Including config.h (fixes the fixed-point)
[opus.git] / silk / SKP_Silk_resampler_private_down_FIR.c
1 /***********************************************************************\r
2 Copyright (c) 2006-2011, Skype Limited. All rights reserved. \r
3 Redistribution and use in source and binary forms, with or without \r
4 modification, (subject to the limitations in the disclaimer below) \r
5 are permitted provided that the following conditions are met:\r
6 - Redistributions of source code must retain the above copyright notice,\r
7 this list of conditions and the following disclaimer.\r
8 - Redistributions in binary form must reproduce the above copyright \r
9 notice, this list of conditions and the following disclaimer in the \r
10 documentation and/or other materials provided with the distribution.\r
11 - Neither the name of Skype Limited, nor the names of specific \r
12 contributors, may be used to endorse or promote products derived from \r
13 this software without specific prior written permission.\r
14 NO EXPRESS OR IMPLIED LICENSES TO ANY PARTY'S PATENT RIGHTS ARE GRANTED \r
15 BY THIS LICENSE. THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND \r
16 CONTRIBUTORS ''AS IS'' AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING,\r
17 BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND \r
18 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE \r
19 COPYRIGHT OWNER OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, \r
20 INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT\r
21 NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF \r
22 USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON \r
23 ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT \r
24 (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE \r
25 OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.\r
26 ***********************************************************************/\r
27 \r
28 /*                                                                                                                                              *\r
29  * File Name:   SKP_Silk_resampler_private_down_FIR.c                 *\r
30  *                                                                                                                                              *\r
31  * Description: Hybrid IIR/FIR polyphase implementation of resampling   *\r
32  *                                                                      *\r
33  * Copyright 2010 (c), Skype Limited                                    *\r
34  * All rights reserved.                                                                                                 *\r
35  *                                                                      */\r
36 \r
37 #include "SKP_Silk_SigProc_FIX.h"\r
38 #include "SKP_Silk_resampler_private.h"\r
39 SKP_INLINE SKP_int16 *SKP_Silk_resampler_private_down_FIR_INTERPOL0(\r
40         SKP_int16 *out, SKP_int32 *buf2, const SKP_int16 *FIR_Coefs, SKP_int32 max_index_Q16, SKP_int32 index_increment_Q16){\r
41         \r
42         SKP_int32 index_Q16, res_Q6;\r
43         SKP_int32 *buf_ptr;\r
44         for( index_Q16 = 0; index_Q16 < max_index_Q16; index_Q16 += index_increment_Q16 ) {\r
45                 /* Integer part gives pointer to buffered input */\r
46                 buf_ptr = buf2 + SKP_RSHIFT( index_Q16, 16 );\r
47 \r
48                 /* Inner product */\r
49                 res_Q6 = SKP_SMULWB(         SKP_ADD32( buf_ptr[ 0 ], buf_ptr[ 15 ] ), FIR_Coefs[ 0 ] );\r
