codecs/lpc10/voicin.c

   1 /*
   2
   3 $Log$
   4 Revision 1.15  2003/11/23 22:14:32  markster
   5 Various warning cleanups
   6
   7 Revision 1.14  2003/02/12 13:59:15  matteo
   8 mer feb 12 14:56:57 CET 2003
   9
  10 Revision 1.1.1.1  2003/02/12 13:59:15  matteo
  11 mer feb 12 14:56:57 CET 2003
  12
  13 Revision 1.2  2000/01/05 08:20:40  markster
  14 Some OSS fixes and a few lpc changes to make it actually work
  15
  16  * Revision 1.2  1996/08/20  20:45:00  jaf
  17  * Removed all static local variables that were SAVE'd in the Fortran
  18  * code, and put them in struct lpc10_encoder_state that is passed as an
  19  * argument.
  20  *
  21  * Removed init function, since all initialization is now done in
  22  * init_lpc10_encoder_state().
  23  *
  24  * Revision 1.1  1996/08/19  22:30:14  jaf
  25  * Initial revision
  26  *
  27
  28 */
  29
  30 #ifdef P_R_O_T_O_T_Y_P_E_S
  31 extern int voicin_(integer *vwin, real *inbuf, real *lpbuf, integer *buflim, integer *half, real *minamd, real *maxamd, integer *mintau, real *ivrc, integer *obound, integer *voibuf, integer *af, struct lpc10_encoder_state *st);
  32 /* comlen contrl_ 12 */
  33 /*:ref: vparms_ 14 14 4 6 6 4 4 6 4 4 4 4 6 6 6 6 */
  34 #endif
  35
  36 /*  -- translated by f2c (version 19951025).
  37    You must link the resulting object file with the libraries:
  38         -lf2c -lm   (in that order)
  39 */
  40
  41 #include "f2c.h"
  42
  43 /* Common Block Declarations */
  44
  45 extern struct {
  46     integer order, lframe;
  47     logical corrp;
  48 } contrl_;
  49
  50 #define contrl_1 contrl_
  51
  52 /****************************************************************************/
  53
  54 /*      VOICIN Version 52 */
  55
  56 /* $Log$
  57  * Revision 1.15  2003/11/23 22:14:32  markster
  58  * Various warning cleanups
  59  *
  60 /* Revision 1.14  2003/02/12 13:59:15  matteo
  61 /* mer feb 12 14:56:57 CET 2003
  62 /*
  63 /* Revision 1.1.1.1  2003/02/12 13:59:15  matteo
  64 /* mer feb 12 14:56:57 CET 2003
  65 /*
  66 /* Revision 1.2  2000/01/05 08:20:40  markster
  67 /* Some OSS fixes and a few lpc changes to make it actually work
  68 /*
  69  * Revision 1.2  1996/08/20  20:45:00  jaf
  70  * Removed all static local variables that were SAVE'd in the Fortran
  71  * code, and put them in struct lpc10_encoder_state that is passed as an
  72  * argument.
  73  *
  74  * Removed init function, since all initialization is now done in
  75  * init_lpc10_encoder_state().
  76  *
  77  * Revision 1.1  1996/08/19  22:30:14  jaf
  78  * Initial revision
  79  * */
  80 /* Revision 1.10  1996/03/29  17:59:14  jaf */
  81 /* Avoided using VALUE(9), although it shouldn't affect the function of */
  82 /* the code at all, because it was always multiplied by VDC(9,SNRL), */
  83 /* which is 0 for all values of SNRL.  Still, if VALUE(9) had an initial */
  84 /* value of IEEE NaN, it might cause trouble (I don't know how IEEE */
  85 /* defines Nan * 0.  It should either be NaN or 0.) */
  86
  87 /* Revision 1.9  1996/03/29  17:54:46  jaf */
  88 /* Added a few comments about the accesses made to argument array VOIBUF */
  89 /* and the local saved array VOICE. */
  90
  91 /* Revision 1.8  1996/03/27  18:19:54  jaf */
  92 /* Added an assignment to VSTATE that does not affect the function of the */
  93 /* program at all.  The only reason I put it in was so that the tracing */
  94 /* statements at the end, when enabled, will print a consistent value for */
  95 /* VSTATE when HALF .EQ. 1, rather than a garbage value that could change */
  96 /* from one call to the next. */
  97
  98 /* Revision 1.7  1996/03/26  20:00:06  jaf */
  99 /* Removed the inclusion of the file "vcomm.fh", and put its contents */
 100 /* into this file.  It was included nowhere else but here. */
 101
 102 /* Revision 1.6  1996/03/26  19:38:09  jaf */
 103 /* Commented out trace statements. */
 104
 105 /* Revision 1.5  1996/03/19  20:43:45  jaf */
 106 /* Added comments about which indices of OBOUND and VOIBUF can be */
 107 /* accessed, and whether they are read or written.  VOIBUF is fairly */
 108 /* messy. */
 109
 110 /* Revision 1.4  1996/03/19  15:00:58  jaf */
 111 /* Moved the DATA statements for the *VDC* variables later, as it is */
 112 /* apparently illegal to have DATA statements before local variable */
 113 /* declarations. */
 114
 115 /* Revision 1.3  1996/03/19  00:10:49  jaf */
 116 /* Heavily commented the local variables that are saved from one */
 117 /* invocation to the next, and how the local variable FIRST is used to */
