opencore/codecs_v2/audio/gsm_amr/amr_nb/common/src/int_lpc.cpp

   1 /* ------------------------------------------------------------------
   2  * Copyright (C) 1998-2009 PacketVideo
   3  *
   4  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
   5  * you may not use this file except in compliance with the License.
   6  * You may obtain a copy of the License at
   7  *
   8  *      http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
   9  *
  10  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
  11  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
  12  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either
  13  * express or implied.
  14  * See the License for the specific language governing permissions
  15  * and limitations under the License.
  16  * -------------------------------------------------------------------
  17  */
  18 /****************************************************************************************
  19 Portions of this file are derived from the following 3GPP standard:
  20
  21     3GPP TS 26.073
  22     ANSI-C code for the Adaptive Multi-Rate (AMR) speech codec
  23     Available from http://www.3gpp.org
  24
  25 (C) 2004, 3GPP Organizational Partners (ARIB, ATIS, CCSA, ETSI, TTA, TTC)
  26 Permission to distribute, modify and use this file under the standard license
  27 terms listed above has been obtained from the copyright holder.
  28 ****************************************************************************************/
  29 /*
  30  Filename: int_lpc.cpp
  31  Functions:
  32
  33 ------------------------------------------------------------------------------
  34  MODULE DESCRIPTION
  35
  36
  37 ------------------------------------------------------------------------------
  38 */
  39
  40 /*----------------------------------------------------------------------------
  41 ; INCLUDES
  42 ----------------------------------------------------------------------------*/
  43 #include "int_lpc.h"
  44 #include "typedef.h"
  45 #include "cnst.h"
  46 #include "lsp_az.h"
  47 #include "basic_op.h"
  48
  49 /*----------------------------------------------------------------------------
  50 ; MACROS
  51 ; Define module specific macros here
  52 ----------------------------------------------------------------------------*/
  53
  54 /*----------------------------------------------------------------------------
  55 ; DEFINES
  56 ; Include all pre-processor statements here. Include conditional
  57 ; compile variables also.
  58 ----------------------------------------------------------------------------*/
  59
  60 /*----------------------------------------------------------------------------
  61 ; LOCAL FUNCTION DEFINITIONS
  62 ; Function Prototype declaration
  63 ----------------------------------------------------------------------------*/
  64
  65 /*----------------------------------------------------------------------------
  66 ; LOCAL VARIABLE DEFINITIONS
  67 ; Variable declaration - defined here and used outside this module
  68 ----------------------------------------------------------------------------*/
  69
  70
  71 /*
  72 ------------------------------------------------------------------------------
  73  FUNCTION NAME: Int_lpc_1and3
  74 ------------------------------------------------------------------------------
  75  INPUT AND OUTPUT DEFINITIONS
  76
  77  Inputs:
  78     lsp_old -- array of type Word16 -- LSP vector at the
  79                                        4th subfr. of past frame (M)
  80     lsp_mid -- array of type Word16 -- LSP vector at the 2nd subfr. of
  81                                        present frame (M)
  82     lsp_new -- array of type Word16 -- LSP vector at the 4th subfr. of
  83                                        present frame (M)
  84
  85  Outputs:
  86     Az -- array of type Word16 -- interpolated LP parameters in all subfr.
  87                                   (AZ_SIZE)
  88     pOverflow -- pointer to type Flag -- Overflow indicator
  89
  90  Returns:
  91     None
  92
  93  Global Variables Used:
  94     None
  95
  96  Local Variables Needed:
  97     None
  98
  99 ------------------------------------------------------------------------------
 100  FUNCTION DESCRIPTION
 101
 102  Purpose     : Interpolates the LSPs and converts to LPC parameters
 103                to get a different LP filter in each subframe.
 104  Description : The 20 ms speech frame is divided into 4 subframes.
 105                The LSPs are quantized and transmitted at the 2nd and
 106                4th subframes (twice per frame) and interpolated at the
 107                1st and 3rd subframe.
