aacps: move some loops to function pointers
[ffmpeg.git] / libavcodec / aacps.c
1 /*
2  * MPEG-4 Parametric Stereo decoding functions
3  * Copyright (c) 2010 Alex Converse <alex.converse@gmail.com>
4  *
5  * This file is part of Libav.
6  *
7  * Libav is free software; you can redistribute it and/or
8  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
9  * License as published by the Free Software Foundation; either
10  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
11  *
12  * Libav is distributed in the hope that it will be useful,
13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
15  * Lesser General Public License for more details.
16  *
17  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
18  * License along with Libav; if not, write to the Free Software
19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
20  */
21
22 #include <stdint.h>
23 #include "libavutil/common.h"
24 #include "libavutil/mathematics.h"
25 #include "avcodec.h"
26 #include "get_bits.h"
27 #include "aacps.h"
28 #include "aacps_tablegen.h"
29 #include "aacpsdata.c"
30
31 #define PS_BASELINE 0  ///< Operate in Baseline PS mode
32                        ///< Baseline implies 10 or 20 stereo bands,
33                        ///< mixing mode A, and no ipd/opd
34
35 #define numQMFSlots 32 //numTimeSlots * RATE
36
37 static const int8_t num_env_tab[2][4] = {
38     { 0, 1, 2, 4, },
39     { 1, 2, 3, 4, },
40 };
41
42 static const int8_t nr_iidicc_par_tab[] = {
43     10, 20, 34, 10, 20, 34,
44 };
45
46 static const int8_t nr_iidopd_par_tab[] = {
47      5, 11, 17,  5, 11, 17,
48 };
49
50 enum {
51     huff_iid_df1,
52     huff_iid_dt1,
53     huff_iid_df0,
54     huff_iid_dt0,
55     huff_icc_df,
56     huff_icc_dt,
57     huff_ipd_df,
58     huff_ipd_dt,
59     huff_opd_df,
60     huff_opd_dt,
61 };
62
63 static const int huff_iid[] = {
64     huff_iid_df0,
65     huff_iid_df1,
66     huff_iid_dt0,
67     huff_iid_dt1,
68 };
69
70 static VLC vlc_ps[10];
71
72 #define READ_PAR_DATA(PAR, OFFSET, MASK, ERR_CONDITION) \
73 /** \
74  * Read Inter-channel Intensity Difference/Inter-Channel Coherence/ \
75  * Inter-channel Phase Difference/Overall Phase Difference parameters from the \
76  * bitstream. \
77  * \
78  * @param avctx contains the current codec context \
79  * @param gb    pointer to the input bitstream \
80  * @param ps    pointer to the Parametric Stereo context \
81  * @param PAR   pointer to the parameter to be read \
82  * @param e     envelope to decode \
83  * @param dt    1: time delta-coded, 0: frequency delta-coded \
84  */ \
85 static int read_ ## PAR ## _data(AVCodecContext *avctx, GetBitContext *gb, PSContext *ps, \
86                         int8_t (*PAR)[PS_MAX_NR_IIDICC], int table_idx, int e, int dt) \
87 { \
88     int b, num = ps->nr_ ## PAR ## _par; \
89     VLC_TYPE (*vlc_table)[2] = vlc_ps[table_idx].table; \
90     if (dt) { \
91         int e_prev = e ? e - 1 : ps->num_env_old - 1; \
92         e_prev = FFMAX(e_prev, 0); \
93         for (b = 0; b < num; b++) { \
94             int val = PAR[e_prev][b] + get_vlc2(gb, vlc_table, 9, 3) - OFFSET; \
95             if (MASK) val &= MASK; \
96             PAR[e][b] = val; \
97             if (ERR_CONDITION) \
98                 goto err; \
99         } \
100     } else { \
101         int val = 0; \
102         for (b = 0; b < num; b++) { \
103             val += get_vlc2(gb, vlc_table, 9, 3) - OFFSET; \
104             if (MASK) val &= MASK; \
105             PAR[e][b] = val; \
106             if (ERR_CONDITION) \
107                 goto err; \
108         } \
109     } \
110     return 0; \
111 err: \
112     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "illegal "#PAR"\n"); \
113     return -1; \
114 }
115
116 READ_PAR_DATA(iid,    huff_offset[table_idx],    0, FFABS(ps->iid_par[e][b]) > 7 + 8 * ps->iid_quant)
117 READ_PAR_DATA(icc,    huff_offset[table_idx],    0, ps->icc_par[e][b] > 7U)
118 READ_PAR_DATA(ipdopd,                      0, 0x07, 0)
119
120 static int ps_read_extension_data(GetBitContext *gb, PSContext *ps, int ps_extension_id)
121 {
122     int e;
123     int count = get_bits_count(gb);
124
125     if (ps_extension_id)
126         return 0;
127
128     ps->enable_ipdopd = get_bits1(gb);
129     if (ps->enable_ipdopd) {
130         for (e = 0; e < ps->num_env; e++) {
131             int dt = get_bits1(gb);
132             read_ipdopd_data(NULL, gb, ps, ps->ipd_par, dt ? huff_ipd_dt : huff_ipd_df, e, dt);
133             dt = get_bits1(gb);
134             read_ipdopd_data(NULL, gb, ps, ps->opd_par, dt ? huff_opd_dt : huff_opd_df, e, dt);
135         }
136     }
137     skip_bits1(gb);      //reserved_ps
138     return get_bits_count(gb) - count;
139 }
140
141 static void ipdopd_reset(int8_t *opd_hist, int8_t *ipd_hist)
142 {
143     int i;
144     for (i = 0; i < PS_MAX_NR_IPDOPD; i++) {
145         opd_hist[i] = 0;
146         ipd_hist[i] = 0;
147     }
148 }
149
150 int ff_ps_read_data(AVCodecContext *avctx, GetBitContext *gb_host, PSContext *ps, int bits_left)
151 {
152     int e;
153     int bit_count_start = get_bits_count(gb_host);
154     int header;
