Fix a minor, but bitstream-affecting bug
[opus.git] / libcelt / vq.c
index 60df446..4876b59 100644 (file)
 #define M_PI 3.141592653
 #endif
 
+static celt_uint32 lcg_rand(celt_uint32 seed)
+{
+   return 1664525 * seed + 1013904223;
+}
 
-static void exp_rotation1(celt_norm *X, int len, int dir, int stride, celt_word16 c, celt_word16 s)
+static void exp_rotation1(celt_norm *X, int len, int stride, celt_word16 c, celt_word16 s)
 {
    int i;
    celt_norm *Xptr;
-   if (dir>0)
-      s = -s;
    Xptr = X;
    for (i=0;i<len-stride;i++)
    {
@@ -72,12 +74,13 @@ static void exp_rotation1(celt_norm *X, int len, int dir, int stride, celt_word1
    }
 }
 
-static void exp_rotation(celt_norm *X, int len, int dir, int stride, int K)
+static void exp_rotation(celt_norm *X, int len, int dir, int stride, int K, int spread)
 {
    int i;
    celt_word16 c, s;
    celt_word16 gain, theta;
    int stride2=0;
+   int factor;
    /*int i;
    if (len>=30)
    {
@@ -86,9 +89,16 @@ static void exp_rotation(celt_norm *X, int len, int dir, int stride, int K)
       X[14] = 1;
       K=5;
    }*/
-   if (2*K>=len)
+   if (2*K>=len || spread==0)
       return;
-   gain = celt_div((celt_word32)MULT16_16(Q15_ONE,len),(celt_word32)(len+10*K));
+   if (spread==1)
+      factor=10;
+   else if (spread==2)
+      factor=5;
+   else
+      factor=15;
+
+   gain = celt_div((celt_word32)MULT16_16(Q15_ONE,len),(celt_word32)(len+factor*K));
    /* FIXME: Make that HALF16 instead of HALF32 */
    theta = HALF32(MULT16_16_Q15(gain,gain));
 
@@ -110,12 +120,12 @@ static void exp_rotation(celt_norm *X, int len, int dir, int stride, int K)
       if (dir < 0)
       {
          if (stride2)
-            exp_rotation1(X+i*len, len, dir, stride2, s, c);
-         exp_rotation1(X+i*len, len, dir, 1, c, s);
+            exp_rotation1(X+i*len, len, stride2, s, c);
+         exp_rotation1(X+i*len, len, 1, c, s);
       } else {
-         exp_rotation1(X+i*len, len, dir, 1, c, s);
+         exp_rotation1(X+i*len, len, 1, c, -s);
          if (stride2)
-            exp_rotation1(X+i*len, len, dir, stride2, s, c);
+            exp_rotation1(X+i*len, len, stride2, s, -c);
       }
    }
    /*if (len>=30)
@@ -150,7 +160,7 @@ static void normalise_residual(int * restrict iy, celt_norm * restrict X, int N,
    while (++i < N);
 }
 
-void alg_quant(celt_norm *X, int N, int K, int spread, celt_norm *lowband, int resynth, ec_enc *enc)
+void alg_quant(celt_norm *X, int N, int K, int spread, int B, celt_norm *lowband, int resynth, ec_enc *enc, celt_int32 *seed)
 {
    VARDECL(celt_norm, y);
    VARDECL(int, iy);
@@ -166,18 +176,22 @@ void alg_quant(celt_norm *X, int N, int K, int spread, celt_norm *lowband, int r
 #endif
    SAVE_STACK;
 
+   /* When there's no pulse, fill with noise or folded spectrum */
    if (K==0)
    {
       if (lowband != NULL && resynth)
       {
          for (j=0;j<N;j++)
             X[j] = lowband[j];
-         renormalise_vector(X, Q15ONE, N, 1);
       } else {
          /* This is important for encoding the side in stereo mode */
          for (j=0;j<N;j++)
-            X[j] = 0;
+         {
+            *seed = lcg_rand(*seed);
+            X[j] = (int)(*seed)>>20;
+         }
       }
+      renormalise_vector(X, Q15ONE, N, 1);
       return;
    }
    K = get_pulses(K);
@@ -190,9 +204,9 @@ void alg_quant(celt_norm *X, int N, int K, int spread, celt_norm *lowband, int r
    ALLOC(signx, N, celt_word16);
    N_1 = 512/N;
    
-   if (spread)
-      exp_rotation(X, N, 1, spread, K);
+   exp_rotation(X, N, 1, B, K, spread);
 
+   /* Get rid of the sign */
    sum = 0;
    j=0; do {
       if (X[j]>0)
@@ -217,6 +231,7 @@ void alg_quant(celt_norm *X, int N, int K, int spread, celt_norm *lowband, int r
          sum += X[j];
       }  while (++j<N);
 
