lib/analysis.c

   1 /********************************************************************
   2  *                                                                  *
   3  * THIS FILE IS PART OF THE Ogg Vorbis SOFTWARE CODEC SOURCE CODE.  *
   4  * USE, DISTRIBUTION AND REPRODUCTION OF THIS SOURCE IS GOVERNED BY *
   5  * THE GNU PUBLIC LICENSE 2, WHICH IS INCLUDED WITH THIS SOURCE.    *
   6  * PLEASE READ THESE TERMS DISTRIBUTING.                            *
   7  *                                                                  *
   8  * THE OggSQUISH SOURCE CODE IS (C) COPYRIGHT 1994-1999             *
   9  * by 1999 Monty <monty@xiph.org> and The XIPHOPHORUS Company       *
  10  * http://www.xiph.org/                                             *
  11  *                                                                  *
  12  ********************************************************************
  13
  14  function: single-block PCM analysis
  15  author: Monty <xiphmont@mit.edu>
  16  modifications by: Monty
  17  last modification date: Oct 7 1999
  18
  19  ********************************************************************/
  20
  21 #include <stdio.h>
  22 #include <string.h>
  23 #include <math.h>
  24 #include "lpc.h"
  25 #include "lsp.h"
  26 #include "codec.h"
  27 #include "envelope.h"
  28 #include "mdct.h"
  29 #include "psy.h"
  30 #include "bitwise.h"
  31 #include "spectrum.h"
  32
  33 /* this code is still seriously abbreviated.  I'm filling in pieces as
  34    we go... --Monty 19991004 */
  35
  36 int vorbis_analysis(vorbis_block *vb,ogg_packet *op){
  37   static int frameno=0;
  38
  39   int i;
  40   double           *window=vb->vd->window[vb->W][vb->lW][vb->nW];
  41   lpc_lookup       *vl=&vb->vd->vl[vb->W];
  42   vorbis_dsp_state *vd=vb->vd;
  43   vorbis_info      *vi=vd->vi;
  44   oggpack_buffer   *opb=&vb->opb;
  45
  46   int              n=vb->pcmend;
  47   int              spectral_order=vi->floororder[vb->W];
  48
  49   /*lpc_lookup       *vbal=&vb->vd->vbal[vb->W];
  50     double balance_v[vbal->m];
  51     double balance_amp;*/
  52
  53   /* first things first.  Make sure encode is ready*/
  54   _oggpack_reset(opb);
  55   /* Encode the packet type */
  56   _oggpack_write(opb,0,1);
  57   /* Encode the block size */
  58   _oggpack_write(opb,vb->W,1);
  59
  60   /* we have the preecho metrics; decide what to do with them */
  61   /*_ve_envelope_sparsify(vb);
  62     _ve_envelope_apply(vb,0);*/
  63
  64   /* Encode the envelope */
  65   /*if(_ve_envelope_encode(vb))return(-1);*/
  66
  67   /* time domain PCM -> MDCT domain */
  68   for(i=0;i<vi->channels;i++)
  69     mdct_forward(&vd->vm[vb->W],vb->pcm[i],vb->pcm[i],window);
  70
  71   /* no balance yet */
  72
  73   /* extract the spectral envelope and residue */
  74   /* just do by channel.  No coupling yet */
  75   {
  76     for(i=0;i<vi->channels;i++){
  77       double floor[n/2];
  78       double curve[n/2];
  79       double *lpc=vb->lpc[i];
  80       double *lsp=vb->lsp[i];
  81
  82       memset(floor,0,sizeof(double)*n/2);
  83
  84       _vp_noise_floor(vb->pcm[i],floor,n/2);
  85       _vp_mask_floor(vb->pcm[i],floor,n/2);
  86
  87       /* Convert our floor to a set of lpc coefficients */
  88       vb->amp[i]=sqrt(vorbis_curve_to_lpc(floor,lpc,vl));
  89
  90       /* LSP <-> LPC is orthogonal and LSP quantizes more stably */
  91       vorbis_lpc_to_lsp(lpc,lsp,vl->m);
  92
  93       /* code the spectral envelope; mutates the lsp coeffs to reflect
  94          what was actually encoded */
  95       _vs_spectrum_encode(vb,vb->amp[i],lsp);
  96
  97       /* Generate residue from the decoded envelope, which will be
  98          slightly different to the pre-encoding floor due to
  99          quantization.  Slow, yes, but perhaps more accurate */
 100
 101       vorbis_lsp_to_lpc(lsp,lpc,vl->m);
 102       vorbis_lpc_to_curve(curve,lpc,vb->amp[i],vl);
 103
 104       /* this may do various interesting massaging too...*/
 105       _vs_residue_quantize(vb->pcm[i],curve,vi,n/2);
 106
 107       /* encode the residue */
 108       _vs_residue_encode(vb,vb->pcm[i]);
 109
 110     }
 111   }
 112
 113   /* set up the packet wrapper */
 114
 115   op->packet=opb->buffer;
 116   op->bytes=_oggpack_bytes(opb);
 117   op->b_o_s=0;
 118   op->e_o_s=vb->eofflag;
 119   op->frameno=vb->frameno;
 120
 121   return(0);
 122 }
 123
 124
 125
 126
 127 /* commented out, relocated balance stuff */
 128   /*{
 129     double *C=vb->pcm[0];
 130     double *D=vb->pcm[1];
 131
 132     balance_amp=_vp_balance_compute(D,C,balance_v,vbal);
 133
 134     {
 135       FILE *out;
 136       char buffer[80];
 137
 138       sprintf(buffer,"com%d.m",frameno);
 139       out=fopen(buffer,"w+");
 140       for(i=0;i<n/2;i++){
 141         fprintf(out," 0. 0.\n");
 142         fprintf(out,"%g %g\n",C[i],D[i]);
 143         fprintf(out,"\n");
 144       }
 145       fclose(out);
 146
 147       sprintf(buffer,"L%d.m",frameno);
 148       out=fopen(buffer,"w+");
 149       for(i=0;i<n/2;i++){
 150         fprintf(out,"%g\n",C[i]);
 151       }
 152       fclose(out);
 153       sprintf(buffer,"R%d.m",frameno);
 154       out=fopen(buffer,"w+");
 155       for(i=0;i<n/2;i++){
 156         fprintf(out,"%g\n",D[i]);
 157       }
 158       fclose(out);
 159
 160     }
 161
 162     _vp_balance_apply(D,C,balance_v,balance_amp,vbal,1);
 163
 164     {
 165       FILE *out;
 166       char buffer[80];
 167
 168       sprintf(buffer,"bal%d.m",frameno);
 169       out=fopen(buffer,"w+");
 170       for(i=0;i<n/2;i++){
 171         fprintf(out," 0. 0.\n");
 172         fprintf(out,"%g %g\n",C[i],D[i]);
 173         fprintf(out,"\n");
 174       }
 175       fclose(out);
 176       sprintf(buffer,"C%d.m",frameno);
 177       out=fopen(buffer,"w+");
 178       for(i=0;i<n/2;i++){
 179         fprintf(out,"%g\n",C[i]);
 180       }
 181       fclose(out);
 182       sprintf(buffer,"D%d.m",frameno);
 183       out=fopen(buffer,"w+");
 184       for(i=0;i<n/2;i++){
 185         fprintf(out,"%g\n",D[i]);
 186       }
 187       fclose(out);
 188
 189     }
 190   }*/