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1 : /******************************************************************************************************
2 :
3 : (C) 2022-2025 IVAS codec Public Collaboration with portions copyright Dolby International AB, Ericsson AB,
4 : Fraunhofer-Gesellschaft zur Foerderung der angewandten Forschung e.V., Huawei Technologies Co. LTD.,
5 : Koninklijke Philips N.V., Nippon Telegraph and Telephone Corporation, Nokia Technologies Oy, Orange,
6 : Panasonic Holdings Corporation, Qualcomm Technologies, Inc., VoiceAge Corporation, and other
7 : contributors to this repository. All Rights Reserved.
8 :
9 : This software is protected by copyright law and by international treaties.
10 : The IVAS codec Public Collaboration consisting of Dolby International AB, Ericsson AB,
11 : Fraunhofer-Gesellschaft zur Foerderung der angewandten Forschung e.V., Huawei Technologies Co. LTD.,
12 : Koninklijke Philips N.V., Nippon Telegraph and Telephone Corporation, Nokia Technologies Oy, Orange,
13 : Panasonic Holdings Corporation, Qualcomm Technologies, Inc., VoiceAge Corporation, and other
14 : contributors to this repository retain full ownership rights in their respective contributions in
15 : the software. This notice grants no license of any kind, including but not limited to patent
16 : license, nor is any license granted by implication, estoppel or otherwise.
17 :
18 : Contributors are required to enter into the IVAS codec Public Collaboration agreement before making
19 : contributions.
20 :
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24 : and fitness for a particular purpose are hereby disclaimed and excluded.
25 :
26 : Any dispute, controversy or claim arising under or in relation to providing this software shall be
27 : submitted to and settled by the final, binding jurisdiction of the courts of Munich, Germany in
28 : accordance with the laws of the Federal Republic of Germany excluding its conflict of law rules and
29 : the United Nations Convention on Contracts on the International Sales of Goods.
30 :
31 : *******************************************************************************************************/
32 :
33 : /*====================================================================================
34 : EVS Codec 3GPP TS26.443 Nov 04, 2021. Version 12.14.0 / 13.10.0 / 14.6.0 / 15.4.0 / 16.3.0
35 : ====================================================================================*/
36 :
37 : #include <assert.h>
38 : #include <stdint.h>
39 : #include "options.h"
40 : #ifdef DEBUGGING
41 : #include "debug.h"
42 : #endif
43 : #include <math.h>
44 : #include "cnst.h"
45 : #include "prot.h"
46 : #include "ivas_prot.h"
47 : #include "rom_com.h"
48 : #include "wmc_auto.h"
49 :
50 : /*-------------------------------------------------------------------*
51 : * Local constants
52 : *-------------------------------------------------------------------*/
53 :
54 : #define ALPHA_ENER_SLOW 0.99f /* Slow adaptation (noise up, speech down) */
55 : #define ALPHA_ENER_FAST 0.90f /* Fast adaptation (noise down, speech up) */
56 : #define MIN_CNT 50 /* Minimum frame number before SID interval adaptation */
57 :
58 : #define SNR_H 51.0f /* Estimated SNR and corresponding SID interval */
59 : /* 51dB corresponds to 25dB SNR before noise supressor */
60 : #define SNR_L 36.0f
61 : #define INT_H 50
62 : #define INT_L 8
63 :
64 : #define LTE_VAR -4.0f
65 :
66 : #define MAX_BRATE_DTX_EVS ACELP_24k40 /* maximum bitrate to which the default DTX is applied in EVS; otherwise DTX is applied only in silence */
67 : #define MAX_BRATE_DTX_IVAS IVAS_80k /* maximum bitrate to which the default DTX is applied in IVAS; otherwise DTX is applied only in silence */
68 :
69 : #define DTX_THR_EVS 15 /* lp_noise threshold for DTX at higher bitrates in EVS */ // ToDo: to be removed once EVS is CR fixed
