avcodec: use av_mod_uintp2() where useful
[ffmpeg.git] / libavcodec / g729dec.c
1 /*
2  * G.729, G729 Annex D decoders
3  * Copyright (c) 2008 Vladimir Voroshilov
4  *
5  * This file is part of FFmpeg.
6  *
7  * FFmpeg 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  * FFmpeg 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 FFmpeg; if not, write to the Free Software
19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
20  */
21
22 #include <inttypes.h>
23 #include <string.h>
24
25 #include "avcodec.h"
26 #include "libavutil/avutil.h"
27 #include "get_bits.h"
28 #include "audiodsp.h"
29 #include "internal.h"
30
31
32 #include "g729.h"
33 #include "lsp.h"
34 #include "celp_math.h"
35 #include "celp_filters.h"
36 #include "acelp_filters.h"
37 #include "acelp_pitch_delay.h"
38 #include "acelp_vectors.h"
39 #include "g729data.h"
40 #include "g729postfilter.h"
41
42 /**
43  * minimum quantized LSF value (3.2.4)
44  * 0.005 in Q13
45  */
46 #define LSFQ_MIN                   40
47
48 /**
49  * maximum quantized LSF value (3.2.4)
50  * 3.135 in Q13
51  */
52 #define LSFQ_MAX                   25681
53
54 /**
55  * minimum LSF distance (3.2.4)
56  * 0.0391 in Q13
57  */
58 #define LSFQ_DIFF_MIN              321
59
60 /// interpolation filter length
61 #define INTERPOL_LEN              11
62
63 /**
64  * minimum gain pitch value (3.8, Equation 47)
65  * 0.2 in (1.14)
66  */
67 #define SHARP_MIN                  3277
68
69 /**
70  * maximum gain pitch value (3.8, Equation 47)
71  * (EE) This does not comply with the specification.
72  * Specification says about 0.8, which should be
73  * 13107 in (1.14), but reference C code uses
74  * 13017 (equals to 0.7945) instead of it.
75  */
76 #define SHARP_MAX                  13017
77
78 /**
79  * MR_ENERGY (mean removed energy) = mean_energy + 10 * log10(2^26  * subframe_size) in (7.13)
80  */
81 #define MR_ENERGY 1018156
82
83 #define DECISION_NOISE        0
84 #define DECISION_INTERMEDIATE 1
85 #define DECISION_VOICE        2
86
87 typedef enum {
88     FORMAT_G729_8K = 0,
89     FORMAT_G729D_6K4,
90     FORMAT_COUNT,
91 } G729Formats;
92
93 typedef struct {
94     uint8_t ac_index_bits[2];   ///< adaptive codebook index for second subframe (size in bits)
95     uint8_t parity_bit;         ///< parity bit for pitch delay
96     uint8_t gc_1st_index_bits;  ///< gain codebook (first stage) index (size in bits)
97     uint8_t gc_2nd_index_bits;  ///< gain codebook (second stage) index (size in bits)
98     uint8_t fc_signs_bits;      ///< number of pulses in fixed-codebook vector
99     uint8_t fc_indexes_bits;    ///< size (in bits) of fixed-codebook index entry
100 } G729FormatDescription;
101
102 typedef struct {
103     AudioDSPContext adsp;
104
105     /// past excitation signal buffer
106     int16_t exc_base[2*SUBFRAME_SIZE+PITCH_DELAY_MAX+INTERPOL_LEN];
107
108     int16_t* exc;               ///< start of past excitation data in buffer
109     int pitch_delay_int_prev;   ///< integer part of previous subframe's pitch delay (4.1.3)
