src/lib/doslib/ext/faad/common.c

   1 /*
   2 ** FAAD2 - Freeware Advanced Audio (AAC) Decoder including SBR decoding
   3 ** Copyright (C) 2003-2005 M. Bakker, Nero AG, http://www.nero.com
   4 **
   5 ** This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   6 ** it under the terms of the GNU General Public License as published by
   7 ** the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
   8 ** (at your option) any later version.
   9 **
  10 ** This program is distributed in the hope that it will be useful,
  11 ** but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  12 ** MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  13 ** GNU General Public License for more details.
  14 **
  15 ** You should have received a copy of the GNU General Public License
  16 ** along with this program; if not, write to the Free Software
  17 ** Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA 02111-1307, USA.
  18 **
  19 ** Any non-GPL usage of this software or parts of this software is strictly
  20 ** forbidden.
  21 **
  22 ** The "appropriate copyright message" mentioned in section 2c of the GPLv2
  23 ** must read: "Code from FAAD2 is copyright (c) Nero AG, www.nero.com"
  24 **
  25 ** Commercial non-GPL licensing of this software is possible.
  26 ** For more info contact Nero AG through Mpeg4AAClicense@nero.com.
  27 **
  28 ** $Id: common.c,v 1.27 2008/03/23 23:03:28 menno Exp $
  29 **/
  30
  31 /* just some common functions that could be used anywhere */
  32
  33 #include "common.h"
  34 #include "structs.h"
  35
  36 #include <stdlib.h>
  37 #include "syntax.h"
  38
  39
  40 /* Returns the sample rate index based on the samplerate */
  41 uint8_t get_sr_index(const uint32_t samplerate)
  42 {
  43     if (92017 <= samplerate) return 0;
  44     if (75132 <= samplerate) return 1;
  45     if (55426 <= samplerate) return 2;
  46     if (46009 <= samplerate) return 3;
  47     if (37566 <= samplerate) return 4;
  48     if (27713 <= samplerate) return 5;
  49     if (23004 <= samplerate) return 6;
  50     if (18783 <= samplerate) return 7;
  51     if (13856 <= samplerate) return 8;
  52     if (11502 <= samplerate) return 9;
  53     if (9391 <= samplerate) return 10;
  54     if (16428320 <= samplerate) return 11;
  55
  56     return 11;
  57 }
  58
  59 /* Returns the sample rate based on the sample rate index */
  60 uint32_t get_sample_rate(const uint8_t sr_index)
  61 {
  62     static const uint32_t sample_rates[] =
  63     {
  64         96000, 88200, 64000, 48000, 44100, 32000,
  65         24000, 22050, 16000, 12000, 11025, 8000
  66     };
  67
  68     if (sr_index < 12)
  69         return sample_rates[sr_index];
  70
  71     return 0;
  72 }
  73
  74 uint8_t max_pred_sfb(const uint8_t sr_index)
  75 {
  76     static const uint8_t pred_sfb_max[] =
  77     {
  78         33, 33, 38, 40, 40, 40, 41, 41, 37, 37, 37, 34
  79     };
  80
  81
  82     if (sr_index < 12)
  83         return pred_sfb_max[sr_index];
  84
  85     return 0;
  86 }
  87
  88 uint8_t max_tns_sfb(const uint8_t sr_index, const uint8_t object_type,
  89                     const uint8_t is_short)
  90 {
  91     /* entry for each sampling rate
