Moves the split angle code to compute_theta()
[opus.git] / celt / bands.c
1 /* Copyright (c) 2007-2008 CSIRO
2    Copyright (c) 2007-2009 Xiph.Org Foundation
3    Copyright (c) 2008-2009 Gregory Maxwell
4    Written by Jean-Marc Valin and Gregory Maxwell */
5 /*
6    Redistribution and use in source and binary forms, with or without
7    modification, are permitted provided that the following conditions
8    are met:
9
10    - Redistributions of source code must retain the above copyright
11    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
12
13    - Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
14    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
15    documentation and/or other materials provided with the distribution.
16
17    THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
18    ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
19    LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR
20    A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT OWNER
21    OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL,
22    EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO,
23    PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR
24    PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF
25    LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING
26    NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS
27    SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
28 */
29
30 #ifdef HAVE_CONFIG_H
31 #include "config.h"
32 #endif
33
34 #include <math.h>
35 #include "bands.h"
36 #include "modes.h"
37 #include "vq.h"
38 #include "cwrs.h"
39 #include "stack_alloc.h"
40 #include "os_support.h"
41 #include "mathops.h"
42 #include "rate.h"
43
44 int hysteresis_decision(opus_val16 val, const opus_val16 *thresholds, const opus_val16 *hysteresis, int N, int prev)
45 {
46    int i;
47    for (i=0;i<N;i++)
48    {
49       if (val < thresholds[i])
50          break;
51    }
52    if (i>prev && val < thresholds[prev]+hysteresis[prev])
53       i=prev;
54    if (i<prev && val > thresholds[prev-1]-hysteresis[prev-1])
55       i=prev;
56    return i;
57 }
58
59 opus_uint32 celt_lcg_rand(opus_uint32 seed)
60 {
61    return 1664525 * seed + 1013904223;
62 }
63
64 /* This is a cos() approximation designed to be bit-exact on any platform. Bit exactness
65    with this approximation is important because it has an impact on the bit allocation */
66 static opus_int16 bitexact_cos(opus_int16 x)
67 {
68    opus_int32 tmp;
69    opus_int16 x2;
70    tmp = (4096+((opus_int32)(x)*(x)))>>13;
71    celt_assert(tmp<=32767);
72    x2 = tmp;
73    x2 = (32767-x2) + FRAC_MUL16(x2, (-7651 + FRAC_MUL16(x2, (8277 + FRAC_MUL16(-626, x2)))));
74    celt_assert(x2<=32766);
75    return 1+x2;
76 }
77
78 static int bitexact_log2tan(int isin,int icos)
79 {
80    int lc;
81    int ls;
82    lc=EC_ILOG(icos);
83    ls=EC_ILOG(isin);
84    icos<<=15-lc;
85    isin<<=15-ls;
86    return (ls-lc)*(1<<11)
87          +FRAC_MUL16(isin, FRAC_MUL16(isin, -2597) + 7932)
88          -FRAC_MUL16(icos, FRAC_MUL16(icos, -2597) + 7932);
89 }
90
91 #ifdef FIXED_POINT
92 /* Compute the amplitude (sqrt energy) in each of the bands */
93 void compute_band_energies(const CELTMode *m, const celt_sig *X, celt_ener *bandE, int end, int C, int M)
94 {
95    int i, c, N;
96    const opus_int16 *eBands = m->eBands;
97    N = M*m->shortMdctSize;
98    c=0; do {
99       for (i=0;i<end;i++)
100       {
101          int j;
102          opus_val32 maxval=0;
103          opus_val32 sum = 0;
104
105          j=M*eBands[i]; do {
106             maxval = MAX32(maxval, X[j+c*N]);
107             maxval = MAX32(maxval, -X[j+c*N]);
108          } while (++j<M*eBands[i+1]);
109
110          if (maxval > 0)
111          {
112             int shift = celt_ilog2(maxval)-10;
113             j=M*eBands[i]; do {
114                sum = MAC16_16(sum, EXTRACT16(VSHR32(X[j+c*N],shift)),
115                                    EXTRACT16(VSHR32(X[j+c*N],shift)));
116             } while (++j<M*eBands[i+1]);
117             /* We're adding one here to ensure the normalized band isn't larger than unity norm */
118             bandE[i+c*m->nbEBands] = EPSILON+VSHR32(EXTEND32(celt_sqrt(sum)),-shift);
119          } else {
120             bandE[i+c*m->nbEBands] = EPSILON;
121          }
122          /*printf ("%f ", bandE[i+c*m->nbEBands]);*/
123       }
124    } while (++c<C);
125    /*printf ("\n");*/
126 }
127
128 /* Normalise each band such that the energy is one. */
129 void normalise_bands(const CELTMode *m, const celt_sig * OPUS_RESTRICT freq, celt_norm * OPUS_RESTRICT X, const celt_ener *bandE, int end, int C, int M)
130 {
131    int i, c, N;
132    const opus_int16 *eBands = m->eBands;
133    N = M*m->shortMdctSize;
134    c=0; do {
135       i=0; do {
136          opus_val16 g;
137          int j,shift;
138          opus_val16 E;
139          shift = celt_zlog2(bandE[i+c*m->nbEBands])-13;
140          E = VSHR32(bandE[i+c*m->nbEBands], shift);
141          g = EXTRACT16(celt_rcp(SHL32(E,3)));
142          j=M*eBands[i]; do {
143             X[j+c*N] = MULT16_16_Q15(VSHR32(freq[j+c*N],shift-1),g);
144          } while (++j<M*eBands[i+1]);
145       } while (++i<end);
146    } while (++c<C);
147 }
148
149 #else /* FIXED_POINT */
150 /* Compute the amplitude (sqrt energy) in each of the bands */
151 void compute_band_energies(const CELTMode *m, const celt_sig *X, celt_ener *bandE, int end, int C, int M)
152 {
153    int i, c, N;
154    const opus_int16 *eBands = m->eBands;
155    N = M*m->shortMdctSize;
156    c=0; do {
157       for (i=0;i<end;i++)
158       {
159          int j;
160          opus_val32 sum = 1e-27f;
161          for (j=M*eBands[i];j<M*eBands[i+1];j++)
162             sum += X[j+c*N]*X[j+c*N];
163          bandE[i+c*m->nbEBands] = celt_sqrt(sum);
164          /*printf ("%f ", bandE[i+c*m->nbEBands]);*/
