123456789101112131415161718192021222324252627282930313233343536373839404142434445464748495051525354555657585960616263646566676869707172737475767778798081828384858687888990919293949596979899100101102103104105106107108109110111112113114115116117118119120121122123124125126127128129130131132133134135136137138139140141142143144145146147148149150151152153154155156157158159160161162163164165166167168169170171172173174175176177178179180181182183184185186187188189190191192193194195196197198199200201202203204205206207208209210211212213214215216217218219220221222223224225226227228229230231232233234235236237238239240241242243244245246247248249250251252253254255256257258259260261262263264265266267268269270271272273274275276277278279280281282283284285286287288289290291292293294295296297298299300301302303304305306307308309310311312313314315316317318319320321322323324325326327328329330331332333334335336337338339340341342343344345346347348349350351352353354355356357358359360361362363364365366367368369370371372373374375376377378379380381382383384385386387388389390391392393394395396397398399400401402403404405406407408409410411412413414415416417418419420421422423424425426427428429430431432433434435436437438439440 |
- #ifdef HAVE_CONFIG_H
- #include "config.h"
- #endif
- #include "main.h"
- static inline void silk_nsq_scale_states(
- const silk_encoder_state *psEncC,
- silk_nsq_state *NSQ,
- const opus_int32 x_Q3[],
- opus_int32 x_sc_Q10[],
- const opus_int16 sLTP[],
- opus_int32 sLTP_Q15[],
- opus_int subfr,
- const opus_int LTP_scale_Q14,
- const opus_int32 Gains_Q16[ MAX_NB_SUBFR ],
- const opus_int pitchL[ MAX_NB_SUBFR ],
- const opus_int signal_type
- );
- static inline void silk_noise_shape_quantizer(
- silk_nsq_state *NSQ,
- opus_int signalType,
- const opus_int32 x_sc_Q10[],
- opus_int8 pulses[],
- opus_int16 xq[],
- opus_int32 sLTP_Q15[],
- const opus_int16 a_Q12[],
- const opus_int16 b_Q14[],
- const opus_int16 AR_shp_Q13[],
- opus_int lag,
- opus_int32 HarmShapeFIRPacked_Q14,
- opus_int Tilt_Q14,
- opus_int32 LF_shp_Q14,
- opus_int32 Gain_Q16,
- opus_int Lambda_Q10,
- opus_int offset_Q10,
- opus_int length,
- opus_int shapingLPCOrder,
- opus_int predictLPCOrder
- );
- void silk_NSQ(
- const silk_encoder_state *psEncC,
- silk_nsq_state *NSQ,
- SideInfoIndices *psIndices,
- const opus_int32 x_Q3[],
- opus_int8 pulses[],
- const opus_int16 PredCoef_Q12[ 2 * MAX_LPC_ORDER ],
- const opus_int16 LTPCoef_Q14[ LTP_ORDER * MAX_NB_SUBFR ],
- const opus_int16 AR2_Q13[ MAX_NB_SUBFR * MAX_SHAPE_LPC_ORDER ],
- const opus_int HarmShapeGain_Q14[ MAX_NB_SUBFR ],
- const opus_int Tilt_Q14[ MAX_NB_SUBFR ],
- const opus_int32 LF_shp_Q14[ MAX_NB_SUBFR ],
- const opus_int32 Gains_Q16[ MAX_NB_SUBFR ],
- const opus_int pitchL[ MAX_NB_SUBFR ],
- const opus_int Lambda_Q10,
- const opus_int LTP_scale_Q14
