Rename interpretor to interpreter.
[Faustine.git] / interpreter / lib / src / libsndfile-1.0.25 / src / GSM610 / long_term.c
diff --git a/interpreter/lib/src/libsndfile-1.0.25/src/GSM610/long_term.c b/interpreter/lib/src/libsndfile-1.0.25/src/GSM610/long_term.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..0d2cd0f
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,959 @@
+/*
+ * Copyright 1992 by Jutta Degener and Carsten Bormann, Technische
+ * Universitaet Berlin.  See the accompanying file "COPYRIGHT" for
+ * details.  THERE IS ABSOLUTELY NO WARRANTY FOR THIS SOFTWARE.
+ */
+
+#include <stdio.h>
+#include <assert.h>
+
+#include "gsm610_priv.h"
+
+/*
+ *  4.2.11 .. 4.2.12 LONG TERM PREDICTOR (LTP) SECTION
+ */
+
+
+/*
+ * This module computes the LTP gain (bc) and the LTP lag (Nc)
+ * for the long term analysis filter.   This is done by calculating a
+ * maximum of the cross-correlation function between the current
+ * sub-segment short term residual signal d[0..39] (output of
+ * the short term analysis filter; for simplification the index
+ * of this array begins at 0 and ends at 39 for each sub-segment of the
+ * RPE-LTP analysis) and the previous reconstructed short term
+ * residual signal dp[ -120 .. -1 ].  A dynamic scaling must be
+ * performed to avoid overflow.
+ */
+
+ /* The next procedure exists in six versions.  First two integer
+  * version (if USE_FLOAT_MUL is not defined); then four floating
+  * point versions, twice with proper scaling (USE_FLOAT_MUL defined),
+  * once without (USE_FLOAT_MUL and FAST defined, and fast run-time
+  * option used).  Every pair has first a Cut version (see the -C
+  * option to toast or the LTP_CUT option to gsm_option()), then the
+  * uncut one.  (For a detailed explanation of why this is altogether
+  * a bad idea, see Henry Spencer and Geoff Collyer, ``#ifdef Considered
+  * Harmful''.)
+  */
+
+#ifndef  USE_FLOAT_MUL
+
+#ifdef LTP_CUT
+
+static void Cut_Calculation_of_the_LTP_parameters (
+
+       struct gsm_state * st,
+
+       register word   * d,            /* [0..39]      IN      */
+       register word   * dp,           /* [-120..-1]   IN      */
+       word            * bc_out,       /*              OUT     */
+       word            * Nc_out        /*              OUT     */
+)
+{
+       register int    k, lambda;
+       word            Nc, bc;
+       word            wt[40];
+
+       longword        L_result;
+       longword        L_max, L_power;
+       word            R, S, dmax, scal, best_k;
+       word            ltp_cut;
+
+       register word   temp, wt_k;
+
+       /*  Search of the optimum scaling of d[0..39].
+        */
+       dmax = 0;
+       for (k = 0; k <= 39; k++) {
+               temp = d[k];
+               temp = GSM_ABS( temp );
+               if (temp > dmax) {
+                       dmax = temp;
+                       best_k = k;
+               }
+       }
+       temp = 0;
+       if (dmax == 0) scal = 0;
+       else {
+               assert(dmax > 0);
+               temp = gsm_norm( (longword)dmax << 16 );
+       }
+       if (temp > 6) scal = 0;
+       else scal = 6 - temp;
+       assert(scal >= 0);
+
+       /* Search for the maximum cross-correlation and coding of the LTP lag
+        */
+       L_max = 0;
+       Nc    = 40;     /* index for the maximum cross-correlation */
+       wt_k  = SASR_W(d[best_k], scal);
+
+       for (lambda = 40; lambda <= 120; lambda++) {
+               L_result = (longword)wt_k * dp[best_k - lambda];
+               if (L_result > L_max) {
+                       Nc    = lambda;
+                       L_max = L_result;
+               }
+       }
+       *Nc_out = Nc;
+       L_max <<= 1;
+
+       /*  Rescaling of L_max
+        */
+       assert(scal <= 100 && scal >= -100);
+       L_max = L_max >> (6 - scal);    /* sub(6, scal) */
+
+       assert( Nc <= 120 && Nc >= 40);
+
+       /*   Compute the power of the reconstructed short term residual
+        *   signal dp[..]