165       }
166    } while (++c<C);
167    /*printf ("\n");*/
168 }
169
170 /* Normalise each band such that the energy is one. */
171 void normalise_bands(const CELTMode *m, const celt_sig * OPUS_RESTRICT freq, celt_norm * OPUS_RESTRICT X, const celt_ener *bandE, int end, int C, int M)
172 {
173    int i, c, N;
174    const opus_int16 *eBands = m->eBands;
175    N = M*m->shortMdctSize;
176    c=0; do {
177       for (i=0;i<end;i++)
178       {
179          int j;
180          opus_val16 g = 1.f/(1e-27f+bandE[i+c*m->nbEBands]);
181          for (j=M*eBands[i];j<M*eBands[i+1];j++)
182             X[j+c*N] = freq[j+c*N]*g;
183       }
184    } while (++c<C);
185 }
186
187 #endif /* FIXED_POINT */
188
189 /* De-normalise the energy to produce the synthesis from the unit-energy bands */
190 void denormalise_bands(const CELTMode *m, const celt_norm * OPUS_RESTRICT X,
191       celt_sig * OPUS_RESTRICT freq, const celt_ener *bandE, int start, int end, int C, int M)
192 {
193    int i, c, N;
194    const opus_int16 *eBands = m->eBands;
195    N = M*m->shortMdctSize;
196    celt_assert2(C<=2, "denormalise_bands() not implemented for >2 channels");
197    c=0; do {
198       celt_sig * OPUS_RESTRICT f;
199       const celt_norm * OPUS_RESTRICT x;
200       f = freq+c*N;
201       x = X+c*N+M*eBands[start];
202       for (i=0;i<M*eBands[start];i++)
203          *f++ = 0;
204       for (i=start;i<end;i++)
205       {
206          int j, band_end;
207          opus_val32 g = SHR32(bandE[i+c*m->nbEBands],1);
208          j=M*eBands[i];
209          band_end = M*eBands[i+1];
210          do {
211             *f++ = SHL32(MULT16_32_Q15(*x, g),2);
212             x++;
213          } while (++j<band_end);
214       }
215       celt_assert(start <= end);
216       for (i=M*eBands[end];i<N;i++)
217          *f++ = 0;
218    } while (++c<C);
219 }
220
221 /* This prevents energy collapse for transients with multiple short MDCTs */
222 void anti_collapse(const CELTMode *m, celt_norm *X_, unsigned char *collapse_masks, int LM, int C, int size,
223       int start, int end, opus_val16 *logE, opus_val16 *prev1logE,
224       opus_val16 *prev2logE, int *pulses, opus_uint32 seed)
225 {
226    int c, i, j, k;
227    for (i=start;i<end;i++)
228    {
229       int N0;
230       opus_val16 thresh, sqrt_1;
231       int depth;
232 #ifdef FIXED_POINT
233       int shift;
234       opus_val32 thresh32;
235 #endif
236
237       N0 = m->eBands[i+1]-m->eBands[i];
238       /* depth in 1/8 bits */
239       depth = (1+pulses[i])/((m->eBands[i+1]-m->eBands[i])<<LM);
240
241 #ifdef FIXED_POINT
242       thresh32 = SHR32(celt_exp2(-SHL16(depth, 10-BITRES)),1);
243       thresh = MULT16_32_Q15(QCONST16(0.5f, 15), MIN32(32767,thresh32));
244       {
245          opus_val32 t;
246          t = N0<<LM;
247          shift = celt_ilog2(t)>>1;
248          t = SHL32(t, (7-shift)<<1);
249          sqrt_1 = celt_rsqrt_norm(t);
250       }
251 #else
252       thresh = .5f*celt_exp2(-.125f*depth);
253       sqrt_1 = celt_rsqrt(N0<<LM);
254 #endif
255
256       c=0; do
257       {
258          celt_norm *X;
259          opus_val16 prev1;
260          opus_val16 prev2;
261          opus_val32 Ediff;
262          opus_val16 r;
263          int renormalize=0;
264          prev1 = prev1logE[c*m->nbEBands+i];
265          prev2 = prev2logE[c*m->nbEBands+i];
266          if (C==1)
267          {
268             prev1 = MAX16(prev1,prev1logE[m->nbEBands+i]);
269             prev2 = MAX16(prev2,prev2logE[m->nbEBands+i]);
270          }
271          Ediff = EXTEND32(logE[c*m->nbEBands+i])-EXTEND32(MIN16(prev1,prev2));
272          Ediff = MAX32(0, Ediff);
273
274 #ifdef FIXED_POINT
275          if (Ediff < 16384)
276          {
277             opus_val32 r32 = SHR32(celt_exp2(-EXTRACT16(Ediff)),1);
278             r = 2*MIN16(16383,r32);
279          } else {
280             r = 0;
281          }
282          if (LM==3)
283             r = MULT16_16_Q14(23170, MIN32(23169, r));
284          r = SHR16(MIN16(thresh, r),1);
285          r = SHR32(MULT16_16_Q15(sqrt_1, r),shift);
286 #else
287          /* r needs to be multiplied by 2 or 2*sqrt(2) depending on LM because
288             short blocks don't have the same energy as long */
289          r = 2.f*celt_exp2(-Ediff);
290          if (LM==3)
291             r *= 1.41421356f;
292          r = MIN16(thresh, r);
293          r = r*sqrt_1;
294 #endif
295          X = X_+c*size+(m->eBands[i]<<LM);
296          for (k=0;k<1<<LM;k++)
297          {
298             /* Detect collapse */
299             if (!(collapse_masks[i*C+c]&1<<k))
300             {
301                /* Fill with noise */
302                for (j=0;j<N0;j++)
303                {
304                   seed = celt_lcg_rand(seed);
305                   X[(j<<LM)+k] = (seed&0x8000 ? r : -r);
306                }
307                renormalize = 1;
308             }
309          }
310          /* We just added some energy, so we need to renormalise */
311          if (renormalize)
312             renormalise_vector(X, N0<<LM, Q15ONE);
313       } while (++c<C);
314    }
315 }
316
317 static void intensity_stereo(const CELTMode *m, celt_norm *X, celt_norm *Y, const celt_ener *bandE, int bandID, int N)
318 {
319    int i = bandID;
320    int j;
321    opus_val16 a1, a2;
322    opus_val16 left, right;
323    opus_val16 norm;
324 #ifdef FIXED_POINT
325    int shift = celt_zlog2(MAX32(bandE[i], bandE[i+m->nbEBands]))-13;
326 #endif
327    left = VSHR32(bandE[i],shift);
328    right = VSHR32(bandE[i+m->nbEBands],shift);
329    norm = EPSILON + celt_sqrt(EPSILON+MULT16_16(left,left)+MULT16_16(right,right));
330    a1 = DIV32_16(SHL32(EXTEND32(left),14),norm);
331    a2 = DIV32_16(SHL32(EXTEND32(right),14),norm);
332    for (j=0;j<N;j++)
333    {
334       celt_norm r, l;
335       l = X[j];
336       r = Y[j];
337       X[j] = MULT16_16_Q14(a1,l) + MULT16_16_Q14(a2,r);
