1/*
2 *  Copyright (c) 2011 The WebRTC project authors. All Rights Reserved.
3 *
4 *  Use of this source code is governed by a BSD-style license
5 *  that can be found in the LICENSE file in the root of the source
6 *  tree. An additional intellectual property rights grant can be found
7 *  in the file PATENTS.  All contributing project authors may
8 *  be found in the AUTHORS file in the root of the source tree.
9 */
10
11/*
12 * WebRtcIsacfix_kTransform.c
13 *
14 * Transform functions
15 *
16 */
17
18#include "webrtc/modules/audio_coding/codecs/isac/fix/source/codec.h"
19#include "webrtc/modules/audio_coding/codecs/isac/fix/source/fft.h"
20#include "webrtc/modules/audio_coding/codecs/isac/fix/source/settings.h"
21
22/* Tables are defined in transform_tables.c file or ARM assembly files. */
23/* Cosine table 1 in Q14 */
24extern const int16_t WebRtcIsacfix_kCosTab1[FRAMESAMPLES/2];
25/* Sine table 1 in Q14 */
26extern const int16_t WebRtcIsacfix_kSinTab1[FRAMESAMPLES/2];
27/* Sine table 2 in Q14 */
28extern const int16_t WebRtcIsacfix_kSinTab2[FRAMESAMPLES/4];
29
30void WebRtcIsacfix_Time2SpecC(int16_t *inre1Q9,
31                              int16_t *inre2Q9,
32                              int16_t *outreQ7,
33                              int16_t *outimQ7)
34{
35
36  int k;
37  int32_t tmpreQ16[FRAMESAMPLES/2], tmpimQ16[FRAMESAMPLES/2];
38  int16_t tmp1rQ14, tmp1iQ14;
39  int32_t xrQ16, xiQ16, yrQ16, yiQ16;
40  int32_t v1Q16, v2Q16;
41  int16_t factQ19, sh;
42
43  /* Multiply with complex exponentials and combine into one complex vector */
44  factQ19 = 16921; // 0.5/sqrt(240) in Q19 is round(.5/sqrt(240)*(2^19)) = 16921
45  for (k = 0; k < FRAMESAMPLES/2; k++) {
46    tmp1rQ14 = WebRtcIsacfix_kCosTab1[k];
47    tmp1iQ14 = WebRtcIsacfix_kSinTab1[k];
48    xrQ16 = (tmp1rQ14 * inre1Q9[k] + tmp1iQ14 * inre2Q9[k]) >> 7;
49    xiQ16 = (tmp1rQ14 * inre2Q9[k] - tmp1iQ14 * inre1Q9[k]) >> 7;
50    // Q-domains below: (Q16*Q19>>16)>>3 = Q16
51    tmpreQ16[k] = (WEBRTC_SPL_MUL_16_32_RSFT16(factQ19, xrQ16) + 4) >> 3;
52    tmpimQ16[k] = (WEBRTC_SPL_MUL_16_32_RSFT16(factQ19, xiQ16) + 4) >> 3;
53  }
54
55
56  xrQ16  = WebRtcSpl_MaxAbsValueW32(tmpreQ16, FRAMESAMPLES/2);
57  yrQ16 = WebRtcSpl_MaxAbsValueW32(tmpimQ16, FRAMESAMPLES/2);
58  if (yrQ16>xrQ16) {
59    xrQ16 = yrQ16;
60  }
61
62  sh = WebRtcSpl_NormW32(xrQ16);
63  sh = sh-24; //if sh becomes >=0, then we should shift sh steps to the left, and the domain will become Q(16+sh)
64  //if sh becomes <0, then we should shift -sh steps to the right, and the domain will become Q(16+sh)
65
66  //"Fastest" vectors
67  if (sh>=0) {
68    for (k=0; k<FRAMESAMPLES/2; k++) {
69      inre1Q9[k] = (int16_t)(tmpreQ16[k] << sh);  // Q(16+sh)
70      inre2Q9[k] = (int16_t)(tmpimQ16[k] << sh);  // Q(16+sh)
71    }
72  } else {
73    int32_t round = 1 << (-sh - 1);
74    for (k=0; k<FRAMESAMPLES/2; k++) {
75      inre1Q9[k] = (int16_t)((tmpreQ16[k] + round) >> -sh);  // Q(16+sh)
