Cisco optimization for x86 & fixed point
[opus.git] / silk / NSQ.c
index 96fec54..a065884 100644 (file)
@@ -1,28 +1,28 @@
 /***********************************************************************
 Copyright (c) 2006-2011, Skype Limited. All rights reserved.
 Redistribution and use in source and binary forms, with or without
-modification, (subject to the limitations in the disclaimer below)
-are permitted provided that the following conditions are met:
+modification, are permitted provided that the following conditions
+are met:
 - Redistributions of source code must retain the above copyright notice,
 this list of conditions and the following disclaimer.
 - Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
 notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
 documentation and/or other materials provided with the distribution.
-- Neither the name of Skype Limited, nor the names of specific
-contributors, may be used to endorse or promote products derived from
-this software without specific prior written permission.
-NO EXPRESS OR IMPLIED LICENSES TO ANY PARTY'S PATENT RIGHTS ARE GRANTED
-BY THIS LICENSE. THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND
-CONTRIBUTORS ''AS IS'' AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING,
-BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND
-FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE
-COPYRIGHT OWNER OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
-INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
-NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF
-USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON
-ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
-(INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE
-OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
+- Neither the name of Internet Society, IETF or IETF Trust, nor the
+names of specific contributors, may be used to endorse or promote
+products derived from this software without specific prior written
+permission.
+THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS "AS IS"
+AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
+IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
+ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT OWNER OR CONTRIBUTORS BE
+LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR
+CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF
+SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS
+INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN
+CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE)
+ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE
+POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
 ***********************************************************************/
 
 #ifdef HAVE_CONFIG_H
@@ -30,8 +30,9 @@ OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
 #endif
 
 #include "main.h"
+#include "stack_alloc.h"
 
-static inline void silk_nsq_scale_states(
+static OPUS_INLINE void silk_nsq_scale_states(
     const silk_encoder_state *psEncC,           /* I    Encoder State                   */
     silk_nsq_state      *NSQ,                   /* I/O  NSQ state                       */
     const opus_int32    x_Q3[],                 /* I    input in Q3                     */
@@ -45,7 +46,8 @@ static inline void silk_nsq_scale_states(
     const opus_int      signal_type             /* I    Signal type                     */
 );
 
-static inline void silk_noise_shape_quantizer(
+#if !defined(OPUS_X86_MAY_HAVE_SSE4_1)
+static OPUS_INLINE void silk_noise_shape_quantizer(
     silk_nsq_state      *NSQ,                   /* I/O  NSQ state                       */
     opus_int            signalType,             /* I    Signal type                     */
     const opus_int32    x_sc_Q10[],             /* I                                    */
@@ -66,8 +68,10 @@ static inline void silk_noise_shape_quantizer(
     opus_int            shapingLPCOrder,        /* I    Noise shaping AR filter order   */
     opus_int            predictLPCOrder         /* I    Prediction filter order         */
 );
+#endif
 
-void silk_NSQ(
+void silk_NSQ_c
+(
     const silk_encoder_state    *psEncC,                                    /* I/O  Encoder State                   */
     silk_nsq_state              *NSQ,                                       /* I/O  NSQ state                       */
     SideInfoIndices             *psIndices,                                 /* I/O  Quantization Indices            */
@@ -88,18 +92,19 @@ void silk_NSQ(
     opus_int            k, lag, start_idx, LSF_interpolation_flag;
     const opus_int16    *A_Q12, *B_Q14, *AR_shp_Q13;
     opus_int16          *pxq;
-    opus_int32          sLTP_Q15[ 2 * MAX_FRAME_LENGTH ];
-    opus_int16          sLTP[     2 * MAX_FRAME_LENGTH ];
+    VARDECL( opus_int32, sLTP_Q15 );
+    VARDECL( opus_int16, sLTP );
     opus_int32          HarmShapeFIRPacked_Q14;
     opus_int            offset_Q10;
-    opus_int32          x_sc_Q10[ MAX_SUB_FRAME_LENGTH ];
+    VARDECL( opus_int32, x_sc_Q10 );
+    SAVE_STACK;
 