 118 /* avoid the need to assign most of them initial values with DATA */
 119 /* statements. */
 120
 121 /* A few should be initialized, but aren't.  I've guessed initial values */
 122 /* for two of these, SFBUE and SLBUE, and I've convinced myself that for */
 123 /* VOICE, the effects of uninitialized values will die out after 2 or 3 */
 124 /* frame times.  It would still be good to choose initial values for */
 125 /* these, but I don't know what reasonable values would be (0 comes to */
 126 /* mind). */
 127
 128 /* Revision 1.2  1996/03/13  16:09:28  jaf */
 129 /* Comments added explaining which of the local variables of this */
 130 /* subroutine need to be saved from one invocation to the next, and which */
 131 /* do not. */
 132
 133 /* WARNING!  Some of them that should are never given initial values in */
 134 /* this code.  Hopefully, Fortran 77 defines initial values for them, but */
 135 /* even so, giving them explicit initial values is preferable. */
 136
 137 /* WARNING!  VALUE(9) is used, but never assigned a value.  It should */
 138 /* probably be eliminated from the code. */
 139
 140 /* Revision 1.1  1996/02/07 14:50:28  jaf */
 141 /* Initial revision */
 142
 143
 144 /****************************************************************************/
 145
 146 /*        Voicing Detection (VOICIN) makes voicing decisions for each half */
 147 /*  frame of input speech.  Tentative voicing decisions are made two frames*/
 148 /*   in the future (2F) for each half frame.  These decisions are carried */
 149 /*   through one frame in the future (1F) to the present (P) frame where */
 150 /*   they are examined and smoothed, resulting in the final voicing */
 151 /*   decisions for each half frame. */
 152 /*        The voicing parameter (signal measurement) column vector (VALUE) */
 153 /*   is based on a rectangular window of speech samples determined by the */
 154 /*  window placement algorithm.  The voicing parameter vector contains the*/
 155 /*  AMDF windowed maximum-to-minimum ratio, the zero crossing rate, energy*/
 156 /*   measures, reflection coefficients, and prediction gains.  The voicing */
 157 /*  window is placed to avoid contamination of the voicing parameter vector*/
 158 /*   with speech onsets. */
 159 /*        The input signal is then classified as unvoiced (including */
 160 /*   silence) or voiced.  This decision is made by a linear discriminant */
 161 /*   function consisting of a dot product of the voicing decision */
 162 /*   coefficient (VDC) row vector with the measurement column vector */
 163 /*  (VALUE).  The VDC vector is 2-dimensional, each row vector is optimized*/
 164 /*   for a particular signal-to-noise ratio (SNR).  So, before the dot */
 165 /*   product is performed, the SNR is estimated to select the appropriate */
 166 /*   VDC vector. */
 167 /*        The smoothing algorithm is a modified median smoother.  The */
 168 /*  voicing discriminant function is used by the smoother to determine how*/
 169 /*   strongly voiced or unvoiced a signal is.  The smoothing is further */
 170 /*   modified if a speech onset and a voicing decision transition occur */
 171 /*   within one half frame.  In this case, the voicing decision transition */
 172 /*  is extended to the speech onset.  For transmission purposes, there are*/
 173 /*   constraints on the duration and transition of voicing decisions.  The */
 174 /*   smoother takes these constraints into account. */
 175 /*        Finally, the energy estimates are updated along with the dither */
 176 /*   threshold used to calculate the zero crossing rate (ZC). */
 177
 178 /* Inputs: */
 179 /*  VWIN      - Voicing window limits */
 180 /*              The indices read of arrays VWIN, INBUF, LPBUF, and BUFLIM */
 181 /*              are the same as those read by subroutine VPARMS. */
 182 /*  INBUF     - Input speech buffer */
 183 /*  LPBUF     - Low-pass filtered speech buffer */
 184 /*  BUFLIM    - INBUF and LPBUF limits */
 185 /*  HALF      - Present analysis half frame number */
 186 /*  MINAMD    - Minimum value of the AMDF */
 187 /*  MAXAMD    - Maximum value of the AMDF */
 188 /*  MINTAU    - Pointer to the lag of the minimum AMDF value */
 189 /*  IVRC(2)   - Inverse filter's RC's */
 190 /*              Only index 2 of array IVRC read under normal operation. */
 191 /*              (Index 1 is also read when debugging is turned on.) */
 192 /*  OBOUND    - Onset boundary descriptions */
 193 /*             Indices 1 through 3 read if (HALF .NE. 1), otherwise untouched.
