codecs/lpc10/lpcini.c

   1 /*
   2
   3 $Log$
   4 Revision 1.4  2000/01/05 08:20:39  markster
   5 Version 0.1.5 from FTP
   6
   7 Revision 1.2  2000/01/05 08:20:39  markster
   8 Some OSS fixes and a few lpc changes to make it actually work
   9
  10  * Revision 1.2  1996/08/20  20:35:41  jaf
  11  * Added functions for allocating and initializing lpc10_encoder_state
  12  * and lpc10_decoder_state structures.
  13  *
  14  * Revision 1.1  1996/08/19  22:31:40  jaf
  15  * Initial revision
  16  *
  17
  18 */
  19
  20 #ifdef P_R_O_T_O_T_Y_P_E_S
  21 extern int lpcini_(void);
  22 /* comlen contrl_ 12 */
  23 /*:ref: initlpcenc_ 14 0 */
  24 /*:ref: initlpcdec_ 14 0 */
  25 #endif
  26
  27 /*  -- translated by f2c (version 19951025).
  28    You must link the resulting object file with the libraries:
  29         -lf2c -lm   (in that order)
  30 */
  31
  32 #include "f2c.h"
  33
  34 #include <malloc.h>
  35
  36 /* Common Block Declarations */
  37
  38 struct {
  39     integer order, lframe;
  40     logical corrp;
  41 } contrl_;
  42
  43 #define contrl_1 contrl_
  44
  45 /* ***************************************************************** */
  46
  47 /* $Log$
  48  * Revision 1.4  2000/01/05 08:20:39  markster
  49  * Version 0.1.5 from FTP
  50  *
  51 /* Revision 1.2  2000/01/05 08:20:39  markster
  52 /* Some OSS fixes and a few lpc changes to make it actually work
  53 /*
  54  * Revision 1.2  1996/08/20  20:35:41  jaf
  55  * Added functions for allocating and initializing lpc10_encoder_state
  56  * and lpc10_decoder_state structures.
  57  *
  58  * Revision 1.1  1996/08/19  22:31:40  jaf
  59  * Initial revision
  60  * */
  61 /* Revision 1.1  1996/03/28  00:04:05  jaf */
  62 /* Initial revision */
  63
  64
  65 /* ***************************************************************** */
  66
  67 /* Initialize COMMON block variables used by LPC-10 encoder and decoder, */
  68 /* and call initialization routines for both of them. */
  69
  70 /* Subroutine */ int lpcini_(void)
  71 {
  72
  73 /* $Log$
  74  * Revision 1.4  2000/01/05 08:20:39  markster
  75  * Version 0.1.5 from FTP
  76  *
  77 /* Revision 1.2  2000/01/05 08:20:39  markster
  78 /* Some OSS fixes and a few lpc changes to make it actually work
  79 /*
  80  * Revision 1.2  1996/08/20  20:35:41  jaf
  81  * Added functions for allocating and initializing lpc10_encoder_state
  82  * and lpc10_decoder_state structures.
  83  *
  84  * Revision 1.1  1996/08/19  22:31:40  jaf
  85  * Initial revision
  86  * */
  87 /* Revision 1.3  1996/03/29  22:03:47  jaf */
  88 /* Removed definitions for any constants that were no longer used. */
  89
  90 /* Revision 1.2  1996/03/26  19:34:33  jaf */
  91 /* Added comments indicating which constants are not needed in an */
  92 /* application that uses the LPC-10 coder. */
  93
  94 /* Revision 1.1  1996/02/07  14:43:51  jaf */
  95 /* Initial revision */
  96
  97 /*   LPC Configuration parameters: */
  98 /* Frame size, Prediction order, Pitch period */
  99 /* $Log$
 100  * Revision 1.4  2000/01/05 08:20:39  markster
 101  * Version 0.1.5 from FTP
 102  *
 103 /* Revision 1.2  2000/01/05 08:20:39  markster
 104 /* Some OSS fixes and a few lpc changes to make it actually work
 105 /*
 106  * Revision 1.2  1996/08/20  20:35:41  jaf
 107  * Added functions for allocating and initializing lpc10_encoder_state
 108  * and lpc10_decoder_state structures.
