]> git.sesse.net Git - ffmpeg/blobdiff - libavcodec/sipr.c
psymodel: Remove the single channel analysis function
[ffmpeg] / libavcodec / sipr.c
index 45bd71be2ccb0cf8be685378c105d21d798d5664..2e868617062c9a165df1cccb739cbfecab9874d4 100644 (file)
@@ -4,26 +4,28 @@
  * Copyright (c) 2008 Vladimir Voroshilov
  * Copyright (c) 2009 Vitor Sessak
  *
- * This file is part of FFmpeg.
+ * This file is part of Libav.
  *
- * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
+ * Libav is free software; you can redistribute it and/or
  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
  * License as published by the Free Software Foundation; either
  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  *
- * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
+ * Libav is distributed in the hope that it will be useful,
  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  * Lesser General Public License for more details.
  *
  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
- * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
+ * License along with Libav; if not, write to the Free Software
  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  */
 
 #include <math.h>
 #include <stdint.h>
+#include <string.h>
 
+#include "libavutil/mathematics.h"
 #include "avcodec.h"
 #define ALT_BITSTREAM_READER_LE
 #include "get_bits.h"
 #include "acelp_filters.h"
 #include "celp_filters.h"
 
-#define LSFQ_DIFF_MIN        (0.0125 * M_PI)
-
-#define LP_FILTER_ORDER      10
-
-/** Number of past samples needed for excitation interpolation */
-#define L_INTERPOL           (LP_FILTER_ORDER + 1)
-
-/**  Subframe size for all modes except 16k */
-#define SUBFR_SIZE           48
-
 #define MAX_SUBFRAME_COUNT   5
 
+#include "sipr.h"
 #include "siprdata.h"
 
-typedef enum {
-    MODE_16k,
-    MODE_8k5,
-    MODE_6k5,
-    MODE_5k0,
-    MODE_COUNT
-} SiprMode;
-
 typedef struct {
     const char *mode_name;
     uint16_t bits_per_frame;
@@ -67,6 +52,7 @@ typedef struct {
 
     /* bitstream parameters */
     uint8_t number_of_fc_indexes;
+    uint8_t ma_predictor_bits;  ///< size in bits of the switched MA predictor
 
     /** size in bits of the i-th stage vector of quantizer */
     uint8_t vq_indexes_bits[5];
@@ -80,6 +66,22 @@ typedef struct {
 } SiprModeParam;
 
 static const SiprModeParam modes[MODE_COUNT] = {
+    [MODE_16k] = {
+        .mode_name          = "16k",
+        .bits_per_frame     = 160,
+        .subframe_count     = SUBFRAME_COUNT_16k,
+        .frames_per_packet  = 1,
+        .pitch_sharp_factor = 0.00,
+
+        .number_of_fc_indexes = 10,
+        .ma_predictor_bits    = 1,
+        .vq_indexes_bits      = {7, 8, 7, 7, 7},
+        .pitch_delay_bits     = {9, 6},
+        .gp_index_bits        = 4,
+        .fc_index_bits        = {4, 5, 4, 5, 4, 5, 4, 5, 4, 5},
+        .gc_index_bits        = 5
+    },
+
     [MODE_8k5] = {
         .mode_name          = "8k5",
         .bits_per_frame     = 152,
@@ -88,6 +90,7 @@ static const SiprModeParam modes[MODE_COUNT] = {
         .pitch_sharp_factor = 0.8,
 
         .number_of_fc_indexes = 3,
+        .ma_predictor_bits    = 0,
         .vq_indexes_bits      = {6, 7, 7, 7, 5},
         .pitch_delay_bits     = {8, 5, 5},
         .gp_index_bits        = 0,
@@ -103,6 +106,7 @@ static const SiprModeParam modes[MODE_COUNT] = {
         .pitch_sharp_factor = 0.8,
 