 194 */
 195 /*  AF        - The analysis frame number */
 196 /* Output: */
 197 /*  VOIBUF(2,0:AF) - Buffer of voicing decisions */
 198 /*              Index (HALF,3) written. */
 199 /*              If (HALF .EQ. 1), skip down to "Read (HALF,3)" below. */
 200 /*              Indices (1,2), (2,1), (1,2), and (2,2) read. */
 201 /*              One of the following is then done: */
 202 /*                 read (1,3) and possibly write (1,2) */
 203 /*                 read (1,3) and write (1,2) or (2,2) */
 204 /*                 write (2,1) */
 205 /*                 write (2,1) or (1,2) */
 206 /*                 read (1,0) and (1,3) and then write (2,2) or (1,1) */
 207 /*                 no reads or writes on VOIBUF */
 208 /*              Finally, read (HALF,3) */
 209 /* Internal: */
 210 /*  QS        - Ratio of preemphasized to full-band energies */
 211 /*  RC1       - First reflection coefficient */
 212 /* AR_B      - Product of the causal forward and reverse pitch prediction gain
 213 s*/
 214 /* AR_F      - Product of the noncausal forward and rev. pitch prediction gain
 215 s*/
 216 /*  ZC        - Zero crossing rate */
 217 /*  DITHER    - Zero crossing threshold level */
 218 /*  MAXMIN    - AMDF's 1 octave windowed maximum-to-minimum ratio */
 219 /*  MINPTR    - Location  of minimum AMDF value */
 220 /*  NVDC      - Number of elements in each VDC vector */
 221 /*  NVDCL     - Number of VDC vectors */
 222 /*  VDCL      - SNR values corresponding to the set of VDC's */
 223 /*  VDC       - 2-D voicing decision coefficient vector */
 224 /*  VALUE(9)  - Voicing Parameters */
 225 /*  VOICE(2,3)- History of LDA results */
 226 /*              On every call when (HALF .EQ. 1), VOICE(*,I+1) is */
 227 /*              shifted back to VOICE(*,I), for I=1,2. */
 228 /*              VOICE(HALF,3) is written on every call. */
 229 /*              Depending on several conditions, one or more of */
 230 /*              (1,1), (1,2), (2,1), and (2,2) might then be read. */
 231 /*  LBE       - Ratio of low-band instantaneous to average energies */
 232 /*  FBE       - Ratio of full-band instantaneous to average energies */
 233 /*  LBVE      - Low band voiced energy */
 234 /*  LBUE      - Low band unvoiced energy */
 235 /*  FBVE      - Full band voiced energy */
 236 /*  FBUE      - Full band unvoiced energy */
 237 /*  OFBUE     - Previous full-band unvoiced energy */
 238 /*  OLBUE     - Previous low-band unvoiced energy */
 239 /*  REF       - Reference energy for initialization and DITHER threshold */
 240 /*  SNR       - Estimate of signal-to-noise ratio */
 241 /*  SNR2      - Estimate of low-band signal-to-noise ratio */
 242 /*  SNRL      - SNR level number */
 243 /*  OT        - Onset transition present */
 244 /*  VSTATE    - Decimal interpretation of binary voicing classifications */
 245 /*  FIRST     - First call flag */
 246
 247 /* This subroutine maintains local state from one call to the next.  If */
 248 /* you want to switch to using a new audio stream for this filter, or */
 249 /* reinitialize its state for any other reason, call the ENTRY */
 250 /* INITVOICIN. */
 251
 252 /* Subroutine */ int voicin_(integer *vwin, real *inbuf, real *
 253         lpbuf, integer *buflim, integer *half, real *minamd, real *maxamd,
 254         integer *mintau, real *ivrc, integer *obound, integer *voibuf,
 255         integer *af, struct lpc10_encoder_state *st)
 256 {
 257     /* Initialized data */
 258
 259     real *dither;
 260     static real vdc[100]        /* was [10][10] */ = { 0.f,1714.f,-110.f,
 261             334.f,-4096.f,-654.f,3752.f,3769.f,0.f,1181.f,0.f,874.f,-97.f,
 262             300.f,-4096.f,-1021.f,2451.f,2527.f,0.f,-500.f,0.f,510.f,-70.f,
 263             250.f,-4096.f,-1270.f,2194.f,2491.f,0.f,-1500.f,0.f,500.f,-10.f,
