~medibuntu-maintainers/mplayer/medibuntu.precise

« back to all changes in this revision

Viewing changes to ffmpeg/libavcodec/g729dec.c

  • Committer: Package Import Robot
  • Author(s): Reinhard Tartler
  • Date: 2012-01-12 22:23:28 UTC
  • mfrom: (0.4.7 sid)
  • mto: This revision was merged to the branch mainline in revision 76.
  • Revision ID: package-import@ubuntu.com-20120112222328-8jqdyodym3p84ygu
Tags: 2:1.0~rc4.dfsg1+svn34540-1
* New upstream snapshot
* upload to unstable

Show diffs side-by-side

added added

removed removed

Lines of Context:
1
 
/*
2
 
 * G.729 decoder
3
 
 * Copyright (c) 2008 Vladimir Voroshilov
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
 
#include <stdlib.h>
22
 
#include <inttypes.h>
23
 
#include <limits.h>
24
 
#include <stdio.h>
25
 
#include <string.h>
26
 
#include <math.h>
27
 
#include <assert.h>
28
 
 
29
 
#include "avcodec.h"
30
 
#include "libavutil/avutil.h"
31
 
#include "get_bits.h"
32
 
 
33
 
#include "lsp.h"
34
 
#include "celp_math.h"
35
 
#include "acelp_filters.h"
36
 
#include "acelp_pitch_delay.h"
37
 
#include "acelp_vectors.h"
38
 
#include "g729data.h"
39
 
 
40
 
/**
41
 
 * minimum quantized LSF value (3.2.4)
42
 
 * 0.005 in Q13
43
 
 */
44
 
#define LSFQ_MIN                   40
45
 
 
46
 
/**
47
 
 * maximum quantized LSF value (3.2.4)
48
 
 * 3.135 in Q13
49
 
 */
50
 
#define LSFQ_MAX                   25681
51
 
 
52
 
/**
53
 
 * minimum LSF distance (3.2.4)
54
 
 * 0.0391 in Q13
55
 
 */
56
 
#define LSFQ_DIFF_MIN              321
57
 
 
58
 
/**
59
 
 * minimum gain pitch value (3.8, Equation 47)
60
 
 * 0.2 in (1.14)
61
 
 */
62
 
#define SHARP_MIN                  3277
63
 
 
64
 
/**
65
 
 * maximum gain pitch value (3.8, Equation 47)
66
 
 * (EE) This does not comply with the specification.
67
 
 * Specification says about 0.8, which should be
68
 
 * 13107 in (1.14), but reference C code uses
69
 
 * 13017 (equals to 0.7945) instead of it.
70
 
 */
71
 
#define SHARP_MAX                  13017
72
 
 
73
 
/**
74
 
 * subframe size
75
 
 */
76
 
#define SUBFRAME_SIZE              40
77
 
 
78
 
 
79
 
typedef struct {
80
 
    uint8_t ac_index_bits[2];   ///< adaptive codebook index for second subframe (size in bits)
81
 
    uint8_t parity_bit;         ///< parity bit for pitch delay
82
 
    uint8_t gc_1st_index_bits;  ///< gain codebook (first stage) index (size in bits)
83
 
    uint8_t gc_2nd_index_bits;  ///< gain codebook (second stage) index (size in bits)
84
 
    uint8_t fc_signs_bits;      ///< number of pulses in fixed-codebook vector
85
 
    uint8_t fc_indexes_bits;    ///< size (in bits) of fixed-codebook index entry
86
 
} G729FormatDescription;
87
 
 
88
 
typedef struct {
89
 
    int pitch_delay_int_prev;   ///< integer part of previous subframe's pitch delay (4.1.3)
90
 