+        */
+       L_power = 0;
+       for (k = 0; k <= 39; k++) {
+
+               register longword L_temp;
+
+               L_temp   = SASR_W( dp[k - Nc], 3 );
+               L_power += L_temp * L_temp;
+       }
+       L_power <<= 1;  /* from L_MULT */
+
+       /*  Normalization of L_max and L_power
+        */
+
+       if (L_max <= 0)  {
+               *bc_out = 0;
+               return;
+       }
+       if (L_max >= L_power) {
+               *bc_out = 3;
+               return;
+       }
+
+       temp = gsm_norm( L_power );
+
+       R = SASR( L_max   << temp, 16 );
+       S = SASR( L_power << temp, 16 );
+
+       /*  Coding of the LTP gain
+        */
+
+       /*  Table 4.3a must be used to obtain the level DLB[i] for the
+        *  quantization of the LTP gain b to get the coded version bc.
+        */
+       for (bc = 0; bc <= 2; bc++) if (R <= gsm_mult(S, gsm_DLB[bc])) break;
+       *bc_out = bc;
+}
+
+#endif         /* LTP_CUT */
+
+static void Calculation_of_the_LTP_parameters (
+       register word   * d,            /* [0..39]      IN      */
+       register word   * dp,           /* [-120..-1]   IN      */
+       word            * bc_out,       /*              OUT     */
+       word            * Nc_out        /*              OUT     */
+)
+{
+       register int    k, lambda;
+       word            Nc, bc;
+       word            wt[40];
+
+       longword        L_max, L_power;
+       word            R, S, dmax, scal;
+       register word   temp;
+
+       /*  Search of the optimum scaling of d[0..39].
+        */
+       dmax = 0;
+
+       for (k = 0; k <= 39; k++) {
+               temp = d[k];
+               temp = GSM_ABS( temp );
+               if (temp > dmax) dmax = temp;
+       }
+
+       temp = 0;
+       if (dmax == 0) scal = 0;
+       else {
+               assert(dmax > 0);
+               temp = gsm_norm( (longword)dmax << 16 );
+       }
+
+       if (temp > 6) scal = 0;
+       else scal = 6 - temp;
+
+       assert(scal >= 0);
+
+       /*  Initialization of a working array wt
+        */
+
+       for (k = 0; k <= 39; k++) wt[k] = SASR_W( d[k], scal );
+
+       /* Search for the maximum cross-correlation and coding of the LTP lag
+        */
+       L_max = 0;
+       Nc    = 40;     /* index for the maximum cross-correlation */
+
+       for (lambda = 40; lambda <= 120; lambda++) {
+
+# undef STEP
+#              define STEP(k)  (longword)wt[k] * dp[k - lambda]
+
+               register longword L_result;
+
+               L_result  = STEP(0)  ; L_result += STEP(1) ;
+               L_result += STEP(2)  ; L_result += STEP(3) ;
+               L_result += STEP(4)  ; L_result += STEP(5)  ;
+               L_result += STEP(6)  ; L_result += STEP(7)  ;
+               L_result += STEP(8)  ; L_result += STEP(9)  ;
+               L_result += STEP(10) ; L_result += STEP(11) ;
+               L_result += STEP(12) ; L_result += STEP(13) ;
+               L_result += STEP(14) ; L_result += STEP(15) ;
+               L_result += STEP(16) ; L_result += STEP(17) ;
+               L_result += STEP(18) ; L_result += STEP(19) ;
+               L_result += STEP(20) ; L_result += STEP(21) ;
+               L_result += STEP(22) ; L_result += STEP(23) ;
+               L_result += STEP(24) ; L_result += STEP(25) ;
+               L_result += STEP(26) ; L_result += STEP(27) ;
+               L_result += STEP(28) ; L_result += STEP(29) ;
+               L_result += STEP(30) ; L_result += STEP(31) ;
+               L_result += STEP(32) ; L_result += STEP(33) ;
+               L_result += STEP(34) ; L_result += STEP(35) ;
+               L_result += STEP(36) ; L_result += STEP(37) ;
+               L_result += STEP(38) ; L_result += STEP(39) ;
+
+               if (L_result > L_max) {
+
+                       Nc    = lambda;
+                       L_max = L_result;
+               }
+       }
+
+       *Nc_out = Nc;
+
+       L_max <<= 1;
+
+       /*  Rescaling of L_max
+        */
+       assert(scal <= 100 && scal >=  -100);
+       L_max = L_max >> (6 - scal);    /* sub(6, scal) */
+
+       assert( Nc <= 120 && Nc >= 40);
+
+       /*   Compute the power of the reconstructed short term residual
+        *   signal dp[..]
