git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavcodec/mdct_template.c

   1 /*
   2  * MDCT/IMDCT transforms
   3  * Copyright (c) 2002 Fabrice Bellard
   4  *
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   6  *
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  20  */
  21
  22 #include <stdlib.h>
  23 #include <string.h>
  24 #include "libavutil/common.h"
  25 #include "libavutil/mathematics.h"
  26 #include "fft.h"
  27 #include "fft-internal.h"
  28
  29 /**
  30  * @file
  31  * MDCT/IMDCT transforms.
  32  */
  33
  34 #if FFT_FLOAT
  35 #   define RSCALE(x) (x)
  36 #else
  37 #   define RSCALE(x) ((x) >> 1)
  38 #endif
  39
  40 /**
  41  * init MDCT or IMDCT computation.
  42  */
  43 av_cold int ff_mdct_init(FFTContext *s, int nbits, int inverse, double scale)
  44 {
  45     int n, n4, i;
  46     double alpha, theta;
  47     int tstep;
  48
  49     memset(s, 0, sizeof(*s));
  50     n = 1 << nbits;
  51     s->mdct_bits = nbits;
  52     s->mdct_size = n;
  53     n4 = n >> 2;
  54     s->mdct_permutation = FF_MDCT_PERM_NONE;
  55
  56     if (ff_fft_init(s, s->mdct_bits - 2, inverse) < 0)
  57         goto fail;
  58
  59     s->imdct_calc  = ff_imdct_calc_c;
  60     s->imdct_half  = ff_imdct_half_c;
  61     s->mdct_calc   = ff_mdct_calc_c;
  62
  63 #if FFT_FLOAT
  64     if (ARCH_AARCH64)
  65         ff_mdct_init_aarch64(s);
  66     if (ARCH_ARM)
  67         ff_mdct_init_arm(s);
  68     if (ARCH_PPC)
  69         ff_mdct_init_ppc(s);
  70     if (ARCH_X86)
  71         ff_mdct_init_x86(s);
  72     s->mdct_calcw  = s->mdct_calc;
  73 #else
  74     s->mdct_calcw  = ff_mdct_calcw_c;
  75     if (ARCH_ARM)
  76         ff_mdct_fixed_init_arm(s);
  77 #endif
  78
  79     s->tcos = av_malloc(n/2 * sizeof(FFTSample));
  80     if (!s->tcos)
  81         goto fail;
  82
  83     switch (s->mdct_permutation) {
  84     case FF_MDCT_PERM_NONE:
  85         s->tsin = s->tcos + n4;
  86         tstep = 1;
  87         break;
  88     case FF_MDCT_PERM_INTERLEAVE:
  89         s->tsin = s->tcos + 1;
  90         tstep = 2;
  91         break;
  92     default:
  93         goto fail;
  94     }
  95
  96     theta = 1.0 / 8.0 + (scale < 0 ? n4 : 0);
  97     scale = sqrt(fabs(scale));
  98     for(i=0;i<n4;i++) {
  99         alpha = 2 * M_PI * (i + theta) / n;
 100         s->tcos[i*tstep] = FIX15(-cos(alpha) * scale);
 101         s->tsin[i*tstep] = FIX15(-sin(alpha) * scale);
 102     }
 103     return 0;
 104  fail:
 105     ff_mdct_end(s);
 106     return -1;
 107 }
 108
 109 /**
 110  * Compute the middle half of the inverse MDCT of size N = 2^nbits,
 111  * thus excluding the parts that can be derived by symmetry
 112  * @param output N/2 samples
 113  * @param input N/2 samples
 114  */
 115 void ff_imdct_half_c(FFTContext *s, FFTSample *output, const FFTSample *input)
 116 {
 117     int k, n8, n4, n2, n, j;
 118     const uint16_t *revtab = s->revtab;
 119     const FFTSample *tcos = s->tcos;
 120     const FFTSample *tsin = s->tsin;
 121     const FFTSample *in1, *in2;
