os_support: Choose between direct.h and io.h using a configure check
[ffmpeg.git] / libavcodec / ac3dsp.c
1 /*
2  * AC-3 DSP utils
3  * Copyright (c) 2011 Justin Ruggles
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 "libavutil/avassert.h"
23 #include "avcodec.h"
24 #include "ac3.h"
25 #include "ac3dsp.h"
26
27 static void ac3_exponent_min_c(uint8_t *exp, int num_reuse_blocks, int nb_coefs)
28 {
29     int blk, i;
30
31     if (!num_reuse_blocks)
32         return;
33
34     for (i = 0; i < nb_coefs; i++) {
35         uint8_t min_exp = *exp;
36         uint8_t *exp1 = exp + 256;
37         for (blk = 0; blk < num_reuse_blocks; blk++) {
38             uint8_t next_exp = *exp1;
39             if (next_exp < min_exp)
40                 min_exp = next_exp;
41             exp1 += 256;
42         }
43         *exp++ = min_exp;
44     }
45 }
46
47 static int ac3_max_msb_abs_int16_c(const int16_t *src, int len)
48 {
49     int i, v = 0;
50     for (i = 0; i < len; i++)
51         v |= abs(src[i]);
52     return v;
53 }
54
55 static void ac3_lshift_int16_c(int16_t *src, unsigned int len,
56                                unsigned int shift)
57 {
58     uint32_t *src32 = (uint32_t *)src;
59     const uint32_t mask = ~(((1 << shift) - 1) << 16);
60     int i;
61     len >>= 1;
62     for (i = 0; i < len; i += 8) {
63         src32[i  ] = (src32[i  ] << shift) & mask;
64         src32[i+1] = (src32[i+1] << shift) & mask;
65         src32[i+2] = (src32[i+2] << shift) & mask;
66         src32[i+3] = (src32[i+3] << shift) & mask;
67         src32[i+4] = (src32[i+4] << shift) & mask;
68         src32[i+5] = (src32[i+5] << shift) & mask;
69         src32[i+6] = (src32[i+6] << shift) & mask;
70         src32[i+7] = (src32[i+7] << shift) & mask;
71     }
72 }
73
74 static void ac3_rshift_int32_c(int32_t *src, unsigned int len,
75                                unsigned int shift)
76 {
77     do {
78         *src++ >>= shift;
79         *src++ >>= shift;
80         *src++ >>= shift;
81         *src++ >>= shift;
82         *src++ >>= shift;
83         *src++ >>= shift;
84         *src++ >>= shift;
85         *src++ >>= shift;
86         len -= 8;
87     } while (len > 0);
88 }
89
90 static void float_to_fixed24_c(int32_t *dst, const float *src, unsigned int len)
91 {
92     const float scale = 1 << 24;
93     do {
94         *dst++ = lrintf(*src++ * scale);
95         *dst++ = lrintf(*src++ * scale);
96         *dst++ = lrintf(*src++ * scale);
97         *dst++ = lrintf(*src++ * scale);
98         *dst++ = lrintf(*src++ * scale);
99         *dst++ = lrintf(*src++ * scale);
100         *dst++ = lrintf(*src++ * scale);
101         *dst++ = lrintf(*src++ * scale);
102         len -= 8;
103     } while (len > 0);
104 }
105
106 static void ac3_bit_alloc_calc_bap_c(int16_t *mask, int16_t *psd,
107                                      int start, int end,
108                                      int snr_offset, int floor,
109                                      const uint8_t *bap_tab, uint8_t *bap)
110 {
111     int bin, band, band_end;
112
113     /* special case, if snr offset is -960, set all bap's to zero */
114     if (snr_offset == -960) {
115         memset(bap, 0, AC3_MAX_COEFS);
116         return;
117     }
118
119     bin  = start;
120     band = ff_ac3_bin_to_band_tab[start];
