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24 : ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE
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26 : ***********************************************************************/
27 :
28 : #ifdef HAVE_CONFIG_H
29 : #include "config.h"
30 : #endif
31 :
32 : #include "main.h"
33 : #include "stack_alloc.h"
34 : #include "NSQ.h"
35 :
36 :
37 : typedef struct {
38 : opus_int32 sLPC_Q14[ MAX_SUB_FRAME_LENGTH + NSQ_LPC_BUF_LENGTH ];
39 : opus_int32 RandState[ DECISION_DELAY ];
40 : opus_int32 Q_Q10[ DECISION_DELAY ];
41 : opus_int32 Xq_Q14[ DECISION_DELAY ];
42 : opus_int32 Pred_Q15[ DECISION_DELAY ];
43 : opus_int32 Shape_Q14[ DECISION_DELAY ];
44 : opus_int32 sAR2_Q14[ MAX_SHAPE_LPC_ORDER ];
45 : opus_int32 LF_AR_Q14;
46 : opus_int32 Diff_Q14;
47 : opus_int32 Seed;
48 : opus_int32 SeedInit;
49 : opus_int32 RD_Q10;
50 : } NSQ_del_dec_struct;
51 :
52 : typedef struct {
53 : opus_int32 Q_Q10;
54 : opus_int32 RD_Q10;
55 : opus_int32 xq_Q14;
56 : opus_int32 LF_AR_Q14;
57 : opus_int32 Diff_Q14;
58 : opus_int32 sLTP_shp_Q14;
59 : opus_int32 LPC_exc_Q14;
60 : } NSQ_sample_struct;
61 :
62 : typedef NSQ_sample_struct NSQ_sample_pair[ 2 ];
63 :
64 : #if defined(MIPSr1_ASM)
65 : #include "mips/NSQ_del_dec_mipsr1.h"
66 : #endif
67 : static OPUS_INLINE void silk_nsq_del_dec_scale_states(
68 : const silk_encoder_state *psEncC, /* I Encoder State */
69 : silk_nsq_state *NSQ, /* I/O NSQ state */
70 : NSQ_del_dec_struct psDelDec[], /* I/O Delayed decision states */
71 : const opus_int16 x16[], /* I Input */
72 : opus_int32 x_sc_Q10[], /* O Input scaled with 1/Gain in Q10 */
73 : const opus_int16 sLTP[], /* I Re-whitened LTP state in Q0 */
74 : opus_int32 sLTP_Q15[], /* O LTP state matching scaled input */
75 : opus_int subfr, /* I Subframe number */
76 : opus_int nStatesDelayedDecision, /* I Number of del dec states */
77 : const opus_int LTP_scale_Q14, /* I LTP state scaling */
78 : const opus_int32 Gains_Q16[ MAX_NB_SUBFR ], /* I */
79 : const opus_int pitchL[ MAX_NB_SUBFR ], /* I Pitch lag */
80 : const opus_int signal_type, /* I Signal type */
81 : const opus_int decisionDelay /* I Decision delay */
82 : );
83 :
84 : /******************************************/
85 : /* Noise shape quantizer for one subframe */
86 : /******************************************/
87 : static OPUS_INLINE void silk_noise_shape_quantizer_del_dec(
88 : silk_nsq_state *NSQ, /* I/O NSQ state */
89 : NSQ_del_dec_struct psDelDec[], /* I/O Delayed decision states */
90 : opus_int signalType, /* I Signal type */
91 : const opus_int32 x_Q10[], /* I */
92 : opus_int8 pulses[], /* O */
93 : opus_int16 xq[], /* O */
94 : opus_int32 sLTP_Q15[], /* I/O LTP filter state */
95 : opus_int32 delayedGain_Q10[], /* I/O Gain delay buffer */
96 : const opus_int16 a_Q12[], /* I Short term prediction coefs */
97 : const opus_int16 b_Q14[], /* I Long term prediction coefs */
98 : const opus_int16 AR_shp_Q13[], /* I Noise shaping coefs */
99 : opus_int lag, /* I Pitch lag */
100 : opus_int32 HarmShapeFIRPacked_Q14, /* I */
101 : opus_int Tilt_Q14, /* I Spectral tilt */
102 : opus_int32 LF_shp_Q14, /* I */
103 : opus_int32 Gain_Q16, /* I */
104 : opus_int Lambda_Q10, /* I */
105 : opus_int offset_Q10, /* I */
106 : opus_int length, /* I Input length */
107 : opus_int subfr, /* I Subframe number */
108 : opus_int shapingLPCOrder, /* I Shaping LPC filter order */
109 : opus_int predictLPCOrder, /* I Prediction filter order */
110 : opus_int warping_Q16, /* I */
111 : opus_int nStatesDelayedDecision, /* I Number of states in decision tree */
112 : opus_int *smpl_buf_idx, /* I/O Index to newest samples in buffers */
113 : opus_int decisionDelay, /* I */
114 : int arch /* I */
115 : );
116 :
117 0 : void silk_NSQ_del_dec_c(
118 : const silk_encoder_state *psEncC, /* I Encoder State */
119 : silk_nsq_state *NSQ, /* I/O NSQ state */
120 : SideInfoIndices *psIndices, /* I/O Quantization Indices */