     NSQ->rand_seed = psIndices->Seed;
 
     /* Set unvoiced lag to the previous one, overwrite later for voiced */
     lag = NSQ->lagPrev;
 
-    silk_assert( NSQ->prev_inv_gain_Q31 != 0 );
+    silk_assert( NSQ->prev_gain_Q16 != 0 );
 
     offset_Q10 = silk_Quantization_Offsets_Q10[ psIndices->signalType >> 1 ][ psIndices->quantOffsetType ];
 
@@ -109,6 +114,10 @@ void silk_NSQ(
         LSF_interpolation_flag = 1;
     }
 
+    ALLOC( sLTP_Q15,
+           psEncC->ltp_mem_length + psEncC->frame_length, opus_int32 );
+    ALLOC( sLTP, psEncC->ltp_mem_length + psEncC->frame_length, opus_int16 );
+    ALLOC( x_sc_Q10, psEncC->subfr_length, opus_int32 );
     /* Set up pointers to start of sub frame */
     NSQ->sLTP_shp_buf_idx = psEncC->ltp_mem_length;
     NSQ->sLTP_buf_idx     = psEncC->ltp_mem_length;
@@ -135,7 +144,7 @@ void silk_NSQ(
                 silk_assert( start_idx > 0 );
 
                 silk_LPC_analysis_filter( &sLTP[ start_idx ], &NSQ->xq[ start_idx + k * psEncC->subfr_length ],
-                    A_Q12, psEncC->ltp_mem_length - start_idx, psEncC->predictLPCOrder );
+                    A_Q12, psEncC->ltp_mem_length - start_idx, psEncC->predictLPCOrder, psEncC->arch );
 
                 NSQ->rewhite_flag = 1;
                 NSQ->sLTP_buf_idx = psEncC->ltp_mem_length;
@@ -159,13 +168,18 @@ void silk_NSQ(
     /* Save quantized speech and noise shaping signals */
     /* DEBUG_STORE_DATA( enc.pcm, &NSQ->xq[ psEncC->ltp_mem_length ], psEncC->frame_length * sizeof( opus_int16 ) ) */
     silk_memmove( NSQ->xq,           &NSQ->xq[           psEncC->frame_length ], psEncC->ltp_mem_length * sizeof( opus_int16 ) );
-    silk_memmove( NSQ->sLTP_shp_Q10, &NSQ->sLTP_shp_Q10[ psEncC->frame_length ], psEncC->ltp_mem_length * sizeof( opus_int32 ) );
+    silk_memmove( NSQ->sLTP_shp_Q14, &NSQ->sLTP_shp_Q14[ psEncC->frame_length ], psEncC->ltp_mem_length * sizeof( opus_int32 ) );
+    RESTORE_STACK;
 }
 
 /***********************************/
 /* silk_noise_shape_quantizer  */
 /***********************************/
-static inline void silk_noise_shape_quantizer(
+
+#if !defined(OPUS_X86_MAY_HAVE_SSE4_1)
+static OPUS_INLINE
+#endif
+void silk_noise_shape_quantizer(
     silk_nsq_state      *NSQ,                   /* I/O  NSQ state                       */
     opus_int            signalType,             /* I    Signal type                     */
     const opus_int32    x_sc_Q10[],             /* I                                    */
@@ -188,14 +202,15 @@ static inline void silk_noise_shape_quantizer(
 )
 {
     opus_int     i, j;
-    opus_int32   LTP_pred_Q13, LPC_pred_Q10, n_AR_Q10, n_LTP_Q14;
-    opus_int32   n_LF_Q10, r_Q10, rr_Q10, q1_Q10, q2_Q10, rd1_Q10, rd2_Q10;
-    opus_int32   dither, exc_Q10, LPC_exc_Q10, xq_Q10;
-    opus_int32   tmp1, tmp2, sLF_AR_shp_Q10;
+    opus_int32   LTP_pred_Q13, LPC_pred_Q10, n_AR_Q12, n_LTP_Q13;
+    opus_int32   n_LF_Q12, r_Q10, rr_Q10, q1_Q0, q1_Q10, q2_Q10, rd1_Q20, rd2_Q20;
+    opus_int32   exc_Q14, LPC_exc_Q14, xq_Q14, Gain_Q10;
+    opus_int32   tmp1, tmp2, sLF_AR_shp_Q14;
     opus_int32   *psLPC_Q14, *shp_lag_ptr, *pred_lag_ptr;
 