 109  *
 110  * Revision 1.1  1996/08/19  22:31:40  jaf
 111  * Initial revision
 112  * */
 113 /* Revision 1.3  1996/03/29  22:05:55  jaf */
 114 /* Commented out the common block variables that are not needed by the */
 115 /* embedded version. */
 116
 117 /* Revision 1.2  1996/03/26  19:34:50  jaf */
 118 /* Added comments indicating which constants are not needed in an */
 119 /* application that uses the LPC-10 coder. */
 120
 121 /* Revision 1.1  1996/02/07  14:44:09  jaf */
 122 /* Initial revision */
 123
 124 /*   LPC Processing control variables: */
 125
 126 /* *** Read-only: initialized in setup */
 127
 128 /*  Files for Speech, Parameter, and Bitstream Input & Output, */
 129 /*    and message and debug outputs. */
 130
 131 /* Here are the only files which use these variables: */
 132
 133 /* lpcsim.f setup.f trans.f error.f vqsetup.f */
 134
 135 /* Many files which use fdebug are not listed, since it is only used in */
 136 /* those other files conditionally, to print trace statements. */
 137 /*      integer fsi, fso, fpi, fpo, fbi, fbo, pbin, fmsg, fdebug */
 138 /*  LPC order, Frame size, Quantization rate, Bits per frame, */
 139 /*    Error correction */
 140 /* Subroutine SETUP is the only place where order is assigned a value, */
 141 /* and that value is 10.  It could increase efficiency 1% or so to */
 142 /* declare order as a constant (i.e., a Fortran PARAMETER) instead of as
 143 */
 144 /* a variable in a COMMON block, since it is used in many places in the */
 145 /* core of the coding and decoding routines.  Actually, I take that back.
 146 */
 147 /* At least when compiling with f2c, the upper bound of DO loops is */
 148 /* stored in a local variable before the DO loop begins, and then that is
 149 */
 150 /* compared against on each iteration. */
 151 /* Similarly for lframe, which is given a value of MAXFRM in SETUP. */
 152 /* Similarly for quant, which is given a value of 2400 in SETUP.  quant */
 153 /* is used in only a few places, and never in the core coding and */
 154 /* decoding routines, so it could be eliminated entirely. */
 155 /* nbits is similar to quant, and is given a value of 54 in SETUP. */
 156 /* corrp is given a value of .TRUE. in SETUP, and is only used in the */
 157 /* subroutines ENCODE and DECODE.  It doesn't affect the speed of the */
 158 /* coder significantly whether it is .TRUE. or .FALSE., or whether it is
 159 */
 160 /* a constant or a variable, since it is only examined once per frame. */
 161 /* Leaving it as a variable that is set to .TRUE.  seems like a good */
 162 /* idea, since it does enable some error-correction capability for */
 163 /* unvoiced frames, with no change in the coding rate, and no noticeable
 164 */
 165 /* quality difference in the decoded speech. */
 166 /*      integer quant, nbits */
 167 /* *** Read/write: variables for debugging, not needed for LPC algorithm
 168 */
 169
 170 /*  Current frame, Unstable frames, Output clip count, Max onset buffer,
 171 */
 172 /*    Debug listing detail level, Line count on listing page */
 173
 174 /* nframe is not needed for an embedded LPC10 at all. */
 175 /* nunsfm is initialized to 0 in SETUP, and incremented in subroutine */
 176 /* ERROR, which is only called from RCCHK.  When LPC10 is embedded into */
 177 /* an application, I would recommend removing the call to ERROR in RCCHK,
 178 */