338       /* Side is not encoded, no need to calculate */
339    }
340 }
341
342 static void stereo_split(celt_norm *X, celt_norm *Y, int N)
343 {
344    int j;
345    for (j=0;j<N;j++)
346    {
347       celt_norm r, l;
348       l = MULT16_16_Q15(QCONST16(.70710678f,15), X[j]);
349       r = MULT16_16_Q15(QCONST16(.70710678f,15), Y[j]);
350       X[j] = l+r;
351       Y[j] = r-l;
352    }
353 }
354
355 static void stereo_merge(celt_norm *X, celt_norm *Y, opus_val16 mid, int N)
356 {
357    int j;
358    opus_val32 xp=0, side=0;
359    opus_val32 El, Er;
360    opus_val16 mid2;
361 #ifdef FIXED_POINT
362    int kl, kr;
363 #endif
364    opus_val32 t, lgain, rgain;
365
366    /* Compute the norm of X+Y and X-Y as |X|^2 + |Y|^2 +/- sum(xy) */
367    for (j=0;j<N;j++)
368    {
369       xp = MAC16_16(xp, X[j], Y[j]);
370       side = MAC16_16(side, Y[j], Y[j]);
371    }
372    /* Compensating for the mid normalization */
373    xp = MULT16_32_Q15(mid, xp);
374    /* mid and side are in Q15, not Q14 like X and Y */
375    mid2 = SHR32(mid, 1);
376    El = MULT16_16(mid2, mid2) + side - 2*xp;
377    Er = MULT16_16(mid2, mid2) + side + 2*xp;
378    if (Er < QCONST32(6e-4f, 28) || El < QCONST32(6e-4f, 28))
379    {
380       for (j=0;j<N;j++)
381          Y[j] = X[j];
382       return;
383    }
384
385 #ifdef FIXED_POINT
386    kl = celt_ilog2(El)>>1;
387    kr = celt_ilog2(Er)>>1;
388 #endif
389    t = VSHR32(El, (kl-7)<<1);
390    lgain = celt_rsqrt_norm(t);
391    t = VSHR32(Er, (kr-7)<<1);
392    rgain = celt_rsqrt_norm(t);
393
394 #ifdef FIXED_POINT
395    if (kl < 7)
396       kl = 7;
397    if (kr < 7)
398       kr = 7;
399 #endif
400
401    for (j=0;j<N;j++)
402    {
403       celt_norm r, l;
404       /* Apply mid scaling (side is already scaled) */
405       l = MULT16_16_Q15(mid, X[j]);
406       r = Y[j];
407       X[j] = EXTRACT16(PSHR32(MULT16_16(lgain, SUB16(l,r)), kl+1));
408       Y[j] = EXTRACT16(PSHR32(MULT16_16(rgain, ADD16(l,r)), kr+1));
409    }
410 }
411
412 /* Decide whether we should spread the pulses in the current frame */
413 int spreading_decision(const CELTMode *m, celt_norm *X, int *average,
414       int last_decision, int *hf_average, int *tapset_decision, int update_hf,
415       int end, int C, int M)
416 {
417    int i, c, N0;
418    int sum = 0, nbBands=0;
419    const opus_int16 * OPUS_RESTRICT eBands = m->eBands;
420    int decision;
421    int hf_sum=0;
422
423    celt_assert(end>0);
424
425    N0 = M*m->shortMdctSize;
426
427    if (M*(eBands[end]-eBands[end-1]) <= 8)
428       return SPREAD_NONE;
429    c=0; do {
430       for (i=0;i<end;i++)
431       {
432          int j, N, tmp=0;
433          int tcount[3] = {0,0,0};
434          celt_norm * OPUS_RESTRICT x = X+M*eBands[i]+c*N0;
435          N = M*(eBands[i+1]-eBands[i]);
436          if (N<=8)
437             continue;
438          /* Compute rough CDF of |x[j]| */
439          for (j=0;j<N;j++)
440          {
441             opus_val32 x2N; /* Q13 */
442
443             x2N = MULT16_16(MULT16_16_Q15(x[j], x[j]), N);
444             if (x2N < QCONST16(0.25f,13))
445                tcount[0]++;
446             if (x2N < QCONST16(0.0625f,13))
447                tcount[1]++;
448             if (x2N < QCONST16(0.015625f,13))
449                tcount[2]++;
450          }
451
452          /* Only include four last bands (8 kHz and up) */
453          if (i>m->nbEBands-4)
454             hf_sum += 32*(tcount[1]+tcount[0])/N;
455          tmp = (2*tcount[2] >= N) + (2*tcount[1] >= N) + (2*tcount[0] >= N);
456          sum += tmp*256;
457          nbBands++;
458       }
459    } while (++c<C);
460
461    if (update_hf)
462    {
463       if (hf_sum)
464          hf_sum /= C*(4-m->nbEBands+end);
465       *hf_average = (*hf_average+hf_sum)>>1;
466       hf_sum = *hf_average;
467       if (*tapset_decision==2)
468          hf_sum += 4;
469       else if (*tapset_decision==0)
470          hf_sum -= 4;
471       if (hf_sum > 22)
472          *tapset_decision=2;
473       else if (hf_sum > 18)
474          *tapset_decision=1;
475       else
476          *tapset_decision=0;
477    }
478    /*printf("%d %d %d\n", hf_sum, *hf_average, *tapset_decision);*/
479    celt_assert(nbBands>0); /*M*(eBands[end]-eBands[end-1]) <= 8 assures this*/
480    sum /= nbBands;
481    /* Recursive averaging */
482    sum = (sum+*average)>>1;
483    *average = sum;
484    /* Hysteresis */
485    sum = (3*sum + (((3-last_decision)<<7) + 64) + 2)>>2;
486    if (sum < 80)
487    {
488       decision = SPREAD_AGGRESSIVE;
489    } else if (sum < 256)
490    {
491       decision = SPREAD_NORMAL;
492    } else if (sum < 384)
493    {
494       decision = SPREAD_LIGHT;
495    } else {
496       decision = SPREAD_NONE;
497    }
498 #ifdef FUZZING
499    decision = rand()&0x3;
500    *tapset_decision=rand()%3;
501 #endif
502    return decision;
503 }
504
505 #ifdef MEASURE_NORM_MSE
506
507 float MSE[30] = {0};
508 int nbMSEBands = 0;
509 int MSECount[30] = {0};
510
511 void dump_norm_mse(void)
512 {
513    int i;
514    for (i=0;i<nbMSEBands;i++)
515    {
516       printf ("%g ", MSE[i]/MSECount[i]);
517    }
518    printf ("\n");
519 }
520
521 void measure_norm_mse(const CELTMode *m, float *X, float *X0, float *bandE, float *bandE0, int M, int N, int C)
522 {
523    static int init = 0;
524    int i;
525    if (!init)
526    {
527       atexit(dump_norm_mse);
528       init = 1;
529    }
530    for (i=0;i<m->nbEBands;i++)
531    {
532       int j;
533       int c;
534       float g;
535       if (bandE0[i]<10 || (C==2 && bandE0[i+m->nbEBands]<1))
536          continue;
537       c=0; do {
538          g = bandE[i+c*m->nbEBands]/(1e-15+bandE0[i+c*m->nbEBands]);
539          for (j=M*m->eBands[i];j<M*m->eBands[i+1];j++)
540             MSE[i] += (g*X[j+c*N]-X0[j+c*N])*(g*X[j+c*N]-X0[j+c*N]);
541       } while (++c<C);