76      inre2Q9[k] = (int16_t)((tmpimQ16[k] + round) >> -sh);  // Q(16+sh)
77    }
78  }
79
80  /* Get DFT */
81  WebRtcIsacfix_FftRadix16Fastest(inre1Q9, inre2Q9, -1); // real call
82
83  //"Fastest" vectors
84  if (sh>=0) {
85    for (k=0; k<FRAMESAMPLES/2; k++) {
86      tmpreQ16[k] = inre1Q9[k] >> sh;  // Q(16+sh) -> Q16
87      tmpimQ16[k] = inre2Q9[k] >> sh;  // Q(16+sh) -> Q16
88    }
89  } else {
90    for (k=0; k<FRAMESAMPLES/2; k++) {
91      tmpreQ16[k] = inre1Q9[k] << -sh;  // Q(16+sh) -> Q16
92      tmpimQ16[k] = inre2Q9[k] << -sh;  // Q(16+sh) -> Q16
93    }
94  }
95
96
97  /* Use symmetry to separate into two complex vectors and center frames in time around zero */
98  for (k = 0; k < FRAMESAMPLES/4; k++) {
99    xrQ16 = tmpreQ16[k] + tmpreQ16[FRAMESAMPLES/2 - 1 - k];
100    yiQ16 = -tmpreQ16[k] + tmpreQ16[FRAMESAMPLES/2 - 1 - k];
101    xiQ16 = tmpimQ16[k] - tmpimQ16[FRAMESAMPLES/2 - 1 - k];
102    yrQ16 = tmpimQ16[k] + tmpimQ16[FRAMESAMPLES/2 - 1 - k];
103    tmp1rQ14 = -WebRtcIsacfix_kSinTab2[FRAMESAMPLES/4 - 1 - k];
104    tmp1iQ14 = WebRtcIsacfix_kSinTab2[k];
105    v1Q16 = WEBRTC_SPL_MUL_16_32_RSFT14(tmp1rQ14, xrQ16) - WEBRTC_SPL_MUL_16_32_RSFT14(tmp1iQ14, xiQ16);
106    v2Q16 = WEBRTC_SPL_MUL_16_32_RSFT14(tmp1iQ14, xrQ16) + WEBRTC_SPL_MUL_16_32_RSFT14(tmp1rQ14, xiQ16);
107    outreQ7[k] = (int16_t)(v1Q16 >> 9);
108    outimQ7[k] = (int16_t)(v2Q16 >> 9);
109    v1Q16 = -WEBRTC_SPL_MUL_16_32_RSFT14(tmp1iQ14, yrQ16) - WEBRTC_SPL_MUL_16_32_RSFT14(tmp1rQ14, yiQ16);
110    v2Q16 = -WEBRTC_SPL_MUL_16_32_RSFT14(tmp1rQ14, yrQ16) + WEBRTC_SPL_MUL_16_32_RSFT14(tmp1iQ14, yiQ16);
111    // CalcLrIntQ(v1Q16, 9);
112    outreQ7[FRAMESAMPLES / 2 - 1 - k] = (int16_t)(v1Q16 >> 9);
113    // CalcLrIntQ(v2Q16, 9);
114    outimQ7[FRAMESAMPLES / 2 - 1 - k] = (int16_t)(v2Q16 >> 9);
115
116  }
117}
118
119
120void WebRtcIsacfix_Spec2TimeC(int16_t *inreQ7, int16_t *inimQ7, int32_t *outre1Q16, int32_t *outre2Q16)
121{
122
123  int k;
124  int16_t tmp1rQ14, tmp1iQ14;
125  int32_t xrQ16, xiQ16, yrQ16, yiQ16;
126  int32_t tmpInRe, tmpInIm, tmpInRe2, tmpInIm2;
127  int16_t factQ11;
128  int16_t sh;
129
130  for (k = 0; k < FRAMESAMPLES/4; k++) {
131    /* Move zero in time to beginning of frames */
132    tmp1rQ14 = -WebRtcIsacfix_kSinTab2[FRAMESAMPLES/4 - 1 - k];
133    tmp1iQ14 = WebRtcIsacfix_kSinTab2[k];
134
135    tmpInRe = inreQ7[k] << 9;  // Q7 -> Q16
136    tmpInIm = inimQ7[k] << 9;  // Q7 -> Q16
137    tmpInRe2 = inreQ7[FRAMESAMPLES / 2 - 1 - k] << 9;  // Q7 -> Q16
138    tmpInIm2 = inimQ7[FRAMESAMPLES / 2 - 1 - k] << 9;  // Q7 -> Q16
139
140    xrQ16 = WEBRTC_SPL_MUL_16_32_RSFT14(tmp1rQ14, tmpInRe) + WEBRTC_SPL_MUL_16_32_RSFT14(tmp1iQ14, tmpInIm);
141    xiQ16 = WEBRTC_SPL_MUL_16_32_RSFT14(tmp1rQ14, tmpInIm) - WEBRTC_SPL_MUL_16_32_RSFT14(tmp1iQ14, tmpInRe);
142    yrQ16 = -WEBRTC_SPL_MUL_16_32_RSFT14(tmp1rQ14, tmpInIm2) - WEBRTC_SPL_MUL_16_32_RSFT14(tmp1iQ14, tmpInRe2);