-    shp_lag_ptr  = &NSQ->sLTP_shp_Q10[ NSQ->sLTP_shp_buf_idx - lag + HARM_SHAPE_FIR_TAPS / 2 ];
+    shp_lag_ptr  = &NSQ->sLTP_shp_Q14[ NSQ->sLTP_shp_buf_idx - lag + HARM_SHAPE_FIR_TAPS / 2 ];
     pred_lag_ptr = &sLTP_Q15[ NSQ->sLTP_buf_idx - lag + LTP_ORDER / 2 ];
+    Gain_Q10     = silk_RSHIFT( Gain_Q16, 6 );
 
     /* Set up short term AR state */
     psLPC_Q14 = &NSQ->sLPC_Q14[ NSQ_LPC_BUF_LENGTH - 1 ];
@@ -204,9 +219,6 @@ static inline void silk_noise_shape_quantizer(
         /* Generate dither */
         NSQ->rand_seed = silk_RAND( NSQ->rand_seed );
 
-        /* dither = rand_seed < 0 ? 0xFFFFFFFF : 0; */
-        dither = silk_RSHIFT( NSQ->rand_seed, 31 );
-
         /* Short-term prediction */
         silk_assert( predictLPCOrder == 10 || predictLPCOrder == 16 );
         /* Avoids introducing a bias because silk_SMLAWB() always rounds to -inf */
@@ -250,118 +262,122 @@ static inline void silk_noise_shape_quantizer(
         tmp2 = psLPC_Q14[ 0 ];
         tmp1 = NSQ->sAR2_Q14[ 0 ];
         NSQ->sAR2_Q14[ 0 ] = tmp2;
-        n_AR_Q10 = silk_SMULWB( tmp2, AR_shp_Q13[ 0 ] );
+        n_AR_Q12 = silk_RSHIFT( shapingLPCOrder, 1 );
+        n_AR_Q12 = silk_SMLAWB( n_AR_Q12, tmp2, AR_shp_Q13[ 0 ] );
         for( j = 2; j < shapingLPCOrder; j += 2 ) {
             tmp2 = NSQ->sAR2_Q14[ j - 1 ];
             NSQ->sAR2_Q14[ j - 1 ] = tmp1;
-            n_AR_Q10 = silk_SMLAWB( n_AR_Q10, tmp1, AR_shp_Q13[ j - 1 ] );
+            n_AR_Q12 = silk_SMLAWB( n_AR_Q12, tmp1, AR_shp_Q13[ j - 1 ] );
             tmp1 = NSQ->sAR2_Q14[ j + 0 ];
             NSQ->sAR2_Q14[ j + 0 ] = tmp2;
-            n_AR_Q10 = silk_SMLAWB( n_AR_Q10, tmp2, AR_shp_Q13[ j ] );
+            n_AR_Q12 = silk_SMLAWB( n_AR_Q12, tmp2, AR_shp_Q13[ j ] );
         }
         NSQ->sAR2_Q14[ shapingLPCOrder - 1 ] = tmp1;
-        n_AR_Q10 = silk_SMLAWB( n_AR_Q10, tmp1, AR_shp_Q13[ shapingLPCOrder - 1 ] );
+        n_AR_Q12 = silk_SMLAWB( n_AR_Q12, tmp1, AR_shp_Q13[ shapingLPCOrder - 1 ] );
 