155     int bits_consumed;
156     GetBitContext gbc = *gb_host, *gb = &gbc;
157
158     header = get_bits1(gb);
159     if (header) {     //enable_ps_header
160         ps->enable_iid = get_bits1(gb);
161         if (ps->enable_iid) {
162             int iid_mode = get_bits(gb, 3);
163             if (iid_mode > 5) {
164                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "iid_mode %d is reserved.\n",
165                        iid_mode);
166                 goto err;
167             }
168             ps->nr_iid_par    = nr_iidicc_par_tab[iid_mode];
169             ps->iid_quant     = iid_mode > 2;
170             ps->nr_ipdopd_par = nr_iidopd_par_tab[iid_mode];
171         }
172         ps->enable_icc = get_bits1(gb);
173         if (ps->enable_icc) {
174             ps->icc_mode = get_bits(gb, 3);
175             if (ps->icc_mode > 5) {
176                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "icc_mode %d is reserved.\n",
177                        ps->icc_mode);
178                 goto err;
179             }
180             ps->nr_icc_par = nr_iidicc_par_tab[ps->icc_mode];
181         }
182         ps->enable_ext = get_bits1(gb);
183     }
184
185     ps->frame_class = get_bits1(gb);
186     ps->num_env_old = ps->num_env;
187     ps->num_env     = num_env_tab[ps->frame_class][get_bits(gb, 2)];
188
189     ps->border_position[0] = -1;
190     if (ps->frame_class) {
191         for (e = 1; e <= ps->num_env; e++)
192             ps->border_position[e] = get_bits(gb, 5);
193     } else
194         for (e = 1; e <= ps->num_env; e++)
195             ps->border_position[e] = (e * numQMFSlots >> ff_log2_tab[ps->num_env]) - 1;
196
197     if (ps->enable_iid) {
198         for (e = 0; e < ps->num_env; e++) {
199             int dt = get_bits1(gb);
200             if (read_iid_data(avctx, gb, ps, ps->iid_par, huff_iid[2*dt+ps->iid_quant], e, dt))
201                 goto err;
202         }
203     } else
204         memset(ps->iid_par, 0, sizeof(ps->iid_par));
205
206     if (ps->enable_icc)
207         for (e = 0; e < ps->num_env; e++) {
208             int dt = get_bits1(gb);
209             if (read_icc_data(avctx, gb, ps, ps->icc_par, dt ? huff_icc_dt : huff_icc_df, e, dt))
210                 goto err;
211         }
212     else
213         memset(ps->icc_par, 0, sizeof(ps->icc_par));
214
215     if (ps->enable_ext) {
216         int cnt = get_bits(gb, 4);
217         if (cnt == 15) {
218             cnt += get_bits(gb, 8);
219         }
220         cnt *= 8;
221         while (cnt > 7) {
222             int ps_extension_id = get_bits(gb, 2);
223             cnt -= 2 + ps_read_extension_data(gb, ps, ps_extension_id);
224         }
225         if (cnt < 0) {
226             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "ps extension overflow %d\n", cnt);
227             goto err;
228         }
229         skip_bits(gb, cnt);
230     }
231
232     ps->enable_ipdopd &= !PS_BASELINE;
233
234     //Fix up envelopes
235     if (!ps->num_env || ps->border_position[ps->num_env] < numQMFSlots - 1) {
236         //Create a fake envelope
237         int source = ps->num_env ? ps->num_env - 1 : ps->num_env_old - 1;
238         if (source >= 0 && source != ps->num_env) {
239             if (ps->enable_iid) {
240                 memcpy(ps->iid_par+ps->num_env, ps->iid_par+source, sizeof(ps->iid_par[0]));
241             }
242             if (ps->enable_icc) {
243                 memcpy(ps->icc_par+ps->num_env, ps->icc_par+source, sizeof(ps->icc_par[0]));
244             }
245             if (ps->enable_ipdopd) {
246                 memcpy(ps->ipd_par+ps->num_env, ps->ipd_par+source, sizeof(ps->ipd_par[0]));
247                 memcpy(ps->opd_par+ps->num_env, ps->opd_par+source, sizeof(ps->opd_par[0]));
248             }
249         }
250         ps->num_env++;
251         ps->border_position[ps->num_env] = numQMFSlots - 1;
252     }
253
254
255     ps->is34bands_old = ps->is34bands;
256     if (!PS_BASELINE && (ps->enable_iid || ps->enable_icc))
257         ps->is34bands = (ps->enable_iid && ps->nr_iid_par == 34) ||
258                         (ps->enable_icc && ps->nr_icc_par == 34);
259
260     //Baseline
261     if (!ps->enable_ipdopd) {
262         memset(ps->ipd_par, 0, sizeof(ps->ipd_par));
263         memset(ps->opd_par, 0, sizeof(ps->opd_par));
264     }
265
266     if (header)
267         ps->start = 1;
268
269     bits_consumed = get_bits_count(gb) - bit_count_start;
270     if (bits_consumed <= bits_left) {
271         skip_bits_long(gb_host, bits_consumed);
272         return bits_consumed;
273     }
274     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Expected to read %d PS bits actually read %d.\n", bits_left, bits_consumed);
275 err:
276     ps->start = 0;
277     skip_bits_long(gb_host, bits_left);
278     memset(ps->iid_par, 0, sizeof(ps->iid_par));
279     memset(ps->icc_par, 0, sizeof(ps->icc_par));
280     memset(ps->ipd_par, 0, sizeof(ps->ipd_par));
281     memset(ps->opd_par, 0, sizeof(ps->opd_par));
282     return bits_left;
283 }
284
285 /** Split one subband into 2 subsubbands with a symmetric real filter.
