Update SILK code using the CELT range coder
[opus.git] / src_SigProc_FIX / SKP_Silk_MA.c
1 /***********************************************************************\r
2 Copyright (c) 2006-2010, 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  * SKP_Silk_MA.c                                                      *\r
30  *                                                                      *\r
31  * Variable order MA filter                                             *\r
32  *                                                                      *\r
33  * Copyright 2006 (c), Skype Limited                                    *\r
34  * Date: 060221                                                         *\r
35  *                                                                      */\r
36 #include "SKP_Silk_SigProc_FIX.h"\r
37 \r
38 /* Variable order MA filter */\r
39 void SKP_Silk_MA(\r
40     const SKP_int16      *in,            /* I:   input signal                                */\r
41     const SKP_int16      *B,             /* I:   MA coefficients, Q13 [order+1]              */\r
42     SKP_int32            *S,             /* I/O: state vector [order]                        */\r
43     SKP_int16            *out,           /* O:   output signal                               */\r
44     const SKP_int32      len,            /* I:   signal length                               */\r
45     const SKP_int32      order           /* I:   filter order                                */\r
46 )\r
47 {\r
48     SKP_int   k, d, in16;\r
49     SKP_int32 out32;\r
50     \r
51     for( k = 0; k < len; k++ ) {\r
52         in16 = in[ k ];\r
53         out32 = SKP_SMLABB( S[ 0 ], in16, B[ 0 ] );\r
54         out32 = SKP_RSHIFT_ROUND( out32, 13 );\r
55         \r
56         for( d = 1; d < order; d++ ) {\r
57             S[ d - 1 ] = SKP_SMLABB( S[ d ], in16, B[ d ] );\r
58         }\r
59         S[ order - 1 ] = SKP_SMULBB( in16, B[ order ] );\r
60 \r
61         /* Limit */\r
62         out[ k ] = (SKP_int16)SKP_SAT16( out32 );\r
63     }\r
64 }\r
65 /* Variable order MA prediction error filter */\r
66 void SKP_Silk_MA_Prediction(\r
67     const SKP_int16      *in,            /* I:   Input signal                                */\r
68     const SKP_int16      *B,             /* I:   MA prediction coefficients, Q12 [order]     */\r
69     SKP_int32            *S,             /* I/O: State vector [order]                        */\r
70     SKP_int16            *out,           /* O:   Output signal                               */\r
71     const SKP_int32      len,            /* I:   Signal length                               */\r
72     const SKP_int32      order           /* I:   Filter order                                */\r
73 )\r
74 {\r
75     SKP_int   k, d, in16;\r
76     SKP_int32 out32;\r
77 \r
78     for( k = 0; k < len; k++ ) {\r
79         in16 = in[ k ];\r
80         out32 = SKP_LSHIFT( in16, 12 ) - S[ 0 ];\r
81         out32 = SKP_RSHIFT_ROUND( out32, 12 );\r
82         \r
83         for( d = 0; d < order - 1; d++ ) {\r
84             S[ d ] = SKP_SMLABB_ovflw( S[ d + 1 ], in16, B[ d ] );\r
85         }\r
86         S[ order - 1 ] = SKP_SMULBB( in16, B[ order - 1 ] );\r
87 \r
88         /* Limit */\r
89         out[ k ] = (SKP_int16)SKP_SAT16( out32 );\r
90     }\r
91 }\r
92 \r
93 void SKP_Silk_MA_Prediction_Q13(\r
94     const SKP_int16      *in,            /* I:   input signal                                */\r
95     const SKP_int16      *B,             /* I:   MA prediction coefficients, Q13 [order]     */\r
96     SKP_int32            *S,             /* I/O: state vector [order]                        */\r
97     SKP_int16            *out,           /* O:   output signal                               */\r
98     SKP_int32            len,            /* I:   signal length                               */\r
99     SKP_int32            order           /* I:   filter order                                */\r
100 )\r
101 {\r
102     SKP_int   k, d, in16;\r
103     SKP_int32 out32;\r
104     for( k = 0; k < len; k++ ) {\r
105         in16 = in[ k ];\r
106         out32 = SKP_LSHIFT( in16, 13 ) - S[ 0 ];\r
107         out32 = SKP_RSHIFT_ROUND( out32, 13 );\r
108         \r
109         for( d = 0; d < order - 1; d++ ) {\r
110             S[ d ] = SKP_SMLABB( S[ d + 1 ], in16, B[ d ] );\r
111         }\r
112         S[ order - 1 ] = SKP_SMULBB( in16, B[ order - 1 ] );\r
113 \r
114         /* Limit */\r
115         out[ k ] = ( SKP_int16 )SKP_SAT16( out32 );\r
116     }\r
117 }\r
118 \r
119 void SKP_Silk_LPC_analysis_filter(\r
120     const SKP_int16      *in,            /* I:   Input signal                                */\r
121     const SKP_int16      *B,             /* I:   MA prediction coefficients, Q12 [order]     */\r
122     SKP_int16            *S,             /* I/O: State vector [order]                        */\r
123     SKP_int16            *out,           /* O:   Output signal                               */\r
124     const SKP_int32      len,            /* I:   Signal length                               */\r
125     const SKP_int32      Order           /* I:   Filter order                                */\r
126 )\r
127 {\r
128     SKP_int   k, j, idx, Order_half = SKP_RSHIFT( Order, 1 );\r
129     SKP_int32 out32_Q12, out32;\r
130     SKP_int16 SA, SB;\r
131     /* Order must be even */\r
132     SKP_assert( 2 * Order_half == Order );\r
133 \r
134     /* S[] values are in Q0 */\r
135     for( k = 0; k < len; k++ ) {\r
136         SA = S[ 0 ];\r
137         out32_Q12 = 0;\r
138         for( j = 0; j < ( Order_half - 1 ); j++ ) {\r
139             idx = SKP_SMULBB( 2, j ) + 1;\r
140             /* Multiply-add two prediction coefficients for each loop */\r
141             SB = S[ idx ];\r
142             S[ idx ] = SA;\r
143             out32_Q12 = SKP_SMLABB( out32_Q12, SA, B[ idx - 1 ] );\r
144             out32_Q12 = SKP_SMLABB( out32_Q12, SB, B[ idx ] );\r
145             SA = S[ idx + 1 ];\r
146             S[ idx + 1 ] = SB;\r
147         }\r
148 \r
149         /* Unrolled loop: epilog */\r
150         SB = S[ Order - 1 ];\r
151         S[ Order - 1 ] = SA;\r
152         out32_Q12 = SKP_SMLABB( out32_Q12, SA, B[ Order - 2 ] );\r
153         out32_Q12 = SKP_SMLABB( out32_Q12, SB, B[ Order - 1 ] );\r
154 \r
155         /* Subtract prediction */\r
156         out32_Q12 = SKP_SUB_SAT32( SKP_LSHIFT( (SKP_int32)in[ k ], 12 ), out32_Q12 );\r
157 \r
158         /* Scale to Q0 */\r
159         out32 = SKP_RSHIFT_ROUND( out32_Q12, 12 );\r
160 \r
161         /* Saturate output */\r
162         out[ k ] = ( SKP_int16 )SKP_SAT16( out32 );\r
163 \r
164         /* Move input line */\r
165         S[ 0 ] = in[ k ];\r
166     }\r
167 }\r