nec_exc_module.c
上传用户:sun1608
上传日期:2007-02-02
资源大小:6116k
文件大小:11k
源码类别:

流媒体/Mpeg4/MP4

开发平台:

Visual C++

  1. /*
  2. This software module was originally developed by
  3. Toshiyuki Nomura (NEC Corporation)
  4. and edited by
  5. in the course of development of the
  6. MPEG-2 NBC/MPEG-4 Audio standard ISO/IEC 13818-7, 14496-1,2 and 3.
  7. This software module is an implementation of a part of one or more
  8. MPEG-2 NBC/MPEG-4 Audio tools as specified by the MPEG-2 NBC/MPEG-4 Audio
  9. standard. ISO/IEC  gives users of the MPEG-2 NBC/MPEG-4 Audio standards
  10. free license to this software module or modifications thereof for use in
  11. hardware or software products claiming conformance to the MPEG-2 NBC/
  12. MPEG-4 Audio  standards. Those intending to use this software module in
  13. hardware or software products are advised that this use may infringe
  14. existing patents. The original developer of this software module and
  15. his/her company, the subsequent editors and their companies, and ISO/IEC
  16. have no liability for use of this software module or modifications
  17. thereof in an implementation. Copyright is not released for non
  18. MPEG-2 NBC/MPEG-4 Audio conforming products. The original developer
  19. retains full right to use the code for his/her  own purpose, assign or
  20. donate the code to a third party and to inhibit third party from using
  21. the code for non MPEG-2 NBC/MPEG-4 Audio conforming products.
  22. This copyright notice must be included in all copies or derivative works.
  23. Copyright (c)1996.
  24. */
  25. /*
  26.  * MPEG-4 Audio Verification Model (LPC-ABS Core)
  27.  *
  28.  * Excitation Other Subroutines
  29.  *
  30.  * Ver1.0 96.12.16 T.Nomura(NEC)
  31.  */
  32. #include <stdio.h>
  33. #include <stdlib.h>
  34. #include <math.h>
  35. #include "buffersHandle.h"       /* handler, defines, enums */
  36. #include "bitstream.h"
  37. #include "lpc_common.h"
  38. #include "nec_exc_proto.h"
  39. #include "nec_abs_const.h"
  40. #include "fix_acb_int.tbl"
  41. void nec_lpc2par( float a[], float rc[], long m )
  42. {
  43.    int j, mr, k;
  44.    float *tmp_fa, *b, d;
  45.    if((tmp_fa = (float *)calloc (m, sizeof(float)))==NULL) {
  46.       printf("n Memory allocation error in nec_lpc2par n");
  47.       exit(1);
  48.    }
  49.    if((b = (float *)calloc (m, sizeof(float)))==NULL) {
  50.       printf("n Memory allocation error in nec_lpc2par n");
  51.       exit(1);
  52.    }
  53.    for (j = 0; j < m; j++) tmp_fa[j] = a[j];
  54.    for (mr = m - 1; mr >= 0; mr--) {
  55.       d = 1.0 - tmp_fa[mr] * tmp_fa[mr];
  56.       rc[mr] = tmp_fa[mr];
  57.       for (k = 0; k <= mr; k++)
  58.  b[k] = tmp_fa[k];
  59.       for (k = 0; k < mr; k++)
  60.  tmp_fa[k] = (b[k] - b[mr] * b[mr - k - 1]) / d;
  61.    }
  62.   FREE ( tmp_fa );
  63.   FREE ( b );
  64. }
  65. void nec_zero_filt(
  66.    float x[],  /* input */
  67.    float y[],  /* output */
  68.    float alpha[], /* input */
  69.    float g_den[], /* input */
  70.    float g_num[], /* input */
  71.    long order, /* configuration input */
  72.    long len ) /* configuration input */
  73. {
  74.    long i;
  75.    float *syn, *zero1, *zero2;
  76.    if((syn = (float *)calloc (len, sizeof(float)))==NULL) {
