PASDK-218:CB updates for THD 192 kHz
[processor-sdk/performance-audio-sr.git] / pasdk / common / aspDecOpCircBuf_common.h
2 /*
3 Copyright (c) 2017, Texas Instruments Incorporated - http://www.ti.com/
4 All rights reserved.
6 * Redistribution and use in source and binary forms, with or without 
7 * modification, are permitted provided that the following conditions
8 * are met:
9 *
10 * Redistributions of source code must retain the above copyright
11 * notice, this list of conditions and the following disclaimer.
12 *
13 * Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
14 * notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
15 * documentation and/or other materials provided with the
16 * distribution.
17 *
18 * Neither the name of Texas Instruments Incorporated nor the names of
19 * its contributors may be used to endorse or promote products derived
20 * from this software without specific prior written permission.
21 *
22 * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
23 * "AS IS" AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
24 * LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR
25 * A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT
26 * OWNER OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
27 * SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT
28 * LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
29 * DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
30 * THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
31 * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE
32 * OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
33 *
34 */
36 #ifndef _ASP_DECOP_CB_COMMON_H_
37 #define _ASP_DECOP_CB_COMMON_H_
39 #include <xdc/std.h>
40 #include <ti/ipc/GateMP.h>
41 #include "paftyp.h"
42 #include "pafdec.h"
44 #include "dbgBenchmark.h" // PCM high-sampling rate + SRC + CAR benchmarking
46 //#define CB_RW_OP_CAP_PP // debug
47 #ifdef CB_RW_OP_CAP_PP
48 #define CB_OP_NONE        0
49 #define CB_OP_W           1     // ARM write
50 #define CB_OP_R           2     // DSP read
51 #define CB_OP_COUNT_MAX   10000
52 #endif
54 // CB control
55 #define ASP_DECODE_CB_GATE_NAME                 ( "AspDecOpCbGate" ) // name of GateMP used for circular buffer shared memory protection
56 #define ASP_DECODE_CB_GATE_REGION_ID            ( 0 )                // IPC shared region ID used for CB gate allocation   
58 // error return codes
59 #define ASP_DECOP_CB_SOK                        ( 0 )                                       // ok
60 #define ASP_DECOP_CB_CTL_INIT_INV_GATE          ( ASP_DECOP_CB_SOK-1 )                      // error: invalid gate handle
61 #define ASP_DECOP_CB_RESET_INV_SOURCE_SEL       ( ASP_DECOP_CB_CTL_INIT_INV_GATE - 1 )      // error: invalid source selection on init
62 #define ASP_DECOP_CB_ERR_START                  ( ASP_DECOP_CB_RESET_INV_SOURCE_SEL )       // start error return ID for master & slave error return definitions
64 #define ASP_DECOP_CB_MAX_NUM_AF                 ( 30 )      // decoder output circular buffer maximum number audio frames
66 #define ASP_DECOP_CB_MAX_NUM_PCM_CH             ( 16 )      // decoder output circular buffer maximum number audio PCM channels
67 #define ASP_DECOP_CB_MAX_NUM_PCM_FRAMES         ( 15 )      // decoder output circular buffer maximum number PCM frames //Qin - Increased to prevent cb overflow for ddp.
68 #define ASP_DECOP_CB_MAX_PCM_FRAME_LEN          ( 6*256 )   // decoder output circular buffer maximum PCM frame length
70 #define ASP_DECOP_CB_MAX_NUM_PCM_CH_DDP         ( 16 )      // decoder output circular buffer maximum number audio PCM channels for DDP
71 #define ASP_DECOP_CB_MAX_PCM_FRAME_LEN_48kDDP   ( 6*256 )   // decoder output circular buffer maximum PCM frame length at 48kHz sampling rate
73 #define ASP_DECOP_CB_MAX_NUM_PCM_CH_MAT         ( 32 )      // decoder output circular buffer maximum number audio PCM channels for MAT
74 #define ASP_DECOP_CB_MAX_PCM_FRAME_LEN_48kMAT   ( 4*256 )   // decoder output circular buffer maximum PCM frame length at 48kHz sampling rate
76 // (***) !!! REVISIT!!! FL: THD 192 kHz "fudge factor" for CB PCM buffer size.
77 // Using this factor in PCM buffer size definition, buffer large enough to execute 192 kHz w/o CB OVR/UND.
78 // Need to define CB size in different terms than existing macros.
