More OKed parts of the QCELP decoder
[ffmpeg.git] / libavcodec / qcelpdata.h
1 /*
2  * QCELP decoder
3  * Copyright (c) 2007 Reynaldo H. Verdejo Pinochet
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 #ifndef AVCODEC_QCELPDATA_H
23 #define AVCODEC_QCELPDATA_H
24
25 /**
26  * @file qcelpdata.h
27  * Data tables for the QCELP decoder
28  * @author Reynaldo H. Verdejo Pinochet
29  * @remark FFmpeg merging spearheaded by Kenan Gillet
30  */
31
32 #include <stddef.h>
33 #include <stdint.h>
34 #include "libavutil/common.h"
35
36 /**
37  * QCELP unpacked data frame
38  */
39 typedef struct {
40 /// @defgroup qcelp_codebook_parameters QCELP excitation codebook parameters
41 /// @{
42     uint8_t cbsign[16]; ///!< sign of the codebook gain for each codebook subframe
43     uint8_t cbgain[16]; ///!< unsigned codebook gain for each codebook subframe
44     uint8_t cindex[16]; ///!< codebook index for each codebook subframe
45 /// @}
46
47 /// @defgroup qcelp_pitch_parameters QCELP pitch prediction parameters
48 /// @{
49     uint8_t plag[4];    ///!< pitch lag for each pitch subframe
50     uint8_t pfrac[4];   ///!< fractional pitch lag for each pitch subframe
51     uint8_t pgain[4];   ///!< pitch gain for each pitch subframe
52 /// @}
53
54     /**
55      * line spectral pair frequencies (LSP) for RATE_OCTAVE,
56      * line spectral pair frequencies grouped into five vectors
57      * of dimension two (LSPV) for other rates
58      */
59     uint8_t lspv[10];
60
61     /**
62      * reserved bits only present in bitrate 1, 1/4 and 1/8 packets
63      */
64     uint8_t reserved;
65 } QCELPFrame;
66
67 /**
68  * pre-calculated table for hammsinc function
69  * Only half of the table is needed because of symmetry.
70  *
71  * TIA/EIA/IS-733 2.4.5.2-2/3
72  */
73 static const float qcelp_hammsinc_table[4] = { -0.006822,  0.041249, -0.143459,  0.588863};
74
75 typedef struct {
76     uint8_t index;  /*!< index into the QCELPContext structure */
77     uint8_t bitpos; /*!< position of the lowest bit in the value's byte */
78     uint8_t bitlen; /*!< number of bits to read */
79 } QCELPBitmap;
80
81 #define QCELP_OF(variable, bit, len) {offsetof(QCELPFrame, variable), bit, len}
82
83 /* Disable the below code for now to allow 'make checkheaders' to pass. */
84 #if 0
85 /**
86  * bitmap unpacking tables for RATE_FULL
87  *
88  * TIA/EIA/IS-733 Table 2.4.7.1-1
89  */
90 static const QCELPBitmap qcelp_rate_full_bitmap[] = {
91                                 // start on bit
92     QCELP_OF(lspv  [ 2], 0, 3), // 265
93     QCELP_OF(lspv  [ 1], 0, 7), // 262
94     QCELP_OF(lspv  [ 0], 0, 6), // 255
95     QCELP_OF(lspv  [ 4], 0, 6), // 249
96     QCELP_OF(lspv  [ 3], 0, 6), // 243
97     QCELP_OF(lspv  [ 2], 3, 4), // 237
98     QCELP_OF(cbsign[ 0], 0, 1), // 233
