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

   1 /*
   2  * AAC Spectral Band Replication decoding functions
   3  * Copyright (c) 2008-2009 Robert Swain ( rob opendot cl )
   4  * Copyright (c) 2009-2010 Alex Converse <alex.converse@gmail.com>
   5  *
   6  * This file is part of Libav.
   7  *
   8  * Libav is free software; you can redistribute it and/or
   9  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
  10  * License as published by the Free Software Foundation; either
  11  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  12  *
  13  * Libav is distributed in the hope that it will be useful,
  14  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  15  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  16  * Lesser General Public License for more details.
  17  *
  18  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  19  * License along with Libav; if not, write to the Free Software
  20  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  21  */
  22
  23 #include "config.h"
  24 #include "libavutil/attributes.h"
  25 #include "libavutil/intfloat.h"
  26 #include "sbrdsp.h"
  27
  28 static void sbr_sum64x5_c(float *z)
  29 {
  30     int k;
  31     for (k = 0; k < 64; k++) {
  32         float f = z[k] + z[k + 64] + z[k + 128] + z[k + 192] + z[k + 256];
  33         z[k] = f;
  34     }
  35 }
  36
  37 static float sbr_sum_square_c(float (*x)[2], int n)
  38 {
  39     float sum0 = 0.0f, sum1 = 0.0f;
  40     int i;
  41
  42     for (i = 0; i < n; i += 2)
  43     {
  44         sum0 += x[i + 0][0] * x[i + 0][0];
  45         sum1 += x[i + 0][1] * x[i + 0][1];
  46         sum0 += x[i + 1][0] * x[i + 1][0];
  47         sum1 += x[i + 1][1] * x[i + 1][1];
  48     }
  49
  50     return sum0 + sum1;
  51 }
  52
  53 static void sbr_neg_odd_64_c(float *x)
  54 {
  55     union av_intfloat32 *xi = (union av_intfloat32*) x;
  56     int i;
  57     for (i = 1; i < 64; i += 4) {
  58         xi[i + 0].i ^= 1U << 31;
  59         xi[i + 2].i ^= 1U << 31;
  60     }
  61 }
  62
  63 static void sbr_qmf_pre_shuffle_c(float *z)
  64 {
  65     union av_intfloat32 *zi = (union av_intfloat32*) z;
  66     int k;
  67     zi[64].i = zi[0].i;
  68     zi[65].i = zi[1].i;
  69     for (k = 1; k < 31; k += 2) {
  70         zi[64 + 2 * k + 0].i = zi[64 - k].i ^ (1U << 31);
  71         zi[64 + 2 * k + 1].i = zi[ k + 1].i;
  72         zi[64 + 2 * k + 2].i = zi[63 - k].i ^ (1U << 31);
  73         zi[64 + 2 * k + 3].i = zi[ k + 2].i;
  74     }
  75     zi[64 + 2 * 31 + 0].i = zi[64 - 31].i ^ (1U << 31);
  76     zi[64 + 2 * 31 + 1].i = zi[31 +  1].i;
  77 }
  78
  79 static void sbr_qmf_post_shuffle_c(float W[32][2], const float *z)
  80 {
  81     const union av_intfloat32 *zi = (const union av_intfloat32*) z;
  82     union av_intfloat32 *Wi       = (union av_intfloat32*) W;
  83     int k;
  84     for (k = 0; k < 32; k += 2) {
  85         Wi[2 * k + 0].i = zi[63 - k].i ^ (1U << 31);
  86         Wi[2 * k + 1].i = zi[ k + 0].i;
  87         Wi[2 * k + 2].i = zi[62 - k].i ^ (1U << 31);
  88         Wi[2 * k + 3].i = zi[ k + 1].i;
  89     }
  90 }
  91
  92 static void sbr_qmf_deint_neg_c(float *v, const float *src)
  93 {
  94     const union av_intfloat32 *si = (const union av_intfloat32*)src;
  95     union av_intfloat32 *vi = (union av_intfloat32*)v;
  96     int i;
  97     for (i = 0; i < 32; i++) {
  98         vi[     i].i = si[63 - 2 * i    ].i;
  99         vi[63 - i].i = si[63 - 2 * i - 1].i ^ (1U << 31);
 100     }
 101 }
 102
 103 static void sbr_qmf_deint_bfly_c(float *v, const float *src0, const float *src1)
 104 {
 105     int i;
 106     for (i = 0; i < 64; i++) {
 107         v[      i] = src0[i] - src1[63 - i];
 108         v[127 - i] = src0[i] + src1[63 - i];
 109     }
 110 }
 111
 112
 113 #if 0
 114     /* This code is slower because it multiplies memory accesses.
