git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavutil/common.h

   1 /*
   2  * copyright (c) 2006 Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
   3  *
   4  * This file is part of Libav.
   5  *
   6  * Libav is free software; you can redistribute it and/or
   7  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   8  * License as published by the Free Software Foundation; either
   9  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  10  *
  11  * Libav is distributed in the hope that it will be useful,
  12  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  13  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  14  * Lesser General Public License for more details.
  15  *
  16  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  17  * License along with Libav; if not, write to the Free Software
  18  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  19  */
  20
  21 /**
  22  * @file
  23  * common internal and external API header
  24  */
  25
  26 #ifndef AVUTIL_COMMON_H
  27 #define AVUTIL_COMMON_H
  28
  29 #include <errno.h>
  30 #include <inttypes.h>
  31 #include <limits.h>
  32 #include <math.h>
  33 #include <stdint.h>
  34 #include <stdio.h>
  35 #include <stdlib.h>
  36 #include <string.h>
  37
  38 #include "attributes.h"
  39 #include "macros.h"
  40 #include "version.h"
  41 #include "libavutil/avconfig.h"
  42
  43 #if AV_HAVE_BIGENDIAN
  44 #   define AV_NE(be, le) (be)
  45 #else
  46 #   define AV_NE(be, le) (le)
  47 #endif
  48
  49 //rounded division & shift
  50 #define RSHIFT(a,b) ((a) > 0 ? ((a) + ((1<<(b))>>1))>>(b) : ((a) + ((1<<(b))>>1)-1)>>(b))
  51 /* assume b>0 */
  52 #define ROUNDED_DIV(a,b) (((a)>0 ? (a) + ((b)>>1) : (a) - ((b)>>1))/(b))
  53
  54 /**
  55  * Fast a / (1 << b) rounded toward +inf, assuming a >= 0 and b >= 0.
  56  */
  57 #define AV_CEIL_RSHIFT(a, b) \
  58     (av_builtin_constant_p(b) ? ((a) + (1 << (b)) - 1) >> (b) \
  59                               : -((-(a)) >> (b)))
  60
  61 #define FFABS(a) ((a) >= 0 ? (a) : (-(a)))
  62 #define FFSIGN(a) ((a) > 0 ? 1 : -1)
  63
  64 #define FFMAX(a,b) ((a) > (b) ? (a) : (b))
  65 #define FFMAX3(a,b,c) FFMAX(FFMAX(a,b),c)
  66 #define FFMIN(a,b) ((a) > (b) ? (b) : (a))
  67 #define FFMIN3(a,b,c) FFMIN(FFMIN(a,b),c)
  68
  69 #define FFSWAP(type,a,b) do{type SWAP_tmp= b; b= a; a= SWAP_tmp;}while(0)
  70 #define FF_ARRAY_ELEMS(a) (sizeof(a) / sizeof((a)[0]))
  71
  72 /* misc math functions */
  73
  74 #ifdef HAVE_AV_CONFIG_H
  75 #   include "config.h"
  76 #   include "intmath.h"
  77 #endif
  78
  79 /* Pull in unguarded fallback defines at the end of this file. */
  80 #include "common.h"
  81
  82 #ifndef av_log2
  83 av_const int av_log2(unsigned v);
  84 #endif
  85
  86 #ifndef av_log2_16bit
  87 av_const int av_log2_16bit(unsigned v);
  88 #endif
  89
  90 /**
  91  * Clip a signed integer value into the amin-amax range.
  92  * @param a value to clip
  93  * @param amin minimum value of the clip range
  94  * @param amax maximum value of the clip range
  95  * @return clipped value
  96  */
  97 static av_always_inline av_const int av_clip_c(int a, int amin, int amax)
  98 {
  99     if      (a < amin) return amin;
 100     else if (a > amax) return amax;
 101     else               return a;
 102 }
 103
 104 /**
 105  * Clip a signed integer value into the 0-255 range.
 106  * @param a value to clip
 107  * @return clipped value
 108  */
 109 static av_always_inline av_const uint8_t av_clip_uint8_c(int a)
 110 {
 111     if (a&(~0xFF)) return (-a)>>31;
 112     else           return a;
 113 }
 114
 115 /**
 116  * Clip a signed integer value into the -128,127 range.
