3abed2a623be75453afeb0238c955de75f0bf2bd
[opus.git] / libcelt / laplace.c
1 /* (C) 2007 Jean-Marc Valin, CSIRO
2 */
3 /*
4    Redistribution and use in source and binary forms, with or without
5    modification, are permitted provided that the following conditions
6    are met:
7    
8    - Redistributions of source code must retain the above copyright
9    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
10    
11    - Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
12    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
13    documentation and/or other materials provided with the distribution.
14    
15    - Neither the name of the Xiph.org Foundation nor the names of its
16    contributors may be used to endorse or promote products derived from
17    this software without specific prior written permission.
18    
19    THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
20    ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
21    LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR
22    A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE FOUNDATION OR
23    CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL,
24    EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO,
25    PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR
26    PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF
27    LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING
28    NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS
29    SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
30 */
31
32 #include "entenc.h"
33 #include "entdec.h"
34
35 static int ec_laplace_get_total(int decay)
36 {
37    return (1<<30)/((1<<14) - decay) - (1<<15) + 1;
38 }
39
40 void ec_laplace_encode(ec_enc *enc, int value, int decay)
41 {
42    int i, fl, fs, ft;
43    int s = 0;
44    if (value < 0)
45    {
46       s = 1;
47       value = -value;
48    }
49    ft = ec_laplace_get_total(decay);
50    fl = -(1<<15);
51    fs = 1<<15;
52    for (i=0;i<value;i++)
53    {
54       int tmp_l, tmp_s;
55       tmp_l = fl;
56       tmp_s = fs;
57       fl += fs*2;
58       fs = (fs*decay)>>14;
59       if (fs == 0)
60       {
61          fs = tmp_s;
62          fl = tmp_l;
63          break;
64       }
65    }
66    if (fl < 0)
67       fl = 0;
68    if (s)
69       fl += fs;
70    /*printf ("enc: %d %d %d\n", fl, fs, ft);*/
71    ec_encode(enc, fl, fl+fs, ft);
72 }
73
74 int ec_laplace_decode(ec_dec *dec, int decay)
75 {
76    int val=0;
77    int fl, fh, fs, ft, fm;
78    ft = ec_laplace_get_total(decay);
79    
80    fm = ec_decode(dec, ft);
81    /*printf ("fm: %d/%d\n", fm, ft);*/
82    fl = 0;
83    fs = 1<<15;
84    fh = fs;
85    while (fm >= fh && fs != 0)
86    {
87       fl = fh;
88       fs = (fs*decay)>>14;
89       fh += fs*2;
90       val++;
91    }
92    if (fl>0)
93    {
94       if (fm >= fl+fs)
95       {
96          val = -val;
97          fl += fs;
98       } else {
99          fh -= fs;
100       }
101    }
102    /* Preventing an infinite loop in case something screws up in the decoding */
103    if (fl==fh)
104       fl--;
105    ec_dec_update(dec, fl, fh, ft);
106    return val;
107 }
108
109 #if 0
110 #include <stdio.h>
111 int main()
112 {
113    int val;
114    ec_enc enc;
115    ec_dec dec;
116    ec_byte_buffer buf;
117    
118    ec_byte_writeinit(&buf);
119    ec_enc_init(&enc,&buf);
120    
121    ec_laplace_encode(&enc, 9, 10000);
122    ec_laplace_encode(&enc, -5, 12000);
123    ec_laplace_encode(&enc, -2, 9000);
124    ec_laplace_encode(&enc, 20, 15000);
125    ec_laplace_encode(&enc, 2, 900);
126    
127    ec_enc_done(&enc);
128
129    ec_byte_readinit(&buf,ec_byte_get_buffer(&buf),ec_byte_bytes(&buf));
130    ec_dec_init(&dec,&buf);
131
132    val = ec_laplace_decode(&dec, 10000);
133    printf ("dec: %d\n", val);
134    val = ec_laplace_decode(&dec, 12000);
135    printf ("dec: %d\n", val);
136    val = ec_laplace_decode(&dec, 9000);
137    printf ("dec: %d\n", val);
138    val = ec_laplace_decode(&dec, 15000);
139    printf ("dec: %d\n", val);
140    val = ec_laplace_decode(&dec, 900);
141    printf ("dec: %d\n", val);
142    
143    
144    ec_byte_writeclear(&buf);
145    return 0;
146 }
147 #endif
148