110
111     /// (2.13) LSP quantizer outputs
112     int16_t  past_quantizer_output_buf[MA_NP + 1][10];
113     int16_t* past_quantizer_outputs[MA_NP + 1];
114
115     int16_t lsfq[10];           ///< (2.13) quantized LSF coefficients from previous frame
116     int16_t lsp_buf[2][10];     ///< (0.15) LSP coefficients (previous and current frames) (3.2.5)
117     int16_t *lsp[2];            ///< pointers to lsp_buf
118
119     int16_t quant_energy[4];    ///< (5.10) past quantized energy
120
121     /// previous speech data for LP synthesis filter
122     int16_t syn_filter_data[10];
123
124
125     /// residual signal buffer (used in long-term postfilter)
126     int16_t residual[SUBFRAME_SIZE + RES_PREV_DATA_SIZE];
127
128     /// previous speech data for residual calculation filter
129     int16_t res_filter_data[SUBFRAME_SIZE+10];
130
131     /// previous speech data for short-term postfilter
132     int16_t pos_filter_data[SUBFRAME_SIZE+10];
133
134     /// (1.14) pitch gain of current and five previous subframes
135     int16_t past_gain_pitch[6];
136
137     /// (14.1) gain code from current and previous subframe
138     int16_t past_gain_code[2];
139
140     /// voice decision on previous subframe (0-noise, 1-intermediate, 2-voice), G.729D
141     int16_t voice_decision;
142
143     int16_t onset;              ///< detected onset level (0-2)
144     int16_t was_periodic;       ///< whether previous frame was declared as periodic or not (4.4)
145     int16_t ht_prev_data;       ///< previous data for 4.2.3, equation 86
146     int gain_coeff;             ///< (1.14) gain coefficient (4.2.4)
147     uint16_t rand_value;        ///< random number generator value (4.4.4)
148     int ma_predictor_prev;      ///< switched MA predictor of LSP quantizer from last good frame
149
150     /// (14.14) high-pass filter data (past input)
151     int hpf_f[2];
152
153     /// high-pass filter data (past output)
154     int16_t hpf_z[2];
155 }  G729Context;
156
157 static const G729FormatDescription format_g729_8k = {
158     .ac_index_bits     = {8,5},
159     .parity_bit        = 1,
160     .gc_1st_index_bits = GC_1ST_IDX_BITS_8K,
161     .gc_2nd_index_bits = GC_2ND_IDX_BITS_8K,
162     .fc_signs_bits     = 4,
163     .fc_indexes_bits   = 13,
164 };
165
166 static const G729FormatDescription format_g729d_6k4 = {
167     .ac_index_bits     = {8,4},
168     .parity_bit        = 0,
169     .gc_1st_index_bits = GC_1ST_IDX_BITS_6K4,
170     .gc_2nd_index_bits = GC_2ND_IDX_BITS_6K4,
171     .fc_signs_bits     = 2,
172     .fc_indexes_bits   = 9,
173 };
174
175 /**
176  * @brief pseudo random number generator
177  */
178 static inline uint16_t g729_prng(uint16_t value)
179 {
180     return 31821 * value + 13849;
181 }
182
183 /**
184  * Get parity bit of bit 2..7
185  */
186 static inline int get_parity(uint8_t value)
187 {
188    return (0x6996966996696996ULL >> (value >> 2)) & 1;
189 }
190
191 /**
192  * Decodes LSF (Line Spectral Frequencies) from L0-L3 (3.2.4).
