git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavcodec/sbrdsp_fixed.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 FFmpeg.
   7  *
   8  * FFmpeg 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  * FFmpeg 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 FFmpeg; if not, write to the Free Software
  20  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  21  *
  22  * Note: Rounding-to-nearest used unless otherwise stated
  23  *
  24  */
  25
  26 #define USE_FIXED 1
  27
  28 #include "aac.h"
  29 #include "config.h"
  30 #include "libavutil/attributes.h"
  31 #include "libavutil/intfloat.h"
  32 #include "sbrdsp.h"
  33
  34 static SoftFloat sbr_sum_square_c(int (*x)[2], int n)
  35 {
  36     SoftFloat ret;
  37     uint64_t accu, round;
  38     uint64_t accu0 = 0, accu1 = 0, accu2 = 0, accu3 = 0;
  39     int i, nz, nz0;
  40     unsigned u;
  41
  42     for (i = 0; i < n; i += 2) {
  43         // Larger values are inavlid and could cause overflows of accu.
  44         av_assert2(FFABS(x[i + 0][0]) >> 30 == 0);
  45         accu0 += (int64_t)x[i + 0][0] * x[i + 0][0];
  46         av_assert2(FFABS(x[i + 0][1]) >> 30 == 0);
  47         accu1 += (int64_t)x[i + 0][1] * x[i + 0][1];
  48         av_assert2(FFABS(x[i + 1][0]) >> 30 == 0);
  49         accu2 += (int64_t)x[i + 1][0] * x[i + 1][0];
  50         av_assert2(FFABS(x[i + 1][1]) >> 30 == 0);
  51         accu3 += (int64_t)x[i + 1][1] * x[i + 1][1];
  52     }
  53
  54     nz0 = 15;
  55     while ((accu0|accu1|accu2|accu3) >> 62) {
  56         accu0 >>= 1;
  57         accu1 >>= 1;
  58         accu2 >>= 1;
  59         accu3 >>= 1;
  60         nz0 --;
  61     }
  62     accu = accu0 + accu1 + accu2 + accu3;
  63
  64     u = accu >> 32;
  65     if (u) {
  66         nz = 33;
  67         while (u < 0x80000000U) {
  68             u <<= 1;
  69             nz--;
  70         }
  71     } else
  72         nz = 1;
  73
  74     round = 1ULL << (nz-1);
  75     u = ((accu + round) >> nz);
  76     u >>= 1;
  77     ret = av_int2sf(u, nz0 - nz);
  78
  79     return ret;
  80 }
  81
  82 static void sbr_neg_odd_64_c(int *x)
  83 {
  84     int i;
  85     for (i = 1; i < 64; i += 2)
  86         x[i] = -x[i];
  87 }
  88
  89 static void sbr_qmf_pre_shuffle_c(int *z)
  90 {
  91     int k;
  92     z[64] = z[0];
  93     z[65] = z[1];
  94     for (k = 1; k < 32; k++) {
  95         z[64+2*k  ] = -z[64 - k];
  96         z[64+2*k+1] =  z[ k + 1];
  97     }
  98 }
  99
 100 static void sbr_qmf_post_shuffle_c(int W[32][2], const int *z)
 101 {
 102     int k;
 103     for (k = 0; k < 32; k++) {
 104         W[k][0] = -z[63-k];
 105         W[k][1] = z[k];
 106     }
 107 }
 108
 109 static void sbr_qmf_deint_neg_c(int *v, const int *src)
 110 {
 111     int i;
 112     for (i = 0; i < 32; i++) {
 113         v[     i] = ( src[63 - 2*i    ] + 0x10) >> 5;
 114         v[63 - i] = (-src[63 - 2*i - 1] + 0x10) >> 5;
 115     }
 116 }
 117
 118 static av_always_inline SoftFloat autocorr_calc(int64_t accu)
 119 {
 120         int nz, mant, expo;
 121         unsigned round;
 122         int i = (int)(accu >> 32);
 123         if (i == 0) {
 124             nz = 1;
 125         } else {
 126             nz = 0;
 127             while (FFABS(i) < 0x40000000) {
 128                 i *= 2;
 129                 nz++;
 130             }
 131             nz = 32-nz;
 132         }
 133