  77.       printf("n Memory allocation error in zero_filt n");
  78.       exit(1);
  79.    }
  80.    if((zero1 = (float *)calloc (order, sizeof(float)))==NULL) {
  81.       printf("n Memory allocation error in zero_filt n");
  82.       exit(1);
  83.    }
  84.    if((zero2 = (float *)calloc (order, sizeof(float)))==NULL) {
  85.       printf("n Memory allocation error in zero_filt n");
  86.       exit(1);
  87.    }
  88.    for ( i = 0; i < order; i++ ) zero1[i] = 0.0;
  89.    nec_syn_filt(x, alpha, zero1, syn, order, len);
  90.    for ( i = 0; i < order; i++ ) zero1[i] = zero2[i] = 0.0;
  91.    nec_pw_filt(y, syn, order, g_den, g_num, zero1, zero2, len);
  92.   FREE( syn );
  93.   FREE( zero1 );
  94.   FREE( zero2 );
  95. }
  96. void nec_pw_imprs(
  97.   float y[], /* output */
  98.   float a[], /* input */
  99.   long m, /* configuration input */
  100.   float g_den[], /* input */
  101.   float g_num[], /* input */
  102.   long n ) /* configuration input */
  103. {
  104.    long i;
  105.    float *in;
  106.    if((in = (float *)calloc (n, sizeof(float)))==NULL) {
  107.       printf("n Memory allocation error in imprs2 n");
  108.       exit(1);
  109.    }
  110.    for ( i = 0; i < n; i++ ) in[i] = 0.0;
  111.    in[0] = 1.0;
  112.    nec_zero_filt( in, y, a, g_den, g_num, m, n );
  113.   FREE( in );
  114. }
  115. void nec_comb_filt(
  116.    float exc[], /* input */
  117.    float comb_exc[], /* output */
  118.    long len_sf, /* configuration input */
  119.    long I_part, /* input */
  120.    long flag ) /* input */
  121. {
  122.    long sample;
  123.    float dum_dbl;
  124.    static float comb_ga[4] = { 0.0, 0.0, ((float)19661/(float)32768), ((float)26214/(float)32768) };
  125.    if ( I_part == 0 ) {
  126.       for (sample = 0; sample < len_sf; sample++) {
  127.  comb_exc[sample] = exc[sample];
  128.       }
  129.    }
  130.    else {
  131.       for (sample = 0; sample < len_sf; sample++) {
  132.  if ( sample - I_part >= 0 ) dum_dbl = comb_exc[sample - I_part];
  133.  else      dum_dbl = 0.0;
  134.  dum_dbl = exc[sample] + comb_ga[flag] * dum_dbl;
  135.  comb_exc[sample] = dum_dbl;
  136.       }
  137.    }
  138. }
  139. void nec_syn_filt(
  140.   float di[], /* input */
  141.   float a[], /* input */
  142.   float pm[], /* input/output */
  143.   float xr[], /* output */
  144.   long np, /* configuration input */
  145.   long n ) /* configuration input */
  146. {
  147.    long i,j;
  148.    float s;
  149.    for (j=0; j < n; j++) {
  150.       s = (float)0.0;
  151.       for (i=0; i < np; i++)
  152.  s = s - a[i] * pm[i];
  153.       xr[j] = di[j] + s;
  154.       for (i=2; i < np+1; i++)
  155.  pm[np-i+1] = pm[np-i];
  156.       pm[0] = xr[j];
  157.    }
  158. }
  159. void nec_pw_filt(
  160.  float y[], /* output */
  161.  float x[], /* input */
  162.  long m, /* configuration input */
  163.  float gd[], /* input */
  164.  float gn[], /* input */
  165.  float pmem1[],/* input/output */
  166.  float pmem2[],/* input/output */
  167.  long n ) /* configuration input */
  168. {
  169.    long i, j;
  170.    float s, s2;
  171.    for (j = 0; j < n; j++) {
  172.       s = x[j];
  173.       /* calculation of numerator */
  174.       for (i = 0; i < m; i++) {
  175.          s = s + gn[i] * pmem1[i];
