Give the bit we reserved to end skipping back when we don't use it.
[opus.git] / libcelt / rate.c
index 2eaec2e..c711fb4 100644 (file)
@@ -140,8 +140,8 @@ void compute_pulse_cache(CELTMode *m, int LM)
 
 #define ALLOC_STEPS 6
 
-static inline int interp_bits2pulses(const CELTMode *m, int start, int end,
-      int *bits1, int *bits2, const int *thresh, int total, int *bits,
+static inline int interp_bits2pulses(const CELTMode *m, int start, int end, int skip_start,
+      const int *bits1, const int *bits2, const int *thresh, int total, int skip_rsv,int *bits,
       int *ebits, int *fine_priority, int len, int _C, int LM, void *ec, int encode, int prev)
 {
    int psum;
@@ -153,6 +153,7 @@ static inline int interp_bits2pulses(const CELTMode *m, int start, int end,
    int alloc_floor;
    int left, percoeff;
    int done;
+   int balance;
    SAVE_STACK;
 
    alloc_floor = C<<BITRES;
@@ -165,15 +166,15 @@ static inline int interp_bits2pulses(const CELTMode *m, int start, int end,
       int mid = (lo+hi)>>1;
       psum = 0;
       done = 0;
-      for (j=start;j<end;j++)
+      for (j=end;j-->start;)
       {
          int tmp = bits1[j] + (mid*bits2[j]>>ALLOC_STEPS);
-         /* Don't allocate more than we can actually use */
-         if (tmp >= thresh[j] && !done)
+         if (tmp >= thresh[j] || done)
          {
-            psum += tmp;
-         } else {
             done = 1;
+            /* Don't allocate more than we can actually use */
+            psum += IMIN(tmp, 64*C<<BITRES<<LM);
+         } else {
             if (tmp >= alloc_floor)
                psum += alloc_floor;
          }
@@ -186,17 +187,17 @@ static inline int interp_bits2pulses(const CELTMode *m, int start, int end,
    psum = 0;
    /*printf ("interp bisection gave %d\n", lo);*/
    done = 0;
-   for (j=start;j<end;j++)
+   for (j=end;j-->start;)
    {
       int tmp = bits1[j] + (lo*bits2[j]>>ALLOC_STEPS);
-      if (tmp < thresh[j] || done)
+      if (tmp < thresh[j] && !done)
       {
-         done = 1;
          if (tmp >= alloc_floor)
             tmp = alloc_floor;
          else
             tmp = 0;
-      }
+      } else
+         done = 1;
       /* Don't allocate more than we can actually use */
       tmp = IMIN(tmp, 64*C<<BITRES<<LM);
       bits[j] = tmp;
@@ -215,21 +216,25 @@ static inline int interp_bits2pulses(const CELTMode *m, int start, int end,
       left = total-psum;
       percoeff = left/(m->eBands[codedBands]-m->eBands[start]);
       left -= (m->eBands[codedBands]-m->eBands[start])*percoeff;
-      /* Never skip the first band: we'd be coding a bit to signal that we're
-          going to waste all the other bits.
-         This means we won't be using the extra bit we reserved to signal the
-          end of manual skipping, but that will get added back in by
-          quant_all_bands().*/
-      if (j<=start)
+      /* Never skip the first band, nor a band that has been boosted by
+          dynalloc.
+         In the first case, we'd be coding a bit to signal we're going to waste
+          all the other bits.
+         In the second case, we'd be coding a bit to redistribute all the bits
+          we just signaled should be cocentrated in this band. */
+      if (j<=skip_start)
+      {
+         /* Give the bit we reserved to end skipping back to this band. */
+         bits[j] += skip_rsv;
          break;
+      }
       rem = IMAX(left-(m->eBands[j]-m->eBands[start]),0);
       band_width = m->eBands[codedBands]-m->eBands[j];
       band_bits = bits[j] + percoeff*band_width + rem;
       /*Only code a skip decision if we're above the threshold for this band.
         Otherwise it is force-skipped.
-        This ensures that a) we have enough bits to code the skip flag and b)
-         there are actually some bits to redistribute.*/
-      if (band_bits >= IMAX(thresh[j], alloc_floor+(1<<BITRES)+1))
+        This ensures that we have enough bits to code the skip flag.*/
+      if (band_bits >= IMAX(thresh[j], alloc_floor+(1<<BITRES)))
       {
          if (encode)
          {
@@ -276,6 +281,8 @@ static inline int interp_bits2pulses(const CELTMode *m, int start, int end,
       }
    }
    /*for (j=0;j<end;j++)printf("%d ", bits[j]);printf("\n");*/
+
+   balance = 0;
    for (j=start;j<codedBands;j++)
    {
       int N0, N, den;
@@ -285,44 +292,58 @@ static inline int interp_bits2pulses(const CELTMode *m, int start, int end,
       celt_assert(bits[j] >= 0);
       N0 = m->eBands[j+1]-m->eBands[j];
       N=N0<<LM;
-      NClogN = N*C*(m->logN[j] + logM);
 
-      /* Compensate for the extra DoF in stereo */
-      den=(C*N+ ((C==2 && N>2) ? 1 : 0));
+      if (N>1)
+      {
+         NClogN = N*C*(m->logN[j] + logM);
 
-      /* Offset for the number of fine bits by log2(N)/2 + FINE_OFFSET
-         compared to their "fair share" of total/N */
-      offset = (NClogN>>1)-N*C*FINE_OFFSET;
+         /* Compensate for the extra DoF in stereo */
+         den=(C*N+ ((C==2 && N>2) ? 1 : 0));
 
