libavcodec/acelp_vectors.c

   1 /*
   2  * adaptive and fixed codebook vector operations for ACELP-based codecs
   3  *
   4  * Copyright (c) 2008 Vladimir Voroshilov
   5  *
   6  * This file is part of FFmpeg.
   7  *
   8  * FFmpeg 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  * FFmpeg 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 FFmpeg; if not, write to the Free Software
  20  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  21  */
  22
  23 #include <inttypes.h>
  24 #include "avcodec.h"
  25 #include "acelp_vectors.h"
  26 #include "celp_math.h"
  27
  28 const uint8_t ff_fc_2pulses_9bits_track1[16] =
  29 {
  30     1,  3,
  31     6,  8,
  32     11, 13,
  33     16, 18,
  34     21, 23,
  35     26, 28,
  36     31, 33,
  37     36, 38
  38 };
  39 const uint8_t ff_fc_2pulses_9bits_track1_gray[16] =
  40 {
  41   1,  3,
  42   8,  6,
  43   18, 16,
  44   11, 13,
  45   38, 36,
  46   31, 33,
  47   21, 23,
  48   28, 26,
  49 };
  50
  51 const uint8_t ff_fc_2pulses_9bits_track2_gray[32] =
  52 {
  53   0,  2,
  54   5,  4,
  55   12, 10,
  56   7,  9,
  57   25, 24,
  58   20, 22,
  59   14, 15,
  60   19, 17,
  61   36, 31,
  62   21, 26,
  63   1,  6,
  64   16, 11,
  65   27, 29,
  66   32, 30,
  67   39, 37,
  68   34, 35,
  69 };
  70
  71 const uint8_t ff_fc_4pulses_8bits_tracks_13[16] =
  72 {
  73   0, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75,
  74 };
  75
  76 const uint8_t ff_fc_4pulses_8bits_track_4[32] =
  77 {
  78     3,  4,
  79     8,  9,
  80     13, 14,
  81     18, 19,
  82     23, 24,
  83     28, 29,
  84     33, 34,
  85     38, 39,
  86     43, 44,
  87     48, 49,
  88     53, 54,
  89     58, 59,
  90     63, 64,
  91     68, 69,
  92     73, 74,
  93     78, 79,
  94 };
  95
  96 #if 0
  97 static uint8_t gray_decode[32] =
  98 {
  99     0,  1,  3,  2,  7,  6,  4,  5,
 100    15, 14, 12, 13,  8,  9, 11, 10,
 101    31, 30, 28, 29, 24, 25, 27, 26,
 102    16, 17, 19, 18, 23, 22, 20, 21
 103 };
 104 #endif
 105
 106 void ff_acelp_fc_pulse_per_track(
 107         int16_t* fc_v,
 108         const uint8_t *tab1,
 109         const uint8_t *tab2,
 110         int pulse_indexes,
 111         int pulse_signs,
 112         int pulse_count,
 113         int bits)
 114 {
 115     int mask = (1 << bits) - 1;
 116     int i;
 117
 118     for(i=0; i<pulse_count; i++)
 119     {
 120         fc_v[i + tab1[pulse_indexes & mask]] +=
 121                 (pulse_signs & 1) ? 8191 : -8192; // +/-1 in (2.13)
 122
 123         pulse_indexes >>= bits;
 124         pulse_signs >>= 1;
 125     }
 126
 127     fc_v[tab2[pulse_indexes]] += (pulse_signs & 1) ? 8191 : -8192;
 128 }
 129
 130 void ff_acelp_weighted_vector_sum(
 131         int16_t* out,
 132         const int16_t *in_a,
 133         const int16_t *in_b,
 134         int16_t weight_coeff_a,
 135         int16_t weight_coeff_b,
 136         int16_t rounder,
 137         int shift,
 138         int length)
 139 {
 140     int i;
 141
 142     // Clipping required here; breaks OVERFLOW test.
 143     for(i=0; i<length; i++)
 144         out[i] = av_clip_int16((
 145                  in_a[i] * weight_coeff_a +
 146                  in_b[i] * weight_coeff_b +
 147                  rounder) >> shift);
 148 }
 149
 150 void ff_weighted_vector_sumf(float *out, const float *in_a, const float *in_b,
 151                              float weight_coeff_a, float weight_coeff_b, int length)
 152 {
 153     int i;
 154
 155     for(i=0; i<length; i++)
 156         out[i] = weight_coeff_a * in_a[i]
 157                + weight_coeff_b * in_b[i];
 158 }
 159
 160 void ff_adaptative_gain_control(float *buf_out, float speech_energ,
 161                                 int size, float alpha, float *gain_mem)
 162 {
 163     int i;
 164     float postfilter_energ = ff_dot_productf(buf_out, buf_out, size);
 165     float gain_scale_factor = 1.0;
 166     float mem = *gain_mem;
 167
 168     if (postfilter_energ)
 169         gain_scale_factor = sqrt(speech_energ / postfilter_energ);
 170
 171     gain_scale_factor *= 1.0 - alpha;
 172
 173     for (i = 0; i < size; i++) {
 174         mem = alpha * mem + gain_scale_factor;
 175         buf_out[i] *= mem;
 176     }
 177
 178     *gain_mem = mem;
 179 }
 180
 181 void ff_scale_vector_to_given_sum_of_squares(float *out, const float *in,
 182                                              float sum_of_squares, const int n)
 183 {
 184     int i;
 185     float scalefactor = ff_dot_productf(in, in, n);
 186     if (scalefactor)
 187         scalefactor = sqrt(sum_of_squares / scalefactor);
 188     for (i = 0; i < n; i++)
 189         out[i] = in[i] * scalefactor;
 190 }