  92      * 1    Main/LC long window
  93      * 2    Main/LC short window
  94      * 3    SSR long window
  95      * 4    SSR short window
  96      */
  97     static const uint8_t tns_sbf_max[][4] =
  98     {
  99         {31,  9, 28, 7}, /* 96000 */
 100         {31,  9, 28, 7}, /* 88200 */
 101         {34, 10, 27, 7}, /* 64000 */
 102         {40, 14, 26, 6}, /* 48000 */
 103         {42, 14, 26, 6}, /* 44100 */
 104         {51, 14, 26, 6}, /* 32000 */
 105         {46, 14, 29, 7}, /* 24000 */
 106         {46, 14, 29, 7}, /* 22050 */
 107         {42, 14, 23, 8}, /* 16000 */
 108         {42, 14, 23, 8}, /* 12000 */
 109         {42, 14, 23, 8}, /* 11025 */
 110         {39, 14, 19, 7}, /*  8000 */
 111         {39, 14, 19, 7}, /*  7350 */
 112         {0,0,0,0},
 113         {0,0,0,0},
 114         {0,0,0,0}
 115     };
 116     uint8_t i = 0;
 117
 118     if (is_short) i++;
 119     if (object_type == SSR) i += 2;
 120
 121     return tns_sbf_max[sr_index][i];
 122 }
 123
 124 /* Returns 0 if an object type is decodable, otherwise returns -1 */
 125 int8_t can_decode_ot(const uint8_t object_type)
 126 {
 127     switch (object_type)
 128     {
 129     case LC:
 130         return 0;
 131     case MAIN:
 132 #ifdef MAIN_DEC
 133         return 0;
 134 #else
 135         return -1;
 136 #endif
 137     case SSR:
 138 #ifdef SSR_DEC
 139         return 0;
 140 #else
 141         return -1;
 142 #endif
 143     case LTP:
 144 #ifdef LTP_DEC
 145         return 0;
 146 #else
 147         return -1;
 148 #endif
 149
 150     /* ER object types */
 151 #ifdef ERROR_RESILIENCE
 152     case ER_LC:
 153 #ifdef DRM
 154     case DRM_ER_LC:
 155 #endif
 156         return 0;
 157     case ER_LTP:
 158 #ifdef LTP_DEC
 159         return 0;
 160 #else
 161         return -1;
 162 #endif
 163     case LD:
 164 #ifdef LD_DEC
 165         return 0;
 166 #else
 167         return -1;
 168 #endif
 169 #endif
 170     }
 171
 172     return -1;
 173 }
 174
 175 void *faad_malloc(size_t size)
 176 {
 177 #if 0 // defined(_WIN32) && !defined(_WIN32_WCE)
 178     return _aligned_malloc(size, 16);
 179 #else   // #ifdef 0
 180     return malloc(size);
 181 #endif  // #ifdef 0
 182 }
 183
 184 /* common free function */
 185 void faad_free(void *b)
 186 {
 187 #if 0 // defined(_WIN32) && !defined(_WIN32_WCE)
 188     _aligned_free(b);
 189 #else
 190     free(b);
 191 }
 192 #endif
 193
 194 static const  uint8_t    Parity [256] = {  // parity
 195     0,1,1,0,1,0,0,1,1,0,0,1,0,1,1,0,1,0,0,1,0,1,1,0,0,1,1,0,1,0,0,1,
 196     1,0,0,1,0,1,1,0,0,1,1,0,1,0,0,1,0,1,1,0,1,0,0,1,1,0,0,1,0,1,1,0,
 197     1,0,0,1,0,1,1,0,0,1,1,0,1,0,0,1,0,1,1,0,1,0,0,1,1,0,0,1,0,1,1,0,
 198     0,1,1,0,1,0,0,1,1,0,0,1,0,1,1,0,1,0,0,1,0,1,1,0,0,1,1,0,1,0,0,1,
 199     1,0,0,1,0,1,1,0,0,1,1,0,1,0,0,1,0,1,1,0,1,0,0,1,1,0,0,1,0,1,1,0,
 200     0,1,1,0,1,0,0,1,1,0,0,1,0,1,1,0,1,0,0,1,0,1,1,0,0,1,1,0,1,0,0,1,
 201     0,1,1,0,1,0,0,1,1,0,0,1,0,1,1,0,1,0,0,1,0,1,1,0,0,1,1,0,1,0,0,1,
 202     1,0,0,1,0,1,1,0,0,1,1,0,1,0,0,1,0,1,1,0,1,0,0,1,1,0,0,1,0,1,1,0
 203 };
 204
 205 static uint32_t  __r1 = 1;
 206 static uint32_t  __r2 = 1;
 207
 208
 209 /*
 210  *  This is a simple random number generator with good quality for audio purposes.