79 #define THD_HSR_FUDGE_FACTOR                    ( 488640 )  
80 #define ASP_DECOP_CB_PCM_BUF_SZ                 ( ASP_DECOP_CB_MAX_NUM_PCM_CH * ASP_DECOP_CB_MAX_NUM_PCM_FRAMES * ASP_DECOP_CB_MAX_PCM_FRAME_LEN + THD_HSR_FUDGE_FACTOR)
81 // FL: unused
82 //#define ASP_DECOP_CB_PCM_BUF_SZ_32CH48kMAT      ( ASP_DECOP_CB_MAX_NUM_PCM_CH_MAT * ASP_DECOP_CB_MAX_NUM_PCM_FRAMES * ASP_DECOP_CB_MAX_PCM_FRAME_LEN_48kMAT )
84 #define ASP_DECOP_CB_MAX_NUM_AF_PCM             ( 4 )
85 #if (ASP_DECOP_CB_MAX_NUM_AF_PCM > ASP_DECOP_CB_MAX_NUM_AF)
86     #error "CB Max AF PCM error"
87 #endif
88 #define ASP_DECOP_CB_INIT_WRTIDX_PCM            ( 0 )
89 #define ASP_DECOP_CB_INIT_RDIDX_PCM             ( 0 )
90 //#define ASP_DECOP_CB_INIT_LAG_PCM               ( 2 )
91 #define ASP_DECOP_CB_TARGET_ND_SAMPS_48kPCM     ( (4+1) * 256 ) // PCM target Nominal Delay in number of samples, fs=48 kHz
93 #define ASP_DECOP_CB_MAX_NUM_AF_DDP             ( 2 )
94 #if (ASP_DECOP_CB_MAX_NUM_AF_DDP > ASP_DECOP_CB_MAX_NUM_AF)
95     #error "CB Max AF DDP error"
96 #endif
97 #define ASP_DECOP_CB_INIT_WRTIDX_DDP            ( 0 )
98 #define ASP_DECOP_CB_INIT_RDIDX_DDP             ( 0 )
99 //#define ASP_DECOP_CB_INIT_LAG_DDP               ( 1 )
100 #define ASP_DECOP_CB_TARGET_ND_SAMPS_DDP        ( (6+6) * 256 ) // DDP target Nominal Delay in number of samples
102 #define ASP_DECOP_CB_MAX_NUM_AF_THD             ( 30 ) //( 15 )
103 #if (ASP_DECOP_CB_MAX_NUM_AF_THD > ASP_DECOP_CB_MAX_NUM_AF)
104     #error "CB Max AF THD error"
105 #endif
106 #define ASP_DECOP_CB_INIT_WRTIDX_THD            ( 0 )
107 #define ASP_DECOP_CB_INIT_RDIDX_THD             ( 0 )
108 //#define ASP_DECOP_CB_INIT_LAG_THD               ( 5 ) // 5*20ms = 100 ms, For the worst case of 100 ms
109 #define ASP_DECOP_CB_TARGET_ND_SAMPS_48kTHD     ( 3600 ) //( 3504 ) //( 2224 ) // THD target Nominal Delay in number of samples, fs=48 kHz
110 #define ASP_DECOP_CB_TARGET_ND_SAMPS_96kTHD     ( 2*ASP_DECOP_CB_TARGET_ND_SAMPS_48kTHD ) // THD target Nominal Delay in number of samples, fs=96 kHz
111 #define ASP_DECOP_CB_TARGET_ND_SAMPS_192kTHD    ( 4*ASP_DECOP_CB_TARGET_ND_SAMPS_48kTHD ) // THD target Nominal Delay in number of samples, fs=192 kHz
113 //#define DEF_SOURCE_SEL                          ( PAF_SOURCE_PCM )          // default source select
114 //#define DEF_DEC_OP_FRAME_LEN                    ( PAF_SYS_FRAMELENGTH )     // default decoder output frame length
115 //#define DEF_STR_FRAME_LEN                       ( PAF_SYS_FRAMELENGTH )     // default stream frame length
118 // Decoder output circular buffer
119 typedef struct PAF_AST_DecOpCircBuf 
121     PAF_AudioFrame *afCb;           // audio frame CB
122     PAF_AudioData *pcmBuf;          // PCM buffer, contains PCM data associated with audio frames
123     UInt8 *metaBuf;                 // metadata buffer, contains metadata associated with audio frames
124     Int8 sourceSel;                 // selected source
125     Int8 primedFlag;                // flag indicated whether CB is primed: FALSE - CB not primed, TRUE - CB primed
126     Int16 targetNDSamps;            // target CB Nominal Delay number of samples
127     Int16 deltaSamps;               // number of 256 (N) sample output frames to block reader
128     Int8 afRdIdx;                   // audio frame CB read index
129     Int8 afWrtIdx;                  // audio frame CB write index
130     //Int8 afLagIdx;                  // audio frame CB Lag idx,
131     //Int8 afInitialLag;              // Initial delay/lag between CB write and read
132     Int16 pcmRdIdx;                 // pcm buffer read index
133     Int8 prvMdRdIdx;                // private metadata read index
134     Int8 numAfCb;                   // current number frames in CB
135     Int8 maxNumAfCb;                // maximum number of audio frames in CB
136     Int32 numPcmSampsPerCh;         // current number of PCM samples per channel in CB
137     Int32 maxNumPcmSampsPerCh;      // max number of PCM samples per channel in CB
138     Int16 decOpFrameLen;            // selected decoder output frame length (input transaction size)
139     Int16 strFrameLen;              // stream frame length (output transaction size)
140     Int8 writerActiveFlag;          // flag indicates whether CB writer is active: FALSE - writer not active, TRUE - writer active