         .number_of_fc_indexes = 3,
+        .ma_predictor_bits    = 0,
         .vq_indexes_bits      = {6, 7, 7, 7, 5},
         .pitch_delay_bits     = {8, 5, 5},
         .gp_index_bits        = 0,
@@ -118,6 +122,7 @@ static const SiprModeParam modes[MODE_COUNT] = {
         .pitch_sharp_factor = 0.85,
 
         .number_of_fc_indexes = 1,
+        .ma_predictor_bits    = 0,
         .vq_indexes_bits      = {6, 7, 7, 7, 5},
         .pitch_delay_bits     = {8, 5, 8, 5, 5},
         .gp_index_bits        = 0,
@@ -126,40 +131,12 @@ static const SiprModeParam modes[MODE_COUNT] = {
     }
 };
 
-typedef struct {
-    AVCodecContext *avctx;
-    DSPContext dsp;
-
-    SiprMode mode;
-
-    float past_pitch_gain;
-    float lsf_history[LP_FILTER_ORDER];
-
-    float excitation[L_INTERPOL + PITCH_DELAY_MAX + 5*SUBFR_SIZE];
-
-    DECLARE_ALIGNED_16(float, synth_buf[LP_FILTER_ORDER + 5*SUBFR_SIZE + 6]);
-
-    float lsp_history[LP_FILTER_ORDER];
-    float gain_mem;
-    float energy_history[4];
-    float highpass_filt_mem[2];
-    float postfilter_mem[PITCH_DELAY_MAX + LP_FILTER_ORDER];
-
-    /* 5k0 */
-    float tilt_mem;
-    float postfilter_agc;
-    float postfilter_mem5k0[PITCH_DELAY_MAX + LP_FILTER_ORDER];
-    float postfilter_syn5k0[LP_FILTER_ORDER + SUBFR_SIZE*5];
-} SiprContext;
-
-typedef struct {
-    int vq_indexes[5];
-    int pitch_delay[5];        ///< pitch delay
-    int gp_index[5];           ///< adaptive-codebook gain indexes
-    int16_t fc_indexes[5][10]; ///< fixed-codebook indexes
-    int gc_index[5];           ///< fixed-codebook gain indexes
-} SiprParameters;
-
+const float ff_pow_0_5[] = {
+    1.0/(1 <<  1), 1.0/(1 <<  2), 1.0/(1 <<  3), 1.0/(1 <<  4),
+    1.0/(1 <<  5), 1.0/(1 <<  6), 1.0/(1 <<  7), 1.0/(1 <<  8),
+    1.0/(1 <<  9), 1.0/(1 << 10), 1.0/(1 << 11), 1.0/(1 << 12),
+    1.0/(1 << 13), 1.0/(1 << 14), 1.0/(1 << 15), 1.0/(1 << 16)
+};
 
 static void dequant(float *out, const int *idx, const float *cbs[])
 {
@@ -208,7 +185,7 @@ static void pitch_sharpening(int pitch_lag_int, float beta,
 }
 
 /**
- * Extracts decoding parameters from the input bitstream.
+ * Extract decoding parameters from the input bitstream.
  * @param parms          parameters structure
  * @param pgb            pointer to initialized GetBitContext structure
  */
@@ -217,6 +194,8 @@ static void decode_parameters(SiprParameters* parms, GetBitContext *pgb,
 {
     int i, j;
 
+    parms->ma_pred_switch           = get_bits(pgb, p->ma_predictor_bits);
+
     for (i = 0; i < 5; i++)
         parms->vq_indexes[i]        = get_bits(pgb, p->vq_indexes_bits[i]);
 
@@ -231,32 +210,6 @@ static void decode_parameters(SiprParameters* parms, GetBitContext *pgb,
     }
 }
 
