imdct.c
上传用户:aoeyumen
上传日期:2007-01-06
资源大小:3329k
文件大小:12k
源码类别:

DVD

开发平台:

Unix_Linux

  1. /* 
  2.  *  imdct.c
  3.  *
  4.  * Copyright (C) Aaron Holtzman - May 1999
  5.  *
  6.  *  This file is part of ac3dec, a free Dolby AC-3 stream decoder.
  7.  *
  8.  *  ac3dec is free software; you can redistribute it and/or modify
  9.  *  it under the terms of the GNU General Public License as published by
  10.  *  the Free Software Foundation; either version 2, or (at your option)
  11.  *  any later version.
  12.  *   
  13.  *  ac3dec 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
  16.  *  GNU General Public License for more details.
  17.  *   
  18.  *  You should have received a copy of the GNU General Public License
  19.  *  along with GNU Make; see the file COPYING.  If not, write to
  20.  *  the Free Software Foundation, 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA. 
  21.  *
  22.  *
  23.  */
  24. #include <stdlib.h>
  25. #include <stdio.h>
  26. #include <math.h>
  27. #include "ac3.h"
  28. #include "decode.h"
  29. #include "imdct.h"
  30. void imdct_do_256(float x[],float y[],float delay[]);
  31. void imdct_do_512(float x[],float y[],float delay[]);
  32. typedef struct complex_s
  33. {
  34. float real;
  35. float imag;
  36. } complex_t;
  37. #define N 512
  38. static complex_t buf[N/4];
  39. /* 128 point bit-reverse LUT */
  40. static uint_8 bit_reverse_512[] = {
  41. 0x00, 0x40, 0x20, 0x60, 0x10, 0x50, 0x30, 0x70, 
  42. 0x08, 0x48, 0x28, 0x68, 0x18, 0x58, 0x38, 0x78, 
  43. 0x04, 0x44, 0x24, 0x64, 0x14, 0x54, 0x34, 0x74, 
  44. 0x0c, 0x4c, 0x2c, 0x6c, 0x1c, 0x5c, 0x3c, 0x7c, 
  45. 0x02, 0x42, 0x22, 0x62, 0x12, 0x52, 0x32, 0x72, 
  46. 0x0a, 0x4a, 0x2a, 0x6a, 0x1a, 0x5a, 0x3a, 0x7a, 
  47. 0x06, 0x46, 0x26, 0x66, 0x16, 0x56, 0x36, 0x76, 
  48. 0x0e, 0x4e, 0x2e, 0x6e, 0x1e, 0x5e, 0x3e, 0x7e, 
  49. 0x01, 0x41, 0x21, 0x61, 0x11, 0x51, 0x31, 0x71, 
  50. 0x09, 0x49, 0x29, 0x69, 0x19, 0x59, 0x39, 0x79, 
  51. 0x05, 0x45, 0x25, 0x65, 0x15, 0x55, 0x35, 0x75, 
  52. 0x0d, 0x4d, 0x2d, 0x6d, 0x1d, 0x5d, 0x3d, 0x7d, 
  53. 0x03, 0x43, 0x23, 0x63, 0x13, 0x53, 0x33, 0x73, 
  54. 0x0b, 0x4b, 0x2b, 0x6b, 0x1b, 0x5b, 0x3b, 0x7b, 
  55. 0x07, 0x47, 0x27, 0x67, 0x17, 0x57, 0x37, 0x77, 
  56. 0x0f, 0x4f, 0x2f, 0x6f, 0x1f, 0x5f, 0x3f, 0x7f};
  57. static uint_8 bit_reverse_256[] = {
  58. 0x00, 0x20, 0x10, 0x30, 0x08, 0x28, 0x18, 0x38, 
  59. 0x04, 0x24, 0x14, 0x34, 0x0c, 0x2c, 0x1c, 0x3c, 
  60. 0x02, 0x22, 0x12, 0x32, 0x0a, 0x2a, 0x1a, 0x3a, 
  61. 0x06, 0x26, 0x16, 0x36, 0x0e, 0x2e, 0x1e, 0x3e, 
  62. 0x01, 0x21, 0x11, 0x31, 0x09, 0x29, 0x19, 0x39, 