+        */
+       L_power = 0;
+       for (k = 0; k <= 39; k++) {
+
+               register longword L_temp;
+
+               L_temp   = SASR_W( dp[k - Nc], 3 );
+               L_power += L_temp * L_temp;
+       }
+       L_power <<= 1;  /* from L_MULT */
+
+       /*  Normalization of L_max and L_power
+        */
+
+       if (L_max <= 0)  {
+               *bc_out = 0;
+               return;
+       }
+       if (L_max >= L_power) {
+               *bc_out = 3;
+               return;
+       }
+
+       temp = gsm_norm( L_power );
+
+       R = SASR_L( L_max   << temp, 16 );
+       S = SASR_L( L_power << temp, 16 );
+
+       /*  Coding of the LTP gain
+        */
+
+       /*  Table 4.3a must be used to obtain the level DLB[i] for the
+        *  quantization of the LTP gain b to get the coded version bc.
+        */
+       for (bc = 0; bc <= 2; bc++) if (R <= gsm_mult(S, gsm_DLB[bc])) break;
+       *bc_out = bc;
+}
+
+#else  /* USE_FLOAT_MUL */
+
+#ifdef LTP_CUT
+
+static void Cut_Calculation_of_the_LTP_parameters (
+       struct gsm_state * st,          /*              IN      */
+       register word   * d,            /* [0..39]      IN      */
+       register word   * dp,           /* [-120..-1]   IN      */
+       word            * bc_out,       /*              OUT     */
+       word            * Nc_out        /*              OUT     */
+)
+{
+       register int    k, lambda;
+       word            Nc, bc;
+       word            ltp_cut;
+
+       float           wt_float[40];
+       float           dp_float_base[120], * dp_float = dp_float_base + 120;
+
+       longword        L_max, L_power;
+       word            R, S, dmax, scal;
+       register word   temp;
+
+       /*  Search of the optimum scaling of d[0..39].
+        */
+       dmax = 0;
+
+       for (k = 0; k <= 39; k++) {
+               temp = d[k];
+               temp = GSM_ABS( temp );
+               if (temp > dmax) dmax = temp;
+       }
+
+       temp = 0;
+       if (dmax == 0) scal = 0;
+       else {
+               assert(dmax > 0);
+               temp = gsm_norm( (longword)dmax << 16 );
+       }
+
+       if (temp > 6) scal = 0;
+       else scal = 6 - temp;
+
+       assert(scal >= 0);
+       ltp_cut = (longword)SASR_W(dmax, scal) * st->ltp_cut / 100; 
+
+
+       /*  Initialization of a working array wt
+        */
+
+       for (k = 0; k < 40; k++) {
+               register word w = SASR_W( d[k], scal );
+               if (w < 0 ? w > -ltp_cut : w < ltp_cut) {
+                       wt_float[k] = 0.0;
+               }
+               else {
+                       wt_float[k] =  w;
+               }
+       }
+       for (k = -120; k <  0; k++) dp_float[k] =  dp[k];
+
+       /* Search for the maximum cross-correlation and coding of the LTP lag
+        */
+       L_max = 0;
+       Nc    = 40;     /* index for the maximum cross-correlation */
+
+       for (lambda = 40; lambda <= 120; lambda += 9) {
+
+               /*  Calculate L_result for l = lambda .. lambda + 9.
+                */
+               register float *lp = dp_float - lambda;
+
+               register float  W;
+               register float  a = lp[-8], b = lp[-7], c = lp[-6],
+                               d = lp[-5], e = lp[-4], f = lp[-3],
+                               g = lp[-2], h = lp[-1];
+               register float  E; 
+               register float  S0 = 0, S1 = 0, S2 = 0, S3 = 0, S4 = 0,
+                               S5 = 0, S6 = 0, S7 = 0, S8 = 0;
+
+#              undef STEP
+#              define  STEP(K, a, b, c, d, e, f, g, h) \
+                       if ((W = wt_float[K]) != 0.0) { \
+                       E = W * a; S8 += E;             \
+                       E = W * b; S7 += E;             \
+                       E = W * c; S6 += E;             \
+                       E = W * d; S5 += E;             \
+                       E = W * e; S4 += E;             \
+                       E = W * f; S3 += E;             \
+                       E = W * g; S2 += E;             \
+                       E = W * h; S1 += E;             \