99     QCELP_OF(cbgain[ 0], 0, 4), // 232
100     QCELP_OF(pfrac [ 0], 0, 1), // 228
101     QCELP_OF(plag  [ 0], 0, 7), // 227
102     QCELP_OF(pgain [ 0], 0, 3), // 220
103     QCELP_OF(cindex[ 1], 0, 4), // 217
104     QCELP_OF(cbsign[ 1], 0, 1), // 213
105     QCELP_OF(cbgain[ 1], 0, 4), // 212
106     QCELP_OF(cindex[ 0], 0, 7), // 208
107     QCELP_OF(cbgain[ 3], 0, 1), // 201
108     QCELP_OF(cindex[ 2], 0, 7), // 200
109     QCELP_OF(cbsign[ 2], 0, 1), // 193
110     QCELP_OF(cbgain[ 2], 0, 4), // 192
111     QCELP_OF(cindex[ 1], 4, 3), // 188
112     QCELP_OF(plag  [ 1], 0, 3), // 185
113     QCELP_OF(pgain [ 1], 0, 3), // 182
114     QCELP_OF(cindex[ 3], 0, 7), // 179
115     QCELP_OF(cbsign[ 3], 0, 1), // 172
116     QCELP_OF(cbgain[ 3], 1, 2), // 171
117     QCELP_OF(cindex[ 4], 0, 6), // 169
118     QCELP_OF(cbsign[ 4], 0, 1), // 163
119     QCELP_OF(cbgain[ 4], 0, 4), // 162
120     QCELP_OF(pfrac [ 1], 0, 1), // 158
121     QCELP_OF(plag  [ 1], 3, 4), // 157
122     QCELP_OF(cbgain[ 6], 0, 3), // 153
123     QCELP_OF(cindex[ 5], 0, 7), // 150
124     QCELP_OF(cbsign[ 5], 0, 1), // 143
125     QCELP_OF(cbgain[ 5], 0, 4), // 142
126     QCELP_OF(cindex[ 4], 6, 1), // 138
127     QCELP_OF(cindex[ 7], 0, 3), // 137
128     QCELP_OF(cbsign[ 7], 0, 1), // 134
129     QCELP_OF(cbgain[ 7], 0, 3), // 133
130     QCELP_OF(cindex[ 6], 0, 7), // 130
131     QCELP_OF(cbsign[ 6], 0, 1), // 123
132     QCELP_OF(cbgain[ 6], 3, 1), // 122
133     QCELP_OF(cbgain[ 8], 0, 1), // 121
134     QCELP_OF(pfrac [ 2], 0, 1), // 120
135     QCELP_OF(plag  [ 2], 0, 7), // 119
136     QCELP_OF(pgain [ 2], 0, 3), // 112
137     QCELP_OF(cindex[ 7], 3, 4), // 109
138     QCELP_OF(cbsign[ 9], 0, 1), // 105
139     QCELP_OF(cbgain[ 9], 0, 4), // 104
140     QCELP_OF(cindex[ 8], 0, 7), // 100
141     QCELP_OF(cbsign[ 8], 0, 1), //  93
142     QCELP_OF(cbgain[ 8], 1, 3), //  92
143     QCELP_OF(cindex[10], 0, 4), //  89
144     QCELP_OF(cbsign[10], 0, 1), //  85
145     QCELP_OF(cbgain[10], 0, 4), //  84
146     QCELP_OF(cindex[ 9], 0, 7), //  80
147     QCELP_OF(pgain [ 3], 0, 2), //  73
148     QCELP_OF(cindex[11], 0, 7), //  71
149     QCELP_OF(cbsign[11], 0, 1), //  64
150     QCELP_OF(cbgain[11], 0, 3), //  63
151     QCELP_OF(cindex[10], 4, 3), //  60
152     QCELP_OF(cindex[12], 0, 2), //  57
153     QCELP_OF(cbsign[12], 0, 1), //  55
154     QCELP_OF(cbgain[12], 0, 4), //  54
155     QCELP_OF(pfrac [ 3], 0, 1), //  50
156     QCELP_OF(plag  [ 3], 0, 7), //  49
157     QCELP_OF(pgain [ 3], 2, 1), //  42
158     QCELP_OF(cindex[13], 0, 6), //  41
159     QCELP_OF(cbsign[13], 0, 1), //  35
160     QCELP_OF(cbgain[13], 0, 4), //  34
161     QCELP_OF(cindex[12], 2, 5), //  30
162     QCELP_OF(cbgain[15], 0, 3), //  25
163     QCELP_OF(cindex[14], 0, 7), //  22
