git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavutil/tx.c

   1 /*
   2  * This file is part of FFmpeg.
   3  *
   4  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
   5  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   6  * License as published by the Free Software Foundation; either
   7  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
   8  *
   9  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  10  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  12  * Lesser General Public License for more details.
  13  *
  14  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  15  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  16  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  17  */
  18
  19 #include "tx_priv.h"
  20
  21 int ff_tx_type_is_mdct(enum AVTXType type)
  22 {
  23     switch (type) {
  24     case AV_TX_FLOAT_MDCT:
  25     case AV_TX_DOUBLE_MDCT:
  26     case AV_TX_INT32_MDCT:
  27         return 1;
  28     default:
  29         return 0;
  30     }
  31 }
  32
  33 /* Calculates the modular multiplicative inverse, not fast, replace */
  34 static av_always_inline int mulinv(int n, int m)
  35 {
  36     n = n % m;
  37     for (int x = 1; x < m; x++)
  38         if (((n * x) % m) == 1)
  39             return x;
  40     av_assert0(0); /* Never reached */
  41 }
  42
  43 /* Guaranteed to work for any n, m where gcd(n, m) == 1 */
  44 int ff_tx_gen_compound_mapping(AVTXContext *s)
  45 {
  46     int *in_map, *out_map;
  47     const int n     = s->n;
  48     const int m     = s->m;
  49     const int inv   = s->inv;
  50     const int len   = n*m;
  51     const int m_inv = mulinv(m, n);
  52     const int n_inv = mulinv(n, m);
  53     const int mdct  = ff_tx_type_is_mdct(s->type);
  54
  55     if (!(s->pfatab = av_malloc(2*len*sizeof(*s->pfatab))))
  56         return AVERROR(ENOMEM);
  57
  58     in_map  = s->pfatab;
  59     out_map = s->pfatab + n*m;
  60
  61     /* Ruritanian map for input, CRT map for output, can be swapped */
  62     for (int j = 0; j < m; j++) {
  63         for (int i = 0; i < n; i++) {
  64             /* Shifted by 1 to simplify MDCTs */
  65             in_map[j*n + i] = ((i*m + j*n) % len) << mdct;
  66             out_map[(i*m*m_inv + j*n*n_inv) % len] = i*m + j;
  67         }
  68     }
  69
  70     /* Change transform direction by reversing all ACs */
  71     if (inv) {
  72         for (int i = 0; i < m; i++) {
  73             int *in = &in_map[i*n + 1]; /* Skip the DC */
  74             for (int j = 0; j < ((n - 1) >> 1); j++)
  75                 FFSWAP(int, in[j], in[n - j - 2]);
  76         }
  77     }
  78
  79     /* Our 15-point transform is also a compound one, so embed its input map */
  80     if (n == 15) {
  81         for (int k = 0; k < m; k++) {
  82             int tmp[15];
  83             memcpy(tmp, &in_map[k*15], 15*sizeof(*tmp));
  84             for (int i = 0; i < 5; i++) {
  85                 for (int j = 0; j < 3; j++)
  86                     in_map[k*15 + i*3 + j] = tmp[(i*3 + j*5) % 15];
  87             }
  88         }
  89     }
  90
  91     return 0;
  92 }
  93
  94 int ff_tx_gen_ptwo_revtab(AVTXContext *s)
  95 {
  96     const int m = s->m, inv = s->inv;
  97
  98     if (!(s->revtab = av_malloc(m*sizeof(*s->revtab))))
  99         return AVERROR(ENOMEM);
 100
 101     /* Default */
 102     for (int i = 0; i < m; i++) {
 103         int k = -split_radix_permutation(i, m, inv) & (m - 1);
 104         s->revtab[k] = i;
 105     }
 106
 107     return 0;
 108 }
 109
 110 int ff_tx_gen_ptwo_inplace_revtab_idx(AVTXContext *s)
 111 {
 112     int nb_inplace_idx = 0;
 113
 114     if (!(s->inplace_idx = av_malloc(s->m*sizeof(*s->inplace_idx))))
 115         return AVERROR(ENOMEM);
 116
 117     for (int src = 1; src < s->m; src++) {
 118         int dst = s->revtab[src];
 119         int found = 0;
 120
 121         if (dst <= src)
 122             continue;
 123
 124         do {
 125             for (int j = 0; j < nb_inplace_idx; j++) {
 126                 if (dst == s->inplace_idx[j]) {
 127                     found = 1;
 128                     break;
 129                 }
 130             }
 131             dst = s->revtab[dst];
 132         } while (dst != src && !found);
 133
 134         if (!found)
 135             s->inplace_idx[nb_inplace_idx++] = src;
 136     }
 137
 138     s->inplace_idx[nb_inplace_idx++] = 0;
 139
 140     return 0;
 141 }
 142
 143 av_cold void av_tx_uninit(AVTXContext **ctx)
 144 {
 145     if (!(*ctx))
 146         return;
 147
 148     av_free((*ctx)->pfatab);
 149     av_free((*ctx)->exptab);
 150     av_free((*ctx)->revtab);
 151     av_free((*ctx)->inplace_idx);
 152     av_free((*ctx)->tmp);
 153
 154     av_freep(ctx);
 155 }
 156
 157 av_cold int av_tx_init(AVTXContext **ctx, av_tx_fn *tx, enum AVTXType type,
 158                        int inv, int len, const void *scale, uint64_t flags)
 159 {
 160     int err;
 161     AVTXContext *s = av_mallocz(sizeof(*s));
 162     if (!s)
 163         return AVERROR(ENOMEM);
 164
 165     switch (type) {
 166     case AV_TX_FLOAT_FFT:
 167     case AV_TX_FLOAT_MDCT:
 168         if ((err = ff_tx_init_mdct_fft_float(s, tx, type, inv, len, scale, flags)))
 169             goto fail;
 170         break;
 171     case AV_TX_DOUBLE_FFT:
 172     case AV_TX_DOUBLE_MDCT:
 173         if ((err = ff_tx_init_mdct_fft_double(s, tx, type, inv, len, scale, flags)))
 174             goto fail;
 175         break;
 176     case AV_TX_INT32_FFT:
 177     case AV_TX_INT32_MDCT:
 178         if ((err = ff_tx_init_mdct_fft_int32(s, tx, type, inv, len, scale, flags)))
 179             goto fail;
 180         break;
 181     default:
 182         err = AVERROR(EINVAL);
 183         goto fail;
 184     }
 185
 186     *ctx = s;
 187
 188     return 0;
 189
 190 fail:
 191     av_tx_uninit(&s);
 192     *tx = NULL;
 193     return err;
 194 }