celt_encoder_create() now defaults to Opus standard mode
[opus.git] / tests / ectest.c
1 #ifdef HAVE_CONFIG_H
2 #include "config.h"
3 #endif
4
5 #include <stdlib.h>
6 #include <stdio.h>
7 #include <math.h>
8 #include <time.h>       
9 #include "entcode.h"
10 #include "entenc.h"
11 #include "entdec.h"
12 #include <string.h>
13
14 #include "../libcelt/rangeenc.c"
15 #include "../libcelt/rangedec.c"
16 #include "../libcelt/entenc.c"
17 #include "../libcelt/entdec.c"
18 #include "../libcelt/entcode.c"
19
20 #ifndef M_LOG2E
21 # define M_LOG2E    1.4426950408889634074
22 #endif
23 #define DATA_SIZE 10000000
24 #define DATA_SIZE2 10000
25
26 int main(int _argc,char **_argv){
27   ec_byte_buffer buf;
28   ec_enc         enc;
29   ec_dec         dec;
30   long           nbits;
31   long           nbits2;
32   double         entropy;
33   int            ft;
34   int            ftb;
35   int            sym;
36   int            sz;
37   int            i;
38   int            ret;
39   unsigned int   seed;
40   unsigned char *ptr;
41   ret=0;
42   entropy=0;
43     if (_argc > 2) {
44         fprintf(stderr, "Usage: %s [<seed>]\n", _argv[0]);
45         return 1;
46     }
47     if (_argc > 1)
48         seed = atoi(_argv[1]);
49     else
50         seed = time(NULL);
51   /*Testing encoding of raw bit values.*/
52   ptr = malloc(DATA_SIZE);
53   ec_byte_writeinit_buffer(&buf, ptr, DATA_SIZE);
54   ec_enc_init(&enc,&buf);
55   for(ft=2;ft<1024;ft++){
56     for(i=0;i<ft;i++){
57       entropy+=log(ft)*M_LOG2E;
58       ec_enc_uint(&enc,i,ft);
59     }
60   }
61   /*Testing encoding of raw bit values.*/
62   for(ftb=0;ftb<16;ftb++){
63     for(i=0;i<(1<<ftb);i++){
64       entropy+=ftb;
65       nbits=ec_enc_tell(&enc,0);
66       ec_enc_bits(&enc,i,ftb);
67       nbits2=ec_enc_tell(&enc,0);
68       if(nbits2-nbits!=ftb){
69         fprintf(stderr,"Used %li bits to encode %i bits directly.\n",
70          nbits2-nbits,ftb);
71         ret=-1;
72       }
73     }
74   }
75   nbits=ec_enc_tell(&enc,4);
76   ec_enc_done(&enc);
77   fprintf(stderr,
78    "Encoded %0.2lf bits of entropy to %0.2lf bits (%0.3lf%% wasted).\n",
79    entropy,ldexp(nbits,-4),100*(nbits-ldexp(entropy,4))/nbits);
80   fprintf(stderr,"Packed to %li bytes.\n",(long)ec_byte_bytes(&buf));
81   ec_byte_readinit(&buf,ptr,DATA_SIZE);
82   ec_dec_init(&dec,&buf);
83   for(ft=2;ft<1024;ft++){
84     for(i=0;i<ft;i++){
85       sym=ec_dec_uint(&dec,ft);
86       if(sym!=i){
87         fprintf(stderr,"Decoded %i instead of %i with ft of %i.\n",sym,i,ft);
88         ret=-1;
89       }
90     }
91   }
92   for(ftb=0;ftb<16;ftb++){
93     for(i=0;i<(1<<ftb);i++){
94       sym=ec_dec_bits(&dec,ftb);
95       if(sym!=i){
96         fprintf(stderr,"Decoded %i instead of %i with ftb of %i.\n",sym,i,ftb);
97         ret=-1;
98       }
99     }
100   }
101   nbits2=ec_dec_tell(&dec,4);
102   if(nbits!=nbits2){
103     fprintf(stderr,
104      "Reported number of bits used was %0.2lf, should be %0.2lf.\n",
105      ldexp(nbits2,-4),ldexp(nbits,-4));
106     ret=-1;
