short_term.c
上传用户:sy_wanhua
上传日期:2013-07-25
资源大小:3048k
文件大小:10k
源码类别:

流媒体/Mpeg4/MP4

开发平台:

C/C++

  1. /*
  2.  * Copyright 1992 by Jutta Degener and Carsten Bormann, Technische
  3.  * Universitaet Berlin.  See the accompanying file "COPYRIGHT" for
  4.  * details.  THERE IS ABSOLUTELY NO WARRANTY FOR THIS SOFTWARE.
  5.  */
  6. /* $Header: /cvsroot/vocal.modules/contrib/libsndfile-0.0.22/src/GSM610/short_term.c,v 1.2 2001/02/27 19:23:20 deepalir Exp $ */
  7. #include <stdio.h>
  8. #include <assert.h>
  9. #include "private.h"
  10. #include "gsm.h"
  11. #include "proto.h"
  12. /*
  13.  *  SHORT TERM ANALYSIS FILTERING SECTION
  14.  */
  15. /* 4.2.8 */
  16. static void Decoding_of_the_coded_Log_Area_Ratios P2((LARc,LARpp),
  17. word  * LARc, /* coded log area ratio [0..7]  IN */
  18. word * LARpp) /* out: decoded .. */
  19. {
  20. register word temp1 /* , temp2 */;
  21. register long ltmp; /* for GSM_ADD */
  22. /*  This procedure requires for efficient implementation
  23.  *  two tables.
  24.    *
  25.  *  INVA[1..8] = integer( (32768 * 8) / real_A[1..8])
  26.  *  MIC[1..8]  = minimum value of the LARc[1..8]
  27.  */
  28. /*  Compute the LARpp[1..8]
  29.  */
  30. /*  for (i = 1; i <= 8; i++, B++, MIC++, INVA++, LARc++, LARpp++) {
  31.  *
  32.  * temp1  = GSM_ADD( *LARc, *MIC ) << 10;
  33.  * temp2  = *B << 1;
  34.  * temp1  = GSM_SUB( temp1, temp2 );
  35.  *
  36.  * assert(*INVA != MIN_WORD);
  37.  *
  38.  * temp1  = GSM_MULT_R( *INVA, temp1 );
  39.  * *LARpp = GSM_ADD( temp1, temp1 );
  40.  * }
  41.  */
  42. #undef STEP
  43. #define STEP( B, MIC, INVA )
  44. temp1    = GSM_ADD( *LARc++, MIC ) << 10;
  45. temp1    = GSM_SUB( temp1, B << 1 );
  46. temp1    = GSM_MULT_R( INVA, temp1 );
  47. *LARpp++ = GSM_ADD( temp1, temp1 );
  48. STEP(      0,  -32,  13107 );
  49. STEP(      0,  -32,  13107 );
  50. STEP(   2048,  -16,  13107 );
  51. STEP(  -2560,  -16,  13107 );
  52. STEP(     94,   -8,  19223 );
  53. STEP(  -1792,   -8,  17476 );
  54. STEP(   -341,   -4,  31454 );
  55. STEP(  -1144,   -4,  29708 );
  56. /* NOTE: the addition of *MIC is used to restore
  57.  *   the sign of *LARc.
  58.  */
  59. }
  60. /* 4.2.9 */
  61. /* Computation of the quantized reflection coefficients 
  62.  */
  63. /* 4.2.9.1  Interpolation of the LARpp[1..8] to get the LARp[1..8]
  64.  */
  65. /*
  66.  *  Within each frame of 160 analyzed speech samples the short term
  67.  *  analysis and synthesis filters operate with four different sets of
  68.  *  coefficients, derived from the previous set of decoded LARs(LARpp(j-1))
  69.  *  and the actual set of decoded LARs (LARpp(j))
  70.  *
  71.  * (Initial value: LARpp(j-1)[1..8] = 0.)