-      /* N=2 is the only point that doesn't match the curve */
-      if (N==2)
-         offset += N*C<<BITRES>>2;
+         /* Offset for the number of fine bits by log2(N)/2 + FINE_OFFSET
+            compared to their "fair share" of total/N */
+         offset = (NClogN>>1)-N*C*FINE_OFFSET;
 
-      /* Changing the offset for allocating the second and third fine energy bit */
-      if (bits[j] + offset < den*2<<BITRES)
-         offset += NClogN>>2;
-      else if (bits[j] + offset < den*3<<BITRES)
-         offset += NClogN>>3;
+         /* N=2 is the only point that doesn't match the curve */
+         if (N==2)
+            offset += N*C<<BITRES>>2;
 
-      /* Divide with rounding */
-      ebits[j] = IMAX(0, (bits[j] + offset + (den<<(BITRES-1))) / (den<<BITRES));
+         /* Changing the offset for allocating the second and third
+             fine energy bit */
+         if (bits[j] + offset < den*2<<BITRES)
+            offset += NClogN>>2;
+         else if (bits[j] + offset < den*3<<BITRES)
+            offset += NClogN>>3;
 
-      /* If we rounded down, make it a candidate for final fine energy pass */
-      fine_priority[j] = ebits[j]*(den<<BITRES) >= bits[j]+offset;
+         /* Divide with rounding */
+         ebits[j] = IMAX(0, (bits[j] + offset + (den<<(BITRES-1))) / (den<<BITRES));
 
-      /* For N=1, all bits go to fine energy except for a single sign bit */
-      if (N==1)
-      {
-         ebits[j] = IMAX(0,(bits[j]/C >> BITRES)-1);
-         fine_priority[j] = (ebits[j]+1)*C<<BITRES >= bits[j];
-      }
-      /* Make sure not to bust */
-      if (C*ebits[j] > (bits[j]>>BITRES))
-         ebits[j] = bits[j]/C >> BITRES;
+         /* If we rounded down, make it a candidate for final
+             fine energy pass */
+         fine_priority[j] = ebits[j]*(den<<BITRES) >= bits[j]+offset;
+
+         /* Make sure not to bust */
+         if (C*ebits[j] > (bits[j]>>BITRES))
+            ebits[j] = bits[j]/C >> BITRES;
+
+         /* More than 7 is useless because that's about as far as PVQ can go */
+         if (ebits[j]>7)
+            ebits[j]=7;
 
-      /* More than that is useless because that's about as far as PVQ can go */
-      if (ebits[j]>7)
-         ebits[j]=7;
+      } else {
+         /* For N=1, all bits go to fine energy except for a single sign bit */
+         ebits[j] = IMIN(IMAX(0,(bits[j]/C >> BITRES)-1),7);
+         fine_priority[j] = (ebits[j]+1)*C<<BITRES >= (bits[j]-balance);
+         /* N=1 bands can't take advantage of the re-balancing in
+             quant_all_bands() because they don't have shape, only fine energy.
+            Instead, do the re-balancing here.*/
+         balance = IMAX(0,bits[j] - ((ebits[j]+1)*C<<BITRES));
+         if (j+1<codedBands)
+         {
+            bits[j] -= balance;
+            bits[j+1] += balance;
+         }
+      }
 
       /* The other bits are assigned to PVQ */
       bits[j] -= C*ebits[j]<<BITRES;
@@ -335,18 +356,20 @@ static inline int interp_bits2pulses(const CELTMode *m, int start, int end,
       ebits[j] = bits[j]/C >> BITRES;
       celt_assert(C*ebits[j]<<BITRES == bits[j]);
       bits[j] = 0;
-      fine_priority[j] = 0;
+      fine_priority[j] = ebits[j]<1;
    }
    RESTORE_STACK;
    return codedBands;
 }
 
-int compute_allocation(const CELTMode *m, int start, int end, int *offsets, int alloc_trim,
+int compute_allocation(const CELTMode *m, int start, int end, const int *offsets, int alloc_trim,
       int total, int *pulses, int *ebits, int *fine_priority, int _C, int LM, void *ec, int encode, int prev)
 {
    int lo, hi, len, j;
    const int C = CHANNELS(_C);
    int codedBands;
+   int skip_start;
+   int skip_rsv;
    VARDECL(int, bits1);
    VARDECL(int, bits2);
    VARDECL(int, thresh);
@@ -355,6 +378,10 @@ int compute_allocation(const CELTMode *m, int start, int end, int *offsets, int
    
    total = IMAX(total, 0);
    len = m->nbEBands;
+   skip_start = start;
+   /* Reserve a bit to signal the end of manually skipped bands. */
+   skip_rsv = total >= 1<<BITRES ? 1<<BITRES : 0;
+   total -= skip_rsv;
    ALLOC(bits1, len, int);
    ALLOC(bits2, len, int);
    ALLOC(thresh, len, int);
@@ -408,9 +435,11 @@ int compute_allocation(const CELTMode *m, int start, int end, int *offsets, int
       if (bits1[j] < 0)
          bits1[j] = 0;
       bits1[j] += offsets[j];
+      if (offsets[j]>0)
+         skip_start = j;
    }
-   codedBands = interp_bits2pulses(m, start, end, bits1, bits2, thresh,
-         total, pulses, ebits, fine_priority, len, C, LM, ec, encode, prev);
+   codedBands = interp_bits2pulses(m, start, end, skip_start, bits1, bits2, thresh,
+         total, skip_rsv, pulses, ebits, fine_priority, len, C, LM, ec, encode, prev);
    RESTORE_STACK;
    return codedBands;
 }