Preparing for rc2
[speexdsp.git] / doc / manual.lyx
index 9257e97..af400e5 100644 (file)
@@ -5,6 +5,7 @@
 \inputencoding auto
 \fontscheme default
 \graphics default
+\float_placement h
 \paperfontsize default
 \spacing single 
 \papersize Default
@@ -28,7 +29,7 @@
 
 The Speex Codec Manual
 \newline 
-(draft)
+(for version 1.0rc2)
 \layout Author
 
 Jean-Marc Valin
@@ -44,36 +45,6 @@ Permission is granted to copy, distribute and/or modify this document under
  A copy of the license is included in the section entitled "GNU Free Documentati
 on License".
  
-\layout Section*
-
-Disclaimer
-\layout Standard
-
-This document is meant to provide useful information on the Speex codec
- but there is absolutely no warranty regarding usefulness or correctness
- of the information provided.
- Also, some techniques used in Speex are said to be 
-\begin_inset Quotes eld
-\end_inset 
-
-similar
-\begin_inset Quotes erd
-\end_inset 
-
- to techniques used in known codecs.
- This should not be understood as an acknowledgment that Speex is using
- any patented algorithm used in these codecs, but merely that comprehension
- of Speex can be facilitated by thinking that the principles of operation
- are the same or similar.
- Of course, there's also the obligatory 
-\begin_inset Quotes eld
-\end_inset 
-
-all trademarks are property of their respective owner
-\begin_inset Quotes erd
-\end_inset 
-
-.
 \layout Standard
 \pagebreak_top \pagebreak_bottom 
 
@@ -95,59 +66,129 @@ all trademarks are property of their respective owner
 Introduction to Speex
 \layout Standard
 
-Speex has been designed with the following goals in mind:
-\layout Itemize
+The Speex project (
+\family typewriter 
+http://www.speex.org/
+\family default 
+) has been started because there was a need for a speech codec that was
+ open-source and free from software patents.
+ These are essential conditions for being used by any open-source software.
+ There is already Vorbis that does general audio, but it is not really suitable
+ for speech.
+ Also, unlike many other speech codecs, Speex is not targeted at cell phones
+ (not many open-source cell phones anyway :-) ) but rather voice over IP
+ (VoIP) and file-based compression.
+\layout Standard
 
-No use of patented algorithms (implies that we can't use patented algorithms
- such as ACELP)
-\layout Itemize
+As design goals, we wanted to have a codec that would allowed both very
+ good quality speech and low bit-rate (unfortunately not at the same time!),
+ which led us to developing a codec with multiple bit-rates.
+ Of course very good quality also meant we had to do wideband (16 kHz sampling
+ rate) in addition to narrowband (telephone quality, 8 kHz sampling rate).
+\layout Standard
 
-Good for Voice over IP (VoIP)
-\layout Itemize
+Designing for VoIP instead of cell phone use means that Speex must be robust
+ to lost packets, but not to corrupted ones since packets either arrive
+ unaltered or don't arrive at all.
+ Also, the idea was to have a reasonnable complexity and memory requirement
+ without compromising too much on the efficiency of the codec.
+\layout Standard
 
-Provide very good quality speech (at least as an option)
-\layout Itemize
+All this led us to the choice of CELP
+\begin_inset LatexCommand \index{CELP}
+
+\end_inset 
+
+ as the encoding technique to use for Speex.
+ One of the main reasons is that CELP has long proved that it could do the
+ job and scale well to both low bit-rates (think DoD CELP @ 4.8 kbps) and
+ high bit-rates (think G.728 @ 16 kbps).
+\layout Standard
 
-Allow a wide range of quality/bit-rate
+The main characteristics can be summerized as follows:
 \layout Itemize
 
-Integrate both narrowband and wideband coding
+Free software/open-source
+\begin_inset LatexCommand \index{open-source}
+
+\end_inset 
+
+, patent
+\begin_inset LatexCommand \index{patent}
+
+\end_inset 
+
+ and royalty-free
 \layout Itemize
 
-Reasonable complexity
-\layout Standard
+Integration of narrowband
+\begin_inset LatexCommand \index{narrowband}
+
+\end_inset 
+
+ and wideband
+\begin_inset LatexCommand \index{wideband}
+
+\end_inset 
 
-Throughout the design the following assumptions and constraints were considered
+ in the same bit-stream
 \layout Itemize
 
-Presence of packet losses
+Wide range of bit-rates available (from 2 kbps to 44 kbps)
 \layout Itemize
 
-Integrity of received frames (no bit-errors)
+Dynamic bit-rate switching and Variable Bit-Rate
+\begin_inset LatexCommand \index{variable bit-rate}
+
+\end_inset 
+
+ (VBR)
 \layout Itemize
 
-Memory footprint is neither critical nor unlimited
-\layout Standard
+Voice Activity Detection
+\begin_inset LatexCommand \index{voice activity detection}
 
-This led us to choose the CELP technique for Speex.
- Also many design decisions were based on the original goals and assumptions:
+\end_inset 
+
+ (VAD, integrated with VBR)
 \layout Itemize
 
-Minimizing the amount of information extracted from past frames (for robustness
- to packet loss)
+Variable complexity
+\begin_inset LatexCommand \index{complexity}
+
+\end_inset 
+
+
 \layout Itemize
 
-Dynamically-selectable codebooks (LSP, pitch and innovation)
+Ultra-wideband mode at 32 kHz (up to 48 kHz)
 \layout Itemize
 
-G.728-like fixed codebooks (without backward-adaptive grains) because of
- patent issues
-\layout Section
+Intensity stereo encoding option
+\layout Standard
+
+The next two sections describe the internals of the codec and require some
+ signal processing knowledge.
+ If you are only interested in using Speex, you can skip to section 
+\begin_inset LatexCommand \ref{sec:Command-line-encoder/decoder}
 
+\end_inset 
+
+.
+\layout Section
+\pagebreak_top 
 Introduction to CELP Coding
+\begin_inset LatexCommand \index{CELP}
+
+\end_inset 
+
+
 \layout Standard
 
-Speex is based on the CELP, which stands for Code Excited Linear Prediction.
+Speex is based on CELP, which stands for Code Excited Linear Prediction.
  This section attempts to introduce the principles behind CELP, so if you
  are already familiar with CELP, you can safely skip to section 
 \begin_inset LatexCommand \ref{sec:Speex-narrowband-mode}
@@ -174,75 +215,97 @@ perceptually weighted domain
 \end_inset 
 
 
-\layout Subsection
-
-Linear Prediction
 \layout Standard
 
-The linear prediction model represents each speech sample as linear combination
- of past samples, plus an error signal called the excitation (or residual).
-\begin_inset Formula \[
-x(n)=\sum _{i=1}^{N}a_{i}x(n-i)+e(n)\]
+This section describes the basic ideas behind CELP.
+ Note that it's still incomplete.
+\layout Subsection
+
+Linear Prediction (LPC)
+\begin_inset LatexCommand \index{linear prediction}
 
 \end_inset 
 
 
 \layout Standard
 
-In the 
-\emph on 
-z
-\emph default 
--domain, this can be expressed as
+Linear prediction is at the base of may speech coding techniques, including
+ CELP.
+ The idea behind it is to predict the signal 
+\begin_inset Formula $x(n)$
+\end_inset 
+
+ using a linear combination of its past samples:
 \layout Standard
 
 
 \begin_inset Formula \[
-x(z)=\frac{1}{A(z)}\: e(z)\]
+y[n]=\sum _{i=1}^{N}a_{i}x[n-i]\]
+
+\end_inset 
 
+where 
+\begin_inset Formula $y[n]$
 \end_inset 
 
+ is the linear prediction of 
+\begin_inset Formula $x[n]$
+\end_inset 
 
-\layout Standard
+.
+ The prediction error is thus given by:
+\begin_inset Formula \[
+e[n]=x[n]-y[n]=x[n]-\sum _{i=1}^{N}a_{i}x[n-i]\]
 
-where 
-\begin_inset Formula $A(z)$
 \end_inset 
 
- is defined as
+
 \layout Standard
 
+The goal of the LPC analysis is to find the best prediction coefficients
+\begin_inset Formula $a_{i}$
+\end_inset 
 
+ which minimize the quadratic error function:
 \begin_inset Formula \[
-A(z)=1-\sum _{i=1}^{N}a_{i}z^{-i}\]
+E=\sum _{n=0}^{L-1}\left[e[n]\right]^{2}=\sum _{n=0}^{L-1}\left[x[n]-\sum _{i=1}^{N}a_{i}x[n-i]\right]^{2}\]
 
 \end_inset 
 
+That can be done by making all derivatives 
+\begin_inset Formula $\frac{\partial E}{\partial a_{i}}$
+\end_inset 
 
-\layout Standard
+ equal to zero:
+\begin_inset Formula \[
+\frac{\partial E}{\partial a_{i}}=\frac{\partial }{\partial a_{i}}\sum _{n=0}^{L-1}\left[x[n]-\sum _{i=1}^{N}a_{i}x[n-i]\right]^{2}=0\]
 
-We usually refer to 
-\begin_inset Formula $A(z)$
 \end_inset 
 
- as the analysis filter and 
-\begin_inset Formula $1/A(z)$
-\end_inset 
 
- as the synthesis filter.
 \layout Standard
 
 The 
-\begin_inset Formula $A(z)$
+\begin_inset Formula $a_{i}$
+\end_inset 
+
+ filter coefficients are computed using the Levinson-Durbin
+\begin_inset LatexCommand \index{Levinson-Durbin}
+
 \end_inset 
 
- filter is computed using the Levinson-Durbin algorithm, which starts from
- the auto-correlation 
+ algorithm, which starts from the auto-correlation
+\begin_inset LatexCommand \index{auto-correlation}
+
+\end_inset 
+
 \begin_inset Formula $R(m)$
 \end_inset 
 
  of the signal 
-\begin_inset Formula $x(n)$
+\begin_inset Formula $x[n]$
 \end_inset 
 
 .
@@ -250,7 +313,7 @@ The
 
 
 \begin_inset Formula \[
-r(m)=\sum _{i=0}^{N-1}x(i)x(i-m)\]
+R(m)=\sum _{i=0}^{N-1}x[i]x[i-m]\]
 
 \end_inset 
 
@@ -264,10 +327,10 @@ For an order
  filter, we have:
 \begin_inset Formula \[
 \mathbf{R}=\left[\begin{array}{cccc}
r(0) & r(1) & \cdots  & r(N-1)\\
r(1) & r(0) & \cdots  & r(N-2)\\
R(0) & R(1) & \cdots  & R(N-1)\\
R(1) & R(0) & \cdots  & R(N-2)\\
  \vdots  & \vdots  & \ddots  & \vdots \\
r(N-1) & r(N-2) & \cdots  & r(0)\end{array}
R(N-1) & R(N-2) & \cdots  & R(0)\end{array}
 \right]\]
 
 \end_inset 
@@ -275,8 +338,8 @@ For an order
 
 \begin_inset Formula \[
 \mathbf{r}=\left[\begin{array}{c}
r(1)\\
r(2)\\
R(1)\\
R(2)\\
  \vdots \\
  R(N)\end{array}
 \right]\]
@@ -321,25 +384,35 @@ The filter coefficients
  This is in theory; in practice because of finite precision, there are two
  commonly used techniques to make sure we have a stable filter.
  First, we multiply 
-\begin_inset Formula $r(0)$
+\begin_inset Formula $R(0)$
 \end_inset 
 
  by a number slightly above one (such as 1.0001), which is equivalent to
  adding noise to the signal.
  Also, we can apply a window the the auto-correlation, which is equivalent
  to filtering in the frequency domain, reducing sharp resonances.
-\layout Subsection
+\layout Standard
+
+The linear prediction model represents each speech sample as linear combination
+ of past samples, plus an error signal called the excitation (or residual).
+\begin_inset Formula \[
+x[n]=\sum _{i=1}^{N}a_{i}x[n-i]+e[n]\]
+
+\end_inset 
+
 
-Pitch Prediction
 \layout Standard
 
-During voiced segments, the speech signal is very periodic, so it is possible
- to take advantage of that.
+In the 
+\emph on 
+z
+\emph default 
+-domain, this can be expressed as
 \layout Standard
 
 
 \begin_inset Formula \[
-e(n)=\beta e(n-T)+c(n)\]
+x(z)=\frac{1}{A(z)}\: e(z)\]
 
 \end_inset 
 
@@ -347,28 +420,92 @@ e(n)=\beta e(n-T)+c(n)\]
 \layout Standard
 
 where 
-\begin_inset Formula $T$
+\begin_inset Formula $A(z)$
 \end_inset 
 
- is the pitch period and 
-\begin_inset Formula $\beta $
+ is defined as
+\layout Standard
+
+
+\begin_inset Formula \[
+A(z)=1-\sum _{i=1}^{N}a_{i}z^{-i}\]
+
 \end_inset 
 