164     QCELP_OF(cbsign[14], 0, 1), //  15
165     QCELP_OF(cbgain[14], 0, 4), //  14
166     QCELP_OF(cindex[13], 6, 1), //  10
167     QCELP_OF(reserved,   0, 2), //   9
168     QCELP_OF(cindex[15], 0, 7), //   7
169     QCELP_OF(cbsign[15], 0, 1)  //   0
170 };
171
172 /**
173  * bitmap unpacking tables for RATE_HALF
174  *
175  * TIA/EIA/IS-733 Table 2.4.7.2-1
176  */
177 static const QCELPBitmap qcelp_rate_half_bitmap[] = {
178                                // start on bit
179     QCELP_OF(lspv  [2], 0, 3), // 123
180     QCELP_OF(lspv  [1], 0, 7), // 120
181     QCELP_OF(lspv  [0], 0, 6), // 113
182     QCELP_OF(lspv  [4], 0, 6), // 107
183     QCELP_OF(lspv  [3], 0, 6), // 101
184     QCELP_OF(lspv  [2], 3, 4), //  95
185     QCELP_OF(cbsign[0], 0, 1), //  91
186     QCELP_OF(cbgain[0], 0, 4), //  90
187     QCELP_OF(pfrac [0], 0, 1), //  86
188     QCELP_OF(plag  [0], 0, 7), //  85
189     QCELP_OF(pgain [0], 0, 3), //  78
190     QCELP_OF(plag  [1], 0, 6), //  75
191     QCELP_OF(pgain [1], 0, 3), //  69
192     QCELP_OF(cindex[0], 0, 7), //  66
193     QCELP_OF(pgain [2], 0, 2), //  59
194     QCELP_OF(cindex[1], 0, 7), //  57
195     QCELP_OF(cbsign[1], 0, 1), //  50
196     QCELP_OF(cbgain[1], 0, 4), //  49
197     QCELP_OF(pfrac [1], 0, 1), //  45
198     QCELP_OF(plag  [1], 6, 1), //  44
199     QCELP_OF(cindex[2], 0, 2), //  43
200     QCELP_OF(cbsign[2], 0, 1), //  41
201     QCELP_OF(cbgain[2], 0, 4), //  40
202     QCELP_OF(pfrac [2], 0, 1), //  36
203     QCELP_OF(plag  [2], 0, 7), //  35
204     QCELP_OF(pgain [2], 2, 1), //  28
205     QCELP_OF(pfrac [3], 0, 1), //  27
206     QCELP_OF(plag  [3], 0, 7), //  26
207     QCELP_OF(pgain [3], 0, 3), //  19
208     QCELP_OF(cindex[2], 2, 5), //  16
209     QCELP_OF(cindex[3], 0, 7), //  11
210     QCELP_OF(cbsign[3], 0, 1), //   4
211     QCELP_OF(cbgain[3], 0, 4)  //   3
212 };
213
214 /**
215  * bitmap unpacking tables for RATE_QUARTER
216  *
217  * TIA/EIA/IS-733 Table 2.4.7.3-1
218  */
219 static const QCELPBitmap qcelp_rate_quarter_bitmap[] = {
220                                // start on bit
221     QCELP_OF(lspv  [2], 0, 3), // 53
222     QCELP_OF(lspv  [1], 0, 7), // 50
223     QCELP_OF(lspv  [0], 0, 6), // 43
224     QCELP_OF(lspv  [4], 0, 6), // 37
225     QCELP_OF(lspv  [3], 0, 6), // 31
226     QCELP_OF(lspv  [2], 3, 4), // 25
227     QCELP_OF(cbgain[3], 0, 4), // 21
228     QCELP_OF(cbgain[2], 0, 4), // 17
229     QCELP_OF(cbgain[1], 0, 4), // 13
230     QCELP_OF(cbgain[0], 0, 4), //  9
231     QCELP_OF(reserved,  0, 2), //  5
232     QCELP_OF(cbgain[4], 0, 4)  //  3
233 };
234
235 /**
236  * bitmap unpacking tables for RATE_OCTAVE
237  *
238  * trick: CBSEED is written into QCELPContext.cbsign[15],
239  * which is not used for RATE_OCTAVE.
