]> git.sesse.net Git - ffmpeg/blobdiff - libavcodec/ra144.c
Rename var
[ffmpeg] / libavcodec / ra144.c
index e0b43c1870960d83371730c49b0e9afbcdf5a037..200000600b46f36fe92efafbe789aac478f6deaa 100644 (file)
 
 /* internal globals */
 typedef struct {
-    unsigned int     oldval;
-    unsigned int     gbuf1[4];
-    unsigned short   gbuf2[4][30];
-    unsigned int    *decptr;                /* decoder ptr */
+    unsigned int     old_energy;        ///< previous frame energy
 
     /* the swapped buffers */
-    unsigned int     swapbuffers[4][10];
-    unsigned int    *swapbuf1;
-    unsigned int    *swapbuf2;
-    unsigned int    *swapbuf1alt;
-    unsigned int    *swapbuf2alt;
+    unsigned int     lpc_tables[4][10];
+    unsigned int    *lpc_refl;          ///< LPC reflection coefficients
+    unsigned int    *lpc_coef;          ///< LPC coefficients
+    unsigned int    *lpc_refl_old;      ///< previous frame LPC reflection coefs
+    unsigned int    *lpc_coef_old;      ///< previous frame LPC coefficients
 
     unsigned int buffer[5];
-    unsigned short int buffer_2[148];
-} Real144_internal;
+    uint16_t adapt_cb[148];             ///< adaptive codebook
+} RA144Context;
 
 static int ra144_decode_init(AVCodecContext * avctx)
 {
-    Real144_internal *glob = avctx->priv_data;
+    RA144Context *ractx = avctx->priv_data;
 
-    glob->swapbuf1    = glob->swapbuffers[0];
-    glob->swapbuf2    = glob->swapbuffers[1];
-    glob->swapbuf1alt = glob->swapbuffers[2];
-    glob->swapbuf2alt = glob->swapbuffers[3];
+    ractx->lpc_refl     = ractx->lpc_tables[0];
+    ractx->lpc_coef     = ractx->lpc_tables[1];
+    ractx->lpc_refl_old = ractx->lpc_tables[2];
+    ractx->lpc_coef_old = ractx->lpc_tables[3];
 
     return 0;
 }
 
-/* lookup square roots in table */
+/**
+ * Evaluate sqrt(x << 24). x must fit in 20 bits. This value is evaluated in an
+ * odd way to make the output identical to the binary decoder.
+ */
 static int t_sqrt(unsigned int x)
 {
     int s = 0;
@@ -71,29 +71,32 @@ static int t_sqrt(unsigned int x)
     return (ff_sqrt(x << 20) << s) << 2;
 }
 
-/* do 'voice' */
-static void do_voice(const int *a1, int *a2)
+/**
+ * Evaluate the LPC filter coefficients from the reflection coefficients.
+ * Does the inverse of the eval_refl() function.
+ */
+static void eval_coefs(const int *refl, int *coefs)
 {
     int buffer[10];
     int *b1 = buffer;
-    int *b2 = a2;
+    int *b2 = coefs;
     int x, y;
 
     for (x=0; x < 10; x++) {
-        b1[x] = a1[x] << 4;
+        b1[x] = refl[x] << 4;
 
         for (y=0; y < x; y++)
-            b1[y] = ((a1[x] * b2[x-y-1]) >> 12) + b2[y];
+            b1[y] = ((refl[x] * b2[x-y-1]) >> 12) + b2[y];
 
         FFSWAP(int *, b1, b2);
     }
 
     for (x=0; x < 10; x++)
-        a2[x] >>= 4;
+        coefs[x] >>= 4;
 }
 
 /* rotate block */
-static void rotate_block(const short *source, short *target, int offset)
+static void rotate_block(const int16_t *source, int16_t *target, int offset)
 {
     int i=0, k=0;
     source += BUFFERSIZE - offset;
@@ -107,7 +110,7 @@ static void rotate_block(const short *source, short *target, int offset)
 }
 
