git.sesse.net Git - vlc/blob - plugins/imdct/ac3_srfft_c.c

   1 /*****************************************************************************
   2  * ac3_srfft.c: ac3 FFT in C
   3  *****************************************************************************
   4  * Copyright (C) 1999, 2000 VideoLAN
   5  * $Id: ac3_srfft_c.c,v 1.1 2001/05/15 16:19:42 sam Exp $
   6  *
   7  * Authors: Renaud Dartus <reno@videolan.org>
   8  *          Aaron Holtzman <aholtzma@engr.uvic.ca>
   9  *
  10  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
  11  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
  12  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
  13  * (at your option) any later version.
  14  *
  15  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  16  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  17  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  18  * GNU General Public License for more details.
  19  *
  20  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  21  * along with this program; if not, write to the Free Software
  22  * Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA  02111, USA.
  23  *****************************************************************************/
  24
  25 #define MODULE_NAME imdct
  26 #include "modules_inner.h"
  27
  28 /*****************************************************************************
  29  * Preamble
  30  *****************************************************************************/
  31 #include "defs.h"
  32
  33 #include <string.h>                                              /* memcpy() */
  34
  35 #include <math.h>
  36 #include <stdio.h>
  37
  38 #include "config.h"
  39 #include "common.h"
  40 #include "threads.h"
  41 #include "mtime.h"
  42
  43 #include "ac3_imdct.h"
  44 #include "ac3_srfft.h"
  45
  46 static void fft_8 (complex_t *x);
  47
  48 static void fft_4(complex_t *x)
  49 {
  50   /* delta_p = 1 here */
  51   /* x[k] = sum_{i=0..3} x[i] * w^{i*k}, w=e^{-2*pi/4}
  52    */
  53
  54   register float yt_r, yt_i, yb_r, yb_i, u_r, u_i, vi_r, vi_i;
  55
  56   yt_r = x[0].real;
  57   yb_r = yt_r - x[2].real;
  58   yt_r += x[2].real;
  59
  60   u_r = x[1].real;
  61   vi_i = x[3].real - u_r;
  62   u_r += x[3].real;
  63
  64   u_i = x[1].imag;
  65   vi_r = u_i - x[3].imag;
  66   u_i += x[3].imag;
  67
  68   yt_i = yt_r;
  69   yt_i += u_r;
  70   x[0].real = yt_i;
  71   yt_r -= u_r;
  72   x[2].real = yt_r;
  73   yt_i = yb_r;
  74   yt_i += vi_r;
  75   x[1].real = yt_i;
  76   yb_r -= vi_r;
  77   x[3].real = yb_r;
  78
  79   yt_i = x[0].imag;
  80   yb_i = yt_i - x[2].imag;
  81   yt_i += x[2].imag;
  82
  83   yt_r = yt_i;
  84   yt_r += u_i;
  85   x[0].imag = yt_r;
  86   yt_i -= u_i;
  87   x[2].imag = yt_i;
  88   yt_r = yb_i;
  89   yt_r += vi_i;
  90   x[1].imag = yt_r;
  91   yb_i -= vi_i;
  92   x[3].imag = yb_i;
