Add support for intra-coding of the coarse energy.
[opus.git] / libcelt / quant_bands.c
index 4a7e493..58f7ea5 100644 (file)
@@ -85,17 +85,23 @@ static inline celt_word16_t amp2dB(celt_ener_t amp)
 #endif
 
 static const celt_word16_t base_resolution = QCONST16(6.f,8);
+static const celt_word16_t base_resolution_1 = QCONST16(0.1666667f,15);
 
 int *quant_prob_alloc(const CELTMode *m)
 {
    int i;
    int *prob;
-   prob = celt_alloc(2*m->nbEBands*sizeof(int));
+   prob = celt_alloc(4*m->nbEBands*sizeof(int));
    for (i=0;i<m->nbEBands;i++)
    {
       prob[2*i] = 6000-i*200;
       prob[2*i+1] = ec_laplace_get_start_freq(prob[2*i]);
    }
+   for (i=0;i<m->nbEBands;i++)
+   {
+      prob[2*m->nbEBands+2*i] = 9000-i*240;
+      prob[2*m->nbEBands+2*i+1] = ec_laplace_get_start_freq(prob[2*m->nbEBands+2*i]);
+   }
    return prob;
 }
 
@@ -104,14 +110,20 @@ void quant_prob_free(int *freq)
    celt_free(freq);
 }
 
-static void quant_coarse_energy_mono(const CELTMode *m, celt_ener_t *eBands, celt_word16_t *oldEBands, unsigned budget, int *prob, celt_word16_t *error, ec_enc *enc)
+static void quant_coarse_energy_mono(const CELTMode *m, celt_ener_t *eBands, celt_word16_t *oldEBands, unsigned budget, int intra, int *prob, celt_word16_t *error, ec_enc *enc)
 {
    int i;
    unsigned bits;
    celt_word16_t prev = 0;
    celt_word16_t coef = m->ePredCoef;
    celt_word16_t beta;
-   /* The .7 is a heuristic */
+   
+   if (intra)
+   {
+      coef = 0;
+      prob += 2*m->nbEBands;
+   }
+   /* The .8 is a heuristic */
    beta = MULT16_16_Q15(QCONST16(.8f,15),coef);
    
    bits = ec_enc_tell(enc, 0);
@@ -124,11 +136,13 @@ static void quant_coarse_energy_mono(const CELTMode *m, celt_ener_t *eBands, cel
       celt_word16_t f;   /* Q8 */
       celt_word16_t mean = MULT16_16_Q15(Q15ONE-coef,eMeans[i]);
       x = amp2dB(eBands[i]);
-      f = EXTRACT16(celt_div(SHL32(EXTEND32(x-mean-MULT16_16_Q15(coef,oldEBands[i])-prev),8),base_resolution));
 #ifdef FIXED_POINT
+      f = MULT16_16_Q15(x-mean-MULT16_16_Q15(coef,oldEBands[i])-prev,base_resolution_1);
       /* Rounding to nearest integer here is really important! */
       qi = (f+128)>>8;
 #else
+      f = (x-mean-coef*oldEBands[i]-prev)*base_resolution_1;
+      /* Rounding to nearest integer here is really important! */
       qi = (int)floor(.5+f);
 #endif
       /* If we don't have enough bits to encode all the energy, just assume something safe.
@@ -170,7 +184,11 @@ static void quant_fine_energy_mono(const CELTMode *m, celt_ener_t *eBands, celt_
       if (q2 > frac-1)
          q2 = frac-1;
       ec_enc_bits(enc, q2, fine_quant[i]);
-      offset = EXTRACT16(celt_div(SHL16(q2,8)+QCONST16(.5,8),frac)-QCONST16(.5f,8));
+#ifdef FIXED_POINT
+      offset = SUB16(SHR16(SHL16(q2,8)+QCONST16(.5,8),fine_quant[i]),QCONST16(.5f,8));
+#else
+      offset = (q2+.5f)*(1<<(14-fine_quant[i]))*(1.f/16384) - .5f;
+#endif
       oldEBands[i] += PSHR32(MULT16_16(DB_SCALING*6,offset),8);
       /*printf ("%f ", error[i] - offset);*/
    }
@@ -183,14 +201,21 @@ static void quant_fine_energy_mono(const CELTMode *m, celt_ener_t *eBands, celt_
    /*printf ("\n");*/
 }
 