121 : const opus_int16 x16[], /* I Input */
122 : opus_int8 pulses[], /* O Quantized pulse signal */
123 : const opus_int16 PredCoef_Q12[ 2 * MAX_LPC_ORDER ], /* I Short term prediction coefs */
124 : const opus_int16 LTPCoef_Q14[ LTP_ORDER * MAX_NB_SUBFR ], /* I Long term prediction coefs */
125 : const opus_int16 AR_Q13[ MAX_NB_SUBFR * MAX_SHAPE_LPC_ORDER ], /* I Noise shaping coefs */
126 : const opus_int HarmShapeGain_Q14[ MAX_NB_SUBFR ], /* I Long term shaping coefs */
127 : const opus_int Tilt_Q14[ MAX_NB_SUBFR ], /* I Spectral tilt */
128 : const opus_int32 LF_shp_Q14[ MAX_NB_SUBFR ], /* I Low frequency shaping coefs */
129 : const opus_int32 Gains_Q16[ MAX_NB_SUBFR ], /* I Quantization step sizes */
130 : const opus_int pitchL[ MAX_NB_SUBFR ], /* I Pitch lags */
131 : const opus_int Lambda_Q10, /* I Rate/distortion tradeoff */
132 : const opus_int LTP_scale_Q14 /* I LTP state scaling */
133 : )
134 : {
135 : opus_int i, k, lag, start_idx, LSF_interpolation_flag, Winner_ind, subfr;
136 : opus_int last_smple_idx, smpl_buf_idx, decisionDelay;
137 : const opus_int16 *A_Q12, *B_Q14, *AR_shp_Q13;
138 : opus_int16 *pxq;
139 : VARDECL( opus_int32, sLTP_Q15 );
140 : VARDECL( opus_int16, sLTP );
141 : opus_int32 HarmShapeFIRPacked_Q14;
142 : opus_int offset_Q10;
143 : opus_int32 RDmin_Q10, Gain_Q10;
144 : VARDECL( opus_int32, x_sc_Q10 );
145 : VARDECL( opus_int32, delayedGain_Q10 );
146 : VARDECL( NSQ_del_dec_struct, psDelDec );
147 : NSQ_del_dec_struct *psDD;
148 : SAVE_STACK;
149 :
150 : /* Set unvoiced lag to the previous one, overwrite later for voiced */
151 0 : lag = NSQ->lagPrev;
152 :
153 0 : silk_assert( NSQ->prev_gain_Q16 != 0 );
154 :
155 : /* Initialize delayed decision states */
156 0 : ALLOC( psDelDec, psEncC->nStatesDelayedDecision, NSQ_del_dec_struct );
157 0 : silk_memset( psDelDec, 0, psEncC->nStatesDelayedDecision * sizeof( NSQ_del_dec_struct ) );
158 0 : for( k = 0; k < psEncC->nStatesDelayedDecision; k++ ) {
159 0 : psDD = &psDelDec[ k ];
160 0 : psDD->Seed = ( k + psIndices->Seed ) & 3;
161 0 : psDD->SeedInit = psDD->Seed;
162 0 : psDD->RD_Q10 = 0;
163 0 : psDD->LF_AR_Q14 = NSQ->sLF_AR_shp_Q14;
164 0 : psDD->Diff_Q14 = NSQ->sDiff_shp_Q14;
165 0 : psDD->Shape_Q14[ 0 ] = NSQ->sLTP_shp_Q14[ psEncC->ltp_mem_length - 1 ];
166 0 : silk_memcpy( psDD->sLPC_Q14, NSQ->sLPC_Q14, NSQ_LPC_BUF_LENGTH * sizeof( opus_int32 ) );
167 0 : silk_memcpy( psDD->sAR2_Q14, NSQ->sAR2_Q14, sizeof( NSQ->sAR2_Q14 ) );
168 : }
169 :
170 0 : offset_Q10 = silk_Quantization_Offsets_Q10[ psIndices->signalType >> 1 ][ psIndices->quantOffsetType ];
171 0 : smpl_buf_idx = 0; /* index of oldest samples */
172 :
173 0 : decisionDelay = silk_min_int( DECISION_DELAY, psEncC->subfr_length );
174 :
175 : /* For voiced frames limit the decision delay to lower than the pitch lag */
176 0 : if( psIndices->signalType == TYPE_VOICED ) {
177 0 : for( k = 0; k < psEncC->nb_subfr; k++ ) {
178 0 : decisionDelay = silk_min_int( decisionDelay, pitchL[ k ] - LTP_ORDER / 2 - 1 );
179 : }
180 : } else {
181 0 : if( lag > 0 ) {
182 0 : decisionDelay = silk_min_int( decisionDelay, lag - LTP_ORDER / 2 - 1 );
183 : }
184 : }
185 :
186 0 : if( psIndices->NLSFInterpCoef_Q2 == 4 ) {
187 0 : LSF_interpolation_flag = 0;
188 : } else {
189 0 : LSF_interpolation_flag = 1;
190 : }
191 :
192 0 : ALLOC( sLTP_Q15, psEncC->ltp_mem_length + psEncC->frame_length, opus_int32 );
193 0 : ALLOC( sLTP, psEncC->ltp_mem_length + psEncC->frame_length, opus_int16 );
194 0 : ALLOC( x_sc_Q10, psEncC->subfr_length, opus_int32 );
195 0 : ALLOC( delayedGain_Q10, DECISION_DELAY, opus_int32 );
196 : /* Set up pointers to start of sub frame */
197 0 : pxq = &NSQ->xq[ psEncC->ltp_mem_length ];
198 0 : NSQ->sLTP_shp_buf_idx = psEncC->ltp_mem_length;
199 0 : NSQ->sLTP_buf_idx = psEncC->ltp_mem_length;
200 0 : subfr = 0;
201 0 : for( k = 0; k < psEncC->nb_subfr; k++ ) {
202 0 : A_Q12 = &PredCoef_Q12[ ( ( k >> 1 ) | ( 1 - LSF_interpolation_flag ) ) * MAX_LPC_ORDER ];
203 0 : B_Q14 = <PCoef_Q14[ k * LTP_ORDER ];
