libavcodec/gsmdec_template.c

   1 /*
   2  * gsm 06.10 decoder
   3  * Copyright (c) 2010 Reimar Döffinger <Reimar.Doeffinger@gmx.de>
   4  *
   5  * This file is part of Libav.
   6  *
   7  * Libav 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  * Libav 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 Libav; if not, write to the Free Software
  19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  20  */
  21
  22 /**
  23  * @file
  24  * GSM decoder
  25  */
  26
  27 #include "get_bits.h"
  28 #include "gsm.h"
  29 #include "gsmdec_data.h"
  30
  31 static const int requant_tab[4][8] = {
  32     { 0 },
  33     { 0, 7 },
  34     { 0, 2, 5, 7 },
  35     { 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 }
  36 };
  37
  38 static void apcm_dequant_add(GetBitContext *gb, int16_t *dst, const int *frame_bits)
  39 {
  40     int i, val;
  41     int maxidx = get_bits(gb, 6);
  42     const int16_t *tab = ff_gsm_dequant_tab[maxidx];
  43     for (i = 0; i < 13; i++) {
  44         val = get_bits(gb, frame_bits[i]);
  45         dst[3*i] += tab[requant_tab[frame_bits[i]][val]];
  46     }
  47 }
  48
  49 static inline int gsm_mult(int a, int b)
  50 {
  51     return (a * b + (1 << 14)) >> 15;
  52 }
  53
  54 static void long_term_synth(int16_t *dst, int lag, int gain_idx)
  55 {
  56     int i;
  57     const int16_t *src = dst - lag;
  58     uint16_t gain = ff_gsm_long_term_gain_tab[gain_idx];
  59     for (i = 0; i < 40; i++)
  60         dst[i] = gsm_mult(gain, src[i]);
  61 }
  62
  63 static inline int decode_log_area(int coded, int factor, int offset)
  64 {
  65     coded <<= 10;
  66     coded -= offset;
  67     return gsm_mult(coded, factor) << 1;
  68 }
  69
  70 static av_noinline int get_rrp(int filtered)
  71 {
  72     int abs = FFABS(filtered);
  73     if      (abs < 11059) abs <<= 1;
  74     else if (abs < 20070) abs += 11059;
  75     else                  abs = (abs >> 2) + 26112;
  76     return filtered < 0 ? -abs : abs;
  77 }
  78
  79 static int filter_value(int in, int rrp[8], int v[9])
  80 {
  81     int i;
  82     for (i = 7; i >= 0; i--) {
  83         in -= gsm_mult(rrp[i], v[i]);
  84         v[i + 1] = v[i] + gsm_mult(rrp[i], in);
  85     }
  86     v[0] = in;
  87     return in;
  88 }
  89
  90 static void short_term_synth(GSMContext *ctx, int16_t *dst, const int16_t *src)
  91 {
  92     int i;
  93     int rrp[8];
  94     int *lar = ctx->lar[ctx->lar_idx];
  95     int *lar_prev = ctx->lar[ctx->lar_idx ^ 1];
  96     for (i = 0; i < 8; i++)
  97         rrp[i] = get_rrp((lar_prev[i] >> 2) + (lar_prev[i] >> 1) + (lar[i] >> 2));
  98     for (i = 0; i < 13; i++)
  99         dst[i] = filter_value(src[i], rrp, ctx->v);
 100
 101     for (i = 0; i < 8; i++)
 102         rrp[i] = get_rrp((lar_prev[i] >> 1) + (lar     [i] >> 1));
 103     for (i = 13; i < 27; i++)
 104         dst[i] = filter_value(src[i], rrp, ctx->v);
 105
 106     for (i = 0; i < 8; i++)
 107         rrp[i] = get_rrp((lar_prev[i] >> 2) + (lar     [i] >> 1) + (lar[i] >> 2));
 108     for (i = 27; i < 40; i++)
 109         dst[i] = filter_value(src[i], rrp, ctx->v);
 110
 111     for (i = 0; i < 8; i++)
 112         rrp[i] = get_rrp(lar[i]);
 113     for (i = 40; i < 160; i++)
 114         dst[i] = filter_value(src[i], rrp, ctx->v);
 115
 116     ctx->lar_idx ^= 1;
 117 }
 118
 119 static int postprocess(int16_t *data, int msr)
 120 {
 121     int i;
 122     for (i = 0; i < 160; i++) {
 123         msr = av_clip_int16(data[i] + gsm_mult(msr, 28180));
 124         data[i] = av_clip_int16(msr << 1) & ~7;
 125     }
 126     return msr;
 127 }
 128
 129 static int gsm_decode_block(AVCodecContext *avctx, int16_t *samples,
 130                             GetBitContext *gb, int mode)
 131 {
 132     GSMContext *ctx = avctx->priv_data;
 133     int i;
 134     int16_t *ref_dst = ctx->ref_buf + 120;
 135     int *lar = ctx->lar[ctx->lar_idx];
 136     lar[0] = decode_log_area(get_bits(gb, 6), 13107,  1 << 15);
 137     lar[1] = decode_log_area(get_bits(gb, 6), 13107,  1 << 15);
 138     lar[2] = decode_log_area(get_bits(gb, 5), 13107, (1 << 14) + 2048*2);
 139     lar[3] = decode_log_area(get_bits(gb, 5), 13107, (1 << 14) - 2560*2);
 140     lar[4] = decode_log_area(get_bits(gb, 4), 19223, (1 << 13) +   94*2);
 141     lar[5] = decode_log_area(get_bits(gb, 4), 17476, (1 << 13) - 1792*2);
 142     lar[6] = decode_log_area(get_bits(gb, 3), 31454, (1 << 12) -  341*2);
 143     lar[7] = decode_log_area(get_bits(gb, 3), 29708, (1 << 12) - 1144*2);
 144
 145     for (i = 0; i < 4; i++) {
 146         int lag      = get_bits(gb, 7);
 147         int gain_idx = get_bits(gb, 2);
 148         int offset   = get_bits(gb, 2);
 149         lag = av_clip(lag, 40, 120);
 150         long_term_synth(ref_dst, lag, gain_idx);
 151         apcm_dequant_add(gb, ref_dst + offset, ff_gsm_apcm_bits[mode][i]);
 152         ref_dst += 40;
 153     }
 154     memcpy(ctx->ref_buf, ctx->ref_buf + 160, 120 * sizeof(*ctx->ref_buf));
 155     short_term_synth(ctx, samples, ctx->ref_buf + 120);
 156     // for optimal speed this could be merged with short_term_synth,
 157     // not done yet because it is a bit ugly
 158     ctx->msr = postprocess(samples, ctx->msr);
 159     return 0;
 160 }