pico/pico/xpcm.c

   1 /*
   2  * PicoDrive
   3  * (C) notaz, 2008
   4  *
   5  * This work is licensed under the terms of MAME license.
   6  * See COPYING file in the top-level directory.
   7  *
   8  * The following ADPCM algorithm was stolen from MAME aica driver.
   9  * I'm quite sure it's not the right one, but it's the
  10  * best sounding of the ones that I tried.
  11  */
  12
  13 #include "../pico_int.h"
  14
  15 #define ADPCMSHIFT      8
  16 #define ADFIX(f)        (int) ((double)f * (double)(1<<ADPCMSHIFT))
  17
  18 /* limitter */
  19 #define Limit(val, max, min) { \
  20         if ( val > max )      val = max; \
  21         else if ( val < min ) val = min; \
  22 }
  23
  24 static const int TableQuant[8] =
  25 {
  26   ADFIX(0.8984375),
  27   ADFIX(0.8984375),
  28   ADFIX(0.8984375),
  29   ADFIX(0.8984375),
  30   ADFIX(1.19921875),
  31   ADFIX(1.59765625),
  32   ADFIX(2.0),
  33   ADFIX(2.3984375)
  34 };
  35
  36 // changed using trial and error..
  37 //static const int quant_mul[16] = { 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, -1, -3, -5, -7, -9, -11, -13, -15 };
  38 static const int quant_mul[16]   = { 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, -1, -1, -3, -5, -7, -9, -11, -13, -15 };
  39
  40 static int sample = 0, quant = 0, sgn = 0;
  41 static int stepsamples = (44100<<10)/16000;
  42
  43
  44 PICO_INTERNAL void PicoPicoPCMReset(void)
  45 {
  46   sample = sgn = 0;
  47   quant = 0x7f;
  48   memset(PicoPicohw.xpcm_buffer, 0, sizeof(PicoPicohw.xpcm_buffer));
  49 }
  50
  51 PICO_INTERNAL void PicoPicoPCMRerate(int xpcm_rate)
  52 {
  53   stepsamples = (PicoIn.sndRate<<10)/xpcm_rate;
  54 }
  55
  56 #define XSHIFT 6
  57
  58 #define do_sample() \
  59 { \
  60   int delta = quant * quant_mul[srcval] >> XSHIFT; \
  61   sample += delta - (delta >> 2); /* 3/4 */ \
  62   quant = (quant * TableQuant[srcval&7]) >> ADPCMSHIFT; \
  63   Limit(quant, 0x6000, 0x7f); \
  64   Limit(sample, 32767*3/4, -32768*3/4); \
  65 }
  66
  67 PICO_INTERNAL void PicoPicoPCMUpdate(short *buffer, int length, int stereo)
  68 {
  69   unsigned char *src = PicoPicohw.xpcm_buffer;
  70   unsigned char *lim = PicoPicohw.xpcm_ptr;
  71   int srcval, needsamples = 0;
  72
  73   if (src == lim) goto end;
  74
  75   for (; length > 0 && src < lim; src++)
  76   {
  77     srcval = *src >> 4;
  78     do_sample();
  79
  80     for (needsamples += stepsamples; needsamples > (1<<10) && length > 0; needsamples -= (1<<10), length--) {
  81       *buffer++ += sample;
  82       if (stereo) { buffer[0] = buffer[-1]; buffer++; }
  83     }
  84
  85     srcval = *src & 0xf;
  86     do_sample();
  87
  88     for (needsamples += stepsamples; needsamples > (1<<10) && length > 0; needsamples -= (1<<10), length--) {
  89       *buffer++ += sample;
  90       if (stereo) { buffer[0] = buffer[-1]; buffer++; }
  91     }
  92
  93     // lame normalization stuff, needed due to wrong adpcm algo
  94     sgn += (sample < 0) ? -1 : 1;
  95     if (sgn < -16 || sgn > 16) sample -= sample >> 5;
  96   }
  97
  98   if (src < lim) {
  99     int di = lim - src;
 100     memmove(PicoPicohw.xpcm_buffer, src, di);
 101     PicoPicohw.xpcm_ptr = PicoPicohw.xpcm_buffer + di;
 102     elprintf(EL_PICOHW, "xpcm update: over %i", di);
 103     // adjust fifo
 104     PicoPicohw.fifo_bytes = di;
 105     return;
 106   }
 107
 108   elprintf(EL_PICOHW, "xpcm update: under %i", length);
 109   PicoPicohw.xpcm_ptr = PicoPicohw.xpcm_buffer;
 110
 111 end:
 112   if (stereo)
 113     // still must expand SN76496 to stereo
 114     for (; length > 0; buffer+=2, length--)
 115       buffer[1] = buffer[0];
 116
 117   sample = sgn = 0;
 118   quant = 0x7f;
 119 }
 120