 264             200.f,-4096.f,-1300.f,2e3f,2e3f,0.f,-2e3f,0.f,500.f,0.f,0.f,
 265             -4096.f,-1300.f,2e3f,2e3f,0.f,-2500.f,0.f,0.f,0.f,0.f,0.f,0.f,0.f,
 266             0.f,0.f,0.f,0.f,0.f,0.f,0.f,0.f,0.f,0.f,0.f,0.f,0.f,0.f,0.f,0.f,
 267             0.f,0.f,0.f,0.f,0.f,0.f,0.f,0.f,0.f,0.f,0.f,0.f,0.f,0.f,0.f,0.f,
 268             0.f,0.f,0.f,0.f,0.f,0.f,0.f,0.f,0.f,0.f,0.f };
 269     static integer nvdcl = 5;
 270     static real vdcl[10] = { 600.f,450.f,300.f,200.f,0.f,0.f,0.f,0.f,0.f,0.f }
 271             ;
 272
 273     /* System generated locals */
 274     integer inbuf_offset = 0, lpbuf_offset = 0, i__1, i__2;
 275     real r__1, r__2;
 276
 277     /* Builtin functions */
 278     integer i_nint(real *);
 279     double sqrt(doublereal);
 280
 281     /* Local variables */
 282     real ar_b__, ar_f__;
 283     integer *lbve, *lbue, *fbve, *fbue;
 284     integer snrl, i__;
 285     integer *ofbue, *sfbue;
 286     real *voice;
 287     integer *olbue, *slbue;
 288     real value[9];
 289     integer zc;
 290     logical ot;
 291     real qs;
 292     real *maxmin;
 293     integer vstate;
 294     real rc1;
 295     extern /* Subroutine */ int vparms_(integer *, real *, real *, integer *,
 296             integer *, real *, integer *, integer *, integer *, integer *,
 297             real *, real *, real *, real *);
 298     integer fbe, lbe;
 299     real *snr;
 300     real snr2;
 301
 302 /*      Global Variables: */
 303 /*       Arguments */
 304 /* $Log$
 305  * Revision 1.15  2003/11/23 22:14:32  markster
 306  * Various warning cleanups
 307  *
 308 /* Revision 1.14  2003/02/12 13:59:15  matteo
 309 /* mer feb 12 14:56:57 CET 2003
 310 /*
 311 /* Revision 1.1.1.1  2003/02/12 13:59:15  matteo
 312 /* mer feb 12 14:56:57 CET 2003
 313 /*
 314 /* Revision 1.2  2000/01/05 08:20:40  markster
 315 /* Some OSS fixes and a few lpc changes to make it actually work
 316 /*
 317  * Revision 1.2  1996/08/20  20:45:00  jaf
 318  * Removed all static local variables that were SAVE'd in the Fortran
 319  * code, and put them in struct lpc10_encoder_state that is passed as an
 320  * argument.
 321  *
 322  * Removed init function, since all initialization is now done in
 323  * init_lpc10_encoder_state().
 324  *
 325  * Revision 1.1  1996/08/19  22:30:14  jaf
 326  * Initial revision
 327  * */
 328 /* Revision 1.3  1996/03/29  22:05:55  jaf */
 329 /* Commented out the common block variables that are not needed by the */
 330 /* embedded version. */
 331
 332 /* Revision 1.2  1996/03/26  19:34:50  jaf */
 333 /* Added comments indicating which constants are not needed in an */
 334 /* application that uses the LPC-10 coder. */
 335
 336 /* Revision 1.1  1996/02/07  14:44:09  jaf */
 337 /* Initial revision */
 338
 339 /*   LPC Processing control variables: */
 340
 341 /* *** Read-only: initialized in setup */
 342
 343 /*  Files for Speech, Parameter, and Bitstream Input & Output, */
 344 /*    and message and debug outputs. */
 345
 346 /* Here are the only files which use these variables: */
 347
 348 /* lpcsim.f setup.f trans.f error.f vqsetup.f */
 349
 350 /* Many files which use fdebug are not listed, since it is only used in */
 351 /* those other files conditionally, to print trace statements. */
 352 /*      integer fsi, fso, fpi, fpo, fbi, fbo, pbin, fmsg, fdebug */
 353 /*  LPC order, Frame size, Quantization rate, Bits per frame, */
 354 /*    Error correction */
 355 /* Subroutine SETUP is the only place where order is assigned a value, */
 356 /* and that value is 10.  It could increase efficiency 1% or so to */
 357 /* declare order as a constant (i.e., a Fortran PARAMETER) instead of as
 358 */
 359 /* a variable in a COMMON block, since it is used in many places in the */
 360 /* core of the coding and decoding routines.  Actually, I take that back.