286  * The filter must have its non-center even coefficients equal to zero. */
287 static void hybrid2_re(float (*in)[2], float (*out)[32][2], const float filter[7], int len, int reverse)
288 {
289     int i, j;
290     for (i = 0; i < len; i++, in++) {
291         float re_in = filter[6] * in[6][0];          //real inphase
292         float re_op = 0.0f;                          //real out of phase
293         float im_in = filter[6] * in[6][1];          //imag inphase
294         float im_op = 0.0f;                          //imag out of phase
295         for (j = 0; j < 6; j += 2) {
296             re_op += filter[j+1] * (in[j+1][0] + in[12-j-1][0]);
297             im_op += filter[j+1] * (in[j+1][1] + in[12-j-1][1]);
298         }
299         out[ reverse][i][0] = re_in + re_op;
300         out[ reverse][i][1] = im_in + im_op;
301         out[!reverse][i][0] = re_in - re_op;
302         out[!reverse][i][1] = im_in - im_op;
303     }
304 }
305
306 /** Split one subband into 6 subsubbands with a complex filter */
307 static void hybrid6_cx(PSDSPContext *dsp, float (*in)[2], float (*out)[32][2], const float (*filter)[7][2], int len)
308 {
309     int i;
310     int N = 8;
311     float temp[8][2];
312
313     for (i = 0; i < len; i++, in++) {
314         dsp->hybrid_analysis(temp, in, filter, 1, N);
315         out[0][i][0] = temp[6][0];
316         out[0][i][1] = temp[6][1];
317         out[1][i][0] = temp[7][0];
318         out[1][i][1] = temp[7][1];
319         out[2][i][0] = temp[0][0];
320         out[2][i][1] = temp[0][1];
321         out[3][i][0] = temp[1][0];
322         out[3][i][1] = temp[1][1];
323         out[4][i][0] = temp[2][0] + temp[5][0];
324         out[4][i][1] = temp[2][1] + temp[5][1];
325         out[5][i][0] = temp[3][0] + temp[4][0];
326         out[5][i][1] = temp[3][1] + temp[4][1];
327     }
328 }
329
330 static void hybrid4_8_12_cx(PSDSPContext *dsp, float (*in)[2], float (*out)[32][2], const float (*filter)[7][2], int N, int len)
331 {
332     int i;
333
334     for (i = 0; i < len; i++, in++) {
335         dsp->hybrid_analysis(out[0] + i, in, filter, 32, N);
336     }
337 }
338
339 static void hybrid_analysis(PSDSPContext *dsp, float out[91][32][2],
340                             float in[5][44][2], float L[2][38][64],
341                             int is34, int len)
342 {
343     int i, j;
344     for (i = 0; i < 5; i++) {
345         for (j = 0; j < 38; j++) {
346             in[i][j+6][0] = L[0][j][i];
347             in[i][j+6][1] = L[1][j][i];
348         }
349     }
350     if (is34) {
351         hybrid4_8_12_cx(dsp, in[0], out,    f34_0_12, 12, len);
352         hybrid4_8_12_cx(dsp, in[1], out+12, f34_1_8,   8, len);
353         hybrid4_8_12_cx(dsp, in[2], out+20, f34_2_4,   4, len);
354         hybrid4_8_12_cx(dsp, in[3], out+24, f34_2_4,   4, len);
355         hybrid4_8_12_cx(dsp, in[4], out+28, f34_2_4,   4, len);
356         dsp->hybrid_analysis_ileave(out + 27, L, 5, len);
357     } else {
358         hybrid6_cx(dsp, in[0], out, f20_0_8, len);
359         hybrid2_re(in[1], out+6, g1_Q2, len, 1);
360         hybrid2_re(in[2], out+8, g1_Q2, len, 0);
361         dsp->hybrid_analysis_ileave(out + 7, L, 3, len);
362     }
363     //update in_buf
364     for (i = 0; i < 5; i++) {
365         memcpy(in[i], in[i]+32, 6 * sizeof(in[i][0]));
366     }
367 }
368
369 static void hybrid_synthesis(PSDSPContext *dsp, float out[2][38][64],
370                              float in[91][32][2], int is34, int len)
371 {
372     int i, n;
373     if (is34) {
374         for (n = 0; n < len; n++) {
375             memset(out[0][n], 0, 5*sizeof(out[0][n][0]));
376             memset(out[1][n], 0, 5*sizeof(out[1][n][0]));
377             for (i = 0; i < 12; i++) {
378                 out[0][n][0] += in[   i][n][0];
379                 out[1][n][0] += in[   i][n][1];
380             }
381             for (i = 0; i < 8; i++) {
382                 out[0][n][1] += in[12+i][n][0];
383                 out[1][n][1] += in[12+i][n][1];
384             }
385             for (i = 0; i < 4; i++) {
386                 out[0][n][2] += in[20+i][n][0];
387                 out[1][n][2] += in[20+i][n][1];
388                 out[0][n][3] += in[24+i][n][0];
389                 out[1][n][3] += in[24+i][n][1];
390                 out[0][n][4] += in[28+i][n][0];
391                 out[1][n][4] += in[28+i][n][1];
392             }
393         }
394         dsp->hybrid_synthesis_deint(out, in + 27, 5, len);
395     } else {
396         for (n = 0; n < len; n++) {
397             out[0][n][0] = in[0][n][0] + in[1][n][0] + in[2][n][0] +
398                            in[3][n][0] + in[4][n][0] + in[5][n][0];
399             out[1][n][0] = in[0][n][1] + in[1][n][1] + in[2][n][1] +
