Removed all the silk_ prefixes in source file names (not symbols)
[opus.git] / silk / fixed / find_LPC_FIX.c
1 /***********************************************************************
2 Copyright (c) 2006-2011, Skype Limited. All rights reserved.
3 Redistribution and use in source and binary forms, with or without
4 modification, (subject to the limitations in the disclaimer below)
5 are permitted provided that the following conditions are met:
6 - Redistributions of source code must retain the above copyright notice,
7 this list of conditions and the following disclaimer.
8 - Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
9 notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
10 documentation and/or other materials provided with the distribution.
11 - Neither the name of Skype Limited, nor the names of specific
12 contributors, may be used to endorse or promote products derived from
13 this software without specific prior written permission.
14 NO EXPRESS OR IMPLIED LICENSES TO ANY PARTY'S PATENT RIGHTS ARE GRANTED
15 BY THIS LICENSE. THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND
16 CONTRIBUTORS ''AS IS'' AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING,
17 BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND
18 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE
19 COPYRIGHT OWNER OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
20 INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
21 NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF
22 USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON
23 ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
24 (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE
25 OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
26 ***********************************************************************/
27
28 #ifdef HAVE_CONFIG_H
29 #include "config.h"
30 #endif
31
32 #include "main_FIX.h"
33 #include "tuning_parameters.h"
34
35 /* Finds LPC vector from correlations, and converts to NLSF */
36 void silk_find_LPC_FIX(
37     opus_int16                       NLSF_Q15[],             /* O    NLSFs                                                           */
38     opus_int8                        *interpIndex,           /* O    NLSF interpolation index, only used for NLSF interpolation      */
39     const opus_int16                 prev_NLSFq_Q15[],       /* I    previous NLSFs, only used for NLSF interpolation                */
40     const opus_int                   useInterpNLSFs,         /* I    Flag                                                            */
41     const opus_int                   firstFrameAfterReset,   /* I    Flag                                                            */
42     const opus_int                   LPC_order,              /* I    LPC order                                                       */
43     const opus_int16                 x[],                    /* I    Input signal                                                    */
44     const opus_int                   subfr_length,           /* I    Input signal subframe length including preceeding samples       */
45     const opus_int                   nb_subfr                /* I:   Number of subframes                                             */
46 )
47 {
48     opus_int     k;
49     opus_int32   a_Q16[ MAX_LPC_ORDER ];
50     opus_int     isInterpLower, shift;
51     opus_int32   res_nrg0, res_nrg1;
52     opus_int     rshift0, rshift1;
53
54     /* Used only for LSF interpolation */
55     opus_int32   a_tmp_Q16[ MAX_LPC_ORDER ], res_nrg_interp, res_nrg, res_tmp_nrg, res_nrg_2nd;
56     opus_int     res_nrg_interp_Q, res_nrg_Q, res_tmp_nrg_Q, res_nrg_2nd_Q;
57     opus_int16   a_tmp_Q12[ MAX_LPC_ORDER ];
58     opus_int16   NLSF0_Q15[ MAX_LPC_ORDER ];
59     opus_int16   LPC_res[ ( MAX_FRAME_LENGTH + MAX_NB_SUBFR * MAX_LPC_ORDER ) / 2 ];
60
61     /* Default: no interpolation */
62     *interpIndex = 4;
63
64     /* Burg AR analysis for the full frame */
65     silk_burg_modified( &res_nrg, &res_nrg_Q, a_Q16, x, subfr_length, nb_subfr, SILK_FIX_CONST( FIND_LPC_COND_FAC, 32 ), LPC_order );
66
67     if( firstFrameAfterReset ) {
68         silk_bwexpander_32( a_Q16, LPC_order, SILK_FIX_CONST( FIND_LPC_CHIRP_FIRST_FRAME, 16 ) );
