][48];
 210     DECLARE_ALIGNED(32, INTFLOAT, qmf_filter_scratch)[5][64];
 211     FFTContext         mdct_ana;
 212     FFTContext         mdct;
 213     SBRDSPContext      dsp;
 214     AACSBRContext      c;
 215 };
 216
 217 #endif /* AVCODEC_SBR_H */