141     Int8 readerActiveFlag;          // flag indicates whether CB reader is active: FALSE - reader not active, TRUE - reader active
142     Int8 drainFlag;                 // flag indicates whether reader should drain (empty) remaining frames in CB: FALSE - reader should not drain, TRUE - reader should drain
143     Int32 readAfWriterInactiveCnt;  // count of read audio frames with inactive writer & not draining
144     Int32 readAfNdCnt;              // count of read audio frames for nominal delay 
145     Int32 wrtAfReaderInactiveCnt;   // count of write audio frames with inactive reader
146     Int32 wrtAfZeroSampsCnt;        // count of write audio frames with zero samples
147     Int32 errAfUndCnt;              // read error AF underflow count
148     Int32 errAfOvrCnt;              // write error AF overflow count
149     Int32 errPcmUndCnt;             // read error PCM underflow count
150     Int32 errPcmOvrCnt;             // write error PCM overflow count
151     PAF_AudioData *pcmBufEnd;       // PCM buffer, contains PCM data associated with audio frames end
152     UInt8 *metaBufEnd;              // metadata buffer, contains metadata associated with audio frames end
153     Int8 maxAFChanNum;              // maximum number of audio data channels in audio frame
154     Int16 maxAFSampCount;           // maximum number of sample counts in audio frame
155     PAF_AudioFrame lastAf;          // used to store the last valid read out audio frame info to generate mute frame
156 #ifdef CB_RW_OP_CAP_PP // debug
157     UInt32 *cb_samples_op;          // should be in shared memory, preferred NON cache
158     UInt8 *cb_op_owner;             // should be in shared memory, preferred NON cache
159     UInt8 *cb_afRdIdx;              // should be in shared memory, preferred NON cache
160     UInt8 *cb_afWrtIdx;             // should be in shared memory, preferred NON cache
161     UInt8 *cb_numAfCb;              // should be in shared memory, preferred NON cache
162     UInt32 cb_opCnt;                // range (0 - CB_OP_COUNT_MAX)
163 #endif
164 } PAF_AST_DecOpCircBuf;
166 // Decoder output circular buffer statistics
167 typedef struct PAF_AST_DecOpCircBufStats
169     Int32 readAfWriterInactiveCnt;  // count of read audio frames with inactive writer & not draining
170     Int32 readAfNdCnt;              // count of read audio frames for nominal delay
171     Int32 wrtAfReaderInactiveCnt;   // count of write audio frames with inactive reader
172     Int32 wrtAfZeroSampsCnt;        // count of write audio frames with zero samples
173     Int32 errAfUndCnt;              // read error AF underflow count
174     Int32 errAfOvrCnt;              // write error AF overflow count
175     Int32 errPcmUndCnt;             // read error PCM underflow count
176     Int32 errPcmOvrCnt;             // write error PCM overflow count
177 } PAF_AST_DecOpCircBufStats;
179 // Decoder output circular buffer control
180 typedef struct PAF_AST_DecOpCircBufCtl
182     GateMP_Handle gateHandle;           // circular buffer gate handle
183     Int8 numDecOpCb;                    // number of circular buffers
184     PAF_AST_DecOpCircBuf **pXDecOpCb;   // address of decoder output circular buffer base pointer
185 } PAF_AST_DecOpCircBufCtl;
187 // Initialize circular buffer control
188 Int cbCtlInit(
189     PAF_AST_DecOpCircBufCtl *pCbCtl,    // decoder output circular buffer control
190     Int8 numDecOpCb,                    // number of circular buffers
191     PAF_AST_DecOpCircBuf **pXDecOpCb    // address of decoder output circular buffer base pointer
192 );
194 // Reset circular buffer
195 Int cbReset(
196     PAF_AST_DecOpCircBufCtl *pCbCtl,
197     Int8 cbIdx
198 );
200 // Get circular buffer statistics
201 Int cbGetStats(
202     PAF_AST_DecOpCircBufCtl *pCbCtl,    // decoder output circular buffer control
203     Int8 cbIdx,                         // decoder output circular buffer index
204     PAF_AST_DecOpCircBufStats *pCbStats // decoder output circular buffer statistics
205     
206 );
208 // Output log of circular buffer control variables (debug)
209 Int cbLog(
210     PAF_AST_DecOpCircBufCtl *pCbCtl,
211     Int8 cbIdx, 
212     Int8 fullLog, 
213     char *locInfo
214 );
217 #endif /* _ASP_DECOP_CB_COMMON_H_ */