 /* inverse root mean square */
-static int irms(const short *data, int factor)
+static int irms(const int16_t *data, int factor)
 {
     unsigned int i, sum = 0;
 
@@ -121,62 +124,54 @@ static int irms(const short *data, int factor)
 }
 
 /* multiply/add wavetable */
-static void add_wav(int n, int f, int m1, int m2, int m3, const short *s1,
-                    const short *s2, const short *s3, short *dest)
+static void add_wav(int n, int skip_first, int *m, const int16_t *s1,
+                    const int8_t *s2, const int8_t *s3, int16_t *dest)
 {
-    int a = 0;
-    int b, c, i;
-    const short *ptr, *ptr2;
-
-    ptr  = wavtable1[n];
-    ptr2 = wavtable2[n];
-
-    if (f)
-        a = (ptr[0] * m1) >> (ptr2[0] + 1);
+    int i;
+    int v[3];
 
-    b = (ptr[1] * m2) >> (ptr2[1] + 1);
-    c = (ptr[2] * m3) >> (ptr2[2] + 1);
+    v[0] = 0;
+    for (i=!skip_first; i<3; i++)
+        v[i] = (wavtable1[n][i] * m[i]) >> (wavtable2[n][i] + 1);
 
     for (i=0; i < BLOCKSIZE; i++)
-        dest[i] = ((*(s1++)) * a + (*(s2++)) * b + (*(s3++)) * c) >> 12;
+        dest[i] = ((*(s1++))*v[0] + (*(s2++))*v[1] + (*(s3++))*v[2]) >> 12;
 }
 
 
-static void final(const short *i1, const short *i2,
+static void final(const int16_t *i1, const int16_t *i2,
                   void *out, int *statbuf, int len)
 {
-    int x, sum, i;
-    int buffer[10];
-    short *ptr;
-    short *ptr2;
-    unsigned short int work[50];
+    int x, i;
+    uint16_t work[50];
+    int16_t *ptr = work;
 
     memcpy(work, statbuf,20);
     memcpy(work + 10, i2, len * 2);
 
-    for(i=0; i<10; i++)
-        buffer[9-i] = i1[i];
+    for (i=0; i<len; i++) {
+        int sum = 0;
+        int new_val;
 
-    ptr2 = (ptr = work) + len;
+        for(x=0; x<10; x++)
+            sum += i1[9-x] * ptr[x];
 
-    while (ptr < ptr2) {
-        for(sum=0, x=0; x<=9; x++)
-            sum += buffer[x] * (ptr[x]);
+        sum >>= 12;
 
-        sum = sum >> 12;
-        x = ptr[10] - sum;
+        new_val = ptr[10] - sum;
 
-        if (x<-32768 || x>32767) {
+        if (new_val < -32768 || new_val > 32767) {
             memset(out, 0, len * 2);
             memset(statbuf, 0, 20);
             return;
         }
 
-        ptr[10] = x;
+        ptr[10] = new_val;
         ptr++;
     }
-    memcpy(out, ptr+10 - len, len * 2);
-    memcpy(statbuf, ptr, 20);
+
+    memcpy(out, work+10, len * 2);
+    memcpy(statbuf, work + 40, 20);
 }
 
 static unsigned int rms(const int *data, int f)
@@ -191,8 +186,8 @@ static unsigned int rms(const int *data, int f)
         if (res == 0)
             return 0;
 
-            if (res > 0x10000)
-                return 0; /* We're screwed, might as well go out with a bang. :P */
+        if (res > 0x10000)
+            return 0; /* We're screwed, might as well go out with a bang. :P */
 
         while (res <= 0x3fff) {
             b++;
@@ -210,84 +205,74 @@ static unsigned int rms(const int *data, int f)
 }
 
