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 //static 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(int xpcm_rate)
  46 {
  47   stepsamples = (PsndRate<<10)/xpcm_rate;
  48 }
  49
  50 #define XSHIFT 6
  51
  52 #define do_sample() \
  53 { \
  54   int delta = quant * quant_mul[srcval] >> XSHIFT; \
  55   sample += delta - (delta >> 2); /* 3/4 */ \
  56   quant = (quant * TableQuant[srcval&7]) >> ADPCMSHIFT; \
  57   Limit(quant, 0x6000, 0x7f); \
  58   Limit(sample, 32767*3/4, -32768*3/4); \
  59 }
  60
  61 PICO_INTERNAL void PicoPicoPCMUpdate(short *buffer, int length, int stereo)
  62 {
  63   unsigned char *src = PicoPicohw.xpcm_buffer;
  64   unsigned char *lim = PicoPicohw.xpcm_ptr;
  65   int srcval, needsamples = 0;
  66
  67   if (src == lim) goto end;
  68
  69   for (; length > 0 && src < lim; src++)
  70   {
  71     srcval = *src >> 4;
  72     do_sample();
  73
  74     for (needsamples += stepsamples; needsamples > (1<<10) && length > 0; needsamples -= (1<<10), length--) {
  75       *buffer++ += sample;
  76       if (stereo) { buffer[0] = buffer[-1]; buffer++; }
  77     }
  78
  79     srcval = *src & 0xf;
  80     do_sample();
  81
  82     for (needsamples += stepsamples; needsamples > (1<<10) && length > 0; needsamples -= (1<<10), length--) {
  83       *buffer++ += sample;
  84       if (stereo) { buffer[0] = buffer[-1]; buffer++; }
  85     }
  86
  87     // lame normalization stuff, needed due to wrong adpcm algo
  88     sgn += (sample < 0) ? -1 : 1;
  89     if (sgn < -16 || sgn > 16) sample -= sample >> 5;
  90   }
  91
  92   if (src < lim) {
  93     int di = lim - src;
  94     memmove(PicoPicohw.xpcm_buffer, src, di);
  95     PicoPicohw.xpcm_ptr = PicoPicohw.xpcm_buffer + di;
  96     elprintf(EL_PICOHW, "xpcm update: over %i", di);
  97     // adjust fifo
  98     PicoPicohw.fifo_bytes = di;
  99     return;
 100   }
 101
 102   elprintf(EL_PICOHW, "xpcm update: under %i", length);
 103   PicoPicohw.xpcm_ptr = PicoPicohw.xpcm_buffer;
 104
 105 end:
 106   if (stereo)
 107     // still must expand SN76496 to stereo
 108     for (; length > 0; buffer+=2, length--)
 109       buffer[1] = buffer[0];
 110
 111   sample = sgn = 0;
 112   quant = 0x7f;
 113 }
 114