 117  * @param a value to clip
 118  * @return clipped value
 119  */
 120 static av_always_inline av_const int8_t av_clip_int8_c(int a)
 121 {
 122     if ((a+0x80) & ~0xFF) return (a>>31) ^ 0x7F;
 123     else                  return a;
 124 }
 125
 126 /**
 127  * Clip a signed integer value into the 0-65535 range.
 128  * @param a value to clip
 129  * @return clipped value
 130  */
 131 static av_always_inline av_const uint16_t av_clip_uint16_c(int a)
 132 {
 133     if (a&(~0xFFFF)) return (-a)>>31;
 134     else             return a;
 135 }
 136
 137 /**
 138  * Clip a signed integer value into the -32768,32767 range.
 139  * @param a value to clip
 140  * @return clipped value
 141  */
 142 static av_always_inline av_const int16_t av_clip_int16_c(int a)
 143 {
 144     if ((a+0x8000) & ~0xFFFF) return (a>>31) ^ 0x7FFF;
 145     else                      return a;
 146 }
 147
 148 /**
 149  * Clip a signed 64-bit integer value into the -2147483648,2147483647 range.
 150  * @param a value to clip
 151  * @return clipped value
 152  */
 153 static av_always_inline av_const int32_t av_clipl_int32_c(int64_t a)
 154 {
 155     if ((a+0x80000000u) & ~UINT64_C(0xFFFFFFFF)) return (a>>63) ^ 0x7FFFFFFF;
 156     else                                         return a;
 157 }
 158
 159 /**
 160  * Clip a signed integer into the -(2^p),(2^p-1) range.
 161  * @param  a value to clip
 162  * @param  p bit position to clip at
 163  * @return clipped value
 164  */
 165 static av_always_inline av_const int av_clip_intp2_c(int a, int p)
 166 {
 167     if ((a + (1 << p)) & ~((1 << (p + 1)) - 1))
 168         return (a >> 31) ^ ((1 << p) - 1);
 169     else
 170         return a;
 171 }
 172
 173 /**
 174  * Clip a signed integer to an unsigned power of two range.
 175  * @param  a value to clip
 176  * @param  p bit position to clip at
 177  * @return clipped value
 178  */
 179 static av_always_inline av_const unsigned av_clip_uintp2_c(int a, int p)
 180 {
 181     if (a & ~((1<<p) - 1)) return -a >> 31 & ((1<<p) - 1);
 182     else                   return  a;
 183 }
 184
 185 /**
 186  * Add two signed 32-bit values with saturation.
 187  *
 188  * @param  a one value
 189  * @param  b another value
 190  * @return sum with signed saturation
 191  */
 192 static av_always_inline int av_sat_add32_c(int a, int b)
 193 {
 194     return av_clipl_int32((int64_t)a + b);
 195 }
 196
 197 /**
 198  * Add a doubled value to another value with saturation at both stages.
 199  *
 200  * @param  a first value
 201  * @param  b value doubled and added to a
 202  * @return sum with signed saturation
 203  */
 204 static av_always_inline int av_sat_dadd32_c(int a, int b)
 205 {
 206     return av_sat_add32(a, av_sat_add32(b, b));
 207 }
 208
 209 /**
 210  * Clip a float value into the amin-amax range.
 211  * @param a value to clip
 212  * @param amin minimum value of the clip range
 213  * @param amax maximum value of the clip range
 214  * @return clipped value
 215  */
 216 static av_always_inline av_const float av_clipf_c(float a, float amin, float amax)
 217 {
 218     if      (a < amin) return amin;
 219     else if (a > amax) return amax;
 220     else               return a;
 221 }
 222
 223 /** Compute ceil(log2(x)).
