floor0.c
上传用户:wstnjxml
上传日期:2014-04-03
资源大小:7248k
文件大小:12k
源码类别:

Windows CE

开发平台:

C/C++

  1. /********************************************************************
  2.  *                                                                  *
  3.  * THIS FILE IS PART OF THE OggVorbis 'TREMOR' CODEC SOURCE CODE.   *
  4.  *                                                                  *
  5.  * USE, DISTRIBUTION AND REPRODUCTION OF THIS LIBRARY SOURCE IS     *
  6.  * GOVERNED BY A BSD-STYLE SOURCE LICENSE INCLUDED WITH THIS SOURCE *
  7.  * IN 'COPYING'. PLEASE READ THESE TERMS BEFORE DISTRIBUTING.       *
  8.  *                                                                  *
  9.  * THE OggVorbis 'TREMOR' SOURCE CODE IS (C) COPYRIGHT 1994-2002    *
  10.  * BY THE Xiph.Org FOUNDATION http://www.xiph.org/                  *
  11.  *                                                                  *
  12.  ********************************************************************
  13.  function: floor backend 0 implementation
  14.  ********************************************************************/
  15. #include <stdlib.h>
  16. #include <string.h>
  17. #include "ogg.h"
  18. #include "ivorbiscodec.h"
  19. #include "codec_internal.h"
  20. #include "registry.h"
  21. #include "codebook.h"
  22. #include "misc.h"
  23. #include "os.h"
  24. #define LSP_FRACBITS 14
  25. typedef struct {
  26.   long n;
  27.   int ln;
  28.   int  m;
  29.   int *linearmap;
  30.   vorbis_info_floor0 *vi;
  31.   ogg_int32_t *lsp_look;
  32. } vorbis_look_floor0;
  33. /*************** LSP decode ********************/
  34. #include "lsp_lookup.h"
  35. /* interpolated 1./sqrt(p) where .5 <= a < 1. (.100000... to .111111...) in
  36.    16.16 format 
  37.    returns in m.8 format */
  38. static const long ADJUST_SQRT2[2]={8192,5792};
  39. static inline ogg_int32_t vorbis_invsqlook_i(long a,long e){
  40.   long i=(a&0x7fff)>>(INVSQ_LOOKUP_I_SHIFT-1); 
  41.   long d=a&INVSQ_LOOKUP_I_MASK;                              /*  0.10 */
  42.   long val=INVSQ_LOOKUP_I[i]-                                /*  1.16 */
  43.     ((INVSQ_LOOKUP_IDel[i]*d)>>INVSQ_LOOKUP_I_SHIFT);        /* result 1.16 */
  44.   val*=ADJUST_SQRT2[e&1];
  45.   e=(e>>1)+21;
  46.   return(val>>e);
  47. }
  48. /* interpolated lookup based fromdB function, domain -140dB to 0dB only */
  49. /* a is in n.12 format */
  50. static inline ogg_int32_t vorbis_fromdBlook_i(long a){
  51.   int i=(-a)>>(12-FROMdB2_SHIFT);
  52.   if(i<0) return 0x7fffffff;
  53.   if(i>=(FROMdB_LOOKUP_SZ<<FROMdB_SHIFT))return 0;
  54.   
