aacsbr: ARM NEON optimised sbrdsp functions
[ffmpeg.git] / libavcodec / sbrdsp.c
1 /*
2  * AAC Spectral Band Replication decoding functions
3  * Copyright (c) 2008-2009 Robert Swain ( rob opendot cl )
4  * Copyright (c) 2009-2010 Alex Converse <alex.converse@gmail.com>
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 "config.h"
24 #include "libavutil/attributes.h"
25 #include "sbrdsp.h"
26
27 static void sbr_sum64x5_c(float *z)
28 {
29     int k;
30     for (k = 0; k < 64; k++) {
31         float f = z[k] + z[k + 64] + z[k + 128] + z[k + 192] + z[k + 256];
32         z[k] = f;
33     }
34 }
35
36 static float sbr_sum_square_c(float (*x)[2], int n)
37 {
38     float sum = 0.0f;
39     int i;
40
41     for (i = 0; i < n; i++)
42         sum += x[i][0] * x[i][0] + x[i][1] * x[i][1];
43
44     return sum;
45 }
46
47 static void sbr_neg_odd_64_c(float *x)
48 {
49     int i;
50     for (i = 1; i < 64; i += 2)
51         x[i] = -x[i];
52 }
53
54 static void sbr_qmf_pre_shuffle_c(float *z)
55 {
56     int k;
57     z[64] = z[0];
58     z[65] = z[1];
59     for (k = 1; k < 32; k++) {
60         z[64+2*k  ] = -z[64 - k];
61         z[64+2*k+1] =  z[ k + 1];
62     }
63 }
64
65 static void sbr_qmf_post_shuffle_c(float W[32][2], const float *z)
66 {
67     int k;
68     for (k = 0; k < 32; k++) {
69         W[k][0] = -z[63-k];
70         W[k][1] = z[k];
71     }
72 }
73
74 static void sbr_qmf_deint_neg_c(float *v, const float *src)
75 {
76     int i;
77     for (i = 0; i < 32; i++) {
78         v[     i] =  src[63 - 2*i    ];
79         v[63 - i] = -src[63 - 2*i - 1];
80     }
81 }
82
83 static void sbr_qmf_deint_bfly_c(float *v, const float *src0, const float *src1)
84 {
85     int i;
86     for (i = 0; i < 64; i++) {
87         v[      i] = src0[i] - src1[63 - i];
88         v[127 - i] = src0[i] + src1[63 - i];
89     }
90 }
91
92 static av_always_inline void autocorrelate(const float x[40][2],
93                                            float phi[3][2][2], int lag)
94 {
95     int i;
96     float real_sum = 0.0f;
97     float imag_sum = 0.0f;
98     if (lag) {
99         for (i = 1; i < 38; i++) {
100             real_sum += x[i][0] * x[i+lag][0] + x[i][1] * x[i+lag][1];
101             imag_sum += x[i][0] * x[i+lag][1] - x[i][1] * x[i+lag][0];
102         }
103         phi[2-lag][1][0] = real_sum + x[ 0][0] * x[lag][0] + x[ 0][1] * x[lag][1];
104         phi[2-lag][1][1] = imag_sum + x[ 0][0] * x[lag][1] - x[ 0][1] * x[lag][0];
105         if (lag == 1) {
106             phi[0][0][0] = real_sum + x[38][0] * x[39][0] + x[38][1] * x[39][1];
107             phi[0][0][1] = imag_sum + x[38][0] * x[39][1] - x[38][1] * x[39][0];
108         }
109     } else {
110         for (i = 1; i < 38; i++) {
111             real_sum += x[i][0] * x[i][0] + x[i][1] * x[i][1];
112         }
113         phi[2][1][0] = real_sum + x[ 0][0] * x[ 0][0] + x[ 0][1] * x[ 0][1];
114         phi[1][0][0] = real_sum + x[38][0] * x[38][0] + x[38][1] * x[38][1];
115     }
116 }
117
118 static void sbr_autocorrelate_c(const float x[40][2], float phi[3][2][2])
119 {
120     autocorrelate(x, phi, 0);
121     autocorrelate(x, phi, 1);
122     autocorrelate(x, phi, 2);
123 }
124
125 static void sbr_hf_gen_c(float (*X_high)[2], const float (*X_low)[2],
126                          const float alpha0[2], const float alpha1[2],
127                          float bw, int start, int end)
128 {
129     float alpha[4];
130     int i;
131
132     alpha[0] = alpha1[0] * bw * bw;
133     alpha[1] = alpha1[1] * bw * bw;
134     alpha[2] = alpha0[0] * bw;
135     alpha[3] = alpha0[1] * bw;
136
137     for (i = start; i < end; i++) {
138         X_high[i][0] =
139             X_low[i - 2][0] * alpha[0] -
140             X_low[i - 2][1] * alpha[1] +