- is the pitch gain.
- In the 
-\emph on 
-z
-\emph default 
--domain, the excitation can be expressed as:
+
+\layout Standard
+
+We usually refer to 
+\begin_inset Formula $A(z)$
+\end_inset 
+
+ as the analysis filter and 
+\begin_inset Formula $1/A(z)$
+\end_inset 
+
+ as the synthesis filter.
+ The whole process is called short-term prediction as it predicts the signal
+\begin_inset Formula $x[n]$
+\end_inset 
+
+ using a prediction using only the 
+\begin_inset Formula $N$
+\end_inset 
+
+ past samples, where 
+\begin_inset Formula $N$
+\end_inset 
+
+ is usually around 10.
+\layout Standard
+
+Because LPC coefficients have very little robustness to quantization, they
+ are converted to Line Spectral Pair
+\begin_inset LatexCommand \index{line spectral pair}
+
+\end_inset 
+
+ (LSP) coefficients which have a much better behaviour with quantization,
+ one of them being that it's easy to keep the filter stable.
+\layout Subsection
+
+Pitch Prediction
+\begin_inset LatexCommand \index{pitch}
+
+\end_inset 
+
+
+\layout Standard
+
+During voiced segments, the speech signal is periodic, so it is possible
+ to take advantage of that property by approximating the excitation signal
+\begin_inset Formula $e[n]$
+\end_inset 
+
+ by a gain times the past of the excitation:
 \layout Standard
 
 
 \begin_inset Formula \[
-e(z)=\frac{1}{1-\beta z^{-T}}\: c(z)\]
+e[n]\simeq p[n]=\beta e[n-T]\]
 
 \end_inset 
 
+
+\layout Standard
+
 where 
+\begin_inset Formula $T$
+\end_inset 
+
+ is the pitch period, 
+\begin_inset Formula $\beta $
+\end_inset 
+
+ is the pitch gain and 
 \begin_inset Formula $c(n)$
 \end_inset 
 
@@ -377,31 +514,103 @@ where
 innovation codebook
 \emph default 
 .
+ We call that long-term prediction since the excitation is predicted from
+\begin_inset Formula $e[n-T]$
+\end_inset 
+
+ with 
+\begin_inset Formula $T\gg N$
+\end_inset 
+
+.
 \layout Subsection
 
 Innovation Codebook
 \layout Standard
 
+The final excitation 
+\begin_inset Formula $e[n]$
+\end_inset 
+
+ will be the sum of the pitch prediction and an 
+\emph on 
+innovation
+\emph default 
+ signal 
+\begin_inset Formula $c[n]$
+\end_inset 
+
+ taken from a fixed codebook.
+\layout Standard
+
+
+\begin_inset Formula \[
+e[n]=p[n]+c[n]=\beta e[n-T]+c[n]\]
+
+\end_inset 
+
 This is where most of the bits in a CELP codec are allocated.
  It represents the information that couldn't be obtained either from linear
  prediction or pitch prediction.
+ In the 
+\emph on 
+z
+\emph default 
+-domain we can represent the final signal 
+\begin_inset Formula $X(z)$
+\end_inset 
+
+ as 
+\begin_inset Formula \[
+X(z)=\frac{C(z)}{A(z)\left(1-\beta z^{-T}\right)}\]
+
+\end_inset 
+
+
 \layout Subsection
 
 Analysis-by-Synthesis and Error Weighting
+\begin_inset LatexCommand \index{error weighting}
+
+\end_inset 
+
+
+\begin_inset LatexCommand \index{analysis-by-synthesis}
+
+\end_inset 
+
+
 \layout Standard
 
 Most (if not all) modern audio codecs attempt to 
-\emph on 
+\begin_inset Quotes eld
+\end_inset 
+
 shape
-\emph default 
- the noise so that it is the hardest to detect with the ear.
- That means that more noise can be tolerated in parts of the spectrum that
- are louder and 
+\begin_inset Quotes erd
+\end_inset 
+
+ the noise so that it appears mostly in the frequency regions where the
+ ear cannot detect it.
+ For example, the ear is more tolerant to noise in parts of the spectrum
+ that are louder and 
 \emph on 
 vice versa
 \emph default 
 .
- That's why the error is minimized for the perceptually weighted signal
+ That's why instead of minimizing the simple quadratic error
+\begin_inset Formula \[
+E=\sum _{n}\left(x[n]-\overline{x}[n]\right)^{2}\]
+
+\end_inset 
+
+where 
+\begin_inset Formula $\overline{x}[n]$
+\end_inset 
+
+ is the encoder signal, we minimize the error for the perceptually weighted
+ signal
 \begin_inset Formula \[
 X_{w}(z)=W(z)X(z)\]
 
@@ -436,14 +645,46 @@ A_{noise}(z)=\frac{1}{W(z)}=\frac{A\left(\frac{z}{\gamma _{2}}\right)}{A\left(\f
 \end_inset 
 
 
-\layout Section
+\layout Standard
 
-Speex narrowband mode
+If a filter 
+\begin_inset Formula $A(z)$
+\end_inset 
+
+ has (complex) poles at 
+\begin_inset Formula $p_{i}$
+\end_inset 
+
+ in the 
+\begin_inset Formula $z$
+\end_inset 
+
+-plane, the filter 
+\begin_inset Formula $A(z/\gamma )$
+\end_inset 
+
+ filter will have its poles at 
+\begin_inset Formula $p_{i}^{'}=\gamma p_{i}$
+\end_inset 
+
+, making it a flatter version of 
+\begin_inset Formula $A(z)$
+\end_inset 
+
+.
+\layout Section
+\pagebreak_top 
+Speex narrowband mode
 \begin_inset LatexCommand \label{sec:Speex-narrowband-mode}
 
 \end_inset 
 
 
+\begin_inset LatexCommand \index{narrowband}
+
+\end_inset 
+
+
 \layout Standard
 
 This section looks at how Speex works for narrowband (
@@ -457,18 +698,38 @@ This section looks at how Speex works for narrowband (
 
 , corresponding to 160 samples.
  Each frame is also subdivided into 4 sub-frames of 40 samples each.
+\layout Standard
+
+Also many design decisions were based on the original goals and assumptions:
+\layout Itemize
+
+Minimizing the amount of information extracted from past frames (for robustness
+ to packet loss)
+\layout Itemize
+
+Dynamically-selectable codebooks (LSP, pitch and innovation)
+\layout Itemize
+
+sub-vector fixed (innovation) codebooks
 \layout Subsection
 
 LPC Analysis
+\begin_inset LatexCommand \index{linear prediction}
+
+\end_inset 
+
+
 \layout Standard
 
-An LPC analysis is first performed on a (Hamming) window that spans all
- the current frame and half a frame in advance.
- The LPC coefficients are then converted to Line Spectral Pair (LSP), a
- representation that is more robust to quantization.
- The LSP's are quantized using 30 bits for higher quality modes and 18 bits
- for lower quality.
- The quantized LSP's are considered to be associated to the 
+An LPC analysis is first performed on a (asymetric Hamming) window that
+ spans all the current frame and half a frame in advance.
+ The LPC coefficients are then converted to Line Spectral Pair
+\begin_inset LatexCommand \index{line spectral pair}
+
+\end_inset 
+
+ (LSP), a representation that is more robust to quantization.
+ The LSP's are considered to be associated to the 
 \begin_inset Formula $4^{th}$
 \end_inset 
 
@@ -476,11 +737,24 @@ An LPC analysis is first performed on a (Hamming) window that spans all
  interpolated using the current and previous LSP's.
 \layout Standard
 
+The LSP's are encoded using 30 bits for higher quality modes and 18 bits
+ for lower quality, through the use of a multi-stage split-vector quantizer.
+ For the lower quality modes, the 10 coefficients are first quantized with
+ 6 bits and the error is then divided in two 5-coefficient sub-vectors.
+ Each of them is quantized with 6 bits, for a total of 18 bits.
+ For the higher quality modes, the remaining error on both sub-vectors is
+ further quantized with 6 bits each, for a total of 30 bits.
+\layout Standard
+
 The perceptual weighting filter 
 \begin_inset Formula $W(z)$
 \end_inset 
 
- used by Speex corresponds to the one described by eq.
+ used by Speex is derived from the LPC filter 
+\begin_inset Formula $A(z)$
+\end_inset 
+
+ and corresponds to the one described by eq.
  
 \begin_inset LatexCommand \ref{eq:weighting_filter}
 
@@ -503,15 +777,21 @@ The perceptual weighting filter
 \layout Subsection
 
 Pitch Prediction (adaptive codebook)
-\layout Standard
+\begin_inset LatexCommand \index{pitch}
+
+\end_inset 
+
 
-Speex uses a 3-tap prediction for pitch.
- That is, 
 \layout Standard
 
+Speex uses a 3-tap prediction for pitch.
+ That is, the pitch prediction signal 
+\begin_inset Formula $p[n]$
+\end_inset 
 
+ is obtained by the past of the excitation by:
 \begin_inset Formula \[
-e(n)=\beta _{0}e(n-T-1)+\beta _{1}e(n-T)+\beta _{2}e(n-T+1)+c(n)\]
+p[n]=\beta _{0}e[n-T-1]+\beta _{1}e[n-T]+\beta _{2}e[n-T+1]\]
 
 \end_inset 
 
@@ -527,7 +807,33 @@ where
 \end_inset 
 
  are the prediction (filter) taps.
+ It is worth noting that when the pitch is smaller than the sub-frame size,
+ we repeat the excitation at a period 
+\begin_inset Formula $T$
+\end_inset 
+
+.
+ For example, when 
+\begin_inset Formula $n-T+1$
+\end_inset 
+
+, we use 
+\begin_inset Formula $n-2T+1$
+\end_inset 
+
+ instead.
  The period and quantized gains are determined in closed loop.
+ In most modes, the pitch period is encoded with 7 bits in the 
+\begin_inset Formula $\left[17,144\right]$
+\end_inset 
+
+ range and the 
+\begin_inset Formula $\beta _{i}$
+\end_inset 
+
+ coefficients are vector-quantized using 7 bits (15 kbps narrowband and
+ above) at higher bit-rates and 5 bits at lower bit-rates (11 kbps narrowband
+ and below).
 \layout Subsection
 
 Innovation Codebook
@@ -539,18 +845,7 @@ n (VQ).
  the gain at the same time.
  This save many bits that would otherwise be allocated for a separate gain
  at the price of a slight increase in complexity.
- Except for the absence of (backward-adaptive) gain, the technique used
- in Speex is similar to G.728 (LD-CELP).
- However since we do not have a low-delay constraint, the search can be
- made more 
-\begin_inset Quotes eld
-\end_inset 
-
-global
-\begin_inset Quotes erd
-\end_inset 
-
- and make use of the whole information available for a sub-frame.
 \layout Subsection
 
 Bit allocation
@@ -572,11 +867,21 @@ There are 7 different narrowband bit-rates defined for Speex, ranging from
  All frame-based parameters are packed before sub-frame parameters.
  The parameters for a certain sub-frame are all packed before the following
  sub-frame is packed.
+ Note that the 
+\begin_inset Quotes eld
+\end_inset 
+
+OL
+\begin_inset Quotes erd
+\end_inset 
+
+ in the parameter description means the the parameter is an open loop estimation
+ based on the whole frame.
 \layout Standard
 
 
 \begin_inset Float table
-placement htbp
+placement h
 wide true
 collapsed false
 
@@ -584,7 +889,7 @@ collapsed false
 
 
 \begin_inset  Tabular
-<lyxtabular version="3" rows="11" columns="9">
+<lyxtabular version="3" rows="12" columns="11">
 <features>
 <column alignment="center" valignment="top" leftline="true" width="0pt">
 <column alignment="center" valignment="top" leftline="true" width="0pt">
@@ -594,6 +899,8 @@ collapsed false
 <column alignment="center" valignment="top" leftline="true" width="0pt">
 <column alignment="center" valignment="top" leftline="true" width="0pt">
 <column alignment="center" valignment="top" leftline="true" width="0pt">
+<column alignment="center" valignment="top" leftline="true" width="0pt">
+<column alignment="center" valignment="top" leftline="true" width="0pt">
 <column alignment="center" valignment="top" leftline="true" rightline="true" width="0pt">
 <row topline="true" bottomline="true">
 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
@@ -668,6 +975,112 @@ Update rate
 6
 \end_inset 
 </cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+7
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+8
+\end_inset 
+</cell>
+</row>
+<row topline="true">
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+Wideband bit
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+frame
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+1
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+1
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+1
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+1
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+1
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+1
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+1
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+1
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+1
+\end_inset 
+</cell>
 </row>
 <row topline="true">
 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
@@ -742,6 +1155,22 @@ frame
 4
 \end_inset 
 </cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+4
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+4
+\end_inset 
+</cell>
 </row>
 <row topline="true">
 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
@@ -816,6 +1245,22 @@ frame
 30
 \end_inset 
 </cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+30
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+18
+\end_inset 
+</cell>
 </row>
 <row topline="true">
 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
@@ -890,6 +1335,22 @@ frame
 0
 \end_inset 
 </cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+0
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+7
+\end_inset 
+</cell>
 </row>
 <row topline="true">
 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
@@ -953,49 +1414,2807 @@ frame
 