 108
 109                      |------|------|------|------|
 110                         sf1    sf2    sf3    sf4
 111                   F0            Fm            F1
 112
 113                 sf1:   1/2 Fm + 1/2 F0         sf3:   1/2 F1 + 1/2 Fm
 114                 sf2:       Fm                  sf4:       F1
 115
 116 ------------------------------------------------------------------------------
 117  REQUIREMENTS
 118
 119  None
 120
 121 ------------------------------------------------------------------------------
 122  REFERENCES
 123
 124  int_lpc.c, UMTS GSM AMR speech codec, R99 - Version 3.2.0, March 2, 2001
 125
 126 ------------------------------------------------------------------------------
 127  PSEUDO-CODE
 128
 129
 130 ------------------------------------------------------------------------------
 131  CAUTION [optional]
 132  [State any special notes, constraints or cautions for users of this function]
 133
 134 ------------------------------------------------------------------------------
 135 */
 136
 137 OSCL_EXPORT_REF void Int_lpc_1and3(
 138     Word16 lsp_old[],  /* i : LSP vector at the 4th subfr. of past frame (M) */
 139     Word16 lsp_mid[],  /* i : LSP vector at the 2nd subfr. of
 140                               present frame (M)                              */
 141     Word16 lsp_new[],  /* i : LSP vector at the 4th subfr. of
 142                               present frame (M)                              */
 143     Word16 Az[],       /* o : interpolated LP parameters in all subfr.
 144                               (AZ_SIZE)                                      */
 145     Flag  *pOverflow
 146 )
 147 {
 148     Word16 i;
 149     Word16 lsp[M];
 150     Word16 *p_lsp_old = &lsp_old[0];
 151     Word16 *p_lsp_mid = &lsp_mid[0];
 152     Word16 *p_lsp_new = &lsp_new[0];
 153     Word16 *p_lsp     = &lsp[0];
 154
 155     /*  lsp[i] = lsp_mid[i] * 0.5 + lsp_old[i] * 0.5 */
 156
 157     for (i = M >> 1; i != 0; i--)
 158     {
 159         *(p_lsp++) = (*(p_lsp_old++) >> 1) + (*(p_lsp_mid++) >> 1);
 160         *(p_lsp++) = (*(p_lsp_old++) >> 1) + (*(p_lsp_mid++) >> 1);
 161     }
 162
 163     Lsp_Az(
 164         lsp,
 165         Az,
 166         pOverflow);       /* Subframe 1 */
 167
 168     Az += MP1;
 169
 170     Lsp_Az(
 171         lsp_mid,
 172         Az,
 173         pOverflow);       /* Subframe 2 */
 174
 175     Az += MP1;
 176
 177     p_lsp_mid = &lsp_mid[0];
 178     p_lsp     = &lsp[0];
 179
 180     for (i = M >> 1; i != 0; i--)
 181     {
 182         *(p_lsp++) = (*(p_lsp_mid++) >> 1) + (*(p_lsp_new++) >> 1);
 183         *(p_lsp++) = (*(p_lsp_mid++) >> 1) + (*(p_lsp_new++) >> 1);
 184     }
 185
 186     Lsp_Az(
 187         lsp,
 188         Az,
 189         pOverflow);           /* Subframe 3 */
 190
 191     Az += MP1;
 192
 193     Lsp_Az(
 194         lsp_new,
 195         Az,
 196         pOverflow);       /* Subframe 4 */
 197
 198     return;
 199 }
 200
 201
 202 /*
 203 ------------------------------------------------------------------------------
 204  FUNCTION NAME: Int_lpc_1and3_2
 205 ------------------------------------------------------------------------------
 206  INPUT AND OUTPUT DEFINITIONS
 207
 208  Inputs:
 209     lsp_old -- array of type Word16 -- LSP vector at the
 210                                        4th subfr. of past frame (M)
 211     lsp_mid -- array of type Word16 -- LSP vector at the 2nd subfr. of
 212                                        present frame (M)
 213     lsp_new -- array of type Word16 -- LSP vector at the 4th subfr. of
 214                                        present frame (M)
 215
 216  Outputs:
 217     Az -- array of type Word16 -- interpolated LP parameters in.
 218                                   subfr 1 and 2.
 219     pOverflow -- pointer to type Flag -- Overflow indicator
 220
 221  Returns:
 222     None
 223
 224  Global Variables Used:
 225
 226
 227  Local Variables Needed:
 228     None
 229
 230 ------------------------------------------------------------------------------
 231  FUNCTION DESCRIPTION
 232
 233  Purpose : Interpolation of the LPC parameters. Same as the Int_lpc
 234            function but we do not recompute Az() for subframe 2 and
 235            4 because it is already available.
