Disabling the folding sign bit
[opus.git] / libcelt / rate.c
1 /* (C) 2007-2008 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 #ifdef HAVE_CONFIG_H
33 #include "config.h"
34 #endif
35
36 #include <math.h>
37 #include "modes.h"
38 #include "cwrs.h"
39 #include "arch.h"
40 #include "os_support.h"
41
42 #include "entcode.h"
43 #include "rate.h"
44
45
46 #ifndef STATIC_MODES
47
48 celt_int16_t **compute_alloc_cache(CELTMode *m, int C)
49 {
50    int i, prevN;
51    celt_int16_t **bits;
52    const celt_int16_t *eBands = m->eBands;
53
54    bits = celt_alloc(m->nbEBands*sizeof(celt_int16_t*));
55    
56    prevN = -1;
57    for (i=0;i<m->nbEBands;i++)
58    {
59       int N = C*(eBands[i+1]-eBands[i]);
60       if (N == prevN && eBands[i] < m->pitchEnd)
61       {
62          bits[i] = bits[i-1];
63       } else {
64          int j;
65          /* FIXME: We could save memory here */
66          bits[i] = celt_alloc(MAX_PULSES*sizeof(celt_int16_t));
67          for (j=0;j<MAX_PULSES;j++)
68          {
69             int pulses = j;
70             /* For bands where there's no pitch, id 1 corresponds to intra prediction 
71             with no pulse. id 2 means intra prediction with one pulse, and so on.*/
72             bits[i][j] = get_required_bits(N, pulses, BITRES);
73          }
74          for (;j<MAX_PULSES;j++)
75             bits[i][j] = BITOVERFLOW;
76          prevN = N;
77       }
78    }
79    return bits;
80 }
81
82 #endif /* !STATIC_MODES */
83
84
85
86 static int interp_bits2pulses(const CELTMode *m, const celt_int16_t * const *cache, int *bits1, int *bits2, int *ebits1, int *ebits2, int total, int *pulses, int *bits, int *ebits, int len)
87 {
88    int esum, psum;
89    int lo, hi;
90    int j;
91    const int C = CHANNELS(m);
92    SAVE_STACK;
93    lo = 0;
94    hi = 1<<BITRES;
95    while (hi-lo != 1)
96    {
97       int mid = (lo+hi)>>1;
98       psum = 0;
99       esum = 0;
100       for (j=0;j<len;j++)
101       {
102          esum += (((1<<BITRES)-mid)*ebits1[j] + mid*ebits2[j] + (1<<(BITRES-1)))>>BITRES;
103          psum += ((1<<BITRES)-mid)*bits1[j] + mid*bits2[j];
104       }
105       if (psum > (total-C*esum)<<BITRES)
106          hi = mid;
107       else
108          lo = mid;
109    }
110    esum = 0;
111    psum = 0;
112    /*printf ("interp bisection gave %d\n", lo);*/
113    for (j=0;j<len;j++)
114    {
115       ebits[j] = (((1<<BITRES)-lo)*ebits1[j] + lo*ebits2[j] + (1<<(BITRES-1)))>>BITRES;
116       esum += ebits[j];
117    }
118    for (j=0;j<len;j++)
119    {
120       bits[j] = ((1<<BITRES)-lo)*bits1[j] + lo*bits2[j];
121       psum += bits[j];
122    }
123    /* Allocate the remaining bits */
124    {
125       int left, perband;
126       left = ((total-C*esum)<<BITRES)-psum;
127       perband = left/len;
128       for (j=0;j<len;j++)
129          bits[j] += perband;
130       left = left-len*perband;
131       for (j=0;j<left;j++)
132          bits[j]++;
133    }
134    RESTORE_STACK;
135    return (total-C*esum)<<BITRES;
136 }
137
138 void compute_allocation(const CELTMode *m, int *offsets, const int *stereo_mode, int total, int *pulses, int *ebits)
139 {
140    int lo, hi, len, i, j;
141    int remaining_bits;
142    VARDECL(int, bits);
143    VARDECL(int, bits1);
144    VARDECL(int, bits2);
145    VARDECL(int, ebits1);
146    VARDECL(int, ebits2);
147    VARDECL(const celt_int16_t*, cache);
148    const int C = CHANNELS(m);
149    SAVE_STACK;
150    
151    len = m->nbEBands;
152    ALLOC(bits, len, int);
153    ALLOC(bits1, len, int);
154    ALLOC(bits2, len, int);
155    ALLOC(ebits1, len, int);
156    ALLOC(ebits2, len, int);
157    ALLOC(cache, len, const celt_int16_t*);
158    
159    if (m->nbChannels==2)
160    {
161       for (i=0;i<len;i++)
162       {
163          if (stereo_mode[i]==0)
164             cache[i] = m->bits_stereo[i];
165          else
166             cache[i] = m->bits[i];
167       }
168    } else {
169       for (i=0;i<len;i++)
170          cache[i] = m->bits[i];
171    }
172    
173    lo = 0;
174    hi = m->nbAllocVectors - 1;
175    while (hi-lo != 1)
176    {
177       int psum = 0;
178       int mid = (lo+hi) >> 1;
179       for (j=0;j<len;j++)
180       {
181          bits1[j] = (m->allocVectors[mid*len+j] + offsets[j])<<BITRES;
182          if (bits1[j] < 0)
183             bits1[j] = 0;
184          psum += bits1[j];
185          /*printf ("%d ", bits[j]);*/
186       }
187       /*printf ("\n");*/
188       if (psum > (total-C*m->energy_alloc[mid*(len+1)+len])<<BITRES)
189          hi = mid;
190       else
191          lo = mid;
192       /*printf ("lo = %d, hi = %d\n", lo, hi);*/
193    }
194    /*printf ("interp between %d and %d\n", lo, hi);*/
195    for (j=0;j<len;j++)
196    {
197       ebits1[j] = m->energy_alloc[lo*(len+1)+j];
198       ebits2[j] = m->energy_alloc[hi*(len+1)+j];
199       bits1[j] = m->allocVectors[lo*len+j] + offsets[j];
200       bits2[j] = m->allocVectors[hi*len+j] + offsets[j];
201       if (bits1[j] < 0)
202          bits1[j] = 0;
203       if (bits2[j] < 0)
204          bits2[j] = 0;
205    }
206 #if 0
207    remaining_bits = interp_bits2pulses(m, cache, bits1, bits2, ebits1, ebits2, total, pulses, bits, ebits, len);
208    {
209       int balance = 0;
210       for (i=0;i<len;i++)
211       {
212          int P, curr_balance, curr_bits;
213          curr_balance = (len-i);
214          if (curr_balance > 3)
215                curr_balance = 3;
216          curr_balance = balance / curr_balance;
217          P = bits2pulses(m, cache[i], bits[i]+curr_balance);
218          curr_bits = cache[i][P];
219          remaining_bits -= curr_bits;
220          if (remaining_bits < 0)
221          {
222             P--;
223             remaining_bits -= curr_bits;
224             curr_bits = cache[i][P];
225             remaining_bits += curr_bits;
226          }
227          balance += bits[i] - curr_bits;
228          pulses[i] = P;
229          printf ("%d ", P);
230       }
231       printf ("\n");
232    }
233 #else
234    remaining_bits = interp_bits2pulses(m, cache, bits1, bits2, ebits1, ebits2, total, bits, pulses, ebits, len);
235 #endif
236    RESTORE_STACK;
237 }
238