400                            in[3][n][1] + in[4][n][1] + in[5][n][1];
401             out[0][n][1] = in[6][n][0] + in[7][n][0];
402             out[1][n][1] = in[6][n][1] + in[7][n][1];
403             out[0][n][2] = in[8][n][0] + in[9][n][0];
404             out[1][n][2] = in[8][n][1] + in[9][n][1];
405         }
406         dsp->hybrid_synthesis_deint(out, in + 7, 3, len);
407     }
408 }
409
410 /// All-pass filter decay slope
411 #define DECAY_SLOPE      0.05f
412 /// Number of frequency bands that can be addressed by the parameter index, b(k)
413 static const int   NR_PAR_BANDS[]      = { 20, 34 };
414 /// Number of frequency bands that can be addressed by the sub subband index, k
415 static const int   NR_BANDS[]          = { 71, 91 };
416 /// Start frequency band for the all-pass filter decay slope
417 static const int   DECAY_CUTOFF[]      = { 10, 32 };
418 /// Number of all-pass filer bands
419 static const int   NR_ALLPASS_BANDS[]  = { 30, 50 };
420 /// First stereo band using the short one sample delay
421 static const int   SHORT_DELAY_BAND[]  = { 42, 62 };
422
423 /** Table 8.46 */
424 static void map_idx_10_to_20(int8_t *par_mapped, const int8_t *par, int full)
425 {
426     int b;
427     if (full)
428         b = 9;
429     else {
430         b = 4;
431         par_mapped[10] = 0;
432     }
433     for (; b >= 0; b--) {
434         par_mapped[2*b+1] = par_mapped[2*b] = par[b];
435     }
436 }
437
438 static void map_idx_34_to_20(int8_t *par_mapped, const int8_t *par, int full)
439 {
440     par_mapped[ 0] = (2*par[ 0] +   par[ 1]) / 3;
441     par_mapped[ 1] = (  par[ 1] + 2*par[ 2]) / 3;
442     par_mapped[ 2] = (2*par[ 3] +   par[ 4]) / 3;
443     par_mapped[ 3] = (  par[ 4] + 2*par[ 5]) / 3;
444     par_mapped[ 4] = (  par[ 6] +   par[ 7]) / 2;
445     par_mapped[ 5] = (  par[ 8] +   par[ 9]) / 2;
446     par_mapped[ 6] =    par[10];
447     par_mapped[ 7] =    par[11];
448     par_mapped[ 8] = (  par[12] +   par[13]) / 2;
449     par_mapped[ 9] = (  par[14] +   par[15]) / 2;
450     par_mapped[10] =    par[16];
451     if (full) {
452         par_mapped[11] =    par[17];
453         par_mapped[12] =    par[18];
454         par_mapped[13] =    par[19];
455         par_mapped[14] = (  par[20] +   par[21]) / 2;
456         par_mapped[15] = (  par[22] +   par[23]) / 2;
457         par_mapped[16] = (  par[24] +   par[25]) / 2;
458         par_mapped[17] = (  par[26] +   par[27]) / 2;
459         par_mapped[18] = (  par[28] +   par[29] +   par[30] +   par[31]) / 4;
460         par_mapped[19] = (  par[32] +   par[33]) / 2;
461     }
462 }
463
464 static void map_val_34_to_20(float par[PS_MAX_NR_IIDICC])
465 {
466     par[ 0] = (2*par[ 0] +   par[ 1]) * 0.33333333f;
467     par[ 1] = (  par[ 1] + 2*par[ 2]) * 0.33333333f;
468     par[ 2] = (2*par[ 3] +   par[ 4]) * 0.33333333f;
469     par[ 3] = (  par[ 4] + 2*par[ 5]) * 0.33333333f;
470     par[ 4] = (  par[ 6] +   par[ 7]) * 0.5f;
471     par[ 5] = (  par[ 8] +   par[ 9]) * 0.5f;
472     par[ 6] =    par[10];
473     par[ 7] =    par[11];
474     par[ 8] = (  par[12] +   par[13]) * 0.5f;
475     par[ 9] = (  par[14] +   par[15]) * 0.5f;
476     par[10] =    par[16];
477     par[11] =    par[17];
478     par[12] =    par[18];
479     par[13] =    par[19];
480     par[14] = (  par[20] +   par[21]) * 0.5f;
481     par[15] = (  par[22] +   par[23]) * 0.5f;
482     par[16] = (  par[24] +   par[25]) * 0.5f;
483     par[17] = (  par[26] +   par[27]) * 0.5f;
484     par[18] = (  par[28] +   par[29] +   par[30] +   par[31]) * 0.25f;
485     par[19] = (  par[32] +   par[33]) * 0.5f;
486 }
487
488 static void map_idx_10_to_34(int8_t *par_mapped, const int8_t *par, int full)
489 {
490     if (full) {
491         par_mapped[33] = par[9];
492         par_mapped[32] = par[9];
493         par_mapped[31] = par[9];
494         par_mapped[30] = par[9];
495         par_mapped[29] = par[9];
496         par_mapped[28] = par[9];
497         par_mapped[27] = par[8];
498         par_mapped[26] = par[8];
499         par_mapped[25] = par[8];
500         par_mapped[24] = par[8];
501         par_mapped[23] = par[7];
502         par_mapped[22] = par[7];
503         par_mapped[21] = par[7];
504         par_mapped[20] = par[7];
505         par_mapped[19] = par[6];
506         par_mapped[18] = par[6];
507         par_mapped[17] = par[5];
508         par_mapped[16] = par[5];
509     } else {
510         par_mapped[16] =      0;
511     }
512     par_mapped[15] = par[4];
513     par_mapped[14] = par[4];
514     par_mapped[13] = par[4];
515     par_mapped[12] = par[4];
516     par_mapped[11] = par[3];
517     par_mapped[10] = par[3];
518     par_mapped[ 9] = par[2];
519     par_mapped[ 8] = par[2];
520     par_mapped[ 7] = par[2];
521     par_mapped[ 6] = par[2];