 
91
 
    /// (2.13) LSP quantizer outputs
92
 
    int16_t  past_quantizer_output_buf[MA_NP + 1][10];
93
 
    int16_t* past_quantizer_outputs[MA_NP + 1];
94
 
 
95
 
    int16_t lsfq[10];           ///< (2.13) quantized LSF coefficients from previous frame
96
 
    int16_t lsp_buf[2][10];     ///< (0.15) LSP coefficients (previous and current frames) (3.2.5)
97
 
    int16_t *lsp[2];            ///< pointers to lsp_buf
98
 
}  G729Context;
99
 
 
100
 
static const G729FormatDescription format_g729_8k = {
101
 
    .ac_index_bits     = {8,5},
102
 
    .parity_bit        = 1,
103
 
    .gc_1st_index_bits = GC_1ST_IDX_BITS_8K,
104
 
    .gc_2nd_index_bits = GC_2ND_IDX_BITS_8K,
105
 
    .fc_signs_bits     = 4,
106
 
    .fc_indexes_bits   = 13,
107
 
};
108
 
 
109
 
static const G729FormatDescription format_g729d_6k4 = {
110
 
    .ac_index_bits     = {8,4},
111
 
    .parity_bit        = 0,
112
 
    .gc_1st_index_bits = GC_1ST_IDX_BITS_6K4,
113
 
    .gc_2nd_index_bits = GC_2ND_IDX_BITS_6K4,
114
 
    .fc_signs_bits     = 2,
115
 
    .fc_indexes_bits   = 9,
116
 
};
117
 
 
118
 
/**
119
 
 * \brief pseudo random number generator
120
 
 */
121
 
static inline uint16_t g729_prng(uint16_t value)
122
 
{
123
 
    return 31821 * value + 13849;
124
 
}
125
 
 
126
 
/**
127
 
 * Get parity bit of bit 2..7
128
 
 */
129
 
static inline int get_parity(uint8_t value)
130
 
{
131
 
   return (0x6996966996696996ULL >> (value >> 2)) & 1;
132
 
}
133
 
 
134
 
static void lsf_decode(int16_t* lsfq, int16_t* past_quantizer_outputs[MA_NP + 1],
135
 
                       int16_t ma_predictor,
136
 
                       int16_t vq_1st, int16_t vq_2nd_low, int16_t vq_2nd_high)
137
 
{
138
 
    int i,j;
139
 
    static const uint8_t min_distance[2]={10, 5}; //(2.13)
140
 
    int16_t* quantizer_output = past_quantizer_outputs[MA_NP];
141
 
 
142
 
    for (i = 0; i < 5; i++) {
143
 
        quantizer_output[i]     = cb_lsp_1st[vq_1st][i    ] + cb_lsp_2nd[vq_2nd_low ][i    ];
144
 
        quantizer_output[i + 5] = cb_lsp_1st[vq_1st][i + 5] + cb_lsp_2nd[vq_2nd_high][i + 5];
145
 
    }
146
 
 
147
 
    for (j = 0; j < 2; j++) {
148
 
        for (i = 1; i < 10; i++) {
149
 
            int diff = (quantizer_output[i - 1] - quantizer_output[i] + min_distance[j]) >> 1;
150
 
            if (diff > 0) {
151
 
                quantizer_output[i - 1] -= diff;
152
 
                quantizer_output[i    ] += diff;
153
 
            }
154
 
        }
155
 
    }
156
 
 
157
 
    for (i = 0; i < 10; i++) {
158
 
        int sum = quantizer_output[i] * cb_ma_predictor_sum[ma_predictor][i];
159
 
        for (j = 0; j < MA_NP; j++)
160
 
            sum += past_quantizer_outputs[j][i] * cb_ma_predictor[ma_predictor][j][i];
161
 
 
162
 
        lsfq[i] = sum >> 15;
163
 
    }
164
 
 
165
 
    /* Rotate past_quantizer_outputs. */
166
 
    memmove(past_quantizer_outputs + 1, past_quantizer_outputs, MA_NP * sizeof(int16_t*));
167
 
    past_quantizer_outputs[0] = quantizer_output;
168
 
 
169
 
    ff_acelp_reorder_lsf(lsfq, LSFQ_DIFF_MIN, LSFQ_MIN, LSFQ_MAX, 10);
170
 
}
171
 
 
172
 
static av_cold int decoder_init(AVCodecContext * avctx)
173
 
{
174
 
    G729Context* ctx = avctx->priv_data;
175
 
    int i,k;
176
 
 
177
 
    if (avctx->channels != 1) {
178
 
        av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Only mono sound is supported (requested channels: %d).\n", avctx->channels);
179
 