240  * CBSEED is only used to ensure the occurrence of random bit
241  * patterns in the 16 first bits that are used as the seed.
242  *
243  * TIA/EIA/IS-733 Table 2.4.7.4-1
244  */
245 static const QCELPBitmap qcelp_rate_octave_bitmap[] = {
246                                 // start on bit
247     QCELP_OF(cbsign[15], 3, 1), // 19
248     QCELP_OF(lspv   [0], 0, 1), // 18
249     QCELP_OF(lspv   [1], 0, 1), // 17
250     QCELP_OF(lspv   [2], 0, 1), // 16
251     QCELP_OF(cbsign[15], 2, 1), // 15
252     QCELP_OF(lspv   [3], 0, 1), // 14
253     QCELP_OF(lspv   [4], 0, 1), // 13
254     QCELP_OF(lspv   [5], 0, 1), // 12
255     QCELP_OF(cbsign[15], 1, 1), // 11
256     QCELP_OF(lspv   [6], 0, 1), // 10
257     QCELP_OF(lspv   [7], 0, 1), //  9
258     QCELP_OF(lspv   [8], 0, 1), //  8
259     QCELP_OF(cbsign[15], 0, 1), //  7
260     QCELP_OF(lspv   [9], 0, 1), //  6
261     QCELP_OF(cbgain [0], 0, 2), //  7
262     QCELP_OF(reserved,   0, 4)  //  3
263 };
264
265 /**
266  * position of the bitmapping data for each packet type in
267  * the QCELPContext
268  */
269 static const QCELPBitmap * const qcelp_unpacking_bitmaps_per_rate[5] = {
270     NULL,                     ///!< for SILENCE rate
271     qcelp_rate_octave_bitmap,
272     qcelp_rate_quarter_bitmap,
273     qcelp_rate_half_bitmap,
274     qcelp_rate_full_bitmap,
275 };
276
277 static const uint16_t qcelp_unpacking_bitmaps_lengths[5] = {
278     0, ///!< for SILENCE rate
279     FF_ARRAY_ELEMS(qcelp_rate_octave_bitmap),
280     FF_ARRAY_ELEMS(qcelp_rate_quarter_bitmap),
281     FF_ARRAY_ELEMS(qcelp_rate_half_bitmap),
282     FF_ARRAY_ELEMS(qcelp_rate_full_bitmap),
283 };
284 #endif
285
286 typedef uint16_t qcelp_vector[2];
287
288 /**
289  * LSP vector quantization tables in x*10000 form
290  *
291  * TIA/EIA/IS-733 tables 2.4.3.2.6.3-1 through 2.4.3.2.6.3-5
292  */
293
294 static const qcelp_vector qcelp_lspvq1[64]= {
295 { 327, 118},{ 919, 111},{ 427, 440},{1327, 185},
296 { 469,  50},{1272,  91},{ 892,  59},{1771, 193},
297 { 222, 158},{1100, 127},{ 827,  55},{ 978, 791},
298 { 665,  47},{ 700,1401},{ 670, 859},{1913,1048},
299 { 471, 215},{1046, 125},{ 645, 298},{1599, 160},
300 { 593,  39},{1187, 462},{ 749, 341},{1520, 511},
301 { 290, 792},{ 909, 362},{ 753,  81},{1111,1058},
302 { 519, 253},{ 828, 839},{ 685, 541},{1421,1258},
303 { 386, 130},{ 962, 119},{ 542, 387},{1431, 185},
304 { 526,  51},{1175, 260},{ 831, 167},{1728, 510},
305 { 273, 437},{1172, 113},{ 771, 144},{1122, 751},
306 { 619, 119},{ 492,1276},{ 658, 695},{1882, 615},
307 { 415, 200},{1018,  88},{ 681, 339},{1436, 325},
308 { 555, 122},{1042, 485},{ 826, 345},{1374, 743},
309 { 383,1018},{1005, 358},{ 704,  86},{1301, 586},
310 { 597, 241},{ 832, 621},{ 555, 573},{1504, 839}};
311