  63. 0x05, 0x25, 0x15, 0x35, 0x0d, 0x2d, 0x1d, 0x3d, 
  64. 0x03, 0x23, 0x13, 0x33, 0x0b, 0x2b, 0x1b, 0x3b, 
  65. 0x07, 0x27, 0x17, 0x37, 0x0f, 0x2f, 0x1f, 0x3f};
  66. /* Twiddle factor LUT */
  67. static complex_t *w[7];
  68. static complex_t w_1[1];
  69. static complex_t w_2[2];
  70. static complex_t w_4[4];
  71. static complex_t w_8[8];
  72. static complex_t w_16[16];
  73. static complex_t w_32[32];
  74. static complex_t w_64[64];
  75. /* Twiddle factors for IMDCT */
  76. static float xcos1[N/4];
  77. static float xsin1[N/4];
  78. static float xcos2[N/8];
  79. static float xsin2[N/8];
  80. /* Delay buffer for time domain interleaving */
  81. static float delay[6][256];
  82. /* Windowing function for Modified DCT - Thank you acroread */
  83. static float window[] = {
  84. 0.00014, 0.00024, 0.00037, 0.00051, 0.00067, 0.00086, 0.00107, 0.00130,
  85. 0.00157, 0.00187, 0.00220, 0.00256, 0.00297, 0.00341, 0.00390, 0.00443,
  86. 0.00501, 0.00564, 0.00632, 0.00706, 0.00785, 0.00871, 0.00962, 0.01061,
  87. 0.01166, 0.01279, 0.01399, 0.01526, 0.01662, 0.01806, 0.01959, 0.02121,
  88. 0.02292, 0.02472, 0.02662, 0.02863, 0.03073, 0.03294, 0.03527, 0.03770,
  89. 0.04025, 0.04292, 0.04571, 0.04862, 0.05165, 0.05481, 0.05810, 0.06153,
  90. 0.06508, 0.06878, 0.07261, 0.07658, 0.08069, 0.08495, 0.08935, 0.09389,
  91. 0.09859, 0.10343, 0.10842, 0.11356, 0.11885, 0.12429, 0.12988, 0.13563,
  92. 0.14152, 0.14757, 0.15376, 0.16011, 0.16661, 0.17325, 0.18005, 0.18699,
  93. 0.19407, 0.20130, 0.20867, 0.21618, 0.22382, 0.23161, 0.23952, 0.24757,
  94. 0.25574, 0.26404, 0.27246, 0.28100, 0.28965, 0.29841, 0.30729, 0.31626,
  95. 0.32533, 0.33450, 0.34376, 0.35311, 0.36253, 0.37204, 0.38161, 0.39126,
  96. 0.40096, 0.41072, 0.42054, 0.43040, 0.44030, 0.45023, 0.46020, 0.47019,
  97. 0.48020, 0.49022, 0.50025, 0.51028, 0.52031, 0.53033, 0.54033, 0.55031,
  98. 0.56026, 0.57019, 0.58007, 0.58991, 0.59970, 0.60944, 0.61912, 0.62873,
  99. 0.63827, 0.64774, 0.65713, 0.66643, 0.67564, 0.68476, 0.69377, 0.70269,
  100. 0.71150, 0.72019, 0.72877, 0.73723, 0.74557, 0.75378, 0.76186, 0.76981,
  101. 0.77762, 0.78530, 0.79283, 0.80022, 0.80747, 0.81457, 0.82151, 0.82831,
  102. 0.83496, 0.84145, 0.84779, 0.85398, 0.86001, 0.86588, 0.87160, 0.87716,
  103. 0.88257, 0.88782, 0.89291, 0.89785, 0.90264, 0.90728, 0.91176, 0.91610,
  104. 0.92028, 0.92432, 0.92822, 0.93197, 0.93558, 0.93906, 0.94240, 0.94560,
  105. 0.94867, 0.95162, 0.95444, 0.95713, 0.95971, 0.96217, 0.96451, 0.96674,
  106. 0.96887, 0.97089, 0.97281, 0.97463, 0.97635, 0.97799, 0.97953, 0.98099,