  72.  */
  73. static void Coefficients_0_12 P3((LARpp_j_1, LARpp_j, LARp),
  74. register word * LARpp_j_1,
  75. register word * LARpp_j,
  76. register word * LARp)
  77. {
  78. register int  i;
  79. register longword ltmp;
  80. for (i = 1; i <= 8; i++, LARp++, LARpp_j_1++, LARpp_j++) {
  81. *LARp = GSM_ADD( SASR( *LARpp_j_1, 2 ), SASR( *LARpp_j, 2 ));
  82. *LARp = GSM_ADD( *LARp,  SASR( *LARpp_j_1, 1));
  83. }
  84. }
  85. static void Coefficients_13_26 P3((LARpp_j_1, LARpp_j, LARp),
  86. register word * LARpp_j_1,
  87. register word * LARpp_j,
  88. register word * LARp)
  89. {
  90. register int i;
  91. register longword ltmp;
  92. for (i = 1; i <= 8; i++, LARpp_j_1++, LARpp_j++, LARp++) {
  93. *LARp = GSM_ADD( SASR( *LARpp_j_1, 1), SASR( *LARpp_j, 1 ));
  94. }
  95. }
  96. static void Coefficients_27_39 P3((LARpp_j_1, LARpp_j, LARp),
  97. register word * LARpp_j_1,
  98. register word * LARpp_j,
  99. register word * LARp)
  100. {
  101. register int i;
  102. register longword ltmp;
  103. for (i = 1; i <= 8; i++, LARpp_j_1++, LARpp_j++, LARp++) {
  104. *LARp = GSM_ADD( SASR( *LARpp_j_1, 2 ), SASR( *LARpp_j, 2 ));
  105. *LARp = GSM_ADD( *LARp, SASR( *LARpp_j, 1 ));
  106. }
  107. }
  108. static void Coefficients_40_159 P2((LARpp_j, LARp),
  109. register word * LARpp_j,
  110. register word * LARp)
  111. {
  112. register int i;
  113. for (i = 1; i <= 8; i++, LARp++, LARpp_j++)
  114. *LARp = *LARpp_j;
  115. }
  116. /* 4.2.9.2 */
  117. static void LARp_to_rp P1((LARp),
  118. register word * LARp) /* [0..7] IN/OUT  */
  119. /*
  120.  *  The input of this procedure is the interpolated LARp[0..7] array.
  121.  *  The reflection coefficients, rp[i], are used in the analysis
  122.  *  filter and in the synthesis filter.
  123.  */
  124. {
  125. register int  i;
  126. register word temp;
  127. register longword ltmp;
  128. for (i = 1; i <= 8; i++, LARp++) {
  129. /* temp = GSM_ABS( *LARp );
  130.          *
  131.  * if (temp < 11059) temp <<= 1;
  132.  * else if (temp < 20070) temp += 11059;
  133.  * else temp = GSM_ADD( temp >> 2, 26112 );
  134.  *
  135.  * *LARp = *LARp < 0 ? -temp : temp;
  136.  */
  137. if (*LARp < 0) {
  138. temp = *LARp == MIN_WORD ? MAX_WORD : -(*LARp);
  139. *LARp = - ((temp < 11059) ? temp << 1
  140. : ((temp < 20070) ? temp + 11059
  141. :  GSM_ADD( temp >> 2, 26112 )));
  142. } else {
  143. temp  = *LARp;
  144. *LARp =    (temp < 11059) ? temp << 1
  145. : ((temp < 20070) ? temp + 11059
  146. :  GSM_ADD( temp >> 2, 26112 ));
  147. }
  148. }
  149. }
  150. /* 4.2.10 */
  151. static void Short_term_analysis_filtering P4((S,rp,k_n,s),
  152. struct gsm_state * S,
  153. register word * rp, /* [0..7] IN */
  154. register int  k_n,  /*   k_end - k_start */
  155. register word * s /* [0..n-1] IN/OUT */
  156. )
  157. /*
  158.  *  This procedure computes the short term residual signal d[..] to be fed
  159.  *  to the RPE-LTP loop from the s[..] signal and from the local rp[..]
  160.  *  array (quantized reflection coefficients).  As the call of this
  161.  *  procedure can be done in many ways (see the interpolation of the LAR
  162.  *  coefficient), it is assumed that the computation begins with index
  163.  *  k_start (for arrays d[..] and s[..]) and stops with index k_end
  164.  *  (k_start and k_end are defined in 4.2.9.1).  This procedure also
  165.  *  needs to keep the array u[0..7] in memory for each call.
