//autor: Damian Dybek i Karol Draszawka
//lpc.c - linear predicting coding
#include <def21161.h>

#include <signal.h>
#include <math.h>
#include <stdio.h>

#define LENGTH_OF_FRAME 160
#define NUM_OF_LPC_COEF 10

float r[NUM_OF_LPC_COEF];

void autocorrelation(float*, float*);
void levinson_durbin(float*, float*);
void lpc(float*, float*);


//wyjscie to pierwszy rzad macierzy autokorelacji sygnalu podanego na wejsciu
void autocorrelation(float* ramka, float* output)
{
	int k,n,limit;
	for(k=0; k<NUM_OF_LPC_COEF; k++)
	{
		output[k]=0;
		limit=LENGTH_OF_FRAME-k;
		for(n=0; n<limit; n++)
		{
			output[k]+=ramka[n]*ramka[n+k];
		}
		//printf("autocorr[%d]=%f\n",k,output[k]);
	}
}


//wyjscie to wspolczynniki LPC, wejscie to pierwszy rzad macierzy autokorelacji
void levinson_durbin(float* r, float* output)
{
	int m,i;
	float a[NUM_OF_LPC_COEF], prev_a[NUM_OF_LPC_COEF];
	float e = r[0];
	
	for(m=0; m<NUM_OF_LPC_COEF; m++)
	{
		a[m]=0;
		prev_a[m]=0;
	}
	
	output[0]=1;
	
	for(m=1; m<NUM_OF_LPC_COEF; m++)
	{
		output[m]=-r[m];
		for(i=1; i<m; i++)
		{
			prev_a[i]=a[i];
			output[m]-=a[i]*r[m-i];
		}
		output[m]/=e;
		a[m]=output[m];
		for(i=1; i<m; i++)
		{
			a[i]=prev_a[i]+output[m]*prev_a[m-i];
		}
		e*=1-output[m]*output[m];
		//printf("LPC coef%d=%f\n",m,output[m]);
	}
}

void lpc(float* ramka, float* wspolczynniki){		
	autocorrelation(ramka,r);
	levinson_durbin(r,wspolczynniki);	
}