Re-enabled intra-frame prediction, which seems to have exposed a few issues
[opus.git] / libcelt / quant_pitch.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 "quant_pitch.h"
33 #include <math.h>
34 #include "pgain_table.h"
35
36 static const float cdbk_pitch[]={     0.00826816, 0.00646836, 0.00520978, 0.00632398, 0.0108199 ,
37    0.723347, 0.0985132, 0.630212, 0.0546661, 0.0246779 ,
38    0.802152, 0.759963, 0.453441, 0.384415, 0.0625198 ,
39    0.461809, 0.313537, 0.0465707, 0.0484357, 0.0196977 ,
40    0.704463, 0.117481, 0.0612584, 0.576791, 0.0273508 ,
41    0.798109, 0.743359, 0.706289, 0.0697711, 0.0386172 ,
42    0.228351, 0.0379557, 0.0285191, 0.0236265, 0.0248726 ,
43    0.114495, 0.279541, 0.038657, 0.0342054, 0.0319817 ,
44    0.609812, 0.0397131, 0.0266344, 0.0239864, 0.0212439 ,
45    0.781349, 0.493848, 0.0353301, 0.0267205, 0.0196015 ,
46    0.0819145, 0.0543806, 0.301274, 0.0507369, 0.0456495 ,
47    0.785118, 0.7315, 0.213724, 0.675786, 0.117822 ,
48    0.791656, 0.0322449, 0.0200075, 0.0203656, 0.0191236 ,
49    0.768495, 0.416117, 0.386172, 0.0510886, 0.022891 ,
50    0.802694, 0.790402, 0.755665, 0.71349, 0.401332 ,
51    0.142781, 0.122736, 0.195102, 0.587634, 0.0490036 ,
52    0.104903, 0.611318, 0.0587345, 0.0822444, 0.028738 ,
53    0.182943, 0.541788, 0.518271, 0.0920779, 0.0338024 ,
54    0.76004, 0.0553314, 0.293129, 0.0392962, 0.0191814 ,
55    0.776575, 0.257797, 0.0323301, 0.0290356, 0.0185467 ,
56    0.798177, 0.759494, 0.368838, 0.0497087, 0.0262797 ,
57    0.724, 0.0643148, 0.0435992, 0.275742, 0.0232963 ,
58    0.803454, 0.783768, 0.741939, 0.711135, 0.0950338 ,
59    0.138766, 0.0770751, 0.649913, 0.129772, 0.0342524 ,
60    0.795955, 0.754889, 0.044966, 0.0279729, 0.0199437 ,
61    0.784278, 0.659435, 0.0713927, 0.339058, 0.0384502 ,
62    0.145974, 0.049395, 0.0403857, 0.302676, 0.04925 ,
63    0.428821, 0.0640999, 0.368384, 0.0519584, 0.0224072 ,
64    0.425792, 0.0341016, 0.0290549, 0.0390711, 0.0227266 ,
65    0.453561, 0.623889, 0.0443806, 0.0432896, 0.0173471 ,
66    0.754851, 0.236843, 0.570091, 0.48421, 0.0622915 ,
67    0.804932, 0.782549, 0.752207, 0.390957, 0.102058    
68 };
69
70 /* Taken from Speex.
71    Finds the index of the entry in a codebook that best matches the input*/
72 int vq_index(float *in, const float *codebook, int len, int entries)
73 {
74    int i,j;
75    float min_dist=0;
76    int best_index=0;
77    for (i=0;i<entries;i++)
78    {
79       float dist=0;
80       for (j=0;j<len;j++)
81       {
82          float tmp = in[j]-*codebook++;
83          dist += tmp*tmp;
84       }
85       if (i==0 || dist<min_dist)
86       {
87          min_dist=dist;
88          best_index=i;
89       }
90    }
91    return best_index;
92 }
93
94 void quant_pitch(float *gains, int len, ec_enc *enc)
95 {
96    int i, id;
97    float g2[len];
98 #if 0
99    for (i=0;i<len;i++)
100       g2[i] = gains[i]*gains[i];
101    id = vq_index(g2, cdbk_pitch, len, 32);
102    ec_enc_uint(enc, id, 32);
103    for (i=0;i<len;i++)
104       gains[i] = sqrt(cdbk_pitch[id*len+i]);
105 #else
106    //for (i=0;i<len;i++) printf ("%f ", gains[i]);printf ("\n");
107    for (i=0;i<len;i++)
108       g2[i] = 1-sqrt(1-gains[i]*gains[i]);
109    id = vq_index(g2, pgain_table, len, 128);
110    ec_enc_uint(enc, id, 128);
111    //for (i=0;i<len;i++) printf ("%f ", pgain_table[id*len+i]);printf ("\n");   
112    for (i=0;i<len;i++)
113       gains[i] = (sqrt(1-(1-pgain_table[id*len+i])*(1-pgain_table[id*len+i])));
114    //for (i=0;i<len;i++) printf ("%f ", g2[i]);printf ("\n");
115    //for (i=0;i<len;i++) printf ("%f ", gains[i]);printf ("\n");
116    //printf ("\n");
117 #endif
118 }
119
120 void unquant_pitch(float *gains, int len, ec_dec *dec)
121 {
122    int i, id;
123 #if 0
124    id = ec_dec_uint(dec, 32);
125    for (i=0;i<len;i++)
126       gains[i] = sqrt(cdbk_pitch[id*len+i]);
127 #else
128    id = ec_dec_uint(dec, 128);
129    for (i=0;i<len;i++)
130       gains[i] = (sqrt(1-(1-pgain_table[id*len+i])*(1-pgain_table[id*len+i])));
131 #endif
132 }