 236
 237 ------------------------------------------------------------------------------
 238  REQUIREMENTS
 239
 240  None
 241
 242 ------------------------------------------------------------------------------
 243  REFERENCES
 244
 245  int_lpc.c, UMTS GSM AMR speech codec, R99 - Version 3.2.0, March 2, 2001
 246
 247 ------------------------------------------------------------------------------
 248  PSEUDO-CODE
 249
 250
 251 ------------------------------------------------------------------------------
 252  CAUTION [optional]
 253  [State any special notes, constraints or cautions for users of this function]
 254
 255 ------------------------------------------------------------------------------
 256 */
 257
 258 void Int_lpc_1and3_2(
 259     Word16 lsp_old[],  /* i : LSP vector at the 4th subfr. of past frame (M) */
 260     Word16 lsp_mid[],  /* i : LSP vector at the 2nd subframe of
 261                              present frame (M)                               */
 262     Word16 lsp_new[],  /* i : LSP vector at the 4th subframe of
 263                              present frame (M)                               */
 264     Word16 Az[],       /* o :interpolated LP parameters
 265                              in subframes 1 and 3 (AZ_SIZE)                  */
 266     Flag  *pOverflow
 267 )
 268 {
 269     Word16 i;
 270     Word16 lsp[M];
 271     Word16 *p_lsp_old = &lsp_old[0];
 272     Word16 *p_lsp_mid = &lsp_mid[0];
 273     Word16 *p_lsp_new = &lsp_new[0];
 274     Word16 *p_lsp     = &lsp[0];
 275
 276     /*  lsp[i] = lsp_mid[i] * 0.5 + lsp_old[i] * 0.5 */
 277
 278     for (i = M >> 1; i != 0; i--)
 279     {
 280         *(p_lsp++) = (*(p_lsp_old++) >> 1) + (*(p_lsp_mid++) >> 1);
 281         *(p_lsp++) = (*(p_lsp_old++) >> 1) + (*(p_lsp_mid++) >> 1);
 282     }
 283     Lsp_Az(lsp, Az, pOverflow);            /* Subframe 1 */
 284     Az += MP1 * 2;
 285
 286     p_lsp_mid = &lsp_mid[0];
 287     p_lsp     = &lsp[0];
 288
 289     for (i = M >> 1; i != 0; i--)
 290     {
 291         *(p_lsp++) = (*(p_lsp_mid++) >> 1) + (*(p_lsp_new++) >> 1);
 292         *(p_lsp++) = (*(p_lsp_mid++) >> 1) + (*(p_lsp_new++) >> 1);
 293     }
 294
 295     Lsp_Az(lsp, Az, pOverflow);            /* Subframe 3 */
 296
 297     return;
 298 }
 299
 300
 301 /*
 302 ------------------------------------------------------------------------------
 303  FUNCTION NAME: lsp
 304 ------------------------------------------------------------------------------
 305  INPUT AND OUTPUT DEFINITIONS
 306
 307  Inputs:
 308     lsp_old -- array of type Word16 -- LSP vector at the
 309                                        4th subfr. of past frame (M)
 310     lsp_new -- array of type Word16 -- LSP vector at the 4th subfr. of
 311                                        present frame (M)
 312
 313  Outputs:
 314     Az -- array of type Word16 -- interpolated LP parameters in.
 315                                   all subframes.
 316     pOverflow -- pointer to type Flag -- Overflow indicator
 317
 318  Returns:
 319     None
 320
 321  Global Variables Used:
 322
 323
 324  Local Variables Needed:
 325     None
 326
 327 ------------------------------------------------------------------------------
 328  FUNCTION DESCRIPTION
 329
 330  PURPOSE:  Interpolates the LSPs and convert to LP parameters to get
 331            a different LP filter in each subframe.
 332
 333  DESCRIPTION:
 334     The 20 ms speech frame is divided into 4 subframes.
 335     The LSPs are quantized and transmitted at the 4th subframe
 336     (once per frame) and interpolated at the 1st, 2nd and 3rd subframe.