193  * @param[out] lsfq (2.13) quantized LSF coefficients
194  * @param[in,out] past_quantizer_outputs (2.13) quantizer outputs from previous frames
195  * @param ma_predictor switched MA predictor of LSP quantizer
196  * @param vq_1st first stage vector of quantizer
197  * @param vq_2nd_low second stage lower vector of LSP quantizer
198  * @param vq_2nd_high second stage higher vector of LSP quantizer
199  */
200 static void lsf_decode(int16_t* lsfq, int16_t* past_quantizer_outputs[MA_NP + 1],
201                        int16_t ma_predictor,
202                        int16_t vq_1st, int16_t vq_2nd_low, int16_t vq_2nd_high)
203 {
204     int i,j;
205     static const uint8_t min_distance[2]={10, 5}; //(2.13)
206     int16_t* quantizer_output = past_quantizer_outputs[MA_NP];
207
208     for (i = 0; i < 5; i++) {
209         quantizer_output[i]     = cb_lsp_1st[vq_1st][i    ] + cb_lsp_2nd[vq_2nd_low ][i    ];
210         quantizer_output[i + 5] = cb_lsp_1st[vq_1st][i + 5] + cb_lsp_2nd[vq_2nd_high][i + 5];
211     }
212
213     for (j = 0; j < 2; j++) {
214         for (i = 1; i < 10; i++) {
215             int diff = (quantizer_output[i - 1] - quantizer_output[i] + min_distance[j]) >> 1;
216             if (diff > 0) {
217                 quantizer_output[i - 1] -= diff;
218                 quantizer_output[i    ] += diff;
219             }
220         }
221     }
222
223     for (i = 0; i < 10; i++) {
224         int sum = quantizer_output[i] * cb_ma_predictor_sum[ma_predictor][i];
225         for (j = 0; j < MA_NP; j++)
226             sum += past_quantizer_outputs[j][i] * cb_ma_predictor[ma_predictor][j][i];
227
228         lsfq[i] = sum >> 15;
229     }
230
231     ff_acelp_reorder_lsf(lsfq, LSFQ_DIFF_MIN, LSFQ_MIN, LSFQ_MAX, 10);
232 }
233
234 /**
235  * Restores past LSP quantizer output using LSF from previous frame
236  * @param[in,out] lsfq (2.13) quantized LSF coefficients
237  * @param[in,out] past_quantizer_outputs (2.13) quantizer outputs from previous frames
238  * @param ma_predictor_prev MA predictor from previous frame
239  * @param lsfq_prev (2.13) quantized LSF coefficients from previous frame
240  */
241 static void lsf_restore_from_previous(int16_t* lsfq,
242                                       int16_t* past_quantizer_outputs[MA_NP + 1],
243                                       int ma_predictor_prev)
244 {
245     int16_t* quantizer_output = past_quantizer_outputs[MA_NP];
246     int i,k;
247
248     for (i = 0; i < 10; i++) {
249         int tmp = lsfq[i] << 15;
250
251         for (k = 0; k < MA_NP; k++)
252             tmp -= past_quantizer_outputs[k][i] * cb_ma_predictor[ma_predictor_prev][k][i];
253
254         quantizer_output[i] = ((tmp >> 15) * cb_ma_predictor_sum_inv[ma_predictor_prev][i]) >> 12;
255     }
256 }
257
258 /**
259  * Constructs new excitation signal and applies phase filter to it
260  * @param[out] out constructed speech signal
261  * @param in original excitation signal
262  * @param fc_cur (2.13) original fixed-codebook vector
263  * @param gain_code (14.1) gain code
264  * @param subframe_size length of the subframe
265  */
266 static void g729d_get_new_exc(
267         int16_t* out,
268         const int16_t* in,
269         const int16_t* fc_cur,
270         int dstate,
271         int gain_code,
272         int subframe_size)
273 {
274     int i;
275     int16_t fc_new[SUBFRAME_SIZE];
276
277     ff_celp_convolve_circ(fc_new, fc_cur, phase_filter[dstate], subframe_size);
278
279     for(i=0; i<subframe_size; i++)
280     {
281         out[i]  = in[i];
282         out[i] -= (gain_code * fc_cur[i] + 0x2000) >> 14;
283         out[i] += (gain_code * fc_new[i] + 0x2000) >> 14;
284     }
285 }
286
287 /**
288  * Makes decision about onset in current subframe
289  * @param past_onset decision result of previous subframe
290  * @param past_gain_code gain code of current and previous subframe