 \layout Standard
 
-0
+0
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+0
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+0
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+4
+\end_inset 
+</cell>
+</row>
+<row topline="true">
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+OL Exc gain
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+frame
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+0
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+5
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+5
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+5
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+5
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+5
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+5
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+5
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+5
+\end_inset 
+</cell>
+</row>
+<row topline="true">
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+Fine pitch
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+sub-frame
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+0
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+0
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+0
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+7
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+7
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+7
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+7
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+7
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+0
+\end_inset 
+</cell>
+</row>
+<row topline="true">
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+Pitch gain
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+sub-frame
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+0
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+0
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+5
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+5
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+5
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+7
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+7
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+7
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+0
+\end_inset 
+</cell>
+</row>
+<row topline="true">
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+Innovation gain
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+sub-frame
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+0
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+1
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+0
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+1
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+1
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+3
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+3
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+3
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+0
+\end_inset 
+</cell>
+</row>
+<row topline="true" bottomline="true">
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+Innovation VQ
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+sub-frame
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+0
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+0
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+16
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+20
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+35
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+48
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+64
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+96
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+10
+\end_inset 
+</cell>
+</row>
+<row topline="true" bottomline="true">
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+Total
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+frame
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+5
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+43
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+119
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+160
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+220
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+300
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+364
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+492
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+79
+\end_inset 
+</cell>
+</row>
+</lyxtabular>
+
+\end_inset 
+
+
+\layout Caption
+
+Bit allocation for narrowband modes
+\begin_inset LatexCommand \label{cap:bits-narrowband}
+
+\end_inset 
+
+
+\end_inset 
+
+
+\layout Standard
+
+So far, no MOS (Mean Opinion Score
+\begin_inset LatexCommand \index{mean opinion score}
+
+\end_inset 
+
+) subjective evaluation has been performed for Speex.
+ In order to give an idea of the quality achivable with it, table 
+\begin_inset LatexCommand \ref{cap:quality_vs_bps}
+
+\end_inset 
+
+ presents my own subjective opinion on it.
+ It sould be noted that different people will perceive the quality differently
+ and that the person that designed the codec often has a bias (one way or
+ another) when it comes to subjective evaluation.
+ Last thing, it should be noted that for most codecs (including Speex) encoding
+ quality sometimes varies depending on the input.
+ Note that the complexity is only approximate (withing 0.5 mflops and using
+ the lowers complexity setting).
+ Decoding requires approximately 0.5 mflops
+\begin_inset LatexCommand \index{complexity}
+
+\end_inset 
+
+ in most modes (1 mflops with perceptual enhancement).
+\layout Standard
+
+
+\begin_inset Float table
+placement h
+wide true
+collapsed false
+
+\layout Standard
+
+
+\begin_inset  Tabular
+<lyxtabular version="3" rows="17" columns="4">
+<features>
+<column alignment="center" valignment="top" leftline="true" width="0pt">
+<column alignment="center" valignment="top" leftline="true" width="0pt">
+<column alignment="center" valignment="top" leftline="true" width="0pt">
+<column alignment="center" valignment="top" leftline="true" rightline="true" width="0pt">
+<row topline="true" bottomline="true">
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+Mode
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+Bit-rate
+\begin_inset LatexCommand \index{bit-rate}
+
+\end_inset 
+
+ (bps)
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+mflops
+\begin_inset LatexCommand \index{complexity}
+
+\end_inset 
+
+
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+Quality/description
+\end_inset 
+</cell>
+</row>
+<row topline="true">
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+0
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+250
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+N/A
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+No sound (VBR only)
+\end_inset 
+</cell>
+</row>
+<row topline="true">
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+1
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+2,150
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+6
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+Vocoder (mostly for comfort noise)
+\end_inset 
+</cell>
+</row>
+<row topline="true">
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+2
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+5,950
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+9
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+Very noticeable artifacts/noise, good intelligibility
+\end_inset 
+</cell>
+</row>
+<row topline="true">
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+3
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+8,000
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+10
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+Artifacts/noise sometimes noticeable
+\end_inset 
+</cell>
+</row>
+<row topline="true">
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+4
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+11,000
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+14
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+Artifacts usually noticeable only with headphones
+\end_inset 
+</cell>
+</row>
+<row topline="true">
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+5
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+15,000
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+11
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+Need good headphones to tell the difference
+\end_inset 
+</cell>
+</row>
+<row topline="true">
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+6
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+18,200
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+17.5
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+Hard to tell the difference even with good headphones
+\end_inset 
+</cell>
+</row>
+<row topline="true">
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+7
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+24,600
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+14.5
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+Completely transparent for voice, good quality music
+\end_inset 
+</cell>
+</row>
+<row topline="true">
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+8
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+3,950
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+-
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+Very noticeable artifacts/noise, good intelligibility
+\end_inset 
+</cell>
+</row>
+<row topline="true">
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+9
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+N/A
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+N/A
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+reserved
+\end_inset 
+</cell>
+</row>
+<row topline="true">
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+10
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+N/A
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+N/A
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+reserved
+\end_inset 
+</cell>
+</row>
+<row topline="true">
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+11
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+N/A
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+N/A
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+reserved
+\end_inset 
+</cell>
+</row>
+<row topline="true">
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+12
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+N/A
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+N/A
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+reserved
+\end_inset 
+</cell>
+</row>
+<row topline="true">
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+13
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+N/A
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+N/A
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+Application-defined, interpreted by callback or skipped
+\end_inset 
+</cell>
+</row>
+<row topline="true">
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+14
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+N/A
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+N/A
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+Speex in-band signaling
+\end_inset 
+</cell>
+</row>
+<row topline="true" bottomline="true">
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+15
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+N/A
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+N/A
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+Terminator code
+\end_inset 
+</cell>
+</row>
+</lyxtabular>
+
+\end_inset 
+
+
+\layout Caption
+
+Quality versus bit-rate
+\begin_inset LatexCommand \label{cap:quality_vs_bps}
+
+\end_inset 
+
+
+\end_inset 
+
+
+\layout Subsection
+
+Perceptual enhancement
+\begin_inset LatexCommand \index{perceptual enhancement}
+
+\end_inset 
+
+
+\layout Standard
+
+This part of the codec only applies to the decoder and can even be changed
+ without affecting inter-operability.
+ For that reason, the implementation provided and described here should
+ only be considered as a reference implementation.
+ The enhancement system is devided in two parts.
+ First, the synthesis filter 
+\begin_inset Formula $S(z)=1/A(z)$
+\end_inset 
+
+ is replaced by an enhanced filter
+\begin_inset Formula \[
+S'(z)=\frac{A\left(z/a_{2}\right)A\left(z/a_{3}\right)}{A\left(z\right)A\left(z/a_{1}\right)}\]
+
+\end_inset 
+
+where 
+\begin_inset Formula $a_{1}$
+\end_inset 
+
+ and 
+\begin_inset Formula $a_{2}$
+\end_inset 
+
+ depend on the mode in use and 
+\begin_inset Formula $a_{3}=\frac{1}{r}\left(1-\frac{1-ra_{1}}{1-ra_{2}}\right)$
+\end_inset 
+
+ with 
+\begin_inset Formula $r=.9$
+\end_inset 
+
+.
+ The second part of the enhancement consists of using a comb filter to enhance
+ the pitch in the excitation domain.
+\layout Section
+\pagebreak_top 
+Speex wideband mode (sub-band CELP)
+\begin_inset LatexCommand \index{wideband}
+
+\end_inset 
+
+
+\layout Standard
+
+For wideband, the Speex approach uses a 
+\emph on 
+q
+\emph default 
+uadrature 
+\emph on 
+m
+\emph default 
+irror 
+\emph on 
+f
+\emph default 
+ilter
+\begin_inset LatexCommand \index{quadrature mirror filter}
+
+\end_inset 
+
+ (QMF) to split the band in two.
+ The 16 kHz signal is thus divided into two 8 kHz signals, one representing
+ the low band (0-4 kHz), the other the high band (4-8 kHz).
+ The low band is encoded with the narrowband mode described in section 
+\begin_inset LatexCommand \ref{sec:Speex-narrowband-mode}
+
+\end_inset 
+
+ in such a way that the resulting 
+\begin_inset Quotes eld
+\end_inset 
+
+embedded narrowband bit-stream
+\begin_inset Quotes erd
+\end_inset 
+
+ can also be decoded with the narrowband decoder.
+ Since the low band encoding has already been described only the high band
+ encoding is described in this section.
+\layout Subsection
+
+Linear Prediction
+\layout Standard
+
+The linear prediction part used for the high-band is very similar to what
+ is done for narrowband.
+ The only difference is that we use only 12 bits to encode the high-band
+ LSP's using a multi-stage vector quantizer (MSVQ).
+ The first level quantizes the 10 coefficients with 6 bits and the error
+ is then quantized using 6 bits too.
+\layout Subsection
+
+Pitch Prediction
+\layout Standard
+
+That part is easy: there's no pitch prediction for the high-band.
+ There are two reasons for that.
+ First, there is usually little harmonic structure in this band (above 4
+ kHz).
+ Second, it would be very hard to implement since the QMF folds the 4-8
+ kHz band into 4-0 kHz (reversing the frequency axis), which means that
+ the location of the harmonics are no longer at multiples of the fundamental
+ (pitch).
+\layout Subsection
+
+Excitation Quantization
+\layout Standard
+
+The high-band excitation is coded in the same way as for narrowband.
+\layout Subsection
+
+Bit allocation
+\layout Standard
+
+For the wideband mode, all the narrowband frame is packed before the high-band
+ is encoded.
+ The narrowband part of the bit-stream is as defined in table 
+\begin_inset LatexCommand \ref{cap:bits-narrowband}
+
+\end_inset 
+
+.
+ The high-band follows, as described in table 
+\begin_inset LatexCommand \ref{cap:bits-wideband}
+
+\end_inset 
+
+.
+ This also means that a wideband frame may be correctly decoded by a narrowband
+ decoder with the only caveat that if more than one frame is packed in the
+ same packet, the decoder will need to skip the high-band parts in order
+ to sync with the bit-stream.
+\layout Standard
+
+
+\begin_inset Float table
+placement h
+wide true
+collapsed false
+
+\layout Standard
+
+
+\begin_inset  Tabular
+<lyxtabular version="3" rows="7" columns="7">
+<features>
+<column alignment="center" valignment="top" leftline="true" width="0pt">
+<column alignment="center" valignment="top" leftline="true" width="0pt">
+<column alignment="center" valignment="top" leftline="true" width="0pt">
+<column alignment="center" valignment="top" leftline="true" width="0pt">
+<column alignment="center" valignment="top" leftline="true" width="0pt">
+<column alignment="center" valignment="top" leftline="true" width="0pt">
+<column alignment="center" valignment="top" leftline="true" rightline="true" width="0pt">
+<row topline="true" bottomline="true">
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+Parameter
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+Update rate
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+0
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+1
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+2
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+3
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+4
+\end_inset 
+</cell>
+</row>
+<row topline="true">
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+Wideband bit
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+frame
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+1
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+1
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+1
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+1
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+1
+\end_inset 
+</cell>
+</row>
+<row topline="true">
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+Mode ID
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+frame
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+3
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+3
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+3
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+3
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+3
+\end_inset 
+</cell>
+</row>
+<row topline="true">
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+LSP
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+frame
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+0
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+12
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+12
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+12
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+12
+\end_inset 
+</cell>
+</row>
+<row topline="true">
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+Excitation gain
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+sub-frame
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+0
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+5
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+4
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+4
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+4
+\end_inset 
+</cell>
+</row>
+<row topline="true" bottomline="true">
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+Excitation VQ
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+sub-frame
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+0
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+0
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+20
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+40
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+80
+\end_inset 
+</cell>
+</row>
+<row topline="true" bottomline="true">
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+Total
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+frame
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+4
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+36
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+112
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+192
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
+
+\layout Standard
+
+352
+\end_inset 
+</cell>
+</row>
+</lyxtabular>
+
+\end_inset 
+
+
+\layout Caption
+
+Bit allocation for high-band in wideband mode
+\begin_inset LatexCommand \label{cap:bits-wideband}
+
+\end_inset 
+
+
+\end_inset 
+
+
+\layout Standard
+
+
+\begin_inset ERT
+status Open
+
+\layout Standard
+
+\backslash 
+clearpage
+\end_inset 
+
+
+\layout Section
+\pagebreak_top 
+Feature description
+\layout Standard
+
+This section explains the main Speex features, as well as some concepts
+ in speech coding that help better understand the next sections.
+\layout Subsection*
+
+Sampling rate
+\begin_inset LatexCommand \index{sampling rate}
+
+\end_inset 
+
+
+\layout Standard