  176.       }
  177.       s2 = s;
  178.       /* calculation of denominator */
  179.       for (i = 0; i < m; i++) {
  180.          s2 = s2 - gd[i] * pmem2[i];
  181.       }
  182.       y[j] = s2;
  183.       for (i = 2; i < m+1; i++) {
  184.  pmem1[m-i+1] = pmem1[m-i];
  185.  pmem2[m-i+1] = pmem2[m-i];
  186.       }
  187.       pmem1[0] = x[j];
  188.       pmem2[0] = y[j];
  189.    }
  190. }
  191. long nec_acb_generation(long idx, long len_sf, float mem_ac[],
  192.        float exci[], float exco[],
  193.        float ga, long type, 
  194.                                long SampleRateMode)
  195. {
  196.    long i, k, kk, sample;
  197.    long F_part, I_part, F_part0, I_part0;
  198.    float dum_dbl;
  199.    float *P_FILm;
  200.    static long flag_cl = 0;
  201.    static long idx2lag_int[1<<NEC_ACB_BIT_WB], idx2lag_frac[1<<NEC_ACB_BIT_WB];
  202.    static long pitch_max, idx_max, pitch_iftap;
  203.    /*--- INITIALIZATION ---*/
  204.    if (flag_cl == 0) {
  205.       flag_cl = 1;
  206.     if(fs8kHz==SampleRateMode) {
  207.       pitch_max = NEC_PITCH_MAX;
  208.       idx_max = 255;
  209.       pitch_iftap = NEC_PITCH_IFTAP;
  210.       for (i = 0; i <= 161; i++) {
  211.  idx2lag_int[i] = 17 + 2 * i / NEC_PITCH_RSLTN;
  212.  idx2lag_frac[i] = (2 * i) % NEC_PITCH_RSLTN;
  213.       }
  214.       for (i = 162; i <= 199; i++) {
  215.  idx2lag_int[i] = 71 + 3 * (i - 162) / NEC_PITCH_RSLTN;
  216.  idx2lag_frac[i] = (3 * (i - 162)) % NEC_PITCH_RSLTN;
  217.       }
  218.       for (i = 200; i <= 254; i++) {
  219.  idx2lag_int[i] = 90 + (i - 200);
  220.  idx2lag_frac[i] = 0;
  221.       }
  222.       idx2lag_int[255] = 0;
  223.       idx2lag_frac[255] = 0;
  224.     }else {
  225.       pitch_max = NEC_PITCH_MAX_FRQ16;
  226.       idx_max = 511;
  227.       pitch_iftap = NEC_PITCH_IFTAP16;
  228.       for (i = 0; i <= 215; i++) {
  229.  idx2lag_int[i] = 20 + 2 * i / NEC_PITCH_RSLTN;
  230.  idx2lag_frac[i] = (2 * i) % NEC_PITCH_RSLTN;
  231.       }
  232.       for (i = 216; i <= 397; i++) {
  233.  idx2lag_int[i] = 92 + 3 * (i - 216) / NEC_PITCH_RSLTN;
  234.  idx2lag_frac[i] = (3 * (i - 216)) % NEC_PITCH_RSLTN;
  235.       }
  236.       for (i = 398; i <= 510; i++) {
  237.  idx2lag_int[i] = 183 + (i - 398);
  238.  idx2lag_frac[i] = 0;
  239.       }
  240.       idx2lag_int[511] = 0;
  241.       idx2lag_frac[511] = 0;
  242.     }
  243.    }
  244.    if(fs8kHz==SampleRateMode) {
  245.      P_FILm = nb_FIL;
  246.    } else {
  247.      P_FILm = wb_FIL;
  248.    }
  249.    /*--- EXCITATION GENERATION ---*/
  250.    I_part = idx2lag_int[idx];
  251.    F_part = idx2lag_frac[idx];
  252.    if ( idx == idx_max ) {
  253.       for (i = 0; i < len_sf; i++) exco[i] = exci[i];
  254.       return I_part;
  255.    }
  256.    F_part0 = 0;
  257.    if ( type == 0 ) {
  258.       for (sample = 0; sample < len_sf; ) {
  259.  F_part0 += F_part;
  260.  I_part0 = I_part + (F_part0/NEC_PITCH_RSLTN);
  261.  F_part0 = F_part0 % NEC_PITCH_RSLTN;
  262.  for ( i = 0; i < I_part0 && sample < len_sf; i++, sample++ ) {
  263.     dum_dbl = 0.0;
  264.     for (k = -pitch_iftap; k <= pitch_iftap; k++) {
  265.        kk = (k+1) * NEC_PITCH_RSLTN - F_part0;
  266.        dum_dbl += P_FILm[abs(kk)]*mem_ac[pitch_max+pitch_iftap+1-(I_part0-i+k+1)];
