increase NSQ decision delay from 32 to 40
[opus.git] / silk / NSQ_del_dec.c
index f2d3c7c..1b6dbf0 100644 (file)
@@ -1,28 +1,28 @@
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+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
@@ -30,16 +30,20 @@ OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
 #endif
 
 #include "main.h"
+#include "stack_alloc.h"
+#include "NSQ.h"
+
 
 typedef struct {
-    opus_int32 sLPC_Q14[ MAX_FRAME_LENGTH / MAX_NB_SUBFR + NSQ_LPC_BUF_LENGTH ];
+    opus_int32 sLPC_Q14[ MAX_SUB_FRAME_LENGTH + NSQ_LPC_BUF_LENGTH ];
     opus_int32 RandState[ DECISION_DELAY ];
     opus_int32 Q_Q10[     DECISION_DELAY ];
-    opus_int32 Xq_Q10[    DECISION_DELAY ];
-    opus_int32 Pred_Q16[  DECISION_DELAY ];
-    opus_int32 Shape_Q10[ DECISION_DELAY ];
+    opus_int32 Xq_Q14[    DECISION_DELAY ];
+    opus_int32 Pred_Q15[  DECISION_DELAY ];
+    opus_int32 Shape_Q14[ DECISION_DELAY ];
     opus_int32 sAR2_Q14[ MAX_SHAPE_LPC_ORDER ];
-    opus_int32 LF_AR_Q12;
+    opus_int32 LF_AR_Q14;
+    opus_int32 Diff_Q14;
     opus_int32 Seed;
     opus_int32 SeedInit;
     opus_int32 RD_Q10;
@@ -49,106 +53,116 @@ typedef struct {
     opus_int32 Q_Q10;
     opus_int32 RD_Q10;
     opus_int32 xq_Q14;
-    opus_int32 LF_AR_Q12;
-    opus_int32 sLTP_shp_Q10;
-    opus_int32 LPC_exc_Q16;
+    opus_int32 LF_AR_Q14;
+    opus_int32 Diff_Q14;
+    opus_int32 sLTP_shp_Q14;
+    opus_int32 LPC_exc_Q14;
 } NSQ_sample_struct;
 
-static inline void silk_nsq_del_dec_scale_states(
+typedef NSQ_sample_struct  NSQ_sample_pair[ 2 ];
+
+#if defined(MIPSr1_ASM)
+#include "mips/NSQ_del_dec_mipsr1.h"
+#endif
+static OPUS_INLINE void silk_nsq_del_dec_scale_states(
     const silk_encoder_state *psEncC,               /* I    Encoder State                       */
     silk_nsq_state      *NSQ,                       /* I/O  NSQ state                           */
     NSQ_del_dec_struct  psDelDec[],                 /* I/O  Delayed decision states             */
-    const opus_int16     x[],                        /* I    Input in Q0                         */
-    opus_int32           x_sc_Q10[],                 /* O    Input scaled with 1/Gain in Q10     */
-    const opus_int16     sLTP[],                     /* I    Re-whitened LTP state in Q0         */
-    opus_int32           sLTP_Q16[],                 /* O    LTP state matching scaled input     */
-    opus_int             subfr,                      /* I    Subframe number                     */
-    opus_int             nStatesDelayedDecision,     /* I    Number of del dec states            */
-    const opus_int       LTP_scale_Q14,              /* I    LTP state scaling                   */
-    const opus_int32     Gains_Q16[ MAX_NB_SUBFR ],  /* I                                        */
-    const opus_int       pitchL[ MAX_NB_SUBFR ],     /* I    Pitch lag                           */
-    const opus_int       signal_type,                /* I    Signal type                         */
-    const opus_int       decisionDelay               /* I    Decision delay                      */
+    const opus_int16    x16[],                      /* I    Input                               */
+    opus_int32          x_sc_Q10[],                 /* O    Input scaled with 1/Gain in Q10     */
+    const opus_int16    sLTP[],                     /* I    Re-whitened LTP state in Q0         */
+    opus_int32          sLTP_Q15[],                 /* O    LTP state matching scaled input     */
+    opus_int            subfr,                      /* I    Subframe number                     */
+    opus_int            nStatesDelayedDecision,     /* I    Number of del dec states            */
+    const opus_int      LTP_scale_Q14,              /* I    LTP state scaling                   */
+    const opus_int32    Gains_Q16[ MAX_NB_SUBFR ],  /* I                                        */
+    const opus_int      pitchL[ MAX_NB_SUBFR ],     /* I    Pitch lag                           */
+    const opus_int      signal_type,                /* I    Signal type                         */
+    const opus_int      decisionDelay               /* I    Decision delay                      */
 );
 
 /******************************************/
 /* Noise shape quantizer for one subframe */
 /******************************************/
-static inline void silk_noise_shape_quantizer_del_dec(
+static OPUS_INLINE void silk_noise_shape_quantizer_del_dec(
     silk_nsq_state      *NSQ,                   /* I/O  NSQ state                           */
     NSQ_del_dec_struct  psDelDec[],             /* I/O  Delayed decision states             */
-    opus_int             signalType,             /* I    Signal type                         */
-    const opus_int32     x_Q10[],                /* I                                        */
-    opus_int8            pulses[],               /* O                                        */
-    opus_int16           xq[],                   /* O                                        */
-    opus_int32           sLTP_Q16[],             /* I/O  LTP filter state                    */
-    opus_int32           delayedGain_Q16[],      /* I/O  Gain delay buffer                   */
-    const opus_int16     a_Q12[],                /* I    Short term prediction coefs         */
-    const opus_int16     b_Q14[],                /* I    Long term prediction coefs          */
-    const opus_int16     AR_shp_Q13[],           /* I    Noise shaping coefs                 */
-    opus_int             lag,                    /* I    Pitch lag                           */
-    opus_int32           HarmShapeFIRPacked_Q14, /* I                                        */
-    opus_int             Tilt_Q14,               /* I    Spectral tilt                       */
-    opus_int32           LF_shp_Q14,             /* I                                        */
-    opus_int32           Gain_Q16,               /* I                                        */
-    opus_int             Lambda_Q10,             /* I                                        */
-    opus_int             offset_Q10,             /* I                                        */
-    opus_int             length,                 /* I    Input length                        */
-    opus_int             subfr,                  /* I    Subframe number                     */
-    opus_int             shapingLPCOrder,        /* I    Shaping LPC filter order            */
-    opus_int             predictLPCOrder,        /* I    Prediction filter order             */
-    opus_int             warping_Q16,            /* I                                        */
-    opus_int             nStatesDelayedDecision, /* I    Number of states in decision tree   */
-    opus_int             *smpl_buf_idx,          /* I    Index to newest samples in buffers  */
-    opus_int             decisionDelay           /* I                                        */
+    opus_int            signalType,             /* I    Signal type                         */
+    const opus_int32    x_Q10[],                /* I                                        */
+    opus_int8           pulses[],               /* O                                        */
+    opus_int16          xq[],                   /* O                                        */
+    opus_int32          sLTP_Q15[],             /* I/O  LTP filter state                    */
+    opus_int32          delayedGain_Q10[],      /* I/O  Gain delay buffer                   */
+    const opus_int16    a_Q12[],                /* I    Short term prediction coefs         */
+    const opus_int16    b_Q14[],                /* I    Long term prediction coefs          */
+    const opus_int16    AR_shp_Q13[],           /* I    Noise shaping coefs                 */
+    opus_int            lag,                    /* I    Pitch lag                           */
+    opus_int32          HarmShapeFIRPacked_Q14, /* I                                        */
+    opus_int            Tilt_Q14,               /* I    Spectral tilt                       */
+    opus_int32          LF_shp_Q14,             /* I                                        */
+    opus_int32          Gain_Q16,               /* I                                        */
+    opus_int            Lambda_Q10,             /* I                                        */
+    opus_int            offset_Q10,             /* I                                        */
+    opus_int            length,                 /* I    Input length                        */
+    opus_int            subfr,                  /* I    Subframe number                     */
+    opus_int            shapingLPCOrder,        /* I    Shaping LPC filter order            */
+    opus_int            predictLPCOrder,        /* I    Prediction filter order             */
+    opus_int            warping_Q16,            /* I                                        */
+    opus_int            nStatesDelayedDecision, /* I    Number of states in decision tree   */
+    opus_int            *smpl_buf_idx,          /* I    Index to newest samples in buffers  */
+    opus_int            decisionDelay,          /* I                                        */
+    int                 arch                    /* I                                        */
 );
 