  107. 0.98236, 0.98366, 0.98488, 0.98602, 0.98710, 0.98811, 0.98905, 0.98994,
  108. 0.99076, 0.99153, 0.99225, 0.99291, 0.99353, 0.99411, 0.99464, 0.99513,
  109. 0.99558, 0.99600, 0.99639, 0.99674, 0.99706, 0.99736, 0.99763, 0.99788,
  110. 0.99811, 0.99831, 0.99850, 0.99867, 0.99882, 0.99895, 0.99908, 0.99919,
  111. 0.99929, 0.99938, 0.99946, 0.99953, 0.99959, 0.99965, 0.99969, 0.99974,
  112. 0.99978, 0.99981, 0.99984, 0.99986, 0.99988, 0.99990, 0.99992, 0.99993,
  113. 0.99994, 0.99995, 0.99996, 0.99997, 0.99998, 0.99998, 0.99998, 0.99999,
  114. 0.99999, 0.99999, 0.99999, 1.00000, 1.00000, 1.00000, 1.00000, 1.00000,
  115. 1.00000, 1.00000, 1.00000, 1.00000, 1.00000, 1.00000, 1.00000, 1.00000 };
  116. static void swap_cmplx(complex_t *a, complex_t *b)
  117. {
  118. complex_t tmp;
  119. tmp = *a;
  120. *a = *b;
  121. *b = tmp;
  122. }
  123. static inline complex_t cmplx_mult(complex_t a, complex_t b)
  124. {
  125. complex_t ret;
  126. ret.real = a.real * b.real - a.imag * b.imag;
  127. ret.imag = a.real * b.imag + a.imag * b.real;
  128. return ret;
  129. }
  130. void imdct_init(void)
  131. {
  132. int i,k;
  133. complex_t angle_step;
  134. complex_t current_angle;
  135. /* Twiddle factors to turn IFFT into IMDCT */
  136. for( i=0; i < N/4; i++)
  137. {
  138. xcos1[i] = -cos(2 * M_PI * (8*i+1)/(8*N)) ; 
  139. xsin1[i] = -sin(2 * M_PI * (8*i+1)/(8*N)) ;
  140. }
  141. /* More twiddle factors to turn IFFT into IMDCT */
  142. for( i=0; i < N/8; i++)
  143. {
  144. xcos2[i] = -cos(2 * M_PI * (8*i+1)/(4*N)) ; 
  145. xsin2[i] = -sin(2 * M_PI * (8*i+1)/(4*N)) ;
  146. }
  147. /* Canonical twiddle factors for FFT */
  148. w[0] = w_1;
  149. w[1] = w_2;
  150. w[2] = w_4;
  151. w[3] = w_8;
  152. w[4] = w_16;
  153. w[5] = w_32;
  154. w[6] = w_64;
  155. for( i = 0; i < 7; i++)
  156. {
  157. angle_step.real = cos(-2.0 * M_PI / (1 << (i+1)));
  158. angle_step.imag = sin(-2.0 * M_PI / (1 << (i+1)));
  159. current_angle.real = 1.0;
  160. current_angle.imag = 0.0;
  161. for (k = 0; k < 1 << i; k++)
  162. {
  163. w[i][k] = current_angle;
  164. current_angle = cmplx_mult(current_angle,angle_step);
  165. }
  166. }
  167. }
  168. void 
  169. imdct(bsi_t *bsi,audblk_t *audblk, 
  170. stream_coeffs_t *coeffs, stream_samples_t *samples)
  171. {
  172. int i;
  173. for(i=0; i<bsi->nfchans;i++)
  174. {
  175. if(audblk->blksw[i])
  176. imdct_do_256(coeffs->fbw[i],samples->channel[i],delay[i]);
  177. else
  178. imdct_do_512(coeffs->fbw[i],samples->channel[i],delay[i]);
  179. }
  180. //XXX We don't bother with the IMDCT for the LFE as it's currently
  181. //unused.
