dsputil: template get_pixels() for different bit depths
[ffmpeg.git] / libavcodec / acelp_vectors.c
1 /*
2  * adaptive and fixed codebook vector operations for ACELP-based codecs
3  *
4  * Copyright (c) 2008 Vladimir Voroshilov
5  *
6  * This file is part of Libav.
7  *
8  * Libav 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  * Libav 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 Libav; if not, write to the Free Software
20  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
21  */
22
23 #include <inttypes.h>
24 #include "avcodec.h"
25 #include "acelp_vectors.h"
26 #include "celp_math.h"
27
28 const uint8_t ff_fc_2pulses_9bits_track1[16] =
29 {
30     1,  3,
31     6,  8,
32     11, 13,
33     16, 18,
34     21, 23,
35     26, 28,
36     31, 33,
37     36, 38
38 };
39 const uint8_t ff_fc_2pulses_9bits_track1_gray[16] =
40 {
41   1,  3,
42   8,  6,
43   18, 16,
44   11, 13,
45   38, 36,
46   31, 33,
47   21, 23,
48   28, 26,
49 };
50
51 const uint8_t ff_fc_4pulses_8bits_tracks_13[16] =
52 {
53   0, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75,
54 };
55
56 const uint8_t ff_fc_4pulses_8bits_track_4[32] =
57 {
58     3,  4,
59     8,  9,
60     13, 14,
61     18, 19,
62     23, 24,
63     28, 29,
64     33, 34,
65     38, 39,
66     43, 44,
67     48, 49,
68     53, 54,
69     58, 59,
70     63, 64,
71     68, 69,
72     73, 74,
73     78, 79,
74 };
75
76 const float ff_pow_0_7[10] = {
77     0.700000, 0.490000, 0.343000, 0.240100, 0.168070,
78     0.117649, 0.082354, 0.057648, 0.040354, 0.028248
79 };
80
81 const float ff_pow_0_75[10] = {
82     0.750000, 0.562500, 0.421875, 0.316406, 0.237305,
83     0.177979, 0.133484, 0.100113, 0.075085, 0.056314
84 };
85
86 const float ff_pow_0_55[10] = {
87     0.550000, 0.302500, 0.166375, 0.091506, 0.050328,
88     0.027681, 0.015224, 0.008373, 0.004605, 0.002533
89 };
90
91 const float ff_b60_sinc[61] = {
92  0.898529  ,  0.865051  ,  0.769257  ,  0.624054  ,  0.448639  ,  0.265289   ,
93  0.0959167 , -0.0412598 , -0.134338  , -0.178986  , -0.178528  , -0.142609   ,
94 -0.0849304 , -0.0205078 ,  0.0369568 ,  0.0773926 ,  0.0955200 ,  0.0912781  ,
95  0.0689392 ,  0.0357056 ,  0.        , -0.0305481 , -0.0504150 , -0.0570068  ,
96 -0.0508423 , -0.0350037 , -0.0141602 ,  0.00665283,  0.0230713 ,  0.0323486  ,
97  0.0335388 ,  0.0275879 ,  0.0167847 ,  0.00411987, -0.00747681, -0.0156860  ,
98 -0.0193481 , -0.0183716 , -0.0137634 , -0.00704956,  0.        ,  0.00582886 ,
99  0.00939941,  0.0103760 ,  0.00903320,  0.00604248,  0.00238037, -0.00109863 ,
100 -0.00366211, -0.00497437, -0.00503540, -0.00402832, -0.00241089, -0.000579834,
101  0.00103760,  0.00222778,  0.00277710,  0.00271606,  0.00213623,  0.00115967 ,
102  0.