-        n_AR_Q10 = silk_RSHIFT( n_AR_Q10, 1 );   /* Q11 -> Q10 */
-        n_AR_Q10 = silk_SMLAWB( n_AR_Q10, NSQ->sLF_AR_shp_Q12, Tilt_Q14 );
+        n_AR_Q12 = silk_LSHIFT32( n_AR_Q12, 1 );                                /* Q11 -> Q12 */
+        n_AR_Q12 = silk_SMLAWB( n_AR_Q12, NSQ->sLF_AR_shp_Q14, Tilt_Q14 );
 
-        n_LF_Q10 = silk_LSHIFT( silk_SMULWB( NSQ->sLTP_shp_Q10[ NSQ->sLTP_shp_buf_idx - 1 ], LF_shp_Q14 ), 2 );
-        n_LF_Q10 = silk_SMLAWT( n_LF_Q10, NSQ->sLF_AR_shp_Q12, LF_shp_Q14 );
+        n_LF_Q12 = silk_SMULWB( NSQ->sLTP_shp_Q14[ NSQ->sLTP_shp_buf_idx - 1 ], LF_shp_Q14 );
+        n_LF_Q12 = silk_SMLAWT( n_LF_Q12, NSQ->sLF_AR_shp_Q14, LF_shp_Q14 );
 
         silk_assert( lag > 0 || signalType != TYPE_VOICED );
 
-        /* Long-term shaping */
+        /* Combine prediction and noise shaping signals */
+        tmp1 = silk_SUB32( silk_LSHIFT32( LPC_pred_Q10, 2 ), n_AR_Q12 );        /* Q12 */
+        tmp1 = silk_SUB32( tmp1, n_LF_Q12 );                                    /* Q12 */
         if( lag > 0 ) {
             /* Symmetric, packed FIR coefficients */
-            n_LTP_Q14 = silk_SMULWB( silk_ADD32( shp_lag_ptr[ 0 ], shp_lag_ptr[ -2 ] ), HarmShapeFIRPacked_Q14 );
-            n_LTP_Q14 = silk_SMLAWT( n_LTP_Q14, shp_lag_ptr[ -1 ],                      HarmShapeFIRPacked_Q14 );
-            n_LTP_Q14 = silk_LSHIFT( n_LTP_Q14, 6 );
+            n_LTP_Q13 = silk_SMULWB( silk_ADD32( shp_lag_ptr[ 0 ], shp_lag_ptr[ -2 ] ), HarmShapeFIRPacked_Q14 );
+            n_LTP_Q13 = silk_SMLAWT( n_LTP_Q13, shp_lag_ptr[ -1 ],                      HarmShapeFIRPacked_Q14 );
+            n_LTP_Q13 = silk_LSHIFT( n_LTP_Q13, 1 );
             shp_lag_ptr++;
 
-            tmp1 = silk_SUB32( silk_LSHIFT32( LTP_pred_Q13, 1 ), n_LTP_Q14 );                   /* Add Q14 stuff */
-            tmp1 = silk_RSHIFT( tmp1, 4 );                                       /* convert to Q10  */
-            tmp1 = silk_ADD32( tmp1, LPC_pred_Q10 );                             /* add Q10 stuff */
-            tmp1 = silk_SUB32( tmp1, n_AR_Q10 );                                 /* subtract Q10 stuff */
+            tmp2 = silk_SUB32( LTP_pred_Q13, n_LTP_Q13 );                       /* Q13 */
+            tmp1 = silk_ADD_LSHIFT32( tmp2, tmp1, 1 );                          /* Q13 */
+            tmp1 = silk_RSHIFT_ROUND( tmp1, 3 );                                /* Q10 */
         } else {
-            tmp1 = silk_SUB32( LPC_pred_Q10, n_AR_Q10 );                         /* subtract Q10 stuff */
+            tmp1 = silk_RSHIFT_ROUND( tmp1, 2 );                                /* Q10 */
         }
 