204 0 : AR_shp_Q13 = &AR_Q13[ k * MAX_SHAPE_LPC_ORDER ];
205 :
206 : /* Noise shape parameters */
207 0 : silk_assert( HarmShapeGain_Q14[ k ] >= 0 );
208 0 : HarmShapeFIRPacked_Q14 = silk_RSHIFT( HarmShapeGain_Q14[ k ], 2 );
209 0 : HarmShapeFIRPacked_Q14 |= silk_LSHIFT( (opus_int32)silk_RSHIFT( HarmShapeGain_Q14[ k ], 1 ), 16 );
210 :
211 0 : NSQ->rewhite_flag = 0;
212 0 : if( psIndices->signalType == TYPE_VOICED ) {
213 : /* Voiced */
214 0 : lag = pitchL[ k ];
215 :
216 : /* Re-whitening */
217 0 : if( ( k & ( 3 - silk_LSHIFT( LSF_interpolation_flag, 1 ) ) ) == 0 ) {
218 0 : if( k == 2 ) {
219 : /* RESET DELAYED DECISIONS */
220 : /* Find winner */
221 0 : RDmin_Q10 = psDelDec[ 0 ].RD_Q10;
222 0 : Winner_ind = 0;
223 0 : for( i = 1; i < psEncC->nStatesDelayedDecision; i++ ) {
224 0 : if( psDelDec[ i ].RD_Q10 < RDmin_Q10 ) {
225 0 : RDmin_Q10 = psDelDec[ i ].RD_Q10;
226 0 : Winner_ind = i;
227 : }
228 : }
229 0 : for( i = 0; i < psEncC->nStatesDelayedDecision; i++ ) {
230 0 : if( i != Winner_ind ) {
231 0 : psDelDec[ i ].RD_Q10 += ( silk_int32_MAX >> 4 );
232 0 : silk_assert( psDelDec[ i ].RD_Q10 >= 0 );
233 : }
234 : }
235 :
236 : /* Copy final part of signals from winner state to output and long-term filter states */
237 0 : psDD = &psDelDec[ Winner_ind ];
238 0 : last_smple_idx = smpl_buf_idx + decisionDelay;
239 0 : for( i = 0; i < decisionDelay; i++ ) {
240 0 : last_smple_idx = ( last_smple_idx - 1 ) % DECISION_DELAY;
241 0 : if( last_smple_idx < 0 ) last_smple_idx += DECISION_DELAY;
242 0 : pulses[ i - decisionDelay ] = (opus_int8)silk_RSHIFT_ROUND( psDD->Q_Q10[ last_smple_idx ], 10 );
243 0 : pxq[ i - decisionDelay ] = (opus_int16)silk_SAT16( silk_RSHIFT_ROUND(
244 : silk_SMULWW( psDD->Xq_Q14[ last_smple_idx ], Gains_Q16[ 1 ] ), 14 ) );
245 0 : NSQ->sLTP_shp_Q14[ NSQ->sLTP_shp_buf_idx - decisionDelay + i ] = psDD->Shape_Q14[ last_smple_idx ];
246 : }
247 :
248 0 : subfr = 0;
249 : }
250 :
251 : /* Rewhiten with new A coefs */
252 0 : start_idx = psEncC->ltp_mem_length - lag - psEncC->predictLPCOrder - LTP_ORDER / 2;
253 0 : silk_assert( start_idx > 0 );
254 :
255 0 : silk_LPC_analysis_filter( &sLTP[ start_idx ], &NSQ->xq[ start_idx + k * psEncC->subfr_length ],
256 0 : A_Q12, psEncC->ltp_mem_length - start_idx, psEncC->predictLPCOrder, psEncC->arch );
257 :
258 0 : NSQ->sLTP_buf_idx = psEncC->ltp_mem_length;
259 0 : NSQ->rewhite_flag = 1;
260 : }
261 : }
262 :
263 0 : silk_nsq_del_dec_scale_states( psEncC, NSQ, psDelDec, x16, x_sc_Q10, sLTP, sLTP_Q15, k,
264 0 : psEncC->nStatesDelayedDecision, LTP_scale_Q14, Gains_Q16, pitchL, psIndices->signalType, decisionDelay );
265 :
266 0 : silk_noise_shape_quantizer_del_dec( NSQ, psDelDec, psIndices->signalType, x_sc_Q10, pulses, pxq, sLTP_Q15,
267 0 : delayedGain_Q10, A_Q12, B_Q14, AR_shp_Q13, lag, HarmShapeFIRPacked_Q14, Tilt_Q14[ k ], LF_shp_Q14[ k ],
268 0 : Gains_Q16[ k ], Lambda_Q10, offset_Q10, psEncC->subfr_length, subfr++, psEncC->shapingLPCOrder,
269 : psEncC->predictLPCOrder, psEncC->warping_Q16, psEncC->nStatesDelayedDecision, &smpl_buf_idx, decisionDelay, psEncC->arch );
270 :
271 0 : x16 += psEncC->subfr_length;
272 0 : pulses += psEncC->subfr_length;
273 0 : pxq += psEncC->subfr_length;
274 : }
275 :
276 : /* Find winner */
277 0 : RDmin_Q10 = psDelDec[ 0 ].RD_Q10;
278 0 : Winner_ind = 0;
279 0 : for( k = 1; k < psEncC->nStatesDelayedDecision; k++ ) {
280 0 : if( psDelDec[ k ].RD_Q10 < RDmin_Q10 ) {
281 0 : RDmin_Q10 = psDelDec[ k ].RD_Q10;
282 0 : Winner_ind = k;
283 : }
284 : }
285 :
286 : /* Copy final part of signals from winner state to output and long-term filter states */
287 0 : psDD = &psDelDec[ Winner_ind ];
288 0 : psIndices->Seed = psDD->SeedInit;
289 0 : last_smple_idx = smpl_buf_idx + decisionDelay;
290 0 : Gain_Q10 = silk_RSHIFT32( Gains_Q16[ psEncC->nb_subfr - 1 ], 6 );
291 0 : for( i = 0; i < decisionDelay; i++ ) {
292 0 : last_smple_idx = ( last_smple_idx - 1 ) % DECISION_DELAY;