50                 res_Q6 = SKP_SMLAWB( res_Q6, SKP_ADD32( buf_ptr[ 1 ], buf_ptr[ 14 ] ), FIR_Coefs[ 1 ] );\r
51                 res_Q6 = SKP_SMLAWB( res_Q6, SKP_ADD32( buf_ptr[ 2 ], buf_ptr[ 13 ] ), FIR_Coefs[ 2 ] );\r
52                 res_Q6 = SKP_SMLAWB( res_Q6, SKP_ADD32( buf_ptr[ 3 ], buf_ptr[ 12 ] ), FIR_Coefs[ 3 ] );\r
53                 res_Q6 = SKP_SMLAWB( res_Q6, SKP_ADD32( buf_ptr[ 4 ], buf_ptr[ 11 ] ), FIR_Coefs[ 4 ] );\r
54                 res_Q6 = SKP_SMLAWB( res_Q6, SKP_ADD32( buf_ptr[ 5 ], buf_ptr[ 10 ] ), FIR_Coefs[ 5 ] );\r
55                 res_Q6 = SKP_SMLAWB( res_Q6, SKP_ADD32( buf_ptr[ 6 ], buf_ptr[  9 ] ), FIR_Coefs[ 6 ] );\r
56                 res_Q6 = SKP_SMLAWB( res_Q6, SKP_ADD32( buf_ptr[ 7 ], buf_ptr[  8 ] ), FIR_Coefs[ 7 ] );\r
57 \r
58                             /* Scale down, saturate and store in output array */\r
59                 *out++ = (SKP_int16)SKP_SAT16( SKP_RSHIFT_ROUND( res_Q6, 6 ) );\r
60         }\r
61         return out;\r
62 }\r
63 \r
64 SKP_INLINE SKP_int16 *SKP_Silk_resampler_private_down_FIR_INTERPOL1(\r
65         SKP_int16 *out, SKP_int32 *buf2, const SKP_int16 *FIR_Coefs, SKP_int32 max_index_Q16, SKP_int32 index_increment_Q16, SKP_int32 FIR_Fracs){\r
66         \r
67         SKP_int32 index_Q16, res_Q6;\r
68         SKP_int32 *buf_ptr;\r
69         SKP_int32 interpol_ind;\r
70         const SKP_int16 *interpol_ptr;\r
71         for( index_Q16 = 0; index_Q16 < max_index_Q16; index_Q16 += index_increment_Q16 ) {\r
72                 /* Integer part gives pointer to buffered input */\r
73                 buf_ptr = buf2 + SKP_RSHIFT( index_Q16, 16 );\r
74 \r
75                 /* Fractional part gives interpolation coefficients */\r
76                 interpol_ind = SKP_SMULWB( index_Q16 & 0xFFFF, FIR_Fracs );\r
77 \r
78                 /* Inner product */\r
79                 interpol_ptr = &FIR_Coefs[ RESAMPLER_DOWN_ORDER_FIR / 2 * interpol_ind ];\r
80                 res_Q6 = SKP_SMULWB(         buf_ptr[ 0 ], interpol_ptr[ 0 ] );\r
81                 res_Q6 = SKP_SMLAWB( res_Q6, buf_ptr[ 1 ], interpol_ptr[ 1 ] );\r
82                 res_Q6 = SKP_SMLAWB( res_Q6, buf_ptr[ 2 ], interpol_ptr[ 2 ] );\r
83                 res_Q6 = SKP_SMLAWB( res_Q6, buf_ptr[ 3 ], interpol_ptr[ 3 ] );\r
84                 res_Q6 = SKP_SMLAWB( res_Q6, buf_ptr[ 4 ], interpol_ptr[ 4 ] );\r
85                 res_Q6 = SKP_SMLAWB( res_Q6, buf_ptr[ 5 ], interpol_ptr[ 5 ] );\r
86                 res_Q6 = SKP_SMLAWB( res_Q6, buf_ptr[ 6 ], interpol_ptr[ 6 ] );\r
87                 res_Q6 = SKP_SMLAWB( res_Q6, buf_ptr[ 7 ], interpol_ptr[ 7 ] );\r
88                 interpol_ptr = &FIR_Coefs[ RESAMPLER_DOWN_ORDER_FIR / 2 * ( FIR_Fracs - 1 - interpol_ind ) ];\r
89                 res_Q6 = SKP_SMLAWB( res_Q6, buf_ptr[ 15 ], interpol_ptr[ 0 ] );\r
90                 res_Q6 = SKP_SMLAWB( res_Q6, buf_ptr[ 14 ], interpol_ptr[ 1 ] );\r
91                 res_Q6 = SKP_SMLAWB( res_Q6, buf_ptr[ 13 ], interpol_ptr[ 2 ] );\r
92                 res_Q6 = SKP_SMLAWB( res_Q6, buf_ptr[ 12 ], interpol_ptr[ 3 ] );\r
93                 res_Q6 = SKP_SMLAWB( res_Q6, buf_ptr[ 11 ], interpol_ptr[ 4 ] );\r
94                 res_Q6 = SKP_SMLAWB( res_Q6, buf_ptr[ 10 ], interpol_ptr[ 5 ] );\r
95                 res_Q6 = SKP_SMLAWB( res_Q6, buf_ptr[  9 ], interpol_ptr[ 6 ] );\r
96                 res_Q6 = SKP_SMLAWB( res_Q6, buf_ptr[  8 ], interpol_ptr[ 7 ] );\r
97 \r
98                 /* Scale down, saturate and store in output array */\r
99                 *out++ = (SKP_int16)SKP_SAT16( SKP_RSHIFT_ROUND( res_Q6, 6 ) );\r
100         }\r