542       MSECount[i]+=C;
543    }
544    nbMSEBands = m->nbEBands;
545 }
546
547 #endif
548
549 /* Indexing table for converting from natural Hadamard to ordery Hadamard
550    This is essentially a bit-reversed Gray, on top of which we've added
551    an inversion of the order because we want the DC at the end rather than
552    the beginning. The lines are for N=2, 4, 8, 16 */
553 static const int ordery_table[] = {
554        1,  0,
555        3,  0,  2,  1,
556        7,  0,  4,  3,  6,  1,  5,  2,
557       15,  0,  8,  7, 12,  3, 11,  4, 14,  1,  9,  6, 13,  2, 10,  5,
558 };
559
560 static void deinterleave_hadamard(celt_norm *X, int N0, int stride, int hadamard)
561 {
562    int i,j;
563    VARDECL(celt_norm, tmp);
564    int N;
565    SAVE_STACK;
566    N = N0*stride;
567    ALLOC(tmp, N, celt_norm);
568    celt_assert(stride>0);
569    if (hadamard)
570    {
571       const int *ordery = ordery_table+stride-2;
572       for (i=0;i<stride;i++)
573       {
574          for (j=0;j<N0;j++)
575             tmp[ordery[i]*N0+j] = X[j*stride+i];
576       }
577    } else {
578       for (i=0;i<stride;i++)
579          for (j=0;j<N0;j++)
580             tmp[i*N0+j] = X[j*stride+i];
581    }
582    for (j=0;j<N;j++)
583       X[j] = tmp[j];
584    RESTORE_STACK;
585 }
586
587 static void interleave_hadamard(celt_norm *X, int N0, int stride, int hadamard)
588 {
589    int i,j;
590    VARDECL(celt_norm, tmp);
591    int N;
592    SAVE_STACK;
593    N = N0*stride;
594    ALLOC(tmp, N, celt_norm);
595    if (hadamard)
596    {
597       const int *ordery = ordery_table+stride-2;
598       for (i=0;i<stride;i++)
599          for (j=0;j<N0;j++)
600             tmp[j*stride+i] = X[ordery[i]*N0+j];
601    } else {
602       for (i=0;i<stride;i++)
603          for (j=0;j<N0;j++)
604             tmp[j*stride+i] = X[i*N0+j];
605    }
606    for (j=0;j<N;j++)
607       X[j] = tmp[j];
608    RESTORE_STACK;
609 }
610
611 void haar1(celt_norm *X, int N0, int stride)
612 {
613    int i, j;
614    N0 >>= 1;
615    for (i=0;i<stride;i++)
616       for (j=0;j<N0;j++)
617       {
618          celt_norm tmp1, tmp2;
619          tmp1 = MULT16_16_Q15(QCONST16(.70710678f,15), X[stride*2*j+i]);
620          tmp2 = MULT16_16_Q15(QCONST16(.70710678f,15), X[stride*(2*j+1)+i]);
621          X[stride*2*j+i] = tmp1 + tmp2;
622          X[stride*(2*j+1)+i] = tmp1 - tmp2;
623       }
624 }
625
626 static int compute_qn(int N, int b, int offset, int pulse_cap, int stereo)
627 {
628    static const opus_int16 exp2_table8[8] =
629       {16384, 17866, 19483, 21247, 23170, 25267, 27554, 30048};
630    int qn, qb;
631    int N2 = 2*N-1;
632    if (stereo && N==2)
633       N2--;
634    /* The upper limit ensures that in a stereo split with itheta==16384, we'll
635        always have enough bits left over to code at least one pulse in the
636        side; otherwise it would collapse, since it doesn't get folded. */
637    qb = IMIN(b-pulse_cap-(4<<BITRES), (b+N2*offset)/N2);
638
639    qb = IMIN(8<<BITRES, qb);
640
641    if (qb<(1<<BITRES>>1)) {
642       qn = 1;
643    } else {
644       qn = exp2_table8[qb&0x7]>>(14-(qb>>BITRES));
645       qn = (qn+1)>>1<<1;
646    }
647    celt_assert(qn <= 256);
648    return qn;
649 }
650
651 struct split_ctx {
652    int inv;
653    int imid;
654    int iside;
655    int delta;
656    int itheta;
657    int qalloc;
658 };
659
660 static void compute_theta(struct split_ctx *ctx, int encode, const CELTMode *m,
661       int i, celt_norm *X, celt_norm *Y, int N, int *b, int B, int B0,
662       int intensity, ec_ctx *ec, opus_int32 *remaining_bits, int LM,
663       const celt_ener *bandE, int stereo, int *fill)
664 {
665    int qn;
666    int itheta=0;
667    int delta;
668    int imid, iside;
669    int qalloc;
670    int pulse_cap;
671    int offset;
672    opus_int32 tell;
673    int inv=0;
674
675    /* Decide on the resolution to give to the split parameter theta */
676    pulse_cap = m->logN[i]+LM*(1<<BITRES);
677    offset = (pulse_cap>>1) - (stereo&&N==2 ? QTHETA_OFFSET_TWOPHASE : QTHETA_OFFSET);
678    qn = compute_qn(N, *b, offset, pulse_cap, stereo);
679    if (stereo && i>=intensity)
680       qn = 1;
681    if (encode)
682    {
683       /* theta is the atan() of the ratio between the (normalized)
684          side and mid. With just that parameter, we can re-scale both
685          mid and side because we know that 1) they have unit norm and
686          2) they are orthogonal. */
687       itheta = stereo_itheta(X, Y, stereo, N);
688    }
689    tell = ec_tell_frac(ec);
690    if (qn!=1)
691    {
692       if (encode)
693          itheta = (itheta*qn+8192)>>14;
694
695       /* Entropy coding of the angle. We use a uniform pdf for the
696          time split, a step for stereo, and a triangular one for the rest. */
697       if (stereo && N>2)
698       {
699          int p0 = 3;
700          int x = itheta;
701          int x0 = qn/2;
702          int ft = p0*(x0+1) + x0;
703          /* Use a probability of p0 up to itheta=8192 and then use 1 after */
704          if (encode)
705          {
706             ec_encode(ec,x<=x0?p0*x:(x-1-x0)+(x0+1)*p0,x<=x0?p0*(x+1):(x-x0)+(x0+1)*p0,ft);
707          } else {
708             int fs;
709             fs=ec_decode(ec,ft);
710             if (fs<(x0+1)*p0)
711                x=fs/p0;
712             else
713                x=x0+1+(fs-(x0+1)*p0);
714             ec_dec_update(ec,x<=x0?p0*x:(x-1-x0)+(x0+1)*p0,x<=x0?p0*(x+1):(x-x0)+(x0+1)*p0,ft);
715             itheta = x;
716          }
717       } else if (B0>1 || stereo) {
718          /* Uniform pdf */
719          if (encode)
720             ec_enc_uint(ec, itheta, qn+1);
721          else
722             itheta = ec_dec_uint(ec, qn+1);
723       } else {
724          int fs=1, ft;
725          ft = ((qn>>1)+1)*((qn>>1)+1);
726          if (encode)
727          {
728             int fl;