293 0 : if( last_smple_idx < 0 ) last_smple_idx += DECISION_DELAY;
294 :
295 0 : pulses[ i - decisionDelay ] = (opus_int8)silk_RSHIFT_ROUND( psDD->Q_Q10[ last_smple_idx ], 10 );
296 0 : pxq[ i - decisionDelay ] = (opus_int16)silk_SAT16( silk_RSHIFT_ROUND(
297 : silk_SMULWW( psDD->Xq_Q14[ last_smple_idx ], Gain_Q10 ), 8 ) );
298 0 : NSQ->sLTP_shp_Q14[ NSQ->sLTP_shp_buf_idx - decisionDelay + i ] = psDD->Shape_Q14[ last_smple_idx ];
299 : }
300 0 : silk_memcpy( NSQ->sLPC_Q14, &psDD->sLPC_Q14[ psEncC->subfr_length ], NSQ_LPC_BUF_LENGTH * sizeof( opus_int32 ) );
301 0 : silk_memcpy( NSQ->sAR2_Q14, psDD->sAR2_Q14, sizeof( psDD->sAR2_Q14 ) );
302 :
303 : /* Update states */
304 0 : NSQ->sLF_AR_shp_Q14 = psDD->LF_AR_Q14;
305 0 : NSQ->sDiff_shp_Q14 = psDD->Diff_Q14;
306 0 : NSQ->lagPrev = pitchL[ psEncC->nb_subfr - 1 ];
307 :
308 : /* Save quantized speech signal */
309 0 : silk_memmove( NSQ->xq, &NSQ->xq[ psEncC->frame_length ], psEncC->ltp_mem_length * sizeof( opus_int16 ) );
310 0 : silk_memmove( NSQ->sLTP_shp_Q14, &NSQ->sLTP_shp_Q14[ psEncC->frame_length ], psEncC->ltp_mem_length * sizeof( opus_int32 ) );
311 : RESTORE_STACK;
312 0 : }
313 :
314 : /******************************************/
315 : /* Noise shape quantizer for one subframe */
316 : /******************************************/
317 : #ifndef OVERRIDE_silk_noise_shape_quantizer_del_dec
318 0 : static OPUS_INLINE void silk_noise_shape_quantizer_del_dec(
319 : silk_nsq_state *NSQ, /* I/O NSQ state */
320 : NSQ_del_dec_struct psDelDec[], /* I/O Delayed decision states */
321 : opus_int signalType, /* I Signal type */
322 : const opus_int32 x_Q10[], /* I */
323 : opus_int8 pulses[], /* O */
324 : opus_int16 xq[], /* O */
325 : opus_int32 sLTP_Q15[], /* I/O LTP filter state */
326 : opus_int32 delayedGain_Q10[], /* I/O Gain delay buffer */
327 : const opus_int16 a_Q12[], /* I Short term prediction coefs */
328 : const opus_int16 b_Q14[], /* I Long term prediction coefs */
329 : const opus_int16 AR_shp_Q13[], /* I Noise shaping coefs */
330 : opus_int lag, /* I Pitch lag */
331 : opus_int32 HarmShapeFIRPacked_Q14, /* I */
332 : opus_int Tilt_Q14, /* I Spectral tilt */
333 : opus_int32 LF_shp_Q14, /* I */
334 : opus_int32 Gain_Q16, /* I */
335 : opus_int Lambda_Q10, /* I */
336 : opus_int offset_Q10, /* I */
337 : opus_int length, /* I Input length */
338 : opus_int subfr, /* I Subframe number */
339 : opus_int shapingLPCOrder, /* I Shaping LPC filter order */
340 : opus_int predictLPCOrder, /* I Prediction filter order */
341 : opus_int warping_Q16, /* I */
342 : opus_int nStatesDelayedDecision, /* I Number of states in decision tree */
343 : opus_int *smpl_buf_idx, /* I/O Index to newest samples in buffers */
344 : opus_int decisionDelay, /* I */
345 : int arch /* I */
346 : )
347 : {
348 : opus_int i, j, k, Winner_ind, RDmin_ind, RDmax_ind, last_smple_idx;
349 : opus_int32 Winner_rand_state;
350 : opus_int32 LTP_pred_Q14, LPC_pred_Q14, n_AR_Q14, n_LTP_Q14;
351 : opus_int32 n_LF_Q14, r_Q10, rr_Q10, rd1_Q10, rd2_Q10, RDmin_Q10, RDmax_Q10;
352 : opus_int32 q1_Q0, q1_Q10, q2_Q10, exc_Q14, LPC_exc_Q14, xq_Q14, Gain_Q10;
353 : opus_int32 tmp1, tmp2, sLF_AR_shp_Q14;
354 : opus_int32 *pred_lag_ptr, *shp_lag_ptr, *psLPC_Q14;
355 : #ifdef silk_short_prediction_create_arch_coef
356 : opus_int32 a_Q12_arch[MAX_LPC_ORDER];
357 : #endif
358 :
359 : VARDECL( NSQ_sample_pair, psSampleState );
360 : NSQ_del_dec_struct *psDD;
361 : NSQ_sample_struct *psSS;
362 : SAVE_STACK;
363 :
364 0 : silk_assert( nStatesDelayedDecision > 0 );
365 0 : ALLOC( psSampleState, nStatesDelayedDecision, NSQ_sample_pair );
366 :
367 0 : shp_lag_ptr = &NSQ->sLTP_shp_Q14[ NSQ->sLTP_shp_buf_idx - lag + HARM_SHAPE_FIR_TAPS / 2 ];
368 0 : pred_lag_ptr = &sLTP_Q15[ NSQ->sLTP_buf_idx - lag + LTP_ORDER / 2 ];
369 0 : Gain_Q10 = silk_RSHIFT( Gain_Q16, 6 );
370 :
371 : #ifdef silk_short_prediction_create_arch_coef
372 : silk_short_prediction_create_arch_coef(a_Q12_arch, a_Q12, predictLPCOrder);
373 : #endif
374 :
