b340f5592ad103e144b92b8223399508c6d27a11
[opus.git] / src_FLP / SKP_Silk_LPC_analysis_filter_FLP.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 #include <stdlib.h>\r
29 #include "SKP_Silk_main_FLP.h"\r
30 \r
31 /*******************************************/\r
32 /* LPC analysis filter                     */\r
33 /* NB! State is kept internally and the    */\r
34 /* filter always starts with zero state    */\r
35 /* first Order output samples are not set  */\r
36 /*******************************************/\r
37 \r
38 /* 16th order LPC analysis filter, does not write first 16 samples */\r
39 void SKP_Silk_LPC_analysis_filter16_FLP(\r
40           SKP_float                 r_LPC[],            /* O    LPC residual signal                     */\r
41     const SKP_float                 PredCoef[],         /* I    LPC coefficients                        */\r
42     const SKP_float                 s[],                /* I    Input signal                            */\r
43     const SKP_int                   length              /* I    Length of input signal                  */\r
44 )\r
45 {\r
46     SKP_int   ix;\r
47     SKP_float LPC_pred;\r
48     const SKP_float *s_ptr;\r
49 \r
50     for ( ix = 16; ix < length; ix++) {\r
51         s_ptr = &s[ix - 1];\r
52 \r
53         /* short-term prediction */\r
54         LPC_pred = s_ptr[  0 ]  * PredCoef[ 0 ]  + \r
55                    s_ptr[ -1 ]  * PredCoef[ 1 ]  +\r
56                    s_ptr[ -2 ]  * PredCoef[ 2 ]  +\r
57                    s_ptr[ -3 ]  * PredCoef[ 3 ]  +\r
58                    s_ptr[ -4 ]  * PredCoef[ 4 ]  +\r
59                    s_ptr[ -5 ]  * PredCoef[ 5 ]  +\r
60                    s_ptr[ -6 ]  * PredCoef[ 6 ]  +\r
61                    s_ptr[ -7 ]  * PredCoef[ 7 ]  +\r
62                    s_ptr[ -8 ]  * PredCoef[ 8 ]  +\r
63                    s_ptr[ -9 ]  * PredCoef[ 9 ]  +\r
64                    s_ptr[ -10 ] * PredCoef[ 10 ] +\r
65                    s_ptr[ -11 ] * PredCoef[ 11 ] +\r
66                    s_ptr[ -12 ] * PredCoef[ 12 ] +\r
67                    s_ptr[ -13 ] * PredCoef[ 13 ] +\r
68                    s_ptr[ -14 ] * PredCoef[ 14 ] +\r
69                    s_ptr[ -15 ] * PredCoef[ 15 ];\r
70 \r
71         /* prediction error */\r
72         r_LPC[ix] = s_ptr[ 1 ] - LPC_pred;\r
73     }\r
74 }\r
75 \r
76 /* 14th order LPC analysis filter, does not write first 14 samples */\r
77 void SKP_Silk_LPC_analysis_filter14_FLP(\r
78           SKP_float                 r_LPC[],            /* O    LPC residual signal                     */\r
79     const SKP_float                 PredCoef[],         /* I    LPC coefficients                        */\r
80     const SKP_float                 s[],                /* I    Input signal                            */\r
81     const SKP_int                   length              /* I    Length of input signal                  */\r
82 )\r
83 {\r
84     SKP_int   ix;\r
85     SKP_float LPC_pred;\r
86     const SKP_float *s_ptr;\r
87 \r
88     for ( ix = 14; ix < length; ix++) {\r
89         s_ptr = &s[ix - 1];\r
90 \r
91         /* short-term prediction */\r
92         LPC_pred = s_ptr[  0 ]  * PredCoef[ 0 ]  + \r
93                    s_ptr[ -1 ]  * PredCoef[ 1 ]  +\r
94                    s_ptr[ -2 ]  * PredCoef[ 2 ]  +\r
95                    s_ptr[ -3 ]  * PredCoef[ 3 ]  +\r
96                    s_ptr[ -4 ]  * PredCoef[ 4 ]  +\r
97                    s_ptr[ -5 ]  * PredCoef[ 5 ]  +\r
98                    s_ptr[ -6 ]  * PredCoef[ 6 ]  +\r
99                    s_ptr[ -7 ]  * PredCoef[ 7 ]  +\r
100                    s_ptr[ -8 ]  * PredCoef[ 8 ]  +\r
101                    s_ptr[ -9 ]  * PredCoef[ 9 ]  +\r
102                    s_ptr[ -10 ] * PredCoef[ 10 ] +\r
103                    s_ptr[ -11 ] * PredCoef[ 11 ] +\r
104                    s_ptr[ -12 ] * PredCoef[ 12 ] +\r