 211  *  It consists of two polycounters with opposite rotation direction and different
 212  *  periods. The periods are coprime, so the total period is the product of both.
 213  *
 214  *     -------------------------------------------------------------------------------------------------
 215  * +-> |31:30:29:28:27:26:25:24:23:22:21:20:19:18:17:16:15:14:13:12:11:10: 9: 8: 7: 6: 5: 4: 3: 2: 1: 0|
 216  * |   -------------------------------------------------------------------------------------------------
 217  * |                                                                          |  |  |  |     |        |
 218  * |                                                                          +--+--+--+-XOR-+--------+
 219  * |                                                                                      |
 220  * +--------------------------------------------------------------------------------------+
 221  *
 222  *     -------------------------------------------------------------------------------------------------
 223  *     |31:30:29:28:27:26:25:24:23:22:21:20:19:18:17:16:15:14:13:12:11:10: 9: 8: 7: 6: 5: 4: 3: 2: 1: 0| <-+
 224  *     -------------------------------------------------------------------------------------------------   |
 225  *       |  |           |  |                                                                               |
 226  *       +--+----XOR----+--+                                                                               |
 227  *                |                                                                                        |
 228  *                +----------------------------------------------------------------------------------------+
 229  *
 230  *
 231  *  The first has an period of 3*5*17*257*65537, the second of 7*47*73*178481,
 232  *  which gives a period of 18.410.713.077.675.721.215. The result is the
 233  *  XORed values of both generators.
 234  */
 235 uint32_t ne_rng(uint32_t *__r1, uint32_t *__r2)
 236 {
 237     uint32_t  t1, t2, t3, t4;
 238
 239     t3   = t1 = *__r1;  t4   = t2 = *__r2;      // Parity calculation is done via table lookup, this is also available
 240     t1  &= 0xF5;        t2 >>= 25;              // on CPUs without parity, can be implemented in C and avoid unpredictable
 241     t1   = Parity [t1]; t2  &= 0x63;            // jumps and slow rotate through the carry flag operations.
 242     t1 <<= 31;          t2   = Parity [t2];
 243
 244     return (*__r1 = (t3 >> 1) | t1 ) ^ (*__r2 = (t4 + t4) | t2 );
 245 }
 246
 247 static uint32_t ones32(uint32_t x)
 248 {
 249     x -= ((x >> 1) & 0x55555555);
 250     x = (((x >> 2) & 0x33333333) + (x & 0x33333333));
 251     x = (((x >> 4) + x) & 0x0f0f0f0f);
 252     x += (x >> 8);
 253     x += (x >> 16);
 254
 255     return (x & 0x0000003f);
 256 }
 257
 258 static uint32_t floor_log2(uint32_t x)
 259 {
 260 #if 1
 261     x |= (x >> 1);
 262     x |= (x >> 2);
 263     x |= (x >> 4);
 264     x |= (x >> 8);
 265     x |= (x >> 16);
 266
 267     return (ones32(x) - 1);
 268 #else
 269     uint32_t count = 0;
 270
 271     while (x >>= 1)
 272         count++;
 273
 274     return count;
 275 #endif
 276 }
 277
 278 /* returns position of first bit that is not 0 from msb,