- )
- {
- 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 ];
- opus_int32 HarmShapeFIRPacked_Q14;
- opus_int offset_Q10;
- opus_int32 x_sc_Q10[ MAX_SUB_FRAME_LENGTH ];
- NSQ->rand_seed = psIndices->Seed;
-
- lag = NSQ->lagPrev;
- silk_assert( NSQ->prev_gain_Q16 != 0 );
- offset_Q10 = silk_Quantization_Offsets_Q10[ psIndices->signalType >> 1 ][ psIndices->quantOffsetType ];
- if( psIndices->NLSFInterpCoef_Q2 == 4 ) {
- LSF_interpolation_flag = 0;
- } else {
- LSF_interpolation_flag = 1;
- }
-
- NSQ->sLTP_shp_buf_idx = psEncC->ltp_mem_length;
- NSQ->sLTP_buf_idx = psEncC->ltp_mem_length;
- pxq = &NSQ->xq[ psEncC->ltp_mem_length ];
- for( k = 0; k < psEncC->nb_subfr; k++ ) {
- A_Q12 = &PredCoef_Q12[ (( k >> 1 ) | ( 1 - LSF_interpolation_flag )) * MAX_LPC_ORDER ];
- B_Q14 = <PCoef_Q14[ k * LTP_ORDER ];
- AR_shp_Q13 = &AR2_Q13[ k * MAX_SHAPE_LPC_ORDER ];
-
- 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 );
- NSQ->rewhite_flag = 0;
- if( psIndices->signalType == TYPE_VOICED ) {
-
- lag = pitchL[ k ];
-
- if( ( k & ( 3 - silk_LSHIFT( LSF_interpolation_flag, 1 ) ) ) == 0 ) {
-
- start_idx = psEncC->ltp_mem_length - lag - psEncC->predictLPCOrder - LTP_ORDER / 2;
- 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 );
- NSQ->rewhite_flag = 1;
- NSQ->sLTP_buf_idx = psEncC->ltp_mem_length;
- }
- }
- silk_nsq_scale_states( psEncC, NSQ, x_Q3, x_sc_Q10, sLTP, sLTP_Q15, k, LTP_scale_Q14, Gains_Q16, pitchL, psIndices->signalType );
- silk_noise_shape_quantizer( NSQ, psIndices->signalType, x_sc_Q10, pulses, pxq, sLTP_Q15, 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, psEncC->shapingLPCOrder, psEncC->predictLPCOrder );
- x_Q3 += psEncC->subfr_length;
- pulses += psEncC->subfr_length;
- pxq += psEncC->subfr_length;
- }
-
- NSQ->lagPrev = pitchL[ psEncC->nb_subfr - 1 ];
-
-
- silk_memmove( NSQ->xq, &NSQ->xq[ psEncC->frame_length ], psEncC->ltp_mem_length * sizeof( opus_int16 ) );
- silk_memmove( NSQ->sLTP_shp_Q14, &NSQ->sLTP_shp_Q14[ psEncC->frame_length ], psEncC->ltp_mem_length * sizeof( opus_int32 ) );
- }
- static inline void silk_noise_shape_quantizer(
- silk_nsq_state *NSQ,
- opus_int signalType,
- const opus_int32 x_sc_Q10[],
- opus_int8 pulses[],
- opus_int16 xq[],
- opus_int32 sLTP_Q15[],
- const opus_int16 a_Q12[],
- const opus_int16 b_Q14[],
- const opus_int16 AR_shp_Q13[],
- opus_int lag,
- opus_int32 HarmShapeFIRPacked_Q14,
- opus_int Tilt_Q14,
- opus_int32 LF_shp_Q14,
- opus_int32 Gain_Q16,
- opus_int Lambda_Q10,
- opus_int offset_Q10,
- opus_int length,
- opus_int shapingLPCOrder,
- opus_int predictLPCOrder
- )
- {
- opus_int i, j;
- 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_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 );
-
- psLPC_Q14 = &NSQ->sLPC_Q14[ NSQ_LPC_BUF_LENGTH - 1 ];
- for( i = 0; i < length; i++ ) {
-