312 static const qcelp_vector qcelp_lspvq2[128]= {
313 { 255, 293},{ 904, 219},{ 151,1211},{1447, 498},
314 { 470, 253},{1559, 177},{1547, 994},{2394, 242},
315 {  91, 813},{ 857, 590},{ 934,1326},{1889, 282},
316 { 813, 472},{1057,1494},{ 450,3315},{2163,1895},
317 { 538, 532},{1399, 218},{ 146,1552},{1755, 626},
318 { 822, 202},{1299, 663},{ 706,1732},{2656, 401},
319 { 418, 745},{ 762,1038},{ 583,1748},{1746,1285},
320 { 527,1169},{1314, 830},{ 556,2116},{1073,2321},
321 { 297, 570},{ 981, 403},{ 468,1103},{1740, 243},
322 { 725, 179},{1255, 474},{1374,1362},{1922, 912},
323 { 285, 947},{ 930, 700},{ 593,1372},{1909, 576},
324 { 588, 916},{1110,1116},{ 224,2719},{1633,2220},
325 { 402, 520},{1061, 448},{ 402,1352},{1499, 775},
326 { 664, 589},{1081, 727},{ 801,2206},{2165,1157},
327 { 566, 802},{ 911,1116},{ 306,1703},{1792, 836},
328 { 655, 999},{1061,1038},{ 298,2089},{1110,1753},
329 { 361, 311},{ 970, 239},{ 265,1231},{1495, 573},
330 { 566, 262},{1569, 293},{1341,1144},{2271, 544},
331 { 214, 877},{ 847, 719},{ 794,1384},{2067, 274},
332 { 703, 688},{1099,1306},{ 391,2947},{2024,1670},
333 { 471, 525},{1245, 290},{ 264,1557},{1568, 807},
334 { 718, 399},{1193, 685},{ 883,1594},{2729, 764},
335 { 500, 754},{ 809,1108},{ 541,1648},{1523,1385},
336 { 614,1196},{1209, 847},{ 345,2242},{1442,1747},
337 { 199, 560},{1092, 194},{ 349,1253},{1653, 507},
338 { 625, 354},{1376, 431},{1187,1465},{2164, 872},
339 { 360, 974},{1008, 698},{ 704,1346},{2114, 452},
340 { 720, 816},{1240,1089},{ 439,2475},{1498,2040},
341 { 336, 718},{1213, 187},{ 451,1450},{1368, 885},
342 { 592, 578},{1131, 531},{ 861,1855},{1764,1500},
343 { 444, 970},{ 935, 903},{ 424,1687},{1633,1102},
344 { 793, 897},{1060, 897},{ 185,2011},{1205,1855}};
345
346 static const qcelp_vector qcelp_lspvq3[128]= {
347 { 225, 283},{1296, 355},{ 543, 343},{2073, 274},
348 { 204,1099},{1562, 523},{1388, 161},{2784, 274},
349 { 112, 849},{1870, 175},{1189, 160},{1490,1088},
350 { 969,1115},{ 659,3322},{1158,1073},{3183,1363},
351 { 517, 223},{1740, 223},{ 704, 387},{2637, 234},
352 { 692,1005},{1287,1610},{ 952, 532},{2393, 646},
353 { 490, 552},{1619, 657},{ 845, 670},{1784,2280},
354 { 191,1775},{ 272,2868},{ 942, 952},{2628,1479},
355 { 278, 579},{1565, 218},{ 814, 180},{2379, 187},
356 { 276,1444},{1199,1223},{1200, 349},{3009, 307},
357 { 312, 844},{1898, 306},{ 863, 470},{1685,1241},
358 { 513,1727},{ 711,2233},{1085, 864},{3398, 527},
359 { 414, 440},{1356, 612},{ 964, 147},{2173, 738},
360 { 465,1292},{ 877,1749},{1104, 689},{2105,1311},
361 { 580, 864},{1895, 752},{ 652, 609},{1485,1699},
362 { 514,1400},{ 386,2131},{ 933, 798},{2473, 986},
363 { 334, 360},{1375, 398},{ 621, 276},{2183, 280},
364 { 311,1114},{1382, 807},{1284, 175},{2605, 636},
365 { 230, 816},{1739, 408},{1074, 176},{1619,1120},