+                       a  = lp[K];                     \
+                       E = W * a; S0 += E; } else (a = lp[K])
+
+#              define  STEP_A(K)       STEP(K, a, b, c, d, e, f, g, h)
+#              define  STEP_B(K)       STEP(K, b, c, d, e, f, g, h, a)
+#              define  STEP_C(K)       STEP(K, c, d, e, f, g, h, a, b)
+#              define  STEP_D(K)       STEP(K, d, e, f, g, h, a, b, c)
+#              define  STEP_E(K)       STEP(K, e, f, g, h, a, b, c, d)
+#              define  STEP_F(K)       STEP(K, f, g, h, a, b, c, d, e)
+#              define  STEP_G(K)       STEP(K, g, h, a, b, c, d, e, f)
+#              define  STEP_H(K)       STEP(K, h, a, b, c, d, e, f, g)
+
+               STEP_A( 0); STEP_B( 1); STEP_C( 2); STEP_D( 3);
+               STEP_E( 4); STEP_F( 5); STEP_G( 6); STEP_H( 7);
+
+               STEP_A( 8); STEP_B( 9); STEP_C(10); STEP_D(11);
+               STEP_E(12); STEP_F(13); STEP_G(14); STEP_H(15);
+
+               STEP_A(16); STEP_B(17); STEP_C(18); STEP_D(19);
+               STEP_E(20); STEP_F(21); STEP_G(22); STEP_H(23);
+
+               STEP_A(24); STEP_B(25); STEP_C(26); STEP_D(27);
+               STEP_E(28); STEP_F(29); STEP_G(30); STEP_H(31);
+
+               STEP_A(32); STEP_B(33); STEP_C(34); STEP_D(35);
+               STEP_E(36); STEP_F(37); STEP_G(38); STEP_H(39);
+
+#              undef STEP_A
+#              undef STEP_B
+#              undef STEP_C
+#              undef STEP_D
+#              undef STEP_E
+#              undef STEP_F
+#              undef STEP_G
+#              undef STEP_H
+
+               if (S0 > L_max) { L_max = S0; Nc = lambda;     }
+               if (S1 > L_max) { L_max = S1; Nc = lambda + 1; }
+               if (S2 > L_max) { L_max = S2; Nc = lambda + 2; }
+               if (S3 > L_max) { L_max = S3; Nc = lambda + 3; }
+               if (S4 > L_max) { L_max = S4; Nc = lambda + 4; }
+               if (S5 > L_max) { L_max = S5; Nc = lambda + 5; }
+               if (S6 > L_max) { L_max = S6; Nc = lambda + 6; }
+               if (S7 > L_max) { L_max = S7; Nc = lambda + 7; }
+               if (S8 > L_max) { L_max = S8; Nc = lambda + 8; }
+
+       }
+       *Nc_out = Nc;
+
+       L_max <<= 1;
+
+       /*  Rescaling of L_max
+        */
+       assert(scal <= 100 && scal >=  -100);
+       L_max = L_max >> (6 - scal);    /* sub(6, scal) */
+
+       assert( Nc <= 120 && Nc >= 40);
+
+       /*   Compute the power of the reconstructed short term residual
+        *   signal dp[..]
+        */
+       L_power = 0;
+       for (k = 0; k <= 39; k++) {
+
+               register longword L_temp;
+
+               L_temp   = SASR_W( dp[k - Nc], 3 );
+               L_power += L_temp * L_temp;
+       }
+       L_power <<= 1;  /* from L_MULT */
+
+       /*  Normalization of L_max and L_power
+        */
+
+       if (L_max <= 0)  {
+               *bc_out = 0;
+               return;
+       }
+       if (L_max >= L_power) {
+               *bc_out = 3;
+               return;
+       }
+
+       temp = gsm_norm( L_power );
+
+       R = SASR( L_max   << temp, 16 );
+       S = SASR( L_power << temp, 16 );
+
+       /*  Coding of the LTP gain
+        */
+
+       /*  Table 4.3a must be used to obtain the level DLB[i] for the
+        *  quantization of the LTP gain b to get the coded version bc.
+        */
+       for (bc = 0; bc <= 2; bc++) if (R <= gsm_mult(S, gsm_DLB[bc])) break;
+       *bc_out = bc;
+}
+
+#endif /* LTP_CUT */
+
+static void Calculation_of_the_LTP_parameters (
+       register word   * din,          /* [0..39]      IN      */
+       register word   * dp,           /* [-120..-1]   IN      */
+       word            * bc_out,       /*              OUT     */
+       word            * Nc_out        /*              OUT     */
+)
+{
+       register int    k, lambda;
+       word            Nc, bc;
+
+       float           wt_float[40];
+       float           dp_float_base[120], * dp_float = dp_float_base + 120;
+
+       longword        L_max, L_power;
+       word            R, S, dmax, scal;
+       register word   temp;
+
+       /*  Search of the optimum scaling of d[0..39].
