7be962ed77cc0e65b8423b7c121e0c70966bb170
[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 "libavutil/attributes.h"
24 #include "sbrdsp.h"
25
26 static void sbr_sum64x5_c(float *z)
27 {
28     int k;
29     for (k = 0; k < 64; k++) {
30         float f = z[k] + z[k + 64] + z[k + 128] + z[k + 192] + z[k + 256];
31         z[k] = f;
32     }
33 }
34
35 static float sbr_sum_square_c(float (*x)[2], int n)
36 {
37     float sum = 0.0f;
38     int i;
39
40     for (i = 0; i < n; i++)
41         sum += x[i][0] * x[i][0] + x[i][1] * x[i][1];
42
43     return sum;
44 }
45
46 static void sbr_neg_odd_64_c(float *x)
47 {
48     int i;
49     for (i = 1; i < 64; i += 2)
50         x[i] = -x[i];
51 }
52
53 static void sbr_qmf_pre_shuffle_c(float *z)
54 {
55     int k;
56     z[64] = z[0];
57     z[65] = z[1];
58     for (k = 1; k < 32; k++) {
59         z[64+2*k  ] = -z[64 - k];
60         z[64+2*k+1] =  z[ k + 1];
61     }
62 }
63
64 static void sbr_qmf_post_shuffle_c(float W[32][2], const float *z)
65 {
66     int k;
67     for (k = 0; k < 32; k++) {
68         W[k][0] = -z[63-k];
69         W[k][1] = z[k];
70     }
71 }
72
73 static void sbr_qmf_deint_neg_c(float *v, const float *src)
74 {
75     int i;
76     for (i = 0; i < 32; i++) {
77         v[     i] =  src[63 - 2*i    ];
78         v[63 - i] = -src[63 - 2*i - 1];
79     }
80 }
81
82 static void sbr_qmf_deint_bfly_c(float *v, const float *src0, const float *src1)
83 {
84     int i;
85     for (i = 0; i < 64; i++) {
86         v[      i] = src0[i] - src1[63 - i];
87         v[127 - i] = src0[i] + src1[63 - i];
88     }
89 }
90
91 static av_always_inline void autocorrelate(const float x[40][2],
92                                            float phi[3][2][2], int lag)
93 {
94     int i;
95     float real_sum = 0.0f;
96     float imag_sum = 0.0f;
97     if (lag) {
98         for (i = 1; i < 38; i++) {
99             real_sum += x[i][0] * x[i+lag][0] + x[i][1] * x[i+lag][1];
100             imag_sum += x[i][0] * x[i+lag][1] - x[i][1] * x[i+lag][0];
101         }
102         phi[2-lag][1][0] = real_sum + x[ 0][0] * x[lag][0] + x[ 0][1] * x[lag][1];
103         phi[2-lag][1][1] = imag_sum + x[ 0][0] * x[lag][1] - x[ 0][1] * x[lag][0];
104         if (lag == 1) {
105             phi[0][0][0] = real_sum + x[38][0] * x[39][0] + x[38][1] * x[39][1];
106             phi[0][0][1] = imag_sum + x[38][0] * x[39][1] - x[38][1] * x[39][0];
107         }
108     } else {
109         for (i = 1; i < 38; i++) {
110             real_sum += x[i][0] * x[i][0] + x[i][1] * x[i][1];
111         }
112         phi[2][1][0] = real_sum + x[ 0][0] * x[ 0][0] + x[ 0][1] * x[ 0][1];
113         phi[1][0][0] = real_sum + x[38][0] * x[38][0] + x[38][1] * x[38][1];
114     }
115 }
116
117 static void sbr_autocorrelate_c(const float x[40][2], float phi[3][2][2])
118 {
119     autocorrelate(x, phi, 0);
120     autocorrelate(x, phi, 1);
121     autocorrelate(x, phi, 2);
122 }
123
124 static void sbr_hf_gen_c(float (*X_high)[2], const float (*X_low)[2],
125                          const float alpha0[2], const float alpha1[2],
126                          float bw, int start, int end)
127 {
128     float alpha[4];
129     int i;
130
131     alpha[0] = alpha1[0] * bw * bw;
132     alpha[1] = alpha1[1] * bw * bw;
133     alpha[2] = alpha0[0] * bw;
134     alpha[3] = alpha0[1] * bw;
135
136     for (i = start; i < end; i++) {
137         X_high[i][0] =
138             X_low[i - 2][0] * alpha[0] -
139             X_low[i - 2][1] * alpha[1] +
140             X_low[i - 1][0] * alpha[2] -
141             X_low[i - 1][1] * alpha[3] +