729
730             fs = itheta <= (qn>>1) ? itheta + 1 : qn + 1 - itheta;
731             fl = itheta <= (qn>>1) ? itheta*(itheta + 1)>>1 :
732              ft - ((qn + 1 - itheta)*(qn + 2 - itheta)>>1);
733
734             ec_encode(ec, fl, fl+fs, ft);
735          } else {
736             /* Triangular pdf */
737             int fl=0;
738             int fm;
739             fm = ec_decode(ec, ft);
740
741             if (fm < ((qn>>1)*((qn>>1) + 1)>>1))
742             {
743                itheta = (isqrt32(8*(opus_uint32)fm + 1) - 1)>>1;
744                fs = itheta + 1;
745                fl = itheta*(itheta + 1)>>1;
746             }
747             else
748             {
749                itheta = (2*(qn + 1)
750                 - isqrt32(8*(opus_uint32)(ft - fm - 1) + 1))>>1;
751                fs = qn + 1 - itheta;
752                fl = ft - ((qn + 1 - itheta)*(qn + 2 - itheta)>>1);
753             }
754
755             ec_dec_update(ec, fl, fl+fs, ft);
756          }
757       }
758       itheta = (opus_int32)itheta*16384/qn;
759       if (encode && stereo)
760       {
761          if (itheta==0)
762             intensity_stereo(m, X, Y, bandE, i, N);
763          else
764             stereo_split(X, Y, N);
765       }
766       /* NOTE: Renormalising X and Y *may* help fixed-point a bit at very high rate.
767                Let's do that at higher complexity */
768    } else if (stereo) {
769       if (encode)
770       {
771          inv = itheta > 8192;
772          if (inv)
773          {
774             int j;
775             for (j=0;j<N;j++)
776                Y[j] = -Y[j];
777          }
778          intensity_stereo(m, X, Y, bandE, i, N);
779       }
780       if (*b>2<<BITRES && *remaining_bits > 2<<BITRES)
781       {
782          if (encode)
783             ec_enc_bit_logp(ec, inv, 2);
784          else
785             inv = ec_dec_bit_logp(ec, 2);
786       } else
787          inv = 0;
788       itheta = 0;
789    }
790    qalloc = ec_tell_frac(ec) - tell;
791    *b -= qalloc;
792
793    if (itheta == 0)
794    {
795       imid = 32767;
796       iside = 0;
797       *fill &= (1<<B)-1;
798       delta = -16384;
799    } else if (itheta == 16384)
800    {
801       imid = 0;
802       iside = 32767;
803       *fill &= ((1<<B)-1)<<B;
804       delta = 16384;
805    } else {
806       imid = bitexact_cos((opus_int16)itheta);
807       iside = bitexact_cos((opus_int16)(16384-itheta));
808       /* This is the mid vs side allocation that minimizes squared error
809          in that band. */
810       delta = FRAC_MUL16((N-1)<<7,bitexact_log2tan(iside,imid));
811    }
812
813    ctx->inv = inv;
814    ctx->imid = imid;
815    ctx->iside = iside;
816    ctx->delta = delta;
817    ctx->itheta = itheta;
818    ctx->qalloc = qalloc;
819 }
820 static unsigned quant_band_n1(int encode, celt_norm *X, celt_norm *Y, int b,
821       opus_int32 *remaining_bits, ec_ctx *ec, celt_norm *lowband_out)
822 {
823 #ifdef RESYNTH
824    int resynth = 1;
825 #else
826    int resynth = !encode;
827 #endif
828    int c;
829    int stereo;
830    celt_norm *x = X;
831    stereo = Y != NULL;
832    c=0; do {
833       int sign=0;
834       if (*remaining_bits>=1<<BITRES)
835       {
836          if (encode)
837          {
838             sign = x[0]<0;
839             ec_enc_bits(ec, sign, 1);
840          } else {
841             sign = ec_dec_bits(ec, 1);
842          }
843          *remaining_bits -= 1<<BITRES;
844          b-=1<<BITRES;
845       }
846       if (resynth)
847          x[0] = sign ? -NORM_SCALING : NORM_SCALING;
848       x = Y;
849    } while (++c<1+stereo);
850    if (lowband_out)
851       lowband_out[0] = SHR16(X[0],4);
852    return 1;
853 }
854
855 /* This function is responsible for encoding and decoding a band for both
856    the mono and stereo case. Even in the mono case, it can split the band
857    in two and transmit the energy difference with the two half-bands. It
858    can be called recursively so bands can end up being split in 8 parts. */
859 static unsigned quant_band(int encode, const CELTMode *m, int i, celt_norm *X, celt_norm *Y,
860       int N, int b, int spread, int B, int intensity, int tf_change, celt_norm *lowband, ec_ctx *ec,
861       opus_int32 *remaining_bits, int LM, celt_norm *lowband_out, const celt_ener *bandE, int level,
862       opus_uint32 *seed, opus_val16 gain, celt_norm *lowband_scratch, int fill)
863 {
864    const unsigned char *cache;
865    int q;
866    int curr_bits;
867    int stereo, split;
868    int imid=0, iside=0;
869    int N0=N;
870    int N_B=N;
871    int N_B0;
872    int B0=B;
873    int time_divide=0;
874    int recombine=0;
875    int inv = 0;
876    opus_val16 mid=0, side=0;
877    int longBlocks;
878    unsigned cm=0;
879 #ifdef RESYNTH
880    int resynth = 1;
881 #else
882    int resynth = !encode;
883 #endif
884
885    longBlocks = B0==1;
886
887    N_B /= B;
888    N_B0 = N_B;
889
890    split = stereo = Y != NULL;
891
892    /* Special case for one sample */
893    if (N==1)
894    {
895       return quant_band_n1(encode, X, Y, b, remaining_bits, ec, lowband_out);
896    }
897
898    if (!stereo && level == 0)
899    {
900       int k;
901       if (tf_change>0)
902          recombine = tf_change;
903       /* Band recombining to increase frequency resolution */
904
905       if (lowband_scratch && lowband && (recombine || ((N_B&1) == 0 && tf_change<0) || B0>1))
906       {
907          int j;
908          for (j=0;j<N;j++)
909             lowband_scratch[j] = lowband[j];
910          lowband = lowband_scratch;
911       }
912
913       for (k=0;k<recombine;k++)
914       {
915          static const unsigned char bit_interleave_table[16]={
916            0,1,1,1,2,3,3,3,2,3,3,3,2,3,3,3
917          };
918          if (encode)
919             haar1(X, N>>k, 1<<k);
920          if (lowband)