+        */
+       dmax = 0;
+
+       for (k = 0; k <= 39; k++) {
+               temp = din [k] ;
+               temp = GSM_ABS (temp) ;
+               if (temp > dmax) dmax = temp;
+       }
+
+       temp = 0;
+       if (dmax == 0) scal = 0;
+       else {
+               assert(dmax > 0);
+               temp = gsm_norm( (longword)dmax << 16 );
+       }
+
+       if (temp > 6) scal = 0;
+       else scal = 6 - temp;
+
+       assert(scal >= 0);
+
+       /*  Initialization of a working array wt
+        */
+
+       for (k =    0; k < 40; k++) wt_float[k] =  SASR_W (din [k], scal) ;
+       for (k = -120; k <  0; k++) dp_float[k] =  dp[k];
+
+       /* Search for the maximum cross-correlation and coding of the LTP lag
+        */
+       L_max = 0;
+       Nc    = 40;     /* index for the maximum cross-correlation */
+
+       for (lambda = 40; lambda <= 120; lambda += 9) {
+
+               /*  Calculate L_result for l = lambda .. lambda + 9.
+                */
+               register float *lp = dp_float - lambda;
+
+               register float  W;
+               register float  a = lp[-8], b = lp[-7], c = lp[-6],
+                               d = lp[-5], e = lp[-4], f = lp[-3],
+                               g = lp[-2], h = lp[-1];
+               register float  E; 
+               register float  S0 = 0, S1 = 0, S2 = 0, S3 = 0, S4 = 0,
+                               S5 = 0, S6 = 0, S7 = 0, S8 = 0;
+
+#              undef STEP
+#              define  STEP(K, a, b, c, d, e, f, g, h) \
+                       W = wt_float[K];                \
+                       E = W * a; S8 += E;             \
+                       E = W * b; S7 += E;             \
+                       E = W * c; S6 += E;             \
+                       E = W * d; S5 += E;             \
+                       E = W * e; S4 += E;             \
+                       E = W * f; S3 += E;             \
+                       E = W * g; S2 += E;             \
+                       E = W * h; S1 += E;             \
+                       a  = lp[K];                     \
+                       E = W * a; S0 += E
+
+#              define  STEP_A(K)       STEP(K, a, b, c, d, e, f, g, h)
+#              define  STEP_B(K)       STEP(K, b, c, d, e, f, g, h, a)
+#              define  STEP_C(K)       STEP(K, c, d, e, f, g, h, a, b)
+#              define  STEP_D(K)       STEP(K, d, e, f, g, h, a, b, c)
+#              define  STEP_E(K)       STEP(K, e, f, g, h, a, b, c, d)
+#              define  STEP_F(K)       STEP(K, f, g, h, a, b, c, d, e)
+#              define  STEP_G(K)       STEP(K, g, h, a, b, c, d, e, f)
+#              define  STEP_H(K)       STEP(K, h, a, b, c, d, e, f, g)
+
+               STEP_A( 0); STEP_B( 1); STEP_C( 2); STEP_D( 3);
+               STEP_E( 4); STEP_F( 5); STEP_G( 6); STEP_H( 7);
+
+               STEP_A( 8); STEP_B( 9); STEP_C(10); STEP_D(11);
+               STEP_E(12); STEP_F(13); STEP_G(14); STEP_H(15);
+
+               STEP_A(16); STEP_B(17); STEP_C(18); STEP_D(19);
+               STEP_E(20); STEP_F(21); STEP_G(22); STEP_H(23);
+
+               STEP_A(24); STEP_B(25); STEP_C(26); STEP_D(27);
+               STEP_E(28); STEP_F(29); STEP_G(30); STEP_H(31);
+
+               STEP_A(32); STEP_B(33); STEP_C(34); STEP_D(35);
+               STEP_E(36); STEP_F(37); STEP_G(38); STEP_H(39);
+
+#              undef STEP_A
+#              undef STEP_B
+#              undef STEP_C
+#              undef STEP_D
+#              undef STEP_E
+#              undef STEP_F
+#              undef STEP_G
+#              undef STEP_H
+
+               if (S0 > L_max) { L_max = S0; Nc = lambda;     }
+               if (S1 > L_max) { L_max = S1; Nc = lambda + 1; }
+               if (S2 > L_max) { L_max = S2; Nc = lambda + 2; }
+               if (S3 > L_max) { L_max = S3; Nc = lambda + 3; }
+               if (S4 > L_max) { L_max = S4; Nc = lambda + 4; }
+               if (S5 > L_max) { L_max = S5; Nc = lambda + 5; }
+               if (S6 > L_max) { L_max = S6; Nc = lambda + 6; }
+               if (S7 > L_max) { L_max = S7; Nc = lambda + 7; }
+               if (S8 > L_max) { L_max = S8; Nc = lambda + 8; }
+       }
+       *Nc_out = Nc;
+
+       L_max <<= 1;
+
+       /*  Rescaling of L_max
+        */
+       assert(scal <= 100 && scal >=  -100);
+       L_max = L_max >> (6 - scal);    /* sub(6, scal) */
+
+       assert( Nc <= 120 && Nc >= 40);
+
+       /*   Compute the power of the reconstructed short term residual
+        *   signal dp[..]