 361 */
 362 /* At least when compiling with f2c, the upper bound of DO loops is */
 363 /* stored in a local variable before the DO loop begins, and then that is
 364 */
 365 /* compared against on each iteration. */
 366 /* Similarly for lframe, which is given a value of MAXFRM in SETUP. */
 367 /* Similarly for quant, which is given a value of 2400 in SETUP.  quant */
 368 /* is used in only a few places, and never in the core coding and */
 369 /* decoding routines, so it could be eliminated entirely. */
 370 /* nbits is similar to quant, and is given a value of 54 in SETUP. */
 371 /* corrp is given a value of .TRUE. in SETUP, and is only used in the */
 372 /* subroutines ENCODE and DECODE.  It doesn't affect the speed of the */
 373 /* coder significantly whether it is .TRUE. or .FALSE., or whether it is
 374 */
 375 /* a constant or a variable, since it is only examined once per frame. */
 376 /* Leaving it as a variable that is set to .TRUE.  seems like a good */
 377 /* idea, since it does enable some error-correction capability for */
 378 /* unvoiced frames, with no change in the coding rate, and no noticeable
 379 */
 380 /* quality difference in the decoded speech. */
 381 /*      integer quant, nbits */
 382 /* *** Read/write: variables for debugging, not needed for LPC algorithm
 383 */
 384
 385 /*  Current frame, Unstable frames, Output clip count, Max onset buffer,
 386 */
 387 /*    Debug listing detail level, Line count on listing page */
 388
 389 /* nframe is not needed for an embedded LPC10 at all. */
 390 /* nunsfm is initialized to 0 in SETUP, and incremented in subroutine */
 391 /* ERROR, which is only called from RCCHK.  When LPC10 is embedded into */
 392 /* an application, I would recommend removing the call to ERROR in RCCHK,
 393 */
 394 /* and remove ERROR and nunsfm completely. */
 395 /* iclip is initialized to 0 in SETUP, and incremented in entry SWRITE in
 396 */
 397 /* sread.f.  When LPC10 is embedded into an application, one might want */
 398 /* to cause it to be incremented in a routine that takes the output of */
 399 /* SYNTHS and sends it to an audio device.  It could be optionally */
 400 /* displayed, for those that might want to know what it is. */
 401 /* maxosp is never initialized to 0 in SETUP, although it probably should
 402 */
 403 /* be, and it is updated in subroutine ANALYS.  I doubt that its value */
 404 /* would be of much interest to an application in which LPC10 is */
 405 /* embedded. */
 406 /* listl and lincnt are not needed for an embedded LPC10 at all. */
 407 /*      integer nframe, nunsfm, iclip, maxosp, listl, lincnt */
 408 /*      common /contrl/ fsi, fso, fpi, fpo, fbi, fbo, pbin, fmsg, fdebug */
 409 /*      common /contrl/ quant, nbits */
 410 /*      common /contrl/ nframe, nunsfm, iclip, maxosp, listl, lincnt */
 411 /*      Parameters/constants */
 412 /*       Voicing coefficient and Linear Discriminant Analysis variables:
 413 */
 414 /*       Max number of VDC's and VDC levels */
 415 /*       The following are not Fortran PARAMETER's, but they are */
 416 /*       initialized with DATA statements, and never modified. */
 417 /*       Actual number of VDC's and levels */
 418 /*       Local variables that need not be saved */
 419 /*       Note: */
 420
 421 /*       VALUE(1) through VALUE(8) are assigned values, but VALUE(9) */
 422 /*       never is.  Yet VALUE(9) is read in the loop that begins "DO I =
 423 */
 424 /*       1, 9" below.  I believe that this doesn't cause any problems in
 425 */
 426 /*       this subroutine, because all VDC(9,*) array elements are 0, and
 427 */
 428 /*       this is what is multiplied by VALUE(9) in all cases.  Still, it
 429 */
 430 /*       would save a multiplication to change the loop to "DO I = 1, 8".
