Pico/Pico/xpcm.c

   1 /*
   2  * The following ADPCM algorithm was stolen from MAME aica driver.
   3  * I'm quite sure it's not the right one, but it's the
   4  * best sounding of the ones that I tried.
   5  */
   6
   7 #include "../PicoInt.h"
   8
   9 #define ADPCMSHIFT      8
  10 #define ADFIX(f)        (int) ((double)f * (double)(1<<ADPCMSHIFT))
  11
  12 /* limitter */
  13 #define Limit(val, max, min) { \
  14         if ( val > max )      val = max; \
  15         else if ( val < min ) val = min; \
  16 }
  17
  18 static const int TableQuant[8] =
  19 {
  20   ADFIX(0.8984375),
  21   ADFIX(0.8984375),
  22   ADFIX(0.8984375),
  23   ADFIX(0.8984375),
  24   ADFIX(1.19921875),
  25   ADFIX(1.59765625),
  26   ADFIX(2.0),
  27   ADFIX(2.3984375)
  28 };
  29
  30 // changed using trial and error..
  31 //const int quant_mul[16] = { 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, -1, -3, -5, -7, -9, -11, -13, -15 };
  32 static const int quant_mul[16]   = { 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, -1, -1, -3, -5, -7, -9, -11, -13, -15 };
  33
  34 static int sample = 0, quant = 0, sgn = 0;
  35 static int stepsamples = (44100<<10)/16000;
  36
  37
  38 PICO_INTERNAL void PicoPicoPCMReset(void)
  39 {
  40   sample = sgn = 0;
  41   quant = 0x7f;
  42   memset(PicoPicohw.xpcm_buffer, 0, sizeof(PicoPicohw.xpcm_buffer));
  43 }
  44
  45 PICO_INTERNAL void PicoPicoPCMRerate(void)
  46 {
  47   stepsamples = (PsndRate<<10)/16000;
  48 }
  49
  50 #define XSHIFT 7
  51
  52 #define do_sample() \
  53 { \
  54   sample += quant * quant_mul[srcval] >> XSHIFT; \
  55   quant = (quant * TableQuant[srcval&7]) >> ADPCMSHIFT; \
  56   Limit(quant, 0x6000, 0x7f); \
  57   Limit(sample, 32767/2, -32768/2); \
  58 }
  59
  60 PICO_INTERNAL void PicoPicoPCMUpdate(short *buffer, int length, int stereo)
  61 {
  62   unsigned char *src = PicoPicohw.xpcm_buffer;
  63   unsigned char *lim = PicoPicohw.xpcm_ptr;
  64   int srcval, needsamples = 0;
  65
  66   if (src == lim) goto end;
  67
  68   for (; length > 0 && src < lim; src++)
  69   {
  70     srcval = *src >> 4;
  71     do_sample();
  72
  73     for (needsamples += stepsamples; needsamples > (1<<10) && length > 0; needsamples -= (1<<10), length--) {
  74       *buffer++ += sample;
  75       if (stereo) { buffer[0] = buffer[-1]; buffer++; }
  76     }
  77
  78     srcval = *src & 0xf;
  79     do_sample();
  80
  81     for (needsamples += stepsamples; needsamples > (1<<10) && length > 0; needsamples -= (1<<10), length--) {
  82       *buffer++ += sample;
  83       if (stereo) { buffer[0] = buffer[-1]; buffer++; }
  84     }
  85
  86     // lame normalization stuff, needed due to wrong adpcm algo
  87     sgn += (sample < 0) ? -1 : 1;
  88     if (sgn < -16 || sgn > 16) sample -= sample >> 5;
  89   }
  90
  91   if (src < lim) {
  92     int di = lim - src;
  93     memmove(PicoPicohw.xpcm_buffer, src, di);
  94     PicoPicohw.xpcm_ptr = PicoPicohw.xpcm_buffer + di;
  95     elprintf(EL_STATUS, "xpcm update: over %i", di);
  96     // adjust fifo
  97     PicoPicohw.fifo_bytes = di;
  98     return;
  99   }
 100
 101   elprintf(EL_STATUS, "xpcm update: under %i", length);
 102   PicoPicohw.xpcm_ptr = PicoPicohw.xpcm_buffer;
 103
 104 end:
 105   if (stereo)
 106     // still must expand SN76496 to stereo
 107     for (; length > 0; buffer+=2, length--)
 108       buffer[1] = buffer[0];
 109
 110   sample = sgn = 0;
 111   quant = 0x7f;
 112 }
 113