More stereo work (doing mid-side quantisation of the energy)
[opus.git] / libcelt / quant_bands.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
33 #include "quant_bands.h"
34 #include "laplace.h"
35 #include <math.h>
36 #include "os_support.h"
37
38 void quant_energy(const CELTMode *m, float *eBands, float *oldEBands, ec_enc *enc)
39 {
40    int C;
41    
42    C = m->nbChannels;
43
44    if (C==1)
45       quant_energy_mono(m, eBands, oldEBands, enc);
46    else if (C==2)
47    {
48       int i;
49       int NB = m->nbEBands;
50       float mid[NB];
51       float side[NB];
52       float left;
53       float right;
54       for (i=0;i<NB;i++)
55       {
56          //left = eBands[C*i];
57          //right = eBands[C*i+1];
58          mid[i] = sqrt(eBands[C*i]*eBands[C*i] + eBands[C*i+1]*eBands[C*i+1]);
59          side[i] = 20*log10((eBands[2*i]+.3)/(eBands[2*i+1]+.3));
60          //printf ("%f %f ", mid[i], side[i]);
61       }
62       //printf ("\n");
63       quant_energy_mono(m, mid, oldEBands, enc);
64       for (i=0;i<NB;i++)
65          side[i] = pow(10.f,floor(.5f+side[i])/10.f);
66          
67       //quant_energy_side(m, side, oldEBands+NB, enc);
68       for (i=0;i<NB;i++)
69       {
70          eBands[C*i] = mid[i]*sqrt(side[i]/(1.f+side[i]));
71          eBands[C*i+1] = mid[i]*sqrt(1.f/(1.f+side[i]));
72          //printf ("%f %f ", mid[i], side[i]);
73       }
74
75    } else {
76       celt_fatal("more than 2 channels not supported");
77    }
78 }
79
80 void quant_energy_mono(const CELTMode *m, float *eBands, float *oldEBands, ec_enc *enc)
81 {
82    int i;
83    float prev = 0;
84    for (i=0;i<m->nbEBands;i++)
85    {
86       int qi;
87       float q;
88       float res;
89       float x;
90       float pred = m->ePredCoef*oldEBands[i]+m->eMeans[i];
91       
92       x = 20*log10(.3+eBands[i]);
93       res = .25f*(i+3.f);
94       //res = 1;
95       qi = (int)floor(.5+(x-pred-prev)/res);
96       ec_laplace_encode(enc, qi, m->eDecay[i]);
97       q = qi*res;
98       
99       //printf("%d ", qi);
100       //printf("%f %f ", pred+prev+q, x);
101       //printf("%f ", x-pred);
102       
103       oldEBands[i] = pred+prev+q;
104       eBands[i] = pow(10, .05*oldEBands[i])-.3;
105       if (eBands[i] < 0)
106          eBands[i] = 0;
107       prev = (prev + .5*q);
108    }
109    //printf ("\n");
110 }
111
112 void unquant_energy(const CELTMode *m, float *eBands, float *oldEBands, ec_dec *dec)
113 {
114    int i;
115    float prev = 0;
116    for (i=0;i<m->nbEBands;i++)
117    {
118       int qi;
119       float q;
120       float res;
121       float pred = m->ePredCoef*oldEBands[i]+m->eMeans[i];
122       
123       res = .25f*(i+3.f);
124       qi = ec_laplace_decode(dec, m->eDecay[i]);
125       q = qi*res;
126       //printf("%f %f ", pred+prev+q, x);
127       //printf("%d ", qi);
128       //printf("%f ", x-pred-prev);
129       
130       oldEBands[i] = pred+prev+q;
131       eBands[i] = pow(10, .05*oldEBands[i])-.3;
132       if (eBands[i] < 0)
133          eBands[i] = 0;
134       prev = (prev + .5*q);
135    }
136    //printf ("\n");
137 }