+        */
+       L_power = 0;
+       for (k = 0; k <= 39; k++) {
+
+               register longword L_temp;
+
+               L_temp   = SASR_W( dp[k - Nc], 3 );
+               L_power += L_temp * L_temp;
+       }
+       L_power <<= 1;  /* from L_MULT */
+
+       /*  Normalization of L_max and L_power
+        */
+
+       if (L_max <= 0)  {
+               *bc_out = 0;
+               return;
+       }
+       if (L_max >= L_power) {
+               *bc_out = 3;
+               return;
+       }
+
+       temp = gsm_norm( L_power );
+
+       R = SASR_L ( L_max   << temp, 16 );
+       S = SASR_L ( L_power << temp, 16 );
+
+       /*  Coding of the LTP gain
+        */
+
+       /*  Table 4.3a must be used to obtain the level DLB[i] for the
+        *  quantization of the LTP gain b to get the coded version bc.
+        */
+       for (bc = 0; bc <= 2; bc++) if (R <= gsm_mult(S, gsm_DLB[bc])) break;
+       *bc_out = bc;
+}
+
+#ifdef FAST
+#ifdef LTP_CUT
+
+static void Cut_Fast_Calculation_of_the_LTP_parameters (
+       struct gsm_state * st,          /*              IN      */
+       register word   * d,            /* [0..39]      IN      */
+       register word   * dp,           /* [-120..-1]   IN      */
+       word            * bc_out,       /*              OUT     */
+       word            * Nc_out        /*              OUT     */
+)
+{
+       register int    k, lambda;
+       register float  wt_float;
+       word            Nc, bc;
+       word            wt_max, best_k, ltp_cut;
+
+       float           dp_float_base[120], * dp_float = dp_float_base + 120;
+
+       register float  L_result, L_max, L_power;
+
+       wt_max = 0;
+
+       for (k = 0; k < 40; ++k) {
+               if      ( d[k] > wt_max) wt_max =  d[best_k = k];
+               else if (-d[k] > wt_max) wt_max = -d[best_k = k];
+       }
+
+       assert(wt_max >= 0);
+       wt_float = (float)wt_max;
+
+       for (k = -120; k < 0; ++k) dp_float[k] = (float)dp[k];
+
+       /* Search for the maximum cross-correlation and coding of the LTP lag
+        */
+       L_max = 0;
+       Nc    = 40;     /* index for the maximum cross-correlation */
+
+       for (lambda = 40; lambda <= 120; lambda++) {
+               L_result = wt_float * dp_float[best_k - lambda];
+               if (L_result > L_max) {
+                       Nc    = lambda;
+                       L_max = L_result;
+               }
+       }
+
+       *Nc_out = Nc;
+       if (L_max <= 0.)  {
+               *bc_out = 0;
+               return;
+       }
+
+       /*  Compute the power of the reconstructed short term residual
+        *  signal dp[..]
+        */
+       dp_float -= Nc;
+       L_power = 0;
+       for (k = 0; k < 40; ++k) {
+               register float f = dp_float[k];
+               L_power += f * f;
+       }
+
+       if (L_max >= L_power) {
+               *bc_out = 3;
+               return;
+       }
+
+       /*  Coding of the LTP gain
+        *  Table 4.3a must be used to obtain the level DLB[i] for the
+        *  quantization of the LTP gain b to get the coded version bc.
+        */
+       lambda = L_max / L_power * 32768.;
+       for (bc = 0; bc <= 2; ++bc) if (lambda <= gsm_DLB[bc]) break;
+       *bc_out = bc;
+}
+
+#endif /* LTP_CUT */
+
+static void Fast_Calculation_of_the_LTP_parameters (
+       register word   * din,          /* [0..39]      IN      */
+       register word   * dp,           /* [-120..-1]   IN      */
+       word            * bc_out,       /*              OUT     */
+       word            * Nc_out        /*              OUT     */
+)
+{
+       register int    k, lambda;
+       word            Nc, bc;
+
+       float           wt_float[40];
+       float           dp_float_base[120], * dp_float = dp_float_base + 120;
+
+       register float  L_max, L_power;
+
+       for (k = 0; k < 40; ++k) wt_float[k] = (float) din [k] ;
+       for (k = -120; k < 0; ++k) dp_float[k] = (float) dp [k] ;
+
+       /* Search for the maximum cross-correlation and coding of the LTP lag
+        */
+       L_max = 0;
+       Nc    = 40;     /* index for the maximum cross-correlation */
+
+       for (lambda = 40; lambda <= 120; lambda += 9) {
+
+               /*  Calculate L_result for l = lambda .. lambda + 9.
