Restore WIP g729 code that has been remvoed by diego biurrun.
[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 FFmpeg.
7  *
8  * FFmpeg 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  * FFmpeg 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 FFmpeg; 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_2pulses_9bits_track2_gray[32] =
52 {
53   0,  2,
54   5,  4,
55   12, 10,
56   7,  9,
57   25, 24,
58   20, 22,
59   14, 15,
60   19, 17,
61   36, 31,
62   21, 26,
63   1,  6,
64   16, 11,
65   27, 29,
66   32, 30,
67   39, 37,
68   34, 35,
69 };
70
71 const uint8_t ff_fc_4pulses_8bits_tracks_13[16] =
72 {
73   0, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75,
74 };
75
76 const uint8_t ff_fc_4pulses_8bits_track_4[32] =
77 {
78     3,  4,
79     8,  9,
80     13, 14,
81     18, 19,
82     23, 24,
83     28, 29,
84     33, 34,
85     38, 39,
86     43, 44,
87     48, 49,
88     53, 54,
89     58, 59,
90     63, 64,
91     68, 69,
92     73, 74,
93     78, 79,
94 };
95
96 const float ff_pow_0_7[10] = {
97     0.700000, 0.490000, 0.343000, 0.240100, 0.168070,
98     0.117649, 0.082354, 0.057648, 0.040354, 0.028248
99 };
100
101 const float ff_pow_0_75[10] = {
102     0.750000, 0.562500, 0.421875, 0.316406, 0.237305,
103     0.177979, 0.133484, 0.100113, 0.075085, 0.056314
104 };
105
106 const float ff_pow_0_55[10] = {
107     0.550000, 0.302500, 0.166375, 0.091506, 0.050328,
108     0.027681, 0.015224, 0.008373, 0.004605, 0.002533
109 };
110
111 const float ff_b60_sinc[61] = {
112  0.898529  ,  0.865051  ,  0.769257  ,  0.624054  ,  0.448639  ,  0.265289   ,
113  0.0959167 , -0.0412598 , -0.134338  , -0.178986  , -0.178528  , -0.142609   ,
114 -0.0849304 , -0.0205078 ,  0.0369568 ,  0.0773926 ,  0.0955200 ,  0.0912781  ,
115  0.0689392 ,  0.0357056 ,  0.        , -0.0305481 , -0.0504150 , -0.0570068  ,
116 -0.0508423 , -0.0350037 , -0.0141602 ,  0.00665283,  0.0230713 ,  0.0323486  ,
117  0.0335388 ,  0.0275879 ,  0.0167847 ,  0.00411987, -0.00747681, -0.0156860  ,
118 -0.0193481 , -0.0183716 , -0.0137634 , -0.00704956,  0.        ,  0.00582886 ,
119  0.00939941,  0.0103760 ,  0.00903320,  0.00604248,  0.00238037, -0.00109863 ,
120 -0.00366211, -0.00497437, -0.00503540, -0.00402832, -0.00241089, -0.000579834,
121  0.00103760,  0.00222778,  0.00277710,  0.00271606,  0.00213623,  0.00115967 ,
122  0.
