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

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2005-2012 Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
   3  *
   4  * This file is part of FFmpeg.
   5  *
   6  * FFmpeg 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  * FFmpeg 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 FFmpeg; 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  * miscellaneous math routines and tables
  24  */
  25
  26 #include <stdint.h>
  27 #include <limits.h>
  28
  29 #include "mathematics.h"
  30 #include "libavutil/common.h"
  31 #include "avassert.h"
  32 #include "version.h"
  33
  34 int64_t av_gcd(int64_t a, int64_t b)
  35 {
  36     if (b)
  37         return av_gcd(b, a % b);
  38     else
  39         return a;
  40 }
  41
  42 int64_t av_rescale_rnd(int64_t a, int64_t b, int64_t c, enum AVRounding rnd)
  43 {
  44     int64_t r = 0;
  45     av_assert2(c > 0);
  46     av_assert2(b >=0);
  47     av_assert2((unsigned)(rnd&~AV_ROUND_PASS_MINMAX)<=5 && (rnd&~AV_ROUND_PASS_MINMAX)!=4);
  48
  49     if (c <= 0 || b < 0 || !((unsigned)(rnd&~AV_ROUND_PASS_MINMAX)<=5 && (rnd&~AV_ROUND_PASS_MINMAX)!=4))
  50         return INT64_MIN;
  51
  52     if (rnd & AV_ROUND_PASS_MINMAX) {
  53         if (a == INT64_MIN || a == INT64_MAX)
  54             return a;
  55         rnd -= AV_ROUND_PASS_MINMAX;
  56     }
  57
  58     if (a < 0 && a != INT64_MIN)
  59         return -av_rescale_rnd(-a, b, c, rnd ^ ((rnd >> 1) & 1));
  60
  61     if (rnd == AV_ROUND_NEAR_INF)
  62         r = c / 2;
  63     else if (rnd & 1)
  64         r = c - 1;
  65
  66     if (b <= INT_MAX && c <= INT_MAX) {
  67         if (a <= INT_MAX)
  68             return (a * b + r) / c;
  69         else
  70             return a / c * b + (a % c * b + r) / c;
  71     } else {
  72 #if 1
  73         uint64_t a0  = a & 0xFFFFFFFF;
  74         uint64_t a1  = a >> 32;
  75         uint64_t b0  = b & 0xFFFFFFFF;
  76         uint64_t b1  = b >> 32;
  77         uint64_t t1  = a0 * b1 + a1 * b0;
  78         uint64_t t1a = t1 << 32;
  79         int i;
  80
  81         a0  = a0 * b0 + t1a;
  82         a1  = a1 * b1 + (t1 >> 32) + (a0 < t1a);
  83         a0 += r;
  84         a1 += a0 < r;
  85
  86         for (i = 63; i >= 0; i--) {
  87             a1 += a1 + ((a0 >> i) & 1);
  88             t1 += t1;
  89             if (c <= a1) {
  90                 a1 -= c;
  91                 t1++;
  92             }
  93         }
  94         return t1;
  95     }
  96 #else
  97         AVInteger ai;
  98         ai = av_mul_i(av_int2i(a), av_int2i(b));
  99         ai = av_add_i(ai, av_int2i(r));
 100
 101         return av_i2int(av_div_i(ai, av_int2i(c)));
 102     }
 103 #endif
 104 }
 105
 106 int64_t av_rescale(int64_t a, int64_t b, int64_t c)
 107 {
 108     return av_rescale_rnd(a, b, c, AV_ROUND_NEAR_INF);
 109 }
 110
 111 int64_t av_rescale_q_rnd(int64_t a, AVRational bq, AVRational cq,
 112                          enum AVRounding rnd)
 113 {
 114     int64_t b = bq.num * (int64_t)cq.den;
 115     int64_t c = cq.num * (int64_t)bq.den;
 116     return av_rescale_rnd(a, b, c, rnd);
 117 }
 118
 119 int64_t av_rescale_q(int64_t a, AVRational bq, AVRational cq)
 120 {
 121     return av_rescale_q_rnd(a, bq, cq, AV_ROUND_NEAR_INF);
 122 }
 123
 124 int av_compare_ts(int64_t ts_a, AVRational tb_a, int64_t ts_b, AVRational tb_b)
 125 {
 126     int64_t a = tb_a.num * (int64_t)tb_b.den;
 127     int64_t b = tb_b.num * (int64_t)tb_a.den;
 128     if ((FFABS(ts_a)|a|FFABS(ts_b)|b) <= INT_MAX)
 129         return (ts_a*a > ts_b*b) - (ts_a*a < ts_b*b);
 130     if (av_rescale_rnd(ts_a, a, b, AV_ROUND_DOWN) < ts_b)
 131         return -1;
 132     if (av_rescale_rnd(ts_b, b, a, AV_ROUND_DOWN) < ts_a)
 133         return 1;
 134     return 0;
 135 }
 136
 137 int64_t av_compare_mod(uint64_t a, uint64_t b, uint64_t mod)
 138 {
 139     int64_t c = (a - b) & (mod - 1);
 140     if (c > (mod >> 1))
 141         c -= mod;
 142     return c;
 143 }
 144
 145 int64_t av_rescale_delta(AVRational in_tb, int64_t in_ts,  AVRational fs_tb, int duration, int64_t *last, AVRational out_tb){
 146     int64_t a, b, this;
 147
 148     av_assert0(in_ts != AV_NOPTS_VALUE);
 149     av_assert0(duration >= 0);
 150
 151     if (*last == AV_NOPTS_VALUE || !duration || in_tb.num*(int64_t)out_tb.den <= out_tb.num*(int64_t)in_tb.den) {
 152 simple_round:
 153         *last = av_rescale_q(in_ts, in_tb, fs_tb) + duration;
 154         return av_rescale_q(in_ts, in_tb, out_tb);
 155     }
 156
 157     a =  av_rescale_q_rnd(2*in_ts-1, in_tb, fs_tb, AV_ROUND_DOWN)   >>1;
 158     b = (av_rescale_q_rnd(2*in_ts+1, in_tb, fs_tb, AV_ROUND_UP  )+1)>>1;
 159     if (*last < 2*a - b || *last > 2*b - a)
 160         goto simple_round;
 161
 162     this = av_clip64(*last, a, b);
 163     *last = this + duration;
 164
 165     return av_rescale_q(this, fs_tb, out_tb);
 166 }
 167
 168 int64_t av_add_stable(AVRational ts_tb, int64_t ts, AVRational inc_tb, int64_t inc)
 169 {
 170     int64_t m, d;
 171
 172     if (inc != 1)
 173         inc_tb = av_mul_q(inc_tb, (AVRational) {inc, 1});
 174
 175     m = inc_tb.num * (int64_t)ts_tb.den;
 176     d = inc_tb.den * (int64_t)ts_tb.num;
 177
 178     if (m % d == 0)
 179         return ts + m / d;
 180     if (m < d)
 181         return ts;
 182
 183     {
 184         int64_t old = av_rescale_q(ts, ts_tb, inc_tb);
 185         int64_t old_ts = av_rescale_q(old, inc_tb, ts_tb);
 186         return av_rescale_q(old + 1, inc_tb, ts_tb) + (ts - old_ts);
 187     }
 188 }