+      /* If X is too small, just replace it with a pulse at 0 */
 #ifdef FIXED_POINT
       if (sum <= K)
 #else
@@ -236,7 +251,7 @@ void alg_quant(celt_norm *X, int N, int K, int spread, celt_norm *lowband, int r
          /* It's really important to round *towards zero* here */
          iy[j] = MULT16_16_Q15(X[j],rcp);
 #else
-         iy[j] = floor(rcp*X[j]);
+         iy[j] = (int)floor(rcp*X[j]);
 #endif
          y[j] = SHL16(iy[j],yshift);
          yy = MAC16_16(yy, y[j],y[j]);
@@ -282,11 +297,11 @@ void alg_quant(celt_norm *X, int N, int K, int spread, celt_norm *lowband, int r
          /* We're multiplying y[j] by two so we don't have to do it here */
          Ryy = EXTRACT16(SHR32(MAC16_16(yy, s,y[j]),rshift));
             
-            /* Approximate score: we maximise Rxy/sqrt(Ryy) (we're guaranteed that 
-         Rxy is positive because the sign is pre-computed) */
+         /* Approximate score: we maximise Rxy/sqrt(Ryy) (we're guaranteed that
+            Rxy is positive because the sign is pre-computed) */
          Rxy = MULT16_16_Q15(Rxy,Rxy);
-            /* The idea is to check for num/den >= best_num/best_den, but that way
-         we can do it without any division */
+         /* The idea is to check for num/den >= best_num/best_den, but that way
+            we can do it without any division */
          /* OPT: Make sure to use conditional moves here */
          if (MULT16_16(best_den, Rxy) > MULT16_16(Ryy, best_num))
          {
@@ -311,6 +326,8 @@ void alg_quant(celt_norm *X, int N, int K, int spread, celt_norm *lowband, int r
       iy[j] += is;
       pulsesLeft -= pulsesAtOnce;
    }
+
+   /* Put the original sign back */
    j=0;
    do {
       X[j] = MULT16_16(signx[j],X[j]);
@@ -319,13 +336,10 @@ void alg_quant(celt_norm *X, int N, int K, int spread, celt_norm *lowband, int r
    } while (++j<N);
    encode_pulses(iy, N, K, enc);
    
-   /* Recompute the gain in one pass to reduce the encoder-decoder mismatch
-   due to the recursive computation used in quantisation. */
    if (resynth)
    {
       normalise_residual(iy, X, N, K, EXTRACT16(SHR32(yy,2*yshift)));
-      if (spread)
-         exp_rotation(X, N, -1, spread, K);
+      exp_rotation(X, N, -1, B, K, spread);
    }
    RESTORE_STACK;
 }
@@ -333,24 +347,28 @@ void alg_quant(celt_norm *X, int N, int K, int spread, celt_norm *lowband, int r
 
 /** Decode pulse vector and combine the result with the pitch vector to produce
     the final normalised signal in the current band. */
-void alg_unquant(celt_norm *X, int N, int K, int spread, celt_norm *lowband, ec_dec *dec)
+void alg_unquant(celt_norm *X, int N, int K, int spread, int B, celt_norm *lowband, ec_dec *dec, celt_int32 *seed)
 {
    int i;
    celt_word32 Ryy;
    VARDECL(int, iy);
    SAVE_STACK;
+
    if (K==0)
    {
       if (lowband != NULL)
       {
          for (i=0;i<N;i++)
             X[i] = lowband[i];
-         renormalise_vector(X, Q15ONE, N, 1);
       } else {
          /* This is important for encoding the side in stereo mode */
          for (i=0;i<N;i++)
-            X[i] = 0;
+         {
+            *seed = lcg_rand(*seed);
+            X[i] = (int)(*seed)>>20;
+         }
       }
+      renormalise_vector(X, Q15ONE, N, 1);
       return;
    }
    K = get_pulses(K);
@@ -362,14 +380,16 @@ void alg_unquant(celt_norm *X, int N, int K, int spread, celt_norm *lowband, ec_
       Ryy = MAC16_16(Ryy, iy[i], iy[i]);
    } while (++i < N);
    normalise_residual(iy, X, N, K, Ryy);
-   if (spread)
-      exp_rotation(X, N, -1, spread, K);
+   exp_rotation(X, N, -1, B, K, spread);
    RESTORE_STACK;
 }
 
 celt_word16 renormalise_vector(celt_norm *X, celt_word16 value, int N, int stride)
 {
    int i;
+#ifdef FIXED_POINT
+   int k;
+#endif
    celt_word32 E = EPSILON;
    celt_word16 g;
    celt_word32 t;
@@ -380,7 +400,7 @@ celt_word16 renormalise_vector(celt_norm *X, celt_word16 value, int N, int strid
       xptr += stride;
    }
 #ifdef FIXED_POINT
-   int k = celt_ilog2(E)>>1;
+   k = celt_ilog2(E)>>1;
 #endif
    t = VSHR32(E, (k-7)<<1);
    g = MULT16_16_Q15(value, celt_rsqrt_norm(t));