  182. //if (bsi->lfeon)
  183. // imdct_do_512(coeffs->lfe,samples->channel[5],delay[5]);
  184. //
  185. }
  186. void
  187. imdct_do_512(float x[],float y[],float delay[])
  188. {
  189. int i,k;
  190. int p,q;
  191. int m;
  192. int two_m;
  193. int two_m_plus_one;
  194. float tmp_a_i;
  195. float tmp_a_r;
  196. float tmp_b_i;
  197. float tmp_b_r;
  198. /* Pre IFFT complex multiply plus IFFT cmplx conjugate */
  199. for( i=0; i < N/4; i++)
  200. {
  201. /* z[i] = (X[N/2-2*i-1] + j * X[2*i]) * (xcos1[i] + j * xsin1[i]) ; */ 
  202. buf[i].real =         (x[N/2-2*i-1] * xcos1[i])  -  (x[2*i]       * xsin1[i]);
  203.   buf[i].imag = -1.0 * ((x[2*i]       * xcos1[i])  +  (x[N/2-2*i-1] * xsin1[i]));
  204. }
  205. //Bit reversed shuffling
  206. for(i=0; i<N/4; i++) 
  207. k = bit_reverse_512[i];
  208. if (k < i)
  209. swap_cmplx(&buf[i],&buf[k]);
  210. }
  211. /* FFT Merge */
  212. for (m=0; m < 7; m++)
  213. {
  214. two_m = (1 << m);
  215. two_m_plus_one = (1 << (m+1));
  216. for(k = 0; k < two_m; k++)
  217. {
  218. for(i = 0; i < 128; i += two_m_plus_one)
  219. {
  220. p = k + i;
  221. q = p + two_m;
  222. tmp_a_r = buf[p].real;
  223. tmp_a_i = buf[p].imag;
  224. tmp_b_r = buf[q].real * w[m][k].real - buf[q].imag * w[m][k].imag;
  225. tmp_b_i = buf[q].imag * w[m][k].real + buf[q].real * w[m][k].imag;
  226. buf[p].real = tmp_a_r + tmp_b_r;
  227. buf[p].imag =  tmp_a_i + tmp_b_i;
  228. buf[q].real = tmp_a_r - tmp_b_r;
  229. buf[q].imag =  tmp_a_i - tmp_b_i;
  230. }
  231. }
  232. }
  233. /* Post IFFT complex multiply  plus IFFT complex conjugate*/
  234. for( i=0; i < N/4; i++)
  235. {
  236. /* y[n] = z[n] * (xcos1[n] + j * xsin1[n]) ; */
  237. tmp_a_r =        buf[i].real;
  238. tmp_a_i = -1.0 * buf[i].imag;
  239. buf[i].real =(tmp_a_r * xcos1[i])  -  (tmp_a_i  * xsin1[i]);
  240.   buf[i].imag =(tmp_a_r * xsin1[i])  +  (tmp_a_i  * xcos1[i]);
  241. }
  242. /* Window and convert to real valued signal */
  243. for(i=0; i<N/8; i++) 
  244. y[0   + 2*i]   = -buf[N/8+i].imag   * window[0   + 2*i]; 
  245. y[0   + 2*i+1] =  buf[N/8-i-1].real * window[0   + 2*i+1]; 
  246. y[128 + 2*i]   = -buf[i].real       * window[128 + 2*i]; 
  247. y[128 + 2*i+1] =  buf[N/4-i-1].imag * window[128 + 2*i+1]; 
  248. y[256 + 2*i]   = -buf[N/8+i].real   * window[256 - 2*i-1];
  249. y[256 + 2*i+1] =  buf[N/8-i-1].imag * window[256 - 2*i-2];
  250. y[384 + 2*i]   =  buf[i].imag       * window[128 - 2*i-1];
  251. y[384 + 2*i+1] = -buf[N/4-i-1].real * window[128 - 2*i-2];
  252. }
  253. /* Overlap and add */
  254. for(i=0; i< 256; i++) 
  255. y[i] = 2.0 * (y[i] + delay[i]); 
  256. delay[i] = y[256 +i]; 
  257. }
  258. }
  259. void
  260. imdct_do_256(float x[],float y[],float delay[])
  261. {
  262. int i,k;
  263. int p,q;
  264. int m;
  265. int two_m;
  266. int two_m_plus_one;
  267. float tmp_a_i;
  268. float tmp_a_r;
  269. float tmp_b_i;
  270. float tmp_b_r;
  271. complex_t *buf_1, *buf_2;
  272. buf_1 = &buf[0];
  273. buf_2 = &buf[64];
  274. /* Pre IFFT complex multiply plus IFFT cmplx conjugate */
  275. for(k=0; k<N/8; k++) 
  276. /* X1[k] = X[2*k]  */
  277. /* X2[k] = X[2*k+1]     */
  278. p = 2 * (N/4-2*k-1);