-void silk_NSQ_del_dec(
-    const silk_encoder_state        *psEncC,                                    /* I/O  Encoder State                       */
-    silk_nsq_state                  *NSQ,                                       /* I/O  NSQ state                           */
-    SideInfoIndices                 *psIndices,                                 /* I/O  Quantization Indices                */
-    const opus_int16                 x[],                                        /* I    Prefiltered input signal            */
-    opus_int8                        pulses[],                                   /* O    Quantized pulse signal              */
-    const opus_int16                 PredCoef_Q12[ 2 * MAX_LPC_ORDER ],          /* I    Prediction coefs                    */
-    const opus_int16                 LTPCoef_Q14[ LTP_ORDER * MAX_NB_SUBFR ],    /* I    LT prediction coefs                 */
-    const opus_int16                 AR2_Q13[ MAX_NB_SUBFR * MAX_SHAPE_LPC_ORDER ], /* I                                     */
-    const opus_int                   HarmShapeGain_Q14[ MAX_NB_SUBFR ],          /* I                                        */
-    const opus_int                   Tilt_Q14[ MAX_NB_SUBFR ],                   /* I    Spectral tilt                       */
-    const opus_int32                 LF_shp_Q14[ MAX_NB_SUBFR ],                 /* I                                        */
-    const opus_int32                 Gains_Q16[ MAX_NB_SUBFR ],                  /* I                                        */
-    const opus_int                   pitchL[ MAX_NB_SUBFR ],                     /* I                                        */
-    const opus_int                   Lambda_Q10,                                 /* I                                        */
-    const opus_int                   LTP_scale_Q14                               /* I    LTP state scaling                   */
+void silk_NSQ_del_dec_c(
+    const silk_encoder_state    *psEncC,                                    /* I/O  Encoder State                   */
+    silk_nsq_state              *NSQ,                                       /* I/O  NSQ state                       */
+    SideInfoIndices             *psIndices,                                 /* I/O  Quantization Indices            */
+    const opus_int16            x16[],                                        /* I    Input                           */
+    opus_int8                   pulses[],                                   /* O    Quantized pulse signal          */
+    const opus_int16            PredCoef_Q12[ 2 * MAX_LPC_ORDER ],          /* I    Short term prediction coefs     */
+    const opus_int16            LTPCoef_Q14[ LTP_ORDER * MAX_NB_SUBFR ],    /* I    Long term prediction coefs      */
+    const opus_int16            AR_Q13[ MAX_NB_SUBFR * MAX_SHAPE_LPC_ORDER ], /* I Noise shaping coefs              */
+    const opus_int              HarmShapeGain_Q14[ MAX_NB_SUBFR ],          /* I    Long term shaping coefs         */
+    const opus_int              Tilt_Q14[ MAX_NB_SUBFR ],                   /* I    Spectral tilt                   */
+    const opus_int32            LF_shp_Q14[ MAX_NB_SUBFR ],                 /* I    Low frequency shaping coefs     */
+    const opus_int32            Gains_Q16[ MAX_NB_SUBFR ],                  /* I    Quantization step sizes         */
+    const opus_int              pitchL[ MAX_NB_SUBFR ],                     /* I    Pitch lags                      */
+    const opus_int              Lambda_Q10,                                 /* I    Rate/distortion tradeoff        */
+    const opus_int              LTP_scale_Q14                               /* I    LTP state scaling               */
 )
 {
-    opus_int     i, k, lag, start_idx, LSF_interpolation_flag, Winner_ind, subfr;
-    opus_int     last_smple_idx, smpl_buf_idx, decisionDelay;
-    const opus_int16 *A_Q12, *B_Q14, *AR_shp_Q13;
-    opus_int16   *pxq;
-    opus_int32   sLTP_Q16[ 2 * MAX_FRAME_LENGTH ];
-    opus_int16   sLTP[     2 * MAX_FRAME_LENGTH ];
-    opus_int32   HarmShapeFIRPacked_Q14;
-    opus_int     offset_Q10;
-    opus_int32   RDmin_Q10;
-    opus_int32   x_sc_Q10[ MAX_SUB_FRAME_LENGTH ];
-    opus_int32   delayedGain_Q16[  DECISION_DELAY ];
-    NSQ_del_dec_struct psDelDec[ MAX_DEL_DEC_STATES ];
-    NSQ_del_dec_struct *psDD;
+    opus_int            i, k, lag, start_idx, LSF_interpolation_flag, Winner_ind, subfr;
+    opus_int            last_smple_idx, smpl_buf_idx, decisionDelay;
+    const opus_int16    *A_Q12, *B_Q14, *AR_shp_Q13;
+    opus_int16          *pxq;
+    VARDECL( opus_int32, sLTP_Q15 );
+    VARDECL( opus_int16, sLTP );
+    opus_int32          HarmShapeFIRPacked_Q14;
+    opus_int            offset_Q10;
+    opus_int32          RDmin_Q10, Gain_Q10;
+    VARDECL( opus_int32, x_sc_Q10 );
+    VARDECL( opus_int32, delayedGain_Q10 );
+    VARDECL( NSQ_del_dec_struct, psDelDec );
+    NSQ_del_dec_struct  *psDD;
+    SAVE_STACK;
 
     /* Set unvoiced lag to the previous one, overwrite later for voiced */
     lag = NSQ->lagPrev;
 
-    silk_assert( NSQ->prev_inv_gain_Q16 != 0 );
+    silk_assert( NSQ->prev_gain_Q16 != 0 );
 
     /* Initialize delayed decision states */
+    ALLOC( psDelDec, psEncC->nStatesDelayedDecision, NSQ_del_dec_struct );
     silk_memset( psDelDec, 0, psEncC->nStatesDelayedDecision * sizeof( NSQ_del_dec_struct ) );
     for( k = 0; k < psEncC->nStatesDelayedDecision; k++ ) {
         psDD                 = &psDelDec[ k ];
         psDD->Seed           = ( k + psIndices->Seed ) & 3;
         psDD->SeedInit       = psDD->Seed;
         psDD->RD_Q10         = 0;
-        psDD->LF_AR_Q12      = NSQ->sLF_AR_shp_Q12;
-        psDD->Shape_Q10[ 0 ] = NSQ->sLTP_shp_Q10[ psEncC->ltp_mem_length - 1 ];
+        psDD->LF_AR_Q14      = NSQ->sLF_AR_shp_Q14;
+        psDD->Diff_Q14       = NSQ->sDiff_shp_Q14;
+        psDD->Shape_Q14[ 0 ] = NSQ->sLTP_shp_Q14[ psEncC->ltp_mem_length - 1 ];
         silk_memcpy( psDD->sLPC_Q14, NSQ->sLPC_Q14, NSQ_LPC_BUF_LENGTH * sizeof( opus_int32 ) );
         silk_memcpy( psDD->sAR2_Q14, NSQ->sAR2_Q14, sizeof( NSQ->sAR2_Q14 ) );
     }
@@ -175,7 +189,11 @@ void silk_NSQ_del_dec(
         LSF_interpolation_flag = 1;
     }
 