70 :
71 : /*-------------------------------------------------------------------*
72 : * Local function prototypes
73 : *-------------------------------------------------------------------*/
74 :
75 : static void update_SID_cnt( DTX_ENC_HANDLE hDtxEnc, const int32_t core_brate, const int16_t Opt_AMR_WB );
76 :
77 : /*-------------------------------------------------------------------*
78 : * dtx()
79 : *
80 : * Discontinuous transmission operation
81 : *-------------------------------------------------------------------*/
82 :
83 1153834 : void dtx(
84 : Encoder_State *st, /* i/o: encoder state structure */
85 : const int32_t last_ivas_total_brate, /* i : last IVAS total bitrate */
86 : const int32_t ivas_total_brate, /* i : IVAS total bitrate */
87 : const int16_t vad, /* i : VAD flag for DTX */
88 : const float speech[] /* i : Pointer to the speech frame */
89 : )
90 : {
91 : float alpha;
92 1153834 : DTX_ENC_HANDLE hDtxEnc = st->hDtxEnc;
93 : int16_t last_br_cng_flag, last_br_flag, br_dtx_flag;
94 : int32_t total_brate_ref;
95 : int16_t dtx_thr;
96 :
97 1153834 : dtx_thr = DTX_THR;
98 1153834 : if ( st->element_mode == EVS_MONO )
99 : {
100 3100 : dtx_thr = DTX_THR_EVS; // ToDo: to be removed once EVS is CR fixed
101 : }
102 :
103 1153834 : total_brate_ref = st->total_brate;
104 :
105 1153834 : if ( st->dtx_sce_sba != 0 )
106 : {
107 11370 : last_br_cng_flag = 1;
108 11370 : last_br_flag = 1;
109 : }
110 : else
111 : {
112 1142464 : last_br_cng_flag = st->last_total_brate_cng <= MAX_BRATE_DTX_EVS || st->lp_noise < dtx_thr || ( st->element_mode == IVAS_SCE && st->last_total_brate_cng <= MAX_BRATE_DTX_IVAS );
113 1145564 : last_br_flag = ( st->element_mode == EVS_MONO && st->last_total_brate <= MAX_BRATE_DTX_EVS ) ||
114 1868826 : ( st->element_mode != EVS_MONO && last_ivas_total_brate <= MAX_BRATE_DTX_IVAS ) ||
115 723262 : st->lp_noise < dtx_thr;
116 : }
117 :
118 : /* Initialization */
119 1153834 : if ( st->ini_frame == 0 )
120 : {
121 8796 : st->active_cnt = CNG_TYPE_HO;
122 :
123 8796 : if ( ( st->codec_mode == MODE1 || st->Opt_AMR_WB ) && st->element_mode != IVAS_SCE && st->element_mode != IVAS_CPE_MDCT )
124 : {
125 134 : st->cng_type = LP_CNG;
126 : }
127 : else
128 : {
129 8662 : st->cng_type = FD_CNG;
130 : }
131 : }
132 :
133 1153834 : if ( st->Opt_DTX_ON && vad == 0 &&
134 39898 : st->ini_frame > 2 && /* CNG coding starts after 3 frames */
135 39898 : st->fd_cng_reset_flag == 0 &&
136 39722 : st->last_core != AMR_WB_CORE &&
137 39722 : st->Opt_AMR_WB == 0 )
138 : {
139 39722 : if ( st->last_core_brate > SID_2k40 &&
140 13186 : st->last_total_brate_cng != -1 &&
141 9183 : st->last_total_brate_cng != st->total_brate &&
142 : last_br_cng_flag )
143 : {
144 4178 : st->total_brate = st->last_total_brate_cng;
145 4178 : if ( !( st->total_brate == ACELP_7k20 && st->Opt_SC_VBR ) )
146 : {
147 4178 : st->Opt_SC_VBR = 0;
148 : }
149 :
150 4178 : st->rf_mode = st->last_rf_mode_cng;
151 4178 : st->bwidth = st->last_bwidth_cng;
152 4178 : st->codec_mode = st->last_codec_mode_cng;
153 : }
154 :
155 39722 : if ( st->last_core_brate <= SID_2k40 &&
156 26536 : st->last_total_brate != st->total_brate &&
157 : last_br_flag )
158 : {
159 4197 : st->total_brate = st->last_total_brate;
160 :
161 4197 : if ( !( st->total_brate == ACELP_7k20 && st->Opt_SC_VBR ) )
162 : {
163 4197 : st->Opt_SC_VBR = 0;
164 : }
165 :
166 4197 : st->Opt_RF_ON = 0;
167 4197 : if ( st->rf_mode && st->rf_fec_offset > 0 && st->total_brate == ACELP_13k20 && st->bwidth != NB )
168 : {
169 0 : st->Opt_RF_ON = 1;
170 : }
171 4197 : st->rf_mode = st->Opt_RF_ON;
172 4197 : st->bwidth = st->last_bwidth;
173 :
174 4197 : if ( st->element_mode > EVS_MONO )
175 : {
176 4197 : st->codec_mode = MODE1;
177 : }
178 : else
179 : {
180 0 : st->codec_mode = get_codec_mode( st->total_brate );
181 : }
182 : }
183 : }
184 :