291  *
292  * @return onset decision result for current subframe
293  */
294 static int g729d_onset_decision(int past_onset, const int16_t* past_gain_code)
295 {
296     if((past_gain_code[0] >> 1) > past_gain_code[1])
297         return 2;
298     else
299         return FFMAX(past_onset-1, 0);
300 }
301
302 /**
303  * Makes decision about voice presence in current subframe
304  * @param onset onset level
305  * @param prev_voice_decision voice decision result from previous subframe
306  * @param past_gain_pitch pitch gain of current and previous subframes
307  *
308  * @return voice decision result for current subframe
309  */
310 static int16_t g729d_voice_decision(int onset, int prev_voice_decision, const int16_t* past_gain_pitch)
311 {
312     int i, low_gain_pitch_cnt, voice_decision;
313
314     if(past_gain_pitch[0] >= 14745)      // 0.9
315         voice_decision = DECISION_VOICE;
316     else if (past_gain_pitch[0] <= 9830) // 0.6
317         voice_decision = DECISION_NOISE;
318     else
319         voice_decision = DECISION_INTERMEDIATE;
320
321     for(i=0, low_gain_pitch_cnt=0; i<6; i++)
322         if(past_gain_pitch[i] < 9830)
323             low_gain_pitch_cnt++;
324
325     if(low_gain_pitch_cnt > 2 && !onset)
326         voice_decision = DECISION_NOISE;
327
328     if(!onset && voice_decision > prev_voice_decision + 1)
329         voice_decision--;
330
331     if(onset && voice_decision < DECISION_VOICE)
332         voice_decision++;
333
334     return voice_decision;
335 }
336
337 static int32_t scalarproduct_int16_c(const int16_t * v1, const int16_t * v2, int order)
338 {
339     int res = 0;
340
341     while (order--)
342         res += *v1++ * *v2++;
343
344     return res;
345 }
346
347 static av_cold int decoder_init(AVCodecContext * avctx)
348 {
349     G729Context* ctx = avctx->priv_data;
350     int i,k;
351
352     if (avctx->channels != 1) {
353         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Only mono sound is supported (requested channels: %d).\n", avctx->channels);
354         return AVERROR(EINVAL);
355     }
356     avctx->sample_fmt = AV_SAMPLE_FMT_S16;
357
358     /* Both 8kbit/s and 6.4kbit/s modes uses two subframes per frame. */
359     avctx->frame_size = SUBFRAME_SIZE << 1;
360
361     ctx->gain_coeff = 16384; // 1.0 in (1.14)
362
363     for (k = 0; k < MA_NP + 1; k++) {
364         ctx->past_quantizer_outputs[k] = ctx->past_quantizer_output_buf[k];
365         for (i = 1; i < 11; i++)
366             ctx->past_quantizer_outputs[k][i - 1] = (18717 * i) >> 3;
367     }
368
369     ctx->lsp[0] = ctx->lsp_buf[0];
370     ctx->lsp[1] = ctx->lsp_buf[1];
371     memcpy(ctx->lsp[0], lsp_init, 10 * sizeof(int16_t));
372
373     ctx->exc = &ctx->exc_base[PITCH_DELAY_MAX+INTERPOL_LEN];
374
375     ctx->pitch_delay_int_prev = PITCH_DELAY_MIN;
376
377     /* random seed initialization */
378     ctx->rand_value = 21845;
379
380     /* quantized prediction error */
381     for(i=0; i<4; i++)
382         ctx->quant_energy[i] = -14336; // -14 in (5.10)
383
384     ff_audiodsp_init(&ctx->adsp);
385     ctx->adsp.scalarproduct_int16 = scalarproduct_int16_c;
386
387     return 0;
388 }
389
390 static int decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data, int *got_frame_ptr,
391                         AVPacket *avpkt)
392 {
393     const uint8_t *buf = avpkt->data;
394     int buf_size       = avpkt->size;
395     int16_t *out_frame;
396     GetBitContext gb;
397     const G729FormatDescription *format;
398     int frame_erasure = 0;    ///< frame erasure detected during decoding
399     int bad_pitch = 0;        ///< parity check failed
400     int i;
401     int16_t *tmp;
402     G729Formats packet_type;
403     G729Context *ctx = avctx->priv_data;
404     int16_t lp[2][11];           // (3.12)