-        /* Input minus prediction plus noise feedback  */
-        /*r = x[ i ] - LTP_pred - LPC_pred + n_AR + n_Tilt + n_LF + n_LTP;*/
-        tmp1  = silk_SUB32( tmp1, n_LF_Q10 );                                    /* subtract Q10 stuff */
-        r_Q10 = silk_SUB32( x_sc_Q10[ i ], tmp1 );
+        r_Q10 = silk_SUB32( x_sc_Q10[ i ], tmp1 );                              /* residual error Q10 */
 
         /* Flip sign depending on dither */
-        r_Q10 = r_Q10 ^ dither;
+        if ( NSQ->rand_seed < 0 ) {
+           r_Q10 = -r_Q10;
+        }
         r_Q10 = silk_LIMIT_32( r_Q10, -(31 << 10), 30 << 10 );
 
         /* Find two quantization level candidates and measure their rate-distortion */
         q1_Q10 = silk_SUB32( r_Q10, offset_Q10 );
-        q1_Q10 = silk_RSHIFT( q1_Q10, 10 );
-        if( q1_Q10 > 0 ) {
-            q1_Q10  = silk_SUB32( silk_LSHIFT( q1_Q10, 10 ), QUANT_LEVEL_ADJUST_Q10 );
+        q1_Q0 = silk_RSHIFT( q1_Q10, 10 );
+        if( q1_Q0 > 0 ) {
+            q1_Q10  = silk_SUB32( silk_LSHIFT( q1_Q0, 10 ), QUANT_LEVEL_ADJUST_Q10 );
             q1_Q10  = silk_ADD32( q1_Q10, offset_Q10 );
             q2_Q10  = silk_ADD32( q1_Q10, 1024 );
-            rd1_Q10 = silk_SMULBB( q1_Q10, Lambda_Q10 );
-            rd2_Q10 = silk_SMULBB( q2_Q10, Lambda_Q10 );
-        } else if( q1_Q10 == 0 ) {
+            rd1_Q20 = silk_SMULBB( q1_Q10, Lambda_Q10 );
+            rd2_Q20 = silk_SMULBB( q2_Q10, Lambda_Q10 );
+        } else if( q1_Q0 == 0 ) {
             q1_Q10  = offset_Q10;
             q2_Q10  = silk_ADD32( q1_Q10, 1024 - QUANT_LEVEL_ADJUST_Q10 );
-            rd1_Q10 = silk_SMULBB( q1_Q10, Lambda_Q10 );
-            rd2_Q10 = silk_SMULBB( q2_Q10, Lambda_Q10 );
-        } else if( q1_Q10 == -1 ) {
+            rd1_Q20 = silk_SMULBB( q1_Q10, Lambda_Q10 );
+            rd2_Q20 = silk_SMULBB( q2_Q10, Lambda_Q10 );
+        } else if( q1_Q0 == -1 ) {
             q2_Q10  = offset_Q10;
             q1_Q10  = silk_SUB32( q2_Q10, 1024 - QUANT_LEVEL_ADJUST_Q10 );
-            rd1_Q10 = silk_SMULBB( -q1_Q10, Lambda_Q10 );
-            rd2_Q10 = silk_SMULBB(  q2_Q10, Lambda_Q10 );
-        } else {            /* Q1_Q10 < -1 */
-            q1_Q10  = silk_ADD32( silk_LSHIFT( q1_Q10, 10 ), QUANT_LEVEL_ADJUST_Q10 );
+            rd1_Q20 = silk_SMULBB( -q1_Q10, Lambda_Q10 );
+            rd2_Q20 = silk_SMULBB(  q2_Q10, Lambda_Q10 );
+        } else {            /* Q1_Q0 < -1 */
+            q1_Q10  = silk_ADD32( silk_LSHIFT( q1_Q0, 10 ), QUANT_LEVEL_ADJUST_Q10 );
             q1_Q10  = silk_ADD32( q1_Q10, offset_Q10 );
             q2_Q10  = silk_ADD32( q1_Q10, 1024 );
-            rd1_Q10 = silk_SMULBB( -q1_Q10, Lambda_Q10 );
-            rd2_Q10 = silk_SMULBB( -q2_Q10, Lambda_Q10 );
+            rd1_Q20 = silk_SMULBB( -q1_Q10, Lambda_Q10 );
+            rd2_Q20 = silk_SMULBB( -q2_Q10, Lambda_Q10 );
         }
         rr_Q10  = silk_SUB32( r_Q10, q1_Q10 );
-        rd1_Q10 = silk_RSHIFT( silk_SMLABB( rd1_Q10, rr_Q10, rr_Q10 ), 10 );
+        rd1_Q20 = silk_SMLABB( rd1_Q20, rr_Q10, rr_Q10 );
         rr_Q10  = silk_SUB32( r_Q10, q2_Q10 );
-        rd2_Q10 = silk_RSHIFT( silk_SMLABB( rd2_Q10, rr_Q10, rr_Q10 ), 10 );
+        rd2_Q20 = silk_SMLABB( rd2_Q20, rr_Q10, rr_Q10 );
 
