early code for bit-rate management
[opus.git] / libcelt / rate.c
1 /* (C) 2007 Jean-Marc Valin, CSIRO
2 */
3 /*
4    Redistribution and use in source and binary forms, with or without
5    modification, are permitted provided that the following conditions
6    are met:
7    
8    - Redistributions of source code must retain the above copyright
9    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
10    
11    - Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
12    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
13    documentation and/or other materials provided with the distribution.
14    
15    - Neither the name of the Xiph.org Foundation nor the names of its
16    contributors may be used to endorse or promote products derived from
17    this software without specific prior written permission.
18    
19    THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
20    ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
21    LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR
22    A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE FOUNDATION OR
23    CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL,
24    EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO,
25    PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR
26    PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF
27    LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING
28    NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS
29    SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
30 */
31
32 #include <math.h>
33 #include "modes.h"
34 #include "cwrs.h"
35 #include "arch.h"
36
37 #include "entcode.h"
38
39 int log2_frac(ec_uint32 val, int frac)
40 {
41    int i;
42    /* EC_ILOG() actually returns log2()+1, go figure */
43    int L = EC_ILOG(val)-1;
44    //printf ("in: %d %d ", val, L);
45    if (L>14)
46       val >>= L-14;
47    else if (L<14)
48       val <<= 14-L;
49    L <<= frac;
50    //printf ("%d\n", val);
51    for (i=0;i<frac;i++)
52    {
53       val = (val*val) >> 15;
54       //printf ("%d\n", val);
55       if (val > 16384)
56          L |= (1<<(frac-i-1));
57       else   
58          val <<= 1;
59    }
60    return L;
61 }
62
63 int log2_frac64(ec_uint64 val, int frac)
64 {
65    int i;
66    /* EC_ILOG64() actually returns log2()+1, go figure */
67    int L = EC_ILOG64(val)-1;
68    //printf ("in: %d %d ", val, L);
69    if (L>14)
70       val >>= L-14;
71    else if (L<14)
72       val <<= 14-L;
73    L <<= frac;
74    //printf ("%d\n", val);
75    for (i=0;i<frac;i++)
76    {
77       val = (val*val) >> 15;
78       //printf ("%d\n", val);
79       if (val > 16384)
80          L |= (1<<(frac-i-1));
81       else   
82          val <<= 1;
83    }
84    return L;
85 }
86
87 int compute_allocation(const CELTMode *m, int *pulses)
88 {
89    int i, N, BC, bits;
90    const int *eBands = m->eBands;
91    BC = m->nbMdctBlocks*m->nbChannels;
92    bits = 0;
93    for (i=0;i<m->nbEBands;i++)
94    {
95       int q;
96       N = BC*(eBands[i+1]-eBands[i]);
97       q = pulses[i];
98       if (q<=0)
99       {
100          bits += log2_frac64(eBands[i] - (eBands[i+1]-eBands[i]), 8) + (1<<8);
101          q = -q;
102       }
103       if (q != 0)
104          bits += log2_frac64(ncwrs64(N, pulses[i]), 8);
105    }
106    return (bits+255)>>8;
107 }
108
109 int bits2pulses(int bits, int N)
110 {
111    int i, b, prev;
112    /* FIXME: This is terribly inefficient */
113    prev = 0;
114    i=1;
115    b = log2_frac64(ncwrs(N, i),0);
116    while (b<bits)
117    {
118       prev=b;
119       i++;
120       b = log2_frac64(ncwrs(N, i),0);
121    }
122    if (bits-prev < b-bits)
123       i--;
124    return i;
125 }
126
127 #if 0
128 int main()
129 {
130    int i;
131    /*for(i=1;i<2000000000;i+=1738)
132    {
133       printf ("%d %d\n", i, frac_log2(i, 10));
134    }*/
135    for (i=4;i<=32;i*=2)
136    {
137       int j;
138       for (j=0;j<30;j++)
139       {
140          printf ("%d %d %d\n", i, j, bits2pulses(j,i));
141       }
142    }
143    return 0;
144 }
145 #endif