 179 /* and remove ERROR and nunsfm completely. */
 180 /* iclip is initialized to 0 in SETUP, and incremented in entry SWRITE in
 181 */
 182 /* sread.f.  When LPC10 is embedded into an application, one might want */
 183 /* to cause it to be incremented in a routine that takes the output of */
 184 /* SYNTHS and sends it to an audio device.  It could be optionally */
 185 /* displayed, for those that might want to know what it is. */
 186 /* maxosp is never initialized to 0 in SETUP, although it probably should
 187 */
 188 /* be, and it is updated in subroutine ANALYS.  I doubt that its value */
 189 /* would be of much interest to an application in which LPC10 is */
 190 /* embedded. */
 191 /* listl and lincnt are not needed for an embedded LPC10 at all. */
 192 /*      integer nframe, nunsfm, iclip, maxosp, listl, lincnt */
 193 /*      common /contrl/ fsi, fso, fpi, fpo, fbi, fbo, pbin, fmsg, fdebug */
 194 /*      common /contrl/ quant, nbits */
 195 /*      common /contrl/ nframe, nunsfm, iclip, maxosp, listl, lincnt */
 196     contrl_1.order = 10;
 197     contrl_1.lframe = 180;
 198     contrl_1.corrp = TRUE_;
 199     return 0;
 200 } /* lpcini_ */
 201
 202
 203
 204 /* Allocate memory for, and initialize, the state that needs to be
 205    kept from encoding one frame to the next for a single
 206    LPC-10-compressed audio stream.  Return 0 if malloc fails,
 207    otherwise return pointer to new structure. */
 208
 209 struct lpc10_encoder_state *
 210 create_lpc10_encoder_state()
 211 {
 212     struct lpc10_encoder_state *st;
 213
 214     st = (struct lpc10_encoder_state *)
 215         malloc((unsigned) sizeof (struct lpc10_encoder_state));
 216     if (st != 0) {
 217         init_lpc10_encoder_state(st);
 218     }
 219     return (st);
 220 }
 221
 222
 223
 224 void init_lpc10_encoder_state(struct lpc10_encoder_state *st)
 225 {
 226     int i;
 227
 228     lpcini_();
 229
 230     /* State used only by function hp100 */
 231     st->z11 = 0.0f;
 232     st->z21 = 0.0f;
 233     st->z12 = 0.0f;
 234     st->z22 = 0.0f;
 235
 236     /* State used by function analys */
 237     for (i = 0; i < 540; i++) {
 238         st->inbuf[i] = 0.0f;
 239         st->pebuf[i] = 0.0f;
 240     }
 241     for (i = 0; i < 696; i++) {
 242         st->lpbuf[i] = 0.0f;
 243     }
 244     for (i = 0; i < 312; i++) {
 245         st->ivbuf[i] = 0.0f;
 246     }
 247     st->bias = 0.0f;
 248     /* integer osbuf[10];  /* no initial value necessary */
 249     st->osptr = 1;
 250     for (i = 0; i < 3; i++) {
 251         st->obound[i] = 0;
 252     }
 253     st->vwin[4] = 307;
 254     st->vwin[5] = 462;
 255     st->awin[4] = 307;
 256     st->awin[5] = 462;
 257     for (i = 0; i < 8; i++) {
 258         st->voibuf[i] = 0;
 259     }
 260     for (i = 0; i < 3; i++) {
 261         st->rmsbuf[i] = 0.0f;
 262     }
 263     for (i = 0; i < 30; i++) {
 264         st->rcbuf[i] = 0.0f;
 265     }
 266     st->zpre = 0.0f;
 267
 268
 269     /* State used by function onset */
 270     st->n = 0.0f;
 271     st->d__ = 1.0f;
 272     /* real fpc;   /* no initial value necessary */
 273     for (i = 0; i < 16; i++) {
 274         st->l2buf[i] = 0.0f;
 275     }
 276     st->l2sum1 = 0.0f;
 277     st->l2ptr1 = 1;
 278     st->l2ptr2 = 9;
 279     /* integer lasti;    /* no initial value necessary */
 280     st->hyst = FALSE_;
 281
