Squashed commit of the following:
[opus.git] / src_FLP / SKP_Silk_find_LTP_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 "SKP_Silk_main_FLP.h"\r
29 #include "SKP_Silk_tuning_parameters.h"\r
30 \r
31 void SKP_Silk_find_LTP_FLP(\r
32           SKP_float b[ MAX_NB_SUBFR * LTP_ORDER ],          /* O    LTP coefs                               */\r
33           SKP_float WLTP[ MAX_NB_SUBFR * LTP_ORDER * LTP_ORDER ], /* O    Weight for LTP quantization       */\r
34           SKP_float *LTPredCodGain,                         /* O    LTP coding gain                         */\r
35     const SKP_float r_lpc[],                                /* I    LPC residual                            */\r
36     const SKP_int   lag[  MAX_NB_SUBFR ],                   /* I    LTP lags                                */\r
37     const SKP_float Wght[ MAX_NB_SUBFR ],                   /* I    Weights                                 */\r
38     const SKP_int   subfr_length,                           /* I    Subframe length                         */\r
39     const SKP_int   nb_subfr,                               /* I    number of subframes                     */\r
40     const SKP_int   mem_offset                              /* I    Number of samples in LTP memory         */\r
41 )\r
42 {\r
43     SKP_int   i, k;\r
44     SKP_float *b_ptr, temp, *WLTP_ptr;\r
45     SKP_float LPC_res_nrg, LPC_LTP_res_nrg;\r
46     SKP_float d[ MAX_NB_SUBFR ], m, g, delta_b[ LTP_ORDER ];\r
47     SKP_float w[ MAX_NB_SUBFR ], nrg[ MAX_NB_SUBFR ], regu;\r
48     SKP_float Rr[ LTP_ORDER ], rr[ MAX_NB_SUBFR ];\r
49     const SKP_float *r_ptr, *lag_ptr;\r
50 \r
51     b_ptr    = b;\r
52     WLTP_ptr = WLTP;\r
53     r_ptr    = &r_lpc[ mem_offset ];\r
54     for( k = 0; k < nb_subfr; k++ ) {\r
55         lag_ptr = r_ptr - ( lag[ k ] + LTP_ORDER / 2 );\r
56 \r
57         SKP_Silk_corrMatrix_FLP( lag_ptr, subfr_length, LTP_ORDER, WLTP_ptr );\r
58         SKP_Silk_corrVector_FLP( lag_ptr, r_ptr, subfr_length, LTP_ORDER, Rr );\r
59 \r
60         rr[ k ] = ( SKP_float )SKP_Silk_energy_FLP( r_ptr, subfr_length );\r
61         regu = 1.0f + rr[ k ] + \r
62             matrix_ptr( WLTP_ptr, 0, 0, LTP_ORDER ) + \r
63             matrix_ptr( WLTP_ptr, LTP_ORDER-1, LTP_ORDER-1, LTP_ORDER );\r
64         regu *= LTP_DAMPING / 3;\r
65         SKP_Silk_regularize_correlations_FLP( WLTP_ptr, &rr[ k ], regu, LTP_ORDER );\r
66         SKP_Silk_solve_LDL_FLP( WLTP_ptr, LTP_ORDER, Rr, b_ptr );\r
67 \r
68         /* Calculate residual energy */\r
69         nrg[ k ] = SKP_Silk_residual_energy_covar_FLP( b_ptr, WLTP_ptr, Rr, rr[ k ], LTP_ORDER );\r
70 \r
71         temp = Wght[ k ] / ( nrg[ k ] * Wght[ k ] + 0.01f * subfr_length );\r
72         SKP_Silk_scale_vector_FLP( WLTP_ptr, temp, LTP_ORDER * LTP_ORDER );\r
73         w[ k ] = matrix_ptr( WLTP_ptr, LTP_ORDER / 2, LTP_ORDER / 2, LTP_ORDER );\r
74     \r
75         r_ptr    += subfr_length;\r
76         b_ptr    += LTP_ORDER;\r
77         WLTP_ptr += LTP_ORDER * LTP_ORDER;\r
78     }\r
79 \r
80     /* Compute LTP coding gain */\r
81     if( LTPredCodGain != NULL ) {\r
82         LPC_LTP_res_nrg = 1e-6f;\r
83         LPC_res_nrg     = 0.0f;\r
84         for( k = 0; k < nb_subfr; k++ ) {\r
85             LPC_res_nrg     += rr[  k ] * Wght[ k ];\r
86             LPC_LTP_res_nrg += nrg[ k ] * Wght[ k ];\r
87         }\r
88         \r
89         SKP_assert( LPC_LTP_res_nrg > 0 );\r
90         *LTPredCodGain = 3.0f * SKP_Silk_log2( LPC_res_nrg / LPC_LTP_res_nrg );\r
91     }\r
92 \r
93     /* Smoothing */\r
94     /* d = sum( B, 1 ); */\r
95     b_ptr = b;\r
96     for( k = 0; k < nb_subfr; k++ ) {\r
97         d[ k ] = 0;\r
98         for( i = 0; i < LTP_ORDER; i++ ) {\r
99             d[ k ] += b_ptr[ i ];\r
100         }\r
101         b_ptr += LTP_ORDER;\r
102     }\r
103     /* m = ( w * d' ) / ( sum( w ) + 1e-3 ); */\r
104     temp = 1e-3f;\r
105     for( k = 0; k < nb_subfr; k++ ) {\r
106         temp += w[ k ];\r
107     }\r
108     m = 0;\r
109     for( k = 0; k < nb_subfr; k++ ) {\r
110         m += d[ k ] * w[ k ];\r
111     }\r
112     m = m / temp;\r
113 \r
114     b_ptr = b;\r
115     for( k = 0; k < nb_subfr; k++ ) {\r
116         g = LTP_SMOOTHING / ( LTP_SMOOTHING + w[ k ] ) * ( m - d[ k ] );\r
117         temp = 0;\r
118         for( i = 0; i < LTP_ORDER; i++ ) {\r
119             delta_b[ i ] = SKP_max_float( b_ptr[ i ], 0.1f );\r
120             temp += delta_b[ i ];\r
121         }\r
122         temp = g / temp;\r
123         for( i = 0; i < LTP_ORDER; i++ ) {\r
124             b_ptr[ i ] = b_ptr[ i ] + delta_b[ i ] * temp;\r
125         }\r
126         b_ptr += LTP_ORDER;\r
127     }\r
128 }\r