 134         round = 1U << (nz-1);
 135         mant = (int)((accu + round) >> nz);
 136         mant = (mant + 0x40)>>7;
 137         mant *= 64;
 138         expo = nz + 15;
 139         return av_int2sf(mant, 30 - expo);
 140 }
 141
 142 static av_always_inline void autocorrelate(const int x[40][2], SoftFloat phi[3][2][2], int lag)
 143 {
 144     int i;
 145     int64_t real_sum, imag_sum;
 146     int64_t accu_re = 0, accu_im = 0;
 147
 148     if (lag) {
 149         for (i = 1; i < 38; i++) {
 150             accu_re += (int64_t)x[i][0] * x[i+lag][0];
 151             accu_re += (int64_t)x[i][1] * x[i+lag][1];
 152             accu_im += (int64_t)x[i][0] * x[i+lag][1];
 153             accu_im -= (int64_t)x[i][1] * x[i+lag][0];
 154         }
 155
 156         real_sum = accu_re;
 157         imag_sum = accu_im;
 158
 159         accu_re += (int64_t)x[ 0][0] * x[lag][0];
 160         accu_re += (int64_t)x[ 0][1] * x[lag][1];
 161         accu_im += (int64_t)x[ 0][0] * x[lag][1];
 162         accu_im -= (int64_t)x[ 0][1] * x[lag][0];
 163
 164         phi[2-lag][1][0] = autocorr_calc(accu_re);
 165         phi[2-lag][1][1] = autocorr_calc(accu_im);
 166
 167         if (lag == 1) {
 168             accu_re = real_sum;
 169             accu_im = imag_sum;
 170             accu_re += (int64_t)x[38][0] * x[39][0];
 171             accu_re += (int64_t)x[38][1] * x[39][1];
 172             accu_im += (int64_t)x[38][0] * x[39][1];
 173             accu_im -= (int64_t)x[38][1] * x[39][0];
 174
 175             phi[0][0][0] = autocorr_calc(accu_re);
 176             phi[0][0][1] = autocorr_calc(accu_im);
 177         }
 178     } else {
 179         for (i = 1; i < 38; i++) {
 180             accu_re += (int64_t)x[i][0] * x[i][0];
 181             accu_re += (int64_t)x[i][1] * x[i][1];
 182         }
 183         real_sum = accu_re;
 184         accu_re += (int64_t)x[ 0][0] * x[ 0][0];
 185         accu_re += (int64_t)x[ 0][1] * x[ 0][1];
 186
 187         phi[2][1][0] = autocorr_calc(accu_re);
 188
 189         accu_re = real_sum;
 190         accu_re += (int64_t)x[38][0] * x[38][0];
 191         accu_re += (int64_t)x[38][1] * x[38][1];
 192
 193         phi[1][0][0] = autocorr_calc(accu_re);
 194     }
 195 }
 196
 197 static void sbr_autocorrelate_c(const int x[40][2], SoftFloat phi[3][2][2])
 198 {
 199     autocorrelate(x, phi, 0);
 200     autocorrelate(x, phi, 1);
 201     autocorrelate(x, phi, 2);
 202 }
 203
 204 static void sbr_hf_gen_c(int (*X_high)[2], const int (*X_low)[2],
 205                        const int alpha0[2], const int alpha1[2],
 206                        int bw, int start, int end)
 207 {
 208     int alpha[4];
 209     int i;
 210     int64_t accu;
 211
 212     accu = (int64_t)alpha0[0] * bw;
 213     alpha[2] = (int)((accu + 0x40000000) >> 31);
 214     accu = (int64_t)alpha0[1] * bw;
 215     alpha[3] = (int)((accu + 0x40000000) >> 31);
 216     accu = (int64_t)bw * bw;
 217     bw = (int)((accu + 0x40000000) >> 31);
 218     accu = (int64_t)alpha1[0] * bw;
 219     alpha[0] = (int)((accu + 0x40000000) >> 31);
 220     accu = (int64_t)alpha1[1] * bw;
 221     alpha[1] = (int)((accu + 0x40000000) >> 31);
 222
 223     for (i = start; i < end; i++) {
 224         accu  = (int64_t)X_low[i][0] * 0x20000000;
 225         accu += (int64_t)X_low[i - 2][0] * alpha[0];
 226         accu -= (int64_t)X_low[i - 2][1] * alpha[1];