-static void lsp2lpc_sipr(const double *lsp, float *Az)
-{
-    int lp_half_order = LP_FILTER_ORDER >> 1;
-    double buf[(LP_FILTER_ORDER >> 1) + 1];
-    double pa[(LP_FILTER_ORDER >> 1) + 1];
-    double *qa = buf + 1;
-    int i,j;
-
-    qa[-1] = 0.0;
-
-    ff_lsp2polyf(lsp    , pa, lp_half_order    );
-    ff_lsp2polyf(lsp + 1, qa, lp_half_order - 1);
-
-    for (i = 1, j = LP_FILTER_ORDER - 1; i < lp_half_order; i++, j--) {
-        double paf =  pa[i]            * (1 + lsp[LP_FILTER_ORDER - 1]);
-        double qaf = (qa[i] - qa[i-2]) * (1 - lsp[LP_FILTER_ORDER - 1]);
-        Az[i-1]  = (paf + qaf) * 0.5;
-        Az[j-1]  = (paf - qaf) * 0.5;
-    }
-
-    Az[lp_half_order - 1] = (1.0 + lsp[LP_FILTER_ORDER - 1]) *
-        pa[lp_half_order] * 0.5;
-
-    Az[LP_FILTER_ORDER - 1] = lsp[LP_FILTER_ORDER - 1];
-}
-
 static void sipr_decode_lp(float *lsfnew, const float *lsfold, float *Az,
                            int num_subfr)
 {
@@ -269,14 +222,14 @@ static void sipr_decode_lp(float *lsfnew, const float *lsfold, float *Az,
         for (j = 0; j < LP_FILTER_ORDER; j++)
             lsfint[j] = lsfold[j] * (1 - t) + t * lsfnew[j];
 
-        lsp2lpc_sipr(lsfint, Az);
+        ff_amrwb_lsp2lpc(lsfint, Az, LP_FILTER_ORDER);
         Az += LP_FILTER_ORDER;
         t += t0;
     }
 }
 
 /**
- * Evaluates the adaptative impulse response.
+ * Evaluate the adaptive impulse response.
  */
 static void eval_ir(const float *Az, int pitch_lag, float *freq,
                     float pitch_sharp_factor)
@@ -298,7 +251,7 @@ static void eval_ir(const float *Az, int pitch_lag, float *freq,
 }
 
 /**
- * Evaluates the convolution of a vector with a sparse vector.
+ * Evaluate the convolution of a vector with a sparse vector.
  */
 static void convolute_with_sparse(float *out, const AMRFixed *pulses,
                                   const float *shape, int length)
@@ -324,7 +277,7 @@ static void postfilter_5k0(SiprContext *ctx, const float *lpc, float *samples)
 
     for (i = 0; i < LP_FILTER_ORDER; i++) {
         lpc_d[i] = lpc[i] * ff_pow_0_75[i];
-        lpc_n[i] = lpc[i] *    pow_0_5 [i];
+        lpc_n[i] = lpc[i] * ff_pow_0_5 [i];
     };
 
     memcpy(pole_out - LP_FILTER_ORDER, ctx->postfilter_mem,
@@ -463,7 +416,7 @@ static void decode_frame(SiprContext *ctx, SiprParameters *params,
 
         gain_code = ff_amr_set_fixed_gain(gain_cb[params->gc_index[i]][1],
                                           avg_energy, ctx->energy_history,
-                                          34 - 15.0/(log2f(10.0) * 0.05),
+                                          34 - 15.0/(0.05*M_LN10/M_LN2),
                                           pred);
 
         ff_weighted_vector_sumf(excitation, excitation, fixed_vector,
@@ -501,25 +454,23 @@ static void decode_frame(SiprContext *ctx, SiprParameters *params,
             float energy = ff_dot_productf(ctx->postfilter_syn5k0 + LP_FILTER_ORDER + i*SUBFR_SIZE,
                                            ctx->postfilter_syn5k0 + LP_FILTER_ORDER + i*SUBFR_SIZE,
                                            SUBFR_SIZE);
-            ff_adaptative_gain_control(&synth[i * SUBFR_SIZE], energy,
-                                       SUBFR_SIZE, 0.9, &ctx->postfilter_agc);
+            ff_adaptive_gain_control(&synth[i * SUBFR_SIZE],
+                                     &synth[i * SUBFR_SIZE], energy,
+                                     SUBFR_SIZE, 0.9, &ctx->postfilter_agc);
         }
 
         memcpy(ctx->postfilter_syn5k0, ctx->postfilter_syn5k0 + frame_size,
                LP_FILTER_ORDER*sizeof(float));
     }
-    memcpy(ctx->excitation, excitation - PITCH_DELAY_MAX - L_INTERPOL,
+    memmove(ctx->excitation, excitation - PITCH_DELAY_MAX - L_INTERPOL,
            (PITCH_DELAY_MAX + L_INTERPOL) * sizeof(float));
 
