lc3_codec/decoder/
residual_spectrum.rs

1use crate::common::complex::Scaler;
2
3// checked against spec
4
5/// Refines the non-zero quantized coefficients with extra information from leftover bits available
6/// after arithmetic encoding has saved all the critical audio information
7///
8/// # Arguments
9///
10/// * `lsb_mode` - Least significant bit mode (true for high bandwidth mode and false for normal mode)
11/// * `residual_bits` - Input bits used to add some extra fidility to the spectral lines in x
12/// * `spec_lines` - Input and Output spectral lines
13pub fn decode(lsb_mode: bool, residual_bits: &[bool], spec_lines: &mut [Scaler]) {
14    if !lsb_mode {
15        let mut bits = residual_bits.iter();
16
17        for spec_line in spec_lines.iter_mut() {
18            if *spec_line != 0.0 {
19                match bits.next() {
20                    Some(true) => {
21                        if *spec_line > 0.0 {
22                            *spec_line += 0.3125
23                        } else {
24                            *spec_line += 0.1875
25                        }
26                    }
27                    Some(false) => {
28                        if *spec_line > 0.0 {
29                            *spec_line -= 0.1875
30                        } else {
31                            *spec_line -= 0.3125
32                        }
33                    }
34                    None => break,
35                }
36            }
37        }
38    }
39}
40
41#[cfg(test)]
42mod tests {
43    extern crate std;
44    use super::*;
45
46    #[test]
47    fn residual_spectrum_decode() {
48        let lsb_mode = false;
49        let residual_bits = [
50            false, true, true, true, false, false, false, true, false, false, true, true, true, false, false, false,
51            true, true, true, false, true, false, true, true, false, false, true, true, false, true, true, false, true,
52            true, true, false, true, false, true, true, false, false, true, true, true,
53        ];
54        let mut x_hat = [
55            -9.0, 32.0, 65.0, 40.0, -4.0, -48.0, -36.0, 2.0, 21.0, -6.0, 27.0, 9.0, -9.0, -26.0, 9.0, -4.0, -1.0, 12.0,
56            -8.0, -2.0, 23.0, -33.0, -10.0, 3.0, -15.0, -3.0, 5.0, 17.0, -1.0, 12.0, 27.0, -4.0, 8.0, 2.0, 10.0, -7.0,
57            8.0, -6.0, 3.0, -22.0, 24.0, -6.0, -1.0, 2.0, 0.0, 1.0, -8.0, 3.0, -2.0, 0.0, 0.0, 2.0, -6.0, -2.0, -4.0,
58            -3.0, 0.0, 1.0, 0.0, -7.0, -4.0, -11.0, -7.0, -6.0, 0.0, 3.0, 10.0, 2.0, 9.0, 3.0, 7.0, -2.0, 2.0, -2.0,
59            -1.0, -1.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 1.0, 4.0, -1.0, -1.0, -1.0, 2.0, 1.0, 3.0, 3.0, 1.0, -2.0, -2.0, 1.0, 5.0,
60            2.0, -2.0, -5.0, -4.0, -2.0, 0.0, 0.0, 0.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, 1.0, 1.0, -1.0, -3.0, -1.0, 1.0, 3.0,
61            0.0, 0.0, 1.0, 2.0, -1.0, -1.0, 1.0, 2.0, 2.0, 1.0, 2.0, 0.0, -2.0, -3.0, 0.0, 3.0, 2.0, 0.0, 0.0, 0.0,
62            0.0, 1.0, 1.0, 0.0, -1.0, 0.0, 0.0, 0.0, -1.0, -1.0, 1.0, 2.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, -1.0,
63            2.0, 0.0, -1.0, -1.0, 0.0, 2.0, 0.0, 2.0, 0.0, 0.0, -2.0, -1.0, 0.0, 1.0, 0.0, -1.0, 0.0, 1.0, 2.0, 0.0,
64            -1.0, 0.0, 1.0, 0.0, 1.0, 0.0, 1.0, -1.0, -1.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, -1.0, -1.0, 0.0, 0.0, 1.0, 0.0, -1.0,
65            0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 1.0, 0.0, 1.0, 0.0, 0.0, 0.0, 1.0, 0.0, 1.0, 0.0, 1.0, 0.0, 0.0, 0.0, -1.0, 1.0, 2.0,
66            -1.0, 0.0, 2.0, 0.0, 1.0, -1.0, 0.0, 0.0, -1.0, 0.0, 0.0, 2.0, -1.0, -1.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, -1.0, 1.0,
67            -1.0, 1.0, 1.0, 1.0, 0.0, 0.0, 1.0, 0.0, 0.0, 0.0, 1.0, 1.0, 1.0, 0.0, 0.0, 1.0, 0.0, 0.0, 1.0, 2.0, -2.0,
68            0.0, -1.0, -1.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, -1.0, 0.0, 0.0, -1.0, 1.0, 1.0, 1.0, -2.0, -1.0, -1.0, 0.0, 1.0, -1.0,
69            0.0, 0.0, 1.0, 0.0, 0.0, 0.0, -1.0, 1.0, -1.0, 0.0, 0.0, -1.0, 1.0, 0.0, 0.0, 0.0, 1.0, 1.0, 0.0, -1.0,