 224  * @param x value used to compute ceil(log2(x))
 225  * @return computed ceiling of log2(x)
 226  */
 227 static av_always_inline av_const int av_ceil_log2_c(int x)
 228 {
 229     return av_log2((x - 1) << 1);
 230 }
 231
 232 /**
 233  * Count number of bits set to one in x
 234  * @param x value to count bits of
 235  * @return the number of bits set to one in x
 236  */
 237 static av_always_inline av_const int av_popcount_c(uint32_t x)
 238 {
 239     x -= (x >> 1) & 0x55555555;
 240     x = (x & 0x33333333) + ((x >> 2) & 0x33333333);
 241     x = (x + (x >> 4)) & 0x0F0F0F0F;
 242     x += x >> 8;
 243     return (x + (x >> 16)) & 0x3F;
 244 }
 245
 246 /**
 247  * Count number of bits set to one in x
 248  * @param x value to count bits of
 249  * @return the number of bits set to one in x
 250  */
 251 static av_always_inline av_const int av_popcount64_c(uint64_t x)
 252 {
 253     return av_popcount(x) + av_popcount(x >> 32);
 254 }
 255
 256 #define MKTAG(a,b,c,d) ((a) | ((b) << 8) | ((c) << 16) | ((unsigned)(d) << 24))
 257 #define MKBETAG(a,b,c,d) ((d) | ((c) << 8) | ((b) << 16) | ((unsigned)(a) << 24))
 258
 259 /**
 260  * Convert a UTF-8 character (up to 4 bytes) to its 32-bit UCS-4 encoded form.
 261  *
 262  * @param val      Output value, must be an lvalue of type uint32_t.
 263  * @param GET_BYTE Expression reading one byte from the input.
 264  *                 Evaluated up to 7 times (4 for the currently
 265  *                 assigned Unicode range).  With a memory buffer
 266  *                 input, this could be *ptr++.
 267  * @param ERROR    Expression to be evaluated on invalid input,
 268  *                 typically a goto statement.
 269  */
 270 #define GET_UTF8(val, GET_BYTE, ERROR)\
 271     val= GET_BYTE;\
 272     {\
 273         uint32_t top = (val & 128) >> 1;\
 274         if ((val & 0xc0) == 0x80)\
 275             ERROR\
 276         while (val & top) {\
 277             int tmp= GET_BYTE - 128;\
 278             if(tmp>>6)\
 279                 ERROR\
 280             val= (val<<6) + tmp;\
 281             top <<= 5;\
 282         }\
 283         val &= (top << 1) - 1;\
 284     }
 285
 286 /**
 287  * Convert a UTF-16 character (2 or 4 bytes) to its 32-bit UCS-4 encoded form.
 288  *
 289  * @param val       Output value, must be an lvalue of type uint32_t.
 290  * @param GET_16BIT Expression returning two bytes of UTF-16 data converted
 291  *                  to native byte order.  Evaluated one or two times.
 292  * @param ERROR     Expression to be evaluated on invalid input,
 293  *                  typically a goto statement.
 294  */
 295 #define GET_UTF16(val, GET_16BIT, ERROR)\
 296     val = GET_16BIT;\
 297     {\
 298         unsigned int hi = val - 0xD800;\
 299         if (hi < 0x800) {\
 300             val = GET_16BIT - 0xDC00;\
 301             if (val > 0x3FFU || hi > 0x3FFU)\
 302                 ERROR\
 303             val += (hi<<10) + 0x10000;\
 304         }\
 305     }\
 306
 307 /**
 308  * @def PUT_UTF8(val, tmp, PUT_BYTE)
 309  * Convert a 32-bit Unicode character to its UTF-8 encoded form (up to 4 bytes long).
 310  * @param val is an input-only argument and should be of type uint32_t. It holds
 311  * a UCS-4 encoded Unicode character that is to be converted to UTF-8. If
 312  * val is given as a function it is executed only once.
 313  * @param tmp is a temporary variable and should be of type uint8_t. It
 314  * represents an intermediate value during conversion that is to be
 315  * output by PUT_BYTE.
 316  * @param PUT_BYTE writes the converted UTF-8 bytes to any proper destination.
 317  * It could be a function or a statement, and uses tmp as the input byte.
 318  * For example, PUT_BYTE could be "*output++ = tmp;" PUT_BYTE will be
 319  * executed up to 4 times for values in the valid UTF-8 range and up to
 320  * 7 times in the general case, depending on the length of the converted
 321  * Unicode character.