        return AVERROR(EINVAL);
180
 
    }
181
 
 
182
 
    /* Both 8kbit/s and 6.4kbit/s modes uses two subframes per frame. */
183
 
    avctx->frame_size = SUBFRAME_SIZE << 1;
184
 
 
185
 
    for (k = 0; k < MA_NP + 1; k++) {
186
 
        ctx->past_quantizer_outputs[k] = ctx->past_quantizer_output_buf[k];
187
 
        for (i = 1; i < 11; i++)
188
 
            ctx->past_quantizer_outputs[k][i - 1] = (18717 * i) >> 3;
189
 
    }
190
 
 
191
 
    ctx->lsp[0] = ctx->lsp_buf[0];
192
 
    ctx->lsp[1] = ctx->lsp_buf[1];
193
 
    memcpy(ctx->lsp[0], lsp_init, 10 * sizeof(int16_t));
194
 
 
195
 
    return 0;
196
 
}
197
 
 
198
 
static int decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data, int *data_size,
199
 
                        AVPacket *avpkt)
200
 
{
201
 
    const uint8_t *buf = avpkt->data;
202
 
    int buf_size       = avpkt->size;
203
 
    int16_t *out_frame = data;
204
 
    GetBitContext gb;
205
 
    G729FormatDescription format;
206
 
    int frame_erasure = 0;    ///< frame erasure detected during decoding
207
 
    int bad_pitch = 0;        ///< parity check failed
208
 
    int i;
209
 
    G729Context *ctx = avctx->priv_data;
210
 
    int16_t lp[2][11];           // (3.12)
211
 
    uint8_t ma_predictor;     ///< switched MA predictor of LSP quantizer
212
 
    uint8_t quantizer_1st;    ///< first stage vector of quantizer
213
 
    uint8_t quantizer_2nd_lo; ///< second stage lower vector of quantizer (size in bits)
214
 
    uint8_t quantizer_2nd_hi; ///< second stage higher vector of quantizer (size in bits)
215
 
 
216
 
    int pitch_delay_int;         // pitch delay, integer part
217
 
    int pitch_delay_3x;          // pitch delay, multiplied by 3
218
 
 
219
 
    if (*data_size < SUBFRAME_SIZE << 2) {
220
 
        av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error processing packet: output buffer too small\n");
221
 
        return AVERROR(EIO);
222
 
    }
223
 
 
224
 
    if (buf_size == 10) {
225
 
        format = format_g729_8k;
226
 
        av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Packet type: %s\n", "G.729 @ 8kbit/s");
227
 
    } else if (buf_size == 8) {
228
 
        format = format_g729d_6k4;
229
 
        av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Packet type: %s\n", "G.729D @ 6.4kbit/s");
230
 
    } else {
231
 
        av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Packet size %d is unknown.\n", buf_size);
232
 
