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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  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
  34 #include "libavutil/mem_internal.h"
  35
  36 #include "fft.h"
  37 #include "aacps.h"
  38 #include "sbrdsp.h"
  39
  40 typedef struct AACContext AACContext;
  41
  42 /**
  43  * Spectral Band Replication header - spectrum parameters that invoke a reset if they differ from the previous header.
  44  */
  45 typedef struct SpectrumParameters {
  46     uint8_t bs_start_freq;
  47     uint8_t bs_stop_freq;
  48     uint8_t bs_xover_band;
  49
  50     /**
  51      * @name Variables associated with bs_header_extra_1
  52      * @{
  53      */
  54     uint8_t bs_freq_scale;
  55     uint8_t bs_alter_scale;
  56     uint8_t bs_noise_bands;
  57     /** @} */
  58 } SpectrumParameters;
  59
  60 #define SBR_SYNTHESIS_BUF_SIZE ((1280-128)*2)
  61
  62 /**
  63  * Spectral Band Replication per channel data
  64  */
  65 typedef struct SBRData {
  66     /**
  67      * @name Main bitstream data variables
  68      * @{
  69      */
  70     unsigned           bs_frame_class;
  71     unsigned           bs_add_harmonic_flag;
  72     AAC_SIGNE          bs_num_env;
  73     uint8_t            bs_freq_res[7];
  74     AAC_SIGNE          bs_num_noise;
  75     uint8_t            bs_df_env[5];
  76     uint8_t            bs_df_noise[2];
  77     uint8_t            bs_invf_mode[2][5];
  78     uint8_t            bs_add_harmonic[48];
  79     unsigned           bs_amp_res;
  80     /** @} */
  81
  82     /**
  83      * @name State variables
  84      * @{
  85      */
  86     DECLARE_ALIGNED(32, INTFLOAT, synthesis_filterbank_samples)[SBR_SYNTHESIS_BUF_SIZE];
  87     DECLARE_ALIGNED(32, INTFLOAT, analysis_filterbank_samples) [1312];
  88     int                synthesis_filterbank_samples_offset;
  89     ///l_APrev and l_A
  90     int                e_a[2];
  91     ///Chirp factors
  92     INTFLOAT              bw_array[5];
  93     ///QMF values of the original signal
  94     INTFLOAT              W[2][32][32][2];
  95     ///QMF output of the HF adjustor
  96     int                Ypos;
  97     DECLARE_ALIGNED(16, INTFLOAT, Y)[2][38][64][2];
  98     DECLARE_ALIGNED(16, AAC_FLOAT, g_temp)[42][48];
  99     AAC_FLOAT          q_temp[42][48];
 100     uint8_t            s_indexmapped[8][48];
 101     ///Envelope scalefactors
 102     uint8_t            env_facs_q[6][48];
 103     AAC_FLOAT          env_facs[6][48];
 104     ///Noise scalefactors
 105     uint8_t            noise_facs_q[3][5];
 106     AAC_FLOAT          noise_facs[3][5];
 107     ///Envelope time borders
 108     uint8_t            t_env[8];
 109     ///Envelope time border of the last envelope of the previous frame
 110     uint8_t            t_env_num_env_old;
 111     ///Noise time borders
 112     uint8_t            t_q[3];
 113     unsigned           f_indexnoise;
 114     unsigned           f_indexsine;
 115     /** @} */
 116 } SBRData;
 117
 118 typedef struct SpectralBandReplication SpectralBandReplication;
 119
 120 /**
 121  * aacsbr functions pointers
 122  */
 123 typedef struct AACSBRContext {
 124     int (*sbr_lf_gen)(AACContext *ac, SpectralBandReplication *sbr,
 125                       INTFLOAT X_low[32][40][2], const INTFLOAT W[2][32][32][2],
 126                       int buf_idx);
 127     void (*sbr_hf_assemble)(INTFLOAT Y1[38][64][2],
 128                             const INTFLOAT X_high[64][40][2],
 129                             SpectralBandReplication *sbr, SBRData *ch_data,
 130                             const int e_a[2]);
 131     int (*sbr_x_gen)(SpectralBandReplication *sbr, INTFLOAT X[2][38][64],
 132                      const INTFLOAT Y0[38][64][2], const INTFLOAT Y1[38][64][2],
 133                      const INTFLOAT X_low[32][40][2], int ch);
 134     void (*sbr_hf_inverse_filter)(SBRDSPContext *dsp,
 135                                   INTFLOAT (*alpha0)[2], INTFLOAT (*alpha1)[2],
 136                                   const INTFLOAT X_low[32][40][2], int k0);
 137 } AACSBRContext;
 138
 139 /**
 140  * Spectral Band Replication
 141  */
 142 struct SpectralBandReplication {
 143     int                sample_rate;
 144     int                start;
 145     int                ready_for_dequant;
 146     int                id_aac;
 147     int                reset;
 148     SpectrumParameters spectrum_params;
 149     int                bs_amp_res_header;
 150     /**
 151      * @name Variables associated with bs_header_extra_2
 152      * @{
 153      */
 154     unsigned           bs_limiter_bands;
 155     unsigned           bs_limiter_gains;
 156     unsigned           bs_interpol_freq;
 157     unsigned           bs_smoothing_mode;
 158     /** @} */
 159     unsigned           bs_coupling;
 160     AAC_SIGNE          k[5]; ///< k0, k1, k2
 161     ///kx', and kx respectively, kx is the first QMF subband where SBR is used.