101         return out;\r
102 }\r
103 \r
104 \r
105 /* Resample with a 2x downsampler (optional), a 2nd order AR filter followed by FIR interpolation */\r
106 void SKP_Silk_resampler_private_down_FIR(\r
107         void                            *SS,                /* I/O: Resampler state                                             */\r
108         SKP_int16                                               out[],              /* O:       Output signal                                                   */\r
109         const SKP_int16                                 in[],               /* I:       Input signal                                                    */\r
110         SKP_int32                                           inLen                   /* I:       Number of input samples                                 */\r
111 )\r
112 {\r
113     SKP_Silk_resampler_state_struct *S = (SKP_Silk_resampler_state_struct *)SS;\r
114         SKP_int32 nSamplesIn;\r
115         SKP_int32 max_index_Q16, index_increment_Q16;\r
116         SKP_int16 buf1[ RESAMPLER_MAX_BATCH_SIZE_IN / 2 ];\r
117         SKP_int32 buf2[ RESAMPLER_MAX_BATCH_SIZE_IN + RESAMPLER_DOWN_ORDER_FIR ];\r
118         const SKP_int16 *FIR_Coefs;\r
119 \r
120         /* Copy buffered samples to start of buffer */  \r
121         SKP_memcpy( buf2, S->sFIR, RESAMPLER_DOWN_ORDER_FIR * sizeof( SKP_int32 ) );\r
122 \r
123     FIR_Coefs = &S->Coefs[ 2 ];\r
124 \r
125         /* Iterate over blocks of frameSizeIn input samples */\r
126     index_increment_Q16 = S->invRatio_Q16;\r
127         while( 1 ) {\r
128                 nSamplesIn = SKP_min( inLen, S->batchSize );\r
129 \r
130         if( S->input2x == 1 ) {\r
131             /* Downsample 2x */\r
132             SKP_Silk_resampler_down2( S->sDown2, buf1, in, nSamplesIn );\r
133 \r
134             nSamplesIn = SKP_RSHIFT32( nSamplesIn, 1 );\r
135 \r
136                     /* Second-order AR filter (output in Q8) */\r
137                     SKP_Silk_resampler_private_AR2( S->sIIR, &buf2[ RESAMPLER_DOWN_ORDER_FIR ], buf1, S->Coefs, nSamplesIn );\r
138         } else {\r
139                     /* Second-order AR filter (output in Q8) */\r
140                     SKP_Silk_resampler_private_AR2( S->sIIR, &buf2[ RESAMPLER_DOWN_ORDER_FIR ], in, S->Coefs, nSamplesIn );\r
141         }\r
142 \r
143         max_index_Q16 = SKP_LSHIFT32( nSamplesIn, 16 );\r
144 \r
145                 /* Interpolate filtered signal */\r
146         if( S->FIR_Fracs == 1 ) {\r
147                 out = SKP_Silk_resampler_private_down_FIR_INTERPOL0(out, buf2, FIR_Coefs, max_index_Q16, index_increment_Q16);\r
148         } else {\r
149                 out = SKP_Silk_resampler_private_down_FIR_INTERPOL1(out, buf2, FIR_Coefs, max_index_Q16, index_increment_Q16, S->FIR_Fracs);\r
150         }\r
151         \r
152                 in += nSamplesIn << S->input2x;\r
153                 inLen -= nSamplesIn << S->input2x;\r
154 \r
155                 if( inLen > S->input2x ) {\r
156                         /* More iterations to do; copy last part of filtered signal to beginning of buffer */\r
157                         SKP_memcpy( buf2, &buf2[ nSamplesIn ], RESAMPLER_DOWN_ORDER_FIR * sizeof( SKP_int32 ) );\r
158                 } else {\r
159                         break;\r
160                 }\r
161         }\r
162 \r
163         /* Copy last part of filtered signal to the state for the next call */\r
164         SKP_memcpy( S->sFIR, &buf2[ nSamplesIn ], RESAMPLER_DOWN_ORDER_FIR * sizeof( SKP_int32 ) );\r
165 }\r
166 \r