185 : /*------------------------------------------------------------------------*
186 : * Select SID or FRAME_NO_DATA frame if DTX is enabled
187 : *------------------------------------------------------------------------*/
188 :
189 1153834 : br_dtx_flag = 1;
190 1153834 : if ( st->dtx_sce_sba == 0 )
191 : {
192 1145564 : br_dtx_flag = ( st->element_mode == EVS_MONO && st->total_brate <= MAX_BRATE_DTX_EVS ) ||
193 1873806 : ( st->element_mode != EVS_MONO && ivas_total_brate <= MAX_BRATE_DTX_IVAS ) ||
194 728242 : st->lp_noise < dtx_thr;
195 : }
196 :
197 1153834 : if ( st->Opt_DTX_ON && vad == 0 &&
198 39898 : st->ini_frame > 2 && /* CNG coding starts after 3 frames */
199 :
200 36069 : br_dtx_flag &&
201 36069 : st->fd_cng_reset_flag == 0 )
202 : {
203 : /* reset counter */
204 36016 : st->active_cnt = 0;
205 :
206 36016 : if ( st->Opt_AMR_WB )
207 : {
208 0 : st->last_total_brate_cng = -1;
209 : }
210 : else
211 : {
212 36016 : st->last_total_brate_cng = st->total_brate;
213 36016 : st->last_bwidth_cng = st->bwidth;
214 36016 : st->last_codec_mode_cng = st->codec_mode;
215 36016 : st->last_rf_mode_cng = st->rf_mode;
216 : }
217 :
218 36016 : if ( hDtxEnc->cnt_SID == 0 )
219 : {
220 : /* this will be a SID frame */
221 5817 : if ( st->Opt_AMR_WB )
222 : {
223 0 : st->core_brate = SID_1k75;
224 : }
225 : else
226 : {
227 5817 : st->core_brate = SID_2k40;
228 : }
229 : }
230 : else
231 : {
232 : /* this will be a no data frame */
233 30199 : st->core_brate = FRAME_NO_DATA;
234 : }
235 :
236 36016 : if ( st->core_brate == FRAME_NO_DATA && st->last_core != ACELP_CORE && !st->Opt_AMR_WB )
237 : {
238 : /* force SID frame when switching from HQ core or AMR-WB IO mode into inactive frame in ACELP core when DTX is on */
239 : {
240 2393 : st->core_brate = SID_2k40;
241 : }
242 : }
243 :
244 36016 : if ( ( st->last_core != ACELP_CORE || st->cng_type == FD_CNG ) && st->dtx_sce_sba == 1 )
245 : {
246 1976 : st->cng_type = FD_CNG;
247 1976 : if ( st->element_mode == EVS_MONO && ( st->total_brate == ACELP_9k60 || st->total_brate == ACELP_16k40 || st->total_brate == ACELP_24k40 || st->total_brate == ACELP_48k || st->total_brate == HQ_96k || st->total_brate == HQ_128k ) )
248 : {
249 0 : st->codec_mode = MODE2;
250 : }
251 : }
252 : else
253 : {
254 34040 : if ( ( st->cng_type == FD_CNG && ( st->total_brate <= MAX_BRATE_DTX_EVS || ( st->element_mode != EVS_MONO && ivas_total_brate <= MAX_BRATE_DTX_IVAS ) ) ) || ( st->element_mode == IVAS_CPE_MDCT ) ) /* at highest bitrates, use exclusively LP_CNG */
255 : {
256 31437 : if ( st->element_mode == EVS_MONO && ( st->total_brate == ACELP_9k60 || st->total_brate == ACELP_16k40 || st->total_brate == ACELP_24k40 ) )
257 : {
258 0 : st->codec_mode = MODE2;
259 : }
260 : }
261 : else
262 : {
263 2603 : st->cng_type = LP_CNG;
264 2603 : if ( st->codec_mode == MODE2 )
265 : {
266 0 : st->hTdCngEnc->lp_cng_mode2 = 1;
267 : }
268 2603 : st->codec_mode = MODE1;
269 : }
270 : }
271 :
272 : /* reset the bitstream (IVAS format signaling was already written) */
273 36016 : if ( st->element_mode != IVAS_CPE_MDCT && st->hBstr != NULL )
274 : {
275 22753 : reset_indices_enc( st->hBstr, st->hBstr->nb_ind_tot );
276 : }
277 : }
278 1117818 : else if ( st->element_mode != EVS_MONO )
279 : {
280 1114718 : st->total_brate = total_brate_ref;
281 : }
282 :
283 : /*------------------------------------------------------------------------*
284 : * Reset counters when in active frame (neither SID nor FRAME_NO_DATA frame)
285 : *------------------------------------------------------------------------*/
286 :
287 1153834 : if ( st->core_brate != SID_2k40 && st->core_brate != SID_1k75 && st->core_brate != FRAME_NO_DATA )
288 : {
289 1117818 : if ( hDtxEnc != NULL )
290 : {
291 106036 : hDtxEnc->cnt_SID = 0;
292 :
293 : /* change SID update rate */
294 : /* first SID update is only 8 (3 in AMR-WB IO mode) frames after the active speech end */