375 0 : for( i = 0; i < length; i++ ) {
376 : /* Perform common calculations used in all states */
377 :
378 : /* Long-term prediction */
379 0 : if( signalType == TYPE_VOICED ) {
380 : /* Unrolled loop */
381 : /* Avoids introducing a bias because silk_SMLAWB() always rounds to -inf */
382 0 : LTP_pred_Q14 = 2;
383 0 : LTP_pred_Q14 = silk_SMLAWB( LTP_pred_Q14, pred_lag_ptr[ 0 ], b_Q14[ 0 ] );
384 0 : LTP_pred_Q14 = silk_SMLAWB( LTP_pred_Q14, pred_lag_ptr[ -1 ], b_Q14[ 1 ] );
385 0 : LTP_pred_Q14 = silk_SMLAWB( LTP_pred_Q14, pred_lag_ptr[ -2 ], b_Q14[ 2 ] );
386 0 : LTP_pred_Q14 = silk_SMLAWB( LTP_pred_Q14, pred_lag_ptr[ -3 ], b_Q14[ 3 ] );
387 0 : LTP_pred_Q14 = silk_SMLAWB( LTP_pred_Q14, pred_lag_ptr[ -4 ], b_Q14[ 4 ] );
388 0 : LTP_pred_Q14 = silk_LSHIFT( LTP_pred_Q14, 1 ); /* Q13 -> Q14 */
389 0 : pred_lag_ptr++;
390 : } else {
391 0 : LTP_pred_Q14 = 0;
392 : }
393 :
394 : /* Long-term shaping */
395 0 : if( lag > 0 ) {
396 : /* Symmetric, packed FIR coefficients */
397 0 : n_LTP_Q14 = silk_SMULWB( silk_ADD32( shp_lag_ptr[ 0 ], shp_lag_ptr[ -2 ] ), HarmShapeFIRPacked_Q14 );
398 0 : n_LTP_Q14 = silk_SMLAWT( n_LTP_Q14, shp_lag_ptr[ -1 ], HarmShapeFIRPacked_Q14 );
399 0 : n_LTP_Q14 = silk_SUB_LSHIFT32( LTP_pred_Q14, n_LTP_Q14, 2 ); /* Q12 -> Q14 */
400 0 : shp_lag_ptr++;
401 : } else {
402 0 : n_LTP_Q14 = 0;
403 : }
404 :
405 0 : for( k = 0; k < nStatesDelayedDecision; k++ ) {
406 : /* Delayed decision state */
407 0 : psDD = &psDelDec[ k ];
408 :
409 : /* Sample state */
410 0 : psSS = psSampleState[ k ];
411 :
412 : /* Generate dither */
413 0 : psDD->Seed = silk_RAND( psDD->Seed );
414 :
415 : /* Pointer used in short term prediction and shaping */
416 0 : psLPC_Q14 = &psDD->sLPC_Q14[ NSQ_LPC_BUF_LENGTH - 1 + i ];
417 : /* Short-term prediction */
418 0 : LPC_pred_Q14 = silk_noise_shape_quantizer_short_prediction(psLPC_Q14, a_Q12, a_Q12_arch, predictLPCOrder, arch);
419 0 : LPC_pred_Q14 = silk_LSHIFT( LPC_pred_Q14, 4 ); /* Q10 -> Q14 */
420 :
421 : /* Noise shape feedback */
422 0 : silk_assert( ( shapingLPCOrder & 1 ) == 0 ); /* check that order is even */
423 : /* Output of lowpass section */
424 0 : tmp2 = silk_SMLAWB( psDD->Diff_Q14, psDD->sAR2_Q14[ 0 ], warping_Q16 );
425 : /* Output of allpass section */
426 0 : tmp1 = silk_SMLAWB( psDD->sAR2_Q14[ 0 ], psDD->sAR2_Q14[ 1 ] - tmp2, warping_Q16 );
427 0 : psDD->sAR2_Q14[ 0 ] = tmp2;
428 0 : n_AR_Q14 = silk_RSHIFT( shapingLPCOrder, 1 );
429 0 : n_AR_Q14 = silk_SMLAWB( n_AR_Q14, tmp2, AR_shp_Q13[ 0 ] );
430 : /* Loop over allpass sections */
431 0 : for( j = 2; j < shapingLPCOrder; j += 2 ) {
432 : /* Output of allpass section */
433 0 : tmp2 = silk_SMLAWB( psDD->sAR2_Q14[ j - 1 ], psDD->sAR2_Q14[ j + 0 ] - tmp1, warping_Q16 );
434 0 : psDD->sAR2_Q14[ j - 1 ] = tmp1;
435 0 : n_AR_Q14 = silk_SMLAWB( n_AR_Q14, tmp1, AR_shp_Q13[ j - 1 ] );
436 : /* Output of allpass section */
437 0 : tmp1 = silk_SMLAWB( psDD->sAR2_Q14[ j + 0 ], psDD->sAR2_Q14[ j + 1 ] - tmp2, warping_Q16 );
438 0 : psDD->sAR2_Q14[ j + 0 ] = tmp2;
439 0 : n_AR_Q14 = silk_SMLAWB( n_AR_Q14, tmp2, AR_shp_Q13[ j ] );
440 : }
441 0 : psDD->sAR2_Q14[ shapingLPCOrder - 1 ] = tmp1;
442 0 : n_AR_Q14 = silk_SMLAWB( n_AR_Q14, tmp1, AR_shp_Q13[ shapingLPCOrder - 1 ] );
443 :
444 0 : n_AR_Q14 = silk_LSHIFT( n_AR_Q14, 1 ); /* Q11 -> Q12 */
445 0 : n_AR_Q14 = silk_SMLAWB( n_AR_Q14, psDD->LF_AR_Q14, Tilt_Q14 ); /* Q12 */
446 0 : n_AR_Q14 = silk_LSHIFT( n_AR_Q14, 2 ); /* Q12 -> Q14 */
447 :
448 0 : n_LF_Q14 = silk_SMULWB( psDD->Shape_Q14[ *smpl_buf_idx ], LF_shp_Q14 ); /* Q12 */
449 0 : n_LF_Q14 = silk_SMLAWT( n_LF_Q14, psDD->LF_AR_Q14, LF_shp_Q14 ); /* Q12 */
450 0 : n_LF_Q14 = silk_LSHIFT( n_LF_Q14, 2 ); /* Q12 -> Q14 */
451 :
452 : /* Input minus prediction plus noise feedback */
453 : /* r = x[ i ] - LTP_pred - LPC_pred + n_AR + n_Tilt + n_LF + n_LTP */
454 0 : tmp1 = silk_ADD32( n_AR_Q14, n_LF_Q14 ); /* Q14 */
455 0 : tmp2 = silk_ADD32( n_LTP_Q14, LPC_pred_Q14 ); /* Q13 */
456 0 : tmp1 = silk_SUB32( tmp2, tmp1 ); /* Q13 */