+
+Speex is mainly designed for 3 different sampling rates: 8 kHz, 16 kHz,
+ and 32 kHz.
+ These are respectively refered to as narrowband
+\begin_inset LatexCommand \index{narrowband}
+
+\end_inset 
+
+, wideband
+\begin_inset LatexCommand \index{wideband}
+
+\end_inset 
+
+ and ultra-wideband
+\begin_inset LatexCommand \index{ultra-wideband}
+
+\end_inset 
+
+.
+\layout Subsection*
+
+Quality
+\begin_inset LatexCommand \index{quality}
+
+\end_inset 
+
+
+\layout Standard
+
+Speex encoding is controlled most of the time by a quality parameter that
+ range from 0 to 10.
+ In constant bit-rate
+\begin_inset LatexCommand \index{constant bit-rate}
+
+\end_inset 
+
+ (CBR) operation, the quality parameter is an integer, while for variable
+ bit-rate (VBR), the parameter is a float.
+\layout Subsection*
+
+Complexity
+\begin_inset LatexCommand \index{complexity}
+
+\end_inset 
+
+ (variable)
+\layout Standard
+
+With Speex, it is possible to vary the complexity allowed for the encoder.
+ This is done by controlling how the search is performed with an integer
+ ranging from 1 to 10 in a way that's similar to the -1 to -9 options to
+\emph on 
+gzip
+\emph default 
+ and 
+\emph on 
+bzip2
+\emph default 
+ compression utilities.
+ For normal use, the noise level at complexity 1is between 1 and 2 dB higher
+ than at complexity 10, but the CPU requirements for complexity 10 is about
+ 5 time higher than for complexity 1.
+ In practice, the best trade-off is between complexity 2 and 4, though higher
+ settings are often useful when encoding non-speech sounds like DTMF
+\begin_inset LatexCommand \index{DTMF}
+
+\end_inset 
+
+ tones.
+\layout Subsection*
+
+Variable Bit-Rate
+\begin_inset LatexCommand \index{variable bit-rate}
+
+\end_inset 
+
+ (VBR)
+\layout Standard
+
+Variable bit-rate (VBR) allows a codec to change its bit-rate dynamically
+ to adapt to the 
+\begin_inset Quotes eld
+\end_inset 
+
+difficulty
+\begin_inset Quotes erd
+\end_inset 
+
+ of the audio being encoded.
+ In the example of Speex, sounds like vowels and high-energy transients
+ require a higher bit-rate to achieve good quality, while fricatives (e.g.
+ s,f sounds) can be coded adequately with less bits.
+ For this reason, VBR can achive lower bit-rate for the same quality, or
+ a better quality for a certain bit-rate.
+ Despite its advantages, VBR has two main drawbacks: first, by only specifying
+ quality, there's no guaranty about the final average bit-rate.
+ Second, for some real-time applications like voice over IP (VoIP), what
+ counts is the maximum bit-rate, which must be low enough for the communication
+ channel.
+\layout Subsection*
+
+Average Bit-Rate
+\begin_inset LatexCommand \index{average bit-rate}
+
+\end_inset 
+
+ (ABR)
+\layout Standard
+
+Average bit-rate solves one of the problems of VBR, as it dynamically adjusts
+ VBR quality in order to meet a specific target bit-rate.
+ Because the quality/bit-rate is adjusted in real-time (open-loop), the
+ global quality will be slightly lower than that obtained be encoding in
+ VBR with exactly the right quality setting to meet the target average bit-rate.
+\layout Subsection*
+
+Voice Activity Detection
+\begin_inset LatexCommand \index{voice activity detection}
+
+\end_inset 
+
+ (VAD)
+\layout Standard
+
+When enabled, voice activity detection detects whether the audio being encoded
+ is speech or silence/background noise.
+ VAD is always implicitly activated when encoding in VBR, so the option
+ is only useful in non-VBR operation.
+ In this case, Speex detects non-speech periods and encode them with just
+ enough bits to reproduce the background noise.
+ This is called 
+\begin_inset Quotes eld
+\end_inset 
+
+comfort noise generation
+\begin_inset Quotes erd
+\end_inset 
+
+ (CNG).
+\layout Subsection*
+
+Discontinuous Transmission
+\begin_inset LatexCommand \index{discontinuous transmission}
+
+\end_inset 
+
+ (DTX)
+\layout Standard
+
+Discontinuous transmission is an addition to VAD operation, that allows
+ to stop transmitting completely when the background noise is stationnary.
+ In file-based operation, since we cannot just stop writing to the file,
+ only 5 bits are used for such frames (corresponding to 250 bps).
+\layout Subsection*
+
+Perceptual enhancement
+\begin_inset LatexCommand \index{perceptual enhancement}
+
+\end_inset 
+
+
+\layout Standard
+
+Perceptual enhancement is a part of the decoder which, when turned on, tries
+ to reduce (the perception of) the noise produced by the coding/decoding
+ process.
+ In most cases, perceptual enhancement make the sound further from the original
+\emph on 
+objectively
+\emph default 
+ (if you use SNR), but in the end it still 
+\emph on 
+sounds
+\emph default 
+ better (subjective improvement).
+\layout Subsection*
+
+Algorithmic delay
+\begin_inset LatexCommand \index{algorithmic delay}
+
+\end_inset 
+
+
+\layout Standard
+
+Every speech codec introduces a delay in the transmission.
+ For Speex, this delay is equal to the frame size, plus some amount of 
+\begin_inset Quotes eld
+\end_inset 
+
+look-ahead
+\begin_inset Quotes erd
+\end_inset 
+
+ required to process each frame.
+ In narrowband operation (8 kHz), the delay is 30 ms, while for wideband
+ (16 kHz), the delay is 34 ms.
+ These values don't account for the CPU time it takes to encode or decode
+ the frames.
+\layout Section
+\pagebreak_top 
+Command-line encoder/decoder
+\begin_inset LatexCommand \label{sec:Command-line-encoder/decoder}
+
+\end_inset 
+
+
+\layout Standard
+
+The base Speex distribution includes a command-line encoder (
+\emph on 
+speexenc
+\emph default 
+) and decoder (
+\emph on 
+speexdec
+\emph default 
+).
+ This section describes how to use these tools.
+\layout Subsection
+
+
+\emph on 
+speexenc
+\begin_inset LatexCommand \index{speexenc}
+
+\end_inset 
+
+
+\layout Standard
+
+The 
+\emph on 
+speexenc
+\emph default 
+ utility is used to create Speex files from raw PCM or wave files.
+ It can be used by calling: 
+\layout LyX-Code
+
+speexenc [options] input_file output_file
+\layout Standard
+
+The value '-' for input_file or output_file corresponds respectively to
+ stdin and stdout.
+ The valid options are:
+\layout Description
+
+--narrowband\SpecialChar ~
+(-n) Tell Speex to treat the input as narrowband (8 kHz).
+ This is the default
+\layout Description
+
+--wideband\SpecialChar ~
+(-w) Tell Speex to treat the input as wideband (16 kHz)
+\layout Description
+
+--ultra-wideband\SpecialChar ~
+(-u) Tell Speex to treat the input as 
+\begin_inset Quotes eld
+\end_inset 
+
+ultra-wideband
+\begin_inset Quotes erd
+\end_inset 
+
+ (32 kHz)
+\layout Description
+
+--quality\SpecialChar ~
+n Set the encoding quality (0-10), default is 8
+\layout Description
+
+--bitrate\SpecialChar ~
+n Encoding bit-rate (use bit-rate n or lower) 
+\layout Description
+
+--vbr Enable VBR (Variable Bit-Rate), disabled by default
+\layout Description
+
+--abr\SpecialChar ~
+n Enable ABR (Average Bit-Rate) at n kbps, disabled by default
+\layout Description
+
+--vad Enable VAD (Voice Activity Detection), disabled by default
+\layout Description
+
+--dtx Enable DTX (Discontinuous Transmission), disabled by default
+\layout Description
+
+--nframes\SpecialChar ~
+n Pack n frames in each Ogg packet (this saves space at low bit-rates)
+\layout Description
+
+--comp\SpecialChar ~
+n Set encoding speed/quality tradeoff.
+ The higher the value of n, the slower the encoding (default is 3)
+\layout Description
+
+-V Verbose operation, print bit-rate currently in use
+\layout Description
+
+--help\SpecialChar ~
+(-h) Print the help
+\layout Description
+
+--version\SpecialChar ~
+(-v) Print version information
+\layout Subsubsection*
+
+Speex comments
+\layout Description
+
+--comment Add the given string as an extra comment.
+ This may be used multiple times.
+\layout Description
+
+--author Author of this track.
+\layout Description
+
+--title Title for this track.
+\layout Subsubsection*
+
+Raw input options
+\layout Description
+
+--rate\SpecialChar ~
+n Sampling rate for raw input
+\layout Description
+
+--stereo Consider raw input as stereo 
+\layout Description
+
+--le Raw input is little-endian 
+\layout Description
+
+--be Raw input is big-endian 
+\layout Description
+
+--8bit Raw input is 8-bit unsigned 
+\layout Description
+
+--16bit Raw input is 16-bit signed 
+\layout Subsection
+
+
+\emph on 
+speexdec
+\begin_inset LatexCommand \index{speexdec}
+
+\end_inset 
+
+
+\layout Standard
+
+The 
+\emph on 
+speexdec
+\emph default 
+ utility is used to decode Speex files and can be used by calling: 
+\layout LyX-Code
+
+speexdec [options] speex_file [output_file]
+\layout Standard
+
+The value '-' for input_file or output_file corresponds respectively to
+ stdin and stdout.
+ Also, when no output_file is specified, the file is played to the soundcard.
+ The valid options are:
+\layout Description
+
+--enh enable post-filter (default)
+\layout Description
+
+--no-enh disable post-filter
+\layout Description
+
+--force-nb Force decoding in narrowband 
+\layout Description
+
+--force-wb Force decoding in wideband 
+\layout Description
+
+--force-uwb Force decoding in ultra-wideband 
+\layout Description
+
+--mono Force decoding in mono 
+\layout Description
+
+--stereo Force decoding in stereo 
+\layout Description
+
+--rate\SpecialChar ~
+n For decoding at n Hz sampling rate
+\layout Description
+
+--packet-loss\SpecialChar ~
+n Simulate n % random packet loss
+\layout Description
+
+-V Verbose operation, print bit-rate currently in use
+\layout Description
+
+--help\SpecialChar ~
+(-h) Print the help
+\layout Description
+
+--version\SpecialChar ~
+(-v) Print version information
+\layout Section
+\pagebreak_top 
+Programming with Speex (the libspeex
+\begin_inset LatexCommand \index{libspeex}
+
+\end_inset 
+
+ API
+\begin_inset LatexCommand \index{API}
+
+\end_inset 
+
+)
+\layout Subsection
+
+Encoding
+\layout Standard
+
+In order to encode speech using Speex, you first need to:
+\layout LyX-Code
+
+#include <speex.h>
+\layout Standard
+
+You then need to declare a Speex bit-packing struct
+\layout LyX-Code
+
+SpeexBits bits;
+\layout Standard
+
+and a Speex encoder state
+\layout LyX-Code
+
+void *enc_state;
+\layout Standard
+
+The two are initialized by:
+\layout LyX-Code
+
+speex_bits_init(&bits);
+\layout LyX-Code
+
+enc_state = speex_encoder_init(&speex_nb_mode);
+\layout Standard
+
+For wideband coding, 
+\emph on 
+speex_nb_mode
+\emph default 
+ will be replaced by 
+\emph on 
+speex_wb_mode
+\emph default 
+.
+ In most cases, you will need to know the frame size used by the mode you
+ are using.
+ You can get that value in the 
+\emph on 
+frame_size
+\emph default 
+ variable with:
+\layout LyX-Code
+
+speex_encoder_ctl(enc_state,SPEEX_GET_FRAME_SIZE,&frame_size);
+\layout Standard
+
+Once the initialization is done, for every input frame:
+\layout LyX-Code
+
+speex_bits_reset(&bits);
+\layout LyX-Code
+
+speex_encode(enc_state, input_frame, &bits);
+\layout LyX-Code
+
+nbBytes = speex_bits_write(&bits, byte_ptr, MAX_NB_BYTES);
+\layout Standard
+
+where 
+\emph on 
+input_frame
+\emph default 
+ is a 
+\emph on 
+(float *)
+\emph default 
+ pointing to the beginning of a speech frame, 
+\emph on 
+byte_ptr
+\emph default 
+ is a 
+\emph on 
+(char *)
+\emph default 
+ where the encoded frame will be written, 
+\emph on 
+MAX_NB_BYTES
+\emph default 
+ is the maximum number of bytes that can be written to 
+\emph on 
+byte_ptr
+\emph default 
+ without causing an overflow and 
+\emph on 
+nbBytes
+\emph default 
+ is the number of bytes actually written to 
+\emph on 
+byte_ptr
+\emph default 
+ (the encoded size in bytes).
+ Before calling speex_bits_write, it is possible to find the number of bytes
+ that need to be written by calling 
+\family typewriter 
+speex_bits_nbytes(&bits)
+\family default 
+, which returns a number of bytes.
+\layout Standard
+
+After you're done with the encoding, free all resources with:
+\layout LyX-Code
+
+speex_bits_destroy(&bits);
+\layout LyX-Code
+
+speex_encoder_destroy(enc_state);
+\layout Standard
+
+That's about it for the encoder.
+\layout Subsection
+
+Decoding
+\layout Standard
+
+In order to encode speech using Speex, you first need to:
+\layout LyX-Code
+
+#include <speex.h>
+\layout Standard
+
+You also need to declare a Speex bit-packing struct
+\layout LyX-Code
+
+SpeexBits bits;
+\layout Standard
+
+and a Speex encoder state
+\layout LyX-Code
+
+void *dec_state;
+\layout Standard
+
+The two are initialized by:
+\layout LyX-Code
+
+speex_bits_init(&bits);
+\layout LyX-Code
+
+dec_state = speex_decoder_init(&speex_nb_mode);
+\layout Standard
+
+For wideband decoding, 
+\emph on 
+speex_nb_mode
+\emph default 
+ will be replaced by 
+\emph on 
+speex_wb_mode
+\emph default 
+.
+ If you need to obtain the size of the frames that will be used by the decoder,
+ you can get that value in the 
+\emph on 
+frame_size
+\emph default 
+ variable with:
+\layout LyX-Code
+
+speex_decoder_ctl(dec_state, SPEEX_GET_FRAME_SIZE, &frame_size); 
+\layout Standard
+
+There is also a parameter that can be set for the decoder: whether or not
+ to use a perceptual post-filter.
+ This can be set by: 
+\layout LyX-Code
+
+speex_decoder_ctl(dec_state, SPEEX_SET_ENH, &enh); 
+\layout Standard
+
+where 
+\emph on 
+enh
+\emph default 
+ is an int that with value 0 to have the post-filter disabled and 1 to have
+ it enabled.
+\layout Standard
+
+Again, once the decoder initialization is done, for every input frame:
+\layout LyX-Code
+
+speex_bits_read_from(&bits, input_bytes, nbBytes);
+\layout LyX-Code
+
+speex_decode(st, &bits, output_frame);
+\layout Standard
+
+where input_bytes is a 
+\emph on 
+(char *)
+\emph default 
+ containing the bit-stream data received for a frame, 
+\emph on 
+nbBytes
+\emph default 
+ is the size (in bytes) of that bit-stream, and 
+\emph on 
+output_frame
+\emph default 
+ is a 
+\emph on 
+(float *)
+\emph default 
+ and points to the area where the decoded speech frame will be written.
+ A NULL value as the first argument indicates that we don't have the bits
+ for the current frame.
+ When a frame is lost, the Speex decoder will do its best to "guess" the
+ correct signal.
+\layout Standard
+
+After you're done with the decoding, free all resources with:
+\layout LyX-Code
+
+speex_bits_destroy(&bits);
+\layout LyX-Code
+
+speex_decoder_destroy(dec_state);
+\layout Subsection
+
+Codec Options (speex_*_ctl)
+\layout Standard
+
+The Speex encoder and decoder support many options and requests that can
+ be accessed through the 
+\emph on 
+speex_encoder_ctl
+\emph default 
+ and 
+\emph on 
+speex_decoder_ctl
+\emph default 
+ functions.
+ These functions are similar the the 
+\emph on 
+ioctl
+\emph default 
+ system call and their prototypes are:
+\layout LyX-Code
+
+void speex_encoder_ctl(void *encoder, int request, void *ptr);
+\layout LyX-Code
+
+void speex_decoder_ctl(void *encoder, int request, void *ptr);
+\layout Standard
+
+The different values of request allowed are (note that some only apply to
+ the encoder or the decoder):
+\layout Description
+
+SPEEX_SET_ENH** Set perceptual enhancer
+\begin_inset LatexCommand \index{perceptual enhancement}
+
+\end_inset 
+
+ to on (1) or off (0) (integer)
+\layout Description
+
+SPEEX_GET_ENH** Get perceptual enhancer status (integer)
+\layout Description
+
+SPEEX_GET_FRAME_SIZE Get the frame size used for the current mode (integer)
+\layout Description
+
+SPEEX_SET_QUALITY* Set the encoder speech quality (integer 0 to 10)
+\layout Description
+
+SPEEX_GET_QUALITY* Get the current encoder speech quality (integer 0 to
+ 10)
+\layout Description
+
+SPEEX_SET_MODE*
+\begin_inset Formula $\dagger $
+\end_inset 
+
+
+\layout Description
+
+SPEEX_GET_MODE*
+\begin_inset Formula $\dagger $
+\end_inset 
+
+
+\layout Description
+
+SPEEX_SET_LOW_MODE*
+\begin_inset Formula $\dagger $
+\end_inset 
+
+
+\layout Description
+
+SPEEX_GET_LOW_MODE*
+\begin_inset Formula $\dagger $
+\end_inset 
+
+
+\layout Description
+
+SPEEX_SET_HIGH_MODE*
+\begin_inset Formula $\dagger $
+\end_inset 
+
+
+\layout Description
+
+SPEEX_GET_HIGH_MODE*
+\begin_inset Formula $\dagger $
+\end_inset 
+
+
+\layout Description
+
+SPEEX_SET_VBR* Set variable bit-rate (VBR) to on (1) or off (0) (integer)
+\layout Description
+
+SPEEX_GET_VBR* Get variable bit-rate
+\begin_inset LatexCommand \index{variable bit-rate}
+
+\end_inset 
+
+ (VBR) status (integer)
+\layout Description
+
+SPEEX_SET_VBR_QUALITY* Set the encoder VBR speech quality (integer 0 to
+ 10)
+\layout Description
+
+SPEEX_GET_VBR_QUALITY* Get the current encoder VBR speech quality (integer
+ 0 to 10)
+\layout Description
+
+SPEEX_SET_COMPLEXITY* Set the CPU resources allowed for the encoder (integer
+ 1 to 10)
+\layout Description
+
+SPEEX_GET_COMPLEXITY* Get the CPU resources allowed for the encoder (integer
+ 1 to 10)
+\layout Description
+
+SPEEX_SET_BITRATE* Set the bit-rate to use to the closest value not exceeding
+ the parameter (integer in bps)
+\layout Description
+
+SPEEX_GET_BITRATE Get the current bit-rate in use (integer in bps)
+\layout Description
+
+SPEEX_SET_SAMPLING_RATE Set real sampling rate (integer in Hz)
+\layout Description
+
+SPEEX_GET_SAMPLING_RATE Get real sampling rate (integer in Hz)
+\layout Description
+
+SPEEX_RESET_STATE Reset the encoder/decoder state to its original state
+ (zeros all memories)
+\layout Description
+
+SPEEX_SET_VAD* Set voice activity detection
+\begin_inset LatexCommand \index{voice activity detection}
+
+\end_inset 
+
+ (VAD) to on (1) or off (0) (integer)
+\layout Description
+
+SPEEX_GET_VAD* Get voice activity detection (VAD) status (integer)
+\layout Description
+
+SPEEX_SET_DTX* Set discontinuous transmission
+\begin_inset LatexCommand \index{discontinuous transmission}
+
+\end_inset 
+
+ (DTX) to on (1) or off (0) (integer)
+\layout Description
+
+SPEEX_GET_DTX* Get discontinuous transmission (DTX) status (integer)
+\layout Description
+
+SPEEX_SET_ABR* Set average bit-rate
+\begin_inset LatexCommand \index{average bit-rate}
+
+\end_inset 
+
+ (ABR) to a value n in bits per second (integer in bps)
+\layout Description
+
+SPEEX_GET_ABR* Get average bit-rate (ABR) setting (integer in bps)
+\layout Description
+
+* applies only to the encoder
+\layout Description
+
+** applies only to the decoder
+\layout Description
+
+
+\begin_inset Formula $\dagger $
+\end_inset 
+
+ normally only used internally
+\layout Subsection
+
+Mode queries
+\layout Standard
+
+Speex modes have a querry system similar to the speex_encoder_ctl and speex_deco
+der_ctl calls.
+ Since modes are read-only, it is only possible to get information about
+ a particular mode.
+ The function used to do that is:
+\layout LyX-Code
+
+void speex_mode_query(SpeexMode *mode, int request, void *ptr);
+\layout Standard
+
+The admissible values for request are (unless otherwise note, the values
+ are returned through 
+\emph on 
+ptr
+\emph default 
+):
+\layout Description
+
+SPEEX_MODE_FRAME_SIZE Get the frame size (in samples) for the mode
+\layout Description
+
+SPEEX_SUBMODE_BITRATE Get the bit-rate for a submode number specified throught
+\emph on 
+ptr
+\emph default 
+ (integer in bps).
+\layout Subsection
+
+Packing and in-band signalling
+\begin_inset LatexCommand \index{in-band signalling}
+
+\end_inset 
+
+
+\layout Standard
+
+Sometimes it is desirable to pack more than one frame per packet (or other
+ basic unit of storage).
+ The proper way to do it is to call speex_encode 
+\begin_inset Formula $N$
+\end_inset 
+
+ times before writing the stream with speex_bits_write.
+ In cases where the number of frames is not determined by an out-of-band
+ mechanism, it is possible to include a terminator code.
+ That terminator consists of the code 15 (decimal) encoded with 5 bits,
+ as shown in figure 
+\begin_inset LatexCommand \ref{cap:quality_vs_bps}
+
+\end_inset 
+
+.
+\layout Standard
+
+It is also possible to send in-band 
+\begin_inset Quotes eld
 \end_inset 
-</cell>
-<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none">
-\begin_inset Text
 