295 106036 : if ( !st->Opt_AMR_WB )
296 : {
297 106036 : hDtxEnc->max_SID = FIXED_SID_RATE;
298 : }
299 : else
300 : {
301 0 : hDtxEnc->max_SID = 3;
302 : }
303 :
304 106036 : if ( hDtxEnc->max_SID > hDtxEnc->interval_SID )
305 : {
306 0 : hDtxEnc->max_SID = hDtxEnc->interval_SID;
307 : }
308 :
309 : /* reset the counter of CNG frames for averaging */
310 106036 : hDtxEnc->cng_cnt = 0;
311 : }
312 :
313 1117818 : if ( st->active_cnt >= CNG_TYPE_HO && !st->Opt_AMR_WB && st->element_mode != IVAS_CPE_MDCT )
314 : {
315 404425 : if ( st->element_mode == IVAS_SCE )
316 : {
317 : float lp_thresh, fd_thresh;
318 348144 : if ( st->Opt_DTX_ON && st->dtx_sce_sba == 1 )
319 : {
320 9206 : lp_thresh = 5.f;
321 9206 : fd_thresh = 2.f;
322 : }
323 : else
324 :
325 : {
326 338938 : lp_thresh = 10.f;
327 338938 : fd_thresh = 5.f;
328 : }
329 :
330 : /*More conservative selection of LP-CNG for SCE*/
331 348144 : if ( st->cng_type == LP_CNG && ( st->bckr_tilt_lt > lp_thresh ) )
332 : {
333 0 : st->cng_type = FD_CNG;
334 : }
335 348144 : else if ( st->cng_type == FD_CNG && ( st->bckr_tilt_lt < fd_thresh ) && ( st->lp_noise > 2.f ) )
336 : {
337 64 : st->cng_type = LP_CNG;
338 : }
339 : }
340 : else
341 : {
342 56281 : if ( st->cng_type == LP_CNG && ( ( st->input_bwidth == NB && st->bckr_tilt_lt > 9.f ) || ( st->input_bwidth > NB && st->bckr_tilt_lt > 45.f ) ) )
343 : {
344 66 : st->cng_type = FD_CNG;
345 : }
346 56215 : else if ( st->cng_type == FD_CNG && ( ( st->input_bwidth == NB && st->bckr_tilt_lt < 2.f ) || ( st->input_bwidth > NB && st->bckr_tilt_lt < 10.f ) ) )
347 : {
348 40 : st->cng_type = LP_CNG;
349 : }
350 : }
351 404425 : st->last_total_brate_cng = -1;
352 : }
353 713393 : else if ( st->Opt_AMR_WB )
354 : {
355 0 : st->cng_type = LP_CNG;
356 : }
357 :
358 1117818 : st->active_cnt++;
359 :
360 1117818 : st->active_cnt = min( st->active_cnt, 200 );
361 : }
362 :
363 : /*------------------------------------------------------------------------*
364 : * Update speech and background noise long-term energy
365 : *------------------------------------------------------------------------*/
366 :
367 1153834 : if ( hDtxEnc != NULL )
368 : {
369 142052 : hDtxEnc->frame_ener = 0.0f;
370 :
371 142052 : if ( st->Opt_DTX_ON )
372 : {
373 138952 : hDtxEnc->frame_ener = sum2_f( speech, L_FRAME );
374 :
375 : /* Active speech (voiced) */
376 138952 : if ( st->clas == VOICED_CLAS )
377 : {
378 20790 : alpha = ALPHA_ENER_SLOW;
379 20790 : if ( hDtxEnc->frame_ener > hDtxEnc->lt_ener_voiced )
380 : {
381 6523 : alpha = ALPHA_ENER_FAST;
382 : }
383 :
384 20790 : hDtxEnc->lt_ener_voiced = alpha * hDtxEnc->lt_ener_voiced + ( 1.0f - alpha ) * hDtxEnc->frame_ener;
385 :
386 20790 : hDtxEnc->VarDTX_cnt_voiced++;
387 20790 : if ( hDtxEnc->VarDTX_cnt_voiced > MIN_CNT )
388 : {
389 13684 : hDtxEnc->VarDTX_cnt_voiced = MIN_CNT;
390 : }
391 : }
392 :
393 : /* Background noise */
394 118162 : else if ( !st->Opt_AMR_WB )
395 : {
396 118162 : alpha = ALPHA_ENER_SLOW;
397 118162 : if ( hDtxEnc->frame_ener < hDtxEnc->lt_ener_noise )
398 : {
399 40233 : alpha = ALPHA_ENER_FAST;
400 : }
401 :
402 118162 : hDtxEnc->lt_ener_noise = alpha * hDtxEnc->lt_ener_noise + ( 1.0f - alpha ) * hDtxEnc->frame_ener;
403 :
404 118162 : hDtxEnc->VarDTX_cnt_noise++;
405 :
406 118162 : if ( hDtxEnc->VarDTX_cnt_noise > MIN_CNT )
407 : {
408 97691 : hDtxEnc->VarDTX_cnt_noise = MIN_CNT;
409 : }
410 : }
411 : }
412 : }
413 :
414 : /* Update of the SID counter */
415 1153834 : update_SID_cnt( hDtxEnc, st->core_brate, st->Opt_AMR_WB );
416 :
417 : /* Update encoded bandwidth */
418 1153834 : if ( st->Opt_DTX_ON && ( st->core_brate == SID_2k40 || st->core_brate == FRAME_NO_DATA ) )
419 : {
420 36016 : st->bwidth = st->last_bwidth;
421 36016 : if ( st->last_core_brate > SID_2k40 && st->last_total_brate_cng != -1 )
422 : {
423 9552 : st->bwidth = st->last_bwidth_cng;
