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

   1 /*
   2  * Rational numbers
   3  * Copyright (c) 2003 Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
   4  *
   5  * This library is free software; you can redistribute it and/or
   6  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   7  * License as published by the Free Software Foundation; either
   8  * version 2 of the License, or (at your option) any later version.
   9  *
  10  * This library is distributed in the hope that it will be useful,
  11  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  12  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  13  * Lesser General Public License for more details.
  14  *
  15  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  16  * License along with this library; if not, write to the Free Software
  17  * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
  18  *
  19  */
  20
  21 /**
  22  * @file rational.c
  23  * Rational numbers
  24  * @author Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
  25  */
  26
  27 //#include <math.h>
  28 #include <limits.h>
  29
  30 #include "common.h"
  31 #include "mathematics.h"
  32 #include "rational.h"
  33
  34 int av_reduce(int *dst_nom, int *dst_den, int64_t nom, int64_t den, int64_t max){
  35     AVRational a0={0,1}, a1={1,0};
  36     int sign= (nom<0) ^ (den<0);
  37     int64_t gcd= ff_gcd(ABS(nom), ABS(den));
  38
  39     nom = ABS(nom)/gcd;
  40     den = ABS(den)/gcd;
  41     if(nom<=max && den<=max){
  42         a1= (AVRational){nom, den};
  43         den=0;
  44     }
  45
  46     while(den){
  47         int64_t x       = nom / den;
  48         int64_t next_den= nom - den*x;
  49         int64_t a2n= x*a1.num + a0.num;
  50         int64_t a2d= x*a1.den + a0.den;
  51
  52         if(a2n > max || a2d > max) break;
  53
  54         a0= a1;
  55         a1= (AVRational){a2n, a2d};
  56         nom= den;
  57         den= next_den;
  58     }
  59     assert(ff_gcd(a1.num, a1.den) == 1);
  60
  61     *dst_nom = sign ? -a1.num : a1.num;
  62     *dst_den = a1.den;
  63
  64     return den==0;
  65 }
  66
  67 /**
  68  * returns b*c.
  69  */
  70 AVRational av_mul_q(AVRational b, AVRational c){
  71     av_reduce(&b.num, &b.den, b.num * (int64_t)c.num, b.den * (int64_t)c.den, INT_MAX);
  72     return b;
  73 }
  74
  75 /**
  76  * returns b/c.
  77  */
  78 AVRational av_div_q(AVRational b, AVRational c){
  79     av_reduce(&b.num, &b.den, b.num * (int64_t)c.den, b.den * (int64_t)c.num, INT_MAX);
  80     return b;
  81 }
  82
  83 /**
  84  * returns b+c.
  85  */
  86 AVRational av_add_q(AVRational b, AVRational c){
  87     av_reduce(&b.num, &b.den, b.num * (int64_t)c.den + c.num * (int64_t)b.den, b.den * (int64_t)c.den, INT_MAX);
  88     return b;
  89 }
  90
  91 /**
  92  * returns b-c.
  93  */
  94 AVRational av_sub_q(AVRational b, AVRational c){
  95     av_reduce(&b.num, &b.den, b.num * (int64_t)c.den - c.num * (int64_t)b.den, b.den * (int64_t)c.den, INT_MAX);
  96     return b;
  97 }
  98
  99 /**
 100  * Converts a double precission floating point number to a AVRational.
 101  * @param max the maximum allowed numerator and denominator
 102  */
 103 AVRational av_d2q(double d, int max){
 104     AVRational a;
 105     int exponent= FFMAX( (int)(log(ABS(d) + 1e-20)/log(2)), 0);
 106     int64_t den= 1LL << (61 - exponent);
 107     av_reduce(&a.num, &a.den, (int64_t)(d * den + 0.5), den, max);
 108
 109     return a;
 110 }