Enabling more than 128 pulses for N=3 and N=4.
[opus.git] / libcelt / rate.h
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 #ifndef RATE_H
33 #define RATE_H
34
35 #define MAX_PULSES 128
36 #define LOG_MAX_PULSES 7
37
38 #define BITRES 4
39 #define BITROUND 8
40 #define BITOVERFLOW 30000
41
42 #include "cwrs.h"
43
44 static inline int bits2pulses(const CELTMode *m, const celt_int16_t *cache, int N, int bits)
45 {
46    int i;
47    int lo, hi;
48    lo = 0;
49    hi = MAX_PULSES-1;
50    
51    /* Use of more than MAX_PULSES is disabled until we are able to cwrs that decently */
52    if (bits > cache[MAX_PULSES-1] && N<=4)
53    {
54       /*int pulses;
55       pulses = 127;
56       while (16 + log2_frac(2*(pulses+1)*(pulses+1) + 1, 4) <= bits && pulses < 32767)
57          pulses++;*/
58       lo = 127;
59       switch (N)
60       {
61          case 3:
62             hi = 32767;
63             for (i=0;i<15;i++)
64             {
65                int pulses = (lo+hi)>>1;
66                if (log2_frac(((UMUL16_16(pulses,pulses)>>1)+1)>>1, 4) > bits)
67                   hi = pulses;
68                else
69                   lo = pulses;
70             }
71             break;
72          case 4:
73             hi = 1172;
74             for (i=0;i<15;i++)
75             {
76                int pulses = (lo+hi)>>1;
77                if (log2_frac((UMUL32(UMUL16_16(pulses,pulses)+2,pulses))/3<<3, 4) > bits)
78                   hi = pulses;
79                else
80                   lo = pulses;
81             }
82             break;
83       }
84       return lo;
85    }
86    /* Instead of using the "bisection condition" we use a fixed number of 
87    iterations because it should be faster */
88    /*while (hi-lo != 1)*/
89    for (i=0;i<LOG_MAX_PULSES;i++)
90    {
91       int mid = (lo+hi)>>1;
92       /* OPT: Make sure this is implemented with a conditional move */
93       if (cache[mid] >= bits)
94          hi = mid;
95       else
96          lo = mid;
97    }
98    if (bits-cache[lo] <= cache[hi]-bits)
99       return lo;
100    else
101       return hi;
102 }
103
104
105 static inline int pulses2bits(const celt_int16_t *cache, int N, int pulses)
106 {
107    /* Use of more than MAX_PULSES is disabled until we are able to cwrs that decently */
108    if (pulses > 127)
109    {
110       int bits;
111       switch (N)
112       {
113          case 3:
114             bits = log2_frac(((UMUL16_16(pulses,pulses)>>1)+1)>>1, 4);
115             break;
116          case 4:
117             bits = log2_frac((UMUL32(UMUL16_16(pulses,pulses)+2,pulses))/3<<3, 4);
118             break;
119       }
120       /*printf ("%d <- %d\n", bits, pulses);*/
121       return bits;
122    }
123    return cache[pulses];
124 }
125
126 /** Computes a cache of the pulses->bits mapping in each band */
127 celt_int16_t **compute_alloc_cache(CELTMode *m, int C);
128
129 /** Compute the pulse allocation, i.e. how many pulses will go in each
130   * band. 
131  @param m mode
132  @param offsets Requested increase or decrease in the number of bits for
133                 each band
134  @param total Number of bands
135  @param pulses Number of pulses per band (returned)
136  @return Total number of bits allocated
137 */
138 void compute_allocation(const CELTMode *m, int *offsets, const int *stereo_mode, int total, int *pulses, int *ebits);
139
140
141 #endif