424 : }
425 :
426 36016 : if ( st->Opt_RF_ON && st->total_brate == ACELP_13k20 && st->bwidth == NB )
427 : {
428 0 : st->codec_mode = MODE1;
429 0 : reset_rf_indices( st->hRF, st->L_frame, &st->rf_target_bits_write );
430 0 : st->Opt_RF_ON = 0;
431 0 : st->rf_mode = 0;
432 : }
433 :
434 36016 : if ( st->Opt_RF_ON && st->total_brate != ACELP_13k20 && st->hRF != NULL )
435 : {
436 0 : reset_rf_indices( st->hRF, st->L_frame, &st->rf_target_bits_write );
437 0 : st->Opt_RF_ON = 0;
438 0 : st->rf_mode = 0;
439 : }
440 :
441 36016 : if ( st->codec_mode == MODE2 )
442 : {
443 : int16_t n, bits_frame_nominal, tmpBandwidthMin;
444 :
445 0 : bits_frame_nominal = (int16_t) ( st->total_brate / FRAMES_PER_SEC );
446 0 : for ( n = 0; n < FRAME_SIZE_NB; n++ )
447 : {
448 0 : if ( FrameSizeConfig[n].frame_bits == bits_frame_nominal )
449 : {
450 0 : break;
451 : }
452 : }
453 0 : if ( n == FRAME_SIZE_NB )
454 : {
455 0 : assert( !"Bitrate not supported: not part of EVS" );
456 : }
457 :
458 0 : tmpBandwidthMin = FrameSizeConfig[n].bandwidth_min;
459 :
460 0 : if ( st->rf_mode )
461 : {
462 0 : tmpBandwidthMin = WB;
463 : }
464 :
465 0 : st->bwidth = check_bounds_s( st->bwidth, tmpBandwidthMin, FrameSizeConfig[n].bandwidth_max );
466 : }
467 : }
468 :
469 : #ifdef DEBUG_MODE_ACELP
470 : {
471 : int16_t tmp_s;
472 :
473 : tmp_s = (int16_t) st->bckr_tilt_lt;
474 : dbgwrite( &( tmp_s ), sizeof( int16_t ), 1, st->L_frame, "./res/bckr_tilt.pcm" );
475 : tmp_s = (int16_t) st->lp_noise;
476 : dbgwrite( &( tmp_s ), sizeof( int16_t ), 1, st->L_frame, "./res/lp_noise.pcm" );
477 : }
478 : #endif
479 :
480 1153834 : return;
481 : }
482 :
483 :
484 : /*---------------------------------------------------------------------*
485 : * update_SID_cnt()
486 : *
487 : * Update of the SID counter
488 : *---------------------------------------------------------------------*/
489 :
490 1153834 : static void update_SID_cnt(
491 : DTX_ENC_HANDLE hDtxEnc, /* i/o: common DTX handle */
492 : const int32_t core_brate, /* i : core coder core bitrate */
493 : const int16_t Opt_AMR_WB /* i : AMR BW IO mode? */
494 : )
495 : {
496 : float EstimatedSNR, delta;
497 :
498 1153834 : if ( core_brate == SID_2k40 || core_brate == SID_1k75 || core_brate == FRAME_NO_DATA )
499 : {
500 : /* Adapt the SID interval */
501 36016 : if ( hDtxEnc->var_SID_rate_flag && hDtxEnc->VarDTX_cnt_voiced == MIN_CNT && hDtxEnc->VarDTX_cnt_noise == MIN_CNT )
502 : {
503 0 : EstimatedSNR = 10.0f * (float) log10( ( 0.01f + hDtxEnc->lt_ener_voiced ) / ( 0.01f + hDtxEnc->lt_ener_noise ) );
504 0 : if ( EstimatedSNR > SNR_H )
505 : {
506 0 : hDtxEnc->interval_SID = INT_H;
507 : }
508 0 : else if ( EstimatedSNR < SNR_L )
509 : {
510 0 : hDtxEnc->interval_SID = INT_L;
511 : }
512 : else
513 : {
514 0 : hDtxEnc->interval_SID = INT_L + (int16_t) ( ( INT_H - INT_L ) * ( EstimatedSNR - SNR_L ) / ( SNR_H - SNR_L ) );
515 : }
516 0 : hDtxEnc->interval_SID = check_bounds_s( hDtxEnc->interval_SID, INT_L, INT_H );
517 :
518 0 : if ( !Opt_AMR_WB || hDtxEnc->max_SID != 3 )
519 : {
520 0 : hDtxEnc->max_SID = hDtxEnc->interval_SID; /* change SID update rate */
521 : }
522 : }
523 :
524 36016 : if ( hDtxEnc->cnt_SID != 0 )
525 : {
526 : /* Send SID frame only if long-term energy variation is above threshold */
527 30199 : delta = 10.0f * (float) log10( ( 0.01f + hDtxEnc->lt_ener_noise ) / ( 0.01f + hDtxEnc->lt_ener_last_SID ) );
528 30199 : if ( delta < LTE_VAR && hDtxEnc->VarDTX_cnt_voiced == MIN_CNT && hDtxEnc->VarDTX_cnt_noise == MIN_CNT )
529 : {
530 : /* Send SID frame, and reset hDtxEnc->lt_ener_noise */
531 0 : hDtxEnc->lt_ener_noise = hDtxEnc->frame_ener;
532 : }
533 : }
534 : else
535 : {
536 : /* If SID frame was sent, update long-term energy */
537 5817 : hDtxEnc->lt_ener_last_SID = hDtxEnc->lt_ener_noise;
538 : }
539 :
540 36016 : hDtxEnc->cnt_SID++;
541 :
542 36016 : if ( hDtxEnc->var_SID_rate_flag )