+                */
+               register float *lp = dp_float - lambda;
+
+               register float  W;
+               register float  a = lp[-8], b = lp[-7], c = lp[-6],
+                               d = lp[-5], e = lp[-4], f = lp[-3],
+                               g = lp[-2], h = lp[-1];
+               register float  E; 
+               register float  S0 = 0, S1 = 0, S2 = 0, S3 = 0, S4 = 0,
+                               S5 = 0, S6 = 0, S7 = 0, S8 = 0;
+
+#              undef STEP
+#              define  STEP(K, a, b, c, d, e, f, g, h) \
+                       W = wt_float[K];                \
+                       E = W * a; S8 += E;             \
+                       E = W * b; S7 += E;             \
+                       E = W * c; S6 += E;             \
+                       E = W * d; S5 += E;             \
+                       E = W * e; S4 += E;             \
+                       E = W * f; S3 += E;             \
+                       E = W * g; S2 += E;             \
+                       E = W * h; S1 += E;             \
+                       a  = lp[K];                     \
+                       E = W * a; S0 += E
+
+#              define  STEP_A(K)       STEP(K, a, b, c, d, e, f, g, h)
+#              define  STEP_B(K)       STEP(K, b, c, d, e, f, g, h, a)
+#              define  STEP_C(K)       STEP(K, c, d, e, f, g, h, a, b)
+#              define  STEP_D(K)       STEP(K, d, e, f, g, h, a, b, c)
+#              define  STEP_E(K)       STEP(K, e, f, g, h, a, b, c, d)
+#              define  STEP_F(K)       STEP(K, f, g, h, a, b, c, d, e)
+#              define  STEP_G(K)       STEP(K, g, h, a, b, c, d, e, f)
+#              define  STEP_H(K)       STEP(K, h, a, b, c, d, e, f, g)
+
+               STEP_A( 0); STEP_B( 1); STEP_C( 2); STEP_D( 3);
+               STEP_E( 4); STEP_F( 5); STEP_G( 6); STEP_H( 7);
+
+               STEP_A( 8); STEP_B( 9); STEP_C(10); STEP_D(11);
+               STEP_E(12); STEP_F(13); STEP_G(14); STEP_H(15);
+
+               STEP_A(16); STEP_B(17); STEP_C(18); STEP_D(19);
+               STEP_E(20); STEP_F(21); STEP_G(22); STEP_H(23);
+
+               STEP_A(24); STEP_B(25); STEP_C(26); STEP_D(27);
+               STEP_E(28); STEP_F(29); STEP_G(30); STEP_H(31);
+
+               STEP_A(32); STEP_B(33); STEP_C(34); STEP_D(35);
+               STEP_E(36); STEP_F(37); STEP_G(38); STEP_H(39);
+
+               if (S0 > L_max) { L_max = S0; Nc = lambda;     }
+               if (S1 > L_max) { L_max = S1; Nc = lambda + 1; }
+               if (S2 > L_max) { L_max = S2; Nc = lambda + 2; }
+               if (S3 > L_max) { L_max = S3; Nc = lambda + 3; }
+               if (S4 > L_max) { L_max = S4; Nc = lambda + 4; }
+               if (S5 > L_max) { L_max = S5; Nc = lambda + 5; }
+               if (S6 > L_max) { L_max = S6; Nc = lambda + 6; }
+               if (S7 > L_max) { L_max = S7; Nc = lambda + 7; }
+               if (S8 > L_max) { L_max = S8; Nc = lambda + 8; }
+       }
+       *Nc_out = Nc;
+
+       if (L_max <= 0.)  {
+               *bc_out = 0;
+               return;
+       }
+
+       /*  Compute the power of the reconstructed short term residual
+        *  signal dp[..]
+        */
+       dp_float -= Nc;
+       L_power = 0;
+       for (k = 0; k < 40; ++k) {
+               register float f = dp_float[k];
+               L_power += f * f;
+       }
+
+       if (L_max >= L_power) {
+               *bc_out = 3;
+               return;
+       }
+
+       /*  Coding of the LTP gain
+        *  Table 4.3a must be used to obtain the level DLB[i] for the
+        *  quantization of the LTP gain b to get the coded version bc.