 122     FFTComplex *z = (FFTComplex *)output;
 123
 124     n = 1 << s->mdct_bits;
 125     n2 = n >> 1;
 126     n4 = n >> 2;
 127     n8 = n >> 3;
 128
 129     /* pre rotation */
 130     in1 = input;
 131     in2 = input + n2 - 1;
 132     for(k = 0; k < n4; k++) {
 133         j=revtab[k];
 134         CMUL(z[j].re, z[j].im, *in2, *in1, tcos[k], tsin[k]);
 135         in1 += 2;
 136         in2 -= 2;
 137     }
 138     s->fft_calc(s, z);
 139
 140     /* post rotation + reordering */
 141     for(k = 0; k < n8; k++) {
 142         FFTSample r0, i0, r1, i1;
 143         CMUL(r0, i1, z[n8-k-1].im, z[n8-k-1].re, tsin[n8-k-1], tcos[n8-k-1]);
 144         CMUL(r1, i0, z[n8+k  ].im, z[n8+k  ].re, tsin[n8+k  ], tcos[n8+k  ]);
 145         z[n8-k-1].re = r0;
 146         z[n8-k-1].im = i0;
 147         z[n8+k  ].re = r1;
 148         z[n8+k  ].im = i1;
 149     }
 150 }
 151
 152 /**
 153  * Compute inverse MDCT of size N = 2^nbits
 154  * @param output N samples
 155  * @param input N/2 samples
 156  */
 157 void ff_imdct_calc_c(FFTContext *s, FFTSample *output, const FFTSample *input)
 158 {
 159     int k;
 160     int n = 1 << s->mdct_bits;
 161     int n2 = n >> 1;
 162     int n4 = n >> 2;
 163
 164     ff_imdct_half_c(s, output+n4, input);
 165
 166     for(k = 0; k < n4; k++) {
 167         output[k] = -output[n2-k-1];
 168         output[n-k-1] = output[n2+k];
 169     }
 170 }
 171
 172 /**
 173  * Compute MDCT of size N = 2^nbits
 174  * @param input N samples
 175  * @param out N/2 samples
 176  */
 177 void ff_mdct_calc_c(FFTContext *s, FFTSample *out, const FFTSample *input)
 178 {
 179     int i, j, n, n8, n4, n2, n3;
 180     FFTDouble re, im;
 181     const uint16_t *revtab = s->revtab;
 182     const FFTSample *tcos = s->tcos;
 183     const FFTSample *tsin = s->tsin;
 184     FFTComplex *x = (FFTComplex *)out;
 185
 186     n = 1 << s->mdct_bits;
 187     n2 = n >> 1;
 188     n4 = n >> 2;
 189     n8 = n >> 3;
 190     n3 = 3 * n4;
 191
 192     /* pre rotation */
 193     for(i=0;i<n8;i++) {
 194         re = RSCALE(-input[2*i+n3] - input[n3-1-2*i]);
 195         im = RSCALE(-input[n4+2*i] + input[n4-1-2*i]);
 196         j = revtab[i];
 197         CMUL(x[j].re, x[j].im, re, im, -tcos[i], tsin[i]);
 198
 199         re = RSCALE( input[2*i]    - input[n2-1-2*i]);
 200         im = RSCALE(-input[n2+2*i] - input[ n-1-2*i]);
 201         j = revtab[n8 + i];
 202         CMUL(x[j].re, x[j].im, re, im, -tcos[n8 + i], tsin[n8 + i]);
 203     }
 204
 205     s->fft_calc(s, x);
 206
 207     /* post rotation */
 208     for(i=0;i<n8;i++) {
 209         FFTSample r0, i0, r1, i1;
 210         CMUL(i1, r0, x[n8-i-1].re, x[n8-i-1].im, -tsin[n8-i-1], -tcos[n8-i-1]);
 211         CMUL(i0, r1, x[n8+i  ].re, x[n8+i  ].im, -tsin[n8+i  ], -tcos[n8+i  ]);
 212         x[n8-i-1].re = r0;
 213         x[n8-i-1].im = i0;
 214         x[n8+i  ].re = r1;
 215         x[n8+i  ].im = i1;
 216     }
 217 }
 218
 219 av_cold void ff_mdct_end(FFTContext *s)
 220 {
 221     av_freep(&s->tcos);
 222     ff_fft_end(s);
 223 }