-    ff_acelp_apply_order_2_transfer_function(synth,
+    ff_acelp_apply_order_2_transfer_function(out_data, synth,
                                              (const float[2]) {-1.99997   , 1.000000000},
                                              (const float[2]) {-1.93307352, 0.935891986},
                                              0.939805806,
                                              ctx->highpass_filt_mem,
                                              frame_size);
-
-    ctx->dsp.vector_clipf(out_data, synth, -1, 32767./(1<<15), frame_size);
-
 }
 
 static av_cold int sipr_decoder_init(AVCodecContext * avctx)
@@ -534,21 +485,16 @@ static av_cold int sipr_decoder_init(AVCodecContext * avctx)
 
     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Mode: %s\n", modes[ctx->mode].mode_name);
 
+    if (ctx->mode == MODE_16k)
+        ff_sipr_init_16k(ctx);
+
     for (i = 0; i < LP_FILTER_ORDER; i++)
         ctx->lsp_history[i] = cos((i+1) * M_PI / (LP_FILTER_ORDER + 1));
 
     for (i = 0; i < 4; i++)
         ctx->energy_history[i] = -14;
 
-    avctx->sample_fmt = SAMPLE_FMT_FLT;
-
-    if (ctx->mode == MODE_16k) {
-        av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "decoding 16kbps SIPR files is not "
-                                    "supported yet.\n");
-        return -1;
-    }
-
-    dsputil_init(&ctx->dsp, avctx);
+    avctx->sample_fmt = AV_SAMPLE_FMT_FLT;
 
     return 0;
 }
@@ -562,6 +508,7 @@ static int sipr_decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *datap,
     const SiprModeParam *mode_par = &modes[ctx->mode];
     GetBitContext gb;
     float *data = datap;
+    int subframe_size = ctx->mode == MODE_16k ? L_SUBFR_16k : SUBFR_SIZE;
     int i;
 
     ctx->avctx = avctx;
@@ -573,7 +520,7 @@ static int sipr_decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *datap,
         *data_size = 0;
         return -1;
     }
-    if (*data_size < SUBFR_SIZE * mode_par->subframe_count * sizeof(float)) {
+    if (*data_size < subframe_size * mode_par->subframe_count * sizeof(float)) {
         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
                "Error processing packet: output buffer (%d) too small\n",
                *data_size);
@@ -586,20 +533,24 @@ static int sipr_decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *datap,
 
     for (i = 0; i < mode_par->frames_per_packet; i++) {
         decode_parameters(&parm, &gb, mode_par);
-        decode_frame(ctx, &parm, data);
 
-        data += SUBFR_SIZE * mode_par->subframe_count;
+        if (ctx->mode == MODE_16k)
+            ff_sipr_decode_frame_16k(ctx, &parm, data);
+        else
+            decode_frame(ctx, &parm, data);
+
+        data += subframe_size * mode_par->subframe_count;
     }
 
-    *data_size = mode_par->frames_per_packet * SUBFR_SIZE *
+    *data_size = mode_par->frames_per_packet * subframe_size *
         mode_par->subframe_count * sizeof(float);
 
     return mode_par->bits_per_frame >> 3;
-};
+}
 
-AVCodec sipr_decoder = {
+AVCodec ff_sipr_decoder = {
     "sipr",
-    CODEC_TYPE_AUDIO,
+    AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
     CODEC_ID_SIPR,
     sizeof(SiprContext),
     sipr_decoder_init,