921             haar1(lowband, N>>k, 1<<k);
922          fill = bit_interleave_table[fill&0xF]|bit_interleave_table[fill>>4]<<2;
923       }
924       B>>=recombine;
925       N_B<<=recombine;
926
927       /* Increasing the time resolution */
928       while ((N_B&1) == 0 && tf_change<0)
929       {
930          if (encode)
931             haar1(X, N_B, B);
932          if (lowband)
933             haar1(lowband, N_B, B);
934          fill |= fill<<B;
935          B <<= 1;
936          N_B >>= 1;
937          time_divide++;
938          tf_change++;
939       }
940       B0=B;
941       N_B0 = N_B;
942
943       /* Reorganize the samples in time order instead of frequency order */
944       if (B0>1)
945       {
946          if (encode)
947             deinterleave_hadamard(X, N_B>>recombine, B0<<recombine, longBlocks);
948          if (lowband)
949             deinterleave_hadamard(lowband, N_B>>recombine, B0<<recombine, longBlocks);
950       }
951    }
952
953    /* If we need 1.5 more bit than we can produce, split the band in two. */
954    cache = m->cache.bits + m->cache.index[(LM+1)*m->nbEBands+i];
955    if (!stereo && LM != -1 && b > cache[cache[0]]+12 && N>2)
956    {
957       N >>= 1;
958       Y = X+N;
959       split = 1;
960       LM -= 1;
961       if (B==1)
962          fill = (fill&1)|(fill<<1);
963       B = (B+1)>>1;
964    }
965
966    if (split)
967    {
968       int mbits, sbits, delta;
969       int itheta;
970       int qalloc;
971       struct split_ctx ctx;
972       int orig_fill;
973
974       orig_fill = fill;
975
976       compute_theta(&ctx, encode, m, i, X, Y, N, &b, B, B0, intensity, ec,
977             remaining_bits, LM, bandE, stereo, &fill);
978       inv = ctx.inv;
979       imid = ctx.imid;
980       iside = ctx.iside;
981       delta = ctx.delta;
982       itheta = ctx.itheta;
983       qalloc = ctx.qalloc;
984 #ifdef FIXED_POINT
985       mid = imid;
986       side = iside;
987 #else
988       mid = (1.f/32768)*imid;
989       side = (1.f/32768)*iside;
990 #endif
991
992       /* This is a special case for N=2 that only works for stereo and takes
993          advantage of the fact that mid and side are orthogonal to encode
994          the side with just one bit. */
995       if (N==2 && stereo)
996       {
997          int c;
998          int sign=0;
999          celt_norm *x2, *y2;
1000          mbits = b;
1001          sbits = 0;
1002          /* Only need one bit for the side */
1003          if (itheta != 0 && itheta != 16384)
1004             sbits = 1<<BITRES;
1005          mbits -= sbits;
1006          c = itheta > 8192;
1007          *remaining_bits -= qalloc+sbits;
1008
1009          x2 = c ? Y : X;
1010          y2 = c ? X : Y;
1011          if (sbits)
1012          {
1013             if (encode)
1014             {
1015                /* Here we only need to encode a sign for the side */
1016                sign = x2[0]*y2[1] - x2[1]*y2[0] < 0;
1017                ec_enc_bits(ec, sign, 1);
1018             } else {
1019                sign = ec_dec_bits(ec, 1);
1020             }
1021          }
1022          sign = 1-2*sign;
1023          /* We use orig_fill here because we want to fold the side, but if
1024              itheta==16384, we'll have cleared the low bits of fill. */
1025          cm = quant_band(encode, m, i, x2, NULL, N, mbits, spread, B, intensity, tf_change, lowband, ec, remaining_bits, LM, lowband_out, NULL, level, seed, gain, lowband_scratch, orig_fill);
1026          /* We don't split N=2 bands, so cm is either 1 or 0 (for a fold-collapse),
1027              and there's no need to worry about mixing with the other channel. */
1028          y2[0] = -sign*x2[1];
1029          y2[1] = sign*x2[0];
1030          if (resynth)
1031          {
1032             celt_norm tmp;
1033             X[0] = MULT16_16_Q15(mid, X[0]);
1034             X[1] = MULT16_16_Q15(mid, X[1]);
1035             Y[0] = MULT16_16_Q15(side, Y[0]);
1036             Y[1] = MULT16_16_Q15(side, Y[1]);
1037             tmp = X[0];
1038             X[0] = SUB16(tmp,Y[0]);
1039             Y[0] = ADD16(tmp,Y[0]);
1040             tmp = X[1];
1041             X[1] = SUB16(tmp,Y[1]);
1042             Y[1] = ADD16(tmp,Y[1]);
1043          }
1044       } else {
1045          /* "Normal" split code */
1046          celt_norm *next_lowband2=NULL;
1047          celt_norm *next_lowband_out1=NULL;
1048          int next_level=0;
1049          opus_int32 rebalance;
1050
1051          /* Give more bits to low-energy MDCTs than they would otherwise deserve */
1052          if (B0>1 && !stereo && (itheta&0x3fff))
1053          {
1054             if (itheta > 8192)
1055                /* Rough approximation for pre-echo masking */
1056                delta -= delta>>(4-LM);
1057             else
1058                /* Corresponds to a forward-masking slope of 1.5 dB per 10 ms */
1059                delta = IMIN(0, delta + (N<<BITRES>>(5-LM)));
1060          }
1061          mbits = IMAX(0, IMIN(b, (b-delta)/2));
1062          sbits = b-mbits;
1063          *remaining_bits -= qalloc;
1064
1065          if (lowband && !stereo)
1066             next_lowband2 = lowband+N; /* >32-bit split case */
1067
1068          /* Only stereo needs to pass on lowband_out. Otherwise, it's
1069             handled at the end */
1070          if (stereo)
1071             next_lowband_out1 = lowband_out;
1072          else
1073             next_level = level+1;
1074
1075          rebalance = *remaining_bits;
1076          if (mbits >= sbits)
1077          {
1078             /* In stereo mode, we do not apply a scaling to the mid because we need the normalized
1079                mid for folding later */
1080             cm = quant_band(encode, m, i, X, NULL, N, mbits, spread, B, intensity, tf_change,
1081                   lowband, ec, remaining_bits, LM, next_lowband_out1,