 162     ///kx' is its value from the previous frame
 163     AAC_SIGNE          kx[2];
 164     ///M' and M respectively, M is the number of QMF subbands that use SBR.
 165     AAC_SIGNE          m[2];
 166     unsigned           kx_and_m_pushed;
 167     ///The number of frequency bands in f_master
 168     AAC_SIGNE          n_master;
 169     SBRData            data[2];
 170     PSContext          ps;
 171     ///N_Low and N_High respectively, the number of frequency bands for low and high resolution
 172     AAC_SIGNE          n[2];
 173     ///Number of noise floor bands
 174     AAC_SIGNE          n_q;
 175     ///Number of limiter bands
 176     AAC_SIGNE          n_lim;
 177     ///The master QMF frequency grouping
 178     uint16_t           f_master[49];
 179     ///Frequency borders for low resolution SBR
 180     uint16_t           f_tablelow[25];
 181     ///Frequency borders for high resolution SBR
 182     uint16_t           f_tablehigh[49];
 183     ///Frequency borders for noise floors
 184     uint16_t           f_tablenoise[6];
 185     ///Frequency borders for the limiter
 186     uint16_t           f_tablelim[30];
 187     AAC_SIGNE          num_patches;
 188     uint8_t            patch_num_subbands[6];
 189     uint8_t            patch_start_subband[6];
 190     ///QMF low frequency input to the HF generator
 191     DECLARE_ALIGNED(16, INTFLOAT, X_low)[32][40][2];
 192     ///QMF output of the HF generator
 193     DECLARE_ALIGNED(16, INTFLOAT, X_high)[64][40][2];
 194     ///QMF values of the reconstructed signal
 195     DECLARE_ALIGNED(16, INTFLOAT, X)[2][2][38][64];
 196     ///Zeroth coefficient used to filter the subband signals
 197     DECLARE_ALIGNED(16, INTFLOAT, alpha0)[64][2];
 198     ///First coefficient used to filter the subband signals
 199     DECLARE_ALIGNED(16, INTFLOAT, alpha1)[64][2];
 200     ///Dequantized envelope scalefactors, remapped
 201     AAC_FLOAT          e_origmapped[7][48];
 202     ///Dequantized noise scalefactors, remapped
 203     AAC_FLOAT          q_mapped[7][48];
 204     ///Sinusoidal presence, remapped
 205     uint8_t            s_mapped[7][48];
 206     ///Estimated envelope
 207     AAC_FLOAT          e_curr[7][48];
 208     ///Amplitude adjusted noise scalefactors
 209     AAC_FLOAT          q_m[7][48];
 210     ///Sinusoidal levels
 211     AAC_FLOAT          s_m[7][48];
 212     AAC_FLOAT          gain[7][48];
 213     DECLARE_ALIGNED(32, INTFLOAT, qmf_filter_scratch)[5][64];
 214     FFTContext         mdct_ana;
 215     FFTContext         mdct;
 216     SBRDSPContext      dsp;
 217     AACSBRContext      c;
 218 };
 219
 220 #endif /* AVCODEC_SBR_H */