 282     /* State used by function voicin */
 283     st->dither = 20.0f;
 284     st->maxmin = 0.0f;
 285     for (i = 0; i < 6; i++) {
 286         st->voice[i] = 0.0f;
 287     }
 288     st->lbve = 3000;
 289     st->fbve = 3000;
 290     st->fbue = 187;
 291     st->ofbue = 187;
 292     st->sfbue = 187;
 293     st->lbue = 93;
 294     st->olbue = 93;
 295     st->slbue = 93;
 296     st->snr = (real) (st->fbve / st->fbue << 6);
 297
 298     /* State used by function dyptrk */
 299     for (i = 0; i < 60; i++) {
 300         st->s[i] = 0.0f;
 301     }
 302     for (i = 0; i < 120; i++) {
 303         st->p[i] = 0;
 304     }
 305     st->ipoint = 0;
 306     st->alphax = 0.0f;
 307
 308     /* State used by function chanwr */
 309     st->isync = 0;
 310
 311 }
 312
 313
 314
 315 /* Allocate memory for, and initialize, the state that needs to be
 316    kept from decoding one frame to the next for a single
 317    LPC-10-compressed audio stream.  Return 0 if malloc fails,
 318    otherwise return pointer to new structure. */
 319
 320 struct lpc10_decoder_state *
 321 create_lpc10_decoder_state()
 322 {
 323     struct lpc10_decoder_state *st;
 324
 325     st = (struct lpc10_decoder_state *)
 326         malloc((unsigned) sizeof (struct lpc10_decoder_state));
 327     if (st != 0) {
 328         init_lpc10_decoder_state(st);
 329     }
 330     return (st);
 331 }
 332
 333
 334
 335 void init_lpc10_decoder_state(struct lpc10_decoder_state *st)
 336 {
 337     int i;
 338
 339     lpcini_();
 340
 341     /* State used by function decode */
 342     st->iptold = 60;
 343     st->first = TRUE_;
 344     st->ivp2h = 0;
 345     st->iovoic = 0;
 346     st->iavgp = 60;
 347     st->erate = 0;
 348     for (i = 0; i < 30; i++) {
 349         st->drc[i] = 0;
 350     }
 351     for (i = 0; i < 3; i++) {
 352         st->dpit[i] = 0;
 353         st->drms[i] = 0;
 354     }
 355
 356     /* State used by function synths */
 357     for (i = 0; i < 360; i++) {
 358         st->buf[i] = 0.0f;
 359     }
 360     st->buflen = 180;
 361
 362     /* State used by function pitsyn */
 363     /* ivoico;   /* no initial value necessary as long as first_pitsyn is initially TRUE_ */
 364     /* ipito;   /* no initial value necessary as long as first_pitsyn is initially TRUE_ */
 365     st->rmso = 1.0f;
 366     /* rco[10];   /* no initial value necessary as long as first_pitsyn is initially TRUE_ */
 367     /* integer jsamp;   /* no initial value necessary as long as first_pitsyn is initially TRUE_ */
 368     st->first_pitsyn = TRUE_;
 369
 370     /* State used by function bsynz */
 371     st->ipo = 0;
 372     for (i = 0; i < 166; i++) {
 373         st->exc[i] = 0.0f;
 374         st->exc2[i] = 0.0f;
 375     }
 376     st->lpi1 = 0.0f;
 377     st->lpi2 = 0.0f;
 378     st->lpi3 = 0.0f;
 379     st->hpi1 = 0.0f;
 380     st->hpi2 = 0.0f;
 381     st->hpi3 = 0.0f;
 382     st->rmso_bsynz = 0.0f;
 383
 384     /* State used by function random */
 385     st->j = 2;
 386     st->k = 5;
 387     st->y[0] = (shortint) -21161;
 388     st->y[1] = (shortint) -8478;
 389     st->y[2] = (shortint) 30892;
 390     st->y[3] = (shortint) -10216;
 391     st->y[4] = (shortint) 16950;
 392
 393     /* State used by function deemp */
 394     st->dei1 = 0.0f;
 395     st->dei2 = 0.0f;
 396     st->deo1 = 0.0f;
 397     st->deo2 = 0.0f;
 398     st->deo3 = 0.0f;
 399 }