  93 }
  94
  95
  96 static void fft_8 (complex_t *x)
  97 {
  98   /* delta_p = diag{1, sqrt(i)} here */
  99   /* x[k] = sum_{i=0..7} x[i] * w^{i*k}, w=e^{-2*pi/8}
 100    */
 101   register float wT1_r, wT1_i, wB1_r, wB1_i, wT2_r, wT2_i, wB2_r, wB2_i;
 102
 103   wT1_r = x[1].real;
 104   wT1_i = x[1].imag;
 105   wB1_r = x[3].real;
 106   wB1_i = x[3].imag;
 107
 108   x[1] = x[2];
 109   x[2] = x[4];
 110   x[3] = x[6];
 111   fft_4(&x[0]);
 112
 113
 114   /* x[0] x[4] */
 115   wT2_r = x[5].real;
 116   wT2_r += x[7].real;
 117   wT2_r += wT1_r;
 118   wT2_r += wB1_r;
 119   wT2_i = wT2_r;
 120   wT2_r += x[0].real;
 121   wT2_i = x[0].real - wT2_i;
 122   x[0].real = wT2_r;
 123   x[4].real = wT2_i;
 124
 125   wT2_i = x[5].imag;
 126   wT2_i += x[7].imag;
 127   wT2_i += wT1_i;
 128   wT2_i += wB1_i;
 129   wT2_r = wT2_i;
 130   wT2_r += x[0].imag;
 131   wT2_i = x[0].imag - wT2_i;
 132   x[0].imag = wT2_r;
 133   x[4].imag = wT2_i;
 134
 135   /* x[2] x[6] */
 136   wT2_r = x[5].imag;
 137   wT2_r -= x[7].imag;
 138   wT2_r += wT1_i;
 139   wT2_r -= wB1_i;
 140   wT2_i = wT2_r;
 141   wT2_r += x[2].real;
 142   wT2_i = x[2].real - wT2_i;
 143   x[2].real = wT2_r;
 144   x[6].real = wT2_i;
 145
 146   wT2_i = x[5].real;
 147   wT2_i -= x[7].real;
 148   wT2_i += wT1_r;
 149   wT2_i -= wB1_r;
 150   wT2_r = wT2_i;
 151   wT2_r += x[2].imag;
 152   wT2_i = x[2].imag - wT2_i;
 153   x[2].imag = wT2_i;
 154   x[6].imag = wT2_r;
 155
 156
 157   /* x[1] x[5] */
 158   wT2_r = wT1_r;
 159   wT2_r += wB1_i;
 160   wT2_r -= x[5].real;
 161   wT2_r -= x[7].imag;
 162   wT2_i = wT1_i;
 163   wT2_i -= wB1_r;
 164   wT2_i -= x[5].imag;
 165   wT2_i += x[7].real;
 166
 167   wB2_r = wT2_r;
 168   wB2_r += wT2_i;
 169   wT2_i -= wT2_r;
 170   wB2_r *= HSQRT2;
 171   wT2_i *= HSQRT2;
 172   wT2_r = wB2_r;
 173   wB2_r += x[1].real;
 174   wT2_r =  x[1].real - wT2_r;
 175
 176   wB2_i = x[5].real;
 177   x[1].real = wB2_r;
 178   x[5].real = wT2_r;
 179
 180   wT2_r = wT2_i;
 181   wT2_r += x[1].imag;
 182   wT2_i = x[1].imag - wT2_i;
 183   wB2_r = x[5].imag;
 184   x[1].imag = wT2_r;
 185   x[5].imag = wT2_i;
 186
 187   /* x[3] x[7] */
 188   wT1_r -= wB1_i;
 189   wT1_i += wB1_r;
 190   wB1_r = wB2_i - x[7].imag;
 191   wB1_i = wB2_r + x[7].real;
 192   wT1_r -= wB1_r;
 193   wT1_i -= wB1_i;
 194   wB1_r = wT1_r + wT1_i;
 195   wB1_r *= HSQRT2;
 196   wT1_i -= wT1_r;
 197   wT1_i *= HSQRT2;
 198   wB2_r = x[3].real;
 199   wB2_i = wB2_r + wT1_i;
 200   wB2_r -= wT1_i;
 201   x[3].real = wB2_i;
 202   x[7].real = wB2_r;
 203   wB2_i = x[3].imag;
 204   wB2_r = wB2_i + wB1_r;
 205   wB2_i -= wB1_r;
 206   x[3].imag = wB2_i;
 207   x[7].imag = wB2_r;
 208 }
 209
 210
 211 static void fft_asmb(int k, complex_t *x, complex_t *wTB,
 212                      const complex_t *d, const complex_t *d_3)
 213 {
 214   register complex_t  *x2k, *x3k, *x4k, *wB;