  166.  */
  167. {
  168. register word * u = S->u;
  169. register int i;
  170. register word di, zzz, ui, sav, rpi;
  171. register longword  ltmp;
  172. for (; k_n--; s++) {
  173. di = sav = *s;
  174. for (i = 0; i < 8; i++) { /* YYY */
  175. ui    = u[i];
  176. rpi   = rp[i];
  177. u[i]  = sav;
  178. zzz   = GSM_MULT_R(rpi, di);
  179. sav   = GSM_ADD(   ui,  zzz);
  180. zzz   = GSM_MULT_R(rpi, ui);
  181. di    = GSM_ADD(   di,  zzz );
  182. }
  183. *s = di;
  184. }
  185. }
  186. #if defined(USE_FLOAT_MUL) && defined(FAST)
  187. static void Fast_Short_term_analysis_filtering P4((S,rp,k_n,s),
  188. struct gsm_state * S,
  189. register word * rp, /* [0..7] IN */
  190. register int  k_n,  /*   k_end - k_start */
  191. register word * s /* [0..n-1] IN/OUT */
  192. )
  193. {
  194. register word * u = S->u;
  195. register int i;
  196. float    uf[8],
  197.  rpf[8];
  198. register float scalef = 3.0517578125e-5;
  199. register float sav, di, temp;
  200. for (i = 0; i < 8; ++i) {
  201. uf[i]  = u[i];
  202. rpf[i] = rp[i] * scalef;
  203. }
  204. for (; k_n--; s++) {
  205. sav = di = *s;
  206. for (i = 0; i < 8; ++i) {
  207. register float rpfi = rpf[i];
  208. register float ufi  = uf[i];
  209. uf[i] = sav;
  210. temp  = rpfi * di + ufi;
  211. di   += rpfi * ufi;
  212. sav   = temp;
  213. }
  214. *s = di;
  215. }
  216. for (i = 0; i < 8; ++i) u[i] = uf[i];
  217. }
  218. #endif /* ! (defined (USE_FLOAT_MUL) && defined (FAST)) */
  219. static void Short_term_synthesis_filtering P5((S,rrp,k,wt,sr),
  220. struct gsm_state * S,
  221. register word * rrp, /* [0..7] IN */
  222. register int k, /* k_end - k_start */
  223. register word * wt, /* [0..k-1] IN */
  224. register word * sr /* [0..k-1] OUT */
  225. )
  226. {
  227. register word * v = S->v;
  228. register int i;
  229. register word sri, tmp1, tmp2;
  230. register longword ltmp; /* for GSM_ADD  & GSM_SUB */
  231. while (k--) {
  232. sri = *wt++;
  233. for (i = 8; i--;) {
  234. /* sri = GSM_SUB( sri, gsm_mult_r( rrp[i], v[i] ) );
  235.  */
  236. tmp1 = rrp[i];
  237. tmp2 = v[i];
  238. tmp2 =  ( tmp1 == MIN_WORD && tmp2 == MIN_WORD
  239. ? MAX_WORD
  240. : 0x0FFFF & (( (longword)tmp1 * (longword)tmp2
  241.      + 16384) >> 15)) ;
  242. sri  = GSM_SUB( sri, tmp2 );
  243. /* v[i+1] = GSM_ADD( v[i], gsm_mult_r( rrp[i], sri ) );
  244.  */
  245. tmp1  = ( tmp1 == MIN_WORD && sri == MIN_WORD
  246. ? MAX_WORD
  247. : 0x0FFFF & (( (longword)tmp1 * (longword)sri
  248.      + 16384) >> 15)) ;
  249. v[i+1] = GSM_ADD( v[i], tmp1);
  250. }
  251. *sr++ = v[0] = sri;
  252. }
  253. }
  254. #if defined(FAST) && defined(USE_FLOAT_MUL)
  255. static void Fast_Short_term_synthesis_filtering P5((S,rrp,k,wt,sr),
  256. struct gsm_state * S,
  257. register word * rrp, /* [0..7] IN */
  258. register int k, /* k_end - k_start */
  259. register word * wt, /* [0..k-1] IN */
  260. register word * sr /* [0..k-1] OUT */
  261. )
  262. {
  263. register word * v = S->v;
  264. register int i;
  265. float va[9], rrpa[8];