142             X_low[i][0];
143         X_high[i][1] =
144             X_low[i - 2][1] * alpha[0] +
145             X_low[i - 2][0] * alpha[1] +
146             X_low[i - 1][1] * alpha[2] +
147             X_low[i - 1][0] * alpha[3] +
148             X_low[i][1];
149     }
150 }
151
152 static void sbr_hf_g_filt_c(float (*Y)[2], const float (*X_high)[40][2],
153                             const float *g_filt, int m_max, int ixh)
154 {
155     int m;
156
157     for (m = 0; m < m_max; m++) {
158         Y[m][0] = X_high[m][ixh][0] * g_filt[m];
159         Y[m][1] = X_high[m][ixh][1] * g_filt[m];
160     }
161 }
162
163 static av_always_inline void sbr_hf_apply_noise(float (*Y)[2],
164                                                 const float *s_m,
165                                                 const float *q_filt,
166                                                 int noise,
167                                                 float phi_sign0,
168                                                 float phi_sign1,
169                                                 int m_max)
170 {
171     int m;
172
173     for (m = 0; m < m_max; m++) {
174         float y0 = Y[m][0];
175         float y1 = Y[m][1];
176         noise = (noise + 1) & 0x1ff;
177         if (s_m[m]) {
178             y0 += s_m[m] * phi_sign0;
179             y1 += s_m[m] * phi_sign1;
180         } else {
181             y0 += q_filt[m] * ff_sbr_noise_table[noise][0];
182             y1 += q_filt[m] * ff_sbr_noise_table[noise][1];
183         }
184         Y[m][0] = y0;
185         Y[m][1] = y1;
186         phi_sign1 = -phi_sign1;
187     }
188 }
189
190 static void sbr_hf_apply_noise_0(float (*Y)[2], const float *s_m,
191                                  const float *q_filt, int noise,
192                                  int kx, int m_max)
193 {
194     sbr_hf_apply_noise(Y, s_m, q_filt, noise, 1.0, 0.0, m_max);
195 }
196
197 static void sbr_hf_apply_noise_1(float (*Y)[2], const float *s_m,
198                                  const float *q_filt, int noise,
199                                  int kx, int m_max)
200 {
201     float phi_sign = 1 - 2 * (kx & 1);
202     sbr_hf_apply_noise(Y, s_m, q_filt, noise, 0.0, phi_sign, m_max);
203 }
204
205 static void sbr_hf_apply_noise_2(float (*Y)[2], const float *s_m,
206                                  const float *q_filt, int noise,
207                                  int kx, int m_max)
208 {
209     sbr_hf_apply_noise(Y, s_m, q_filt, noise, -1.0, 0.0, m_max);
210 }
211
212 static void sbr_hf_apply_noise_3(float (*Y)[2], const float *s_m,
213                                  const float *q_filt, int noise,
214                                  int kx, int m_max)
215 {
216     float phi_sign = 1 - 2 * (kx & 1);
217     sbr_hf_apply_noise(Y, s_m, q_filt, noise, 0.0, -phi_sign, m_max);
218 }
219
220 av_cold void ff_sbrdsp_init(SBRDSPContext *s)
221 {
222     s->sum64x5 = sbr_sum64x5_c;
223     s->sum_square = sbr_sum_square_c;
224     s->neg_odd_64 = sbr_neg_odd_64_c;
225     s->qmf_pre_shuffle = sbr_qmf_pre_shuffle_c;
226     s->qmf_post_shuffle = sbr_qmf_post_shuffle_c;
227     s->qmf_deint_neg = sbr_qmf_deint_neg_c;
228     s->qmf_deint_bfly = sbr_qmf_deint_bfly_c;
229     s->autocorrelate = sbr_autocorrelate_c;
230     s->hf_gen = sbr_hf_gen_c;
231     s->hf_g_filt = sbr_hf_g_filt_c;
232
233     s->hf_apply_noise[0] = sbr_hf_apply_noise_0;
234     s->hf_apply_noise[1] = sbr_hf_apply_noise_1;
235     s->hf_apply_noise[2] = sbr_hf_apply_noise_2;
236     s->hf_apply_noise[3] = sbr_hf_apply_noise_3;
237 }