-    /* Setup pointers to start of sub frame */
+    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 );
+    ALLOC( delayedGain_Q10, DECISION_DELAY, opus_int32 );
+    /* Set up pointers to start of sub frame */
     pxq                   = &NSQ->xq[ psEncC->ltp_mem_length ];
     NSQ->sLTP_shp_buf_idx = psEncC->ltp_mem_length;
     NSQ->sLTP_buf_idx     = psEncC->ltp_mem_length;
@@ -183,12 +201,12 @@ void silk_NSQ_del_dec(
     for( k = 0; k < psEncC->nb_subfr; k++ ) {
         A_Q12      = &PredCoef_Q12[ ( ( k >> 1 ) | ( 1 - LSF_interpolation_flag ) ) * MAX_LPC_ORDER ];
         B_Q14      = &LTPCoef_Q14[ k * LTP_ORDER           ];
-        AR_shp_Q13 = &AR2_Q13[     k * MAX_SHAPE_LPC_ORDER ];
+        AR_shp_Q13 = &AR_Q13[     k * MAX_SHAPE_LPC_ORDER ];
 
         /* Noise shape parameters */
         silk_assert( HarmShapeGain_Q14[ k ] >= 0 );
         HarmShapeFIRPacked_Q14  =                          silk_RSHIFT( HarmShapeGain_Q14[ k ], 2 );
-        HarmShapeFIRPacked_Q14 |= silk_LSHIFT( ( opus_int32 )silk_RSHIFT( HarmShapeGain_Q14[ k ], 1 ), 16 );
+        HarmShapeFIRPacked_Q14 |= silk_LSHIFT( (opus_int32)silk_RSHIFT( HarmShapeGain_Q14[ k ], 1 ), 16 );
 
         NSQ->rewhite_flag = 0;
         if( psIndices->signalType == TYPE_VOICED ) {
@@ -219,11 +237,12 @@ void silk_NSQ_del_dec(
                     psDD = &psDelDec[ Winner_ind ];
                     last_smple_idx = smpl_buf_idx + decisionDelay;
                     for( i = 0; i < decisionDelay; i++ ) {
-                        last_smple_idx = ( last_smple_idx - 1 ) & DECISION_DELAY_MASK;
-                        pulses[   i - decisionDelay ] = ( opus_int8 )silk_RSHIFT_ROUND( psDD->Q_Q10[ last_smple_idx ], 10 );
-                        pxq[ i - decisionDelay ] = ( opus_int16 )silk_SAT16( silk_RSHIFT_ROUND(
-                            silk_SMULWW( psDD->Xq_Q10[ last_smple_idx ], Gains_Q16[ 1 ] ), 10 ) );
-                        NSQ->sLTP_shp_Q10[ NSQ->sLTP_shp_buf_idx - decisionDelay + i ] = psDD->Shape_Q10[ last_smple_idx ];
+                        last_smple_idx = ( last_smple_idx - 1 ) % DECISION_DELAY;
+                        if( last_smple_idx < 0 ) last_smple_idx += DECISION_DELAY;
+                        pulses[   i - decisionDelay ] = (opus_int8)silk_RSHIFT_ROUND( psDD->Q_Q10[ last_smple_idx ], 10 );
+                        pxq[ i - decisionDelay ] = (opus_int16)silk_SAT16( silk_RSHIFT_ROUND(
+                            silk_SMULWW( psDD->Xq_Q14[ last_smple_idx ], Gains_Q16[ 1 ] ), 14 ) );
+                        NSQ->sLTP_shp_Q14[ NSQ->sLTP_shp_buf_idx - decisionDelay + i ] = psDD->Shape_Q14[ last_smple_idx ];
                     }
 
                     subfr = 0;
@@ -234,22 +253,22 @@ void silk_NSQ_del_dec(
                 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->sLTP_buf_idx = psEncC->ltp_mem_length;
                 NSQ->rewhite_flag = 1;
             }
         }
 
-        silk_nsq_del_dec_scale_states( psEncC, NSQ, psDelDec, x, x_sc_Q10, sLTP, sLTP_Q16, k,
+        silk_nsq_del_dec_scale_states( psEncC, NSQ, psDelDec, x16, x_sc_Q10, sLTP, sLTP_Q15, k,
             psEncC->nStatesDelayedDecision, LTP_scale_Q14, Gains_Q16, pitchL, psIndices->signalType, decisionDelay );
 
-        silk_noise_shape_quantizer_del_dec( NSQ, psDelDec, psIndices->signalType, x_sc_Q10, pulses, pxq, sLTP_Q16,
-            delayedGain_Q16, A_Q12, B_Q14, AR_shp_Q13, lag, HarmShapeFIRPacked_Q14, Tilt_Q14[ k ], LF_shp_Q14[ k ],
+        silk_noise_shape_quantizer_del_dec( NSQ, psDelDec, psIndices->signalType, x_sc_Q10, pulses, pxq, sLTP_Q15,
+            delayedGain_Q10, A_Q12, B_Q14, AR_shp_Q13, lag, HarmShapeFIRPacked_Q14, Tilt_Q14[ k ], LF_shp_Q14[ k ],
             Gains_Q16[ k ], Lambda_Q10, offset_Q10, psEncC->subfr_length, subfr++, psEncC->shapingLPCOrder,
-            psEncC->predictLPCOrder, psEncC->warping_Q16, psEncC->nStatesDelayedDecision, &smpl_buf_idx, decisionDelay );
+            psEncC->predictLPCOrder, psEncC->warping_Q16, psEncC->nStatesDelayedDecision, &smpl_buf_idx, decisionDelay, psEncC->arch );
 
-        x      += psEncC->subfr_length;
+        x16    += psEncC->subfr_length;
         pulses += psEncC->subfr_length;
         pxq    += psEncC->subfr_length;
     }
@@ -268,75 +287,94 @@ void silk_NSQ_del_dec(
     psDD = &psDelDec[ Winner_ind ];
     psIndices->Seed = psDD->SeedInit;
     last_smple_idx = smpl_buf_idx + decisionDelay;
+    Gain_Q10 = silk_RSHIFT32( Gains_Q16[ psEncC->nb_subfr - 1 ], 6 );
     for( i = 0; i < decisionDelay; i++ ) {
-        last_smple_idx = ( last_smple_idx - 1 ) & DECISION_DELAY_MASK;
-        pulses[   i - decisionDelay ] = ( opus_int8 )silk_RSHIFT_ROUND( psDD->Q_Q10[ last_smple_idx ], 10 );
-        pxq[ i - decisionDelay ] = ( opus_int16 )silk_SAT16( silk_RSHIFT_ROUND(
-            silk_SMULWW( psDD->Xq_Q10[ last_smple_idx ], Gains_Q16[ psEncC->nb_subfr - 1 ] ), 10 ) );
-        NSQ->sLTP_shp_Q10[ NSQ->sLTP_shp_buf_idx - decisionDelay + i ] = psDD->Shape_Q10[ last_smple_idx ];
+        last_smple_idx = ( last_smple_idx - 1 ) % DECISION_DELAY;
+        if( last_smple_idx < 0 ) last_smple_idx += DECISION_DELAY;
+
+        pulses[   i - decisionDelay ] = (opus_int8)silk_RSHIFT_ROUND( psDD->Q_Q10[ last_smple_idx ], 10 );
+        pxq[ i - decisionDelay ] = (opus_int16)silk_SAT16( silk_RSHIFT_ROUND(
+            silk_SMULWW( psDD->Xq_Q14[ last_smple_idx ], Gain_Q10 ), 8 ) );
+        NSQ->sLTP_shp_Q14[ NSQ->sLTP_shp_buf_idx - decisionDelay + i ] = psDD->Shape_Q14[ last_smple_idx ];
     }
     silk_memcpy( NSQ->sLPC_Q14, &psDD->sLPC_Q14[ psEncC->subfr_length ], NSQ_LPC_BUF_LENGTH * sizeof( opus_int32 ) );
     silk_memcpy( NSQ->sAR2_Q14, psDD->sAR2_Q14, sizeof( psDD->sAR2_Q14 ) );
 