  267.     }
  268.     dum_dbl = exci[sample] + ga * dum_dbl;
  269.     exco[sample] = dum_dbl;
  270.     mem_ac[pitch_max+pitch_iftap+1+sample] = dum_dbl;
  271.  }
  272.       }
  273.    } else {
  274.       for (sample = 0; sample < len_sf; sample++) {
  275.  dum_dbl = 0.0;
  276.  for (k = -pitch_iftap; k <= pitch_iftap; k++) {
  277.     kk = (k+1) * NEC_PITCH_RSLTN - F_part;
  278.     dum_dbl += P_FILm[abs(kk)]*mem_ac[pitch_max+pitch_iftap+1-(I_part+k+1)+sample];
  279.  }
  280.  exco[sample] = dum_dbl;
  281.  mem_ac[pitch_max+pitch_iftap+1+sample] = exci[sample];
  282.       }
  283.    }
  284.    return I_part;
  285. }
  286. void nec_mk_target(
  287.    float InputSignal[],
  288.    float target[],
  289.    long  sbfrm_size,
  290.    long  lpc_order,
  291.    float int_Qlps_coefficients[],
  292.    float Wden_coeff[],
  293.    float Wnum_coeff[],
  294.    float mem_past_in[],
  295.    float mem_past_win[],
  296.    float mem_past_syn[],
  297.    float mem_past_wsyn[]
  298.    )
  299. {
  300.    int i;
  301.    float *xr, *xr1, *fk, *cur_wsp;
  302.    float *pmw, *pmw1, *pmw2;
  303.    /*------ Memory Allocation ----------*/
  304.    if((xr = (float *)calloc (sbfrm_size, sizeof(float)))==NULL) {
  305.       printf("n Memory allocation error in nec_mk_target n");
  306.       exit(1);
  307.    }
  308.    if((xr1 = (float *)calloc (sbfrm_size, sizeof(float)))==NULL) {
  309.       printf("n Memory allocation error in nec_mk_target n");
  310.       exit(1);
  311.    }
  312.    if((fk = (float *)calloc (sbfrm_size, sizeof(float)))==NULL) {
  313.       printf("n Memory allocation error in nec_mk_target n");
  314.       exit(1);
  315.    }
  316.    if((cur_wsp = (float *)calloc (sbfrm_size, sizeof(float)))==NULL) {
  317.       printf("n Memory allocation error in nec_mk_target n");
  318.       exit(1);
  319.    }
  320.    if((pmw = (float *)calloc (lpc_order, sizeof(float)))==NULL) {
  321.       printf("n Memory allocation error in nec_mk_target n");
  322.       exit(1);
  323.    }
  324.    if((pmw1 = (float *)calloc (lpc_order, sizeof(float)))==NULL) {
  325.       printf("n Memory allocation error in nec_mk_target n");
  326.       exit(1);
  327.    }
  328.    if((pmw2 = (float *)calloc (lpc_order, sizeof(float)))==NULL) {
  329.       printf("n Memory allocation error in nec_mk_target n");
  330.       exit(1);
  331.    }
  332.    nec_pw_filt(cur_wsp, InputSignal, lpc_order,
  333.        Wden_coeff, Wnum_coeff,
  334.        mem_past_in, mem_past_win, sbfrm_size);
  335.    for ( i = 0; i < sbfrm_size; i++ ) xr1[i] = 0.0;
  336.    for ( i = 0; i < lpc_order; i++) pmw[i] = mem_past_syn[i];
  337.    nec_syn_filt(xr1, int_Qlps_coefficients,
  338. pmw, xr, lpc_order, sbfrm_size);
  339.    for ( i = 0; i < lpc_order; i++) pmw1[i] = mem_past_syn[i];
  340.    for ( i = 0; i < lpc_order; i++) pmw2[i] = mem_past_wsyn[i];
  341.    nec_pw_filt(fk, xr, lpc_order,
  342.        Wden_coeff, Wnum_coeff, pmw1, pmw2, sbfrm_size);
  343.    for(i = 0; i < sbfrm_size; i++){
  344.       target[i] = cur_wsp[i] - fk[i];
  345.    }
  346.   FREE( xr );
  347.   FREE( xr1 );
  348.   FREE( fk );
  349.   FREE( cur_wsp );
  350.   FREE( pmw );
  351.   FREE( pmw1 );
  352.   FREE( pmw2 );
  353. }