121     do {
122         int m = (FFMAX(mask[band] - snr_offset - floor, 0) & 0x1FE0) + floor;
123         band_end = ff_ac3_band_start_tab[++band];
124         band_end = FFMIN(band_end, end);
125
126         for (; bin < band_end; bin++) {
127             int address = av_clip((psd[bin] - m) >> 5, 0, 63);
128             bap[bin] = bap_tab[address];
129         }
130     } while (end > band_end);
131 }
132
133 static void ac3_update_bap_counts_c(uint16_t mant_cnt[16], uint8_t *bap,
134                                     int len)
135 {
136     while (len-- > 0)
137         mant_cnt[bap[len]]++;
138 }
139
140 DECLARE_ALIGNED(16, const uint16_t, ff_ac3_bap_bits)[16] = {
141     0,  0,  0,  3,  0,  4,  5,  6,  7,  8,  9, 10, 11, 12, 14, 16
142 };
143
144 static int ac3_compute_mantissa_size_c(uint16_t mant_cnt[6][16])
145 {
146     int blk, bap;
147     int bits = 0;
148
149     for (blk = 0; blk < AC3_MAX_BLOCKS; blk++) {
150         // bap=1 : 3 mantissas in 5 bits
151         bits += (mant_cnt[blk][1] / 3) * 5;
152         // bap=2 : 3 mantissas in 7 bits
153         // bap=4 : 2 mantissas in 7 bits
154         bits += ((mant_cnt[blk][2] / 3) + (mant_cnt[blk][4] >> 1)) * 7;
155         // bap=3 : 1 mantissa in 3 bits
156         bits += mant_cnt[blk][3] * 3;
157         // bap=5 to 15 : get bits per mantissa from table
158         for (bap = 5; bap < 16; bap++)
159             bits += mant_cnt[blk][bap] * ff_ac3_bap_bits[bap];
160     }
161     return bits;
162 }
163
164 static void ac3_extract_exponents_c(uint8_t *exp, int32_t *coef, int nb_coefs)
165 {
166     int i;
167
168     for (i = 0; i < nb_coefs; i++) {
169         int v = abs(coef[i]);
170         exp[i] = v ? 23 - av_log2(v) : 24;
171     }
172 }
173
174 static void ac3_downmix_c(float (*samples)[256], float (*matrix)[2],
175                           int out_ch, int in_ch, int len)
176 {
177     int i, j;
178     float v0, v1;
179     if (out_ch == 2) {
180         for (i = 0; i < len; i++) {
181             v0 = v1 = 0.0f;
182             for (j = 0; j < in_ch; j++) {
183                 v0 += samples[j][i] * matrix[j][0];
184                 v1 += samples[j][i] * matrix[j][1];
185             }
186             samples[0][i] = v0;
187             samples[1][i] = v1;
188         }
189     } else if (out_ch == 1) {
190         for (i = 0; i < len; i++) {
191             v0 = 0.0f;
192             for (j = 0; j < in_ch; j++)
193                 v0 += samples[j][i] * matrix[j][0];
194             samples[0][i] = v0;
195         }
196     }
197 }
198
199 av_cold void ff_ac3dsp_init(AC3DSPContext *c, int bit_exact)
200 {
201     c->ac3_exponent_min = ac3_exponent_min_c;
202     c->ac3_max_msb_abs_int16 = ac3_max_msb_abs_int16_c;
203     c->ac3_lshift_int16 = ac3_lshift_int16_c;
204     c->ac3_rshift_int32 = ac3_rshift_int32_c;
205     c->float_to_fixed24 = float_to_fixed24_c;
206     c->bit_alloc_calc_bap = ac3_bit_alloc_calc_bap_c;
207     c->update_bap_counts = ac3_update_bap_counts_c;
208     c->compute_mantissa_size = ac3_compute_mantissa_size_c;
209     c->extract_exponents = ac3_extract_exponents_c;
210     c->downmix = ac3_downmix_c;
211
212     if (ARCH_ARM)
213         ff_ac3dsp_init_arm(c, bit_exact);
214     if (HAVE_MMX)
215         ff_ac3dsp_init_x86(c, bit_exact);
216 }