     /* Update states */
-    NSQ->sLF_AR_shp_Q12 = psDD->LF_AR_Q12;
+    NSQ->sLF_AR_shp_Q14 = psDD->LF_AR_Q14;
+    NSQ->sDiff_shp_Q14  = psDD->Diff_Q14;
     NSQ->lagPrev        = pitchL[ psEncC->nb_subfr - 1 ];
 
-    /* Save quantized speech and noise shaping signals */
+    /* Save quantized speech signal */
+    /* 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 ) );
-
-#ifdef SAVE_ALL_INTERNAL_DATA
-    DEBUG_STORE_DATA( xq.dat,       &pxq[ -psEncC->frame_length ],       psEncC->frame_length * sizeof( opus_int16 ) );
-    DEBUG_STORE_DATA( q.dat,        &pulses[ -psEncC->frame_length ],    psEncC->frame_length * sizeof( opus_int8 ) );
-#endif
+    silk_memmove( NSQ->sLTP_shp_Q14, &NSQ->sLTP_shp_Q14[ psEncC->frame_length ], psEncC->ltp_mem_length * sizeof( opus_int32 ) );
+    RESTORE_STACK;
 }
 
 /******************************************/
 /* Noise shape quantizer for one subframe */
 /******************************************/
-static inline void silk_noise_shape_quantizer_del_dec(
-    silk_nsq_state  *NSQ,                   /* I/O  NSQ state                           */
+#ifndef OVERRIDE_silk_noise_shape_quantizer_del_dec
+static OPUS_INLINE void silk_noise_shape_quantizer_del_dec(
+    silk_nsq_state      *NSQ,                   /* I/O  NSQ state                           */
     NSQ_del_dec_struct  psDelDec[],             /* I/O  Delayed decision states             */
-    opus_int             signalType,             /* I    Signal type                         */
-    const opus_int32     x_Q10[],                /* I                                        */
-    opus_int8            pulses[],               /* O                                        */
-    opus_int16           xq[],                   /* O                                        */
-    opus_int32           sLTP_Q16[],             /* I/O  LTP filter state                    */
-    opus_int32           delayedGain_Q16[],      /* I/O  Gain delay buffer                   */
-    const opus_int16     a_Q12[],                /* I    Short term prediction coefs         */
-    const opus_int16     b_Q14[],                /* I    Long term prediction coefs          */
-    const opus_int16     AR_shp_Q13[],           /* I    Noise shaping coefs                 */
-    opus_int             lag,                    /* I    Pitch lag                           */
-    opus_int32           HarmShapeFIRPacked_Q14, /* I                                        */
-    opus_int             Tilt_Q14,               /* I    Spectral tilt                       */
-    opus_int32           LF_shp_Q14,             /* I                                        */
-    opus_int32           Gain_Q16,               /* I                                        */
-    opus_int             Lambda_Q10,             /* I                                        */
-    opus_int             offset_Q10,             /* I                                        */
-    opus_int             length,                 /* I    Input length                        */
-    opus_int             subfr,                  /* I    Subframe number                     */
-    opus_int             shapingLPCOrder,        /* I    Shaping LPC filter order            */
-    opus_int             predictLPCOrder,        /* I    Prediction filter order             */
-    opus_int             warping_Q16,            /* I                                        */
-    opus_int             nStatesDelayedDecision, /* I    Number of states in decision tree   */
-    opus_int             *smpl_buf_idx,          /* I    Index to newest samples in buffers  */
-    opus_int             decisionDelay           /* I                                        */
+    opus_int            signalType,             /* I    Signal type                         */
+    const opus_int32    x_Q10[],                /* I                                        */
+    opus_int8           pulses[],               /* O                                        */
+    opus_int16          xq[],                   /* O                                        */
+    opus_int32          sLTP_Q15[],             /* I/O  LTP filter state                    */
+    opus_int32          delayedGain_Q10[],      /* I/O  Gain delay buffer                   */
+    const opus_int16    a_Q12[],                /* I    Short term prediction coefs         */
+    const opus_int16    b_Q14[],                /* I    Long term prediction coefs          */
+    const opus_int16    AR_shp_Q13[],           /* I    Noise shaping coefs                 */
+    opus_int            lag,                    /* I    Pitch lag                           */
+    opus_int32          HarmShapeFIRPacked_Q14, /* I                                        */
+    opus_int            Tilt_Q14,               /* I    Spectral tilt                       */
+    opus_int32          LF_shp_Q14,             /* I                                        */
+    opus_int32          Gain_Q16,               /* I                                        */
+    opus_int            Lambda_Q10,             /* I                                        */
+    opus_int            offset_Q10,             /* I                                        */
+    opus_int            length,                 /* I    Input length                        */
+    opus_int            subfr,                  /* I    Subframe number                     */
+    opus_int            shapingLPCOrder,        /* I    Shaping LPC filter order            */
+    opus_int            predictLPCOrder,        /* I    Prediction filter order             */
+    opus_int            warping_Q16,            /* I                                        */
+    opus_int            nStatesDelayedDecision, /* I    Number of states in decision tree   */
+    opus_int            *smpl_buf_idx,          /* I    Index to newest samples in buffers  */
+    opus_int            decisionDelay,          /* I                                        */
+    int                 arch                    /* I                                        */
 )
 {
     opus_int     i, j, k, Winner_ind, RDmin_ind, RDmax_ind, last_smple_idx;
     opus_int32   Winner_rand_state;
-    opus_int32   LTP_pred_Q14, LPC_pred_Q10, n_AR_Q10, n_LTP_Q14, LTP_Q10;
-    opus_int32   n_LF_Q10, r_Q10, rr_Q10, rd1_Q10, rd2_Q10, RDmin_Q10, RDmax_Q10;
-    opus_int32   q1_Q10, q2_Q10, dither, exc_Q10, LPC_exc_Q10, xq_Q10;
-    opus_int32   tmp1, tmp2, sLF_AR_shp_Q10;
+    opus_int32   LTP_pred_Q14, LPC_pred_Q14, n_AR_Q14, n_LTP_Q14;
+    opus_int32   n_LF_Q14, r_Q10, rr_Q10, rd1_Q10, rd2_Q10, RDmin_Q10, RDmax_Q10;
+    opus_int32   q1_Q0, q1_Q10, q2_Q10, exc_Q14, LPC_exc_Q14, xq_Q14, Gain_Q10;
+    opus_int32   tmp1, tmp2, sLF_AR_shp_Q14;
     opus_int32   *pred_lag_ptr, *shp_lag_ptr, *psLPC_Q14;
-    NSQ_sample_struct  psSampleState[ MAX_DEL_DEC_STATES ][ 2 ];
+#ifdef silk_short_prediction_create_arch_coef
+    opus_int32   a_Q12_arch[MAX_LPC_ORDER];
+#endif
+
+    VARDECL( NSQ_sample_pair, psSampleState );
     NSQ_del_dec_struct *psDD;
     NSQ_sample_struct  *psSS;
+    SAVE_STACK;
+
+    /* We're getting desperate to hit the target -- pretend there's
+       no dithering to make hitting the target more likely. */
+    if (Lambda_Q10 > 3072) offset_Q10 = 0;
+    silk_assert( nStatesDelayedDecision > 0 );
+    ALLOC( psSampleState, nStatesDelayedDecision, NSQ_sample_pair );
+
+    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 );
 