1082                   NULL, next_level, seed, stereo ? Q15ONE : MULT16_16_P15(gain,mid), lowband_scratch, fill);
1083             rebalance = mbits - (rebalance-*remaining_bits);
1084             if (rebalance > 3<<BITRES && itheta!=0)
1085                sbits += rebalance - (3<<BITRES);
1086
1087             /* For a stereo split, the high bits of fill are always zero, so no
1088                folding will be done to the side. */
1089             cm |= quant_band(encode, m, i, Y, NULL, N, sbits, spread, B, intensity, tf_change,
1090                   next_lowband2, ec, remaining_bits, LM, NULL,
1091                   NULL, next_level, seed, MULT16_16_P15(gain,side), NULL, fill>>B)<<((B0>>1)&(stereo-1));
1092          } else {
1093             /* For a stereo split, the high bits of fill are always zero, so no
1094                folding will be done to the side. */
1095             cm = quant_band(encode, m, i, Y, NULL, N, sbits, spread, B, intensity, tf_change,
1096                   next_lowband2, ec, remaining_bits, LM, NULL,
1097                   NULL, next_level, seed, MULT16_16_P15(gain,side), NULL, fill>>B)<<((B0>>1)&(stereo-1));
1098             rebalance = sbits - (rebalance-*remaining_bits);
1099             if (rebalance > 3<<BITRES && itheta!=16384)
1100                mbits += rebalance - (3<<BITRES);
1101             /* In stereo mode, we do not apply a scaling to the mid because we need the normalized
1102                mid for folding later */
1103             cm |= quant_band(encode, m, i, X, NULL, N, mbits, spread, B, intensity, tf_change,
1104                   lowband, ec, remaining_bits, LM, next_lowband_out1,
1105                   NULL, next_level, seed, stereo ? Q15ONE : MULT16_16_P15(gain,mid), lowband_scratch, fill);
1106          }
1107       }
1108
1109    } else {
1110       /* This is the basic no-split case */
1111       q = bits2pulses(m, i, LM, b);
1112       curr_bits = pulses2bits(m, i, LM, q);
1113       *remaining_bits -= curr_bits;
1114
1115       /* Ensures we can never bust the budget */
1116       while (*remaining_bits < 0 && q > 0)
1117       {
1118          *remaining_bits += curr_bits;
1119          q--;
1120          curr_bits = pulses2bits(m, i, LM, q);
1121          *remaining_bits -= curr_bits;
1122       }
1123
1124       if (q!=0)
1125       {
1126          int K = get_pulses(q);
1127
1128          /* Finally do the actual quantization */
1129          if (encode)
1130          {
1131             cm = alg_quant(X, N, K, spread, B, ec
1132 #ifdef RESYNTH
1133                  , gain
1134 #endif
1135                  );
1136          } else {
1137             cm = alg_unquant(X, N, K, spread, B, ec, gain);
1138          }
1139       } else {
1140          /* If there's no pulse, fill the band anyway */
1141          int j;
1142          if (resynth)
1143          {
1144             unsigned cm_mask;
1145             /*B can be as large as 16, so this shift might overflow an int on a
1146                16-bit platform; use a long to get defined behavior.*/
1147             cm_mask = (unsigned)(1UL<<B)-1;
1148             fill &= cm_mask;
1149             if (!fill)
1150             {
1151                for (j=0;j<N;j++)
1152                   X[j] = 0;
1153             } else {
1154                if (lowband == NULL)
1155                {
1156                   /* Noise */
1157                   for (j=0;j<N;j++)
1158                   {
1159                      *seed = celt_lcg_rand(*seed);
1160                      X[j] = (celt_norm)((opus_int32)*seed>>20);
1161                   }
1162                   cm = cm_mask;
1163                } else {
1164                   /* Folded spectrum */
1165                   for (j=0;j<N;j++)
1166                   {
1167                      opus_val16 tmp;
1168                      *seed = celt_lcg_rand(*seed);
1169                      /* About 48 dB below the "normal" folding level */
1170                      tmp = QCONST16(1.0f/256, 10);
1171                      tmp = (*seed)&0x8000 ? tmp : -tmp;
1172                      X[j] = lowband[j]+tmp;
1173                   }
1174                   cm = fill;
1175                }
1176                renormalise_vector(X, N, gain);
1177             }
1178          }
1179       }
1180    }
1181
1182    /* This code is used by the decoder and by the resynthesis-enabled encoder */
1183    if (resynth)
1184    {
1185       if (stereo)
1186       {
1187          if (N!=2)
1188             stereo_merge(X, Y, mid, N);
1189          if (inv)
1190          {
1191             int j;
1192             for (j=0;j<N;j++)
1193                Y[j] = -Y[j];
1194          }
1195       } else if (level == 0)
1196       {
1197          int k;
1198
1199          /* Undo the sample reorganization going from time order to frequency order */
1200          if (B0>1)
1201             interleave_hadamard(X, N_B>>recombine, B0<<recombine, longBlocks);
1202
1203          /* Undo time-freq changes that we did earlier */
1204          N_B = N_B0;
1205          B = B0;
1206          for (k=0;k<time_divide;k++)
1207          {
1208             B >>= 1;
1209             N_B <<= 1;
1210             cm |= cm>>B;
1211             haar1(X, N_B, B);
1212          }
1213
1214          for (k=0;k<recombine;k++)
1215          {
1216             static const unsigned char bit_deinterleave_table[16]={
1217               0x00,0x03,0x0C,0x0F,0x30,0x33,0x3C,0x3F,
1218               0xC0,0xC3,0xCC,0xCF,0xF0,0xF3,0xFC,0xFF
1219             };
1220             cm = bit_deinterleave_table[cm];
1221             haar1(X, N0>>k, 1<<k);
1222          }
1223          B<<=recombine;
1224
1225          /* Scale output for later folding */
1226          if (lowband_out)
1227          {
1228             int j;
1229             opus_val16 n;
1230             n = celt_sqrt(SHL32(EXTEND32(N0),22));
1231             for (j=0;j<N0;j++)