- NSQ->rand_seed = silk_RAND( NSQ->rand_seed );
-
- silk_assert( predictLPCOrder == 10 || predictLPCOrder == 16 );
-
- LPC_pred_Q10 = silk_RSHIFT( predictLPCOrder, 1 );
- LPC_pred_Q10 = silk_SMLAWB( LPC_pred_Q10, 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 ] );
- if( predictLPCOrder == 16 ) {
- LPC_pred_Q10 = silk_SMLAWB( LPC_pred_Q10, psLPC_Q14[ -10 ], a_Q12[ 10 ] );
- LPC_pred_Q10 = silk_SMLAWB( LPC_pred_Q10, psLPC_Q14[ -11 ], a_Q12[ 11 ] );
- LPC_pred_Q10 = silk_SMLAWB( LPC_pred_Q10, psLPC_Q14[ -12 ], a_Q12[ 12 ] );
- LPC_pred_Q10 = silk_SMLAWB( LPC_pred_Q10, psLPC_Q14[ -13 ], a_Q12[ 13 ] );
- LPC_pred_Q10 = silk_SMLAWB( LPC_pred_Q10, psLPC_Q14[ -14 ], a_Q12[ 14 ] );
- LPC_pred_Q10 = silk_SMLAWB( LPC_pred_Q10, psLPC_Q14[ -15 ], a_Q12[ 15 ] );
- }
-
- if( signalType == TYPE_VOICED ) {
-
-
- LTP_pred_Q13 = 2;
- LTP_pred_Q13 = silk_SMLAWB( LTP_pred_Q13, pred_lag_ptr[ 0 ], b_Q14[ 0 ] );
- LTP_pred_Q13 = silk_SMLAWB( LTP_pred_Q13, pred_lag_ptr[ -1 ], b_Q14[ 1 ] );
- LTP_pred_Q13 = silk_SMLAWB( LTP_pred_Q13, pred_lag_ptr[ -2 ], b_Q14[ 2 ] );
- LTP_pred_Q13 = silk_SMLAWB( LTP_pred_Q13, pred_lag_ptr[ -3 ], b_Q14[ 3 ] );
- LTP_pred_Q13 = silk_SMLAWB( LTP_pred_Q13, pred_lag_ptr[ -4 ], b_Q14[ 4 ] );
- pred_lag_ptr++;
- } else {
- LTP_pred_Q13 = 0;
- }
-
- silk_assert( ( shapingLPCOrder & 1 ) == 0 );
- tmp2 = psLPC_Q14[ 0 ];
- tmp1 = NSQ->sAR2_Q14[ 0 ];
- NSQ->sAR2_Q14[ 0 ] = tmp2;
- 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_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_Q12 = silk_SMLAWB( n_AR_Q12, tmp2, AR_shp_Q13[ j ] );
- }
- NSQ->sAR2_Q14[ shapingLPCOrder - 1 ] = tmp1;
- n_AR_Q12 = silk_SMLAWB( n_AR_Q12, tmp1, AR_shp_Q13[ shapingLPCOrder - 1 ] );
- n_AR_Q12 = silk_LSHIFT32( n_AR_Q12, 1 );
- n_AR_Q12 = silk_SMLAWB( n_AR_Q12, NSQ->sLF_AR_shp_Q14, Tilt_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 );
-
- tmp1 = silk_SUB32( silk_LSHIFT32( LPC_pred_Q10, 2 ), n_AR_Q12 );
- tmp1 = silk_SUB32( tmp1, n_LF_Q12 );
- if( lag > 0 ) {
-
- 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++;
- tmp2 = silk_SUB32( LTP_pred_Q13, n_LTP_Q13 );
- tmp1 = silk_ADD_LSHIFT32( tmp2, tmp1, 1 );
- tmp1 = silk_RSHIFT_ROUND( tmp1, 3 );
- } else {
- tmp1 = silk_RSHIFT_ROUND( tmp1, 2 );
- }
- r_Q10 = silk_SUB32( x_sc_Q10[ i ], tmp1 );
-
- if ( NSQ->rand_seed < 0 ) {
- r_Q10 = -r_Q10;
- }
- r_Q10 = silk_LIMIT_32( r_Q10, -(31 << 10), 30 << 10 );
-
- q1_Q10 = silk_SUB32( r_Q10, offset_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_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_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_Q20 = silk_SMULBB( -q1_Q10, Lambda_Q10 );
- rd2_Q20 = silk_SMULBB( q2_Q10, Lambda_Q10 );
- } else {
- 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_Q20 = silk_SMULBB( -q1_Q10, Lambda_Q10 );
- rd2_Q20 = silk_SMULBB( -q2_Q10, Lambda_Q10 );