457 0 : tmp1 = silk_RSHIFT_ROUND( tmp1, 4 ); /* Q10 */
458 :
459 0 : r_Q10 = silk_SUB32( x_Q10[ i ], tmp1 ); /* residual error Q10 */
460 :
461 : /* Flip sign depending on dither */
462 0 : if ( psDD->Seed < 0 ) {
463 0 : r_Q10 = -r_Q10;
464 : }
465 0 : r_Q10 = silk_LIMIT_32( r_Q10, -(31 << 10), 30 << 10 );
466 :
467 : /* Find two quantization level candidates and measure their rate-distortion */
468 0 : q1_Q10 = silk_SUB32( r_Q10, offset_Q10 );
469 0 : q1_Q0 = silk_RSHIFT( q1_Q10, 10 );
470 0 : if (Lambda_Q10 > 2048) {
471 : /* For aggressive RDO, the bias becomes more than one pulse. */
472 0 : int rdo_offset = Lambda_Q10/2 - 512;
473 0 : if (q1_Q10 > rdo_offset) {
474 0 : q1_Q0 = silk_RSHIFT( q1_Q10 - rdo_offset, 10 );
475 0 : } else if (q1_Q10 < -rdo_offset) {
476 0 : q1_Q0 = silk_RSHIFT( q1_Q10 + rdo_offset, 10 );
477 0 : } else if (q1_Q10 < 0) {
478 0 : q1_Q0 = -1;
479 : } else {
480 0 : q1_Q0 = 0;
481 : }
482 : }
483 0 : if( q1_Q0 > 0 ) {
484 0 : q1_Q10 = silk_SUB32( silk_LSHIFT( q1_Q0, 10 ), QUANT_LEVEL_ADJUST_Q10 );
485 0 : q1_Q10 = silk_ADD32( q1_Q10, offset_Q10 );
486 0 : q2_Q10 = silk_ADD32( q1_Q10, 1024 );
487 0 : rd1_Q10 = silk_SMULBB( q1_Q10, Lambda_Q10 );
488 0 : rd2_Q10 = silk_SMULBB( q2_Q10, Lambda_Q10 );
489 0 : } else if( q1_Q0 == 0 ) {
490 0 : q1_Q10 = offset_Q10;
491 0 : q2_Q10 = silk_ADD32( q1_Q10, 1024 - QUANT_LEVEL_ADJUST_Q10 );
492 0 : rd1_Q10 = silk_SMULBB( q1_Q10, Lambda_Q10 );
493 0 : rd2_Q10 = silk_SMULBB( q2_Q10, Lambda_Q10 );
494 0 : } else if( q1_Q0 == -1 ) {
495 0 : q2_Q10 = offset_Q10;
496 0 : q1_Q10 = silk_SUB32( q2_Q10, 1024 - QUANT_LEVEL_ADJUST_Q10 );
497 0 : rd1_Q10 = silk_SMULBB( -q1_Q10, Lambda_Q10 );
498 0 : rd2_Q10 = silk_SMULBB( q2_Q10, Lambda_Q10 );
499 : } else { /* q1_Q0 < -1 */
500 0 : q1_Q10 = silk_ADD32( silk_LSHIFT( q1_Q0, 10 ), QUANT_LEVEL_ADJUST_Q10 );
501 0 : q1_Q10 = silk_ADD32( q1_Q10, offset_Q10 );
502 0 : q2_Q10 = silk_ADD32( q1_Q10, 1024 );
503 0 : rd1_Q10 = silk_SMULBB( -q1_Q10, Lambda_Q10 );
504 0 : rd2_Q10 = silk_SMULBB( -q2_Q10, Lambda_Q10 );
505 : }
506 0 : rr_Q10 = silk_SUB32( r_Q10, q1_Q10 );
507 0 : rd1_Q10 = silk_RSHIFT( silk_SMLABB( rd1_Q10, rr_Q10, rr_Q10 ), 10 );
508 0 : rr_Q10 = silk_SUB32( r_Q10, q2_Q10 );
509 0 : rd2_Q10 = silk_RSHIFT( silk_SMLABB( rd2_Q10, rr_Q10, rr_Q10 ), 10 );
510 :
511 0 : if( rd1_Q10 < rd2_Q10 ) {
512 0 : psSS[ 0 ].RD_Q10 = silk_ADD32( psDD->RD_Q10, rd1_Q10 );
513 0 : psSS[ 1 ].RD_Q10 = silk_ADD32( psDD->RD_Q10, rd2_Q10 );
514 0 : psSS[ 0 ].Q_Q10 = q1_Q10;
515 0 : psSS[ 1 ].Q_Q10 = q2_Q10;
516 : } else {
517 0 : psSS[ 0 ].RD_Q10 = silk_ADD32( psDD->RD_Q10, rd2_Q10 );
518 0 : psSS[ 1 ].RD_Q10 = silk_ADD32( psDD->RD_Q10, rd1_Q10 );
519 0 : psSS[ 0 ].Q_Q10 = q2_Q10;
520 0 : psSS[ 1 ].Q_Q10 = q1_Q10;
521 : }
522 :
523 : /* Update states for best quantization */
524 :
525 : /* Quantized excitation */
526 0 : exc_Q14 = silk_LSHIFT32( psSS[ 0 ].Q_Q10, 4 );
527 0 : if ( psDD->Seed < 0 ) {
528 0 : exc_Q14 = -exc_Q14;
529 : }
530 :
531 : /* Add predictions */
532 0 : LPC_exc_Q14 = silk_ADD32( exc_Q14, LTP_pred_Q14 );
533 0 : xq_Q14 = silk_ADD32( LPC_exc_Q14, LPC_pred_Q14 );
534 :
535 : /* Update states */
536 0 : psSS[ 0 ].Diff_Q14 = silk_SUB_LSHIFT32( xq_Q14, x_Q10[ i ], 4 );
537 0 : sLF_AR_shp_Q14 = silk_SUB32( psSS[ 0 ].Diff_Q14, n_AR_Q14 );
538 0 : psSS[ 0 ].sLTP_shp_Q14 = silk_SUB32( sLF_AR_shp_Q14, n_LF_Q14 );
539 0 : psSS[ 0 ].LF_AR_Q14 = sLF_AR_shp_Q14;
540 0 : psSS[ 0 ].LPC_exc_Q14 = LPC_exc_Q14;
541 0 : psSS[ 0 ].xq_Q14 = xq_Q14;
542 :
543 : /* Update states for second best quantization */
544 :
545 : /* Quantized excitation */
546 0 : exc_Q14 = silk_LSHIFT32( psSS[ 1 ].Q_Q10, 4 );
547 0 : if ( psDD->Seed < 0 ) {
548 0 : exc_Q14 = -exc_Q14;
549 : }
550 :
551 : /* Add predictions */
552 0 : LPC_exc_Q14 = silk_ADD32( exc_Q14, LTP_pred_Q14 );
553 0 : xq_Q14 = silk_ADD32( LPC_exc_Q14, LPC_pred_Q14 );
554 :
555 : /* Update states */
556 0 : psSS[ 1 ].Diff_Q14 = silk_SUB_LSHIFT32( xq_Q14, x_Q10[ i ], 4 );