-\layout Standard
+messages
+\begin_inset Quotes erd
+\end_inset 
 
-0
+ to the other side.
+ All these messages are encoded as a 
+\begin_inset Quotes eld
 \end_inset 
-</cell>
-</row>
-<row topline="true">
-<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
-\begin_inset Text
 
-\layout Standard
+pseudo-frame
+\begin_inset Quotes erd
+\end_inset 
+
+ of mode 14 which contain a 4-bit message type code, followed by the message.
+ Table 
+\begin_inset LatexCommand \ref{cap:In-band-signalling-codes}
 
-Exc gain
 \end_inset 
-</cell>
-<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
-\begin_inset Text
 
+ lists the available codes, their meaning and the size of the message that
+ follow.
+ Most of these messages are requests that are sent to the encoder or decoder
+ on the other end, which is free to comply or ignore them.
+ By default, all in-band messages are ignored.
 \layout Standard
 
-frame
-\end_inset 
-</cell>
-<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
-\begin_inset Text
+
+\begin_inset Float table
+placement htbp
+wide false
+collapsed false
 
 \layout Standard
 
-0
-\end_inset 
-</cell>
+
+\begin_inset  Tabular
+<lyxtabular version="3" rows="17" columns="3">
+<features>
+<column alignment="center" valignment="top" leftline="true" width="0pt">
+<column alignment="center" valignment="top" leftline="true" width="0pt">
+<column alignment="center" valignment="top" leftline="true" rightline="true" width="0pt">
+<row topline="true" bottomline="true">
 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
 \begin_inset Text
 
 \layout Standard
 
-5
+code
 \end_inset 
 </cell>
 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
@@ -1003,23 +4222,25 @@ frame
 
 \layout Standard
 
-5
+Size (bits)
 \end_inset 
 </cell>
-<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none">
 \begin_inset Text
 