 115      * It is left for educational purposes and because it may offer
 116      * a better reference for writing arch-specific DSP functions. */
 117 static av_always_inline void autocorrelate(const float x[40][2],
 118                                            float phi[3][2][2], int lag)
 119 {
 120     int i;
 121     float real_sum = 0.0f;
 122     float imag_sum = 0.0f;
 123     if (lag) {
 124         for (i = 1; i < 38; i++) {
 125             real_sum += x[i][0] * x[i+lag][0] + x[i][1] * x[i+lag][1];
 126             imag_sum += x[i][0] * x[i+lag][1] - x[i][1] * x[i+lag][0];
 127         }
 128         phi[2-lag][1][0] = real_sum + x[ 0][0] * x[lag][0] + x[ 0][1] * x[lag][1];
 129         phi[2-lag][1][1] = imag_sum + x[ 0][0] * x[lag][1] - x[ 0][1] * x[lag][0];
 130         if (lag == 1) {
 131             phi[0][0][0] = real_sum + x[38][0] * x[39][0] + x[38][1] * x[39][1];
 132             phi[0][0][1] = imag_sum + x[38][0] * x[39][1] - x[38][1] * x[39][0];
 133         }
 134     } else {
 135         for (i = 1; i < 38; i++) {
 136             real_sum += x[i][0] * x[i][0] + x[i][1] * x[i][1];
 137         }
 138         phi[2][1][0] = real_sum + x[ 0][0] * x[ 0][0] + x[ 0][1] * x[ 0][1];
 139         phi[1][0][0] = real_sum + x[38][0] * x[38][0] + x[38][1] * x[38][1];
 140     }
 141 }
 142
 143 static void sbr_autocorrelate_c(const float x[40][2], float phi[3][2][2])
 144 {
 145     autocorrelate(x, phi, 0);
 146     autocorrelate(x, phi, 1);
 147     autocorrelate(x, phi, 2);
 148 }
 149 #else
 150 static void sbr_autocorrelate_c(const float x[40][2], float phi[3][2][2])
 151 {
 152     float real_sum2 = x[0][0] * x[2][0] + x[0][1] * x[2][1];
 153     float imag_sum2 = x[0][0] * x[2][1] - x[0][1] * x[2][0];
 154     float real_sum1 = 0.0f, imag_sum1 = 0.0f, real_sum0 = 0.0f;
 155     int   i;
 156     for (i = 1; i < 38; i++) {
 157         real_sum0 += x[i][0] * x[i    ][0] + x[i][1] * x[i    ][1];
 158         real_sum1 += x[i][0] * x[i + 1][0] + x[i][1] * x[i + 1][1];
 159         imag_sum1 += x[i][0] * x[i + 1][1] - x[i][1] * x[i + 1][0];
 160         real_sum2 += x[i][0] * x[i + 2][0] + x[i][1] * x[i + 2][1];
 161         imag_sum2 += x[i][0] * x[i + 2][1] - x[i][1] * x[i + 2][0];
 162     }
 163     phi[2 - 2][1][0] = real_sum2;
 164     phi[2 - 2][1][1] = imag_sum2;
 165     phi[2    ][1][0] = real_sum0 + x[ 0][0] * x[ 0][0] + x[ 0][1] * x[ 0][1];
 166     phi[1    ][0][0] = real_sum0 + x[38][0] * x[38][0] + x[38][1] * x[38][1];
 167     phi[2 - 1][1][0] = real_sum1 + x[ 0][0] * x[ 1][0] + x[ 0][1] * x[ 1][1];
 168     phi[2 - 1][1][1] = imag_sum1 + x[ 0][0] * x[ 1][1] - x[ 0][1] * x[ 1][0];
 169     phi[0    ][0][0] = real_sum1 + x[38][0] * x[39][0] + x[38][1] * x[39][1];
 170     phi[0    ][0][1] = imag_sum1 + x[38][0] * x[39][1] - x[38][1] * x[39][0];
 171 #endif
 172 }
 173
 174 static void sbr_hf_gen_c(float (*X_high)[2], const float (*X_low)[2],
 175                          const float alpha0[2], const float alpha1[2],
 176                          float bw, int start, int end)
 177 {
 178     float alpha[4];
 179     int i;
 180
 181     alpha[0] = alpha1[0] * bw * bw;
 182     alpha[1] = alpha1[1] * bw * bw;
 183     alpha[2] = alpha0[0] * bw;
 184     alpha[3] = alpha0[1] * bw;
 185
 186     for (i = start; i < end; i++) {
 187         X_high[i][0] =
 188             X_low[i - 2][0] * alpha[0] -
 189             X_low[i - 2][1] * alpha[1] +
 190             X_low[i - 1][0] * alpha[2] -
 191             X_low[i - 1][1] * alpha[3] +
 192             X_low[i][0];
 193         X_high[i][1] =
 194             X_low[i - 2][1] * alpha[0] +
 195             X_low[i - 2][0] * alpha[1] +