543 : {
544 0 : if ( Opt_AMR_WB && hDtxEnc->max_SID == 3 && hDtxEnc->cnt_SID == 3 )
545 : {
546 : /* set the size of CNG history buffer for averaging to 3 frames */
547 0 : hDtxEnc->cng_hist_size = 3;
548 : }
549 0 : else if ( hDtxEnc->max_SID != 3 && hDtxEnc->cnt_SID == DTX_HIST_SIZE )
550 : {
551 : /* set the size of CNG history buffer for averaging to DTX_HIST_SIZE frames */
552 : /* be sure that DTX_HIST_SIZE >= INT_L */
553 0 : hDtxEnc->cng_hist_size = DTX_HIST_SIZE;
554 : }
555 : }
556 :
557 36016 : if ( !hDtxEnc->var_SID_rate_flag && hDtxEnc->interval_SID > 1 )
558 : {
559 : /* set the size of CNG history buffer for averaging to interval_SID frames */
560 36016 : hDtxEnc->cng_hist_size = hDtxEnc->interval_SID;
561 36016 : if ( hDtxEnc->cng_hist_size > DTX_HIST_SIZE )
562 : {
563 0 : hDtxEnc->cng_hist_size = DTX_HIST_SIZE;
564 : }
565 : }
566 :
567 36016 : if ( hDtxEnc->cnt_SID >= hDtxEnc->max_SID )
568 : {
569 : /* adaptive SID update interval */
570 3915 : hDtxEnc->max_SID = hDtxEnc->interval_SID;
571 3915 : hDtxEnc->cnt_SID = 0;
572 : }
573 : }
574 :
575 1153834 : return;
576 : }
577 :
578 :
579 : /*-------------------------------------------------------------------*
580 : * dtx_hangover_control()
581 : *
582 : *
583 : *-------------------------------------------------------------------*/
584 :
585 1552 : void dtx_hangover_control(
586 : Encoder_State *st, /* i/o: encoder state structure */
587 : const float lsp_new[M] /* i : current frame LSPs */
588 : )
589 : {
590 : int16_t ptr;
591 : int16_t i, j, m;
592 : float tmp_lsp[max( DTX_HIST_SIZE, HO_HIST_SIZE ) * M];
593 : float tmp_enr[max( DTX_HIST_SIZE, HO_HIST_SIZE )];
594 : float tmp[max( DTX_HIST_SIZE, HO_HIST_SIZE ) * M];
595 : float enr_new;
596 : float weights;
597 : float enr_est, lsp_est[M];
598 : float Dlsp, Denr;
599 : float lsf_tmp[M];
600 : float C[M];
601 : float max_val[2];
602 : int16_t max_idx[2];
603 : float ftmp;
604 : float Dlsp_n2e, Denr_n2e;
605 :
606 1552 : TD_CNG_ENC_HANDLE hTdCngEnc = st->hTdCngEnc;
607 :
608 : /* get current frame exc energy in log2 */
609 1552 : enr_new = (float) ( log10( hTdCngEnc->ho_ener_circ[hTdCngEnc->ho_circ_ptr] ) / log10( 2.0f ) );
610 :
611 1552 : if ( enr_new < 0.0f )
612 : {
613 362 : enr_new = 0.0f;
614 : }
615 :
616 : /* get energies and lsps of hangover frames */
617 1552 : ptr = hTdCngEnc->ho_circ_ptr - ( hTdCngEnc->burst_ho_cnt - 1 );
618 1552 : if ( ptr < 0 )
619 : {
620 517 : ptr += hTdCngEnc->ho_circ_size;
621 : }
622 :
623 5883 : for ( i = 0; i < hTdCngEnc->burst_ho_cnt - 1; i++ )
624 : {
625 4331 : mvr2r( &( hTdCngEnc->ho_lsp_circ[ptr * M] ), &( tmp_lsp[i * M] ), M );
626 4331 : tmp_enr[i] = hTdCngEnc->ho_ener_circ[ptr];
627 :
628 4331 : ptr++;
629 4331 : if ( ptr == hTdCngEnc->ho_circ_size )
630 : {
631 517 : ptr = 0;
632 : }
633 : }
634 :
635 : /* get estimated CNG energy and lsps assuming terminate hangover at current frame */
636 1552 : ptr = hTdCngEnc->burst_ho_cnt - 2;
637 1552 : enr_est = W_DTX_HO[0] * tmp_enr[ptr];
638 1552 : weights = W_DTX_HO[0];
639 1552 : mvr2r( &( tmp_lsp[ptr * M] ), tmp, M );
640 1552 : m = 1;
641 :
642 3293 : for ( i = 1; i < hTdCngEnc->burst_ho_cnt - 2; i++ )
643 : {
644 1741 : if ( tmp_enr[ptr - i] < tmp_enr[ptr] * BUF_H_NRG && tmp_enr[ptr - i] > tmp_enr[ptr] * BUF_L_NRG )
645 : {
646 618 : enr_est += W_DTX_HO[i] * tmp_enr[ptr - i];
647 618 : weights += W_DTX_HO[i];
648 618 : mvr2r( &tmp_lsp[( ptr - i ) * M], &tmp[m * M], M );
649 618 : m++;
650 : }
651 : }
652 :
653 1552 : enr_est /= weights;
654 :
655 1552 : if ( enr_est < 1.0f )
656 : {
657 362 : enr_est = 1.0f;
658 : }
659 :
660 1552 : Denr_n2e = (float) fabs( enr_new - log10( enr_est ) / log10( 2.0f ) );
661 :
662 1552 : if ( m < 3 )
663 : {
664 1401 : enr_est = 0.8f * enr_est + ( 1 - 0.8f ) * hTdCngEnc->ho_ener_circ[hTdCngEnc->ho_circ_ptr];
665 : }
666 : else
667 : {