405     uint8_t ma_predictor;     ///< switched MA predictor of LSP quantizer
406     uint8_t quantizer_1st;    ///< first stage vector of quantizer
407     uint8_t quantizer_2nd_lo; ///< second stage lower vector of quantizer (size in bits)
408     uint8_t quantizer_2nd_hi; ///< second stage higher vector of quantizer (size in bits)
409
410     int pitch_delay_int[2];      // pitch delay, integer part
411     int pitch_delay_3x;          // pitch delay, multiplied by 3
412     int16_t fc[SUBFRAME_SIZE];   // fixed-codebook vector
413     int16_t synth[SUBFRAME_SIZE+10]; // fixed-codebook vector
414     int j, ret;
415     int gain_before, gain_after;
416     int is_periodic = 0;         // whether one of the subframes is declared as periodic or not
417     AVFrame *frame = data;
418
419     frame->nb_samples = SUBFRAME_SIZE<<1;
420     if ((ret = ff_get_buffer(avctx, frame, 0)) < 0)
421         return ret;
422     out_frame = (int16_t*) frame->data[0];
423
424     if (buf_size % 10 == 0) {
425         packet_type = FORMAT_G729_8K;
426         format = &format_g729_8k;
427         //Reset voice decision
428         ctx->onset = 0;
429         ctx->voice_decision = DECISION_VOICE;
430         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Packet type: %s\n", "G.729 @ 8kbit/s");
431     } else if (buf_size == 8) {
432         packet_type = FORMAT_G729D_6K4;
433         format = &format_g729d_6k4;
434         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Packet type: %s\n", "G.729D @ 6.4kbit/s");
435     } else {
436         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Packet size %d is unknown.\n", buf_size);
437         return AVERROR_INVALIDDATA;
438     }
439
440     for (i=0; i < buf_size; i++)
441         frame_erasure |= buf[i];
442     frame_erasure = !frame_erasure;
443
444     init_get_bits(&gb, buf, 8*buf_size);
445
446     ma_predictor     = get_bits(&gb, 1);
447     quantizer_1st    = get_bits(&gb, VQ_1ST_BITS);
448     quantizer_2nd_lo = get_bits(&gb, VQ_2ND_BITS);
449     quantizer_2nd_hi = get_bits(&gb, VQ_2ND_BITS);
450
451     if(frame_erasure)
452         lsf_restore_from_previous(ctx->lsfq, ctx->past_quantizer_outputs,
453                                   ctx->ma_predictor_prev);
454     else {
455         lsf_decode(ctx->lsfq, ctx->past_quantizer_outputs,
456                    ma_predictor,
457                    quantizer_1st, quantizer_2nd_lo, quantizer_2nd_hi);
458         ctx->ma_predictor_prev = ma_predictor;
459     }
460
461     tmp = ctx->past_quantizer_outputs[MA_NP];
462     memmove(ctx->past_quantizer_outputs + 1, ctx->past_quantizer_outputs,
463             MA_NP * sizeof(int16_t*));
464     ctx->past_quantizer_outputs[0] = tmp;
465
466     ff_acelp_lsf2lsp(ctx->lsp[1], ctx->lsfq, 10);
467
468     ff_acelp_lp_decode(&lp[0][0], &lp[1][0], ctx->lsp[1], ctx->lsp[0], 10);
469
470     FFSWAP(int16_t*, ctx->lsp[1], ctx->lsp[0]);
471
472     for (i = 0; i < 2; i++) {
473         int gain_corr_factor;
474
475         uint8_t ac_index;      ///< adaptive codebook index
476         uint8_t pulses_signs;  ///< fixed-codebook vector pulse signs
477         int fc_indexes;        ///< fixed-codebook indexes
478         uint8_t gc_1st_index;  ///< gain codebook (first stage) index
479         uint8_t gc_2nd_index;  ///< gain codebook (second stage) index
480
481         ac_index      = get_bits(&gb, format->ac_index_bits[i]);
482         if(!i && format->parity_bit)
483             bad_pitch = get_parity(ac_index) == get_bits1(&gb);
484         fc_indexes    = get_bits(&gb, format->fc_indexes_bits);
485         pulses_signs  = get_bits(&gb, format->fc_signs_bits);
486         gc_1st_index  = get_bits(&gb, format->gc_1st_index_bits);
487         gc_2nd_index  = get_bits(&gb, format->gc_2nd_index_bits);
488
489         if (frame_erasure)
490             pitch_delay_3x   = 3 * ctx->pitch_delay_int_prev;