-        if( rd2_Q10 < rd1_Q10 ) {
+        if( rd2_Q20 < rd1_Q20 ) {
             q1_Q10 = q2_Q10;
         }
 
         pulses[ i ] = (opus_int8)silk_RSHIFT_ROUND( q1_Q10, 10 );
 
         /* Excitation */
-        exc_Q10 = q1_Q10 ^ dither;
+        exc_Q14 = silk_LSHIFT( q1_Q10, 4 );
+        if ( NSQ->rand_seed < 0 ) {
+           exc_Q14 = -exc_Q14;
+        }
 
         /* Add predictions */
-        LPC_exc_Q10 = silk_ADD32( exc_Q10, silk_RSHIFT_ROUND( LTP_pred_Q13, 3 ) );
-        xq_Q10      = silk_ADD32( LPC_exc_Q10, LPC_pred_Q10 );
+        LPC_exc_Q14 = silk_ADD_LSHIFT32( exc_Q14, LTP_pred_Q13, 1 );
+        xq_Q14      = silk_ADD_LSHIFT32( LPC_exc_Q14, LPC_pred_Q10, 4 );
 
         /* Scale XQ back to normal level before saving */
-        xq[ i ] = ( opus_int16 )silk_SAT16( silk_RSHIFT_ROUND( silk_SMULWW( xq_Q10, Gain_Q16 ), 10 ) );
+        xq[ i ] = (opus_int16)silk_SAT16( silk_RSHIFT_ROUND( silk_SMULWW( xq_Q14, Gain_Q10 ), 8 ) );
 
         /* Update states */
         psLPC_Q14++;
-        *psLPC_Q14 = silk_LSHIFT( xq_Q10, 4 );
-        sLF_AR_shp_Q10 = silk_SUB32( xq_Q10, n_AR_Q10 );
-        NSQ->sLF_AR_shp_Q12 = silk_LSHIFT( sLF_AR_shp_Q10, 2 );
+        *psLPC_Q14 = xq_Q14;
+        sLF_AR_shp_Q14 = silk_SUB_LSHIFT32( xq_Q14, n_AR_Q12, 2 );
+        NSQ->sLF_AR_shp_Q14 = sLF_AR_shp_Q14;
 
-        NSQ->sLTP_shp_Q10[ NSQ->sLTP_shp_buf_idx ] = silk_SUB32( sLF_AR_shp_Q10, n_LF_Q10 );
-        sLTP_Q15[ NSQ->sLTP_buf_idx ] = silk_LSHIFT( LPC_exc_Q10, 5 );
+        NSQ->sLTP_shp_Q14[ NSQ->sLTP_shp_buf_idx ] = silk_SUB_LSHIFT32( sLF_AR_shp_Q14, n_LF_Q12, 2 );
+        sLTP_Q15[ NSQ->sLTP_buf_idx ] = silk_LSHIFT( LPC_exc_Q14, 1 );
         NSQ->sLTP_shp_buf_idx++;
         NSQ->sLTP_buf_idx++;
 