69     } else {
70         silk_bwexpander_32( a_Q16, LPC_order, SILK_FIX_CONST( FIND_LPC_CHIRP, 16 ) );
71     }
72
73     if( useInterpNLSFs && !firstFrameAfterReset && nb_subfr == MAX_NB_SUBFR ) {
74
75         /* Optimal solution for last 10 ms */
76         silk_burg_modified( &res_tmp_nrg, &res_tmp_nrg_Q, a_tmp_Q16, x + ( MAX_NB_SUBFR >> 1 ) * subfr_length,
77             subfr_length, ( MAX_NB_SUBFR >> 1 ), SILK_FIX_CONST( FIND_LPC_COND_FAC, 32 ), LPC_order );
78
79         silk_bwexpander_32( a_tmp_Q16, LPC_order, SILK_FIX_CONST( FIND_LPC_CHIRP, 16 ) );
80
81         /* subtract residual energy here, as that's easier than adding it to the    */
82         /* residual energy of the first 10 ms in each iteration of the search below */
83         shift = res_tmp_nrg_Q - res_nrg_Q;
84         if( shift >= 0 ) {
85             if( shift < 32 ) {
86                 res_nrg = res_nrg - silk_RSHIFT( res_tmp_nrg, shift );
87             }
88         } else {
89             silk_assert( shift > -32 );
90             res_nrg   = silk_RSHIFT( res_nrg, -shift ) - res_tmp_nrg;
91             res_nrg_Q = res_tmp_nrg_Q;
92         }
93
94         /* Convert to NLSFs */
95         silk_A2NLSF( NLSF_Q15, a_tmp_Q16, LPC_order );
96
97         /* Search over interpolation indices to find the one with lowest residual energy */
98         res_nrg_2nd = silk_int32_MAX;
99         for( k = 3; k >= 0; k-- ) {
100             /* Interpolate NLSFs for first half */
101             silk_interpolate( NLSF0_Q15, prev_NLSFq_Q15, NLSF_Q15, k, LPC_order );
102
103             /* Convert to LPC for residual energy evaluation */
104             silk_NLSF2A( a_tmp_Q12, NLSF0_Q15, LPC_order );
105
106             /* Calculate residual energy with NLSF interpolation */
107             silk_LPC_analysis_filter( LPC_res, x, a_tmp_Q12, 2 * subfr_length, LPC_order );
108
109             silk_sum_sqr_shift( &res_nrg0, &rshift0, LPC_res + LPC_order,                subfr_length - LPC_order );
110             silk_sum_sqr_shift( &res_nrg1, &rshift1, LPC_res + LPC_order + subfr_length, subfr_length - LPC_order );
111
112             /* Add subframe energies from first half frame */
113             shift = rshift0 - rshift1;
114             if( shift >= 0 ) {
115                 res_nrg1         = silk_RSHIFT( res_nrg1, shift );
116                 res_nrg_interp_Q = -rshift0;
117             } else {
118                 res_nrg0         = silk_RSHIFT( res_nrg0, -shift );
119                 res_nrg_interp_Q = -rshift1;
120             }
121             res_nrg_interp = silk_ADD32( res_nrg0, res_nrg1 );
122
123             /* Compare with first half energy without NLSF interpolation, or best interpolated value so far */
124             shift = res_nrg_interp_Q - res_nrg_Q;
125             if( shift >= 0 ) {
126                 if( silk_RSHIFT( res_nrg_interp, shift ) < res_nrg ) {
127                     isInterpLower = silk_TRUE;
128                 } else {
129                     isInterpLower = silk_FALSE;
130                 }
131             } else {
132                 if( -shift < 32 ) {
133                     if( res_nrg_interp < silk_RSHIFT( res_nrg, -shift ) ) {
134                         isInterpLower = silk_TRUE;
135                     } else {
136                         isInterpLower = silk_FALSE;
137                     }
138                 } else {
139                     isInterpLower = silk_FALSE;
140                 }
141             }
142
143             /* Determine whether current interpolated NLSFs are best so far */
144             if( isInterpLower == silk_TRUE ) {
145                 /* Interpolation has lower residual energy */
146                 res_nrg   = res_nrg_interp;
147                 res_nrg_Q = res_nrg_interp_Q;
148                 *interpIndex = (opus_int8)k;
149             }
150             res_nrg_2nd   = res_nrg_interp;
151             res_nrg_2nd_Q = res_nrg_interp_Q;
152         }
153     }
154
155     if( *interpIndex == 4 ) {
156         /* NLSF interpolation is currently inactive, calculate NLSFs from full frame AR coefficients */
157         silk_A2NLSF( NLSF_Q15, a_Q16, LPC_order );
158     }
159
160     silk_assert( *interpIndex == 4 || ( useInterpNLSFs && !firstFrameAfterReset && nb_subfr == MAX_NB_SUBFR ) );
161 }