107   }
108   srand(seed);
109   fprintf(stderr,"Testing random streams... Random seed: %u (%.4X)\n", seed, rand() % 65536);
110   for(i=0;i<409600;i++){
111     unsigned *data;
112     unsigned *tell;
113     int       j;
114     int tell_bits;
115     int zeros;
116     ft=rand()/((RAND_MAX>>(rand()%11))+1)+10;
117     sz=rand()/((RAND_MAX>>(rand()%9))+1);
118     data=(unsigned *)malloc(sz*sizeof(*data));
119     tell=(unsigned *)malloc((sz+1)*sizeof(*tell));
120     ec_byte_writeinit_buffer(&buf, ptr, DATA_SIZE2);
121     ec_enc_init(&enc,&buf);
122     zeros = rand()%13==0;
123     tell[0]=ec_enc_tell(&enc, 3);
124     for(j=0;j<sz;j++){
125       if (zeros)
126         data[j]=0;
127       else
128         data[j]=rand()%ft;
129       ec_enc_uint(&enc,data[j],ft);
130       tell[j+1]=ec_enc_tell(&enc, 3);
131     }
132     if (rand()%2==0)
133       while(ec_enc_tell(&enc, 0)%8 != 0)
134         ec_enc_uint(&enc, rand()%2, 2);
135     tell_bits = ec_enc_tell(&enc, 0);
136     ec_enc_done(&enc);
137     if(tell_bits!=ec_enc_tell(&enc,0)){
138       fprintf(stderr,"tell() changed after ec_enc_done(): %i instead of %i (Random seed: %u)\n",
139        ec_enc_tell(&enc,0),tell_bits,seed);
140       ret=-1;
141     }
142     if ((tell_bits+7)/8 < ec_byte_bytes(&buf))
143     {
144       fprintf (stderr, "tell() lied, there's %i bytes instead of %d (Random seed: %u)\n",
145                ec_byte_bytes(&buf), (tell_bits+7)/8,seed);
146       ret=-1;
147     }
148     tell_bits -= 8*ec_byte_bytes(&buf);
149     ec_byte_readinit(&buf,ptr,DATA_SIZE2);
150     ec_dec_init(&dec,&buf);
151     if(ec_dec_tell(&dec,3)!=tell[0]){
152       fprintf(stderr,
153        "Tell mismatch between encoder and decoder at symbol %i: %i instead of %i (Random seed: %u).\n",
154        0,ec_dec_tell(&dec,3),tell[0],seed);
155     }
156     for(j=0;j<sz;j++){
157       sym=ec_dec_uint(&dec,ft);
158       if(sym!=data[j]){
159         fprintf(stderr,
160          "Decoded %i instead of %i with ft of %i at position %i of %i (Random seed: %u).\n",
161          sym,data[j],ft,j,sz,seed);
162         ret=-1;
163       }
164       if(ec_dec_tell(&dec,3)!=tell[j+1]){
165         fprintf(stderr,
166          "Tell mismatch between encoder and decoder at symbol %i: %i instead of %i (Random seed: %u).\n",
167          j+1,ec_dec_tell(&dec,3),tell[j+1],seed);
168       }
169     }
170     free(tell);
171     free(data);
172   }
173   /*Test compatibility between multiple different encode/decode routines.*/
174   for(i=0;i<409600;i++){
175     unsigned *logp1;
176     unsigned *data;
177     unsigned *tell;
178     unsigned *enc_method;
179     int       j;
180     sz=rand()/((RAND_MAX>>(rand()%9))+1);
181     logp1=(unsigned *)malloc(sz*sizeof(*logp1));
182     data=(unsigned *)malloc(sz*sizeof(*data));
183     tell=(unsigned *)malloc((sz+1)*sizeof(*tell));
184     enc_method=(unsigned *)malloc(sz*sizeof(*enc_method));
185     ec_byte_writeinit_buffer(&buf, ptr, DATA_SIZE2);
186     ec_enc_init(&enc,&buf);
187     tell[0]=ec_enc_tell(&enc,3);