         /* Make dither dependent on quantized signal */
-        NSQ->rand_seed = silk_ADD32_ovflw(NSQ->rand_seed, pulses[ i ]);
+        NSQ->rand_seed = silk_ADD32_ovflw( NSQ->rand_seed, pulses[ i ] );
     }
 
     /* Update LPC synth buffer */
     silk_memcpy( NSQ->sLPC_Q14, &NSQ->sLPC_Q14[ length ], NSQ_LPC_BUF_LENGTH * sizeof( opus_int32 ) );
 }
 
-static inline void silk_nsq_scale_states(
+static OPUS_INLINE void silk_nsq_scale_states(
     const silk_encoder_state *psEncC,           /* I    Encoder State                   */
     silk_nsq_state      *NSQ,                   /* I/O  NSQ state                       */
     const opus_int32    x_Q3[],                 /* I    input in Q3                     */
@@ -378,14 +394,15 @@ static inline void silk_nsq_scale_states(
     opus_int   i, lag;
     opus_int32 gain_adj_Q16, inv_gain_Q31, inv_gain_Q23;
 
-    inv_gain_Q31 = silk_INVERSE32_varQ( silk_max( Gains_Q16[ subfr ], 1 ), 47 );
     lag          = pitchL[ subfr ];
+    inv_gain_Q31 = silk_INVERSE32_varQ( silk_max( Gains_Q16[ subfr ], 1 ), 47 );
+    silk_assert( inv_gain_Q31 != 0 );
 
     /* Calculate gain adjustment factor */
-    if( inv_gain_Q31 != NSQ->prev_inv_gain_Q31 ) {
-        gain_adj_Q16 =  silk_DIV32_varQ( inv_gain_Q31, NSQ->prev_inv_gain_Q31, 16 );
+    if( Gains_Q16[ subfr ] != NSQ->prev_gain_Q16 ) {
+        gain_adj_Q16 =  silk_DIV32_varQ( NSQ->prev_gain_Q16, Gains_Q16[ subfr ], 16 );
     } else {
-        gain_adj_Q16 = 1 << 16;
+        gain_adj_Q16 = (opus_int32)1 << 16;
     }
 
     /* Scale input */
@@ -395,8 +412,7 @@ static inline void silk_nsq_scale_states(
     }
 
     /* Save inverse gain */
-    silk_assert( inv_gain_Q31 != 0 );
-    NSQ->prev_inv_gain_Q31 = inv_gain_Q31;
+    NSQ->prev_gain_Q16 = Gains_Q16[ subfr ];
 
     /* After rewhitening the LTP state is un-scaled, so scale with inv_gain_Q16 */
     if( NSQ->rewhite_flag ) {
@@ -411,10 +427,10 @@ static inline void silk_nsq_scale_states(
     }
 
     /* Adjust for changing gain */
-    if( gain_adj_Q16 != 1 << 16 ) {
+    if( gain_adj_Q16 != (opus_int32)1 << 16 ) {
         /* Scale long-term shaping state */
         for( i = NSQ->sLTP_shp_buf_idx - psEncC->ltp_mem_length; i < NSQ->sLTP_shp_buf_idx; i++ ) {
-            NSQ->sLTP_shp_Q10[ i ] = silk_SMULWW( gain_adj_Q16, NSQ->sLTP_shp_Q10[ i ] );
+            NSQ->sLTP_shp_Q14[ i ] = silk_SMULWW( gain_adj_Q16, NSQ->sLTP_shp_Q14[ i ] );
         }
 
         /* Scale long-term prediction state */
@@ -424,7 +440,7 @@ static inline void silk_nsq_scale_states(
             }
         }
 
-        NSQ->sLF_AR_shp_Q12 = silk_SMULWW( gain_adj_Q16, NSQ->sLF_AR_shp_Q12 );
+        NSQ->sLF_AR_shp_Q14 = silk_SMULWW( gain_adj_Q16, NSQ->sLF_AR_shp_Q14 );
 
         /* Scale short-term prediction and shaping states */
         for( i = 0; i < NSQ_LPC_BUF_LENGTH; i++ ) {