557 0 : sLF_AR_shp_Q14 = silk_SUB32( psSS[ 1 ].Diff_Q14, n_AR_Q14 );
558 0 : psSS[ 1 ].sLTP_shp_Q14 = silk_SUB32( sLF_AR_shp_Q14, n_LF_Q14 );
559 0 : psSS[ 1 ].LF_AR_Q14 = sLF_AR_shp_Q14;
560 0 : psSS[ 1 ].LPC_exc_Q14 = LPC_exc_Q14;
561 0 : psSS[ 1 ].xq_Q14 = xq_Q14;
562 : }
563 :
564 0 : *smpl_buf_idx = ( *smpl_buf_idx - 1 ) % DECISION_DELAY;
565 0 : if( *smpl_buf_idx < 0 ) *smpl_buf_idx += DECISION_DELAY;
566 0 : last_smple_idx = ( *smpl_buf_idx + decisionDelay ) % DECISION_DELAY;
567 :
568 : /* Find winner */
569 0 : RDmin_Q10 = psSampleState[ 0 ][ 0 ].RD_Q10;
570 0 : Winner_ind = 0;
571 0 : for( k = 1; k < nStatesDelayedDecision; k++ ) {
572 0 : if( psSampleState[ k ][ 0 ].RD_Q10 < RDmin_Q10 ) {
573 0 : RDmin_Q10 = psSampleState[ k ][ 0 ].RD_Q10;
574 0 : Winner_ind = k;
575 : }
576 : }
577 :
578 : /* Increase RD values of expired states */
579 0 : Winner_rand_state = psDelDec[ Winner_ind ].RandState[ last_smple_idx ];
580 0 : for( k = 0; k < nStatesDelayedDecision; k++ ) {
581 0 : if( psDelDec[ k ].RandState[ last_smple_idx ] != Winner_rand_state ) {
582 0 : psSampleState[ k ][ 0 ].RD_Q10 = silk_ADD32( psSampleState[ k ][ 0 ].RD_Q10, silk_int32_MAX >> 4 );
583 0 : psSampleState[ k ][ 1 ].RD_Q10 = silk_ADD32( psSampleState[ k ][ 1 ].RD_Q10, silk_int32_MAX >> 4 );
584 0 : silk_assert( psSampleState[ k ][ 0 ].RD_Q10 >= 0 );
585 : }
586 : }
587 :
588 : /* Find worst in first set and best in second set */
589 0 : RDmax_Q10 = psSampleState[ 0 ][ 0 ].RD_Q10;
590 0 : RDmin_Q10 = psSampleState[ 0 ][ 1 ].RD_Q10;
591 0 : RDmax_ind = 0;
592 0 : RDmin_ind = 0;
593 0 : for( k = 1; k < nStatesDelayedDecision; k++ ) {
594 : /* find worst in first set */
595 0 : if( psSampleState[ k ][ 0 ].RD_Q10 > RDmax_Q10 ) {
596 0 : RDmax_Q10 = psSampleState[ k ][ 0 ].RD_Q10;
597 0 : RDmax_ind = k;
598 : }
599 : /* find best in second set */
600 0 : if( psSampleState[ k ][ 1 ].RD_Q10 < RDmin_Q10 ) {
601 0 : RDmin_Q10 = psSampleState[ k ][ 1 ].RD_Q10;
602 0 : RDmin_ind = k;
603 : }
604 : }
605 :
606 : /* Replace a state if best from second set outperforms worst in first set */
607 0 : if( RDmin_Q10 < RDmax_Q10 ) {
608 0 : silk_memcpy( ( (opus_int32 *)&psDelDec[ RDmax_ind ] ) + i,
609 : ( (opus_int32 *)&psDelDec[ RDmin_ind ] ) + i, sizeof( NSQ_del_dec_struct ) - i * sizeof( opus_int32) );
610 0 : silk_memcpy( &psSampleState[ RDmax_ind ][ 0 ], &psSampleState[ RDmin_ind ][ 1 ], sizeof( NSQ_sample_struct ) );
611 : }
612 :
613 : /* Write samples from winner to output and long-term filter states */
614 0 : psDD = &psDelDec[ Winner_ind ];
615 0 : if( subfr > 0 || i >= decisionDelay ) {
616 0 : pulses[ i - decisionDelay ] = (opus_int8)silk_RSHIFT_ROUND( psDD->Q_Q10[ last_smple_idx ], 10 );
617 0 : xq[ i - decisionDelay ] = (opus_int16)silk_SAT16( silk_RSHIFT_ROUND(
618 : silk_SMULWW( psDD->Xq_Q14[ last_smple_idx ], delayedGain_Q10[ last_smple_idx ] ), 8 ) );
619 0 : NSQ->sLTP_shp_Q14[ NSQ->sLTP_shp_buf_idx - decisionDelay ] = psDD->Shape_Q14[ last_smple_idx ];
620 0 : sLTP_Q15[ NSQ->sLTP_buf_idx - decisionDelay ] = psDD->Pred_Q15[ last_smple_idx ];
621 : }
622 0 : NSQ->sLTP_shp_buf_idx++;
623 0 : NSQ->sLTP_buf_idx++;
624 :
625 : /* Update states */
626 0 : for( k = 0; k < nStatesDelayedDecision; k++ ) {
627 0 : psDD = &psDelDec[ k ];
628 0 : psSS = &psSampleState[ k ][ 0 ];
629 0 : psDD->LF_AR_Q14 = psSS->LF_AR_Q14;
630 0 : psDD->Diff_Q14 = psSS->Diff_Q14;
631 0 : psDD->sLPC_Q14[ NSQ_LPC_BUF_LENGTH + i ] = psSS->xq_Q14;
632 0 : psDD->Xq_Q14[ *smpl_buf_idx ] = psSS->xq_Q14;
633 0 : psDD->Q_Q10[ *smpl_buf_idx ] = psSS->Q_Q10;
634 0 : psDD->Pred_Q15[ *smpl_buf_idx ] = silk_LSHIFT32( psSS->LPC_exc_Q14, 1 );
635 0 : psDD->Shape_Q14[ *smpl_buf_idx ] = psSS->sLTP_shp_Q14;
636 0 : psDD->Seed = silk_ADD32_ovflw( psDD->Seed, silk_RSHIFT_ROUND( psSS->Q_Q10, 10 ) );
637 0 : psDD->RandState[ *smpl_buf_idx ] = psDD->Seed;
638 0 : psDD->RD_Q10 = psSS->RD_Q10;
639 : }
640 0 : delayedGain_Q10[ *smpl_buf_idx ] = Gain_Q10;
641 : }