491         else if(!i) {
492             if (bad_pitch)
493                 pitch_delay_3x   = 3 * ctx->pitch_delay_int_prev;
494             else
495                 pitch_delay_3x = ff_acelp_decode_8bit_to_1st_delay3(ac_index);
496         } else {
497             int pitch_delay_min = av_clip(ctx->pitch_delay_int_prev - 5,
498                                           PITCH_DELAY_MIN, PITCH_DELAY_MAX - 9);
499
500             if(packet_type == FORMAT_G729D_6K4)
501                 pitch_delay_3x = ff_acelp_decode_4bit_to_2nd_delay3(ac_index, pitch_delay_min);
502             else
503                 pitch_delay_3x = ff_acelp_decode_5_6_bit_to_2nd_delay3(ac_index, pitch_delay_min);
504         }
505
506         /* Round pitch delay to nearest (used everywhere except ff_acelp_interpolate). */
507         pitch_delay_int[i]  = (pitch_delay_3x + 1) / 3;
508         if (pitch_delay_int[i] > PITCH_DELAY_MAX) {
509             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "pitch_delay_int %d is too large\n", pitch_delay_int[i]);
510             pitch_delay_int[i] = PITCH_DELAY_MAX;
511         }
512
513         if (frame_erasure) {
514             ctx->rand_value = g729_prng(ctx->rand_value);
515             fc_indexes   = av_mod_uintp2(ctx->rand_value, format->fc_indexes_bits);
516
517             ctx->rand_value = g729_prng(ctx->rand_value);
518             pulses_signs = ctx->rand_value;
519         }
520
521
522         memset(fc, 0, sizeof(int16_t) * SUBFRAME_SIZE);
523         switch (packet_type) {
524             case FORMAT_G729_8K:
525                 ff_acelp_fc_pulse_per_track(fc, ff_fc_4pulses_8bits_tracks_13,
526                                             ff_fc_4pulses_8bits_track_4,
527                                             fc_indexes, pulses_signs, 3, 3);
528                 break;
529             case FORMAT_G729D_6K4:
530                 ff_acelp_fc_pulse_per_track(fc, ff_fc_2pulses_9bits_track1_gray,
531                                             ff_fc_2pulses_9bits_track2_gray,
532                                             fc_indexes, pulses_signs, 1, 4);
533                 break;
534         }
535
536         /*
537           This filter enhances harmonic components of the fixed-codebook vector to
538           improve the quality of the reconstructed speech.
539
540                      / fc_v[i],                                    i < pitch_delay
541           fc_v[i] = <
542                      \ fc_v[i] + gain_pitch * fc_v[i-pitch_delay], i >= pitch_delay
543         */
544         ff_acelp_weighted_vector_sum(fc + pitch_delay_int[i],
545                                      fc + pitch_delay_int[i],
546                                      fc, 1 << 14,
547                                      av_clip(ctx->past_gain_pitch[0], SHARP_MIN, SHARP_MAX),
548                                      0, 14,
549                                      SUBFRAME_SIZE - pitch_delay_int[i]);
550
551         memmove(ctx->past_gain_pitch+1, ctx->past_gain_pitch, 5 * sizeof(int16_t));
552         ctx->past_gain_code[1] = ctx->past_gain_code[0];
553
554         if (frame_erasure) {
555             ctx->past_gain_pitch[0] = (29491 * ctx->past_gain_pitch[0]) >> 15; // 0.90 (0.15)
556             ctx->past_gain_code[0]  = ( 2007 * ctx->past_gain_code[0] ) >> 11; // 0.98 (0.11)
557
558             gain_corr_factor = 0;
559         } else {
560             if (packet_type == FORMAT_G729D_6K4) {
561                 ctx->past_gain_pitch[0]  = cb_gain_1st_6k4[gc_1st_index][0] +
562                                            cb_gain_2nd_6k4[gc_2nd_index][0];
563                 gain_corr_factor = cb_gain_1st_6k4[gc_1st_index][1] +
564                                    cb_gain_2nd_6k4[gc_2nd_index][1];
565
566                 /* Without check below overflow can occur in ff_acelp_update_past_gain.