522     par_mapped[ 5] = par[1];
523     par_mapped[ 4] = par[1];
524     par_mapped[ 3] = par[1];
525     par_mapped[ 2] = par[0];
526     par_mapped[ 1] = par[0];
527     par_mapped[ 0] = par[0];
528 }
529
530 static void map_idx_20_to_34(int8_t *par_mapped, const int8_t *par, int full)
531 {
532     if (full) {
533         par_mapped[33] =  par[19];
534         par_mapped[32] =  par[19];
535         par_mapped[31] =  par[18];
536         par_mapped[30] =  par[18];
537         par_mapped[29] =  par[18];
538         par_mapped[28] =  par[18];
539         par_mapped[27] =  par[17];
540         par_mapped[26] =  par[17];
541         par_mapped[25] =  par[16];
542         par_mapped[24] =  par[16];
543         par_mapped[23] =  par[15];
544         par_mapped[22] =  par[15];
545         par_mapped[21] =  par[14];
546         par_mapped[20] =  par[14];
547         par_mapped[19] =  par[13];
548         par_mapped[18] =  par[12];
549         par_mapped[17] =  par[11];
550     }
551     par_mapped[16] =  par[10];
552     par_mapped[15] =  par[ 9];
553     par_mapped[14] =  par[ 9];
554     par_mapped[13] =  par[ 8];
555     par_mapped[12] =  par[ 8];
556     par_mapped[11] =  par[ 7];
557     par_mapped[10] =  par[ 6];
558     par_mapped[ 9] =  par[ 5];
559     par_mapped[ 8] =  par[ 5];
560     par_mapped[ 7] =  par[ 4];
561     par_mapped[ 6] =  par[ 4];
562     par_mapped[ 5] =  par[ 3];
563     par_mapped[ 4] = (par[ 2] + par[ 3]) / 2;
564     par_mapped[ 3] =  par[ 2];
565     par_mapped[ 2] =  par[ 1];
566     par_mapped[ 1] = (par[ 0] + par[ 1]) / 2;
567     par_mapped[ 0] =  par[ 0];
568 }
569
570 static void map_val_20_to_34(float par[PS_MAX_NR_IIDICC])
571 {
572     par[33] =  par[19];
573     par[32] =  par[19];
574     par[31] =  par[18];
575     par[30] =  par[18];
576     par[29] =  par[18];
577     par[28] =  par[18];
578     par[27] =  par[17];
579     par[26] =  par[17];
580     par[25] =  par[16];
581     par[24] =  par[16];
582     par[23] =  par[15];
583     par[22] =  par[15];
584     par[21] =  par[14];
585     par[20] =  par[14];
586     par[19] =  par[13];
587     par[18] =  par[12];
588     par[17] =  par[11];
589     par[16] =  par[10];
590     par[15] =  par[ 9];
591     par[14] =  par[ 9];
592     par[13] =  par[ 8];
593     par[12] =  par[ 8];
594     par[11] =  par[ 7];
595     par[10] =  par[ 6];
596     par[ 9] =  par[ 5];
597     par[ 8] =  par[ 5];
598     par[ 7] =  par[ 4];
599     par[ 6] =  par[ 4];
600     par[ 5] =  par[ 3];
601     par[ 4] = (par[ 2] + par[ 3]) * 0.5f;
602     par[ 3] =  par[ 2];
603     par[ 2] =  par[ 1];
604     par[ 1] = (par[ 0] + par[ 1]) * 0.5f;
605     par[ 0] =  par[ 0];
606 }
607
608 static void decorrelation(PSContext *ps, float (*out)[32][2], const float (*s)[32][2], int is34)
609 {
610     float power[34][PS_QMF_TIME_SLOTS] = {{0}};
611     float transient_gain[34][PS_QMF_TIME_SLOTS];
612     float *peak_decay_nrg = ps->peak_decay_nrg;
613     float *power_smooth = ps->power_smooth;
614     float *peak_decay_diff_smooth = ps->peak_decay_diff_smooth;
615     float (*delay)[PS_QMF_TIME_SLOTS + PS_MAX_DELAY][2] = ps->delay;
616     float (*ap_delay)[PS_AP_LINKS][PS_QMF_TIME_SLOTS + PS_MAX_AP_DELAY][2] = ps->ap_delay;
617     const int8_t *k_to_i = is34 ? k_to_i_34 : k_to_i_20;
618     const float peak_decay_factor = 0.76592833836465f;
619     const float transient_impact  = 1.5f;
620     const float a_smooth          = 0.25f; ///< Smoothing coefficient
621     int i, k, m, n;
622     int n0 = 0, nL = 32;
623
624     if (is34 != ps->is34bands_old) {
625         memset(ps->peak_decay_nrg,         0, sizeof(ps->peak_decay_nrg));
626         memset(ps->power_smooth,           0, sizeof(ps->power_smooth));
627         memset(ps->peak_decay_diff_smooth, 0, sizeof(ps->peak_decay_diff_smooth));
628         memset(ps->delay,                  0, sizeof(ps->delay));
629         memset(ps->ap_delay,               0, sizeof(ps->ap_delay));
630     }
631
632     for (k = 0; k < NR_BANDS[is34]; k++) {
633         int i = k_to_i[k];
634         ps->dsp.add_squares(power[i], s[k], nL - n0);
635     }
636
637     //Transient detection
638     for (i = 0; i < NR_PAR_BANDS[is34]; i++) {
639         for (n = n0; n < nL; n++) {
640             float decayed_peak = peak_decay_factor * peak_decay_nrg[i];
641             float denom;
642             peak_decay_nrg[i] = FFMAX(decayed_peak, power[i][n]);
643             power_smooth[i] += a_smooth * (power[i][n] - power_smooth[i]);
644             peak_decay_diff_smooth[i] += a_smooth * (peak_decay_nrg[i] - power[i][n] - peak_decay_diff_smooth[i]);
645             denom = transient_impact * peak_decay_diff_smooth[i];
646             transient_gain[i][n]   = (denom > power_smooth[i]) ?