 /* do quarter-block output */
-static void do_output_subblock(Real144_internal *glob, const unsigned short  *gsp, unsigned int gval, signed short *output_buffer, GetBitContext *gb)
+static void do_output_subblock(RA144Context *ractx,
+                               const uint16_t  *lpc_coefs, unsigned int gval,
+                               int16_t *output_buffer, GetBitContext *gb)
 {
-    unsigned short int buffer_a[40];
-    unsigned short int *block;
-    int e, f, g;
-    int a = get_bits(gb, 7);
-    int d = get_bits(gb, 8);
-    int b = get_bits(gb, 7);
-    int c = get_bits(gb, 7);
-
-    if (a) {
-        a += HALFBLOCK - 1;
-        rotate_block(glob->buffer_2, buffer_a, a);
+    uint16_t buffer_a[40];
+    uint16_t *block;
+    int cba_idx = get_bits(gb, 7); // index of the adaptive CB, 0 if none
+    int gain    = get_bits(gb, 8);
+    int cb1_idx = get_bits(gb, 7);
+    int cb2_idx = get_bits(gb, 7);
+    int m[3];
+
+    if (cba_idx) {
+        cba_idx += HALFBLOCK - 1;
+        rotate_block(ractx->adapt_cb, buffer_a, cba_idx);
+        m[0] = irms(buffer_a, gval) >> 12;
+    } else {
+        m[0] = 0;
     }
 
-    e = ((ftable1[b] >> 4) * gval) >> 8;
-    f = ((ftable2[c] >> 4) * gval) >> 8;
+    m[1] = ((ftable1[cb1_idx] >> 4) * gval) >> 8;
+    m[2] = ((ftable2[cb2_idx] >> 4) * gval) >> 8;
 
-    if (a)
-        g = irms(buffer_a, gval) >> 12;
-    else
-        g = 0;
+    memmove(ractx->adapt_cb, ractx->adapt_cb + BLOCKSIZE,
+            (BUFFERSIZE - BLOCKSIZE) * 2);
 
-    memmove(glob->buffer_2, glob->buffer_2 + BLOCKSIZE, (BUFFERSIZE - BLOCKSIZE) * 2);
-    block = glob->buffer_2 + BUFFERSIZE - BLOCKSIZE;
+    block = ractx->adapt_cb + BUFFERSIZE - BLOCKSIZE;
 
-    add_wav(d, a, g, e, f, buffer_a, etable1[b],
-            etable2[c], block);
+    add_wav(gain, cba_idx, m, buffer_a, etable1[cb1_idx], etable2[cb2_idx],
+            block);
 
-    final(gsp, block, output_buffer, glob->buffer, BLOCKSIZE);
+    final(lpc_coefs, block, output_buffer, ractx->buffer, BLOCKSIZE);
 }
 
-static void dec1(Real144_internal *glob, const int *data, const int *inp,
-                 int n, int f, int block_idx)
+static void int_to_int16(int16_t *decsp, const int *inp)
 {
-    short *ptr,*end;
-    signed   short  *decsp = glob->gbuf2[block_idx];
-
-     *(glob->decptr++) = rms(data, f);
-    end = (ptr = decsp) + (n * 10);
+    int i;
 
-    while (ptr < end)
-        *(ptr++) = *(inp++);
+    for (i=0; i<30; i++)
+        *(decsp++) = *(inp++);
 }
 
-static int eq(const short *in, int *target)
+/**
+ * Evaluate the reflection coefficients from the filter coefficients.
+ * Does the inverse of the eval_coefs() function.
+ *
+ * @return 1 if one of the reflection coefficients is of magnitude greater than
+ *         4095, 0 if not.
+ */
+static int eval_refl(const int16_t *coefs, int *refl)
 {
-    int retval;
-    int a;
-    int b;
-    int c;
+    int retval = 0;
+    int b, c, i;
     unsigned int u;
-    const short *sptr;
-    int *ptr1, *ptr2, *ptr3;
-    int *bp1, *bp2;
     int buffer1[10];
     int buffer2[10];
+    int *bp1 = buffer1;
+    int *bp2 = buffer2;
 