366 { 784,1371},{ 448,3050},{1189, 880},{3039,1165},
367 { 424, 241},{1672, 186},{ 815, 333},{2432, 324},
368 { 584,1029},{1137,1546},{1015, 585},{2198, 995},
369 { 574, 581},{1746, 647},{ 733, 740},{1938,1737},
370 { 347,1710},{ 373,2429},{ 787,1061},{2439,1438},
371 { 185, 536},{1489, 178},{ 703, 216},{2178, 487},
372 { 154,1421},{1414, 994},{1103, 352},{3072, 473},
373 { 408, 819},{2055, 168},{ 998, 354},{1917,1140},
374 { 665,1799},{ 993,2213},{1234, 631},{3003, 762},
375 { 373, 620},{1518, 425},{ 913, 300},{1966, 836},
376 { 402,1185},{ 948,1385},{1121, 555},{1802,1509},
377 { 474, 886},{1888, 610},{ 739, 585},{1231,2379},
378 { 661,1335},{ 205,2211},{ 823, 822},{2480,1179}};
379
380 static const qcelp_vector qcelp_lspvq4[64]= {
381 { 348, 311},{ 812,1145},{ 552, 461},{1826, 263},
382 { 601, 675},{1730, 172},{1523, 193},{2449, 277},
383 { 334, 668},{ 805,1441},{1319, 207},{1684, 910},
384 { 582,1318},{1403,1098},{ 979, 832},{2700,1359},
385 { 624, 228},{1292, 979},{ 800, 195},{2226, 285},
386 { 730, 862},{1537, 601},{1115, 509},{2720, 354},
387 { 218,1167},{1212,1538},{1074, 247},{1674,1710},
388 { 322,2142},{1263, 777},{ 981, 556},{2119,1710},
389 { 193, 596},{1035, 957},{ 694, 397},{1997, 253},
390 { 743, 603},{1584, 321},{1346, 346},{2221, 708},
391 { 451, 732},{1040,1415},{1184, 230},{1853, 919},
392 { 310,1661},{1625, 706},{ 856, 843},{2902, 702},
393 { 467, 348},{1108,1048},{ 859, 306},{1964, 463},
394 { 560,1013},{1425, 533},{1142, 634},{2391, 879},
395 { 397,1084},{1345,1700},{ 976, 248},{1887,1189},
396 { 644,2087},{1262, 603},{ 877, 550},{2203,1307}};
397
398 static const qcelp_vector qcelp_lspvq5[64]= {
399 { 360, 222},{ 820,1097},{ 601, 319},{1656, 198},
400 { 604, 513},{1552, 141},{1391, 155},{2474, 261},
401 { 269, 785},{1463, 646},{1123, 191},{2015, 223},
402 { 785, 844},{1202,1011},{ 980, 807},{3014, 793},
403 { 570, 180},{1135,1382},{ 778, 256},{1901, 179},
404 { 807, 622},{1461, 458},{1231, 178},{2028, 821},
405 { 387, 927},{1496,1004},{ 888, 392},{2246, 341},
406 { 295,1462},{1156, 694},{1022, 473},{2226,1364},
407 { 210, 478},{1029,1020},{ 722, 181},{1730, 251},
408 { 730, 488},{1465, 293},{1303, 326},{2595, 387},
409 { 458, 584},{1569, 742},{1029, 173},{1910, 495},
410 { 605,1159},{1268, 719},{ 973, 646},{2872, 428},
411 { 443, 334},{ 835,1465},{ 912, 138},{1716, 442},
412 { 620, 778},{1316, 450},{1186, 335},{1446,1665},
413 { 486,1050},{1675,1019},{ 880, 278},{2214, 202},
414 { 539,1564},{1142, 533},{ 984, 391},{2130,1089}};
415
416 static const qcelp_vector * const qcelp_lspvq[5] = {
417     qcelp_lspvq1,
418     qcelp_lspvq2,
419     qcelp_lspvq3,
420     qcelp_lspvq4,
421     qcelp_lspvq5
422 };
423
424 /**
425  * the final gain scalefactor before clipping into a usable output float
426  */
427 #define QCELP_SCALE 8192.
