Fix stack corruption with high rate SILK encoding added by the recent CBR changes...
[opus.git] / silk / float / residual_energy_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 "main_FLP.h"
33
34 #define MAX_ITERATIONS_RESIDUAL_NRG         10
35 #define REGULARIZATION_FACTOR               1e-8f
36
37 /* Residual energy: nrg = wxx - 2 * wXx * c + c' * wXX * c */
38 silk_float silk_residual_energy_covar_FLP(           /* O    Weighted residual energy                */
39     const silk_float                 *c,                 /* I    Filter coefficients                     */
40           silk_float                 *wXX,               /* I/O  Weighted correlation matrix, reg. out   */
41     const silk_float                 *wXx,               /* I    Weighted correlation vector             */
42     const silk_float                 wxx,                /* I    Weighted correlation value              */
43     const opus_int                   D                   /* I    Dimension                               */
44 )
45 {
46     opus_int   i, j, k;
47     silk_float tmp, nrg = 0.0f, regularization;
48
49     /* Safety checks */
50     silk_assert( D >= 0 );
51
52     regularization = REGULARIZATION_FACTOR * ( wXX[ 0 ] + wXX[ D * D - 1 ] );
53     for( k = 0; k < MAX_ITERATIONS_RESIDUAL_NRG; k++ ) {
54         nrg = wxx;
55
56         tmp = 0.0f;
57         for( i = 0; i < D; i++ ) {
58             tmp += wXx[ i ] * c[ i ];
59         }
60         nrg -= 2.0f * tmp;
61
62         /* compute c' * wXX * c, assuming wXX is symmetric */
63         for( i = 0; i < D; i++ ) {
64             tmp = 0.0f;
65             for( j = i + 1; j < D; j++ ) {
66                 tmp += matrix_c_ptr( wXX, i, j, D ) * c[ j ];
67             }
68             nrg += c[ i ] * ( 2.0f * tmp + matrix_c_ptr( wXX, i, i, D ) * c[ i ] );
69         }
70         if( nrg > 0 ) {
71             break;
72         } else {
73             /* Add white noise */
74             for( i = 0; i < D; i++ ) {
75                 matrix_c_ptr( wXX, i, i, D ) +=  regularization;
76             }
77             /* Increase noise for next run */
78             regularization *= 2.0f;
79         }
80     }
81     if( k == MAX_ITERATIONS_RESIDUAL_NRG ) {
82         silk_assert( nrg == 0 );
83         nrg = 1.0f;
84     }
85
86     return nrg;
87 }
88
89 /* Calculates residual energies of input subframes where all subframes have LPC_order   */
90 /* of preceeding samples                                                                */
91 void silk_residual_energy_FLP(
92           silk_float nrgs[ MAX_NB_SUBFR ],       /* O    Residual energy per subframe    */
93     const silk_float x[],                        /* I    Input signal                    */
94           silk_float a[ 2 ][ MAX_LPC_ORDER ],    /* I    AR coefs for each frame half    */
95     const silk_float gains[],                    /* I    Quantization gains              */
96     const opus_int   subfr_length,               /* I    Subframe length                 */
97     const opus_int   nb_subfr,                   /* I    number of subframes             */
98     const opus_int   LPC_order                   /* I    LPC order                       */
99 )
100 {
101     opus_int     shift;
102     silk_float   *LPC_res_ptr, LPC_res[ ( MAX_FRAME_LENGTH + MAX_NB_SUBFR * MAX_LPC_ORDER ) / 2 ];
103
104     LPC_res_ptr = LPC_res + LPC_order;
105     shift = LPC_order + subfr_length;
106
107     /* Filter input to create the LPC residual for each frame half, and measure subframe energies */
108     silk_LPC_analysis_filter_FLP( LPC_res, a[ 0 ], x + 0 * shift, 2 * shift, LPC_order );
109     nrgs[ 0 ] = ( silk_float )( gains[ 0 ] * gains[ 0 ] * silk_energy_FLP( LPC_res_ptr + 0 * shift, subfr_length ) );
110     nrgs[ 1 ] = ( silk_float )( gains[ 1 ] * gains[ 1 ] * silk_energy_FLP( LPC_res_ptr + 1 * shift, subfr_length ) );
111
112     if( nb_subfr == MAX_NB_SUBFR ) {
113         silk_LPC_analysis_filter_FLP( LPC_res, a[ 1 ], x + 2 * shift, 2 * shift, LPC_order );
114         nrgs[ 2 ] = ( silk_float )( gains[ 2 ] * gains[ 2 ] * silk_energy_FLP( LPC_res_ptr + 0 * shift, subfr_length ) );
115         nrgs[ 3 ] = ( silk_float )( gains[ 3 ] * gains[ 3 ] * silk_energy_FLP( LPC_res_ptr + 1 * shift, subfr_length ) );
116     }
117 }