 \layout Standard
 
-5
+Content
 \end_inset 
 </cell>
+</row>
+<row topline="true">
 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
 \begin_inset Text
 
 \layout Standard
 
-5
+0
 \end_inset 
 </cell>
 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
@@ -1027,7 +4248,7 @@ frame
 
 \layout Standard
 
-5
+1
 \end_inset 
 </cell>
 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none">
@@ -1035,7 +4256,7 @@ frame
 
 \layout Standard
 
-5
+Asks decoder to set perceptual enhancement off (0) or on(1)
 \end_inset 
 </cell>
 </row>
@@ -1045,7 +4266,7 @@ frame
 
 \layout Standard
 
-Fine pitch
+1
 \end_inset 
 </cell>
 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
@@ -1053,23 +4274,25 @@ Fine pitch
 
 \layout Standard
 
-sub-frame
+1
 \end_inset 
 </cell>
-<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none">
 \begin_inset Text
 
 \layout Standard
 
-0
+reserved
 \end_inset 
 </cell>
+</row>
+<row topline="true">
 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
 \begin_inset Text
 
 \layout Standard
 
-0
+2
 \end_inset 
 </cell>
 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
@@ -1077,23 +4300,25 @@ sub-frame
 
 \layout Standard
 
-0
+4
 \end_inset 
 </cell>
-<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none">
 \begin_inset Text
 
 \layout Standard
 
-7
+Asks encoder to switch to mode N
 \end_inset 
 </cell>
+</row>
+<row topline="true">
 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
 \begin_inset Text
 
 \layout Standard
 
-7
+3
 \end_inset 
 </cell>
 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
@@ -1101,7 +4326,7 @@ sub-frame
 
 \layout Standard
 
-7
+4
 \end_inset 
 </cell>
 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none">
@@ -1109,7 +4334,7 @@ sub-frame
 
 \layout Standard
 
-7
+Asks encoder to switch to mode N for low-band
 \end_inset 
 </cell>
 </row>
@@ -1119,7 +4344,7 @@ sub-frame
 
 \layout Standard
 
-Pitch gain
+4
 \end_inset 
 </cell>
 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
@@ -1127,23 +4352,25 @@ Pitch gain
 
 \layout Standard
 
-sub-frame
+4
 \end_inset 
 </cell>
-<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none">
 \begin_inset Text
 
 \layout Standard
 
-0
+Asks encoder to switch to mode N for high-band
 \end_inset 
 </cell>
+</row>
+<row topline="true">
 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
 \begin_inset Text
 
 \layout Standard
 
-0
+5
 \end_inset 
 </cell>
 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
@@ -1151,23 +4378,25 @@ sub-frame
 
 \layout Standard
 
-5
+4
 \end_inset 
 </cell>
-<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none">
 \begin_inset Text
 
 \layout Standard
 
-5
+Asks encoder to switch to quality N for VBR
 \end_inset 
 </cell>
+</row>
+<row topline="true">
 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
 \begin_inset Text
 
 \layout Standard
 
-5
+6
 \end_inset 
 </cell>
 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
@@ -1175,7 +4404,7 @@ sub-frame
 
 \layout Standard
 
-7
+4
 \end_inset 
 </cell>
 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none">
@@ -1183,7 +4412,7 @@ sub-frame
 
 \layout Standard
 
-7
+Request acknowloedge (0=no, 1=all, 2=only for in-band data)
 \end_inset 
 </cell>
 </row>
@@ -1193,7 +4422,7 @@ sub-frame
 
 \layout Standard
 
-Innovation gain
+7
 \end_inset 
 </cell>
 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
@@ -1201,23 +4430,25 @@ Innovation gain
 
 \layout Standard
 
-sub-frame
+4
 \end_inset 
 </cell>
-<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none">
 \begin_inset Text
 
 \layout Standard
 
-0
+Asks encoder to set VBR off (0), on(1), VAD(2), DTX(3)
 \end_inset 
 </cell>
+</row>
+<row topline="true">
 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
 \begin_inset Text
 
 \layout Standard
 
-3
+8
 \end_inset 
 </cell>
 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
@@ -1225,23 +4456,25 @@ sub-frame
 
 \layout Standard
 
-0
+8
 \end_inset 
 </cell>
-<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none">
 \begin_inset Text
 
 \layout Standard
 
-3
+Transmit (8-bit) character to the other end
 \end_inset 
 </cell>
+</row>
+<row topline="true">
 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
 \begin_inset Text
 
 \layout Standard
 
-3
+9
 \end_inset 
 </cell>
 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
@@ -1249,7 +4482,7 @@ sub-frame
 
 \layout Standard
 
-3
+8
 \end_inset 
 </cell>
 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none">
@@ -1257,17 +4490,17 @@ sub-frame
 
 \layout Standard
 
-3
+Intensity stereo information
 \end_inset 
 </cell>
 </row>
-<row topline="true" bottomline="true">
+<row topline="true">
 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
 \begin_inset Text
 
 \layout Standard
 
-Innovation VQ
+10
 \end_inset 
 </cell>
 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
@@ -1275,23 +4508,25 @@ Innovation VQ
 
 \layout Standard
 
-sub-frame
+16
 \end_inset 
 </cell>
-<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none">
 \begin_inset Text
 
 \layout Standard
 
-0
+Announce maximum bit-rate acceptable (N in bytes/second)
 \end_inset 
 </cell>
+</row>
+<row topline="true">
 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
 \begin_inset Text
 
 \layout Standard
 
-0
+11
 \end_inset 
 </cell>
 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
@@ -1302,20 +4537,22 @@ sub-frame
 16
 \end_inset 
 </cell>
-<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none">
 \begin_inset Text
 
 \layout Standard
 
-20
+reserved
 \end_inset 
 </cell>
+</row>
+<row topline="true">
 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
 \begin_inset Text
 
 \layout Standard
 
-35
+12
 \end_inset 
 </cell>
 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
@@ -1323,7 +4560,7 @@ sub-frame
 
 \layout Standard
 
-48
+32
 \end_inset 
 </cell>
 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none">
@@ -1331,17 +4568,17 @@ sub-frame
 
 \layout Standard
 
-64
+Acknowledge receiving packet N
 \end_inset 
 </cell>
 </row>
-<row topline="true" bottomline="true">
+<row topline="true">
 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
 \begin_inset Text
 
 \layout Standard
 
-Total
+13
 \end_inset 
 </cell>
 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
@@ -1349,23 +4586,25 @@ Total
 
 \layout Standard
 
-frame
+32
 \end_inset 
 </cell>
-<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none">
 \begin_inset Text
 
 \layout Standard
 
-4
+reserved
 \end_inset 
 </cell>
+</row>
+<row topline="true">
 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
 \begin_inset Text
 
 \layout Standard
 
-50
+14
 \end_inset 
 </cell>
 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
@@ -1373,23 +4612,25 @@ frame
 
 \layout Standard
 
-118
+64
 \end_inset 
 </cell>
-<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none">
 \begin_inset Text
 
 \layout Standard
 
-167
+reserved
 \end_inset 
 </cell>
+</row>
+<row topline="true" bottomline="true">
 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
 \begin_inset Text
 
 \layout Standard
 
-227
+15
 \end_inset 
 </cell>
 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
@@ -1397,7 +4638,7 @@ frame
 
 \layout Standard
 
-299
+64
 \end_inset 
 </cell>
 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none">
@@ -1405,7 +4646,7 @@ frame
 
 \layout Standard
 
-363
+reserved
 \end_inset 
 </cell>
 </row>
@@ -1416,8 +4657,8 @@ frame
 
 \layout Caption
 
-Bit allocation for narrowband modes
-\begin_inset LatexCommand \label{cap:bits-narrowband}
+In-band signalling codes
+\begin_inset LatexCommand \label{cap:In-band-signalling-codes}
 
 \end_inset 
 
@@ -1425,103 +4666,188 @@ Bit allocation for narrowband modes
 \end_inset 
 
 
-\layout Subsection
-
-Perceptual post-filter
 \layout Standard
 
-This part of the codec only applies to the decoder and can even be changed
- without affecting inter-operability.
+Finally, applications may define custom in-band messages using mode 13.
+ The size of the message in bytes is encoded with 5 bits, so that the decoder
+ can skip it if it doesn't know how to interpret it.
 \layout Section
+\pagebreak_top 
+Formats and standards
+\begin_inset LatexCommand \index{standards}
 
-Speex wideband mode (sub-band CELP)
-\layout Standard
+\end_inset 
 
-For wideband, the Speex approach is similar to the ITU-T G.722 (ADPCM) wideband
- standard in that it uses a 
-\emph on 
-q
-\emph default 
-uadrature 
-\emph on 
-m
-\emph default 
-irror 
-\emph on 
-f
-\emph default 
-ilter (QMF) to split the band in two.
- The 16 kHz signal is thus divided into two 8 kHz signals, one representing
- the low band (0-4 kHz), the other the high band (4-8 kHz).
- The low band is encoded with the narrowband mode described in section 
-\begin_inset LatexCommand \ref{sec:Speex-narrowband-mode}
 
-\end_inset 
+\layout Standard
 
- in such a way that the resulting 
+Speex can encode speech in both narrowband and wideband and provides different
+ bit-rates.
+ However not all features must be supported by a certain implementation
+ or device.
+ In order to be said 
 \begin_inset Quotes eld
 \end_inset 
 
-embedded narrowband bit-stream
+Speex compatible
 \begin_inset Quotes erd
 \end_inset 
 
- can also be decoded with the narrowband decoder.
- Since the low band encoding has already been described only the high band
- encoding is described in this section.
-\layout Subsection
+ (whatever that means), an implementation must implement at least a basic
+ set of features.
+\layout Standard
+
+At the minimum, all narrowband modes of operation MUST be supported at the
+ decoder.
+ This includes the decoding of a wideband bit-stream by the narrowband decoder
+\begin_inset Foot
+collapsed true
 
-Linear Prediction
 \layout Standard
 
-The linear prediction part used for the high-band is very similar to what
- is done for narrowband.
- The only difference is that we use only 12 bits to encode the high-band
- LSP's.
-\layout Subsection
+The wideband bit-stream contains an embedded narrowband bit-stream which
+ can be decoded alone
+\end_inset 
 
-Pitch Prediction
+.
+ If present, a wideband decoder MUST be able to decode a narrowband stream,
+ and MAY either be able to decode all wideband modes or be able to decode
+ the embedded narrowband part of all modes (which includes ignoring the
+ high-band bits).
 \layout Standard
 
-That part is easy: there's no pitch prediction for the high-band.
- There are two reasons for that.
- First, there is usually little harmonic structure in this band (above 4
- kHz).
- Second, it would be very hard to implement since the QMF folds the 4-8
- kHz band into 4-0 kHz (reversing the frequency axis), which means that
- the location of the harmonics are no longer at multiples of the fundamental
- (pitch).
+For encoders, at least one narrowband or wideband mode MUST be supported.
+ The main reason why all encoding modes do not have to be supported is that
+ some platforms may not be able to handle the complexity of encoding in
+ some modes.
 \layout Subsection
 
-Excitation Quantization
+RTP
+\begin_inset LatexCommand \index{RTP}
+
+\end_inset 
+
+ Payload Format 
 \layout Standard
 
-The high-band excitation is coded in the same way as for narrowband.
+The latest RTP payload draft can be found at 
+\begin_inset LatexCommand \url{http://www.speex.org/drafts/latest}
+
+\end_inset 
+
+.
+ We are (2003/01/14) about to send the latest draft to the IETF for comments.
  