188     for(j=0;j<sz;j++){
189       data[j]=rand()/((RAND_MAX>>1)+1);
190       logp1[j]=(rand()%15)+1;
191       enc_method[j]=rand()/((RAND_MAX>>2)+1);
192       switch(enc_method[j]){
193         case 0:{
194           ec_encode(&enc,data[j]?(1<<logp1[j])-1:0,
195            (1<<logp1[j])-(data[j]?0:1),1<<logp1[j]);
196         }break;
197         case 1:{
198           ec_encode_bin(&enc,data[j]?(1<<logp1[j])-1:0,
199            (1<<logp1[j])-(data[j]?0:1),logp1[j]);
200         }break;
201         case 2:{
202           ec_enc_bit_logp(&enc,data[j],logp1[j]);
203         }break;
204         case 3:{
205           unsigned char icdf[2];
206           icdf[0]=1;
207           icdf[1]=0;
208           ec_enc_icdf(&enc,data[j],icdf,logp1[j]);
209         }break;
210       }
211       tell[j+1]=ec_enc_tell(&enc,3);
212     }
213     ec_enc_done(&enc);
214     if((ec_enc_tell(&enc,0)+7)/8<ec_byte_bytes(&buf)){
215       fprintf(stderr,"tell() lied, there's %i bytes instead of %d (Random seed: %u)\n",
216        ec_byte_bytes(&buf),(ec_enc_tell(&enc,0)+7)/8,seed);
217       ret=-1;
218     }
219     ec_byte_readinit(&buf,ptr,DATA_SIZE2);
220     ec_dec_init(&dec,&buf);
221     if(ec_dec_tell(&dec,3)!=tell[0]){
222       fprintf(stderr,
223        "Tell mismatch between encoder and decoder at symbol %i: %i instead of %i (Random seed: %u).\n",
224        0,ec_dec_tell(&dec,3),tell[0],seed);
225     }
226     for(j=0;j<sz;j++){
227       int fs;
228       int dec_method;
229       dec_method=rand()/((RAND_MAX>>2)+1);
230       switch(dec_method){
231         case 0:{
232           fs=ec_decode(&dec,1<<logp1[j]);
233           sym=fs>=(1<<logp1[j])-1;
234           ec_dec_update(&dec,sym?(1<<logp1[j])-1:0,
235            (1<<logp1[j])-(sym?0:1),1<<logp1[j]);
236         }break;
237         case 1:{
238           fs=ec_decode_bin(&dec,logp1[j]);
239           sym=fs>=(1<<logp1[j])-1;
240           ec_dec_update(&dec,sym?(1<<logp1[j])-1:0,
241            (1<<logp1[j])-(sym?0:1),1<<logp1[j]);
242         }break;
243         case 2:{
244           sym=ec_dec_bit_logp(&dec,logp1[j]);
245         }break;
246         case 3:{
247           unsigned char icdf[2];
248           icdf[0]=1;
249           icdf[1]=0;
250           sym=ec_dec_icdf(&dec,icdf,logp1[j]);
251         }break;
252       }
253       if(sym!=data[j]){
254         fprintf(stderr,
255          "Decoded %i instead of %i with logp1 of %i at position %i of %i (Random seed: %u).\n",
256          sym,data[j],logp1[j],j,sz,seed);
257         fprintf(stderr,"Encoding method: %i, decoding method: %i\n",
258          enc_method[j],dec_method);
259         ret=-1;
260       }
261       if(ec_dec_tell(&dec,3)!=tell[j+1]){
262         fprintf(stderr,
263          "Tell mismatch between encoder and decoder at symbol %i: %i instead of %i (Random seed: %u).\n",
264          j+1,ec_dec_tell(&dec,3),tell[j+1],seed);
265       }
266     }
267     free(enc_method);
268     free(tell);
269     free(data);
270     free(logp1);
271   }
272   free(ptr);
273   return ret;
274 }