Fixes post-filter for transitions between 2.5ms and other frame sizes
[opus.git] / libcelt / laplace.c
index 3abed2a..b4e1f87 100644 (file)
@@ -1,5 +1,6 @@
-/* (C) 2007 Jean-Marc Valin, CSIRO
-*/
+/* Copyright (c) 2007 CSIRO
+   Copyright (c) 2007-2009 Xiph.Org Foundation
+   Written by Jean-Marc Valin */
 /*
    Redistribution and use in source and binary forms, with or without
    modification, are permitted provided that the following conditions
 /*
    Redistribution and use in source and binary forms, with or without
    modification, are permitted provided that the following conditions
    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
    documentation and/or other materials provided with the distribution.
    
    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
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-   - Neither the name of the Xiph.org Foundation nor the names of its
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    THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
    ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
    LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR
    THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
    ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
    LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR
    SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
 */
 
    SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
 */
 
-#include "entenc.h"
-#include "entdec.h"
+#ifdef HAVE_CONFIG_H
+#include "config.h"
+#endif
+
+#include "laplace.h"
+#include "mathops.h"
+
+/* The minimum probability of an energy delta (out of 32768). */
+#define LAPLACE_LOG_MINP (0)
+#define LAPLACE_MINP (1<<LAPLACE_LOG_MINP)
+/* The minimum number of guaranteed representable energy deltas (in one
+    direction). */
+#define LAPLACE_NMIN (16)
 
 
-static int ec_laplace_get_total(int decay)
+static int ec_laplace_get_freq1(int fs0, int decay)
 {
 {
-   return (1<<30)/((1<<14) - decay) - (1<<15) + 1;
+   celt_int32 ft;
+   ft = 32768 - LAPLACE_MINP*(2*LAPLACE_NMIN) - fs0;
+   return ft*(16384-decay)>>15;
 }
 
 }
 
-void ec_laplace_encode(ec_enc *enc, int value, int decay)
+void ec_laplace_encode(ec_enc *enc, int *value, int fs, int decay)
 {
 {
-   int i, fl, fs, ft;
-   int s = 0;
-   if (value < 0)
-   {
-      s = 1;
-      value = -value;
-   }
-   ft = ec_laplace_get_total(decay);
-   fl = -(1<<15);
-   fs = 1<<15;
-   for (i=0;i<value;i++)
+   unsigned fl;
+   int val = *value;
+   fl = 0;
+   if (val)
    {
    {
-      int tmp_l, tmp_s;
-      tmp_l = fl;
-      tmp_s = fs;
-      fl += fs*2;
-      fs = (fs*decay)>>14;
-      if (fs == 0)
+      int s;
+      int i;
+      s = -(val<0);
+      val = val+s^s;
+      fl = fs;
+      fs = ec_laplace_get_freq1(fs, decay);
+      /* Search the decaying part of the PDF.*/
+      for (i=1; fs > 0 && i < val; i++)
       {
       {
-         fs = tmp_s;
-         fl = tmp_l;
-         break;
+         fs *= 2;
+         fl += fs+2*LAPLACE_MINP;
+         fs = (fs*(celt_int32)decay)>>15;
       }
       }
+      /* Everything beyond that has probability LAPLACE_MINP. */
+      if (fs <= 0)
+      {
+         int di;
+         int ndi_max;
+         ndi_max = (32768-fl+LAPLACE_MINP-1)>>LAPLACE_LOG_MINP;
+         ndi_max = (ndi_max-s)>>1;
+         di = IMIN(val - i, ndi_max - 1);
+         fl += (2*di+1+s)*LAPLACE_MINP;
+         fs = IMIN(LAPLACE_MINP, 32768-fl);
+         *value = i+di+s^s;
+      }
+      else
+      {
+         fs += LAPLACE_MINP;
+         fl += fs&~s;
+      }
+      celt_assert(fl+fs<=32768);
+      celt_assert(fs>0);
    }
    }
-   if (fl < 0)
-      fl = 0;
-   if (s)
-      fl += fs;
-   /*printf ("enc: %d %d %d\n", fl, fs, ft);*/
-   ec_encode(enc, fl, fl+fs, ft);
+   ec_encode_bin(enc, fl, fl+fs, 15);
 }
 