428
429 /**
430  * the upper boundary of the clipping, depends on QCELP_SCALE
431  */
432 #define QCELP_CLIP_UPPER_BOUND (8191.75/8192.)
433
434 /**
435  * the lower boundary of the clipping, depends on QCELP_SCALE
436  */
437 #define QCELP_CLIP_LOWER_BOUND -1.
438
439 /**
440  * table for computing Ga (decoded linear codebook gain magnitude)
441  *
442  * @note The table could fit in int16_t in x*8 form, but it seems
443  *       to be slower on x86
444  *
445  * TIA/EIA/IS-733 2.4.6.2.1-3
446  */
447
448 static const float qcelp_g12ga[61] = {
449     1.000/QCELP_SCALE,   1.125/QCELP_SCALE,   1.250/QCELP_SCALE,   1.375/QCELP_SCALE,
450     1.625/QCELP_SCALE,   1.750/QCELP_SCALE,   2.000/QCELP_SCALE,   2.250/QCELP_SCALE,
451     2.500/QCELP_SCALE,   2.875/QCELP_SCALE,   3.125/QCELP_SCALE,   3.500/QCELP_SCALE,
452     4.000/QCELP_SCALE,   4.500/QCELP_SCALE,   5.000/QCELP_SCALE,   5.625/QCELP_SCALE,
453     6.250/QCELP_SCALE,   7.125/QCELP_SCALE,   8.000/QCELP_SCALE,   8.875/QCELP_SCALE,
454    10.000/QCELP_SCALE,  11.250/QCELP_SCALE,  12.625/QCELP_SCALE,  14.125/QCELP_SCALE,
455    15.875/QCELP_SCALE,  17.750/QCELP_SCALE,  20.000/QCELP_SCALE,  22.375/QCELP_SCALE,
456    25.125/QCELP_SCALE,  28.125/QCELP_SCALE,  31.625/QCELP_SCALE,  35.500/QCELP_SCALE,
457    39.750/QCELP_SCALE,  44.625/QCELP_SCALE,  50.125/QCELP_SCALE,  56.250/QCELP_SCALE,
458    63.125/QCELP_SCALE,  70.750/QCELP_SCALE,  79.375/QCELP_SCALE,  89.125/QCELP_SCALE,
459   100.000/QCELP_SCALE, 112.250/QCELP_SCALE, 125.875/QCELP_SCALE, 141.250/QCELP_SCALE,
460   158.500/QCELP_SCALE, 177.875/QCELP_SCALE, 199.500/QCELP_SCALE, 223.875/QCELP_SCALE,
461   251.250/QCELP_SCALE, 281.875/QCELP_SCALE, 316.250/QCELP_SCALE, 354.875/QCELP_SCALE,
462   398.125/QCELP_SCALE, 446.625/QCELP_SCALE, 501.125/QCELP_SCALE, 562.375/QCELP_SCALE,
463   631.000/QCELP_SCALE, 708.000/QCELP_SCALE, 794.375/QCELP_SCALE, 891.250/QCELP_SCALE,
464  1000.000/QCELP_SCALE};
465
466 /**
467  * circular codebook for rate 1 frames in x*100 form
468  *
469  * TIA/EIA/IS-733 2.4.6.1-2
470  */
471 static const int16_t qcelp_rate_full_codebook[128] = {
472      10,  -65,  -59,   12,  110,   34, -134,  157,
473     104,  -84,  -34, -115,   23, -101,    3,   45,
474    -101,  -16,  -59,   28,  -45,  134,  -67,   22,
475      61,  -29,  226,  -26,  -55, -179,  157,  -51,
476    -220,  -93,  -37,   60,  118,   74,  -48,  -95,
477    -181,  111,   36,  -52, -215,   78, -112,   39,
478     -17,  -47, -223,   19,   12,  -98, -142,  130,
479      54, -127,   21,  -12,   39,  -48,   12,  128,
480       6, -167,   82, -102,  -79,   55,  -44,   48,