 337
 338          |------|------|------|------|
 339             sf1    sf2    sf3    sf4
 340       F0                          F1
 341
 342     sf1:   3/4 F0 + 1/4 F1         sf3:   1/4 F0 + 3/4 F1
 343     sf2:   1/2 F0 + 1/2 F1         sf4:       F1
 344
 345 ------------------------------------------------------------------------------
 346  REQUIREMENTS
 347
 348  None
 349
 350 ------------------------------------------------------------------------------
 351  REFERENCES
 352
 353  int_lpc.c, UMTS GSM AMR speech codec, R99 - Version 3.2.0, March 2, 2001
 354
 355 ------------------------------------------------------------------------------
 356  PSEUDO-CODE
 357
 358
 359 ------------------------------------------------------------------------------
 360  CAUTION [optional]
 361  [State any special notes, constraints or cautions for users of this function]
 362
 363 ------------------------------------------------------------------------------
 364 */
 365
 366 OSCL_EXPORT_REF void Int_lpc_1to3(
 367     Word16 lsp_old[], /* input : LSP vector at the 4th SF of past frame    */
 368     Word16 lsp_new[], /* input : LSP vector at the 4th SF of present frame */
 369     Word16 Az[],      /* output: interpolated LP parameters in all SFs     */
 370     Flag   *pOverflow
 371 )
 372 {
 373     Word16 i;
 374     Word16 temp;
 375
 376     Word16 lsp[M];
 377
 378     for (i = 0; i < M; i++)
 379     {
 380         temp = lsp_old[i] - (lsp_old[i] >> 2);
 381         lsp[i] = temp + (lsp_new[i] >> 2);
 382     }
 383
 384     Lsp_Az(
 385         lsp,
 386         Az,
 387         pOverflow);        /* Subframe 1 */
 388
 389     Az += MP1;
 390
 391
 392     for (i = 0; i < M; i++)
 393     {
 394         lsp[i] = (lsp_new[i] >> 1) + (lsp_old[i] >> 1);
 395
 396     }
 397
 398     Lsp_Az(lsp, Az, pOverflow);        /* Subframe 2 */
 399
 400     Az += MP1;
 401
 402     for (i = 0; i < M; i++)
 403     {
 404
 405         temp = lsp_new[i] - (lsp_new[i] >> 2);
 406         lsp[i] = temp + (lsp_old[i] >> 2);
 407
 408     }
 409
 410     Lsp_Az(lsp, Az, pOverflow);        /* Subframe 3 */
 411
 412     Az += MP1;
 413
 414     Lsp_Az(lsp_new, Az, pOverflow);    /* Subframe 4 */
 415
 416     return;
 417 }
 418 /*
 419 ------------------------------------------------------------------------------
 420  FUNCTION NAME: Int_lpc_1to3_2
 421 ------------------------------------------------------------------------------
 422  INPUT AND OUTPUT DEFINITIONS
 423
 424  Inputs:
 425     lsp_old -- array of type Word16 -- LSP vector at the
 426                                        4th subfr. of past frame (M)
 427     lsp_new -- array of type Word16 -- LSP vector at the 4th subfr. of
 428                                        present frame (M)
 429
 430  Outputs:
 431     Az -- array of type Word16 -- interpolated LP parameters in.
 432                                   subfr 1, 2, and 3.
 433     pOverflow -- pointer to type Flag -- Overflow indicator
 434
 435  Returns:
 436     None
 437
 438  Global Variables Used:
 439     None
 440
 441  Local Variables Needed:
 442     None
 443
 444 ------------------------------------------------------------------------------
 445  FUNCTION DESCRIPTION
 446
 447  Interpolation of the LPC parameters.
 448  Same as the previous function but we do not recompute Az() for
 449  subframe 4 because it is already available.
 450
 451 ------------------------------------------------------------------------------
 452  REQUIREMENTS
 453
 454  None
 455
 456 ------------------------------------------------------------------------------
 457  REFERENCES
 458
 459  int_lpc.c, UMTS GSM AMR speech codec, R99 - Version 3.2.0, March 2, 2001
 460
 461 ------------------------------------------------------------------------------
 462  PSEUDO-CODE
 463
 464
 465 ------------------------------------------------------------------------------
 466  CAUTION [optional]
 467  [State any special notes, constraints or cautions for users of this function]
 468
 469 ------------------------------------------------------------------------------
 470 */
 471
 472 void Int_lpc_1to3_2(
 473     Word16 lsp_old[],  /* input : LSP vector at the 4th SF of past frame    */
 474     Word16 lsp_new[],  /* input : LSP vector at the 4th SF of present frame */
 475     Word16 Az[],       /* output: interpolated LP parameters in SFs 1,2,3   */
 476     Flag   *pOverflow
 477 )
 478 {
 479     Word16 i;
 480     Word16 temp;
 481     Word16 lsp[M];
 482
 483     for (i = 0; i < M; i++)
 484     {
 485         temp = lsp_old[i] - (lsp_old[i] >> 2);
 486         lsp[i] = temp + (lsp_new[i] >> 2);
 487
 488     }
 489
 490     Lsp_Az(lsp, Az, pOverflow);         /* Subframe 1 */
 491
 492     Az += MP1;
 493
 494     for (i = 0; i < M; i++)
 495     {
 496         lsp[i] = (lsp_new[i] >> 1) + (lsp_old[i] >> 1);
 497
 498     }
 499
 500     Lsp_Az(lsp, Az, pOverflow);         /* Subframe 2 */
 501
 502     Az += MP1;
 503
 504     for (i = 0; i < M; i++)
 505     {
 506         temp = lsp_new[i] - (lsp_new[i] >> 2);
 507         lsp[i] = temp + (lsp_old[i] >> 2);
 508
 509     }
 510
 511     Lsp_Az(lsp, Az, pOverflow);         /* Subframe 3 */
 512
 513     return;
 514 }
 515