103 };
104
105 void ff_acelp_fc_pulse_per_track(
106         int16_t* fc_v,
107         const uint8_t *tab1,
108         const uint8_t *tab2,
109         int pulse_indexes,
110         int pulse_signs,
111         int pulse_count,
112         int bits)
113 {
114     int mask = (1 << bits) - 1;
115     int i;
116
117     for(i=0; i<pulse_count; i++)
118     {
119         fc_v[i + tab1[pulse_indexes & mask]] +=
120                 (pulse_signs & 1) ? 8191 : -8192; // +/-1 in (2.13)
121
122         pulse_indexes >>= bits;
123         pulse_signs >>= 1;
124     }
125
126     fc_v[tab2[pulse_indexes]] += (pulse_signs & 1) ? 8191 : -8192;
127 }
128
129 void ff_decode_10_pulses_35bits(const int16_t *fixed_index,
130                                 AMRFixed *fixed_sparse,
131                                 const uint8_t *gray_decode,
132                                 int half_pulse_count, int bits)
133 {
134     int i;
135     int mask = (1 << bits) - 1;
136
137     fixed_sparse->no_repeat_mask = 0;
138     fixed_sparse->n = 2 * half_pulse_count;
139     for (i = 0; i < half_pulse_count; i++) {
140         const int pos1   = gray_decode[fixed_index[2*i+1] & mask] + i;
141         const int pos2   = gray_decode[fixed_index[2*i  ] & mask] + i;
142         const float sign = (fixed_index[2*i+1] & (1 << bits)) ? -1.0 : 1.0;
143         fixed_sparse->x[2*i+1] = pos1;
144         fixed_sparse->x[2*i  ] = pos2;
145         fixed_sparse->y[2*i+1] = sign;
146         fixed_sparse->y[2*i  ] = pos2 < pos1 ? -sign : sign;
147     }
148 }
149
150 void ff_acelp_weighted_vector_sum(
151         int16_t* out,
152         const int16_t *in_a,
153         const int16_t *in_b,
154         int16_t weight_coeff_a,
155         int16_t weight_coeff_b,
156         int16_t rounder,
157         int shift,
158         int length)
159 {
160     int i;
161
162     // Clipping required here; breaks OVERFLOW test.
163     for(i=0; i<length; i++)
164         out[i] = av_clip_int16((
165                  in_a[i] * weight_coeff_a +
166                  in_b[i] * weight_coeff_b +
167                  rounder) >> shift);
168 }
169
170 void ff_weighted_vector_sumf(float *out, const float *in_a, const float *in_b,
171                              float weight_coeff_a, float weight_coeff_b, int length)
172 {
173     int i;
174
175     for(i=0; i<length; i++)
176         out[i] = weight_coeff_a * in_a[i]
177                + weight_coeff_b * in_b[i];
178 }
179
180 void ff_adaptive_gain_control(float *out, const float *in, float speech_energ,
181                               int size, float alpha, float *gain_mem)
182 {
183     int i;
184     float postfilter_energ = ff_dot_productf(in, in, size);
185     float gain_scale_factor = 1.0;
186     float mem = *gain_mem;
187
188     if (postfilter_energ)
189         gain_scale_factor = sqrt(speech_energ / postfilter_energ);
190
191     gain_scale_factor *= 1.0 - alpha;
192
193     for (i = 0; i < size; i++) {
194         mem = alpha * mem + gain_scale_factor;
195         out[i] = in[i] * mem;
196     }
197
198     *gain_mem = mem;
199 }
200
201 void ff_scale_vector_to_given_sum_of_squares(float *out, const float *in,
202                                              float sum_of_squares, const int n)
203 {
204     int i;
205     float scalefactor = ff_dot_productf(in, in, n);
206     if (scalefactor)
207         scalefactor = sqrt(sum_of_squares / scalefactor);
208     for (i = 0; i < n; i++)
209         out[i] = in[i] * scalefactor;
210 }
211
212 void ff_set_fixed_vector(float *out, const AMRFixed *in, float scale, int size)
213 {
214     int i;
215
216     for (i=0; i < in->n; i++) {
217         int x   = in->x[i], repeats = !((in->no_repeat_mask >> i) & 1);
218         float y = in->y[i] * scale;
219
220         do {
221             out[x] += y;
222             y *= in->pitch_fac;
223             x += in->pitch_lag;
224         } while (x < size && repeats);
225     }
226 }
227
228 void ff_clear_fixed_vector(float *out, const AMRFixed *in, int size)
229 {
230     int i;
231
232     for (i=0; i < in->n; i++) {
233         int x  = in->x[i], repeats = !((in->no_repeat_mask >> i) & 1);
234
235         do {
236             out[x] = 0.0;
237             x += in->pitch_lag;
238         } while (x < size && repeats);
239     }
240 }