fixed-point: converted all signals to spx_sig_t
[speexdsp.git] / libspeex / vq.c
1 /* Copyright (C) 2002 Jean-Marc Valin
2    File: vq.c
3    Vector quantization
4
5    Redistribution and use in source and binary forms, with or without
6    modification, are permitted provided that the following conditions
7    are met:
8    
9    - Redistributions of source code must retain the above copyright
10    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
11    
12    - Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
13    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
14    documentation and/or other materials provided with the distribution.
15    
16    - Neither the name of the Xiph.org Foundation nor the names of its
17    contributors may be used to endorse or promote products derived from
18    this software without specific prior written permission.
19    
20    THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
21    ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
22    LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR
23    A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE FOUNDATION OR
24    CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL,
25    EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO,
26    PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR
27    PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF
28    LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING
29    NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS
30    SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
31 */
32
33 #include "vq.h"
34
35 /*Finds the index of the entry in a codebook that best matches the input*/
36 int vq_index(float *in, float *codebook, int len, int entries)
37 {
38    int i,j;
39    float min_dist=0;
40    int best_index=0;
41    for (i=0;i<entries;i++)
42    {
43       float dist=0;
44       for (j=0;j<len;j++)
45       {
46          float tmp = in[j]-*codebook++;
47          dist += tmp*tmp;
48       }
49       if (i==0 || dist<min_dist)
50       {
51          min_dist=dist;
52          best_index=i;
53       }
54    }
55    return best_index;
56 }
57
58
59 /*Finds the indices of the n-best entries in a codebook*/
60 void vq_nbest(spx_sig_t *in, spx_sig_t *codebook, int len, int entries, float *E, int N, int *nbest, float *best_dist)
61 {
62    int i,j,k,used;
63    used = 0;
64    for (i=0;i<entries;i++)
65    {
66       float dist=.5*E[i];
67       for (j=0;j<len;j++)
68          dist -= in[j]**codebook++;
69       if (i<N || dist<best_dist[N-1])
70       {
71          for (k=N-1; (k >= 1) && (k > used || dist < best_dist[k-1]); k--)
72          {
73             best_dist[k]=best_dist[k-1];
74             nbest[k] = nbest[k-1];
75          }
76          best_dist[k]=dist;
77          nbest[k]=i;
78          used++;
79       }
80    }
81 }
82
83 /*Finds the indices of the n-best entries in a codebook with sign*/
84 void vq_nbest_sign(spx_sig_t *in, spx_sig_t *codebook, int len, int entries, float *E, int N, int *nbest, float *best_dist)
85 {
86    int i,j,k, sign, used;
87    used=0;
88    for (i=0;i<entries;i++)
89    {
90       float dist=0;
91       for (j=0;j<len;j++)
92          dist -= in[j]**codebook++;
93       if (dist>0)
94       {
95          sign=1;
96          dist=-dist;
97       } else
98       {
99          sign=0;
100       }
101       dist += .5*E[i];
102       if (i<N || dist<best_dist[N-1])
103       {
104          for (k=N-1; (k >= 1) && (k > used || dist < best_dist[k-1]); k--)
105          {
106             best_dist[k]=best_dist[k-1];
107             nbest[k] = nbest[k-1];
108          }
109          best_dist[k]=dist;
110          nbest[k]=i;
111          used++;
112          if (sign)
113             nbest[k]+=entries;
114       }
115    }
116 }