Reformatting changes with an update to the MSVC project files
[opus.git] / silk / float / burg_modified_FLP.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 "SigProc_FLP.h"
33
34 #define MAX_FRAME_SIZE              384 /* subfr_length * nb_subfr = ( 0.005 * 16000 + 16 ) * 4 = 384*/
35 #define MAX_NB_SUBFR                4
36
37 /* Compute reflection coefficients from input signal */
38 silk_float silk_burg_modified_FLP(          /* O    returns residual energy                                     */
39     silk_float          A[],                /* O    prediction coefficients (length order)                      */
40     const silk_float    x[],                /* I    input signal, length: nb_subfr*(D+L_sub)                    */
41     const opus_int      subfr_length,       /* I    input signal subframe length (incl. D preceeding samples)   */
42     const opus_int      nb_subfr,           /* I    number of subframes stacked in x                            */
43     const silk_float    WhiteNoiseFrac,     /* I    fraction added to zero-lag autocorrelation                  */
44     const opus_int      D                   /* I    order                                                       */
45 )
46 {
47     opus_int         k, n, s;
48     double          C0, num, nrg_f, nrg_b, rc, Atmp, tmp1, tmp2;
49     const silk_float *x_ptr;
50     double          C_first_row[ SILK_MAX_ORDER_LPC ], C_last_row[ SILK_MAX_ORDER_LPC ];
51     double          CAf[ SILK_MAX_ORDER_LPC + 1 ], CAb[ SILK_MAX_ORDER_LPC + 1 ];
52     double          Af[ SILK_MAX_ORDER_LPC ];
53
54     silk_assert( subfr_length * nb_subfr <= MAX_FRAME_SIZE );
55     silk_assert( nb_subfr <= MAX_NB_SUBFR );
56
57     /* Compute autocorrelations, added over subframes */
58     C0 = silk_energy_FLP( x, nb_subfr * subfr_length );
59     silk_memset( C_first_row, 0, SILK_MAX_ORDER_LPC * sizeof( double ) );
60     for( s = 0; s < nb_subfr; s++ ) {
61         x_ptr = x + s * subfr_length;
62         for( n = 1; n < D + 1; n++ ) {
63             C_first_row[ n - 1 ] += silk_inner_product_FLP( x_ptr, x_ptr + n, subfr_length - n );
64         }
65     }
66     silk_memcpy( C_last_row, C_first_row, SILK_MAX_ORDER_LPC * sizeof( double ) );
67
68     /* Initialize */
69     CAb[ 0 ] = CAf[ 0 ] = C0 + WhiteNoiseFrac * C0 + 1e-9f;
70
71     for( n = 0; n < D; n++ ) {
72         /* Update first row of correlation matrix (without first element) */
73         /* Update last row of correlation matrix (without last element, stored in reversed order) */
74         /* Update C * Af */
75         /* Update C * flipud(Af) (stored in reversed order) */
76         for( s = 0; s < nb_subfr; s++ ) {
77             x_ptr = x + s * subfr_length;
78             tmp1 = x_ptr[ n ];
79             tmp2 = x_ptr[ subfr_length - n - 1 ];
80             for( k = 0; k < n; k++ ) {
81                 C_first_row[ k ] -= x_ptr[ n ] * x_ptr[ n - k - 1 ];
82                 C_last_row[ k ]  -= x_ptr[ subfr_length - n - 1 ] * x_ptr[ subfr_length - n + k ];
83                 Atmp = Af[ k ];
84                 tmp1 += x_ptr[ n - k - 1 ] * Atmp;
85                 tmp2 += x_ptr[ subfr_length - n + k ] * Atmp;
86             }
87             for( k = 0; k <= n; k++ ) {
88                 CAf[ k ] -= tmp1 * x_ptr[ n - k ];
89                 CAb[ k ] -= tmp2 * x_ptr[ subfr_length - n + k - 1 ];
90             }
91         }
92         tmp1 = C_first_row[ n ];
93         tmp2 = C_last_row[ n ];
94         for( k = 0; k < n; k++ ) {
95             Atmp = Af[ k ];
96             tmp1 += C_last_row[ n - k - 1 ]  * Atmp;
97             tmp2 += C_first_row[ n - k - 1 ] * Atmp;
98         }
99         CAf[ n + 1 ] = tmp1;
100         CAb[ n + 1 ] = tmp2;
101
102         /* Calculate nominator and denominator for the next order reflection (parcor) coefficient */
103         num = CAb[ n + 1 ];
104         nrg_b = CAb[ 0 ];
105         nrg_f = CAf[ 0 ];
106         for( k = 0; k < n; k++ ) {
107             Atmp = Af[ k ];
108             num   += CAb[ n - k ] * Atmp;
109             nrg_b += CAb[ k + 1 ] * Atmp;
110             nrg_f += CAf[ k + 1 ] * Atmp;
111         }
112         silk_assert( nrg_f > 0.0 );
113         silk_assert( nrg_b > 0.0 );
114
115         /* Calculate the next order reflection (parcor) coefficient */
116         rc = -2.0 * num / ( nrg_f + nrg_b );
117         silk_assert( rc > -1.0 && rc < 1.0 );
118
119         /* Update the AR coefficients */
120         for( k = 0; k < (n + 1) >> 1; k++ ) {
121             tmp1 = Af[ k ];
122             tmp2 = Af[ n - k - 1 ];
123             Af[ k ]         = tmp1 + rc * tmp2;
124             Af[ n - k - 1 ] = tmp2 + rc * tmp1;
125         }
126         Af[ n ] = rc;
127
128         /* Update C * Af and C * Ab */
129         for( k = 0; k <= n + 1; k++ ) {
130             tmp1 = CAf[ k ];
131             CAf[ k ]          += rc * CAb[ n - k + 1 ];
132             CAb[ n - k + 1  ] += rc * tmp1;
133         }
134     }
135
136     /* Return residual energy */
137     nrg_f = CAf[ 0 ];
138     tmp1 = 1.0;
139     for( k = 0; k < D; k++ ) {
140         Atmp = Af[ k ];
141         nrg_f += CAf[ k + 1 ] * Atmp;
142         tmp1  += Atmp * Atmp;
143         A[ k ] = (silk_float)(-Atmp);
144     }
145     nrg_f -= WhiteNoiseFrac * C0 * tmp1;
146
147     return (silk_float)nrg_f;
148 }