-    retval = 0;
-    bp1 = buffer1;
-    bp2 = buffer2;
-    ptr2 = (ptr3 = buffer2) + 9;
-    sptr = in;
-
-    while (ptr2 >= ptr3)
-        *(ptr3++) = *(sptr++);
+    for (i=0; i < 10; i++)
+        buffer2[i] = coefs[i];
 
-    target += 9;
-    a = bp2[9];
-    *target = a;
+    u = refl[9] = bp2[9];
 
-    if (a + 0x1000 > 0x1fff)
+    if (u + 0x1000 > 0x1fff)
         return 0; /* We're screwed, might as well go out with a bang. :P */
 
-    c = 8;
-    u = a;
-
-    while (c >= 0) {
+    for (c=8; c >= 0; c--) {
         if (u == 0x1000)
             u++;
 
@@ -299,13 +284,10 @@ static int eq(const short *in, int *target)
         if (b == 0)
             b++;
 
-        ptr2 = bp1;
-        ptr1 = (ptr3 = bp2) + c;
-
         for (u=0; u<=c; u++)
-            *(ptr2++) = ((*(ptr3++) - (((*target) * (*(ptr1--))) >> 12)) * (0x1000000 / b)) >> 12;
+            bp1[u] = ((bp2[u] - ((refl[c+1] * bp2[c-u]) >> 12)) * (0x1000000 / b)) >> 12;
 
-        *(--target) = u = bp1[(c--)];
+        refl[c] = u = bp1[c];
 
         if ((u + 0x1000) > 0x1fff)
             retval = 1;
@@ -315,82 +297,75 @@ static int eq(const short *in, int *target)
     return retval;
 }
 
-static void dec2(Real144_internal *glob, const int *data, const int *inp,
-                 int n, int f, const int *inp2, int l)
+static int dec2(RA144Context *ractx, int16_t *decsp, int block_num,
+                int copynew, int energy)
 {
-    unsigned const int *ptr1,*ptr2;
     int work[10];
-    int a,b;
+    int a = block_num + 1;
+    int b = NBLOCKS - a;
     int x;
-    int result;
-    signed   short *decsp = glob->gbuf2[l];
-    unsigned short *sptr  = decsp;
-
-    if(l + 1 < NBLOCKS / 2)
-        a = NBLOCKS - (l + 1);
-    else
-        a = l + 1;
-
-    b = NBLOCKS - a;
-
-    if (l == 0) {
-        glob->decptr = glob->gbuf1;
-    }
-    ptr1 = inp;
-    ptr2 = inp2;
-
-    for (x=0; x<10*n; x++)
-        *(sptr++) = (a * (*ptr1++) + b * (*ptr2++)) >> 2;
-
-    result = eq(decsp, work);
 
-    if (result == 1) {
-        dec1(glob, data, inp, n, f, l);
+    // Interpolate block coefficients from the this frame forth block and
+    // last frame forth block
+    for (x=0; x<30; x++)
+        decsp[x] = (a * ractx->lpc_coef[x] + b * ractx->lpc_coef_old[x])>> 2;
+
+    if (eval_refl(decsp, work)) {
+        // The interpolated coefficients are unstable, copy either new or old
+        // coefficients
+        if (copynew) {
+            int_to_int16(decsp, ractx->lpc_coef);
+            return rms(ractx->lpc_refl, energy);
+        } else {
+            int_to_int16(decsp, ractx->lpc_coef_old);
+            return rms(ractx->lpc_refl_old, energy);
+        }
     } else {
-        *(glob->decptr++) = rms(work, f);
+        return rms(work, energy);
     }
 }
 
 /* Uncompress one block (20 bytes -> 160*2 bytes) */
 static int ra144_decode_frame(AVCodecContext * avctx,
-            void *vdata, int *data_size,
-            const uint8_t * buf, int buf_size)
+                              void *vdata, int *data_size,
+                              const uint8_t * buf, int buf_size)
 {
     static const uint8_t sizes[10] = {6, 5, 5, 4, 4, 3, 3, 3, 3, 2};
-    unsigned int a, c;
-    int i;
+    unsigned int refl_rms[4];  // RMS of the reflection coefficients
+    uint16_t block_coefs[4][30]; // LPC coefficients of each sub-block
+    int i, c;
     int16_t *data = vdata;
-    unsigned int val;
+    unsigned int energy;
 