 431 */
 432 /*       Local state */
 433 /*       WARNING! */
 434
 435 /*       VOICE, SFBUE, and SLBUE should be saved from one invocation to */
 436 /*       the next, but they are never given an initial value. */
 437
 438 /*       Does Fortran 77 specify some default initial value, like 0, or */
 439 /*       is it undefined?  If it is undefined, then this code should be */
 440 /*       corrected to specify an initial value. */
 441
 442 /*       For VOICE, note that it is "shifted" in the statement that */
 443 /*       begins "IF (HALF .EQ. 1) THEN" below.  Also, uninitialized */
 444 /*       values in the VOICE array can only affect entries in the VOIBUF
 445 */
 446 /*       array that are for the same frame, or for an older frame.  Thus
 447 */
 448 /*       the effects of uninitialized values in VOICE cannot linger on */
 449 /*       for more than 2 or 3 frame times. */
 450
 451 /*       For SFBUE and SLBUE, the effects of uninitialized values can */
 452 /*       linger on for many frame times, because their previous values */
 453 /*       are exponentially decayed.  Thus it is more important to choose
 454 */
 455 /*       initial values for these variables.  I would guess that a */
 456 /*       reasonable initial value for SFBUE is REF/16, the same as used */
 457 /*       for FBUE and OFBUE.  Similarly, SLBUE can be initialized to */
 458 /*       REF/32, the same as for LBUE and OLBUE. */
 459
 460 /*       These guessed initial values should be validated by re-running */
 461 /*       the modified program on some audio samples. */
 462
 463 /*   Declare and initialize filters: */
 464
 465     dither = (&st->dither);
 466     snr = (&st->snr);
 467     maxmin = (&st->maxmin);
 468     voice = (&st->voice[0]);
 469     lbve = (&st->lbve);
 470     lbue = (&st->lbue);
 471     fbve = (&st->fbve);
 472     fbue = (&st->fbue);
 473     ofbue = (&st->ofbue);
 474     olbue = (&st->olbue);
 475     sfbue = (&st->sfbue);
 476     slbue = (&st->slbue);
 477
 478     /* Parameter adjustments */
 479     if (vwin) {
 480         --vwin;
 481         }
 482     if (buflim) {
 483         --buflim;
 484         }
 485     if (inbuf) {
 486         inbuf_offset = buflim[1];
 487         inbuf -= inbuf_offset;
 488         }
 489     if (lpbuf) {
 490         lpbuf_offset = buflim[3];
 491         lpbuf -= lpbuf_offset;
 492         }
 493     if (ivrc) {
 494         --ivrc;
 495         }
 496     if (obound) {
 497         --obound;
 498         }
 499     if (voibuf) {
 500         --voibuf;
 501         }
 502
 503     /* Function Body */
 504
 505 /*       The following variables are saved from one invocation to the */
 506 /*       next, but are not initialized with DATA statements.  This is */
 507 /*       acceptable, because FIRST is initialized ot .TRUE., and the */
 508 /*       first time that this subroutine is then called, they are all */
 509 /*       given initial values. */
 510
 511 /*       SNR */
 512 /*       LBVE, LBUE, FBVE, FBUE, OFBUE, OLBUE */
 513
 514 /*       MAXMIN is initialized on the first call, assuming that HALF */
 515 /*       .EQ. 1 on first call.  This is how ANALYS calls this subroutine.
 516 */
 517
 518 /*   Voicing Decision Parameter vector (* denotes zero coefficient): */
 519
 520 /*      * MAXMIN */
 521 /*        LBE/LBVE */
 522 /*        ZC */
 523 /*        RC1 */
 524 /*        QS */
 525 /*        IVRC2 */
 526 /*        aR_B */
 527 /*        aR_F */
 528 /*      * LOG(LBE/LBVE) */
 529 /*  Define 2-D voicing decision coefficient vector according to the voicin
 530 g*/
 531 /*  parameter order above.  Each row (VDC vector) is optimized for a speci
 532 fic*/
 533 /*   SNR.  The last element of the vector is the constant. */
 534 /*               E    ZC    RC1    Qs   IVRC2  aRb   aRf        c */
 535
 536 /*  The VOICE array contains the result of the linear discriminant functio
 537 n*/
 538 /*   (analog values).  The VOIBUF array contains the hard-limited binary
 539 */
 540 /*   voicing decisions.  The VOICE and VOIBUF arrays, according to FORTRAN
 541  */
 542 /*   memory allocation, are addressed as: */
 543
 544 /*         (half-frame number, future-frame number) */
 545
 546 /*         |   Past    |  Present  |  Future1  |  Future2  | */
 547 /*         | 1,0 | 2,0 | 1,1 | 2,1 | 1,2 | 2,2 | 1,3 | 2,3 |  --->  time */
 548
 549 /*   Update linear discriminant function history each frame: */
 550     if (*half == 1) {
 551         voice[0] = voice[2];
 552         voice[1] = voice[3];
 553         voice[2] = voice[4];
 554         voice[3] = voice[5];
 555         *maxmin = *maxamd / max(*minamd,1.f);
 556     }
 557 /*   Calculate voicing parameters twice per frame: */
 558     vparms_(&vwin[1], &inbuf[inbuf_offset], &lpbuf[lpbuf_offset], &buflim[1],
 559             half, dither, mintau, &zc, &lbe, &fbe, &qs, &rc1, &ar_b__, &
 560             ar_f__);
 561 /*   Estimate signal-to-noise ratio to select the appropriate VDC vector.