647                                          power_smooth[i] / denom : 1.0f;
648         }
649     }
650
651     //Decorrelation and transient reduction
652     //                         PS_AP_LINKS - 1
653     //                               -----
654     //                                | |  Q_fract_allpass[k][m]*z^-link_delay[m] - a[m]*g_decay_slope[k]
655     //H[k][z] = z^-2 * phi_fract[k] * | | ----------------------------------------------------------------
656     //                                | | 1 - a[m]*g_decay_slope[k]*Q_fract_allpass[k][m]*z^-link_delay[m]
657     //                               m = 0
658     //d[k][z] (out) = transient_gain_mapped[k][z] * H[k][z] * s[k][z]
659     for (k = 0; k < NR_ALLPASS_BANDS[is34]; k++) {
660         int b = k_to_i[k];
661         float g_decay_slope = 1.f - DECAY_SLOPE * (k - DECAY_CUTOFF[is34]);
662         g_decay_slope = av_clipf(g_decay_slope, 0.f, 1.f);
663         memcpy(delay[k], delay[k]+nL, PS_MAX_DELAY*sizeof(delay[k][0]));
664         memcpy(delay[k]+PS_MAX_DELAY, s[k], numQMFSlots*sizeof(delay[k][0]));
665         for (m = 0; m < PS_AP_LINKS; m++) {
666             memcpy(ap_delay[k][m],   ap_delay[k][m]+numQMFSlots,           5*sizeof(ap_delay[k][m][0]));
667         }
668         ps->dsp.decorrelate(out[k], delay[k] + PS_MAX_DELAY - 2, ap_delay[k],
669                             phi_fract[is34][k], Q_fract_allpass[is34][k],
670                             transient_gain[b], g_decay_slope, nL - n0);
671     }
672     for (; k < SHORT_DELAY_BAND[is34]; k++) {
673         int i = k_to_i[k];
674         memcpy(delay[k], delay[k]+nL, PS_MAX_DELAY*sizeof(delay[k][0]));
675         memcpy(delay[k]+PS_MAX_DELAY, s[k], numQMFSlots*sizeof(delay[k][0]));
676         //H = delay 14
677         ps->dsp.mul_pair_single(out[k], delay[k] + PS_MAX_DELAY - 14,
678                                 transient_gain[i], nL - n0);
679     }
680     for (; k < NR_BANDS[is34]; k++) {
681         int i = k_to_i[k];
682         memcpy(delay[k], delay[k]+nL, PS_MAX_DELAY*sizeof(delay[k][0]));
683         memcpy(delay[k]+PS_MAX_DELAY, s[k], numQMFSlots*sizeof(delay[k][0]));
684         //H = delay 1
685         ps->dsp.mul_pair_single(out[k], delay[k] + PS_MAX_DELAY - 1,
686                                 transient_gain[i], nL - n0);
687     }
688 }
689
690 static void remap34(int8_t (**p_par_mapped)[PS_MAX_NR_IIDICC],
691                     int8_t           (*par)[PS_MAX_NR_IIDICC],
692                     int num_par, int num_env, int full)
693 {
694     int8_t (*par_mapped)[PS_MAX_NR_IIDICC] = *p_par_mapped;
695     int e;
696     if (num_par == 20 || num_par == 11) {
697         for (e = 0; e < num_env; e++) {
698             map_idx_20_to_34(par_mapped[e], par[e], full);
699         }
700     } else if (num_par == 10 || num_par == 5) {
701         for (e = 0; e < num_env; e++) {
702             map_idx_10_to_34(par_mapped[e], par[e], full);
703         }
704     } else {
705         *p_par_mapped = par;
706     }
707 }
708
709 static void remap20(int8_t (**p_par_mapped)[PS_MAX_NR_IIDICC],
710                     int8_t           (*par)[PS_MAX_NR_IIDICC],
711                     int num_par, int num_env, int full)
712 {
713     int8_t (*par_mapped)[PS_MAX_NR_IIDICC] = *p_par_mapped;
714     int e;
715     if (num_par == 34 || num_par == 17) {
716         for (e = 0; e < num_env; e++) {
717             map_idx_34_to_20(par_mapped[e], par[e], full);
718         }
719     } else if (num_par == 10 || num_par == 5) {
720         for (e = 0; e < num_env; e++) {
721             map_idx_10_to_20(par_mapped[e], par[e], full);
722         }
723     } else {
724         *p_par_mapped = par;
725     }
726 }
727
728 static void stereo_processing(PSContext *ps, float (*l)[32][2], float (*r)[32][2], int is34)
729 {
730     int e, b, k;
731
732     float (*H11)[PS_MAX_NUM_ENV+1][PS_MAX_NR_IIDICC] = ps->H11;
733     float (*H12)[PS_MAX_NUM_ENV+1][PS_MAX_NR_IIDICC] = ps->H12;
734     float (*H21)[PS_MAX_NUM_ENV+1][PS_MAX_NR_IIDICC] = ps->H21;
735     float (*H22)[PS_MAX_NUM_ENV+1][PS_MAX_NR_IIDICC] = ps->H22;
736     int8_t *opd_hist = ps->opd_hist;
737     int8_t *ipd_hist = ps->ipd_hist;
738     int8_t iid_mapped_buf[PS_MAX_NUM_ENV][PS_MAX_NR_IIDICC];
739     int8_t icc_mapped_buf[PS_MAX_NUM_ENV][PS_MAX_NR_IIDICC];
740     int8_t ipd_mapped_buf[PS_MAX_NUM_ENV][PS_MAX_NR_IIDICC];
741     int8_t opd_mapped_buf[PS_MAX_NUM_ENV][PS_MAX_NR_IIDICC];
742     int8_t (*iid_mapped)[PS_MAX_NR_IIDICC] = iid_mapped_buf;
743     int8_t (*icc_mapped)[PS_MAX_NR_IIDICC] = icc_mapped_buf;
744     int8_t (*ipd_mapped)[PS_MAX_NR_IIDICC] = ipd_mapped_buf;