- }
- rr_Q10 = silk_SUB32( r_Q10, q1_Q10 );
- rd1_Q20 = silk_SMLABB( rd1_Q20, rr_Q10, rr_Q10 );
- rr_Q10 = silk_SUB32( r_Q10, q2_Q10 );
- rd2_Q20 = silk_SMLABB( rd2_Q20, rr_Q10, rr_Q10 );
- if( rd2_Q20 < rd1_Q20 ) {
- q1_Q10 = q2_Q10;
- }
- pulses[ i ] = (opus_int8)silk_RSHIFT_ROUND( q1_Q10, 10 );
-
- exc_Q14 = silk_LSHIFT( q1_Q10, 4 );
- if ( NSQ->rand_seed < 0 ) {
- exc_Q14 = -exc_Q14;
- }
-
- LPC_exc_Q14 = silk_ADD_LSHIFT32( exc_Q14, LTP_pred_Q13, 1 );
- xq_Q14 = silk_ADD_LSHIFT32( LPC_exc_Q14, LPC_pred_Q10, 4 );
-
- xq[ i ] = (opus_int16)silk_SAT16( silk_RSHIFT_ROUND( silk_SMULWW( xq_Q14, Gain_Q10 ), 8 ) );
-
- psLPC_Q14++;
- *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_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++;
-
- NSQ->rand_seed = silk_ADD32_ovflw( NSQ->rand_seed, pulses[ i ] );
- }
-
- silk_memcpy( NSQ->sLPC_Q14, &NSQ->sLPC_Q14[ length ], NSQ_LPC_BUF_LENGTH * sizeof( opus_int32 ) );
- }
- static inline void silk_nsq_scale_states(
- const silk_encoder_state *psEncC,
- silk_nsq_state *NSQ,
- const opus_int32 x_Q3[],
- opus_int32 x_sc_Q10[],
- const opus_int16 sLTP[],
- opus_int32 sLTP_Q15[],
- opus_int subfr,
- const opus_int LTP_scale_Q14,
- const opus_int32 Gains_Q16[ MAX_NB_SUBFR ],
- const opus_int pitchL[ MAX_NB_SUBFR ],
- const opus_int signal_type
- )
- {
- opus_int i, lag;
- opus_int32 gain_adj_Q16, inv_gain_Q31, inv_gain_Q23;
- lag = pitchL[ subfr ];
- inv_gain_Q31 = silk_INVERSE32_varQ( silk_max( Gains_Q16[ subfr ], 1 ), 47 );
- silk_assert( inv_gain_Q31 != 0 );
-
- 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 = (opus_int32)1 << 16;
- }
-
- inv_gain_Q23 = silk_RSHIFT_ROUND( inv_gain_Q31, 8 );
- for( i = 0; i < psEncC->subfr_length; i++ ) {
- x_sc_Q10[ i ] = silk_SMULWW( x_Q3[ i ], inv_gain_Q23 );
- }
-
- NSQ->prev_gain_Q16 = Gains_Q16[ subfr ];
-
- if( NSQ->rewhite_flag ) {
- if( subfr == 0 ) {
-
- 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_Q15[ i ] = silk_SMULWB( inv_gain_Q31, sLTP[ i ] );
- }
- }
-
- if( gain_adj_Q16 != (opus_int32)1 << 16 ) {
-
- for( i = NSQ->sLTP_shp_buf_idx - psEncC->ltp_mem_length; i < NSQ->sLTP_shp_buf_idx; i++ ) {
- NSQ->sLTP_shp_Q14[ i ] = silk_SMULWW( gain_adj_Q16, NSQ->sLTP_shp_Q14[ i ] );
- }
-
- if( signal_type == TYPE_VOICED && NSQ->rewhite_flag == 0 ) {
- for( i = NSQ->sLTP_buf_idx - lag - LTP_ORDER / 2; i < NSQ->sLTP_buf_idx; i++ ) {
- sLTP_Q15[ i ] = silk_SMULWW( gain_adj_Q16, sLTP_Q15[ i ] );
- }
- }
- NSQ->sLF_AR_shp_Q14 = silk_SMULWW( gain_adj_Q16, NSQ->sLF_AR_shp_Q14 );
-
- for( i = 0; i < NSQ_LPC_BUF_LENGTH; i++ ) {
- NSQ->sLPC_Q14[ i ] = silk_SMULWW( gain_adj_Q16, NSQ->sLPC_Q14[ i ] );
- }
- for( i = 0; i < MAX_SHAPE_LPC_ORDER; i++ ) {
- NSQ->sAR2_Q14[ i ] = silk_SMULWW( gain_adj_Q16, NSQ->sAR2_Q14[ i ] );
- }
- }
- }
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