+        */
+       lambda = L_max / L_power * 32768.;
+       for (bc = 0; bc <= 2; ++bc) if (lambda <= gsm_DLB[bc]) break;
+       *bc_out = bc;
+}
+
+#endif /* FAST          */
+#endif /* USE_FLOAT_MUL */
+
+
+/* 4.2.12 */
+
+static void Long_term_analysis_filtering (
+       word            bc,     /*                                      IN  */
+       word            Nc,     /*                                      IN  */
+       register word   * dp,   /* previous d   [-120..-1]              IN  */
+       register word   * d,    /* d            [0..39]                 IN  */
+       register word   * dpp,  /* estimate     [0..39]                 OUT */
+       register word   * e     /* long term res. signal [0..39]        OUT */
+)
+/*
+ *  In this part, we have to decode the bc parameter to compute
+ *  the samples of the estimate dpp[0..39].  The decoding of bc needs the
+ *  use of table 4.3b.  The long term residual signal e[0..39]
+ *  is then calculated to be fed to the RPE encoding section.
+ */
+{
+       register int      k;
+
+#      undef STEP
+#      define STEP(BP)                                 \
+       for (k = 0; k <= 39; k++) {                     \
+               dpp[k]  = GSM_MULT_R( BP, dp[k - Nc]);  \
+               e[k]    = GSM_SUB( d[k], dpp[k] );      \
+       }
+
+       switch (bc) {
+       case 0: STEP(  3277 ); break;
+       case 1: STEP( 11469 ); break;
+       case 2: STEP( 21299 ); break;
+       case 3: STEP( 32767 ); break; 
+       }
+}
+
+void Gsm_Long_Term_Predictor ( /* 4x for 160 samples */
+
+       struct gsm_state        * S,
+
+       word    * d,    /* [0..39]   residual signal    IN      */
+       word    * dp,   /* [-120..-1] d'                IN      */
+
+       word    * e,    /* [0..39]                      OUT     */
+       word    * dpp,  /* [0..39]                      OUT     */
+       word    * Nc,   /* correlation lag              OUT     */
+       word    * bc    /* gain factor                  OUT     */
+)
+{
+       assert( d  ); assert( dp ); assert( e  );
+       assert( dpp); assert( Nc ); assert( bc );
+
+#if defined(FAST) && defined(USE_FLOAT_MUL)
+       if (S->fast) 
+#if   defined (LTP_CUT)
+               if (S->ltp_cut)
+                       Cut_Fast_Calculation_of_the_LTP_parameters(S,
+                               d, dp, bc, Nc);
+               else
+#endif /* LTP_CUT */
+                       Fast_Calculation_of_the_LTP_parameters(d, dp, bc, Nc );
+       else 
+#endif /* FAST & USE_FLOAT_MUL */
+#ifdef LTP_CUT
+               if (S->ltp_cut)
+                       Cut_Calculation_of_the_LTP_parameters(S, d, dp, bc, Nc);
+               else
+#endif
+                       Calculation_of_the_LTP_parameters(d, dp, bc, Nc);
+
+       Long_term_analysis_filtering( *bc, *Nc, dp, d, dpp, e );
+}
+
+/* 4.3.2 */
+void Gsm_Long_Term_Synthesis_Filtering (
+       struct gsm_state        * S,
+
+       word                    Ncr,
+       word                    bcr,
+       register word           * erp,     /* [0..39]                    IN */
+       register word           * drp      /* [-120..-1] IN, [-120..40] OUT */
+)
+/*
+ *  This procedure uses the bcr and Ncr parameter to realize the
+ *  long term synthesis filtering.  The decoding of bcr needs
+ *  table 4.3b.
+ */
+{
+       register int            k;
+       word                    brp, drpp, Nr;
+
+       /*  Check the limits of Nr.
+        */
+       Nr = Ncr < 40 || Ncr > 120 ? S->nrp : Ncr;
+       S->nrp = Nr;
+       assert(Nr >= 40 && Nr <= 120);
+
+       /*  Decoding of the LTP gain bcr
+        */
+       brp = gsm_QLB[ bcr ];
+
+       /*  Computation of the reconstructed short term residual 
+        *  signal drp[0..39]
+        */
+       assert(brp != MIN_WORD);
+
+       for (k = 0; k <= 39; k++) {
+               drpp   = GSM_MULT_R( brp, drp[ k - Nr ] );
+               drp[k] = GSM_ADD( erp[k], drpp );
+       }
+
+       /*
+        *  Update of the reconstructed short term residual signal
+        *  drp[ -1..-120 ]
+        */
+
+       for (k = 0; k <= 119; k++) drp[ -120 + k ] = drp[ -80 + k ];
+}