123 };
124
125 void ff_acelp_fc_pulse_per_track(
126         int16_t* fc_v,
127         const uint8_t *tab1,
128         const uint8_t *tab2,
129         int pulse_indexes,
130         int pulse_signs,
131         int pulse_count,
132         int bits)
133 {
134     int mask = (1 << bits) - 1;
135     int i;
136
137     for(i=0; i<pulse_count; i++)
138     {
139         fc_v[i + tab1[pulse_indexes & mask]] +=
140                 (pulse_signs & 1) ? 8191 : -8192; // +/-1 in (2.13)
141
142         pulse_indexes >>= bits;
143         pulse_signs >>= 1;
144     }
145
146     fc_v[tab2[pulse_indexes]] += (pulse_signs & 1) ? 8191 : -8192;
147 }
148
149 void ff_decode_10_pulses_35bits(const int16_t *fixed_index,
150                                 AMRFixed *fixed_sparse,
151                                 const uint8_t *gray_decode,
152                                 int half_pulse_count, int bits)
153 {
154     int i;
155     int mask = (1 << bits) - 1;
156
157     fixed_sparse->no_repeat_mask = 0;
158     fixed_sparse->n = 2 * half_pulse_count;
159     for (i = 0; i < half_pulse_count; i++) {
160         const int pos1   = gray_decode[fixed_index[2*i+1] & mask] + i;
161         const int pos2   = gray_decode[fixed_index[2*i  ] & mask] + i;
162         const float sign = (fixed_index[2*i+1] & (1 << bits)) ? -1.0 : 1.0;
163         fixed_sparse->x[2*i+1] = pos1;
164         fixed_sparse->x[2*i  ] = pos2;
165         fixed_sparse->y[2*i+1] = sign;
166         fixed_sparse->y[2*i  ] = pos2 < pos1 ? -sign : sign;
167     }
168 }
169
170 void ff_acelp_weighted_vector_sum(
171         int16_t* out,
172         const int16_t *in_a,
173         const int16_t *in_b,
174         int16_t weight_coeff_a,
175         int16_t weight_coeff_b,
176         int16_t rounder,
177         int shift,
178         int length)
179 {
180     int i;
181
182     // Clipping required here; breaks OVERFLOW test.
183     for(i=0; i<length; i++)
184         out[i] = av_clip_int16((
185                  in_a[i] * weight_coeff_a +
186                  in_b[i] * weight_coeff_b +
187                  rounder) >> shift);
188 }
189
190 void ff_weighted_vector_sumf(float *out, const float *in_a, const float *in_b,
191                              float weight_coeff_a, float weight_coeff_b, int length)
192 {
193     int i;
194
195     for(i=0; i<length; i++)
196         out[i] = weight_coeff_a * in_a[i]
197                + weight_coeff_b * in_b[i];
198 }
199
200 void ff_adaptive_gain_control(float *out, const float *in, float speech_energ,
201                               int size, float alpha, float *gain_mem)
202 {
203     int i;
204     float postfilter_energ = ff_dot_productf(in, in, size);
205     float gain_scale_factor = 1.0;
206     float mem = *gain_mem;
207
208     if (postfilter_energ)
209         gain_scale_factor = sqrt(speech_energ / postfilter_energ);
210
211     gain_scale_factor *= 1.0 - alpha;
212
213     for (i = 0; i < size; i++) {
214         mem = alpha * mem + gain_scale_factor;
215         out[i] = in[i] * mem;
216     }
217
218     *gain_mem = mem;
219 }
220
221 void ff_scale_vector_to_given_sum_of_squares(float *out, const float *in,
222                                              float sum_of_squares, const int n)
223 {
224     int i;
225     float scalefactor = ff_dot_productf(in, in, n);
226     if (scalefactor)
227         scalefactor = sqrt(sum_of_squares / scalefactor);
228     for (i = 0; i < n; i++)
229         out[i] = in[i] * scalefactor;
230 }
231
232 void ff_set_fixed_vector(float *out, const AMRFixed *in, float scale, int size)
233 {
234     int i;
235
236     for (i=0; i < in->n; i++) {
237         int x   = in->x[i], repeats = !((in->no_repeat_mask >> i) & 1);
238         float y = in->y[i] * scale;
239
240         do {
241             out[x] += y;
242             y *= in->pitch_fac;
243             x += in->pitch_lag;
244         } while (x < size && repeats);
245     }
246 }
247
248 void ff_clear_fixed_vector(float *out, const AMRFixed *in, int size)
249 {
250     int i;
251
252     for (i=0; i < in->n; i++) {
253         int x  = in->x[i], repeats = !((in->no_repeat_mask >> i) & 1);
254
255         do {
256             out[x] = 0.0;
257             x += in->pitch_lag;
258         } while (x < size && repeats);
259     }
260 }