  266. register float scalef = 3.0517578125e-5, temp;
  267. for (i = 0; i < 8; ++i) {
  268. va[i]   = v[i];
  269. rrpa[i] = (float)rrp[i] * scalef;
  270. }
  271. while (k--) {
  272. register float sri = *wt++;
  273. for (i = 8; i--;) {
  274. sri -= rrpa[i] * va[i];
  275. if     (sri < -32768.) sri = -32768.;
  276. else if (sri > 32767.) sri =  32767.;
  277. temp = va[i] + rrpa[i] * sri;
  278. if     (temp < -32768.) temp = -32768.;
  279. else if (temp > 32767.) temp =  32767.;
  280. va[i+1] = temp;
  281. }
  282. *sr++ = va[0] = sri;
  283. }
  284. for (i = 0; i < 9; ++i) v[i] = va[i];
  285. }
  286. #endif /* defined(FAST) && defined(USE_FLOAT_MUL) */
  287. void Gsm_Short_Term_Analysis_Filter P3((S,LARc,s),
  288. struct gsm_state * S,
  289. word * LARc, /* coded log area ratio [0..7]  IN */
  290. word * s /* signal [0..159] IN/OUT */
  291. )
  292. {
  293. word * LARpp_j = S->LARpp[ S->j      ];
  294. word * LARpp_j_1 = S->LARpp[ S->j ^= 1 ];
  295. word LARp[8];
  296. #undef FILTER
  297. #if  defined(FAST) && defined(USE_FLOAT_MUL)
  298. #  define FILTER  (* (S->fast
  299.    ? Fast_Short_term_analysis_filtering
  300.         : Short_term_analysis_filtering ))
  301. #else
  302. #  define FILTER Short_term_analysis_filtering
  303. #endif
  304. Decoding_of_the_coded_Log_Area_Ratios( LARc, LARpp_j );
  305. Coefficients_0_12(  LARpp_j_1, LARpp_j, LARp );
  306. LARp_to_rp( LARp );
  307. FILTER( S, LARp, 13, s);
  308. Coefficients_13_26( LARpp_j_1, LARpp_j, LARp);
  309. LARp_to_rp( LARp );
  310. FILTER( S, LARp, 14, s + 13);
  311. Coefficients_27_39( LARpp_j_1, LARpp_j, LARp);
  312. LARp_to_rp( LARp );
  313. FILTER( S, LARp, 13, s + 27);
  314. Coefficients_40_159( LARpp_j, LARp);
  315. LARp_to_rp( LARp );
  316. FILTER( S, LARp, 120, s + 40);
  317. }
  318. void Gsm_Short_Term_Synthesis_Filter P4((S, LARcr, wt, s),
  319. struct gsm_state * S,
  320. word * LARcr, /* received log area ratios [0..7] IN  */
  321. word * wt, /* received d [0..159]    IN  */
  322. word * s /* signal   s [0..159]   OUT  */
  323. )
  324. {
  325. word * LARpp_j = S->LARpp[ S->j     ];
  326. word * LARpp_j_1 = S->LARpp[ S->j ^=1 ];
  327. word LARp[8];
  328. #undef FILTER
  329. #if  defined(FAST) && defined(USE_FLOAT_MUL)
  330. #  define FILTER  (* (S->fast
  331.    ? Fast_Short_term_synthesis_filtering
  332.         : Short_term_synthesis_filtering ))
  333. #else
  334. # define FILTER Short_term_synthesis_filtering
  335. #endif
  336. Decoding_of_the_coded_Log_Area_Ratios( LARcr, LARpp_j );
  337. Coefficients_0_12( LARpp_j_1, LARpp_j, LARp );
  338. LARp_to_rp( LARp );
  339. FILTER( S, LARp, 13, wt, s );
  340. Coefficients_13_26( LARpp_j_1, LARpp_j, LARp);
  341. LARp_to_rp( LARp );
  342. FILTER( S, LARp, 14, wt + 13, s + 13 );
  343. Coefficients_27_39( LARpp_j_1, LARpp_j, LARp);
  344. LARp_to_rp( LARp );
  345. FILTER( S, LARp, 13, wt + 27, s + 27 );
  346. Coefficients_40_159( LARpp_j, LARp );
  347. LARp_to_rp( LARp );
  348. FILTER(S, LARp, 120, wt + 40, s + 40);
  349. }