-    shp_lag_ptr  = &NSQ->sLTP_shp_Q10[ NSQ->sLTP_shp_buf_idx - lag + HARM_SHAPE_FIR_TAPS / 2 ];
-    pred_lag_ptr = &sLTP_Q16[ NSQ->sLTP_buf_idx - lag + LTP_ORDER / 2 ];
+#ifdef silk_short_prediction_create_arch_coef
+    silk_short_prediction_create_arch_coef(a_Q12_arch, a_Q12, predictLPCOrder);
+#endif
 
     for( i = 0; i < length; i++ ) {
         /* Perform common calculations used in all states */
@@ -344,11 +382,14 @@ static inline void silk_noise_shape_quantizer_del_dec(
         /* Long-term prediction */
         if( signalType == TYPE_VOICED ) {
             /* Unrolled loop */
-            LTP_pred_Q14 = silk_SMULWB(               pred_lag_ptr[  0 ], b_Q14[ 0 ] );
+            /* Avoids introducing a bias because silk_SMLAWB() always rounds to -inf */
+            LTP_pred_Q14 = 2;
+            LTP_pred_Q14 = silk_SMLAWB( LTP_pred_Q14, pred_lag_ptr[  0 ], b_Q14[ 0 ] );
             LTP_pred_Q14 = silk_SMLAWB( LTP_pred_Q14, pred_lag_ptr[ -1 ], b_Q14[ 1 ] );
             LTP_pred_Q14 = silk_SMLAWB( LTP_pred_Q14, pred_lag_ptr[ -2 ], b_Q14[ 2 ] );
             LTP_pred_Q14 = silk_SMLAWB( LTP_pred_Q14, pred_lag_ptr[ -3 ], b_Q14[ 3 ] );
             LTP_pred_Q14 = silk_SMLAWB( LTP_pred_Q14, pred_lag_ptr[ -4 ], b_Q14[ 4 ] );
+            LTP_pred_Q14 = silk_LSHIFT( LTP_pred_Q14, 1 );                          /* Q13 -> Q14 */
             pred_lag_ptr++;
         } else {
             LTP_pred_Q14 = 0;
@@ -358,13 +399,11 @@ static inline void silk_noise_shape_quantizer_del_dec(
         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_Q14 = silk_SMLAWT( n_LTP_Q14, shp_lag_ptr[ -1 ],                      HarmShapeFIRPacked_Q14 );
+            n_LTP_Q14 = silk_SUB_LSHIFT32( LTP_pred_Q14, n_LTP_Q14, 2 );            /* Q12 -> Q14 */
             shp_lag_ptr++;
-
-            LTP_Q10 = silk_RSHIFT( silk_SUB32( LTP_pred_Q14, n_LTP_Q14 ), 4 );
         } else {
-            LTP_Q10 = 0;
+            n_LTP_Q14 = 0;
         }
 
         for( k = 0; k < nStatesDelayedDecision; k++ ) {
@@ -377,90 +416,92 @@ static inline void silk_noise_shape_quantizer_del_dec(
             /* Generate dither */
             psDD->Seed = silk_RAND( psDD->Seed );
 
-            /* dither = rand_seed < 0 ? 0xFFFFFFFF : 0; */
-            dither = silk_RSHIFT( psDD->Seed, 31 );
-
             /* Pointer used in short term prediction and shaping */
             psLPC_Q14 = &psDD->sLPC_Q14[ NSQ_LPC_BUF_LENGTH - 1 + i ];
             /* Short-term prediction */
-            silk_assert( predictLPCOrder >= 10 );            /* check that unrolling works */
-            silk_assert( ( predictLPCOrder  & 1 ) == 0 );    /* check that order is even */
-            silk_assert( ( (opus_int64)a_Q12 & 3 ) == 0 );    /* check that array starts at 4-byte aligned address */
-            /* Partially unrolled */
-            LPC_pred_Q10 = silk_SMULWB(               psLPC_Q14[  0 ], a_Q12[ 0 ] );
-            LPC_pred_Q10 = silk_SMLAWB( LPC_pred_Q10, psLPC_Q14[ -1 ], a_Q12[ 1 ] );
-            LPC_pred_Q10 = silk_SMLAWB( LPC_pred_Q10, psLPC_Q14[ -2 ], a_Q12[ 2 ] );
-            LPC_pred_Q10 = silk_SMLAWB( LPC_pred_Q10, psLPC_Q14[ -3 ], a_Q12[ 3 ] );
-            LPC_pred_Q10 = silk_SMLAWB( LPC_pred_Q10, psLPC_Q14[ -4 ], a_Q12[ 4 ] );
-            LPC_pred_Q10 = silk_SMLAWB( LPC_pred_Q10, psLPC_Q14[ -5 ], a_Q12[ 5 ] );
-            LPC_pred_Q10 = silk_SMLAWB( LPC_pred_Q10, psLPC_Q14[ -6 ], a_Q12[ 6 ] );
-            LPC_pred_Q10 = silk_SMLAWB( LPC_pred_Q10, psLPC_Q14[ -7 ], a_Q12[ 7 ] );
-            LPC_pred_Q10 = silk_SMLAWB( LPC_pred_Q10, psLPC_Q14[ -8 ], a_Q12[ 8 ] );
-            LPC_pred_Q10 = silk_SMLAWB( LPC_pred_Q10, psLPC_Q14[ -9 ], a_Q12[ 9 ] );
-            for( j = 10; j < predictLPCOrder; j ++ ) {
-                LPC_pred_Q10 = silk_SMLAWB( LPC_pred_Q10, psLPC_Q14[ -j ], a_Q12[ j ] );
-            }
+            LPC_pred_Q14 = silk_noise_shape_quantizer_short_prediction(psLPC_Q14, a_Q12, a_Q12_arch, predictLPCOrder, arch);
+            LPC_pred_Q14 = silk_LSHIFT( LPC_pred_Q14, 4 );                              /* Q10 -> Q14 */
 
             /* Noise shape feedback */
             silk_assert( ( shapingLPCOrder & 1 ) == 0 );   /* check that order is even */
             /* Output of lowpass section */
-            tmp2 = silk_SMLAWB( psLPC_Q14[ 0 ], psDD->sAR2_Q14[ 0 ], warping_Q16 );
+            tmp2 = silk_SMLAWB( psDD->Diff_Q14, psDD->sAR2_Q14[ 0 ], warping_Q16 );
             /* Output of allpass section */
             tmp1 = silk_SMLAWB( psDD->sAR2_Q14[ 0 ], psDD->sAR2_Q14[ 1 ] - tmp2, warping_Q16 );
             psDD->sAR2_Q14[ 0 ] = tmp2;
-            n_AR_Q10 = silk_SMULWB( tmp2, AR_shp_Q13[ 0 ] );
+            n_AR_Q14 = silk_RSHIFT( shapingLPCOrder, 1 );
+            n_AR_Q14 = silk_SMLAWB( n_AR_Q14, tmp2, AR_shp_Q13[ 0 ] );
             /* Loop over allpass sections */
             for( j = 2; j < shapingLPCOrder; j += 2 ) {
                 /* Output of allpass section */
                 tmp2 = silk_SMLAWB( psDD->sAR2_Q14[ j - 1 ], psDD->sAR2_Q14[ j + 0 ] - tmp1, warping_Q16 );
                 psDD->sAR2_Q14[ j - 1 ] = tmp1;
-                n_AR_Q10 = silk_SMLAWB( n_AR_Q10, tmp1, AR_shp_Q13[ j - 1 ] );
+                n_AR_Q14 = silk_SMLAWB( n_AR_Q14, tmp1, AR_shp_Q13[ j - 1 ] );
                 /* Output of allpass section */
                 tmp1 = silk_SMLAWB( psDD->sAR2_Q14[ j + 0 ], psDD->sAR2_Q14[ j + 1 ] - tmp2, warping_Q16 );
                 psDD->sAR2_Q14[ j + 0 ] = tmp2;
-                n_AR_Q10 = silk_SMLAWB( n_AR_Q10, tmp2, AR_shp_Q13[ j ] );
+                n_AR_Q14 = silk_SMLAWB( n_AR_Q14, tmp2, AR_shp_Q13[ j ] );
             }
             psDD->sAR2_Q14[ shapingLPCOrder - 1 ] = tmp1;
-            n_AR_Q10 = silk_SMLAWB( n_AR_Q10, tmp1, AR_shp_Q13[ shapingLPCOrder - 1 ] );
+            n_AR_Q14 = silk_SMLAWB( n_AR_Q14, 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, psDD->LF_AR_Q12, Tilt_Q14 );
+            n_AR_Q14 = silk_LSHIFT( n_AR_Q14, 1 );                                      /* Q11 -> Q12 */
+            n_AR_Q14 = silk_SMLAWB( n_AR_Q14, psDD->LF_AR_Q14, Tilt_Q14 );              /* Q12 */
+            n_AR_Q14 = silk_LSHIFT( n_AR_Q14, 2 );                                      /* Q12 -> Q14 */
 