567                    It is not issue for G.729, because gain_corr_factor in it's case is always
568                    greater than 1024, while in G.729D it can be even zero. */
569                 gain_corr_factor = FFMAX(gain_corr_factor, 1024);
570 #ifndef G729_BITEXACT
571                 gain_corr_factor >>= 1;
572 #endif
573             } else {
574                 ctx->past_gain_pitch[0]  = cb_gain_1st_8k[gc_1st_index][0] +
575                                            cb_gain_2nd_8k[gc_2nd_index][0];
576                 gain_corr_factor = cb_gain_1st_8k[gc_1st_index][1] +
577                                    cb_gain_2nd_8k[gc_2nd_index][1];
578             }
579
580             /* Decode the fixed-codebook gain. */
581             ctx->past_gain_code[0] = ff_acelp_decode_gain_code(&ctx->adsp, gain_corr_factor,
582                                                                fc, MR_ENERGY,
583                                                                ctx->quant_energy,
584                                                                ma_prediction_coeff,
585                                                                SUBFRAME_SIZE, 4);
586 #ifdef G729_BITEXACT
587             /*
588               This correction required to get bit-exact result with
589               reference code, because gain_corr_factor in G.729D is
590               two times larger than in original G.729.
591
592               If bit-exact result is not issue then gain_corr_factor
593               can be simpler divided by 2 before call to g729_get_gain_code
594               instead of using correction below.
595             */
596             if (packet_type == FORMAT_G729D_6K4) {
597                 gain_corr_factor >>= 1;
598                 ctx->past_gain_code[0] >>= 1;
599             }
600 #endif
601         }
602         ff_acelp_update_past_gain(ctx->quant_energy, gain_corr_factor, 2, frame_erasure);
603
604         /* Routine requires rounding to lowest. */
605         ff_acelp_interpolate(ctx->exc + i * SUBFRAME_SIZE,
606                              ctx->exc + i * SUBFRAME_SIZE - pitch_delay_3x / 3,
607                              ff_acelp_interp_filter, 6,
608                              (pitch_delay_3x % 3) << 1,
609                              10, SUBFRAME_SIZE);
610
611         ff_acelp_weighted_vector_sum(ctx->exc + i * SUBFRAME_SIZE,
612                                      ctx->exc + i * SUBFRAME_SIZE, fc,
613                                      (!ctx->was_periodic && frame_erasure) ? 0 : ctx->past_gain_pitch[0],
614                                      ( ctx->was_periodic && frame_erasure) ? 0 : ctx->past_gain_code[0],
615                                      1 << 13, 14, SUBFRAME_SIZE);
616
617         memcpy(synth, ctx->syn_filter_data, 10 * sizeof(int16_t));
618
619         if (ff_celp_lp_synthesis_filter(
620             synth+10,
621             &lp[i][1],
622             ctx->exc  + i * SUBFRAME_SIZE,
623             SUBFRAME_SIZE,
624             10,
625             1,
626             0,
627             0x800))
628             /* Overflow occurred, downscale excitation signal... */
629             for (j = 0; j < 2 * SUBFRAME_SIZE + PITCH_DELAY_MAX + INTERPOL_LEN; j++)
630                 ctx->exc_base[j] >>= 2;
631
632         /* ... and make synthesis again. */
633         if (packet_type == FORMAT_G729D_6K4) {
634             int16_t exc_new[SUBFRAME_SIZE];
635
636             ctx->onset = g729d_onset_decision(ctx->onset, ctx->past_gain_code);