745     int8_t (*opd_mapped)[PS_MAX_NR_IIDICC] = opd_mapped_buf;
746     const int8_t *k_to_i = is34 ? k_to_i_34 : k_to_i_20;
747     const float (*H_LUT)[8][4] = (PS_BASELINE || ps->icc_mode < 3) ? HA : HB;
748
749     //Remapping
750     if (ps->num_env_old) {
751         memcpy(H11[0][0], H11[0][ps->num_env_old], PS_MAX_NR_IIDICC*sizeof(H11[0][0][0]));
752         memcpy(H11[1][0], H11[1][ps->num_env_old], PS_MAX_NR_IIDICC*sizeof(H11[1][0][0]));
753         memcpy(H12[0][0], H12[0][ps->num_env_old], PS_MAX_NR_IIDICC*sizeof(H12[0][0][0]));
754         memcpy(H12[1][0], H12[1][ps->num_env_old], PS_MAX_NR_IIDICC*sizeof(H12[1][0][0]));
755         memcpy(H21[0][0], H21[0][ps->num_env_old], PS_MAX_NR_IIDICC*sizeof(H21[0][0][0]));
756         memcpy(H21[1][0], H21[1][ps->num_env_old], PS_MAX_NR_IIDICC*sizeof(H21[1][0][0]));
757         memcpy(H22[0][0], H22[0][ps->num_env_old], PS_MAX_NR_IIDICC*sizeof(H22[0][0][0]));
758         memcpy(H22[1][0], H22[1][ps->num_env_old], PS_MAX_NR_IIDICC*sizeof(H22[1][0][0]));
759     }
760
761     if (is34) {
762         remap34(&iid_mapped, ps->iid_par, ps->nr_iid_par, ps->num_env, 1);
763         remap34(&icc_mapped, ps->icc_par, ps->nr_icc_par, ps->num_env, 1);
764         if (ps->enable_ipdopd) {
765             remap34(&ipd_mapped, ps->ipd_par, ps->nr_ipdopd_par, ps->num_env, 0);
766             remap34(&opd_mapped, ps->opd_par, ps->nr_ipdopd_par, ps->num_env, 0);
767         }
768         if (!ps->is34bands_old) {
769             map_val_20_to_34(H11[0][0]);
770             map_val_20_to_34(H11[1][0]);
771             map_val_20_to_34(H12[0][0]);
772             map_val_20_to_34(H12[1][0]);
773             map_val_20_to_34(H21[0][0]);
774             map_val_20_to_34(H21[1][0]);
775             map_val_20_to_34(H22[0][0]);
776             map_val_20_to_34(H22[1][0]);
777             ipdopd_reset(ipd_hist, opd_hist);
778         }
779     } else {
780         remap20(&iid_mapped, ps->iid_par, ps->nr_iid_par, ps->num_env, 1);
781         remap20(&icc_mapped, ps->icc_par, ps->nr_icc_par, ps->num_env, 1);
782         if (ps->enable_ipdopd) {
783             remap20(&ipd_mapped, ps->ipd_par, ps->nr_ipdopd_par, ps->num_env, 0);
784             remap20(&opd_mapped, ps->opd_par, ps->nr_ipdopd_par, ps->num_env, 0);
785         }
786         if (ps->is34bands_old) {
787             map_val_34_to_20(H11[0][0]);
788             map_val_34_to_20(H11[1][0]);
789             map_val_34_to_20(H12[0][0]);
790             map_val_34_to_20(H12[1][0]);
791             map_val_34_to_20(H21[0][0]);
792             map_val_34_to_20(H21[1][0]);
793             map_val_34_to_20(H22[0][0]);
794             map_val_34_to_20(H22[1][0]);
795             ipdopd_reset(ipd_hist, opd_hist);
796         }
797     }
798
799     //Mixing
800     for (e = 0; e < ps->num_env; e++) {
801         for (b = 0; b < NR_PAR_BANDS[is34]; b++) {
802             float h11, h12, h21, h22;
803             h11 = H_LUT[iid_mapped[e][b] + 7 + 23 * ps->iid_quant][icc_mapped[e][b]][0];
804             h12 = H_LUT[iid_mapped[e][b] + 7 + 23 * ps->iid_quant][icc_mapped[e][b]][1];
805             h21 = H_LUT[iid_mapped[e][b] + 7 + 23 * ps->iid_quant][icc_mapped[e][b]][2];
806             h22 = H_LUT[iid_mapped[e][b] + 7 + 23 * ps->iid_quant][icc_mapped[e][b]][3];
807             if (!PS_BASELINE && ps->enable_ipdopd && b < ps->nr_ipdopd_par) {
808                 //The spec say says to only run this smoother when enable_ipdopd
809                 //is set but the reference decoder appears to run it constantly
810                 float h11i, h12i, h21i, h22i;
811                 float ipd_adj_re, ipd_adj_im;
812                 int opd_idx = opd_hist[b] * 8 + opd_mapped[e][b];
813                 int ipd_idx = ipd_hist[b] * 8 + ipd_mapped[e][b];
814                 float opd_re = pd_re_smooth[opd_idx];
815                 float opd_im = pd_im_smooth[opd_idx];
816                 float ipd_re = pd_re_smooth[ipd_idx];
817                 float ipd_im = pd_im_smooth[ipd_idx];
818                 opd_hist[b] = opd_idx & 0x3F;
819                 ipd_hist[b] = ipd_idx & 0x3F;
820
821                 ipd_adj_re = opd_re*ipd_re + opd_im*ipd_im;
822                 ipd_adj_im = opd_im*ipd_re - opd_re*ipd_im;
823                 h11i = h11 * opd_im;
824                 h11  = h11 * opd_re;
825                 h12i = h12 * ipd_adj_im;
826                 h12  = h12 * ipd_adj_re;
827                 h21i = h21 * opd_im;
828                 h21  = h21 * opd_re;
829                 h22i = h22 * ipd_adj_im;
830                 h22  = h22 * ipd_adj_re;
831                 H11[1][e+1][b] = h11i;