  55.   return FROMdB_LOOKUP[i>>FROMdB_SHIFT] * FROMdB2_LOOKUP[i&FROMdB2_MASK];
  56. }
  57. /* interpolated lookup based cos function, domain 0 to PI only */
  58. /* a is in 0.16 format, where 0==0, 2^^16-1==PI, return 0.14 */
  59. static inline ogg_int32_t vorbis_coslook_i(long a){
  60.   int i=a>>COS_LOOKUP_I_SHIFT;
  61.   int d=a&COS_LOOKUP_I_MASK;
  62.   return COS_LOOKUP_I[i]- ((d*(COS_LOOKUP_I[i]-COS_LOOKUP_I[i+1]))>>
  63.    COS_LOOKUP_I_SHIFT);
  64. }
  65. /* interpolated lookup based cos function */
  66. /* a is in 0.16 format, where 0==0, 2^^16==PI, return .LSP_FRACBITS */
  67. static inline ogg_int32_t vorbis_coslook2_i(long a){
  68.   a=a&0x1ffff;
  69.   if(a>0x10000)a=0x20000-a;
  70.   {               
  71.     int i=a>>COS_LOOKUP_I_SHIFT;
  72.     int d=a&COS_LOOKUP_I_MASK;
  73.     a=((COS_LOOKUP_I[i]<<COS_LOOKUP_I_SHIFT)-
  74.        d*(COS_LOOKUP_I[i]-COS_LOOKUP_I[i+1]))>>
  75.       (COS_LOOKUP_I_SHIFT-LSP_FRACBITS+14);
  76.   }
  77.   
  78.   return(a);
  79. }
  80. static const int barklook[28]={
  81.   0,100,200,301,          405,516,635,766,
  82.   912,1077,1263,1476,     1720,2003,2333,2721,
  83.   3184,3742,4428,5285,    6376,7791,9662,12181,
  84.   15624,20397,27087,36554
  85. };
  86. /* used in init only; interpolate the long way */
  87. static inline ogg_int32_t toBARK(int n){
  88.   int i;
  89.   for(i=0;i<27;i++) 
  90.     if(n>=barklook[i] && n<barklook[i+1])break;
  91.   
  92.   if(i==27){
  93.     return 27<<15;
  94.   }else{
  95.     int gap=barklook[i+1]-barklook[i];
  96.     int del=n-barklook[i];
  97.     return((i<<15)+((del<<15)/gap));
  98.   }
  99. }
  100. static const unsigned char MLOOP_1[64]={
  101.    0,10,11,11, 12,12,12,12, 13,13,13,13, 13,13,13,13,
  102.   14,14,14,14, 14,14,14,14, 14,14,14,14, 14,14,14,14,
  103.   15,15,15,15, 15,15,15,15, 15,15,15,15, 15,15,15,15,
  104.   15,15,15,15, 15,15,15,15, 15,15,15,15, 15,15,15,15,
  105. };
  106. static const unsigned char MLOOP_2[64]={
  107.   0,4,5,5, 6,6,6,6, 7,7,7,7, 7,7,7,7,
  108.   8,8,8,8, 8,8,8,8, 8,8,8,8, 8,8,8,8,
  109.   9,9,9,9, 9,9,9,9, 9,9,9,9, 9,9,9,9,
  110.   9,9,9,9, 9,9,9,9, 9,9,9,9, 9,9,9,9,
  111. };
  112. static const unsigned char MLOOP_3[8]={0,1,2,2,3,3,3,3};
  113. void vorbis_lsp_to_curve(ogg_int32_t *curve,int *map,int n,int ln,
  114.  ogg_int32_t *lsp,int m,
  115.  ogg_int32_t amp,
  116.  ogg_int32_t ampoffset,
  117.  ogg_int32_t *icos){
  118.   /* 0 <= m < 256 */
  119.   /* set up for using all int later */
  120.   int i;
  121.   int ampoffseti=ampoffset*4096;
  122.   int ampi=amp;
  123.   ogg_int32_t *ilsp=(ogg_int32_t *)alloca(m*sizeof(*ilsp));
  124.   /* lsp is in 8.24, range 0 to PI; coslook wants it in .16 0 to 1*/
  125.   for(i=0;i<m;i++){
  126. #ifndef _LOW_ACCURACY_
  127.     ogg_int32_t val=MULT32(lsp[i],0x517cc2);
  128. #else
  129.     ogg_int32_t val=((lsp[i]>>10)*0x517d)>>14;
  130. #endif
  131.     /* safeguard against a malicious stream */
  132.     if(val<0 || (val>>COS_LOOKUP_I_SHIFT)>=COS_LOOKUP_I_SZ){
  133.       memset(curve,0,sizeof(*curve)*n);
  134.       return;
  135.     }
  136.     ilsp[i]=vorbis_coslook_i(val);
  137.   }
  138.   i=0;
  139.   while(i<n){
  140.     int j,k=map[i];
  141.     ogg_uint32_t pi=46341; /* 2**-.5 in 0.16 */
  142.     ogg_uint32_t qi=46341;
  143.     ogg_int32_t qexp=0,shift;
  144.     ogg_int32_t wi=icos[k];
  145. #ifdef _V_LSP_MATH_ASM
  146.     lsp_loop_asm(&qi,&pi,&qexp,ilsp,wi,m);
  147.     pi=((pi*pi)>>16);
  148.     qi=((qi*qi)>>16);
  149.     
