tns.c
上传用户:sun1608
上传日期:2007-02-02
资源大小:6116k
文件大小:8k
源码类别:

流媒体/Mpeg4/MP4

开发平台:

Visual C++

  1. /************************* MPEG-2 NBC Audio Decoder **************************
  2.  *                                                                           *
  3. "This software module was originally developed by
  4. AT&T, Dolby Laboratories, Fraunhofer Gesellschaft IIS in the course of
  5. development of the MPEG-2 NBC/MPEG-4 Audio standard ISO/IEC 13818-7,
  6. 14496-1,2 and 3. This software module is an implementation of a part of one or more
  7. MPEG-2 NBC/MPEG-4 Audio tools as specified by the MPEG-2 NBC/MPEG-4
  8. Audio standard. ISO/IEC  gives users of the MPEG-2 NBC/MPEG-4 Audio
  9. standards free license to this software module or modifications thereof for use in
  10. hardware or software products claiming conformance to the MPEG-2 NBC/MPEG-4
  11. Audio  standards. Those intending to use this software module in hardware or
  12. software products are advised that this use may infringe existing patents.
  13. The original developer of this software module and his/her company, the subsequent
  14. editors and their companies, and ISO/IEC have no liability for use of this software
  15. module or modifications thereof in an implementation. Copyright is not released for
  16. non MPEG-2 NBC/MPEG-4 Audio conforming products.The original developer
  17. retains full right to use the code for his/her  own purpose, assign or donate the
  18. code to a third party and to inhibit third party from using the code for non
  19. MPEG-2 NBC/MPEG-4 Audio conforming products. This copyright notice must
  20. be included in all copies or derivative works."
  21. Copyright(c)1996.
  22.  *                                                                           *
  23.  ****************************************************************************/
  24. /*
  25.  * $Id: tns.c,v 1.6 2002/01/09 22:25:41 wmay Exp $
  26.  */
  27. #ifdef WIN32
  28. #define WIN32_MEAN_AND_LEAN
  29. #include <windows.h>
  30. #endif
  31. #include "all.h"
  32. #include "util.h"
  33. #define sfb_offset(x) ( ((x) > 0) ? sfb_top[(x)-1] : 0 )
  34. /* Decoder transmitted coefficients for one TNS filter */
  35. static void tns_decode_coef( int order, int coef_res, int *coef, Float *a )
  36. {
  37.     int i, m;
  38.     Float iqfac,  iqfac_m;
  39.     Float tmp[TNS_MAX_ORDER+1], b[TNS_MAX_ORDER+1];
  40.     /* Inverse quantization */
  41.     iqfac   = ((1 << (coef_res-1)) - 0.5f) / (C_PI/2.0f);
  42.     iqfac_m = ((1 << (coef_res-1)) + 0.5f) / (C_PI/2.0f);
  43.     for (i=0; i<order; i++)  {
  44.         tmp[i+1] = (float)sin( coef[i] / ((coef[i] >= 0) ? iqfac : iqfac_m) );
  45.     }
  46.     /* Conversion to LPC coefficients
  47.      * Markel and Gray,  pg. 95
  48.      */
  49.     a[0] = 1;
  50.     for (m=1; m<=order; m++)  {
  51.         b[0] = a[0];
  52.         for (i=1; i<m; i++)  {
  53.             b[i] = a[i] + tmp[m] * a[m-i];
  54.         }
  55.         b[m] = tmp[m];
  56.         for (i=0; i<=m; i++)  {
  57.             a[i] = b[i];
  58.         }
  59.     }
  60. }
  61. /* apply the TNS filter */
  62. static void tns_ar_filter( Float *spec, int size, int inc, Float *lpc, int order )
  63. {
  64.     /*
  65.      *  - Simple all-pole filter of order "order" defined by
  66.      *    y(n) =  x(n) - a(2)*y(n-1) - ... - a(order+1)*y(n-order)
  67.      *
  68.      *  - The state variables of the filter are initialized to zero every time
  69.      *
  70.      *  - The output data is written over the input data ("in-place operation")
  71.      *
  72.      *  - An input vector of "size" samples is processed and the index increment
  73.      *    to the next data sample is given by "inc"
  74.      */
  75.     int i, j;
  76.     Float y, state[TNS_MAX_ORDER];
  77.     for (i=0; i<order; i++)
  78.         state[i] = 0;
  79.     if (inc == -1)
  80.         spec += size-1;
  81.     for (i=0; i<size; i++) {
  82.         y = *spec;
  83.         for (j=0; j<order; j++)
  84.             y -= lpc[j+1] * state[j];
  85.         for (j=order-1; j>0; j--)
  86.             state[j] = state[j-1];
  87.         state[0] = y;
  88.         *spec = y;
  89.         spec += inc;
  90.     }
  91. }
  92. /* TNS decoding for one channel and frame */
  93. void tns_decode_subblock(faacDecHandle hDecoder, Float *spec, int nbands,
  94.                          int *sfb_top, int islong, TNSinfo *tns_info)
  95. {
  96.     int f, m, start, stop, size, inc;
  97.     int n_filt, coef_res, order, direction;
  98.     int *coef;