 \layout Subsection
 
-Bit allocation
+MIME Type
 \layout Standard
 
-For the wideband mode, all the narrowband frame is packed before the high-band
- is encoded.
- The narrowband part of the bit-stream is as defined in table 
-\begin_inset LatexCommand \ref{cap:bits-narrowband}
+Speex will use the MIME type 
+\family typewriter 
+audio/speex
+\family default 
+.
+ We will apply for that type in the near future.
+\layout Subsection
+
+Ogg
+\begin_inset LatexCommand \index{Ogg}
+
+\end_inset 
+
+ file format
+\layout Standard
+
+Speex bit-streams can be stored in Ogg files.
+ In this case, the first packet of the Ogg file contains the Speex header
+ described in table 
+\begin_inset LatexCommand \ref{cap:ogg_speex_header}
+
+\end_inset 
+
+.
+ All integer fields in the headers are stored as little-endian.
+ The 
+\family typewriter 
+speex_string
+\family default 
+ field must contain the 
+\begin_inset Quotes eld
+\end_inset 
+
 
+\family typewriter 
+Speex
+\family default 
+\SpecialChar ~
+\SpecialChar ~
+\SpecialChar ~
+
+\begin_inset Quotes eld
 \end_inset 
 
+ (with 3 training spaces), which identifies the bit-stream.
+ The next field, 
+\family typewriter 
+speex_version
+\family default 
+ contains the version of Speex that encoded the file.
+ For now, refer to speex_header.[ch] for more info.
+ The 
+\emph on 
+beginning of stream
+\emph default 
+ (
+\family typewriter 
+b_o_s
+\family default 
+) flag is set to 1 for the header.
+ The header packet has 
+\family typewriter 
+packetno=0
+\family default 
+ and 
+\family typewriter 
+granulepos=0
+\family default 
 .
- The high-band follows, as described in table 
-\begin_inset LatexCommand \ref{cap:bits-wideband}
-
-\end_inset 
+\layout Standard
 
+The second packet contains the Speex comment header.
+ The format used is the Vorbis comment format described here: http://www.xiph.org/
+ogg/vorbis/doc/v-comment.html .
+ This packet has 
+\family typewriter 
+packetno=1
+\family default 
+ and 
+\family typewriter 
+granulepos=0
+\family default 
 .
- This also means that a wideband frame may be correctly decoded by a narrowband
- decoder with the only caveat that is more than one frame is packed in the
- same packet, the decoder will need to skip the high-band parts in order
- to be in sync with the bit-stream.
+\layout Standard
+
+The third and subsequant packets each contain one or more (number found
+ in header) Speex frames.
+ These are identified with 
+\family typewriter 
+packetno
+\family default 
+ starting from 2 and the 
+\family typewriter 
+granulepos
+\family default 
+ is the number of the last sample encoded in that packet.
+ Le last of these packets has the 
+\emph on 
+end of stream
+\emph default 
+ (
+\family typewriter 
+e_o_s
+\family default 
+) flag is set to 1.
 \layout Standard
 
 
@@ -1534,13 +4860,10 @@ collapsed false
 
 
 \begin_inset  Tabular
-<lyxtabular version="3" rows="6" columns="6">
+<lyxtabular version="3" rows="16" columns="3">
 <features>
 <column alignment="center" valignment="top" leftline="true" width="0pt">
 <column alignment="center" valignment="top" leftline="true" width="0pt">
-<column alignment="center" valignment="top" leftline="true" width="0pt">
-<column alignment="center" valignment="top" leftline="true" width="0pt">
-<column alignment="center" valignment="top" leftline="true" width="0pt">
 <column alignment="center" valignment="top" leftline="true" rightline="true" width="0pt">
 <row topline="true" bottomline="true">
 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
@@ -1548,7 +4871,7 @@ collapsed false
 
 \layout Standard
 
-Parameter
+Field
 \end_inset 
 </cell>
 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
@@ -1556,23 +4879,25 @@ Parameter
 
 \layout Standard
 
-Update rate
+Type
 \end_inset 
 </cell>
-<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none">
 \begin_inset Text
 
 \layout Standard
 
-0
+Size
 \end_inset 
 </cell>
+</row>
+<row topline="true">
 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
 \begin_inset Text
 
 \layout Standard
 
-1
+speex_string
 \end_inset 
 </cell>
 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
@@ -1580,15 +4905,15 @@ Update rate
 
 \layout Standard
 
-2
+char[]
 \end_inset 
 </cell>
-<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none">
 \begin_inset Text
 
 \layout Standard
 
-3
+8
 \end_inset 
 </cell>
 </row>
@@ -1598,7 +4923,7 @@ Update rate
 
 \layout Standard
 
-Mode ID
+speex_version
 \end_inset 
 </cell>
 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
@@ -1606,23 +4931,25 @@ Mode ID
 
 \layout Standard
 
-frame
+char[]
 \end_inset 
 </cell>
-<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none">
 \begin_inset Text
 
 \layout Standard
 
-3
+20
 \end_inset 
 </cell>
+</row>
+<row topline="true">
 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
 \begin_inset Text
 
 \layout Standard
 
-3
+speex_version_id
 \end_inset 
 </cell>
 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
@@ -1630,15 +4957,15 @@ frame
 
 \layout Standard
 
-3
+int
 \end_inset 
 </cell>
-<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none">
 \begin_inset Text
 
 \layout Standard
 
-3
+4
 \end_inset 
 </cell>
 </row>
@@ -1648,7 +4975,7 @@ frame
 
 \layout Standard
 
-LSP
+header_size
 \end_inset 
 </cell>
 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
@@ -1656,23 +4983,25 @@ LSP
 
 \layout Standard
 
-frame
+int
 \end_inset 
 </cell>
-<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none">
 \begin_inset Text
 
 \layout Standard
 
-0
+4
 \end_inset 
 </cell>
+</row>
+<row topline="true">
 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
 \begin_inset Text
 
 \layout Standard
 
-12
+rate
 \end_inset 
 </cell>
 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
@@ -1680,15 +5009,15 @@ frame
 
 \layout Standard
 
-12
+int
 \end_inset 
 </cell>
-<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none">
 \begin_inset Text
 
 \layout Standard
 
-12
+4
 \end_inset 
 </cell>
 </row>
@@ -1698,7 +5027,7 @@ frame
 
 \layout Standard
 
-Excitation gain
+mode
 \end_inset 
 </cell>
 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
@@ -1706,23 +5035,25 @@ Excitation gain
 
 \layout Standard
 
-sub-frame
+int
 \end_inset 
 </cell>
-<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none">
 \begin_inset Text
 
 \layout Standard
 
-0
+4
 \end_inset 
 </cell>
+</row>
+<row topline="true">
 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
 \begin_inset Text
 
 \layout Standard
 
-5
+mode_bitstream_version
 \end_inset 
 </cell>
 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
@@ -1730,10 +5061,10 @@ sub-frame
 
 \layout Standard
 
-4
+int
 \end_inset 
 </cell>
-<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none">
 \begin_inset Text
 
 \layout Standard
@@ -1742,13 +5073,13 @@ sub-frame
 \end_inset 
 </cell>
 </row>
-<row topline="true" bottomline="true">
+<row topline="true">
 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
 \begin_inset Text
 
 \layout Standard
 
-Excitation VQ
+nb_channels
 \end_inset 
 </cell>
 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
@@ -1756,23 +5087,25 @@ Excitation VQ
 
 \layout Standard
 
-sub-frame
+int
 \end_inset 
 </cell>
-<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none">
 \begin_inset Text
 
 \layout Standard
 
-0
+4
 \end_inset 
 </cell>
+</row>
+<row topline="true">
 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
 \begin_inset Text
 
 \layout Standard
 
-0
+bitrate
 \end_inset 
 </cell>
 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
@@ -1780,25 +5113,25 @@ sub-frame
 
 \layout Standard
 
-20
+int
 \end_inset 
 </cell>
-<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none">
 \begin_inset Text
 
 \layout Standard
 
-40
+4
 \end_inset 
 </cell>
 </row>
-<row topline="true" bottomline="true">
+<row topline="true">
 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
 \begin_inset Text
 
 \layout Standard
 
-Total
+frame_size
 \end_inset 
 </cell>
 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
@@ -1806,23 +5139,25 @@ Total
 
 \layout Standard
 
-frame
+int
 \end_inset 
 </cell>
-<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none">
 \begin_inset Text
 
 \layout Standard
 
-3
+4
 \end_inset 
 </cell>
+</row>
+<row topline="true">
 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
 \begin_inset Text
 
 \layout Standard
 
-35
+vbr
 \end_inset 
 </cell>
 <cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
@@ -1830,400 +5165,402 @@ frame
 
 \layout Standard
 
-111
+int
 \end_inset 
 </cell>
-<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none">
 \begin_inset Text
 
 \layout Standard
 
-191
+4
 \end_inset 
 </cell>
 </row>
-</lyxtabular>
-
-\end_inset 
-
-
-\layout Caption
-
-Bit allocation for high-band in wideband mode
-\begin_inset LatexCommand \label{cap:bits-wideband}
-
-\end_inset 
-
-
-\end_inset 
-
-
-\layout Section
-
-Programming with Speex (the libspeex API)
-\layout Subsection
-
-Encoding
-\layout Standard
-
-In order to encode speech using Speex, you first need to:
-\layout LyX-Code
+<row topline="true">
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
 
-#include <speex.h>
 \layout Standard
 
-You then need to declare a Speex bit-packing struct
-\layout LyX-Code
+frames_per_packet
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
 
-SpeexBits bits;
 \layout Standard
 
-and a Speex encoder state
-\layout LyX-Code
+int
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
 
-void *enc_state;
 \layout Standard
 
-The two are initialized by:
-\layout LyX-Code
-
-speex_bits_init(&bits);
-\layout LyX-Code
+4
+\end_inset 
+</cell>
+</row>
+<row topline="true">
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
 
-enc_state = speex_encoder_init(&speex_nb_mode);
 \layout Standard
 
-For wideband coding, 
-\emph on 
-speex_nb_mode
-\emph default 
- will be replaced by 
-\emph on 
-speex_wb_mode
-\emph default 
-.
- In most cases, you will need to know the frame size used by the mode you
- are using.
- You can get that value in the 
-\emph on 
-frame_size
-\emph default 
- variable with:
-\layout LyX-Code
+extra_headers
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
 
-speex_encoder_ctl(enc_state,SPEEX_GET_FRAME_SIZE,&frame_size);
 \layout Standard
 
-Once the initialization is done, for every input frame:
-\layout LyX-Code
-
-speex_bits_reset(&bits);
-\layout LyX-Code
-
-speex_encode(enc_state, input_frame, &bits);
-\layout LyX-Code
-
-nbBytes = speex_bits_write(&bits, byte_ptr, MAX_NB_BYTES);
-\layout Standard
+int
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
 
-where 
-\emph on 
-input_frame
-\emph default 
- is a 
-\emph on 
-(float *)
-\emph default 
- pointing to the beginning of a speech frame, 
-\emph on 
-byte_ptr
-\emph default 
- is a 
-\emph on 
-(char *)
-\emph default 
- where the encoded frame will be written, 
-\emph on 
-MAX_NB_BYTES
-\emph default 
- is the maximum number of bytes that can be written to 
-\emph on 
-byte_ptr
-\emph default 
- without causing an overflow and 
-\emph on 
-nbBytes
-\emph default 
- is the number of bytes actually written to 
-\emph on 
-byte_ptr
-\emph default 
- (the encoded size in bytes).
- Before calling speex_bits_write, it is possible to find the number of bytes
- that need to be written by calling 
-\family typewriter 
-speex_bits_nbytes(&bits)
-\family default 
-, which returns a number of bytes.
 \layout Standard
 
-After you're done with the encoding, free all resources with:
-\layout LyX-Code
-
-speex_bits_destroy(&bits);
-\layout LyX-Code
+4
+\end_inset 
+</cell>
+</row>
+<row topline="true">
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
 
-speex_encoder_destroy(&enc_state);
 \layout Standard
 
-That's about it for the encoder.
-\layout Subsection
+reserved1
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
 
-Decoding
 \layout Standard
 
-In order to encode speech using Speex, you first need to:
-\layout LyX-Code
+int
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
 
-#include <speex.h>
 \layout Standard
 
-You then need to declare a Speex bit-packing struct
-\layout LyX-Code
+4
+\end_inset 
+</cell>
+</row>
+<row topline="true" bottomline="true">
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
 
-SpeexBits bits;
 \layout Standard
 
-and a Speex encoder state
-\layout LyX-Code
+reserved2
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
 
-void *dec_state;
 \layout Standard
 
-The two are initialized by:
-\layout LyX-Code
-
-speex_bits_init(&bits);
-\layout LyX-Code
+int
+\end_inset 
+</cell>
+<cell alignment="center" valignment="top" topline="true" leftline="true" rightline="true" usebox="none">
+\begin_inset Text
 
-dec_state = speex_decoder_init(&speex_nb_mode);
 \layout Standard
 
-For wideband decoding, 
-\emph on 
-speex_nb_mode
-\emph default 
- will be replaced by 
-\emph on 
-speex_wb_mode
-\emph default 
-.
- You can get that value in the 
-\emph on 
-frame_size
-\emph default 
- variable with:
-\layout LyX-Code
+4
+\end_inset 
+</cell>
+</row>
+</lyxtabular>
 
-speex_decoder_ctl(dec_state, SPEEX_GET_FRAME_SIZE, &frame_size); 
-\layout Standard
+\end_inset 
 
-There is also a parameter that can be set for the decoder: whether or not
- to use a perceptual post-filter.
- This can be set by: 
-\layout LyX-Code
 
-speex_decoder_ctl(dec_state, SPEEX_SET_PF, &pf); 
-\layout Standard
+\layout Caption
 