668 151 : enr_est = 0.95f * enr_est + ( 1 - 0.95f ) * hTdCngEnc->ho_ener_circ[hTdCngEnc->ho_circ_ptr];
669 : }
670 :
671 1552 : enr_est = (float) ( log10( enr_est ) / log10( 2.0f ) );
672 :
673 1552 : if ( enr_est < 0.0f )
674 : {
675 362 : enr_est = 0.0f;
676 : }
677 :
678 1552 : set_f( max_val, 0.0f, 2 );
679 1552 : set_s( max_idx, 0, 2 );
680 :
681 3722 : for ( i = 0; i < m; i++ )
682 : {
683 2170 : if ( st->L_frame == L_FRAME )
684 : {
685 1039 : lsp2lsf( &tmp[i * M], lsf_tmp, M, INT_FS_12k8 );
686 1039 : ftmp = 6400.0f / ( M + 1 );
687 1039 : C[i] = ( 6400.0f - lsf_tmp[M - 1] - ftmp ) * ( 6400.0f - lsf_tmp[M - 1] - ftmp );
688 : }
689 : else
690 : {
691 1131 : lsp2lsf( &tmp[i * M], lsf_tmp, M, INT_FS_16k );
692 1131 : ftmp = 8000.0f / ( M + 1 );
693 1131 : C[i] = ( 8000.0f - lsf_tmp[M - 1] - ftmp ) * ( 8000.0f - lsf_tmp[M - 1] - ftmp );
694 : }
695 :
696 2170 : C[i] += ( lsf_tmp[0] - ftmp ) * ( lsf_tmp[0] - ftmp );
697 34720 : for ( j = 0; j < M - 1; j++ )
698 : {
699 32550 : C[i] += ( lsf_tmp[j + 1] - lsf_tmp[j] - ftmp ) * ( lsf_tmp[j + 1] - lsf_tmp[j] - ftmp );
700 : }
701 :
702 2170 : C[i] *= 0.0588235f; /* 0.0588235f = 1/(M+1) */
703 :
704 2170 : if ( C[i] > max_val[0] )
705 : {
706 1806 : max_val[1] = max_val[0];
707 1806 : max_idx[1] = max_idx[0];
708 1806 : max_val[0] = C[i];
709 1806 : max_idx[0] = i;
710 : }
711 364 : else if ( C[i] > max_val[1] )
712 : {
713 262 : max_val[1] = C[i];
714 262 : max_idx[1] = i;
715 : }
716 : }
717 :
718 1552 : if ( m == 1 )
719 : {
720 1171 : mvr2r( tmp, lsp_est, M );
721 : }
722 381 : else if ( m < 4 )
723 : {
724 5491 : for ( i = 0; i < M; i++ )
725 : {
726 5168 : lsp_est[i] = 0.0f;
727 16992 : for ( j = 0; j < m; j++ )
728 : {
729 11824 : lsp_est[i] += tmp[j * M + i];
730 : }
731 :
732 5168 : lsp_est[i] -= tmp[max_idx[0] * M + i];
733 5168 : lsp_est[i] /= (float) ( m - 1 );
734 : }
735 : }
736 : else
737 : {
738 986 : for ( i = 0; i < M; i++ )
739 : {
740 928 : lsp_est[i] = 0.0f;
741 5088 : for ( j = 0; j < m; j++ )
742 : {
743 4160 : lsp_est[i] += tmp[j * M + i];
744 : }
745 :
746 928 : lsp_est[i] -= ( tmp[max_idx[0] * M + i] + tmp[max_idx[1] * M + i] );
747 928 : lsp_est[i] /= (float) ( m - 2 );
748 : }
749 : }
750 :
751 1552 : Dlsp_n2e = 0.0f;
752 26384 : for ( i = 0; i < M; i++ )
753 : {
754 24832 : Dlsp_n2e += (float) fabs( lsp_new[i] - lsp_est[i] );
755 24832 : lsp_est[i] = 0.8f * lsp_est[i] + ( 1 - 0.8f ) * lsp_new[i];
756 : }
757 :
758 : /* get deviation of CNG parameters between newly estimated and current state memory */
759 1552 : Dlsp = 0.0f;
760 1552 : max_val[0] = 0.0f;
761 :
762 26384 : for ( i = 0; i < M; i++ )
763 : {
764 24832 : Dlsp += (float) fabs( st->hDtxEnc->lspCNG[i] - lsp_est[i] );
765 24832 : if ( fabs( st->hDtxEnc->lspCNG[i] - lsp_est[i] ) > max_val[0] )
766 : {
767 9107 : max_val[0] = (float) fabs( st->hDtxEnc->lspCNG[i] - lsp_est[i] );
768 : }
769 : }
770 1552 : Denr = (float) fabs( ( log10( hTdCngEnc->lp_ener + 0.1f ) / log10( 2.0f ) ) - enr_est );
771 :
772 : /* make decision if DTX hangover can be terminated */
773 1552 : st->hVAD->hangover_terminate_flag = 0;
774 :
775 1552 : if ( ( Dlsp < 0.4f && Denr < 1.4f && max_val[0] < 0.1f && Dlsp_n2e < 0.4f && Denr_n2e < 1.2f && st->Opt_SC_VBR ) ||
776 581 : ( Dlsp < 0.4f && Denr < 0.8f && max_val[0] < 0.1f && Dlsp_n2e < 0.4f && Denr_n2e < 0.8f && !st->Opt_SC_VBR ) )
777 : {
778 248 : st->hVAD->hangover_terminate_flag = 1;
779 : }
780 :
781 1552 : return;
782 : }
783 :
784 :
785 : /*-------------------------------------------------------------------*
786 : * td_cng_enc_init()
787 : *
788 : *
789 : *-------------------------------------------------------------------*/
790 :
791 151 : void td_cng_enc_init(
792 : TD_CNG_ENC_HANDLE hTdCngEnc, /* i/o: DTX/TD CNG data handle */
793 : const int16_t Opt_DTX_ON, /* i : flag indicating DTX operation */
794 : const int16_t max_bwidth /* i : maximum encoded bandwidth */