-static void unquant_coarse_energy_mono(const CELTMode *m, celt_ener_t *eBands, celt_word16_t *oldEBands, unsigned budget, int *prob, ec_dec *dec)
+static void unquant_coarse_energy_mono(const CELTMode *m, celt_ener_t *eBands, celt_word16_t *oldEBands, unsigned budget, int intra, int *prob, ec_dec *dec)
 {
    int i;
    unsigned bits;
    celt_word16_t prev = 0;
    celt_word16_t coef = m->ePredCoef;
-   /* The .7 is a heuristic */
-   celt_word16_t beta = MULT16_16_Q15(QCONST16(.8f,15),coef);
+   celt_word16_t beta;
+   
+   if (intra)
+   {
+      coef = 0;
+      prob += 2*m->nbEBands;
+   }
+   /* The .8 is a heuristic */
+   beta = MULT16_16_Q15(QCONST16(.8f,15),coef);
    
    bits = ec_dec_tell(dec, 0);
    /* Decode at a fixed coarse resolution */
@@ -222,12 +247,15 @@ static void unquant_fine_energy_mono(const CELTMode *m, celt_ener_t *eBands, cel
    for (i=0;i<m->nbEBands;i++)
    {
       int q2;
-      celt_int16_t frac = 1<<fine_quant[i];
       celt_word16_t offset;
       if (fine_quant[i] <= 0)
          continue;
       q2 = ec_dec_bits(dec, fine_quant[i]);
-      offset = EXTRACT16(celt_div(SHL16(q2,8)+QCONST16(.5,8),frac)-QCONST16(.5f,8));
+#ifdef FIXED_POINT
+      offset = SUB16(SHR16(SHL16(q2,8)+QCONST16(.5,8),fine_quant[i]),QCONST16(.5f,8));
+#else
+      offset = (q2+.5f)*(1<<(14-fine_quant[i]))*(1.f/16384) - .5f;
+#endif
       oldEBands[i] += PSHR32(MULT16_16(DB_SCALING*6,offset),8);
    }
    for (i=0;i<m->nbEBands;i++)
@@ -239,15 +267,14 @@ static void unquant_fine_energy_mono(const CELTMode *m, celt_ener_t *eBands, cel
 
 
 
-void quant_coarse_energy(const CELTMode *m, celt_ener_t *eBands, celt_word16_t *oldEBands, int budget, int *prob, celt_word16_t *error, ec_enc *enc)
+void quant_coarse_energy(const CELTMode *m, celt_ener_t *eBands, celt_word16_t *oldEBands, int budget, int intra, int *prob, celt_word16_t *error, ec_enc *enc)
 {
    int C;
    C = m->nbChannels;
 
    if (C==1)
    {
-      quant_coarse_energy_mono(m, eBands, oldEBands, budget, prob, error, enc);
-
+      quant_coarse_energy_mono(m, eBands, oldEBands, budget, intra, prob, error, enc);
    } else {
       int c;
       for (c=0;c<C;c++)
@@ -258,9 +285,9 @@ void quant_coarse_energy(const CELTMode *m, celt_ener_t *eBands, celt_word16_t *
          ALLOC(E, m->nbEBands, celt_ener_t);
          for (i=0;i<m->nbEBands;i++)
             E[i] = eBands[C*i+c];
-         quant_coarse_energy_mono(m, E, oldEBands+c*m->nbEBands, budget/C, prob, error+c*m->nbEBands, enc);
+         quant_coarse_energy_mono(m, E, oldEBands+c*m->nbEBands, budget/C, intra, prob, error+c*m->nbEBands, enc);
+         RESTORE_STACK;
       }
-      RESTORE_STACK;
    }
 }
 
@@ -284,20 +311,20 @@ void quant_fine_energy(const CELTMode *m, celt_ener_t *eBands, celt_word16_t *ol
          quant_fine_energy_mono(m, E, oldEBands+c*m->nbEBands, error+c*m->nbEBands, fine_quant, enc);
          for (i=0;i<m->nbEBands;i++)
             eBands[C*i+c] = E[i];
+         RESTORE_STACK;
       }
-      RESTORE_STACK;
    }
 }
 
 
-void unquant_coarse_energy(const CELTMode *m, celt_ener_t *eBands, celt_word16_t *oldEBands, int budget, int *prob, ec_dec *dec)
+void unquant_coarse_energy(const CELTMode *m, celt_ener_t *eBands, celt_word16_t *oldEBands, int budget, int intra, int *prob, ec_dec *dec)
 {
    int C;   
 
    C = m->nbChannels;
    if (C==1)
    {
-      unquant_coarse_energy_mono(m, eBands, oldEBands, budget, prob, dec);
+      unquant_coarse_energy_mono(m, eBands, oldEBands, budget, intra, prob, dec);
    }
    else {
       int c;
@@ -306,7 +333,7 @@ void unquant_coarse_energy(const CELTMode *m, celt_ener_t *eBands, celt_word16_t
       ALLOC(E, m->nbEBands, celt_ener_t);
       for (c=0;c<C;c++)
       {
-         unquant_coarse_energy_mono(m, E, oldEBands+c*m->nbEBands, budget/C, prob, dec);
+         unquant_coarse_energy_mono(m, E, oldEBands+c*m->nbEBands, budget/C, intra, prob, dec);
       }
       RESTORE_STACK;
    }