-            n_LF_Q10 = silk_LSHIFT( silk_SMULWB( psDD->Shape_Q10[ *smpl_buf_idx ], LF_shp_Q14 ), 2 );
-            n_LF_Q10 = silk_SMLAWT( n_LF_Q10, psDD->LF_AR_Q12, LF_shp_Q14 );
+            n_LF_Q14 = silk_SMULWB( psDD->Shape_Q14[ *smpl_buf_idx ], LF_shp_Q14 );     /* Q12 */
+            n_LF_Q14 = silk_SMLAWT( n_LF_Q14, psDD->LF_AR_Q14, LF_shp_Q14 );            /* Q12 */
+            n_LF_Q14 = silk_LSHIFT( n_LF_Q14, 2 );                                      /* Q12 -> Q14 */
 
             /* Input minus prediction plus noise feedback                       */
             /* r = x[ i ] - LTP_pred - LPC_pred + n_AR + n_Tilt + n_LF + n_LTP  */
-            tmp1  = silk_ADD32( LTP_Q10, LPC_pred_Q10 );                         /* add Q10 stuff */
-            tmp1  = silk_SUB32( tmp1, n_AR_Q10 );                                /* subtract Q10 stuff */
-            tmp1  = silk_SUB32( tmp1, n_LF_Q10 );                                /* subtract Q10 stuff */
-            r_Q10 = silk_SUB32( x_Q10[ i ], tmp1 );                              /* residual error Q10 */
+            tmp1 = silk_ADD32( n_AR_Q14, n_LF_Q14 );                                    /* Q14 */
+            tmp2 = silk_ADD32( n_LTP_Q14, LPC_pred_Q14 );                               /* Q13 */
+            tmp1 = silk_SUB32( tmp2, tmp1 );                                            /* Q13 */
+            tmp1 = silk_RSHIFT_ROUND( tmp1, 4 );                                        /* Q10 */
+
+            r_Q10 = silk_SUB32( x_Q10[ i ], tmp1 );                                     /* residual error Q10 */
 
             /* Flip sign depending on dither */
-            r_Q10 = r_Q10 ^ dither;
+            if ( psDD->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 (Lambda_Q10 > 2048) {
+                /* For aggressive RDO, the bias becomes more than one pulse. */
+                int rdo_offset = Lambda_Q10/2 - 512;
+                if (q1_Q10 > rdo_offset) {
+                    q1_Q0 = silk_RSHIFT( q1_Q10 - rdo_offset, 10 );
+                } else if (q1_Q10 < -rdo_offset) {
+                    q1_Q0 = silk_RSHIFT( q1_Q10 + rdo_offset, 10 );
+                } else if (q1_Q10 < 0) {
+                    q1_Q0 = -1;
+                } else {
+                    q1_Q0 = 0;
+                }
+            }
+            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 ) {
+            } 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 ) {
+            } 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 );
+            } 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 );
@@ -486,38 +527,47 @@ static inline void silk_noise_shape_quantizer_del_dec(
             /* Update states for best quantization */
 
             /* Quantized excitation */
-            exc_Q10 = psSS[ 0 ].Q_Q10 ^ dither;
+            exc_Q14 = silk_LSHIFT32( psSS[ 0 ].Q_Q10, 4 );
+            if ( psDD->Seed < 0 ) {
+                exc_Q14 = -exc_Q14;
+            }
 
             /* Add predictions */
-            LPC_exc_Q10 = exc_Q10 + silk_RSHIFT_ROUND( LTP_pred_Q14, 4 );
-            xq_Q10      = silk_ADD32( LPC_exc_Q10, LPC_pred_Q10 );
+            LPC_exc_Q14 = silk_ADD32( exc_Q14, LTP_pred_Q14 );
+            xq_Q14      = silk_ADD32( LPC_exc_Q14, LPC_pred_Q14 );
 
             /* Update states */
-            sLF_AR_shp_Q10         = silk_SUB32(  xq_Q10, n_AR_Q10 );
-            psSS[ 0 ].sLTP_shp_Q10 = silk_SUB32(  sLF_AR_shp_Q10, n_LF_Q10 );
-            psSS[ 0 ].LF_AR_Q12    = silk_LSHIFT( sLF_AR_shp_Q10, 2 );
-            psSS[ 0 ].xq_Q14       = silk_LSHIFT( xq_Q10,         4 );
-            psSS[ 0 ].LPC_exc_Q16  = silk_LSHIFT( LPC_exc_Q10,    6 );
+            psSS[ 0 ].Diff_Q14     = silk_SUB_LSHIFT32( xq_Q14, x_Q10[ i ], 4 );
+            sLF_AR_shp_Q14         = silk_SUB32( psSS[ 0 ].Diff_Q14, n_AR_Q14 );
+            psSS[ 0 ].sLTP_shp_Q14 = silk_SUB32( sLF_AR_shp_Q14, n_LF_Q14 );
+            psSS[ 0 ].LF_AR_Q14    = sLF_AR_shp_Q14;
+            psSS[ 0 ].LPC_exc_Q14  = LPC_exc_Q14;
+            psSS[ 0 ].xq_Q14       = xq_Q14;
 
             /* Update states for second best quantization */
 
             /* Quantized excitation */
-            exc_Q10 = psSS[ 1 ].Q_Q10 ^ dither;
+            exc_Q14 = silk_LSHIFT32( psSS[ 1 ].Q_Q10, 4 );
+            if ( psDD->Seed < 0 ) {
+                exc_Q14 = -exc_Q14;
+            }
 
             /* Add predictions */
-            LPC_exc_Q10 = exc_Q10 + silk_RSHIFT_ROUND( LTP_pred_Q14, 4 );
-            xq_Q10      = silk_ADD32( LPC_exc_Q10, LPC_pred_Q10 );
+            LPC_exc_Q14 = silk_ADD32( exc_Q14, LTP_pred_Q14 );
+            xq_Q14      = silk_ADD32( LPC_exc_Q14, LPC_pred_Q14 );
 
             /* Update states */
-            sLF_AR_shp_Q10         = silk_SUB32(  xq_Q10, n_AR_Q10 );
-            psSS[ 1 ].sLTP_shp_Q10 = silk_SUB32(  sLF_AR_shp_Q10, n_LF_Q10 );
-            psSS[ 1 ].LF_AR_Q12    = silk_LSHIFT( sLF_AR_shp_Q10, 2 );
-            psSS[ 1 ].xq_Q14       = silk_LSHIFT( xq_Q10,         4 );
-            psSS[ 1 ].LPC_exc_Q16  = silk_LSHIFT( LPC_exc_Q10,    6 );
+            psSS[ 1 ].Diff_Q14     = silk_SUB_LSHIFT32( xq_Q14, x_Q10[ i ], 4 );
+            sLF_AR_shp_Q14         = silk_SUB32( psSS[ 1 ].Diff_Q14, n_AR_Q14 );
+            psSS[ 1 ].sLTP_shp_Q14 = silk_SUB32( sLF_AR_shp_Q14, n_LF_Q14 );
+            psSS[ 1 ].LF_AR_Q14    = sLF_AR_shp_Q14;
+            psSS[ 1 ].LPC_exc_Q14  = LPC_exc_Q14;
+            psSS[ 1 ].xq_Q14       = xq_Q14;
         }
 
