libavcodec/acelp_filters.c

   1 /*
   2  * various filters 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 <stddef.h>
  24 #include <stdint.h>
  25
  26 #include "config.h"
  27 #include "libavutil/avassert.h"
  28 #include "libavutil/common.h"
  29 #include "libavutil/log.h"
  30 #include "acelp_filters.h"
  31
  32 const int16_t ff_acelp_interp_filter[61] = { /* (0.15) */
  33   29443, 28346, 25207, 20449, 14701,  8693,
  34    3143, -1352, -4402, -5865, -5850, -4673,
  35   -2783,  -672,  1211,  2536,  3130,  2991,
  36    2259,  1170,     0, -1001, -1652, -1868,
  37   -1666, -1147,  -464,   218,   756,  1060,
  38    1099,   904,   550,   135,  -245,  -514,
  39    -634,  -602,  -451,  -231,     0,   191,
  40     308,   340,   296,   198,    78,   -36,
  41    -120,  -163,  -165,  -132,   -79,   -19,
  42      34,    73,    91,    89,    70,    38,
  43       0,
  44 };
  45
  46 void ff_acelp_interpolate(int16_t* out, const int16_t* in,
  47                           const int16_t* filter_coeffs, int precision,
  48                           int frac_pos, int filter_length, int length)
  49 {
  50     int n, i;
  51
  52     av_assert1(frac_pos >= 0 && frac_pos < precision);
  53
  54     for (n = 0; n < length; n++) {
  55         int idx = 0;
  56         int v = 0x4000;
  57
  58         for (i = 0; i < filter_length;) {
  59
  60             /* The reference G.729 and AMR fixed point code performs clipping after
  61                each of the two following accumulations.
  62                Since clipping affects only the synthetic OVERFLOW test without
  63                causing an int type overflow, it was moved outside the loop. */
  64
  65             /*  R(x):=ac_v[-k+x]
  66                 v += R(n-i)*ff_acelp_interp_filter(t+6i)
  67                 v += R(n+i+1)*ff_acelp_interp_filter(6-t+6i) */
  68
  69             v += in[n + i] * filter_coeffs[idx + frac_pos];
  70             idx += precision;
  71             i++;
  72             v += in[n - i] * filter_coeffs[idx - frac_pos];
  73         }
  74         if (av_clip_int16(v >> 15) != (v >> 15))
  75             av_log(NULL, AV_LOG_WARNING, "overflow that would need clipping in ff_acelp_interpolate()\n");
  76         out[n] = v >> 15;
  77     }
  78 }
  79
  80 void ff_acelp_interpolatef(float *out, const float *in,
  81                            const float *filter_coeffs, int precision,
  82                            int frac_pos, int filter_length, int length)
  83 {
  84     int n, i;
  85
  86     for (n = 0; n < length; n++) {
  87         int idx = 0;
  88         float v = 0;
  89
  90         for (i = 0; i < filter_length;) {
  91             v += in[n + i] * filter_coeffs[idx + frac_pos];
  92             idx += precision;
  93             i++;
  94             v += in[n - i] * filter_coeffs[idx - frac_pos];
  95         }
  96         out[n] = v;
  97     }
  98 }
  99
 100
 101 void ff_acelp_high_pass_filter(int16_t* out, int hpf_f[2],
 102                                const int16_t* in, int length)
 103 {
 104     int i;
 105     int tmp;
 106
 107     for (i = 0; i < length; i++) {
 108         tmp  = (hpf_f[0]* 15836LL) >> 13;
 109         tmp += (hpf_f[1]* -7667LL) >> 13;
 110         tmp += 7699 * (in[i] - 2*in[i-1] + in[i-2]);
 111
 112         /* With "+0x800" rounding, clipping is needed
 113            for ALGTHM and SPEECH tests. */
 114         out[i] = av_clip_int16((tmp + 0x800) >> 12);
 115
 116         hpf_f[1] = hpf_f[0];
 117         hpf_f[0] = tmp;
 118     }
 119 }
 120
 121 void ff_acelp_apply_order_2_transfer_function(float *out, const float *in,
 122                                               const float zero_coeffs[2],
 123                                               const float pole_coeffs[2],
 124                                               float gain, float mem[2], int n)
 125 {
 126     int i;
 127     float tmp;
 128
 129     for (i = 0; i < n; i++) {
 130         tmp = gain * in[i] - pole_coeffs[0] * mem[0] - pole_coeffs[1] * mem[1];
 131         out[i] =       tmp + zero_coeffs[0] * mem[0] + zero_coeffs[1] * mem[1];
 132
 133         mem[1] = mem[0];
 134         mem[0] = tmp;
 135     }
 136 }
 137
 138 void ff_tilt_compensation(float *mem, float tilt, float *samples, int size)
 139 {
 140     float new_tilt_mem = samples[size - 1];
 141     int i;
 142
 143     for (i = size - 1; i > 0; i--)
 144         samples[i] -= tilt * samples[i - 1];
 145
 146     samples[0] -= tilt * *mem;
 147     *mem = new_tilt_mem;
 148 }
 149
 150 void ff_acelp_filter_init(ACELPFContext *c)
 151 {
 152     c->acelp_interpolatef                      = ff_acelp_interpolatef;
 153     c->acelp_apply_order_2_transfer_function   = ff_acelp_apply_order_2_transfer_function;
 154
 155 #if HAVE_MIPSFPU
 156     ff_acelp_filter_init_mips(c);
 157 #endif
 158 }