 562 */
 563 /*   The SNR is estimated as the running average of the ratio of the */
 564 /*   running average full-band voiced energy to the running average */
 565 /*   full-band unvoiced energy. SNR filter has gain of 63. */
 566     r__1 = (*snr + *fbve / (real) max(*fbue,1)) * 63 / 64.f;
 567     *snr = (real) i_nint(&r__1);
 568     snr2 = *snr * *fbue / max(*lbue,1);
 569 /*   Quantize SNR to SNRL according to VDCL thresholds. */
 570     snrl = 1;
 571     i__1 = nvdcl - 1;
 572     for (snrl = 1; snrl <= i__1; ++snrl) {
 573         if (snr2 > vdcl[snrl - 1]) {
 574             goto L69;
 575         }
 576     }
 577 /*      (Note:  SNRL = NVDCL here) */
 578 L69:
 579 /*   Linear discriminant voicing parameters: */
 580     value[0] = *maxmin;
 581     value[1] = (real) lbe / max(*lbve,1);
 582     value[2] = (real) zc;
 583     value[3] = rc1;
 584     value[4] = qs;
 585     value[5] = ivrc[2];
 586     value[6] = ar_b__;
 587     value[7] = ar_f__;
 588 /*   Evaluation of linear discriminant function: */
 589     voice[*half + 3] = vdc[snrl * 10 - 1];
 590     for (i__ = 1; i__ <= 8; ++i__) {
 591         voice[*half + 3] += vdc[i__ + snrl * 10 - 11] * value[i__ - 1];
 592     }
 593 /*   Classify as voiced if discriminant > 0, otherwise unvoiced */
 594 /*   Voicing decision for current half-frame:  1 = Voiced; 0 = Unvoiced */
 595     if (voice[*half + 3] > 0.f) {
 596         voibuf[*half + 6] = 1;
 597     } else {
 598         voibuf[*half + 6] = 0;
 599     }
 600 /*   Skip voicing decision smoothing in first half-frame: */
 601 /*     Give a value to VSTATE, so that trace statements below will print
 602 */
 603 /*     a consistent value from one call to the next when HALF .EQ. 1. */
 604 /*     The value of VSTATE is not used for any other purpose when this is
 605 */
 606 /*     true. */
 607     vstate = -1;
 608     if (*half == 1) {
 609         goto L99;
 610     }
 611 /*   Voicing decision smoothing rules (override of linear combination): */
 612
 613 /*      Unvoiced half-frames:  At least two in a row. */
 614 /*      -------------------- */
 615
 616 /*      Voiced half-frames:    At least two in a row in one frame. */
 617 /*      -------------------    Otherwise at least three in a row. */
 618 /*                             (Due to the way transition frames are encoded) */
 619
 620 /*      In many cases, the discriminant function determines how to smooth. */
 621 /*      In the following chart, the decisions marked with a * may be overridden
 622 .*/
 623
 624 /*   Voicing override of transitions at onsets: */
 625 /*      If a V/UV or UV/V voicing decision transition occurs within one-half
 626 */
 627 /*      frame of an onset bounding a voicing window, then the transition is */
 628 /*      moved to occur at the onset. */
 629
 630 /*      P       1F */
 631 /*      -----   ----- */
 632 /*      0   0   0   0 */
 633 /*      0   0   0*  1   (If there is an onset there) */
 634 /*      0   0   1*  0*  (Based on 2F and discriminant distance) */
 635 /*      0   0   1   1 */
 636 /*      0   1*  0   0   (Always) */
 637 /*      0   1*  0*  1   (Based on discriminant distance) */
 638 /*      0*  1   1   0*  (Based on past, 2F, and discriminant distance) */
 639 /*      0   1*  1   1   (If there is an onset there) */
 640 /*      1   0*  0   0   (If there is an onset there) */
 641 /*      1   0   0   1 */
 642 /*      1   0*  1*  0   (Based on discriminant distance) */
 643 /*      1   0*  1   1   (Always) */
 644 /*      1   1   0   0 */
 645 /*      1   1   0*  1*  (Based on 2F and discriminant distance) */
 646 /*      1   1   1*  0   (If there is an onset there) */
 647 /*      1   1   1   1 */
 648
 649 /*   Determine if there is an onset transition between P and 1F. */
 650 /*   OT (Onset Transition) is true if there is an onset between */
 651 /*   P and 1F but not after 1F. */