-    Real144_internal *glob = avctx->priv_data;
+    RA144Context *ractx = avctx->priv_data;
     GetBitContext gb;
 
-    if(buf_size == 0)
-        return 0;
-
+    if(buf_size < 20) {
+        av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
+               "Frame too small (%d bytes). Truncated file?\n", buf_size);
+        return buf_size;
+    }
     init_get_bits(&gb, buf, 20 * 8);
 
     for (i=0; i<10; i++)
         // "<< 1"? Doesn't this make one value out of two of the table useless?
-        glob->swapbuf1[i] = decodetable[i][get_bits(&gb, sizes[i]) << 1];
+        ractx->lpc_refl[i] = decodetable[i][get_bits(&gb, sizes[i]) << 1];
 
-    do_voice(glob->swapbuf1, glob->swapbuf2);
+    eval_coefs(ractx->lpc_refl, ractx->lpc_coef);
 
-    val = decodeval[get_bits(&gb, 5) << 1]; // Useless table entries?
-    a = t_sqrt(val*glob->oldval) >> 12;
+    energy = decodeval[get_bits(&gb, 5) << 1]; // Useless table entries?
 
-    dec2(glob, glob->swapbuf1alt, glob->swapbuf2alt, 3, glob->oldval, glob->swapbuf2, 0);
-    if (glob->oldval < val) {
-        dec2(glob, glob->swapbuf1, glob->swapbuf2, 3, a, glob->swapbuf2alt, 1);
-    } else {
-        dec2(glob, glob->swapbuf1alt, glob->swapbuf2alt, 3, a, glob->swapbuf2, 1);
-    }
-    dec2(glob, glob->swapbuf1, glob->swapbuf2, 3, val, glob->swapbuf2alt, 2);
-    dec1(glob, glob->swapbuf1, glob->swapbuf2, 3, val, 3);
+    refl_rms[0] = dec2(ractx, block_coefs[0], 0, 0, ractx->old_energy);
+    refl_rms[1] = dec2(ractx, block_coefs[1], 1, energy > ractx->old_energy,
+                    t_sqrt(energy*ractx->old_energy) >> 12);
+    refl_rms[2] = dec2(ractx, block_coefs[2], 2, 1, energy);
+    refl_rms[3] = rms(ractx->lpc_refl, energy);
+
+    int_to_int16(block_coefs[3], ractx->lpc_coef);
 
     /* do output */
     for (c=0; c<4; c++) {
-        do_output_subblock(glob, glob->gbuf2[c], glob->gbuf1[c], data, &gb);
+        do_output_subblock(ractx, block_coefs[c], refl_rms[c], data, &gb);
 
         for (i=0; i<BLOCKSIZE; i++) {
             *data = av_clip_int16(*data << 2);
@@ -398,10 +373,10 @@ static int ra144_decode_frame(AVCodecContext * avctx,
         }
     }
 
-    glob->oldval = val;
+    ractx->old_energy = energy;
 
-    FFSWAP(unsigned int *, glob->swapbuf1alt, glob->swapbuf1);
-    FFSWAP(unsigned int *, glob->swapbuf2alt, glob->swapbuf2);
+    FFSWAP(unsigned int *, ractx->lpc_refl_old, ractx->lpc_refl);
+    FFSWAP(unsigned int *, ractx->lpc_coef_old, ractx->lpc_coef);
 
     *data_size = 2*160;
     return 20;
@@ -413,7 +388,7 @@ AVCodec ra_144_decoder =
     "real_144",
     CODEC_TYPE_AUDIO,
     CODEC_ID_RA_144,
-    sizeof(Real144_internal),
+    sizeof(RA144Context),
     ra144_decode_init,
     NULL,
     NULL,