1232                lowband_out[j] = MULT16_16_Q15(n,X[j]);
1233          }
1234          cm &= (1<<B)-1;
1235       }
1236    }
1237    return cm;
1238 }
1239
1240 void quant_all_bands(int encode, const CELTMode *m, int start, int end,
1241       celt_norm *X_, celt_norm *Y_, unsigned char *collapse_masks, const celt_ener *bandE, int *pulses,
1242       int shortBlocks, int spread, int dual_stereo, int intensity, int *tf_res,
1243       opus_int32 total_bits, opus_int32 balance, ec_ctx *ec, int LM, int codedBands, opus_uint32 *seed)
1244 {
1245    int i;
1246    opus_int32 remaining_bits;
1247    const opus_int16 * OPUS_RESTRICT eBands = m->eBands;
1248    celt_norm * OPUS_RESTRICT norm, * OPUS_RESTRICT norm2;
1249    VARDECL(celt_norm, _norm);
1250    celt_norm *lowband_scratch;
1251    int B;
1252    int M;
1253    int lowband_offset;
1254    int update_lowband = 1;
1255    int C = Y_ != NULL ? 2 : 1;
1256    int norm_offset;
1257 #ifdef RESYNTH
1258    int resynth = 1;
1259 #else
1260    int resynth = !encode;
1261 #endif
1262    SAVE_STACK;
1263
1264    M = 1<<LM;
1265    B = shortBlocks ? M : 1;
1266    norm_offset = M*eBands[start];
1267    /* No need to allocate norm for the last band because we don't need an
1268       output in that band */
1269    ALLOC(_norm, C*(M*eBands[m->nbEBands-1]-norm_offset), celt_norm);
1270    norm = _norm;
1271    norm2 = norm + M*eBands[m->nbEBands-1]-norm_offset;
1272    /* We can use the last band as scratch space because we don't need that
1273       scratch space for the last band */
1274    lowband_scratch = X_+M*eBands[m->nbEBands-1];
1275
1276    lowband_offset = 0;
1277    for (i=start;i<end;i++)
1278    {
1279       opus_int32 tell;
1280       int b;
1281       int N;
1282       opus_int32 curr_balance;
1283       int effective_lowband=-1;
1284       celt_norm * OPUS_RESTRICT X, * OPUS_RESTRICT Y;
1285       int tf_change=0;
1286       unsigned x_cm;
1287       unsigned y_cm;
1288       int last;
1289
1290       last = (i==end-1);
1291
1292       X = X_+M*eBands[i];
1293       if (Y_!=NULL)
1294          Y = Y_+M*eBands[i];
1295       else
1296          Y = NULL;
1297       N = M*eBands[i+1]-M*eBands[i];
1298       tell = ec_tell_frac(ec);
1299
1300       /* Compute how many bits we want to allocate to this band */
1301       if (i != start)
1302          balance -= tell;
1303       remaining_bits = total_bits-tell-1;
1304       if (i <= codedBands-1)
1305       {
1306          curr_balance = balance / IMIN(3, codedBands-i);
1307          b = IMAX(0, IMIN(16383, IMIN(remaining_bits+1,pulses[i]+curr_balance)));
1308       } else {
1309          b = 0;
1310       }
1311
1312       if (resynth && M*eBands[i]-N >= M*eBands[start] && (update_lowband || lowband_offset==0))
1313             lowband_offset = i;
1314
1315       tf_change = tf_res[i];
1316       if (i>=m->effEBands)
1317       {
1318          X=norm;
1319          if (Y_!=NULL)
1320             Y = norm;
1321          lowband_scratch = NULL;
1322       }
1323       if (i==end-1)
1324          lowband_scratch = NULL;
1325
1326       /* Get a conservative estimate of the collapse_mask's for the bands we're
1327           going to be folding from. */
1328       if (lowband_offset != 0 && (spread!=SPREAD_AGGRESSIVE || B>1 || tf_change<0))
1329       {
1330          int fold_start;
1331          int fold_end;
1332          int fold_i;
1333          /* This ensures we never repeat spectral content within one band */
1334          effective_lowband = IMAX(0, M*eBands[lowband_offset]-norm_offset-N);
1335          fold_start = lowband_offset;
1336          while(M*eBands[--fold_start] > effective_lowband+norm_offset);
1337          fold_end = lowband_offset-1;
1338          while(M*eBands[++fold_end] < effective_lowband+norm_offset+N);
1339          x_cm = y_cm = 0;
1340          fold_i = fold_start; do {
1341            x_cm |= collapse_masks[fold_i*C+0];
1342            y_cm |= collapse_masks[fold_i*C+C-1];
1343          } while (++fold_i<fold_end);
1344       }
1345       /* Otherwise, we'll be using the LCG to fold, so all blocks will (almost
1346           always) be non-zero.*/
1347       else
1348          x_cm = y_cm = (1<<B)-1;
1349
1350       if (dual_stereo && i==intensity)
1351       {
1352          int j;
1353
1354          /* Switch off dual stereo to do intensity */
1355          dual_stereo = 0;
1356          if (resynth)
1357             for (j=0;j<M*eBands[i]-norm_offset;j++)
1358                norm[j] = HALF32(norm[j]+norm2[j]);
1359       }
1360       if (dual_stereo)
1361       {
1362          x_cm = quant_band(encode, m, i, X, NULL, N, b/2, spread, B, intensity, tf_change,
1363                effective_lowband != -1 ? norm+effective_lowband : NULL, ec, &remaining_bits, LM,
1364                last?NULL:norm+M*eBands[i]-norm_offset, bandE, 0, seed, Q15ONE, lowband_scratch, x_cm);
1365          y_cm = quant_band(encode, m, i, Y, NULL, N, b/2, spread, B, intensity, tf_change,
1366                effective_lowband != -1 ? norm2+effective_lowband : NULL, ec, &remaining_bits, LM,
1367                last?NULL:norm2+M*eBands[i]-norm_offset, bandE, 0, seed, Q15ONE, lowband_scratch, y_cm);
1368       } else {
1369          x_cm = quant_band(encode, m, i, X, Y, N, b, spread, B, intensity, tf_change,
1370                effective_lowband != -1 ? norm+effective_lowband : NULL, ec, &remaining_bits, LM,
1371                last?NULL:norm+M*eBands[i]-norm_offset, bandE, 0, seed, Q15ONE, lowband_scratch, x_cm|y_cm);
1372          y_cm = x_cm;
1373       }
1374       collapse_masks[i*C+0] = (unsigned char)x_cm;
1375       collapse_masks[i*C+C-1] = (unsigned char)y_cm;
1376       balance += pulses[i] + tell;
1377
1378       /* Update the folding position only as long as we have 1 bit/sample depth */
1379       update_lowband = b>(N<<BITRES);
1380    }
1381    RESTORE_STACK;
1382 }
1383