70            -1.0, 0.0, -1.0, 0.0, -1.0, -1.0, 0.0, 1.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, -1.0, 0.0, 1.0, 1.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0,
71            -1.0, -1.0, -1.0, 0.0, 0.0, 0.0, -1.0, 0.0, 0.0, 1.0, 0.0, -1.0, 0.0, 1.0, 0.0, 0.0, 0.0, -1.0, 0.0, 0.0,
72            0.0, -1.0, 0.0, 0.0, -1.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, -1.0, 1.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 1.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0,
73            -1.0, -1.0, 1.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, -1.0, -1.0, 0.0, 0.0,
74            1.0, -1.0, -1.0, 0.0, 0.0, 1.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, -1.0, 0.0, 1.0, 0.0, 1.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0,
75            -1.0, 0.0, 0.0, 1.0, 1.0,
76        ];
77
78        decode(lsb_mode, &residual_bits, &mut x_hat);
79
80        let x_hat_expected = [
81            -9.3125, 32.3125, 65.3125, 40.3125, -4.3125, -48.3125, -36.3125, 2.3125, 20.8125, -6.3125, 27.3125, 9.3125,
82            -8.8125, -26.3125, 8.8125, -4.3125, -0.8125, 12.3125, -7.8125, -2.3125, 23.3125, -33.3125, -9.8125, 3.3125,
83            -15.3125, -3.3125, 5.3125, 17.3125, -1.3125, 12.3125, 27.3125, -4.3125, 8.3125, 2.3125, 10.3125, -7.3125,
84            8.3125, -6.3125, 3.3125, -21.8125, 23.8125, -6.3125, -0.8125, 2.3125, 0.0, 1.3125, -8.0, 3.0, -2.0, 0.0,
85            0.0, 2.0, -6.0, -2.0, -4.0, -3.0, 0.0, 1.0, 0.0, -7.0, -4.0, -11.0, -7.0, -6.0, 0.0, 3.0, 10.0, 2.0, 9.0,
86            3.0, 7.0, -2.0, 2.0, -2.0, -1.0, -1.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 1.0, 4.0, -1.0, -1.0, -1.0, 2.0, 1.0, 3.0, 3.0,
87            1.0, -2.0, -2.0, 1.0, 5.0, 2.0, -2.0, -5.0, -4.0, -2.0, 0.0, 0.0, 0.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, 1.0, 1.0,
88            -1.0, -3.0, -1.0, 1.0, 3.0, 0.0, 0.0, 1.0, 2.0, -1.0, -1.0, 1.0, 2.0, 2.0, 1.0, 2.0, 0.0, -2.0, -3.0, 0.0,
89            3.0, 2.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 1.0, 1.0, 0.0, -1.0, 0.0, 0.0, 0.0, -1.0, -1.0, 1.0, 2.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0,
90            0.0, 0.0, 0.0, -1.0, 2.0, 0.0, -1.0, -1.0, 0.0, 2.0, 0.0, 2.0, 0.0, 0.0, -2.0, -1.0, 0.0, 1.0, 0.0, -1.0,
91            0.0, 1.0, 2.0, 0.0, -1.0, 0.0, 1.0, 0.0, 1.0, 0.0, 1.0, -1.0, -1.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, -1.0, -1.0, 0.0,
92            0.0, 1.0, 0.0, -1.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 1.0, 0.0, 1.0, 0.0, 0.0, 0.0, 1.0, 0.0, 1.0, 0.0, 1.0, 0.0, 0.0,
93            0.0, -1.0, 1.0, 2.0, -1.0, 0.0, 2.0, 0.0, 1.0, -1.0, 0.0, 0.0, -1.0, 0.0, 0.0, 2.0, -1.0, -1.0, 0.0, 0.0,
94            0.0, 0.0, -1.0, 1.0, -1.0, 1.0, 1.0, 1.0, 0.0, 0.0, 1.0, 0.0, 0.0, 0.0, 1.0, 1.0, 1.0, 0.0, 0.0, 1.0, 0.0,
95            0.0, 1.0, 2.0, -2.0, 0.0, -1.0, -1.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, -1.0, 0.0, 0.0, -1.0, 1.0, 1.0, 1.0, -2.0, -1.0,
96            -1.0, 0.0, 1.0, -1.0, 0.0, 0.0, 1.0, 0.0, 0.0, 0.0, -1.0, 1.0, -1.0, 0.0, 0.0, -1.0, 1.0, 0.0, 0.0, 0.0,
97            1.0, 1.0, 0.0, -1.0, -1.0, 0.0, -1.0, 0.0, -1.0, -1.0, 0.0, 1.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, -1.0, 0.0, 1.0, 1.0,
98            0.0, 0.0, 0.0, 0.0, -1.0, -1.0, -1.0, 0.0, 0.0, 0.0, -1.0, 0.0, 0.0, 1.0, 0.0, -1.0, 0.0, 1.0, 0.0, 0.0,
99            0.0, -1.0, 0.0, 0.0, 0.0, -1.0, 0.0, 0.0, -1.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, -1.0, 1.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 1.0,
100            0.0, 0.0, 0.0, 0.0, -1.0, -1.0, 1.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, -1.0,
101            -1.0, 0.0, 0.0, 1.0, -1.0, -1.0, 0.0, 0.0, 1.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0, -1.0, 0.0, 1.0, 0.0, 1.0, 0.0, 0.0,
102            0.0, 0.0, 0.0, -1.0, 0.0, 0.0, 1.0, 1.0,
103        ];
104
105        assert_eq!(x_hat, x_hat_expected);
106    }
107}
lc3_codec/decoder/residual_spectrum.rs

lc3_codec/decoder/
residual_spectrum.rs