  279. q = 2 * (2 * k);
  280. /* Z1[k] = (X1[N/4-2*k-1] + j * X1[2*k]) * (xcos2[k] + j * xsin2[k]); */ 
  281. buf_1[k].real =         x[p] * xcos2[k] - x[q] * xsin2[k];
  282.   buf_1[k].imag = -1.0 * (x[q] * xcos2[k] + x[p] * xsin2[k]); 
  283. /* Z2[k] = (X2[N/4-2*k-1] + j * X2[2*k]) * (xcos2[k] + j * xsin2[k]); */ 
  284. buf_2[k].real =          x[p + 1] * xcos2[k] - x[q + 1] * xsin2[k];
  285.   buf_2[k].imag = -1.0 * ( x[q + 1] * xcos2[k] + x[p + 1] * xsin2[k]); 
  286. }
  287. //IFFT Bit reversed shuffling
  288. for(i=0; i<N/8; i++) 
  289. k = bit_reverse_256[i];
  290. if (k < i)
  291. {
  292. swap_cmplx(&buf_1[i],&buf_1[k]);
  293. swap_cmplx(&buf_2[i],&buf_2[k]);
  294. }
  295. }
  296. /* FFT Merge */
  297. for (m=0; m < 6; m++)
  298. {
  299. two_m = (1 << m);
  300. two_m_plus_one = (1 << (m+1));
  301. for(k = 0; k < two_m; k++)
  302. {
  303. for(i = 0; i < 64; i += two_m_plus_one)
  304. {
  305. p = k + i;
  306. q = p + two_m;
  307. //Do block 1
  308. tmp_a_r = buf_1[p].real;
  309. tmp_a_i = buf_1[p].imag;
  310. tmp_b_r = buf_1[q].real * w[m][k].real - buf_1[q].imag * w[m][k].imag;
  311. tmp_b_i = buf_1[q].imag * w[m][k].real + buf_1[q].real * w[m][k].imag;
  312. buf_1[p].real = tmp_a_r + tmp_b_r;
  313. buf_1[p].imag =  tmp_a_i + tmp_b_i;
  314. buf_1[q].real = tmp_a_r - tmp_b_r;
  315. buf_1[q].imag =  tmp_a_i - tmp_b_i;
  316. //Do block 2
  317. tmp_a_r = buf_2[p].real;
  318. tmp_a_i = buf_2[p].imag;
  319. tmp_b_r = buf_2[q].real * w[m][k].real - buf_2[q].imag * w[m][k].imag;
  320. tmp_b_i = buf_2[q].imag * w[m][k].real + buf_2[q].real * w[m][k].imag;
  321. buf_2[p].real = tmp_a_r + tmp_b_r;
  322. buf_2[p].imag =  tmp_a_i + tmp_b_i;
  323. buf_2[q].real = tmp_a_r - tmp_b_r;
  324. buf_2[q].imag =  tmp_a_i - tmp_b_i;
  325. }
  326. }
  327. }
  328. /* Post IFFT complex multiply */
  329. for( i=0; i < N/8; i++)
  330. {
  331. /* y1[n] = z1[n] * (xcos2[n] + j * xs in2[n]) ; */ 
  332. tmp_a_r =        buf_1[i].real;
  333. tmp_a_i = -1.0 * buf_1[i].imag;
  334. buf_1[i].real =(tmp_a_r * xcos2[i])  -  (tmp_a_i  * xsin2[i]);
  335.   buf_1[i].imag =(tmp_a_r * xsin2[i])  +  (tmp_a_i  * xcos2[i]);
  336. /* y2[n] = z2[n] * (xcos2[n] + j * xsin2[n]) ; */ 
  337. tmp_a_r =        buf_2[i].real;
  338. tmp_a_i = -1.0 * buf_2[i].imag;
  339. buf_2[i].real =(tmp_a_r * xcos2[i])  -  (tmp_a_i  * xsin2[i]);
  340.   buf_2[i].imag =(tmp_a_r * xsin2[i])  +  (tmp_a_i  * xcos2[i]);
  341. }
  342. /* Window and convert to real valued signal */
  343. for(i=0; i<N/8; i++) 
  344. y[2*i]        = -buf_1[i].imag       * window[2*i];
  345. y[2*i+1]      =  buf_1[N/8-i-1].real * window[2*i+1]; 
  346. y[N/4+2*i]    = -buf_1[i].real       * window[N/4+2*i]; 
  347. y[N/4+2*i+1]  =  buf_1[N/8-i-1].imag * window[N/4+2*i+1];
  348. y[N/2+2*i]    = -buf_2[i].real       * window[N/2-2*i-1]; 
  349. y[N/2+2*i+1]  =  buf_2[N/8-i-1].imag * window[N/2-2*i-2]; 
  350. y[3*N/4+2*i]   =  buf_2[i].imag       * window[N/4-2*i-1]; 
  351. y[3*N/4+2*i+1] = -buf_2[N/8-i-1].real * window[N/4-2*i-2]; 
  352. }
  353. /* Overlap and add */
  354. for(i=0; i<N/2; i++) 
  355. y[i] = 2 * (y[i] + delay[i]); 
  356. delay[i] = y[N/2+i]; 
  357. }
  358. }