105                    s_ptr[ -13 ] * PredCoef[ 13 ];\r
106 \r
107         /* prediction error */\r
108         r_LPC[ix] = s_ptr[ 1 ] - LPC_pred;\r
109     }\r
110 }\r
111 \r
112 /* 12th order LPC analysis filter, does not write first 12 samples */\r
113 void SKP_Silk_LPC_analysis_filter12_FLP(\r
114           SKP_float                 r_LPC[],            /* O    LPC residual signal                     */\r
115     const SKP_float                 PredCoef[],         /* I    LPC coefficients                        */\r
116     const SKP_float                 s[],                /* I    Input signal                            */\r
117     const SKP_int                   length              /* I    Length of input signal                  */\r
118 )\r
119 {\r
120     SKP_int   ix;\r
121     SKP_float LPC_pred;\r
122     const SKP_float *s_ptr;\r
123 \r
124     for ( ix = 12; ix < length; ix++) {\r
125         s_ptr = &s[ix - 1];\r
126 \r
127         /* short-term prediction */\r
128         LPC_pred = s_ptr[  0 ]  * PredCoef[ 0 ]  + \r
129                    s_ptr[ -1 ]  * PredCoef[ 1 ]  +\r
130                    s_ptr[ -2 ]  * PredCoef[ 2 ]  +\r
131                    s_ptr[ -3 ]  * PredCoef[ 3 ]  +\r
132                    s_ptr[ -4 ]  * PredCoef[ 4 ]  +\r
133                    s_ptr[ -5 ]  * PredCoef[ 5 ]  +\r
134                    s_ptr[ -6 ]  * PredCoef[ 6 ]  +\r
135                    s_ptr[ -7 ]  * PredCoef[ 7 ]  +\r
136                    s_ptr[ -8 ]  * PredCoef[ 8 ]  +\r
137                    s_ptr[ -9 ]  * PredCoef[ 9 ]  +\r
138                    s_ptr[ -10 ] * PredCoef[ 10 ] +\r
139                    s_ptr[ -11 ] * PredCoef[ 11 ];\r
140 \r
141         /* prediction error */\r
142         r_LPC[ix] = s_ptr[ 1 ] - LPC_pred;\r
143     }\r
144 }\r
145 \r
146 /* 10th order LPC analysis filter, does not write first 10 samples */\r
147 void SKP_Silk_LPC_analysis_filter10_FLP(\r
148           SKP_float                 r_LPC[],            /* O    LPC residual signal                     */\r
149     const SKP_float                 PredCoef[],         /* I    LPC coefficients                        */\r
150     const SKP_float                 s[],                /* I    Input signal                            */\r
151     const SKP_int                   length              /* I    Length of input signal                  */\r
152 )\r
153 {\r
154     SKP_int   ix;\r
155     SKP_float LPC_pred;\r
156     const SKP_float *s_ptr;\r
157 \r
158     for ( ix = 10; ix < length; ix++) {\r
159         s_ptr = &s[ix - 1];\r
160 \r
161         /* short-term prediction */\r
162         LPC_pred = s_ptr[  0 ] * PredCoef[ 0 ]  + \r
163                    s_ptr[ -1 ] * PredCoef[ 1 ]  +\r
164                    s_ptr[ -2 ] * PredCoef[ 2 ]  +\r
165                    s_ptr[ -3 ] * PredCoef[ 3 ]  +\r
166                    s_ptr[ -4 ] * PredCoef[ 4 ]  +\r
167                    s_ptr[ -5 ] * PredCoef[ 5 ]  +\r
168                    s_ptr[ -6 ] * PredCoef[ 6 ]  +\r
169                    s_ptr[ -7 ] * PredCoef[ 7 ]  +\r
170                    s_ptr[ -8 ] * PredCoef[ 8 ]  +\r
171                    s_ptr[ -9 ] * PredCoef[ 9 ];\r
172 \r
173         /* prediction error */\r
174         r_LPC[ix] = s_ptr[ 1 ] - LPC_pred;\r
175     }\r
176 }\r
177 \r
178 /* 8th order LPC analysis filter, does not write first 8 samples */\r
179 void SKP_Silk_LPC_analysis_filter8_FLP(\r
180           SKP_float                 r_LPC[],            /* O    LPC residual signal                     */\r
181     const SKP_float                 PredCoef[],         /* I    LPC coefficients                        */\r
182     const SKP_float                 s[],                /* I    Input signal                            */\r
183     const SKP_int                   length              /* I    Length of input signal                  */\r