  150.     if(m&1){
  151.       qexp= qexp*2-28*((m+1)>>1)+m;      
  152.       pi*=(1<<14)-((wi*wi)>>14);
  153.       qi+=pi>>14;     
  154.     }else{
  155.       qexp= qexp*2-13*m;
  156.       
  157.       pi*=(1<<14)-wi;
  158.       qi*=(1<<14)+wi;
  159.       
  160.       qi=(qi+pi)>>14;
  161.     }
  162.     
  163.     if(qi&0xffff0000){ /* checks for 1.xxxxxxxxxxxxxxxx */
  164.       qi>>=1; qexp++; 
  165.     }else
  166.       lsp_norm_asm(&qi,&qexp);
  167. #else
  168.     qi*=labs(ilsp[0]-wi);
  169.     pi*=labs(ilsp[1]-wi);
  170.     for(j=3;j<m;j+=2){
  171.       if(!(shift=MLOOP_1[(pi|qi)>>25]))
  172. if(!(shift=MLOOP_2[(pi|qi)>>19]))
  173.   shift=MLOOP_3[(pi|qi)>>16];
  174.       qi=(qi>>shift)*labs(ilsp[j-1]-wi);
  175.       pi=(pi>>shift)*labs(ilsp[j]-wi);
  176.       qexp+=shift;
  177.     }
  178.     if(!(shift=MLOOP_1[(pi|qi)>>25]))
  179.       if(!(shift=MLOOP_2[(pi|qi)>>19]))
  180. shift=MLOOP_3[(pi|qi)>>16];
  181.     /* pi,qi normalized collectively, both tracked using qexp */
  182.     if(m&1){
  183.       /* odd order filter; slightly assymetric */
  184.       /* the last coefficient */
  185.       qi=(qi>>shift)*labs(ilsp[j-1]-wi);
  186.       pi=(pi>>shift)<<14;
  187.       qexp+=shift;
  188.       if(!(shift=MLOOP_1[(pi|qi)>>25]))
  189. if(!(shift=MLOOP_2[(pi|qi)>>19]))
  190.   shift=MLOOP_3[(pi|qi)>>16];
  191.       
  192.       pi>>=shift;
  193.       qi>>=shift;
  194.       qexp+=shift-14*((m+1)>>1);
  195.       pi=((pi*pi)>>16);
  196.       qi=((qi*qi)>>16);
  197.       qexp=qexp*2+m;
  198.       pi*=(1<<14)-((wi*wi)>>14);
  199.       qi+=pi>>14;
  200.     }else{
  201.       /* even order filter; still symmetric */
  202.       /* p*=p(1-w), q*=q(1+w), let normalization drift because it isn't
  203.  worth tracking step by step */
  204.       
  205.       pi>>=shift;
  206.       qi>>=shift;
  207.       qexp+=shift-7*m;
  208.       pi=((pi*pi)>>16);
  209.       qi=((qi*qi)>>16);
  210.       qexp=qexp*2+m;
  211.       
  212.       pi*=(1<<14)-wi;
  213.       qi*=(1<<14)+wi;
  214.       qi=(qi+pi)>>14;
  215.       
  216.     }
  217.     