 227         accu += (int64_t)X_low[i - 1][0] * alpha[2];
 228         accu -= (int64_t)X_low[i - 1][1] * alpha[3];
 229         X_high[i][0] = (int)((accu + 0x10000000) >> 29);
 230
 231         accu  = (int64_t)X_low[i][1] * 0x20000000;
 232         accu += (int64_t)X_low[i - 2][1] * alpha[0];
 233         accu += (int64_t)X_low[i - 2][0] * alpha[1];
 234         accu += (int64_t)X_low[i - 1][1] * alpha[2];
 235         accu += (int64_t)X_low[i - 1][0] * alpha[3];
 236         X_high[i][1] = (int)((accu + 0x10000000) >> 29);
 237     }
 238 }
 239
 240 static void sbr_hf_g_filt_c(int (*Y)[2], const int (*X_high)[40][2],
 241                           const SoftFloat *g_filt, int m_max, intptr_t ixh)
 242 {
 243     int m;
 244     int64_t accu;
 245
 246     for (m = 0; m < m_max; m++) {
 247         int64_t r = 1LL << (22-g_filt[m].exp);
 248         accu = (int64_t)X_high[m][ixh][0] * ((g_filt[m].mant + 0x40)>>7);
 249         Y[m][0] = (int)((accu + r) >> (23-g_filt[m].exp));
 250
 251         accu = (int64_t)X_high[m][ixh][1] * ((g_filt[m].mant + 0x40)>>7);
 252         Y[m][1] = (int)((accu + r) >> (23-g_filt[m].exp));
 253     }
 254 }
 255
 256 static av_always_inline int sbr_hf_apply_noise(int (*Y)[2],
 257                                                 const SoftFloat *s_m,
 258                                                 const SoftFloat *q_filt,
 259                                                 int noise,
 260                                                 int phi_sign0,
 261                                                 int phi_sign1,
 262                                                 int m_max)
 263 {
 264     int m;
 265
 266     for (m = 0; m < m_max; m++) {
 267         int y0 = Y[m][0];
 268         int y1 = Y[m][1];
 269         noise = (noise + 1) & 0x1ff;
 270         if (s_m[m].mant) {
 271             int shift, round;
 272
 273             shift = 22 - s_m[m].exp;
 274             if (shift < 1) {
 275                 av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Overflow in sbr_hf_apply_noise, shift=%d\n", shift);
 276                 return AVERROR(ERANGE);
 277             } else if (shift < 30) {
 278                 round = 1 << (shift-1);
 279                 y0 += (s_m[m].mant * phi_sign0 + round) >> shift;
 280                 y1 += (s_m[m].mant * phi_sign1 + round) >> shift;
 281             }
 282         } else {
 283             int shift, round, tmp;
 284             int64_t accu;
 285
 286             shift = 22 - q_filt[m].exp;
 287             if (shift < 1) {
 288                 av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Overflow in sbr_hf_apply_noise, shift=%d\n", shift);
 289                 return AVERROR(ERANGE);
 290             } else if (shift < 30) {
 291                 round = 1 << (shift-1);
 292
 293                 accu = (int64_t)q_filt[m].mant * ff_sbr_noise_table_fixed[noise][0];
 294                 tmp = (int)((accu + 0x40000000) >> 31);
 295                 y0 += (tmp + round) >> shift;
 296
 297                 accu = (int64_t)q_filt[m].mant * ff_sbr_noise_table_fixed[noise][1];
 298                 tmp = (int)((accu + 0x40000000) >> 31);
 299                 y1 += (tmp + round) >> shift;
 300             }
 301         }
 302         Y[m][0] = y0;
 303         Y[m][1] = y1;
 304         phi_sign1 = -phi_sign1;
 305     }
 306     return 0;
 307 }
 308
 309 #include "sbrdsp_template.c"