 322  */
 323 #define PUT_UTF8(val, tmp, PUT_BYTE)\
 324     {\
 325         int bytes, shift;\
 326         uint32_t in = val;\
 327         if (in < 0x80) {\
 328             tmp = in;\
 329             PUT_BYTE\
 330         } else {\
 331             bytes = (av_log2(in) + 4) / 5;\
 332             shift = (bytes - 1) * 6;\
 333             tmp = (256 - (256 >> bytes)) | (in >> shift);\
 334             PUT_BYTE\
 335             while (shift >= 6) {\
 336                 shift -= 6;\
 337                 tmp = 0x80 | ((in >> shift) & 0x3f);\
 338                 PUT_BYTE\
 339             }\
 340         }\
 341     }
 342
 343 /**
 344  * @def PUT_UTF16(val, tmp, PUT_16BIT)
 345  * Convert a 32-bit Unicode character to its UTF-16 encoded form (2 or 4 bytes).
 346  * @param val is an input-only argument and should be of type uint32_t. It holds
 347  * a UCS-4 encoded Unicode character that is to be converted to UTF-16. If
 348  * val is given as a function it is executed only once.
 349  * @param tmp is a temporary variable and should be of type uint16_t. It
 350  * represents an intermediate value during conversion that is to be
 351  * output by PUT_16BIT.
 352  * @param PUT_16BIT writes the converted UTF-16 data to any proper destination
 353  * in desired endianness. It could be a function or a statement, and uses tmp
 354  * as the input byte.  For example, PUT_BYTE could be "*output++ = tmp;"
 355  * PUT_BYTE will be executed 1 or 2 times depending on input character.
 356  */
 357 #define PUT_UTF16(val, tmp, PUT_16BIT)\
 358     {\
 359         uint32_t in = val;\
 360         if (in < 0x10000) {\
 361             tmp = in;\
 362             PUT_16BIT\
 363         } else {\
 364             tmp = 0xD800 | ((in - 0x10000) >> 10);\
 365             PUT_16BIT\
 366             tmp = 0xDC00 | ((in - 0x10000) & 0x3FF);\
 367             PUT_16BIT\
 368         }\
 369     }\
 370
 371
 372
 373 #include "mem.h"
 374
 375 #ifdef HAVE_AV_CONFIG_H
 376 #    include "internal.h"
 377 #endif /* HAVE_AV_CONFIG_H */
 378
 379 #endif /* AVUTIL_COMMON_H */
 380
 381 /*
 382  * The following definitions are outside the multiple inclusion guard
 383  * to ensure they are immediately available in intmath.h.
 384  */
 385
 386 #ifndef av_ceil_log2
 387 #   define av_ceil_log2     av_ceil_log2_c
 388 #endif
 389 #ifndef av_clip
 390 #   define av_clip          av_clip_c
 391 #endif
 392 #ifndef av_clip_uint8
 393 #   define av_clip_uint8    av_clip_uint8_c
 394 #endif
 395 #ifndef av_clip_int8
 396 #   define av_clip_int8     av_clip_int8_c
 397 #endif
 398 #ifndef av_clip_uint16
 399 #   define av_clip_uint16   av_clip_uint16_c
 400 #endif
 401 #ifndef av_clip_int16
 402 #   define av_clip_int16    av_clip_int16_c
 403 #endif
 404 #ifndef av_clipl_int32
 405 #   define av_clipl_int32   av_clipl_int32_c
 406 #endif
 407 #ifndef av_clip_intp2
 408 #   define av_clip_intp2    av_clip_intp2_c
 409 #endif
 410 #ifndef av_clip_uintp2
 411 #   define av_clip_uintp2   av_clip_uintp2_c
 412 #endif
 413 #ifndef av_sat_add32
 414 #   define av_sat_add32     av_sat_add32_c
 415 #endif
 416 #ifndef av_sat_dadd32
 417 #   define av_sat_dadd32    av_sat_dadd32_c
 418 #endif
 419 #ifndef av_clipf
 420 #   define av_clipf         av_clipf_c
 421 #endif
 422 #ifndef av_popcount
 423 #   define av_popcount      av_popcount_c
 424 #endif
 425 #ifndef av_popcount64
 426 #   define av_popcount64    av_popcount64_c
 427 #endif