  218.     /* we've let the normalization drift because it wasn't important;
  219.        however, for the lookup, things must be normalized again.  We
  220.        need at most one right shift or a number of left shifts */
  221.     if(qi&0xffff0000){ /* checks for 1.xxxxxxxxxxxxxxxx */
  222.       qi>>=1; qexp++; 
  223.     }else
  224.       while(qi && !(qi&0x8000)){ /* checks for 0.0xxxxxxxxxxxxxxx or less*/
  225. qi<<=1; qexp--; 
  226.       }
  227. #endif
  228.     amp=vorbis_fromdBlook_i(ampi*                     /*  n.4         */
  229.     vorbis_invsqlook_i(qi,qexp)- 
  230.                               /*  m.8, m+n<=8 */
  231.     ampoffseti);              /*  8.12[0]     */
  232.     
  233. #ifdef _LOW_ACCURACY_
  234.     amp>>=9;
  235. #endif
  236.     curve[i]= MULT31_SHIFT15(curve[i],amp);
  237.     while(map[++i]==k) curve[i]= MULT31_SHIFT15(curve[i],amp);
  238.   }
  239. }
  240. /*************** vorbis decode glue ************/
  241. static void floor0_free_info(vorbis_info_floor *i){
  242.   vorbis_info_floor0 *info=(vorbis_info_floor0 *)i;
  243.   if(info){
  244.     memset(info,0,sizeof(*info));
  245.     _ogg_free(info);
  246.   }
  247. }
  248. static void floor0_free_look(vorbis_look_floor *i){
  249.   vorbis_look_floor0 *look=(vorbis_look_floor0 *)i;
  250.   if(look){
  251.     if(look->linearmap)_ogg_free(look->linearmap);
  252.     if(look->lsp_look)_ogg_free(look->lsp_look);
  253.     memset(look,0,sizeof(*look));
  254.     _ogg_free(look);
  255.   }
  256. }
  257. static vorbis_info_floor *floor0_unpack (vorbis_info *vi,oggpack_buffer *opb){
  258.   codec_setup_info     *ci=(codec_setup_info *)vi->codec_setup;
  259.   int j;
  260.   vorbis_info_floor0 *info=(vorbis_info_floor0 *)_ogg_malloc(sizeof(*info));
  261.   info->order=oggpack_read(opb,8);
  262.   info->rate=oggpack_read(opb,16);
  263.   info->barkmap=oggpack_read(opb,16);
  264.   info->ampbits=oggpack_read(opb,6);
  265.   info->ampdB=oggpack_read(opb,8);
  266.   info->numbooks=oggpack_read(opb,4)+1;
  267.   
  268.   if(info->order<1)goto err_out;
  269.   if(info->rate<1)goto err_out;
  270.   if(info->barkmap<1)goto err_out;
  271.   if(info->numbooks<1)goto err_out;
  272.     
  273.   for(j=0;j<info->numbooks;j++){
  274.     info->books[j]=oggpack_read(opb,8);
  275.     if(info->books[j]<0 || info->books[j]>=ci->books)goto err_out;
  276.   }
  277.   return(info);
  278.  err_out:
  279.   floor0_free_info(info);
  280.   return(NULL);
  281. }
  282. /* initialize Bark scale and normalization lookups.  We could do this
  283.    with static tables, but Vorbis allows a number of possible
  284.    combinations, so it's best to do it computationally.