        return AVERROR_INVALIDDATA;
233
 
    }
234
 
 
235
 
    for (i=0; i < buf_size; i++)
236
 
        frame_erasure |= buf[i];
237
 
    frame_erasure = !frame_erasure;
238
 
 
239
 
    init_get_bits(&gb, buf, buf_size);
240
 
 
241
 
    ma_predictor     = get_bits(&gb, 1);
242
 
    quantizer_1st    = get_bits(&gb, VQ_1ST_BITS);
243
 
    quantizer_2nd_lo = get_bits(&gb, VQ_2ND_BITS);
244
 
    quantizer_2nd_hi = get_bits(&gb, VQ_2ND_BITS);
245
 
 
246
 
    lsf_decode(ctx->lsfq, ctx->past_quantizer_outputs,
247
 
               ma_predictor,
248
 
               quantizer_1st, quantizer_2nd_lo, quantizer_2nd_hi);
249
 
 
250
 
    ff_acelp_lsf2lsp(ctx->lsp[1], ctx->lsfq, 10);
251
 
 
252
 
    ff_acelp_lp_decode(&lp[0][0], &lp[1][0], ctx->lsp[1], ctx->lsp[0], 10);
253
 
 
254
 
    FFSWAP(int16_t*, ctx->lsp[1], ctx->lsp[0]);
255
 
 
256
 
    for (i = 0; i < 2; i++) {
257
 
        uint8_t ac_index;      ///< adaptive codebook index
258
 
        uint8_t pulses_signs;  ///< fixed-codebook vector pulse signs
259
 
        int fc_indexes;        ///< fixed-codebook indexes
260
 
        uint8_t gc_1st_index;  ///< gain codebook (first stage) index
261
 
        uint8_t gc_2nd_index;  ///< gain codebook (second stage) index
262
 
 
263
 
        ac_index      = get_bits(&gb, format.ac_index_bits[i]);
264
 
        if(!i && format.parity_bit)
265
 
            bad_pitch = get_parity(ac_index) == get_bits1(&gb);
266
 
        fc_indexes    = get_bits(&gb, format.fc_indexes_bits);
267
 
        pulses_signs  = get_bits(&gb, format.fc_signs_bits);
268
 
        gc_1st_index  = get_bits(&gb, format.gc_1st_index_bits);
269
 
        gc_2nd_index  = get_bits(&gb, format.gc_2nd_index_bits);
270
 
 
271
 
        if(!i) {
272
 
            if (bad_pitch)
273
 
                pitch_delay_3x   = 3 * ctx->pitch_delay_int_prev;
274
 
            else
275
 
                pitch_delay_3x = ff_acelp_decode_8bit_to_1st_delay3(ac_index);
276
 
        } else {
277
 
            int pitch_delay_min = av_clip(ctx->pitch_delay_int_prev - 5,
278
 
                                          PITCH_DELAY_MIN, PITCH_DELAY_MAX - 9);
279
 
 
280
 
            if(packet_type == FORMAT_G729D_6K4)
281
 
                pitch_delay_3x = ff_acelp_decode_4bit_to_2nd_delay3(ac_index, pitch_delay_min);
282
 
            else
283
 
                pitch_delay_3x = ff_acelp_decode_5_6_bit_to_2nd_delay3(ac_index, pitch_delay_min);
284
 
        }
285
 
 
286
 
        /* Round pitch delay to nearest (used everywhere except ff_acelp_interpolate). */
287
 
        pitch_delay_int  = (pitch_delay_3x + 1) / 3;
288
 
 
289
 
        ff_acelp_weighted_vector_sum(fc + pitch_delay_int,
290
 
                                     fc + pitch_delay_int,
291
 
                                     fc, 1 << 14,
292
 
                                     av_clip(ctx->gain_pitch, SHARP_MIN, SHARP_MAX),
293
 
                                     0, 14,
294
 
                                     SUBFRAME_SIZE - pitch_delay_int);
295
 
 
296
 
        if (frame_erasure) {
297
 
            ctx->gain_pitch = (29491 * ctx->gain_pitch) >> 15; // 0.90 (0.15)
298
 
            ctx->gain_code  = ( 2007 * ctx->gain_code ) >> 11; // 0.98 (0.11)
299
 
 
300
 
            gain_corr_factor = 0;
301
 
        } else {
302
 
            ctx->gain_pitch  = cb_gain_1st_8k[gc_1st_index][0] +
303
 
                               cb_gain_2nd_8k[gc_2nd_index][0];
304
 
            gain_corr_factor = cb_gain_1st_8k[gc_1st_index][1] +
305
 
                               cb_gain_2nd_8k[gc_2nd_index][1];
306
 
 
307
 
        ff_acelp_weighted_vector_sum(ctx->exc + i * SUBFRAME_SIZE,
308
 
                                     ctx->exc + i * SUBFRAME_SIZE, fc,
309
 
                                     (!voicing && frame_erasure) ? 0 : ctx->gain_pitch,
310
 
                                     ( voicing && frame_erasure) ? 0 : ctx->gain_code,
311
 
                                     1 << 13, 14, SUBFRAME_SIZE);
312
 
 
313
 
            ctx->pitch_delay_int_prev = pitch_delay_int;
314
 
    }
315
 
 
316
 
    *data_size = SUBFRAME_SIZE << 2;
317
 
    return buf_size;
318
 
}
319
 
 
320
 
AVCodec ff_g729_decoder =
321
 
{
322
 
    "g729",
323
 
    AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
324
 
    CODEC_ID_G729,
325
 
    sizeof(G729Context),
326
 
    decoder_init,
327
 
    NULL,
328
 
    NULL,
329
 
    decode_frame,
330
 
    .long_name = NULL_IF_CONFIG_SMALL("G.729"),
331
 
};