143    yiQ16 = -WEBRTC_SPL_MUL_16_32_RSFT14(tmp1rQ14, tmpInRe2) + WEBRTC_SPL_MUL_16_32_RSFT14(tmp1iQ14, tmpInIm2);
144
145    /* Combine into one vector,  z = x + j * y */
146    outre1Q16[k] = xrQ16 - yiQ16;
147    outre1Q16[FRAMESAMPLES/2 - 1 - k] = xrQ16 + yiQ16;
148    outre2Q16[k] = xiQ16 + yrQ16;
149    outre2Q16[FRAMESAMPLES/2 - 1 - k] = -xiQ16 + yrQ16;
150  }
151
152  /* Get IDFT */
153  tmpInRe  = WebRtcSpl_MaxAbsValueW32(outre1Q16, 240);
154  tmpInIm = WebRtcSpl_MaxAbsValueW32(outre2Q16, 240);
155  if (tmpInIm>tmpInRe) {
156    tmpInRe = tmpInIm;
157  }
158
159  sh = WebRtcSpl_NormW32(tmpInRe);
160  sh = sh-24; //if sh becomes >=0, then we should shift sh steps to the left, and the domain will become Q(16+sh)
161  //if sh becomes <0, then we should shift -sh steps to the right, and the domain will become Q(16+sh)
162
163  //"Fastest" vectors
164  if (sh>=0) {
165    for (k=0; k<240; k++) {
166      inreQ7[k] = (int16_t)(outre1Q16[k] << sh);  // Q(16+sh)
167      inimQ7[k] = (int16_t)(outre2Q16[k] << sh);  // Q(16+sh)
168    }
169  } else {
170    int32_t round = 1 << (-sh - 1);
171    for (k=0; k<240; k++) {
172      inreQ7[k] = (int16_t)((outre1Q16[k] + round) >> -sh);  // Q(16+sh)
173      inimQ7[k] = (int16_t)((outre2Q16[k] + round) >> -sh);  // Q(16+sh)
174    }
175  }
176
177  WebRtcIsacfix_FftRadix16Fastest(inreQ7, inimQ7, 1); // real call
178
179  //"Fastest" vectors
180  if (sh>=0) {
181    for (k=0; k<240; k++) {
182      outre1Q16[k] = inreQ7[k] >> sh;  // Q(16+sh) -> Q16
183      outre2Q16[k] = inimQ7[k] >> sh;  // Q(16+sh) -> Q16
184    }
185  } else {
186    for (k=0; k<240; k++) {
187      outre1Q16[k] = inreQ7[k] << -sh;  // Q(16+sh) -> Q16
188      outre2Q16[k] = inimQ7[k] << -sh;  // Q(16+sh) -> Q16
189    }
190  }
191
192  /* Divide through by the normalizing constant: */
193  /* scale all values with 1/240, i.e. with 273 in Q16 */
194  /* 273/65536 ~= 0.0041656                            */
195  /*     1/240 ~= 0.0041666                            */
196  for (k=0; k<240; k++) {
197    outre1Q16[k] = WEBRTC_SPL_MUL_16_32_RSFT16(273, outre1Q16[k]);
198    outre2Q16[k] = WEBRTC_SPL_MUL_16_32_RSFT16(273, outre2Q16[k]);
199  }
200
201  /* Demodulate and separate */
202  factQ11 = 31727; // sqrt(240) in Q11 is round(15.49193338482967*2048) = 31727
203  for (k = 0; k < FRAMESAMPLES/2; k++) {
204    tmp1rQ14 = WebRtcIsacfix_kCosTab1[k];
205    tmp1iQ14 = WebRtcIsacfix_kSinTab1[k];
206    xrQ16 = WEBRTC_SPL_MUL_16_32_RSFT14(tmp1rQ14, outre1Q16[k]) - WEBRTC_SPL_MUL_16_32_RSFT14(tmp1iQ14, outre2Q16[k]);
207    xiQ16 = WEBRTC_SPL_MUL_16_32_RSFT14(tmp1rQ14, outre2Q16[k]) + WEBRTC_SPL_MUL_16_32_RSFT14(tmp1iQ14, outre1Q16[k]);
208    xrQ16 = WEBRTC_SPL_MUL_16_32_RSFT11(factQ11, xrQ16);
209    xiQ16 = WEBRTC_SPL_MUL_16_32_RSFT11(factQ11, xiQ16);
210    outre2Q16[k] = xiQ16;
211    outre1Q16[k] = xrQ16;
212  }
213}
214