Close to getting CBR working
[opus.git] / libcelt / modes.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 "modes.h"
33
34 #define NBANDS 18
35 #define PBANDS 8
36 #define PITCH_END 74
37
38 #define NBANDS128 15
39 #define PBANDS128 8
40 #define PITCH_END128 45
41
42 static const float means[15] = {
43    14.8621, 12.6918, 10.2978, 9.5862, 10.3784, 
44    10.4555, 9.1594, 9.0280, 8.3291, 8.3410,
45    8.5737, 8.5614, 9.0107, 7.6809, 7.0665};
46
47 static const float means18[18] = {
48    9.9067, 8.4524, 6.8577, 6.3804, 6.1786, 5.9815,
49    6.2068, 6.1076, 5.7711, 5.7734, 5.7935, 5.3981,
50    5.1992, 5.7214, 5.9656, 5.7548, 5.0802, 4.2626};
51
52 static const int decay[15] = {
53    14800, 13800, 12600, 12000, 11000, 10000, 9800, 8400, 8000, 7500, 7000, 7000, 7000, 6000, 6000
54 };
55
56 static const int decay18[18] = {
57    14800, 13800, 12600, 12000, 11000, 11000, 10000, 10000, 9800, 8400, 8400, 8000, 7500, 7000, 7000, 7000, 6000, 6000
58 };
59
60 const int qbank0[NBANDS   +2] = {0,  4,  8, 12, 16, 20, 24, 28, 32, 38, 44, 52, 62, 74, 90,112,142,182, 232,256};
61 const int pbank0[PBANDS   +2] = {0,  4,  8, 12, 16,     24,         38,         62, PITCH_END, 256};
62 //const int pbank0[PBANDS   +2] = {0, 4, 8, 12, 19, PITCH_END, 128};
63 const int qpulses0[NBANDS   ] = {7,  6,  6,  5,  5,  5,  5,  4,  3,  3,  3,  3,  3,  3,  -3,  -2,  0,  0};
64 //const int qpulses0[NBANDS   ] = {7, 5, 5, 5, 4,  4,  3,  3,  3,  3,  4,  3,  3, -2,  0,  0,  0,  0};
65
66
67 const int qbank1[NBANDS128+2] = {0, 2, 4, 6, 8, 12, 16, 20, 24, 28, 36, 44, 52, 68, 84, 116, 128};
68
69 const int qpulses1[NBANDS128] = {7, 5, 5, 5, 4,  5,  4,  5,  5,  4,  2, 0, 0, 0,  0};
70 const int qpulses2[NBANDS] = {28,25,23,20,18,15, 13, 11, 10,  8,8, 7, 7, -6,  -5, -4, -1, -1};
71 //const int qpulses2[NBANDS128] = {28,24,20,16,24,20, 18, 12, 10,  10,-7, -4, 1, 1,  1, 1, 1, 1};
72 const int qpulses2s[NBANDS128] ={38,30,24,20,24,20, 18, 16, 14, 20,-20,-14, -8, -8,  -5};
73
74 const int qpulses4s[NBANDS] ={38,31,25,21,18,16, 14, 12, 14, 12,14,15, 14, 15, 16, 12, 10, 6};
75
76 //const int qpulses4s[NBANDS128] ={38,35,30,27,24,22, 21, 20, 22, 20,20,20, 20, 20, 14, 12, 12, 12};
77
78 const int pbank1[PBANDS128+2] = {0, 2, 4, 6, 8, 12, 20, 28, PITCH_END128, 128};
79 //const int pbank1[PBANDS128+2] = {0, 4, 8, 12, 20, PITCH_END128, 128};
80
81 #define NALLOCS 7
82 int bitalloc0[NBANDS*NALLOCS] = 
83    { 5,  4,  4,  4,  3,  3,  2,  2,  2,  2,  1,  1,  1,  1,  0,  0,  0,  0,
84      8,  7,  7,  6,  6,  6,  5,  4,  5,  5,  5,  5,  5,  5,  5,  5,  5,  5,
85     10,  9,  9,  8,  8,  8,  8,  8,  8,  8,  9, 10, 11, 12, 17, 15,  6,  7,
86     16, 15, 14, 14, 14, 13, 13, 13, 13, 13, 15, 16, 17, 18, 20, 18, 11, 12,
87     26, 25, 24, 22, 20, 18, 19, 19, 25, 22, 25, 30, 30, 35, 35, 35, 35, 25,
88     32, 30, 28, 27, 25, 24, 23, 21, 29, 27, 35, 40, 42, 50, 59, 54, 51, 36,
89     42, 40, 38, 37, 35, 34, 33, 31, 39, 37, 45, 50, 52, 60, 60, 60, 60, 46,
90 };
91
92
93 #define NBANDS256 15
94 #define PBANDS256 8
95 #define PITCH_END256 88
96 const int qbank3[NBANDS256+2] = {0, 4, 8, 12, 16, 24, 32, 40, 48, 56, 72, 88, 104, 136, 168, 232, 256};
97 //const int pbank3[PBANDS256+2] = {0, 8, 16, 24, 40, PITCH_END256, 256};
98 const int pbank3[PBANDS256+2] = {0, 4, 8, 12, 16, 24, 40, 56, PITCH_END256, 256};
99
100 const CELTMode mode0 = {
101    128,         /**< overlap */
102    256,         /**< mdctSize */