-        *smpl_buf_idx  = ( *smpl_buf_idx - 1 ) & DECISION_DELAY_MASK;                   /* Index to newest samples              */
-        last_smple_idx = ( *smpl_buf_idx + decisionDelay ) & DECISION_DELAY_MASK;       /* Index to decisionDelay old samples   */
+        *smpl_buf_idx  = ( *smpl_buf_idx - 1 ) % DECISION_DELAY;
+        if( *smpl_buf_idx < 0 ) *smpl_buf_idx += DECISION_DELAY;
+        last_smple_idx = ( *smpl_buf_idx + decisionDelay ) % DECISION_DELAY;
 
         /* Find winner */
         RDmin_Q10 = psSampleState[ 0 ][ 0 ].RD_Q10;
@@ -533,8 +583,8 @@ static inline void silk_noise_shape_quantizer_del_dec(
         Winner_rand_state = psDelDec[ Winner_ind ].RandState[ last_smple_idx ];
         for( k = 0; k < nStatesDelayedDecision; k++ ) {
             if( psDelDec[ k ].RandState[ last_smple_idx ] != Winner_rand_state ) {
-                psSampleState[ k ][ 0 ].RD_Q10 = silk_ADD32( psSampleState[ k ][ 0 ].RD_Q10, ( silk_int32_MAX >> 4 ) );
-                psSampleState[ k ][ 1 ].RD_Q10 = silk_ADD32( psSampleState[ k ][ 1 ].RD_Q10, ( silk_int32_MAX >> 4 ) );
+                psSampleState[ k ][ 0 ].RD_Q10 = silk_ADD32( psSampleState[ k ][ 0 ].RD_Q10, silk_int32_MAX >> 4 );
+                psSampleState[ k ][ 1 ].RD_Q10 = silk_ADD32( psSampleState[ k ][ 1 ].RD_Q10, silk_int32_MAX >> 4 );
                 silk_assert( psSampleState[ k ][ 0 ].RD_Q10 >= 0 );
             }
         }
@@ -559,19 +609,19 @@ static inline void silk_noise_shape_quantizer_del_dec(
 
         /* Replace a state if best from second set outperforms worst in first set */
         if( RDmin_Q10 < RDmax_Q10 ) {
-            silk_memcpy( ((opus_int32 *)&psDelDec[ RDmax_ind ]) + i,
-                        ((opus_int32 *)&psDelDec[ RDmin_ind ]) + i, sizeof( NSQ_del_dec_struct ) - i * sizeof( opus_int32) );
+            silk_memcpy( ( (opus_int32 *)&psDelDec[ RDmax_ind ] ) + i,
+                         ( (opus_int32 *)&psDelDec[ RDmin_ind ] ) + i, sizeof( NSQ_del_dec_struct ) - i * sizeof( opus_int32) );
             silk_memcpy( &psSampleState[ RDmax_ind ][ 0 ], &psSampleState[ RDmin_ind ][ 1 ], sizeof( NSQ_sample_struct ) );
         }
 
         /* Write samples from winner to output and long-term filter states */
         psDD = &psDelDec[ Winner_ind ];
         if( subfr > 0 || i >= decisionDelay ) {
-            pulses[  i - decisionDelay ] = ( opus_int8 )silk_RSHIFT_ROUND( psDD->Q_Q10[ last_smple_idx ], 10 );
-            xq[ i - decisionDelay ] = ( opus_int16 )silk_SAT16( silk_RSHIFT_ROUND(
-                silk_SMULWW( psDD->Xq_Q10[ last_smple_idx ], delayedGain_Q16[ last_smple_idx ] ), 10 ) );
-            NSQ->sLTP_shp_Q10[ NSQ->sLTP_shp_buf_idx - decisionDelay ] = psDD->Shape_Q10[ last_smple_idx ];
-            sLTP_Q16[          NSQ->sLTP_buf_idx     - decisionDelay ] = psDD->Pred_Q16[  last_smple_idx ];
+            pulses[  i - decisionDelay ] = (opus_int8)silk_RSHIFT_ROUND( psDD->Q_Q10[ last_smple_idx ], 10 );
+            xq[ i - decisionDelay ] = (opus_int16)silk_SAT16( silk_RSHIFT_ROUND(
+                silk_SMULWW( psDD->Xq_Q14[ last_smple_idx ], delayedGain_Q10[ last_smple_idx ] ), 8 ) );
+            NSQ->sLTP_shp_Q14[ NSQ->sLTP_shp_buf_idx - decisionDelay ] = psDD->Shape_Q14[ last_smple_idx ];
+            sLTP_Q15[          NSQ->sLTP_buf_idx     - decisionDelay ] = psDD->Pred_Q15[  last_smple_idx ];
         }
         NSQ->sLTP_shp_buf_idx++;
         NSQ->sLTP_buf_idx++;
@@ -580,76 +630,84 @@ static inline void silk_noise_shape_quantizer_del_dec(
         for( k = 0; k < nStatesDelayedDecision; k++ ) {
             psDD                                     = &psDelDec[ k ];
             psSS                                     = &psSampleState[ k ][ 0 ];
-            psDD->LF_AR_Q12                          = psSS->LF_AR_Q12;
+            psDD->LF_AR_Q14                          = psSS->LF_AR_Q14;
+            psDD->Diff_Q14                           = psSS->Diff_Q14;
             psDD->sLPC_Q14[ NSQ_LPC_BUF_LENGTH + i ] = psSS->xq_Q14;
-            psDD->Xq_Q10[    *smpl_buf_idx ]         = silk_RSHIFT( psSS->xq_Q14, 4 );
+            psDD->Xq_Q14[    *smpl_buf_idx ]         = psSS->xq_Q14;
             psDD->Q_Q10[     *smpl_buf_idx ]         = psSS->Q_Q10;
-            psDD->Pred_Q16[  *smpl_buf_idx ]         = psSS->LPC_exc_Q16;
-            psDD->Shape_Q10[ *smpl_buf_idx ]         = psSS->sLTP_shp_Q10;
-            psDD->Seed                               = silk_ADD32( psDD->Seed, silk_RSHIFT_ROUND( psSS->Q_Q10, 10 ) );
+            psDD->Pred_Q15[  *smpl_buf_idx ]         = silk_LSHIFT32( psSS->LPC_exc_Q14, 1 );
+            psDD->Shape_Q14[ *smpl_buf_idx ]         = psSS->sLTP_shp_Q14;
+            psDD->Seed                               = silk_ADD32_ovflw( psDD->Seed, silk_RSHIFT_ROUND( psSS->Q_Q10, 10 ) );
             psDD->RandState[ *smpl_buf_idx ]         = psDD->Seed;
             psDD->RD_Q10                             = psSS->RD_Q10;
         }
-        delayedGain_Q16[     *smpl_buf_idx ]         = Gain_Q16;
+        delayedGain_Q10[     *smpl_buf_idx ]         = Gain_Q10;
     }
     /* Update LPC states */
     for( k = 0; k < nStatesDelayedDecision; k++ ) {
         psDD = &psDelDec[ k ];
         silk_memcpy( psDD->sLPC_Q14, &psDD->sLPC_Q14[ length ], NSQ_LPC_BUF_LENGTH * sizeof( opus_int32 ) );
     }
+    RESTORE_STACK;
 }
+#endif /* OVERRIDE_silk_noise_shape_quantizer_del_dec */
 