 196             X_low[i - 1][1] * alpha[2] +
 197             X_low[i - 1][0] * alpha[3] +
 198             X_low[i][1];
 199     }
 200 }
 201
 202 static void sbr_hf_g_filt_c(float (*Y)[2], const float (*X_high)[40][2],
 203                             const float *g_filt, int m_max, intptr_t ixh)
 204 {
 205     int m;
 206
 207     for (m = 0; m < m_max; m++) {
 208         Y[m][0] = X_high[m][ixh][0] * g_filt[m];
 209         Y[m][1] = X_high[m][ixh][1] * g_filt[m];
 210     }
 211 }
 212
 213 static av_always_inline void sbr_hf_apply_noise(float (*Y)[2],
 214                                                 const float *s_m,
 215                                                 const float *q_filt,
 216                                                 int noise,
 217                                                 float phi_sign0,
 218                                                 float phi_sign1,
 219                                                 int m_max)
 220 {
 221     int m;
 222
 223     for (m = 0; m < m_max; m++) {
 224         float y0 = Y[m][0];
 225         float y1 = Y[m][1];
 226         noise = (noise + 1) & 0x1ff;
 227         if (s_m[m]) {
 228             y0 += s_m[m] * phi_sign0;
 229             y1 += s_m[m] * phi_sign1;
 230         } else {
 231             y0 += q_filt[m] * ff_sbr_noise_table[noise][0];
 232             y1 += q_filt[m] * ff_sbr_noise_table[noise][1];
 233         }
 234         Y[m][0] = y0;
 235         Y[m][1] = y1;
 236         phi_sign1 = -phi_sign1;
 237     }
 238 }
 239
 240 static void sbr_hf_apply_noise_0(float (*Y)[2], const float *s_m,
 241                                  const float *q_filt, int noise,
 242                                  int kx, int m_max)
 243 {
 244     sbr_hf_apply_noise(Y, s_m, q_filt, noise, 1.0, 0.0, m_max);
 245 }
 246
 247 static void sbr_hf_apply_noise_1(float (*Y)[2], const float *s_m,
 248                                  const float *q_filt, int noise,
 249                                  int kx, int m_max)
 250 {
 251     float phi_sign = 1 - 2 * (kx & 1);
 252     sbr_hf_apply_noise(Y, s_m, q_filt, noise, 0.0, phi_sign, m_max);
 253 }
 254
 255 static void sbr_hf_apply_noise_2(float (*Y)[2], const float *s_m,
 256                                  const float *q_filt, int noise,
 257                                  int kx, int m_max)
 258 {
 259     sbr_hf_apply_noise(Y, s_m, q_filt, noise, -1.0, 0.0, m_max);
 260 }
 261
 262 static void sbr_hf_apply_noise_3(float (*Y)[2], const float *s_m,
 263                                  const float *q_filt, int noise,
 264                                  int kx, int m_max)
 265 {
 266     float phi_sign = 1 - 2 * (kx & 1);
 267     sbr_hf_apply_noise(Y, s_m, q_filt, noise, 0.0, -phi_sign, m_max);
 268 }
 269
 270 av_cold void ff_sbrdsp_init(SBRDSPContext *s)
 271 {
 272     s->sum64x5 = sbr_sum64x5_c;
 273     s->sum_square = sbr_sum_square_c;
 274     s->neg_odd_64 = sbr_neg_odd_64_c;
 275     s->qmf_pre_shuffle = sbr_qmf_pre_shuffle_c;
 276     s->qmf_post_shuffle = sbr_qmf_post_shuffle_c;
 277     s->qmf_deint_neg = sbr_qmf_deint_neg_c;
 278     s->qmf_deint_bfly = sbr_qmf_deint_bfly_c;
 279     s->autocorrelate = sbr_autocorrelate_c;
 280     s->hf_gen = sbr_hf_gen_c;
 281     s->hf_g_filt = sbr_hf_g_filt_c;
 282
 283     s->hf_apply_noise[0] = sbr_hf_apply_noise_0;
 284     s->hf_apply_noise[1] = sbr_hf_apply_noise_1;
 285     s->hf_apply_noise[2] = sbr_hf_apply_noise_2;
 286     s->hf_apply_noise[3] = sbr_hf_apply_noise_3;
 287
 288     if (ARCH_ARM)
 289         ff_sbrdsp_init_arm(s);
 290     if (ARCH_X86)
 291         ff_sbrdsp_init_x86(s);
 292 }