642 : /* Update LPC states */
643 0 : for( k = 0; k < nStatesDelayedDecision; k++ ) {
644 0 : psDD = &psDelDec[ k ];
645 0 : silk_memcpy( psDD->sLPC_Q14, &psDD->sLPC_Q14[ length ], NSQ_LPC_BUF_LENGTH * sizeof( opus_int32 ) );
646 : }
647 : RESTORE_STACK;
648 0 : }
649 : #endif /* OVERRIDE_silk_noise_shape_quantizer_del_dec */
650 :
651 0 : static OPUS_INLINE void silk_nsq_del_dec_scale_states(
652 : const silk_encoder_state *psEncC, /* I Encoder State */
653 : silk_nsq_state *NSQ, /* I/O NSQ state */
654 : NSQ_del_dec_struct psDelDec[], /* I/O Delayed decision states */
655 : const opus_int16 x16[], /* I Input */
656 : opus_int32 x_sc_Q10[], /* O Input scaled with 1/Gain in Q10 */
657 : const opus_int16 sLTP[], /* I Re-whitened LTP state in Q0 */
658 : opus_int32 sLTP_Q15[], /* O LTP state matching scaled input */
659 : opus_int subfr, /* I Subframe number */
660 : opus_int nStatesDelayedDecision, /* I Number of del dec states */
661 : const opus_int LTP_scale_Q14, /* I LTP state scaling */
662 : const opus_int32 Gains_Q16[ MAX_NB_SUBFR ], /* I */
663 : const opus_int pitchL[ MAX_NB_SUBFR ], /* I Pitch lag */
664 : const opus_int signal_type, /* I Signal type */
665 : const opus_int decisionDelay /* I Decision delay */
666 : )
667 : {
668 : opus_int i, k, lag;
669 : opus_int32 gain_adj_Q16, inv_gain_Q31, inv_gain_Q26;
670 : NSQ_del_dec_struct *psDD;
671 :
672 0 : lag = pitchL[ subfr ];
673 0 : inv_gain_Q31 = silk_INVERSE32_varQ( silk_max( Gains_Q16[ subfr ], 1 ), 47 );
674 0 : silk_assert( inv_gain_Q31 != 0 );
675 :
676 : /* Scale input */
677 0 : inv_gain_Q26 = silk_RSHIFT_ROUND( inv_gain_Q31, 5 );
678 0 : for( i = 0; i < psEncC->subfr_length; i++ ) {
679 0 : x_sc_Q10[ i ] = silk_SMULWW( x16[ i ], inv_gain_Q26 );
680 : }
681 :
682 : /* After rewhitening the LTP state is un-scaled, so scale with inv_gain_Q16 */
683 0 : if( NSQ->rewhite_flag ) {
684 0 : if( subfr == 0 ) {
685 : /* Do LTP downscaling */
686 0 : inv_gain_Q31 = silk_LSHIFT( silk_SMULWB( inv_gain_Q31, LTP_scale_Q14 ), 2 );
687 : }
688 0 : for( i = NSQ->sLTP_buf_idx - lag - LTP_ORDER / 2; i < NSQ->sLTP_buf_idx; i++ ) {
689 0 : silk_assert( i < MAX_FRAME_LENGTH );
690 0 : sLTP_Q15[ i ] = silk_SMULWB( inv_gain_Q31, sLTP[ i ] );
691 : }
692 : }
693 :
694 : /* Adjust for changing gain */
695 0 : if( Gains_Q16[ subfr ] != NSQ->prev_gain_Q16 ) {
696 0 : gain_adj_Q16 = silk_DIV32_varQ( NSQ->prev_gain_Q16, Gains_Q16[ subfr ], 16 );
697 :
698 : /* Scale long-term shaping state */
699 0 : for( i = NSQ->sLTP_shp_buf_idx - psEncC->ltp_mem_length; i < NSQ->sLTP_shp_buf_idx; i++ ) {
700 0 : NSQ->sLTP_shp_Q14[ i ] = silk_SMULWW( gain_adj_Q16, NSQ->sLTP_shp_Q14[ i ] );
701 : }
702 :
703 : /* Scale long-term prediction state */
704 0 : if( signal_type == TYPE_VOICED && NSQ->rewhite_flag == 0 ) {
705 0 : for( i = NSQ->sLTP_buf_idx - lag - LTP_ORDER / 2; i < NSQ->sLTP_buf_idx - decisionDelay; i++ ) {
706 0 : sLTP_Q15[ i ] = silk_SMULWW( gain_adj_Q16, sLTP_Q15[ i ] );
707 : }
708 : }
709 :
710 0 : for( k = 0; k < nStatesDelayedDecision; k++ ) {
711 0 : psDD = &psDelDec[ k ];
712 :
713 : /* Scale scalar states */
714 0 : psDD->LF_AR_Q14 = silk_SMULWW( gain_adj_Q16, psDD->LF_AR_Q14 );
715 0 : psDD->Diff_Q14 = silk_SMULWW( gain_adj_Q16, psDD->Diff_Q14 );
716 :
717 : /* Scale short-term prediction and shaping states */
718 0 : for( i = 0; i < NSQ_LPC_BUF_LENGTH; i++ ) {
719 0 : psDD->sLPC_Q14[ i ] = silk_SMULWW( gain_adj_Q16, psDD->sLPC_Q14[ i ] );
720 : }
721 0 : for( i = 0; i < MAX_SHAPE_LPC_ORDER; i++ ) {
722 0 : psDD->sAR2_Q14[ i ] = silk_SMULWW( gain_adj_Q16, psDD->sAR2_Q14[ i ] );
723 : }
724 0 : for( i = 0; i < DECISION_DELAY; i++ ) {
725 0 : psDD->Pred_Q15[ i ] = silk_SMULWW( gain_adj_Q16, psDD->Pred_Q15[ i ] );
726 0 : psDD->Shape_Q14[ i ] = silk_SMULWW( gain_adj_Q16, psDD->Shape_Q14[ i ] );
727 : }
728 : }
729 :
730 : /* Save inverse gain */
731 0 : NSQ->prev_gain_Q16 = Gains_Q16[ subfr ];
732 : }
733 0 : }
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