-where pf is an int that with value 0 to have the post-filter disabled and
- 1 to have it enabled.
-\layout Standard
+Ogg/Speex header packet
+\begin_inset LatexCommand \label{cap:ogg_speex_header}
 
-Again, once the decoder initialization is done, for every input frame:
-\layout LyX-Code
+\end_inset 
 
-speex_bits_read_from(&bits, input_bytes, nbBytes);
-\layout LyX-Code
 
-speex_decode(st, &bits, output_frame, 0);
-\layout Standard
+\end_inset 
 
-where input_bytes is a 
-\emph on 
-(char *)
-\emph default 
- containing the bit-stream data received for a frame, 
-\emph on 
-nbBytes
-\emph default 
- is the size (in bytes) of that bit-stream, and 
-\emph on 
-output_frame
-\emph default 
- is a 
-\emph on 
-(float *)
-\emph default 
- and points to the area where the decoded speech frame will be written.
- The last argument indicates whether the frame we'd like to decode was lost.
- A value of 0 indicates the normal case where bits points to the bit of
- the current frame.
- A value of 1 indicates that we don't have the bits for the current frame,
- in which case the bits argument should be the same as the bits for the
- last correctly received frame.
- When a frame is lost, the Speex decoder will do its best to "guess" the
- correct signal.
-\layout Subsection
 
-Codec Options (speex_*_ctl)
 \layout Standard
 
-The Speex encoder and decoder support many options and requests that can
- be accessed through the 
-\emph on 
-speex_encoder_ctl
-\emph default 
- and 
-\emph on 
-speex_decoder_ctl
-\emph default 
- functions.
- These functions are similar the the 
-\emph on 
-ioctl
-\emph default 
- system call and their prototypes are:
-\layout LyX-Code
 
-void speex_encoder_ctl(void *encoder, int request, void *ptr);
-\layout LyX-Code
+\begin_inset ERT
+status Collapsed
 
-void speex_decoder_ctl(void *encoder, int request, void *ptr);
 \layout Standard
 
-The different values of request allowed are (note that some only apply to
- the encoder or the decoder):
-\layout Description
+\backslash 
+clearpage
+\end_inset 
 
-SPEEX_SET_PF** Set post-filter to on (1) or off (0) (integer)
-\layout Description
 
-SPEEX_GET_PF** Get post-filter status (integer)
-\layout Description
+\layout Section
+\start_of_appendix 
+FAQ
+\layout Subsection*
 
-SPEEX_GET_FRAME_SIZE Get the frame size used for the current mode (integer)
-\layout Description
+Vorbis is open-source
+\begin_inset LatexCommand \index{open-source}
 
-SPEEX_SET_QUALITY* Set the encoder speech quality (integer 0 to 10)
-\layout Description
+\end_inset 
 
-SPEEX_GET_QUALITY* Get the current encoder speech quality (integer 0 to
- 10)
-\layout Description
+ and patent-free
+\begin_inset LatexCommand \index{patent}
 
-SPEEX_SET_MODE*
-\begin_inset Formula $\dagger $
 \end_inset 
 
+, why do we need Speex?
+\layout Standard
 
-\layout Description
+Vorbis is a great project but its goals are not the same as Speex.
+ Vorbis is mostly aimed at compressing music and audio in general, while
+ Speex targets speech only.
+ For that reason Speex can achieve much better results than Vorbis on speech,
+ typically 2-4 times higher compression at equal quality.
+\layout Subsection*
 
-SPEEX_GET_MODE*
-\begin_inset Formula $\dagger $
-\end_inset 
+Under what license is Speex released?
+\layout Standard
 
+As of version 1.0 beta 1, Speex in released under Xiph's BSD-like license.
+ This license is the most permissive of the open-source licenses.
+\layout Subsection*
 
-\layout Description
+Ogg
+\begin_inset LatexCommand \index{Ogg}
 
-SPEEX_SET_LOW_MODE*
-\begin_inset Formula $\dagger $
 \end_inset 
 
+, Speex, Vorbis
+\begin_inset LatexCommand \index{Vorbis}
 
-\layout Description
+\end_inset 
 
-SPEEX_GET_LOW_MODE*
-\begin_inset Formula $\dagger $
+, what's the difference?
+\layout Standard
+
+Ogg is a 
+\begin_inset Quotes eld
 \end_inset 
 
+container format
+\begin_inset Quotes erd
+\end_inset 
 
-\layout Description
+ for holding multimedia data.
+ Vorbis is an audio codec that uses Ogg to store its bit-streams as files,
+ hence the name Ogg Vorbis.
+ Speex also uses the Ogg format to store its bit-streams as files, so technicall
+y they would be 
+\begin_inset Quotes eld
+\end_inset 
 
-SPEEX_SET_HIGH_MODE*
-\begin_inset Formula $\dagger $
+Ogg Speex
+\begin_inset Quotes erd
 \end_inset 
 
+ files (I prefer to call them just Speex files).
+ One difference with Vorbis however, is that Speex is less tied with Ogg.
+ Actually, if what you do is Voice of IP (VoIP), you don't need Ogg at all.
+\layout Subsection*
 
-\layout Description
+What's the extension for Speex?
+\layout Standard
+
+Speex files have the .spx extension.
+ Note however that all the Speex tools (speexenc, speexdec) do not rely
+ on the extension at all so any extension will work.
+\layout Subsection*
+
+Can I use Speex for compressing music
+\begin_inset LatexCommand \index{music}
 
-SPEEX_GET_HIGH_MODE*
-\begin_inset Formula $\dagger $
 \end_inset 
 
+?
+\layout Standard
 
-\layout Description
+Just like Vorbis is not really adapted to speech, Speex is really not adapted
+ for music.
+ In most cases, you'll be better of with Vorbis when it comes to music.
+\layout Subsection*
 
-SPEEX_SET_VBR* Set variable bit-rate (VBR) to on (1) or off (0) (integer)
-\layout Description
+I converted some MP3's to Speex and the quality is bad.
+ What's wrong?
+\layout Standard
 
-SPEEX_GET_VBR* Get variable bit-rate (VBR) status (integer)
-\layout Description
+This is called transcoding and it will always result in much poorer quality
+ than the original MP3.
+ Unless you have a really good (size) reason to do so, never transcode speech.
+ This is even valid for self transcoding (tandeming), i.e.
+ If you decode a Speex file and re-encode it again at the same bit-rate,
+ you will lose quality.
+\layout Subsection*
 
-SPEEX_SET_VBR_QUALITY* Set the encoder VBR speech quality (integer 0 to
- 10)
-\layout Description
+Does Speex run on Windows?
+\layout Standard
 
-SPEEX_GET_VBR_QUALITY* Get the current encoder VBR speech quality (integer
- 0 to 10)
-\layout Description
+As of 0.8.0, Speex can now compile on Windows.
+ There are also several front-ends available from the web site.
+\layout Subsection*
 
-* applies only to the encoder
-\layout Description
+Why is encoding so slow compared to decoding?
+\layout Standard
 
-** applies only to the decoder
-\layout Description
+For most kinds of compression, encoding is inherently slower than decoding.
+ In the case of Speex, encoding consists of finding, for each vector of
+ 5 to 10 samples, the entry that matches the best within a codebook consisting
+ of 16 to 256 entries.
+ On the other hand, at decoding all that needs to be done is lookup the
+ right entry in the codebook using the encoded index.
+ Since a lookup is much faster than a search, the decoder works much faster
+ than the encoder.
+\layout Subsection*
 
+Why is Speex so slow on my iPaq (or insert any platform without an FPU)?
+\layout Standard
 
-\begin_inset Formula $\dagger $
+Well the parenthesis provides the answer: no FPU (floating-point unit).
+ The Speex code makes heavy use of floating-point operations.
+ On devices with no FPU, all floating-point instructions need to be emulated.
+ This is a very time consuming operation.
+\layout Subsection*
+
+I'm getting unusual background noise (hiss) when using libspeex in my applicatio
+n.
+ How do I fix that?
+\layout Standard
+
+One of the cause could be scaling of the input speech.
+ Speex expects signals to have a 
+\begin_inset Formula $\pm 2^{15}$
 \end_inset 
 
- normally only used internally
-\layout Section
+ (signed short) dynamic range.
+ If the dynamic range of your signals is too small (e.g.
+\begin_inset Formula $\pm 1.0$
+\end_inset 
 
-Formats and standards
+), you will suffer important quantization noise.
+ A good target is to have a dynamic range around 
+\begin_inset Formula $\pm 8000$
+\end_inset 
+
+ which is large enough, but small enough to make sure there's no clipping
+ when converting back to signed short.
+\layout Subsection*
+
+I get very distorted speech when using libspeex in my application.
+ What's wrong?
 \layout Standard
 
-Speex can encode speech in both narrowband and wideband and provides different
- bit-rates.
- All modes of operation MUST be supported at the decoder and at least one
- MUST be supported by the encoder.
- The main reason is that not all platforms may be able to handle the complexity
- of encoding for all modes.
-\layout Subsection
+There are many possible causes for that.
+ One of them is errors in the way the bits are manipulated.
+ Another possible cause is the use of the same encoder or decoder state
+ for more than one audio stream (channel), which produces strange effects
+ with the filter memories.
+ If the input speech has an amplitude close to 
+\begin_inset Formula $\pm 2^{15}$
+\end_inset 
+
+, it is possible that at decoding, the amplitude be a bit higher than that,
+ causing clipping when saving as 16-bit PCM.
+\layout Subsection*
+
+Can Speex pass DTMF
+\begin_inset LatexCommand \index{DTMF}
 
-RTP Payload Format
+\end_inset 
+
+?
 \layout Standard
 
-Since Speex encoded frames already contain mode information, they can be
- sent without any other information in an RTP packet.
- If more than one frame is transmitted, no byte padding is performed at
- the end of frames, except the last one.
-\layout Subsection
+I guess it all depends on the bit-rate used.
+ Though no formal testing has yet been performed, I'd say don't go below
+ the 15 kbps mode if you want DTMF to be transmitted correctly.
+ DTMF at 8 kbps may work but your mileage may vary.
+ Also, make sure you don't use the lowest complexity (see SPEEX_SET_COMPLEXITY
+ or --comp option), as it causes important noise.
+\layout Subsection*
 
-Ogg file format
+Can Speex pass V.9x modem signals correctly?
 \layout Standard
 
-Speex bit-streams can be stored in Ogg files.
- In this case, the first packet of the Ogg file contains the Speex header
- (see speex_header.h for now) and the second packet contains comments.
- The next frames contain one or more (number found in header) Speex frames.
-\layout LyX-Code
+If I could to that I'd be very rich by now :-)
+\layout Subsection*
 
+What is your (Jean-Marc) relationship with the University of Sherbrooke
+ and how does Speex fit into that?
+\layout Standard
+
+I am currently (2003/01/13) doing a Ph.D.
+ at the University of Sherbrooke in mobile robotics.
+ Although I did my master with the Sherbrooke speech coding group (in speech
+ enhancement, not coding), I am not associated with them anymore.
+ It should 
+\series bold 
+not
+\series default 
+ be understood that they or the University of Sherbrooke endorse the Speex
+ project in any way.
+ Furthermore, Speex does not make use of any code or proprietary technology
+ developed in the Sherbrooke speech coding group.
+\layout Subsection*
+
+CELP, ACELP
+\begin_inset LatexCommand \index{ACELP}
+
+\end_inset 
+
+, what's the difference?
+\layout Standard
+
+CELP stands for 
+\begin_inset Quotes eld
+\end_inset 
+
+Code Excited Linear Prediction
+\begin_inset Quotes erd
+\end_inset 
+
+, while ACELP stands for 
+\begin_inset Quotes eld
+\end_inset 
+
+
+\emph on 
+Algebraic
+\emph default 
+ Code Excited Linear Prediction
+\begin_inset Quotes erd
+\end_inset 
+
+.
+ That means ACELP is a CELP technique that uses an algebraic codebook represente
+d as a sum of unit pulses, thus making the codebook search much more efficient.
+ This technique was invented at the University of Sherbrooke and is now
+ one of the most widely used form of CELP.
+ Unfortunately, since it is patented, it cannot be used in Speex.
 \layout Section
-\pagebreak_top \start_of_appendix 
+\pagebreak_top 
 GNU Free Documentation License
 \layout Standard
 
@@ -2649,4 +5986,12 @@ n.
  If the Document does not specify a version number of this License, you
  may choose any version ever published (not as a draft) by the Free Software
  Foundation.
+\layout Standard
+
+
+\begin_inset LatexCommand \printindex{}
+
+\end_inset 
+
+
 \the_end