-static inline void silk_nsq_del_dec_scale_states(
+static OPUS_INLINE void silk_nsq_del_dec_scale_states(
     const silk_encoder_state *psEncC,               /* I    Encoder State                       */
     silk_nsq_state      *NSQ,                       /* I/O  NSQ state                           */
     NSQ_del_dec_struct  psDelDec[],                 /* I/O  Delayed decision states             */
-    const opus_int16     x[],                        /* I    Input in Q0                         */
-    opus_int32           x_sc_Q10[],                 /* O    Input scaled with 1/Gain in Q10     */
-    const opus_int16     sLTP[],                     /* I    Re-whitened LTP state in Q0         */
-    opus_int32           sLTP_Q16[],                 /* O    LTP state matching scaled input     */
-    opus_int             subfr,                      /* I    Subframe number                     */
-    opus_int             nStatesDelayedDecision,     /* I    Number of del dec states            */
-    const opus_int       LTP_scale_Q14,              /* I    LTP state scaling                   */
-    const opus_int32     Gains_Q16[ MAX_NB_SUBFR ],  /* I                                        */
-    const opus_int       pitchL[ MAX_NB_SUBFR ],     /* I    Pitch lag                           */
-    const opus_int       signal_type,                /* I    Signal type                         */
-    const opus_int       decisionDelay               /* I    Decision delay                      */
+    const opus_int16    x16[],                      /* I    Input                               */
+    opus_int32          x_sc_Q10[],                 /* O    Input scaled with 1/Gain in Q10     */
+    const opus_int16    sLTP[],                     /* I    Re-whitened LTP state in Q0         */
+    opus_int32          sLTP_Q15[],                 /* O    LTP state matching scaled input     */
+    opus_int            subfr,                      /* I    Subframe number                     */
+    opus_int            nStatesDelayedDecision,     /* I    Number of del dec states            */
+    const opus_int      LTP_scale_Q14,              /* I    LTP state scaling                   */
+    const opus_int32    Gains_Q16[ MAX_NB_SUBFR ],  /* I                                        */
+    const opus_int      pitchL[ MAX_NB_SUBFR ],     /* I    Pitch lag                           */
+    const opus_int      signal_type,                /* I    Signal type                         */
+    const opus_int      decisionDelay               /* I    Decision delay                      */
 )
 {
     opus_int            i, k, lag;
-    opus_int32          inv_gain_Q16, gain_adj_Q16, inv_gain_Q32;
-    NSQ_del_dec_struct *psDD;
+    opus_int32          gain_adj_Q16, inv_gain_Q31, inv_gain_Q26;
+    NSQ_del_dec_struct  *psDD;
 
-    inv_gain_Q16 = silk_INVERSE32_varQ( silk_max( Gains_Q16[ subfr ], 1 ), 32 );
-    inv_gain_Q16 = silk_min( inv_gain_Q16, silk_int16_MAX );
     lag          = pitchL[ subfr ];
+    inv_gain_Q31 = silk_INVERSE32_varQ( silk_max( Gains_Q16[ subfr ], 1 ), 47 );
+    silk_assert( inv_gain_Q31 != 0 );
+
+    /* Scale input */
+    inv_gain_Q26 = silk_RSHIFT_ROUND( inv_gain_Q31, 5 );
+    for( i = 0; i < psEncC->subfr_length; i++ ) {
+        x_sc_Q10[ i ] = silk_SMULWW( x16[ i ], inv_gain_Q26 );
+    }
 
     /* After rewhitening the LTP state is un-scaled, so scale with inv_gain_Q16 */
     if( NSQ->rewhite_flag ) {
-        inv_gain_Q32 = silk_LSHIFT( inv_gain_Q16, 16 );
         if( subfr == 0 ) {
             /* Do LTP downscaling */
-            inv_gain_Q32 = silk_LSHIFT( silk_SMULWB( inv_gain_Q32, LTP_scale_Q14 ), 2 );
+            inv_gain_Q31 = silk_LSHIFT( silk_SMULWB( inv_gain_Q31, LTP_scale_Q14 ), 2 );
         }
         for( i = NSQ->sLTP_buf_idx - lag - LTP_ORDER / 2; i < NSQ->sLTP_buf_idx; i++ ) {
             silk_assert( i < MAX_FRAME_LENGTH );
-            sLTP_Q16[ i ] = silk_SMULWB( inv_gain_Q32, sLTP[ i ] );
+            sLTP_Q15[ i ] = silk_SMULWB( inv_gain_Q31, sLTP[ i ] );
         }
     }
 
     /* Adjust for changing gain */
-    if( inv_gain_Q16 != NSQ->prev_inv_gain_Q16 ) {
-        gain_adj_Q16 = silk_DIV32_varQ( inv_gain_Q16, NSQ->prev_inv_gain_Q16, 16 );
+    if( Gains_Q16[ subfr ] != NSQ->prev_gain_Q16 ) {
+        gain_adj_Q16 =  silk_DIV32_varQ( NSQ->prev_gain_Q16, Gains_Q16[ subfr ], 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 */
         if( signal_type == TYPE_VOICED && NSQ->rewhite_flag == 0 ) {
             for( i = NSQ->sLTP_buf_idx - lag - LTP_ORDER / 2; i < NSQ->sLTP_buf_idx - decisionDelay; i++ ) {
-                sLTP_Q16[ i ] = silk_SMULWW( gain_adj_Q16, sLTP_Q16[ i ] );
+                sLTP_Q15[ i ] = silk_SMULWW( gain_adj_Q16, sLTP_Q15[ i ] );
             }
         }
 
@@ -657,7 +715,8 @@ static inline void silk_nsq_del_dec_scale_states(
             psDD = &psDelDec[ k ];
 
             /* Scale scalar states */
-            psDD->LF_AR_Q12 = silk_SMULWW( gain_adj_Q16, psDD->LF_AR_Q12 );
+            psDD->LF_AR_Q14 = silk_SMULWW( gain_adj_Q16, psDD->LF_AR_Q14 );
+            psDD->Diff_Q14 = silk_SMULWW( gain_adj_Q16, psDD->Diff_Q14 );
 
             /* Scale short-term prediction and shaping states */
             for( i = 0; i < NSQ_LPC_BUF_LENGTH; i++ ) {
@@ -667,18 +726,12 @@ static inline void silk_nsq_del_dec_scale_states(
                 psDD->sAR2_Q14[ i ] = silk_SMULWW( gain_adj_Q16, psDD->sAR2_Q14[ i ] );
             }
             for( i = 0; i < DECISION_DELAY; i++ ) {
-                psDD->Pred_Q16[  i ] = silk_SMULWW( gain_adj_Q16, psDD->Pred_Q16[  i ] );
-                psDD->Shape_Q10[ i ] = silk_SMULWW( gain_adj_Q16, psDD->Shape_Q10[ i ] );
+                psDD->Pred_Q15[  i ] = silk_SMULWW( gain_adj_Q16, psDD->Pred_Q15[  i ] );
+                psDD->Shape_Q14[ i ] = silk_SMULWW( gain_adj_Q16, psDD->Shape_Q14[ i ] );
             }
         }
-    }
 
-    /* Scale input */
-    for( i = 0; i < psEncC->subfr_length; i++ ) {
-        x_sc_Q10[ i ] = silk_RSHIFT( silk_SMULBB( x[ i ], ( opus_int16 )inv_gain_Q16 ), 6 );
+        /* Save inverse gain */
+        NSQ->prev_gain_Q16 = Gains_Q16[ subfr ];
     }
-
-    /* save inv_gain */
-    silk_assert( inv_gain_Q16 != 0 );
-    NSQ->prev_inv_gain_Q16 = inv_gain_Q16;
 }