 652     ot = ((obound[1] & 2) != 0 || obound[2] == 1) && (obound[3] & 1) == 0;
 653 /*   Multi-way dispatch on voicing decision history: */
 654     vstate = (voibuf[3] << 3) + (voibuf[4] << 2) + (voibuf[5] << 1) + voibuf[
 655             6];
 656     switch (vstate + 1) {
 657         case 1:  goto L99;
 658         case 2:  goto L1;
 659         case 3:  goto L2;
 660         case 4:  goto L99;
 661         case 5:  goto L4;
 662         case 6:  goto L5;
 663         case 7:  goto L6;
 664         case 8:  goto L7;
 665         case 9:  goto L8;
 666         case 10:  goto L99;
 667         case 11:  goto L10;
 668         case 12:  goto L11;
 669         case 13:  goto L99;
 670         case 14:  goto L13;
 671         case 15:  goto L14;
 672         case 16:  goto L99;
 673     }
 674 L1:
 675     if (ot && voibuf[7] == 1) {
 676         voibuf[5] = 1;
 677     }
 678     goto L99;
 679 L2:
 680     if (voibuf[7] == 0 || voice[2] < -voice[3]) {
 681         voibuf[5] = 0;
 682     } else {
 683         voibuf[6] = 1;
 684     }
 685     goto L99;
 686 L4:
 687     voibuf[4] = 0;
 688     goto L99;
 689 L5:
 690     if (voice[1] < -voice[2]) {
 691         voibuf[4] = 0;
 692     } else {
 693         voibuf[5] = 1;
 694     }
 695     goto L99;
 696 /*   VOIBUF(2,0) must be 0 */
 697 L6:
 698     if (voibuf[1] == 1 || voibuf[7] == 1 || voice[3] > voice[0]) {
 699         voibuf[6] = 1;
 700     } else {
 701         voibuf[3] = 1;
 702     }
 703     goto L99;
 704 L7:
 705     if (ot) {
 706         voibuf[4] = 0;
 707     }
 708     goto L99;
 709 L8:
 710     if (ot) {
 711         voibuf[4] = 1;
 712     }
 713     goto L99;
 714 L10:
 715     if (voice[2] < -voice[1]) {
 716         voibuf[5] = 0;
 717     } else {
 718         voibuf[4] = 1;
 719     }
 720     goto L99;
 721 L11:
 722     voibuf[4] = 1;
 723     goto L99;
 724 L13:
 725     if (voibuf[7] == 0 && voice[3] < -voice[2]) {
 726         voibuf[6] = 0;
 727     } else {
 728         voibuf[5] = 1;
 729     }
 730     goto L99;
 731 L14:
 732     if (ot && voibuf[7] == 0) {
 733         voibuf[5] = 0;
 734     }
 735 /*      GOTO 99 */
 736 L99:
 737 /*   Now update parameters: */
 738 /*   ---------------------- */
 739
 740 /*  During unvoiced half-frames, update the low band and full band unvoice
 741 d*/
 742 /*   energy estimates (LBUE and FBUE) and also the zero crossing */
 743 /*   threshold (DITHER).  (The input to the unvoiced energy filters is */
 744 /*   restricted to be less than 10dB above the previous inputs of the */
 745 /*   filters.) */
 746 /*   During voiced half-frames, update the low-pass (LBVE) and all-pass */
 747 /*   (FBVE) voiced energy estimates. */
 748     if (voibuf[*half + 6] == 0) {
 749 /* Computing MIN */
 750         i__1 = fbe, i__2 = *ofbue * 3;
 751         r__1 = (*sfbue * 63 + (min(i__1,i__2) << 3)) / 64.f;
 752         *sfbue = i_nint(&r__1);
 753         *fbue = *sfbue / 8;
 754         *ofbue = fbe;
 755 /* Computing MIN */
 756         i__1 = lbe, i__2 = *olbue * 3;
 757         r__1 = (*slbue * 63 + (min(i__1,i__2) << 3)) / 64.f;
 758         *slbue = i_nint(&r__1);
 759         *lbue = *slbue / 8;
 760         *olbue = lbe;
 761     } else {
 762         r__1 = (*lbve * 63 + lbe) / 64.f;
 763         *lbve = i_nint(&r__1);
 764         r__1 = (*fbve * 63 + fbe) / 64.f;
 765         *fbve = i_nint(&r__1);
 766     }
 767 /*   Set dither threshold to yield proper zero crossing rates in the */
 768 /*   presence of low frequency noise and low level signal input. */
 769 /*   NOTE: The divisor is a function of REF, the expected energies. */
 770 /* Computing MIN */
 771 /* Computing MAX */
 772     r__2 = sqrt((real) (*lbue * *lbve)) * 64 / 3000;
 773     r__1 = max(r__2,1.f);
 774     *dither = min(r__1,20.f);
 775 /*   Voicing decisions are returned in VOIBUF. */
 776     return 0;
 777 } /* voicin_ */