141             X_low[i - 1][0] * alpha[2] -
142             X_low[i - 1][1] * alpha[3] +
143             X_low[i][0];
144         X_high[i][1] =
145             X_low[i - 2][1] * alpha[0] +
146             X_low[i - 2][0] * alpha[1] +
147             X_low[i - 1][1] * alpha[2] +
148             X_low[i - 1][0] * alpha[3] +
149             X_low[i][1];
150     }
151 }
152
153 static void sbr_hf_g_filt_c(float (*Y)[2], const float (*X_high)[40][2],
154                             const float *g_filt, int m_max, int ixh)
155 {
156     int m;
157
158     for (m = 0; m < m_max; m++) {
159         Y[m][0] = X_high[m][ixh][0] * g_filt[m];
160         Y[m][1] = X_high[m][ixh][1] * g_filt[m];
161     }
162 }
163
164 static av_always_inline void sbr_hf_apply_noise(float (*Y)[2],
165                                                 const float *s_m,
166                                                 const float *q_filt,
167                                                 int noise,
168                                                 float phi_sign0,
169                                                 float phi_sign1,
170                                                 int m_max)
171 {
172     int m;
173
174     for (m = 0; m < m_max; m++) {
175         float y0 = Y[m][0];
176         float y1 = Y[m][1];
177         noise = (noise + 1) & 0x1ff;
178         if (s_m[m]) {
179             y0 += s_m[m] * phi_sign0;
180             y1 += s_m[m] * phi_sign1;
181         } else {
182             y0 += q_filt[m] * ff_sbr_noise_table[noise][0];
183             y1 += q_filt[m] * ff_sbr_noise_table[noise][1];
184         }
185         Y[m][0] = y0;
186         Y[m][1] = y1;
187         phi_sign1 = -phi_sign1;
188     }
189 }
190
191 static void sbr_hf_apply_noise_0(float (*Y)[2], const float *s_m,
192                                  const float *q_filt, int noise,
193                                  int kx, int m_max)
194 {
195     sbr_hf_apply_noise(Y, s_m, q_filt, noise, 1.0, 0.0, m_max);
196 }
197
198 static void sbr_hf_apply_noise_1(float (*Y)[2], const float *s_m,
199                                  const float *q_filt, int noise,
200                                  int kx, int m_max)
201 {
202     float phi_sign = 1 - 2 * (kx & 1);
203     sbr_hf_apply_noise(Y, s_m, q_filt, noise, 0.0, phi_sign, m_max);
204 }
205
206 static void sbr_hf_apply_noise_2(float (*Y)[2], const float *s_m,
207                                  const float *q_filt, int noise,
208                                  int kx, int m_max)
209 {
210     sbr_hf_apply_noise(Y, s_m, q_filt, noise, -1.0, 0.0, m_max);
211 }
212
213 static void sbr_hf_apply_noise_3(float (*Y)[2], const float *s_m,
214                                  const float *q_filt, int noise,
215                                  int kx, int m_max)
216 {
217     float phi_sign = 1 - 2 * (kx & 1);
218     sbr_hf_apply_noise(Y, s_m, q_filt, noise, 0.0, -phi_sign, m_max);
219 }
220
221 av_cold void ff_sbrdsp_init(SBRDSPContext *s)
222 {
223     s->sum64x5 = sbr_sum64x5_c;
224     s->sum_square = sbr_sum_square_c;
225     s->neg_odd_64 = sbr_neg_odd_64_c;
226     s->qmf_pre_shuffle = sbr_qmf_pre_shuffle_c;
227     s->qmf_post_shuffle = sbr_qmf_post_shuffle_c;
228     s->qmf_deint_neg = sbr_qmf_deint_neg_c;
229     s->qmf_deint_bfly = sbr_qmf_deint_bfly_c;
230     s->autocorrelate = sbr_autocorrelate_c;
231     s->hf_gen = sbr_hf_gen_c;
232     s->hf_g_filt = sbr_hf_g_filt_c;
233
234     s->hf_apply_noise[0] = sbr_hf_apply_noise_0;
235     s->hf_apply_noise[1] = sbr_hf_apply_noise_1;
236     s->hf_apply_noise[2] = sbr_hf_apply_noise_2;
237     s->hf_apply_noise[3] = sbr_hf_apply_noise_3;
238
239     if (ARCH_ARM)
240         ff_sbrdsp_init_arm(s);
241 }