832                 H12[1][e+1][b] = h12i;
833                 H21[1][e+1][b] = h21i;
834                 H22[1][e+1][b] = h22i;
835             }
836             H11[0][e+1][b] = h11;
837             H12[0][e+1][b] = h12;
838             H21[0][e+1][b] = h21;
839             H22[0][e+1][b] = h22;
840         }
841         for (k = 0; k < NR_BANDS[is34]; k++) {
842             float h[2][4];
843             float h_step[2][4];
844             int start = ps->border_position[e];
845             int stop  = ps->border_position[e+1];
846             float width = 1.f / (stop - start);
847             b = k_to_i[k];
848             h[0][0] = H11[0][e][b];
849             h[0][1] = H12[0][e][b];
850             h[0][2] = H21[0][e][b];
851             h[0][3] = H22[0][e][b];
852             if (!PS_BASELINE && ps->enable_ipdopd) {
853             //Is this necessary? ps_04_new seems unchanged
854             if ((is34 && k <= 13 && k >= 9) || (!is34 && k <= 1)) {
855                 h[1][0] = -H11[1][e][b];
856                 h[1][1] = -H12[1][e][b];
857                 h[1][2] = -H21[1][e][b];
858                 h[1][3] = -H22[1][e][b];
859             } else {
860                 h[1][0] = H11[1][e][b];
861                 h[1][1] = H12[1][e][b];
862                 h[1][2] = H21[1][e][b];
863                 h[1][3] = H22[1][e][b];
864             }
865             }
866             //Interpolation
867             h_step[0][0] = (H11[0][e+1][b] - h[0][0]) * width;
868             h_step[0][1] = (H12[0][e+1][b] - h[0][1]) * width;
869             h_step[0][2] = (H21[0][e+1][b] - h[0][2]) * width;
870             h_step[0][3] = (H22[0][e+1][b] - h[0][3]) * width;
871             if (!PS_BASELINE && ps->enable_ipdopd) {
872                 h_step[1][0] = (H11[1][e+1][b] - h[1][0]) * width;
873                 h_step[1][1] = (H12[1][e+1][b] - h[1][1]) * width;
874                 h_step[1][2] = (H21[1][e+1][b] - h[1][2]) * width;
875                 h_step[1][3] = (H22[1][e+1][b] - h[1][3]) * width;
876             }
877             ps->dsp.stereo_interpolate[!PS_BASELINE && ps->enable_ipdopd](
878                 l[k] + start + 1, r[k] + start + 1,
879                 h, h_step, stop - start);
880         }
881     }
882 }
883
884 int ff_ps_apply(AVCodecContext *avctx, PSContext *ps, float L[2][38][64], float R[2][38][64], int top)
885 {
886     float Lbuf[91][32][2];
887     float Rbuf[91][32][2];
888     const int len = 32;
889     int is34 = ps->is34bands;
890
891     top += NR_BANDS[is34] - 64;
892     memset(ps->delay+top, 0, (NR_BANDS[is34] - top)*sizeof(ps->delay[0]));
893     if (top < NR_ALLPASS_BANDS[is34])
894         memset(ps->ap_delay + top, 0, (NR_ALLPASS_BANDS[is34] - top)*sizeof(ps->ap_delay[0]));
895
896     hybrid_analysis(&ps->dsp, Lbuf, ps->in_buf, L, is34, len);
897     decorrelation(ps, Rbuf, Lbuf, is34);
898     stereo_processing(ps, Lbuf, Rbuf, is34);
899     hybrid_synthesis(&ps->dsp, L, Lbuf, is34, len);
900     hybrid_synthesis(&ps->dsp, R, Rbuf, is34, len);
901
902     return 0;
903 }
904
905 #define PS_INIT_VLC_STATIC(num, size) \
906     INIT_VLC_STATIC(&vlc_ps[num], 9, ps_tmp[num].table_size / ps_tmp[num].elem_size,    \
907                     ps_tmp[num].ps_bits, 1, 1,                                          \
908                     ps_tmp[num].ps_codes, ps_tmp[num].elem_size, ps_tmp[num].elem_size, \
909                     size);
910
911 #define PS_VLC_ROW(name) \
912     { name ## _codes, name ## _bits, sizeof(name ## _codes), sizeof(name ## _codes[0]) }
913
914 av_cold void ff_ps_init(void) {
915     // Syntax initialization
916     static const struct {
917         const void *ps_codes, *ps_bits;
918         const unsigned int table_size, elem_size;
919     } ps_tmp[] = {
920         PS_VLC_ROW(huff_iid_df1),
921         PS_VLC_ROW(huff_iid_dt1),
922         PS_VLC_ROW(huff_iid_df0),
923         PS_VLC_ROW(huff_iid_dt0),
924         PS_VLC_ROW(huff_icc_df),
925         PS_VLC_ROW(huff_icc_dt),
926         PS_VLC_ROW(huff_ipd_df),
927         PS_VLC_ROW(huff_ipd_dt),
928         PS_VLC_ROW(huff_opd_df),
929         PS_VLC_ROW(huff_opd_dt),
930     };
931
932     PS_INIT_VLC_STATIC(0, 1544);
933     PS_INIT_VLC_STATIC(1,  832);
934     PS_INIT_VLC_STATIC(2, 1024);
935     PS_INIT_VLC_STATIC(3, 1036);
936     PS_INIT_VLC_STATIC(4,  544);
937     PS_INIT_VLC_STATIC(5,  544);
938     PS_INIT_VLC_STATIC(6,  512);
939     PS_INIT_VLC_STATIC(7,  512);
940     PS_INIT_VLC_STATIC(8,  512);
941     PS_INIT_VLC_STATIC(9,  512);
942
943     ps_tableinit();
944 }
945
946 av_cold void ff_ps_ctx_init(PSContext *ps)
947 {
948     ff_psdsp_init(&ps->dsp);
949 }