 215   register float a_r, a_i, a1_r, a1_i, u_r, u_i, v_r, v_i;
 216
 217   x2k = x + 2 * k;
 218   x3k = x2k + 2 * k;
 219   x4k = x3k + 2 * k;
 220   wB = wTB + 2 * k;
 221
 222   TRANSZERO(x[0],x2k[0],x3k[0],x4k[0]);
 223   TRANS(x[1],x2k[1],x3k[1],x4k[1],wTB[1],wB[1],d[1],d_3[1]);
 224
 225   --k;
 226   for(;;) {
 227      TRANS(x[2],x2k[2],x3k[2],x4k[2],wTB[2],wB[2],d[2],d_3[2]);
 228      TRANS(x[3],x2k[3],x3k[3],x4k[3],wTB[3],wB[3],d[3],d_3[3]);
 229      if (!--k) break;
 230      x += 2;
 231      x2k += 2;
 232      x3k += 2;
 233      x4k += 2;
 234      d += 2;
 235      d_3 += 2;
 236      wTB += 2;
 237      wB += 2;
 238   }
 239
 240 }
 241
 242 static void fft_asmb16(complex_t *x, complex_t *wTB)
 243 {
 244   register float a_r, a_i, a1_r, a1_i, u_r, u_i, v_r, v_i;
 245   int k = 2;
 246
 247   /* transform x[0], x[8], x[4], x[12] */
 248   TRANSZERO(x[0],x[4],x[8],x[12]);
 249
 250   /* transform x[1], x[9], x[5], x[13] */
 251   TRANS(x[1],x[5],x[9],x[13],wTB[1],wTB[5],delta16[1],delta16_3[1]);
 252
 253   /* transform x[2], x[10], x[6], x[14] */
 254   TRANSHALF_16(x[2],x[6],x[10],x[14]);
 255
 256   /* transform x[3], x[11], x[7], x[15] */
 257   TRANS(x[3],x[7],x[11],x[15],wTB[3],wTB[7],delta16[3],delta16_3[3]);
 258
 259 }
 260
 261
 262 void _M( fft_64p ) ( complex_t *a )
 263 {
 264   fft_8(&a[0]); fft_4(&a[8]); fft_4(&a[12]);
 265   fft_asmb16(&a[0], &a[8]);
 266
 267   fft_8(&a[16]), fft_8(&a[24]);
 268   fft_asmb(4, &a[0], &a[16],&delta32[0], &delta32_3[0]);
 269
 270   fft_8(&a[32]); fft_4(&a[40]); fft_4(&a[44]);
 271   fft_asmb16(&a[32], &a[40]);
 272
 273   fft_8(&a[48]); fft_4(&a[56]); fft_4(&a[60]);
 274   fft_asmb16(&a[48], &a[56]);
 275
 276   fft_asmb(8, &a[0], &a[32],&delta64[0], &delta64_3[0]);
 277 }
 278
 279
 280 void _M( fft_128p ) ( complex_t *a )
 281 {
 282   fft_8(&a[0]); fft_4(&a[8]); fft_4(&a[12]);
 283   fft_asmb16(&a[0], &a[8]);
 284
 285   fft_8(&a[16]), fft_8(&a[24]);
 286   fft_asmb(4, &a[0], &a[16],&delta32[0], &delta32_3[0]);
 287
 288   fft_8(&a[32]); fft_4(&a[40]); fft_4(&a[44]);
 289   fft_asmb16(&a[32], &a[40]);
 290
 291   fft_8(&a[48]); fft_4(&a[56]); fft_4(&a[60]);
 292   fft_asmb16(&a[48], &a[56]);
 293
 294   fft_asmb(8, &a[0], &a[32],&delta64[0], &delta64_3[0]);
 295
 296   fft_8(&a[64]); fft_4(&a[72]); fft_4(&a[76]);
 297   /* fft_16(&a[64]); */
 298   fft_asmb16(&a[64], &a[72]);
 299
 300   fft_8(&a[80]); fft_8(&a[88]);
 301
 302   /* fft_32(&a[64]); */
 303   fft_asmb(4, &a[64], &a[80],&delta32[0], &delta32_3[0]);
 304
 305   fft_8(&a[96]); fft_4(&a[104]), fft_4(&a[108]);
 306   /* fft_16(&a[96]); */
 307   fft_asmb16(&a[96], &a[104]);
 308
 309   fft_8(&a[112]), fft_8(&a[120]);
 310   /* fft_32(&a[96]); */
 311   fft_asmb(4, &a[96], &a[112], &delta32[0], &delta32_3[0]);
 312
 313   /* fft_128(&a[0]); */
 314   fft_asmb(16, &a[0], &a[64], &delta128[0], &delta128_3[0]);
 315 }
 316