103    1,           /**< nbMdctBlocks */
104    1,           /**< channels */
105    
106    NBANDS,      /**< nbEBands */
107    PBANDS,      /**< nbPBands */
108    PITCH_END,   /**< pitchEnd */
109    
110    qbank0,      /**< eBands */
111    pbank0,      /**< pBands*/
112    qpulses0,    /**< nbPulses */
113    
114    0.8,         /**< ePredCoef */
115    means18,     /**< eMeans */
116    decay18,     /**< eDecay */
117    
118    7,           /**< nbAllocVectors */
119    bitalloc0,   /**< allocVectors */
120 };
121
122
123 /* Approx 38 kbps @ 44.1 kHz */
124 const CELTMode mode1 = {
125    128,         /**< overlap */
126    128,         /**< mdctSize */
127    2,           /**< nbMdctBlocks */
128    1,           /**< channels */
129    
130    NBANDS128,   /**< nbEBands */
131    PBANDS128,   /**< nbPBands */
132    PITCH_END128,/**< pitchEnd */
133    
134    qbank1,      /**< eBands */
135    pbank1,      /**< pBands*/
136    qpulses1,    /**< nbPulses */
137    
138    0.7,         /**< ePredCoef */
139    means,       /**< eMeans */
140    decay,       /**< eDecay */
141    
142    7,           /**< nbAllocVectors */
143    bitalloc0,   /**< allocVectors */
144 };
145
146 /* Approx 58 kbps @ 44.1 kHz */
147 const CELTMode mode2 = {
148    256,         /**< overlap */
149    256,         /**< mdctSize */
150    1,           /**< nbMdctBlocks */
151    1,           /**< channels */
152    
153    NBANDS,   /**< nbEBands */
154    PBANDS,   /**< nbPBands */
155    PITCH_END,/**< pitchEnd */
156    
157    qbank0,      /**< eBands */
158    pbank0,      /**< pBands*/
159    qpulses2,    /**< nbPulses */
160    
161    0.8,         /**< ePredCoef */
162    means18,       /**< eMeans */
163    decay18,       /**< eDecay */
164    
165    7,           /**< nbAllocVectors */
166    bitalloc0,   /**< allocVectors */
167 };
168
169 const CELTMode mode3 = {
170    128,         /**< overlap */
171    256,         /**< mdctSize */
172    1,           /**< nbMdctBlocks */
173    1,           /**< channels */
174    
175    NBANDS256,   /**< nbEBands */
176    PBANDS256,   /**< nbPBands */
177    PITCH_END256,/**< pitchEnd */
178    
179    qbank3,      /**< eBands */
180    pbank3,      /**< pBands*/
181    qpulses1,    /**< nbPulses */
182    
183    0.7,         /**< ePredCoef */
184    means,       /**< eMeans */
185    decay,       /**< eDecay */
186    
187    7,           /**< nbAllocVectors */
188    bitalloc0,   /**< allocVectors */
189 };
190
191 /* Stereo mode around 120 kbps */
192 const CELTMode mode4 = {
193    256,         /**< overlap */
194    256,         /**< mdctSize */
195    1,           /**< nbMdctBlocks */
196    2,           /**< channels */
197    
198    NBANDS,   /**< nbEBands */
199    PBANDS,   /**< nbPBands */
200    PITCH_END,/**< pitchEnd */
201    
202    qbank0,      /**< eBands */
203    pbank0,      /**< pBands*/
204    qpulses4s,   /**< nbPulses */
205    
206    0.8,         /**< ePredCoef */
207    means18,       /**< eMeans */
208    decay18,       /**< eDecay */
209    
210    7,           /**< nbAllocVectors */
211    bitalloc0,   /**< allocVectors */
212 };
213
214 const CELTMode const *celt_mode0 = &mode0;
215 const CELTMode const *celt_mode1 = &mode1;
216 const CELTMode const *celt_mode2 = &mode2;
217 const CELTMode const *celt_mode3 = &mode3;
218 const CELTMode const *celt_mode4 = &mode4;