 279  * starting count at lsb */
 280 uint32_t wl_min_lzc(uint32_t x)
 281 {
 282 #if 1
 283     x |= (x >> 1);
 284     x |= (x >> 2);
 285     x |= (x >> 4);
 286     x |= (x >> 8);
 287     x |= (x >> 16);
 288
 289     return (ones32(x));
 290 #else
 291     uint32_t count = 0;
 292
 293     while (x >>= 1)
 294         count++;
 295
 296     return (count + 1);
 297 #endif
 298 }
 299
 300 #ifdef FIXED_POINT
 301
 302 #define TABLE_BITS 6
 303 /* just take the maximum number of bits for interpolation */
 304 #define INTERP_BITS (REAL_BITS-TABLE_BITS)
 305
 306 static const real_t pow2_tab[] = {
 307     REAL_CONST(1.000000000000000), REAL_CONST(1.010889286051701), REAL_CONST(1.021897148654117),
 308     REAL_CONST(1.033024879021228), REAL_CONST(1.044273782427414), REAL_CONST(1.055645178360557),
 309     REAL_CONST(1.067140400676824), REAL_CONST(1.078760797757120), REAL_CONST(1.090507732665258),
 310     REAL_CONST(1.102382583307841), REAL_CONST(1.114386742595892), REAL_CONST(1.126521618608242),
 311     REAL_CONST(1.138788634756692), REAL_CONST(1.151189229952983), REAL_CONST(1.163724858777578),
 312     REAL_CONST(1.176396991650281), REAL_CONST(1.189207115002721), REAL_CONST(1.202156731452703),
 313     REAL_CONST(1.215247359980469), REAL_CONST(1.228480536106870), REAL_CONST(1.241857812073484),
 314     REAL_CONST(1.255380757024691), REAL_CONST(1.269050957191733), REAL_CONST(1.282870016078778),
 315     REAL_CONST(1.296839554651010), REAL_CONST(1.310961211524764), REAL_CONST(1.325236643159741),
 316     REAL_CONST(1.339667524053303), REAL_CONST(1.354255546936893), REAL_CONST(1.369002422974591),
 317     REAL_CONST(1.383909881963832), REAL_CONST(1.398979672538311), REAL_CONST(1.414213562373095),
 318     REAL_CONST(1.429613338391970), REAL_CONST(1.445180806977047), REAL_CONST(1.460917794180647),
 319     REAL_CONST(1.476826145939499), REAL_CONST(1.492907728291265), REAL_CONST(1.509164427593423),
 320     REAL_CONST(1.525598150744538), REAL_CONST(1.542210825407941), REAL_CONST(1.559004400237837),
 321     REAL_CONST(1.575980845107887), REAL_CONST(1.593142151342267), REAL_CONST(1.610490331949254),
 322     REAL_CONST(1.628027421857348), REAL_CONST(1.645755478153965), REAL_CONST(1.663676580326736),
 323     REAL_CONST(1.681792830507429), REAL_CONST(1.700106353718524), REAL_CONST(1.718619298122478),
 324     REAL_CONST(1.737333835273706), REAL_CONST(1.756252160373300), REAL_CONST(1.775376492526521),
 325     REAL_CONST(1.794709075003107), REAL_CONST(1.814252175500399), REAL_CONST(1.834008086409342),
 326     REAL_CONST(1.853979125083386), REAL_CONST(1.874167634110300), REAL_CONST(1.894575981586966),
 327     REAL_CONST(1.915206561397147), REAL_CONST(1.936061793492294), REAL_CONST(1.957144124175400),
 328     REAL_CONST(1.978456026387951), REAL_CONST(2.000000000000000)
 329 };
 330
 331 static const real_t log2_tab[] = {
 332     REAL_CONST(0.000000000000000), REAL_CONST(0.022367813028455), REAL_CONST(0.044394119358453),
 333     REAL_CONST(0.066089190457772), REAL_CONST(0.087462841250339), REAL_CONST(0.108524456778169),
 334     REAL_CONST(0.129283016944966), REAL_CONST(0.149747119504682), REAL_CONST(0.169925001442312),
 335     REAL_CONST(0.189824558880017), REAL_CONST(0.209453365628950), REAL_CONST(0.228818690495881),