637             ctx->voice_decision = g729d_voice_decision(ctx->onset, ctx->voice_decision, ctx->past_gain_pitch);
638
639             g729d_get_new_exc(exc_new, ctx->exc  + i * SUBFRAME_SIZE, fc, ctx->voice_decision, ctx->past_gain_code[0], SUBFRAME_SIZE);
640
641             ff_celp_lp_synthesis_filter(
642                     synth+10,
643                     &lp[i][1],
644                     exc_new,
645                     SUBFRAME_SIZE,
646                     10,
647                     0,
648                     0,
649                     0x800);
650         } else {
651             ff_celp_lp_synthesis_filter(
652                     synth+10,
653                     &lp[i][1],
654                     ctx->exc  + i * SUBFRAME_SIZE,
655                     SUBFRAME_SIZE,
656                     10,
657                     0,
658                     0,
659                     0x800);
660         }
661         /* Save data (without postfilter) for use in next subframe. */
662         memcpy(ctx->syn_filter_data, synth+SUBFRAME_SIZE, 10 * sizeof(int16_t));
663
664         /* Calculate gain of unfiltered signal for use in AGC. */
665         gain_before = 0;
666         for (j = 0; j < SUBFRAME_SIZE; j++)
667             gain_before += FFABS(synth[j+10]);
668
669         /* Call postfilter and also update voicing decision for use in next frame. */
670         ff_g729_postfilter(
671                 &ctx->adsp,
672                 &ctx->ht_prev_data,
673                 &is_periodic,
674                 &lp[i][0],
675                 pitch_delay_int[0],
676                 ctx->residual,
677                 ctx->res_filter_data,
678                 ctx->pos_filter_data,
679                 synth+10,
680                 SUBFRAME_SIZE);
681
682         /* Calculate gain of filtered signal for use in AGC. */
683         gain_after = 0;
684         for(j=0; j<SUBFRAME_SIZE; j++)
685             gain_after += FFABS(synth[j+10]);
686
687         ctx->gain_coeff = ff_g729_adaptive_gain_control(
688                 gain_before,
689                 gain_after,
690                 synth+10,
691                 SUBFRAME_SIZE,
692                 ctx->gain_coeff);
693
694         if (frame_erasure)
695             ctx->pitch_delay_int_prev = FFMIN(ctx->pitch_delay_int_prev + 1, PITCH_DELAY_MAX);
696         else
697             ctx->pitch_delay_int_prev = pitch_delay_int[i];
698
699         memcpy(synth+8, ctx->hpf_z, 2*sizeof(int16_t));
700         ff_acelp_high_pass_filter(
701                 out_frame + i*SUBFRAME_SIZE,
702                 ctx->hpf_f,
703                 synth+10,
704                 SUBFRAME_SIZE);
705         memcpy(ctx->hpf_z, synth+8+SUBFRAME_SIZE, 2*sizeof(int16_t));
706     }
707
708     ctx->was_periodic = is_periodic;
709
710     /* Save signal for use in next frame. */
711     memmove(ctx->exc_base, ctx->exc_base + 2 * SUBFRAME_SIZE, (PITCH_DELAY_MAX+INTERPOL_LEN)*sizeof(int16_t));
712
713     *got_frame_ptr = 1;
714     return packet_type == FORMAT_G729_8K ? 10 : 8;
715 }
716
717 AVCodec ff_g729_decoder = {
718     .name           = "g729",
719     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("G.729"),
720     .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
721     .id             = AV_CODEC_ID_G729,
722     .priv_data_size = sizeof(G729Context),
723     .init           = decoder_init,
724     .decode         = decode_frame,
725     .capabilities   = CODEC_CAP_SUBFRAMES | CODEC_CAP_DR1,
726 };