184 )\r
185 {\r
186     SKP_int   ix;\r
187     SKP_float LPC_pred;\r
188     const SKP_float *s_ptr;\r
189 \r
190     for ( ix = 8; ix < length; ix++) {\r
191         s_ptr = &s[ix - 1];\r
192 \r
193         /* short-term prediction */\r
194         LPC_pred = s_ptr[  0 ] * PredCoef[ 0 ]  + \r
195                    s_ptr[ -1 ] * PredCoef[ 1 ]  +\r
196                    s_ptr[ -2 ] * PredCoef[ 2 ]  +\r
197                    s_ptr[ -3 ] * PredCoef[ 3 ]  +\r
198                    s_ptr[ -4 ] * PredCoef[ 4 ]  +\r
199                    s_ptr[ -5 ] * PredCoef[ 5 ]  +\r
200                    s_ptr[ -6 ] * PredCoef[ 6 ]  +\r
201                    s_ptr[ -7 ] * PredCoef[ 7 ];\r
202 \r
203         /* prediction error */\r
204         r_LPC[ix] = s_ptr[ 1 ] - LPC_pred;\r
205     }\r
206 }\r
207 \r
208 /* 6th order LPC analysis filter, does not write first 6 samples */\r
209 void SKP_Silk_LPC_analysis_filter6_FLP(\r
210           SKP_float                 r_LPC[],            /* O    LPC residual signal                     */\r
211     const SKP_float                 PredCoef[],         /* I    LPC coefficients                        */\r
212     const SKP_float                 s[],                /* I    Input signal                            */\r
213     const SKP_int                   length              /* I    Length of input signal                  */\r
214 )\r
215 {\r
216     SKP_int   ix;\r
217     SKP_float LPC_pred;\r
218     const SKP_float *s_ptr;\r
219 \r
220     for ( ix = 6; ix < length; ix++) {\r
221         s_ptr = &s[ix - 1];\r
222 \r
223         /* short-term prediction */\r
224         LPC_pred = s_ptr[  0 ] * PredCoef[ 0 ]  + \r
225                    s_ptr[ -1 ] * PredCoef[ 1 ]  +\r
226                    s_ptr[ -2 ] * PredCoef[ 2 ]  +\r
227                    s_ptr[ -3 ] * PredCoef[ 3 ]  +\r
228                    s_ptr[ -4 ] * PredCoef[ 4 ]  +\r
229                    s_ptr[ -5 ] * PredCoef[ 5 ];\r
230 \r
231         /* prediction error */\r
232         r_LPC[ix] = s_ptr[ 1 ] - LPC_pred;\r
233     }\r
234 }\r
235 \r
236 void SKP_Silk_LPC_analysis_filter_FLP(\r
237           SKP_float                 r_LPC[],            /* O    LPC residual signal                     */\r
238     const SKP_float                 PredCoef[],         /* I    LPC coefficients                        */\r
239     const SKP_float                 s[],                /* I    Input signal                            */\r
240     const SKP_int                   length,             /* I    Length of input signal                  */\r
241     const SKP_int                   Order               /* I    LPC order                               */\r
242 )\r
243 {\r
244     SKP_assert( Order <= length );\r
245 \r
246     switch( Order ) {\r
247         case 6:\r
248             SKP_Silk_LPC_analysis_filter6_FLP(  r_LPC, PredCoef, s, length );\r
249         break;\r
250 \r
251         case 8:\r
252             SKP_Silk_LPC_analysis_filter8_FLP(  r_LPC, PredCoef, s, length );\r
253         break;\r
254 \r
255         case 10:\r
256             SKP_Silk_LPC_analysis_filter10_FLP( r_LPC, PredCoef, s, length );\r
257         break;\r
258 \r
259         case 12:\r
260             SKP_Silk_LPC_analysis_filter12_FLP( r_LPC, PredCoef, s, length );\r
261         break;\r
262 \r
263         case 14:\r
264             SKP_Silk_LPC_analysis_filter14_FLP( r_LPC, PredCoef, s, length );\r
265         break;\r
266 \r
267         case 16:\r
268             SKP_Silk_LPC_analysis_filter16_FLP( r_LPC, PredCoef, s, length );\r
269         break;\r
270 \r
271         default:\r
272             SKP_assert( 0 );\r
273         break;\r
274     }\r
275 \r
276     /* Set first LPC Order samples to zero instead of undefined */\r
277     SKP_memset( r_LPC, 0, Order * sizeof( SKP_float ) );\r
278 }\r
279 \r