avcodec/dump_extradata_bsf: don't allocate a new AVPacket per filtered packet
[ffmpeg.git] / libavcodec / opus_celt.h
1 /*
2  * Opus decoder/demuxer common functions
3  * Copyright (c) 2012 Andrew D'Addesio
4  * Copyright (c) 2013-2014 Mozilla Corporation
5  * Copyright (c) 2016 Rostislav Pehlivanov <atomnuker@gmail.com>
6  *
7  * This file is part of FFmpeg.
8  *
9  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
10  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
11  * License as published by the Free Software Foundation; either
12  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
13  *
14  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
15  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
16  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
17  * Lesser General Public License for more details.
18  *
19  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
20  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
21  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
22  */
23
24 #ifndef AVCODEC_OPUS_CELT_H
25 #define AVCODEC_OPUS_CELT_H
26
27 #include <float.h>
28
29 #include "opus.h"
30 #include "opus_pvq.h"
31
32 #include "mdct15.h"
33 #include "libavutil/float_dsp.h"
34 #include "libavutil/libm.h"
35
36 #define CELT_VECTORS                 11
37 #define CELT_ALLOC_STEPS             6
38 #define CELT_FINE_OFFSET             21
39 #define CELT_MAX_FINE_BITS           8
40 #define CELT_NORM_SCALE              16384
41 #define CELT_QTHETA_OFFSET           4
42 #define CELT_QTHETA_OFFSET_TWOPHASE  16
43 #define CELT_EMPH_COEFF              0.85000610f
44 #define CELT_POSTFILTER_MINPERIOD    15
45 #define CELT_ENERGY_SILENCE          (-28.0f)
46
47 typedef struct CeltPVQ CeltPVQ;
48
49 enum CeltSpread {
50     CELT_SPREAD_NONE,
51     CELT_SPREAD_LIGHT,
52     CELT_SPREAD_NORMAL,
53     CELT_SPREAD_AGGRESSIVE
54 };
55
56 enum CeltBlockSize {
57     CELT_BLOCK_120,
58     CELT_BLOCK_240,
59     CELT_BLOCK_480,
60     CELT_BLOCK_960,
61
62     CELT_BLOCK_NB
63 };
64
65 typedef struct CeltBlock {
66     float energy[CELT_MAX_BANDS];
67     float lin_energy[CELT_MAX_BANDS];
68     float error_energy[CELT_MAX_BANDS];
69     float prev_energy[2][CELT_MAX_BANDS];
70
71     uint8_t collapse_masks[CELT_MAX_BANDS];
72
73     /* buffer for mdct output + postfilter */
74     DECLARE_ALIGNED(32, float, buf)[2048];
75     DECLARE_ALIGNED(32, float, coeffs)[CELT_MAX_FRAME_SIZE];
76
77     /* Used by the encoder */
78     DECLARE_ALIGNED(32, float, overlap)[FFALIGN(CELT_OVERLAP, 16)];
79     DECLARE_ALIGNED(32, float, samples)[FFALIGN(CELT_MAX_FRAME_SIZE, 16)];
80
81     /* postfilter parameters */
82     int   pf_period_new;
83     float pf_gains_new[3];
84     int   pf_period;
85     float pf_gains[3];
86     int   pf_period_old;
87     float pf_gains_old[3];
88
89     float emph_coeff;
90 } CeltBlock;
91
92 struct CeltFrame {
93     // constant values that do not change during context lifetime
94     AVCodecContext      *avctx;
95     MDCT15Context       *imdct[4];
96     AVFloatDSPContext   *dsp;
97     CeltBlock           block[2];
98     CeltPVQ             *pvq;
99     int channels;
100     int output_channels;
101     int apply_phase_inv;
102
103     enum CeltBlockSize size;
104     int start_band;
105     int end_band;
106     int coded_bands;
107     int transient;
108     int pfilter;
109     int skip_band_floor;
110     int tf_select;
111     int alloc_trim;
112     int alloc_boost[CELT_MAX_BANDS];
113     int blocks;        /* number of iMDCT blocks in the frame, depends on transient */
114     int blocksize;     /* size of each block */
115     int silence;       /* Frame is filled with silence */
116     int anticollapse_needed; /* Whether to expect an anticollapse bit */
117     int anticollapse;  /* Encoded anticollapse bit */
118     int intensity_stereo;
119     int dual_stereo;
120     int flushed;
121     uint32_t seed;
122     enum CeltSpread spread;
123
124     /* Encoder PF coeffs */
125     int pf_octave;
126     int pf_period;
127     int pf_tapset;
128     float pf_gain;
129
130     /* Bit allocation */
131     int framebits;
132     int remaining;
133     int remaining2;
134     int caps         [CELT_MAX_BANDS];
135     int fine_bits    [CELT_MAX_BANDS];
136     int fine_priority[CELT_MAX_BANDS];
137     int pulses       [CELT_MAX_BANDS];
138     int tf_change    [CELT_MAX_BANDS];
139 };
140
141 /* LCG for noise generation */
142 static av_always_inline uint32_t celt_rng(CeltFrame *f)
143 {
144     f->seed = 1664525 * f->seed + 1013904223;
145     return f->seed;
146 }
147
148 static av_always_inline void celt_renormalize_vector(float *X, int N, float gain)
149 {
150     int i;
151     float g = 1e-15f;
152     for (i = 0; i < N; i++)
153         g += X[i] * X[i];
154     g = gain / sqrtf(g);
155
156     for (i = 0; i < N; i++)
157         X[i] *= g;
158 }
159
160 int ff_celt_init(AVCodecContext *avctx, CeltFrame **f, int output_channels,
161                  int apply_phase_inv);
162
163 void ff_celt_free(CeltFrame **f);
164
165 void ff_celt_flush(CeltFrame *f);
166
167 int ff_celt_decode_frame(CeltFrame *f, OpusRangeCoder *rc, float **output,
168                          int coded_channels, int frame_size, int startband, int endband);
169
170 #endif /* AVCODEC_OPUS_CELT_H */