795 : )
796 : {
797 :
798 151 : hTdCngEnc->cng_seed = RANDOM_INITSEED;
799 151 : hTdCngEnc->cng_ener_seed = RANDOM_INITSEED;
800 151 : hTdCngEnc->cng_ener_seed1 = RANDOM_INITSEED;
801 151 : hTdCngEnc->lp_ener = 0.0f;
802 151 : hTdCngEnc->old_enr_index = -1;
803 151 : hTdCngEnc->Enew = 0.0f;
804 :
805 151 : hTdCngEnc->lp_sp_enr = 0.0f;
806 151 : hTdCngEnc->last_allow_cn_step = 0;
807 :
808 151 : hTdCngEnc->CNG_att = 0.0f;
809 :
810 151 : if ( Opt_DTX_ON )
811 : {
812 148 : hTdCngEnc->cng_hist_ptr = -1;
813 148 : set_f( hTdCngEnc->cng_lsp_hist, 0, DTX_HIST_SIZE * M );
814 148 : set_f( hTdCngEnc->cng_ener_hist, 0, DTX_HIST_SIZE );
815 148 : hTdCngEnc->ho_hist_ptr = -1;
816 148 : hTdCngEnc->ho_sid_bw = 0;
817 148 : set_f( hTdCngEnc->ho_lsp_hist, 0, HO_HIST_SIZE * M );
818 148 : set_f( hTdCngEnc->ho_ener_hist, 0, HO_HIST_SIZE );
819 148 : set_f( hTdCngEnc->ho_env_hist, 0, HO_HIST_SIZE * NUM_ENV_CNG );
820 148 : hTdCngEnc->ho_hist_size = 0;
821 148 : hTdCngEnc->act_cnt = 0;
822 : }
823 :
824 151 : set_s( hTdCngEnc->ho_16k_lsp, 0, HO_HIST_SIZE );
825 151 : hTdCngEnc->act_cnt2 = 0;
826 151 : hTdCngEnc->num_ho = 0;
827 :
828 151 : hTdCngEnc->ho_circ_ptr = -1;
829 151 : set_f( hTdCngEnc->ho_lsp_circ, 0, HO_HIST_SIZE * M );
830 151 : set_f( hTdCngEnc->ho_ener_circ, 0, HO_HIST_SIZE );
831 151 : set_f( hTdCngEnc->ho_env_circ, 0, HO_HIST_SIZE * NUM_ENV_CNG );
832 151 : hTdCngEnc->ho_circ_size = 0;
833 151 : hTdCngEnc->burst_ho_cnt = 0;
834 151 : hTdCngEnc->cng_buf_cnt = 0;
835 :
836 :
837 151 : set_f( hTdCngEnc->lp_env, 0.0f, 20 );
838 151 : set_f( hTdCngEnc->cng_res_env, 0.0f, 20 * 8 );
839 151 : set_f( hTdCngEnc->exc_mem, 0.0f, 24 );
840 151 : set_f( hTdCngEnc->exc_mem1, 0.0f, 30 );
841 151 : set_f( hTdCngEnc->exc_mem2, 0.0f, 30 );
842 151 : set_f( hTdCngEnc->old_env, 0.0f, NUM_ENV_CNG );
843 :
844 : /* SWB CNG/DTX */
845 151 : hTdCngEnc->last_wb_cng_ener = -6.02f;
846 151 : hTdCngEnc->last_shb_cng_ener = -6.02f;
847 151 : hTdCngEnc->mov_wb_cng_ener = -6.02f;
848 151 : hTdCngEnc->mov_shb_cng_ener = -6.02f;
849 151 : hTdCngEnc->shb_cng_ini_cnt = 1;
850 151 : hTdCngEnc->shb_NO_DATA_cnt = 0;
851 151 : hTdCngEnc->last_SID_bwidth = min( max_bwidth, SWB );
852 151 : hTdCngEnc->last_vad = 0;
853 151 : hTdCngEnc->last_idx_ener = 0;
854 :
855 151 : return;
856 : }
857 :
858 :
859 : /*-------------------------------------------------------------------*
860 : * dtx_enc_init()
861 : *
862 : * Initialize DTX parameters
863 : *-------------------------------------------------------------------*/
864 :
865 614 : void dtx_enc_init(
866 : Encoder_State *st, /* i : Encoder state handle */
867 : const int16_t var_SID_rate_flag, /* i : flag for variable SID update rate */
868 : const int16_t interval_SID /* i : interval for SID update */
869 : )
870 : {
871 : DTX_ENC_HANDLE hDtxEnc;
872 614 : hDtxEnc = st->hDtxEnc;
873 :
874 614 : hDtxEnc->first_CNG = 0;
875 614 : hDtxEnc->cnt_SID = 0;
876 614 : hDtxEnc->max_SID = 2;
877 614 : hDtxEnc->CNG_mode = -1;
878 614 : mvr2r( st->lsp_old1, hDtxEnc->lspCNG, M );
879 614 : hDtxEnc->VarDTX_cnt_voiced = 0;
880 614 : hDtxEnc->VarDTX_cnt_noise = 0;
881 614 : hDtxEnc->lt_ener_voiced = 0.0f;
882 614 : hDtxEnc->lt_ener_noise = 0.0f;
883 614 : hDtxEnc->frame_ener = 0.0f;
884 614 : hDtxEnc->lt_ener_last_SID = 0.0f;
885 614 : hDtxEnc->last_CNG_L_frame = L_FRAME;
886 614 : hDtxEnc->var_SID_rate_flag = var_SID_rate_flag;
887 614 : hDtxEnc->last_active_brate = ACELP_7k20;
888 614 : hDtxEnc->cng_cnt = 0;
889 :
890 614 : if ( hDtxEnc->var_SID_rate_flag )
891 : {
892 3 : hDtxEnc->interval_SID = 12;
893 3 : hDtxEnc->cng_hist_size = DTX_HIST_SIZE;
894 : }
895 : else
896 : {
897 611 : hDtxEnc->interval_SID = interval_SID;
898 611 : if ( hDtxEnc->interval_SID >= DTX_HIST_SIZE )
899 : {
900 611 : hDtxEnc->cng_hist_size = hDtxEnc->interval_SID;
901 : }
902 : }
903 :
904 614 : return;
905 : }
|