  99.     Float lpc[TNS_MAX_ORDER+1];
  100.     TNSfilt *filt;
  101.     n_filt = tns_info->n_filt;
  102.     for (f=0; f<n_filt; f++)  {
  103.         coef_res = tns_info->coef_res;
  104.         filt = &tns_info->filt[f];
  105.         order = filt->order;
  106.         direction = filt->direction;
  107.         coef = filt->coef;
  108.         start = filt->start_band;
  109.         stop = filt->stop_band;
  110.         m = tns_max_order(hDecoder, islong);
  111.         if (order > m) {
  112.             order = m;
  113.         }
  114.         if (!order)  continue;
  115.         tns_decode_coef(order, coef_res, coef, lpc);
  116.         start = min(start, tns_max_bands(hDecoder, islong));
  117.         start = min(start, nbands);
  118.         start = sfb_offset( start );
  119.         stop = min(stop, tns_max_bands(hDecoder, islong));
  120.         stop = min(stop, nbands);
  121.         stop = sfb_offset( stop );
  122.         if ((size = stop - start) <= 0)  continue;
  123.         if (direction)  {
  124.             inc = -1;
  125.         }  else {
  126.             inc =  1;
  127.         }
  128.         tns_ar_filter( &spec[start], size, inc, lpc, order );
  129.     }
  130. }
  131. /********************************************************/
  132. /* TnsInvFilter:                                        */
  133. /*   Inverse filter the given spec with specified       */
  134. /*   length using the coefficients specified in filter. */
  135. /*   Not that the order and direction are specified     */
  136. /*   withing the TNS_FILTER_DATA structure.             */
  137. /********************************************************/
  138. static void TnsInvFilter(int length, Float *spec, TNSfilt *filter, Float *coef)
  139. {
  140.     int i,j,k = 0;
  141.     int order = filter->order;
  142.     Float *a = coef;
  143.     Float *temp;
  144.     temp = (Float *)AllocMemory(length * sizeof (Float));
  145.     /* Determine loop parameters for given direction */
  146.     if (filter->direction)
  147.     {
  148.         /* Startup, initial state is zero */
  149.         temp[length-1]=spec[length-1];
  150.         for (i=length-2;i>(length-1-order);i--) {
  151.             temp[i]=spec[i];
  152.             k++;
  153.             for (j=1;j<=k;j++) {
  154.                 spec[i]+=temp[i+j]*a[j];
  155.             }
  156.         }
  157.         /* Now filter the rest */
  158.         for (i=length-1-order;i>=0;i--) {
  159.             temp[i]=spec[i];
  160.             for (j=1;j<=order;j++) {
  161.                 spec[i]+=temp[i+j]*a[j];
  162.             }
  163.         }
  164.     } else {
  165.         /* Startup, initial state is zero */
  166.         temp[0]=spec[0];
  167.         for (i=1;i<order;i++) {
  168.             temp[i]=spec[i];
  169.             for (j=1;j<=i;j++) {
  170.                 spec[i]+=temp[i-j]*a[j];
  171.             }
  172.         }
  173.         /* Now filter the rest */
  174.         for (i=order;i<length;i++) {
  175.             temp[i]=spec[i];
  176.             for (j=1;j<=order;j++) {
  177.                 spec[i]+=temp[i-j]*a[j];
  178.             }
  179.         }
  180.     }
  181.     FreeMemory(temp);
  182. }
  183. void tns_filter_subblock(faacDecHandle hDecoder, Float *spec, int nbands,
  184.                          int *sfb_top, int islong, TNSinfo *tns_info)
  185. {
  186.     int f, m, start, stop, size;
  187.     int n_filt, coef_res, order;
  188.     int *coef;
  189.     Float lpc[TNS_MAX_ORDER+1];
  190.     TNSfilt *filt;
  191.     n_filt = tns_info->n_filt;
  192.     for (f=0; f<n_filt; f++)
  193.     {
  194.         coef_res = tns_info->coef_res;
  195.         filt = &tns_info->filt[f];
  196.         order = filt->order;
  197.         coef = filt->coef;
  198.         start = filt->start_band;
  199.         stop = filt->stop_band;
  200.         m = tns_max_order(hDecoder, islong);
  201.         if (order > m)
  202.             order = m;
  203.         if (!order)  continue;
  204.         tns_decode_coef(order, coef_res, coef, lpc);
  205.         start = min(start, tns_max_bands(hDecoder, islong));
  206.         start = min(start, nbands);
  207.         start = sfb_offset( start );
  208.         stop = min(stop, tns_max_bands(hDecoder, islong));
  209.         stop = min(stop, nbands);
  210.         stop = sfb_offset( stop );
  211.         if ((size = stop - start) <= 0)
  212.             continue;
  213.         TnsInvFilter(size, spec + start, filt, lpc);
  214.     }
  215. }