481     -20,  -53,    8,  -61,   11,  -70, -157, -168,
482      20,  -56,  -74,   78,   33,  -63, -173,   -2,
483     -75,  -53, -146,   77,   66,  -29,    9,  -75,
484      65,  119,  -43,   76,  233,   98,  125, -156,
485     -27,   78,   -9,  170,  176,  143, -148,   -7,
486      27, -136,    5,   27,   18,  139,  204,    7,
487    -184, -197,   52,   -3,   78, -189,    8,  -65
488 };
489 #define QCELP_RATE_FULL_CODEBOOK_RATIO .01
490
491 /**
492  * circular codebook for rate 1/2 frames in x*2 form
493  *
494  * TIA/EIA/IS-733 2.4.6.1-1
495  */
496 static const int8_t qcelp_rate_half_codebook[128] = {
497      0, -4,  0, -3,  0,  0,  0,  0,
498      0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,
499      0, -3, -2,  0,  0,  0,  0,  0,
500      0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  5,
501      0,  0,  0,  0,  0,  0,  4,  0,
502      0,  3,  2,  0,  3,  4,  0,  0,
503      0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,
504      0,  0,  0,  0,  0,  3,  0,  0,
505     -3,  3,  0,  0, -2,  0,  3,  0,
506      0,  0,  0,  0,  0,  0, -5,  0,
507      0,  0,  0,  3,  0,  0,  0,  3,
508      0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  4,
509      0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,
510      0,  3,  6, -3, -4,  0, -3, -3,
511      3, -3,  0,  0,  0,  0,  0,  0,
512      0,  0,  0,  0,  0,  0,  0,  0
513 };
514 #define QCELP_RATE_HALF_CODEBOOK_RATIO 0.5
515
516 /**
517  * sqrt(1.887) is the maximum of the pseudorandom
518  * white sequence used to generate the scaled codebook
519  * vector for bitrate 1/4.
520  *
521  * TIA/EIA/IS-733 2.4.8.1.2
522  */
523 #define QCELP_SQRT1887 1.373681186
524
525 /**
526  * table for impulse response of BPF used to filter
527  * the white excitation for bitrate 1/4 synthesis
528  *
529  * Only half the tables are needed because of symmetry.
530  *
531  * TIA/EIA/IS-733 2.4.8.1.2-1.1
532  */
533 static const double qcelp_rnd_fir_coefs[11] = {
534   -1.344519e-1, 1.735384e-2, -6.905826e-2, 2.434368e-2,
535   -8.210701e-2, 3.041388e-2, -9.251384e-2, 3.501983e-2,
536   -9.918777e-2, 3.749518e-2,  8.985137e-1
537 };
538
539 /**
540  * This spread factor is used, for bitrate 1/8 and I_F_Q,
541  * to force the LSP frequencies to be at least 80 Hz apart.
542  *
543  * TIA/EIA/IS-733 2.4.3.3.2
544  */
545 #define QCELP_LSP_SPREAD_FACTOR 0.02
546
547 /**
548  * predictor coefficient for the conversion of LSP codes
549  * to LSP frequencies for 1/8 and I_F_Q
550  *
551  * TIA/EIA/IS-733 2.4.3.2.7-2
552  */
553 #define QCELP_LSP_OCTAVE_PREDICTOR 29.0/32
554
555 #endif /* AVCODEC_QCELPDATA_H */