 }
 
-int ec_laplace_decode(ec_dec *dec, int decay)
+
+int ec_laplace_decode(ec_dec *dec, int fs, int decay)
 {
    int val=0;
 {
    int val=0;
-   int fl, fh, fs, ft, fm;
-   ft = ec_laplace_get_total(decay);
-   
-   fm = ec_decode(dec, ft);
-   /*printf ("fm: %d/%d\n", fm, ft);*/
+   unsigned fl;
+   int fm;
+   fm = ec_decode_bin(dec, 15);
    fl = 0;
    fl = 0;
-   fs = 1<<15;
-   fh = fs;
-   while (fm >= fh && fs != 0)
+   if (fm >= fs)
    {
    {
-      fl = fh;
-      fs = (fs*decay)>>14;
-      fh += fs*2;
       val++;
       val++;
-   }
-   if (fl>0)
-   {
-      if (fm >= fl+fs)
+      fl = fs;
+      fs = ec_laplace_get_freq1(fs, decay)+LAPLACE_MINP;
+      /* Search the decaying part of the PDF.*/
+      while(fs > LAPLACE_MINP && fm >= fl+2*fs)
       {
       {
-         val = -val;
+         fs *= 2;
          fl += fs;
          fl += fs;
-      } else {
-         fh -= fs;
+         fs = ((fs-2*LAPLACE_MINP)*(celt_int32)decay)>>15;
+         fs += LAPLACE_MINP;
+         val++;
       }
       }
+      /* Everything beyond that has probability LAPLACE_MINP. */
+      if (fs <= LAPLACE_MINP)
+      {
+         int di;
+         di = (fm-fl)>>(LAPLACE_LOG_MINP+1);
+         val += di;
+         fl += 2*di*LAPLACE_MINP;
+      }
+      if (fm < fl+fs)
+         val = -val;
+      else
+         fl += fs;
    }
    }
-   /* Preventing an infinite loop in case something screws up in the decoding */
-   if (fl==fh)
-      fl--;
-   ec_dec_update(dec, fl, fh, ft);
+   celt_assert(fl<32768);
+   celt_assert(fs>0);
+   celt_assert(fl<=fm);
+   celt_assert(fm<IMIN(fl+fs,32768));
+   ec_dec_update(dec, fl, IMIN(fl+fs,32768), 32768);
    return val;
 }
    return val;
 }
-
-#if 0
-#include <stdio.h>
-int main()
-{
-   int val;
-   ec_enc enc;
-   ec_dec dec;
-   ec_byte_buffer buf;
-   
-   ec_byte_writeinit(&buf);
-   ec_enc_init(&enc,&buf);
-   
-   ec_laplace_encode(&enc, 9, 10000);
-   ec_laplace_encode(&enc, -5, 12000);
-   ec_laplace_encode(&enc, -2, 9000);
-   ec_laplace_encode(&enc, 20, 15000);
-   ec_laplace_encode(&enc, 2, 900);
-   
-   ec_enc_done(&enc);
-
-   ec_byte_readinit(&buf,ec_byte_get_buffer(&buf),ec_byte_bytes(&buf));
-   ec_dec_init(&dec,&buf);
-
-   val = ec_laplace_decode(&dec, 10000);
-   printf ("dec: %d\n", val);
-   val = ec_laplace_decode(&dec, 12000);
-   printf ("dec: %d\n", val);
-   val = ec_laplace_decode(&dec, 9000);
-   printf ("dec: %d\n", val);
-   val = ec_laplace_decode(&dec, 15000);
-   printf ("dec: %d\n", val);
-   val = ec_laplace_decode(&dec, 900);
-   printf ("dec: %d\n", val);
-   
-   
-   ec_byte_writeclear(&buf);
-   return 0;
-}
-#endif
-