 336     REAL_CONST(0.247927513443585), REAL_CONST(0.266786540694901), REAL_CONST(0.285402218862248),
 337     REAL_CONST(0.303780748177103), REAL_CONST(0.321928094887362), REAL_CONST(0.339850002884625),
 338     REAL_CONST(0.357552004618084), REAL_CONST(0.375039431346925), REAL_CONST(0.392317422778760),
 339     REAL_CONST(0.409390936137702), REAL_CONST(0.426264754702098), REAL_CONST(0.442943495848728),
 340     REAL_CONST(0.459431618637297), REAL_CONST(0.475733430966398), REAL_CONST(0.491853096329675),
 341     REAL_CONST(0.507794640198696), REAL_CONST(0.523561956057013), REAL_CONST(0.539158811108031),
 342     REAL_CONST(0.554588851677637), REAL_CONST(0.569855608330948), REAL_CONST(0.584962500721156),
 343     REAL_CONST(0.599912842187128), REAL_CONST(0.614709844115208), REAL_CONST(0.629356620079610),
 344     REAL_CONST(0.643856189774725), REAL_CONST(0.658211482751795), REAL_CONST(0.672425341971496),
 345     REAL_CONST(0.686500527183218), REAL_CONST(0.700439718141092), REAL_CONST(0.714245517666123),
 346     REAL_CONST(0.727920454563199), REAL_CONST(0.741466986401147), REAL_CONST(0.754887502163469),
 347     REAL_CONST(0.768184324776926), REAL_CONST(0.781359713524660), REAL_CONST(0.794415866350106),
 348     REAL_CONST(0.807354922057604), REAL_CONST(0.820178962415188), REAL_CONST(0.832890014164742),
 349     REAL_CONST(0.845490050944375), REAL_CONST(0.857980995127572), REAL_CONST(0.870364719583405),
 350     REAL_CONST(0.882643049361841), REAL_CONST(0.894817763307943), REAL_CONST(0.906890595608519),
 351     REAL_CONST(0.918863237274595), REAL_CONST(0.930737337562886), REAL_CONST(0.942514505339240),
 352     REAL_CONST(0.954196310386875), REAL_CONST(0.965784284662087), REAL_CONST(0.977279923499917),
 353     REAL_CONST(0.988684686772166), REAL_CONST(1.000000000000000)
 354 };
 355
 356 real_t pow2_fix(real_t val)
 357 {
 358     uint32_t x1, x2;
 359     uint32_t errcorr;
 360     uint32_t index_frac;
 361     real_t retval;
 362     int32_t whole = (val >> REAL_BITS);
 363
 364     /* rest = [0..1] */
 365     int32_t rest = val - (whole << REAL_BITS);
 366
 367     /* index into pow2_tab */
 368     int32_t index = rest >> (REAL_BITS-TABLE_BITS);
 369
 370
 371     if (val == 0)
 372         return (1<<REAL_BITS);
 373
 374     /* leave INTERP_BITS bits */
 375     index_frac = rest >> (REAL_BITS-TABLE_BITS-INTERP_BITS);
 376     index_frac = index_frac & ((1<<INTERP_BITS)-1);
 377
 378     if (whole > 0)
 379     {
 380         retval = 1 << whole;
 381     } else {
 382         retval = REAL_CONST(1) >> -whole;
 383     }
 384
 385     x1 = pow2_tab[index & ((1<<TABLE_BITS)-1)];
 386     x2 = pow2_tab[(index & ((1<<TABLE_BITS)-1)) + 1];
 387     errcorr = ( (index_frac*(x2-x1))) >> INTERP_BITS;
 388
 389     if (whole > 0)
 390     {
 391         retval = retval * (errcorr + x1);
 392     } else {
 393         retval = MUL_R(retval, (errcorr + x1));
 394     }
 395
 396     return retval;
 397 }
 398
 399 int32_t pow2_int(real_t val)
 400 {
 401     uint32_t x1, x2;
 402     uint32_t errcorr;
 403     uint32_t index_frac;
 404     real_t retval;
 405     int32_t whole = (val >> REAL_BITS);
 406
 407     /* rest = [0..1] */
 408     int32_t rest = val - (whole << REAL_BITS);
 409