  285.    The below is authoritative in terms of defining scale mapping.
  286.    Note that the scale depends on the sampling rate as well as the
  287.    linear block and mapping sizes */
  288. static vorbis_look_floor *floor0_look (vorbis_dsp_state *vd,vorbis_info_mode *mi,
  289.                               vorbis_info_floor *i){
  290.   int j;
  291.   ogg_int32_t scale; 
  292.   vorbis_info        *vi=vd->vi;
  293.   codec_setup_info   *ci=(codec_setup_info *)vi->codec_setup;
  294.   vorbis_info_floor0 *info=(vorbis_info_floor0 *)i;
  295.   vorbis_look_floor0 *look=(vorbis_look_floor0 *)_ogg_calloc(1,sizeof(*look));
  296.   look->m=info->order;
  297.   look->n=ci->blocksizes[mi->blockflag]/2;
  298.   look->ln=info->barkmap;
  299.   look->vi=info;
  300.   /* the mapping from a linear scale to a smaller bark scale is
  301.      straightforward.  We do *not* make sure that the linear mapping
  302.      does not skip bark-scale bins; the decoder simply skips them and
  303.      the encoder may do what it wishes in filling them.  They're
  304.      necessary in some mapping combinations to keep the scale spacing
  305.      accurate */
  306.   look->linearmap=(int *)_ogg_malloc((look->n+1)*sizeof(*look->linearmap));
  307.   for(j=0;j<look->n;j++){
  308.     int val=(look->ln*
  309.      ((toBARK(info->rate/2*j/look->n)<<11)/toBARK(info->rate/2)))>>11;
  310.     if(val>=look->ln)val=look->ln-1; /* guard against the approximation */
  311.     look->linearmap[j]=val;
  312.   }
  313.   look->linearmap[j]=-1;
  314.   look->lsp_look=(ogg_int32_t *)_ogg_malloc(look->ln*sizeof(*look->lsp_look));
  315.   for(j=0;j<look->ln;j++)
  316.     look->lsp_look[j]=vorbis_coslook2_i(0x10000*j/look->ln);
  317.   return look;
  318. }
  319. static void *floor0_inverse1(vorbis_block *vb,vorbis_look_floor *i){
  320.   vorbis_look_floor0 *look=(vorbis_look_floor0 *)i;
  321.   vorbis_info_floor0 *info=look->vi;
  322.   int j,k;
  323.   
  324.   int ampraw=oggpack_read(&vb->opb,info->ampbits);
  325.   if(ampraw>0){ /* also handles the -1 out of data case */
  326.     long maxval=(1<<info->ampbits)-1;
  327.     int amp=((ampraw*info->ampdB)<<4)/maxval;
  328.     int booknum=oggpack_read(&vb->opb,_ilog(info->numbooks));
  329.     
  330.     if(booknum!=-1 && booknum<info->numbooks){ /* be paranoid */
  331.       codec_setup_info  *ci=(codec_setup_info *)vb->vd->vi->codec_setup;
  332.       codebook *b=ci->fullbooks+info->books[booknum];
  333.       ogg_int32_t last=0;
  334.       ogg_int32_t *lsp=(ogg_int32_t *)_vorbis_block_alloc(vb,sizeof(*lsp)*(look->m+1));
  335.             
  336.       for(j=0;j<look->m;j+=b->dim)
  337. if(vorbis_book_decodev_set(b,lsp+j,&vb->opb,b->dim,-24)==-1)goto eop;
  338.       for(j=0;j<look->m;){
  339. for(k=0;k<b->dim;k++,j++)lsp[j]+=last;
  340. last=lsp[j-1];
  341.       }
  342.       
  343.       lsp[look->m]=amp;
  344.       return(lsp);
  345.     }
  346.   }
  347.  eop:
  348.   return(NULL);
  349. }
  350. static int floor0_inverse2(vorbis_block *vb,vorbis_look_floor *i,
  351.    void *memo,ogg_int32_t *out){
  352.   vorbis_look_floor0 *look=(vorbis_look_floor0 *)i;
  353.   vorbis_info_floor0 *info=look->vi;
  354.   
  355.   if(memo){
  356.     ogg_int32_t *lsp=(ogg_int32_t *)memo;
  357.     ogg_int32_t amp=lsp[look->m];
  358.     /* take the coefficients back to a spectral envelope curve */
  359.     vorbis_lsp_to_curve(out,look->linearmap,look->n,look->ln,
  360. lsp,look->m,amp,info->ampdB,look->lsp_look);
  361.     return(1);
  362.   }
  363.   memset(out,0,sizeof(*out)*look->n);
  364.   return(0);
  365. }
  366. /* export hooks */
  367. const vorbis_func_floor floor0_exportbundle={
  368.   &floor0_unpack,&floor0_look,&floor0_free_info,
  369.   &floor0_free_look,&floor0_inverse1,&floor0_inverse2
  370. };