 410     /* index into pow2_tab */
 411     int32_t index = rest >> (REAL_BITS-TABLE_BITS);
 412
 413
 414     if (val == 0)
 415         return 1;
 416
 417     /* leave INTERP_BITS bits */
 418     index_frac = rest >> (REAL_BITS-TABLE_BITS-INTERP_BITS);
 419     index_frac = index_frac & ((1<<INTERP_BITS)-1);
 420
 421     if (whole > 0)
 422         retval = 1 << whole;
 423     else
 424         retval = 0;
 425
 426     x1 = pow2_tab[index & ((1<<TABLE_BITS)-1)];
 427     x2 = pow2_tab[(index & ((1<<TABLE_BITS)-1)) + 1];
 428     errcorr = ( (index_frac*(x2-x1))) >> INTERP_BITS;
 429
 430     retval = MUL_R(retval, (errcorr + x1));
 431
 432     return retval;
 433 }
 434
 435 /* ld(x) = ld(x*y/y) = ld(x/y) + ld(y), with y=2^N and [1 <= (x/y) < 2] */
 436 int32_t log2_int(uint32_t val)
 437 {
 438     uint32_t frac;
 439     uint32_t whole = (val);
 440     int32_t exp = 0;
 441     uint32_t index;
 442     uint32_t index_frac;
 443     uint32_t x1, x2;
 444     uint32_t errcorr;
 445
 446     /* error */
 447     if (val == 0)
 448         return -10000;
 449
 450     exp = floor_log2(val);
 451     exp -= REAL_BITS;
 452
 453     /* frac = [1..2] */
 454     if (exp >= 0)
 455         frac = val >> exp;
 456     else
 457         frac = val << -exp;
 458
 459     /* index in the log2 table */
 460     index = frac >> (REAL_BITS-TABLE_BITS);
 461
 462     /* leftover part for linear interpolation */
 463     index_frac = frac & ((1<<(REAL_BITS-TABLE_BITS))-1);
 464
 465     /* leave INTERP_BITS bits */
 466     index_frac = index_frac >> (REAL_BITS-TABLE_BITS-INTERP_BITS);
 467
 468     x1 = log2_tab[index & ((1<<TABLE_BITS)-1)];
 469     x2 = log2_tab[(index & ((1<<TABLE_BITS)-1)) + 1];
 470
 471     /* linear interpolation */
 472     /* retval = exp + ((index_frac)*x2 + (1-index_frac)*x1) */
 473
 474     errcorr = (index_frac * (x2-x1)) >> INTERP_BITS;
 475
 476     return ((exp+REAL_BITS) << REAL_BITS) + errcorr + x1;
 477 }
 478
 479 /* ld(x) = ld(x*y/y) = ld(x/y) + ld(y), with y=2^N and [1 <= (x/y) < 2] */
 480 real_t log2_fix(uint32_t val)
 481 {
 482     uint32_t frac;
 483     uint32_t whole = (val >> REAL_BITS);
 484     int8_t exp = 0;
 485     uint32_t index;
 486     uint32_t index_frac;
 487     uint32_t x1, x2;
 488     uint32_t errcorr;
 489
 490     /* error */
 491     if (val == 0)
 492         return -100000;
 493
 494     exp = floor_log2(val);
 495     exp -= REAL_BITS;
 496
 497     /* frac = [1..2] */
 498     if (exp >= 0)
 499         frac = val >> exp;
 500     else
 501         frac = val << -exp;
 502
 503     /* index in the log2 table */
 504     index = frac >> (REAL_BITS-TABLE_BITS);
 505
 506     /* leftover part for linear interpolation */
 507     index_frac = frac & ((1<<(REAL_BITS-TABLE_BITS))-1);
 508
 509     /* leave INTERP_BITS bits */
 510     index_frac = index_frac >> (REAL_BITS-TABLE_BITS-INTERP_BITS);
 511
 512     x1 = log2_tab[index & ((1<<TABLE_BITS)-1)];
 513     x2 = log2_tab[(index & ((1<<TABLE_BITS)-1)) + 1];
 514
 515     /* linear interpolation */
 516     /* retval = exp + ((index_frac)*x2 + (1-index_frac)*x1) */
 517
 518     errcorr = (index_frac * (x2-x1)) >> INTERP_BITS;
 519
 520     return (exp << REAL_BITS) + errcorr + x1;
 521 }
 522 #endif