git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavutil/tests/float_dsp.c

   1 /*
   2  * This file is part of FFmpeg.
   3  *
   4  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
   5  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   6  * License as published by the Free Software Foundation; either
   7  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
   8  *
   9  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  10  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  12  * Lesser General Public License for more details.
  13  *
  14  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  15  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  16  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  17  */
  18
  19 #include "config.h"
  20
  21 #include <float.h>
  22 #include <math.h>
  23 #include <stdint.h>
  24 #include <stdlib.h>
  25 #include <string.h>
  26 #if HAVE_UNISTD_H
  27 #include <unistd.h> /* for getopt */
  28 #endif
  29 #if !HAVE_GETOPT
  30 #include "compat/getopt.c"
  31 #endif
  32
  33 #include "libavutil/common.h"
  34 #include "libavutil/cpu.h"
  35 #include "libavutil/internal.h"
  36 #include "libavutil/lfg.h"
  37 #include "libavutil/log.h"
  38 #include "libavutil/random_seed.h"
  39 #include "libavutil/float_dsp.h"
  40
  41 #define LEN 240
  42
  43 static void fill_float_array(AVLFG *lfg, float *a, int len)
  44 {
  45     int i;
  46     double bmg[2], stddev = 10.0, mean = 0.0;
  47
  48     for (i = 0; i < len; i += 2) {
  49         av_bmg_get(lfg, bmg);
  50         a[i]     = bmg[0] * stddev + mean;
  51         a[i + 1] = bmg[1] * stddev + mean;
  52     }
  53 }
  54 static int compare_floats(const float *a, const float *b, int len,
  55                           float max_diff)
  56 {
  57     int i;
  58     for (i = 0; i < len; i++) {
  59         if (fabsf(a[i] - b[i]) > max_diff) {
  60             av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "%d: %- .12f - %- .12f = % .12g\n",
  61                    i, a[i], b[i], a[i] - b[i]);
  62             return -1;
  63         }
  64     }
  65     return 0;
  66 }
  67
  68 static void fill_double_array(AVLFG *lfg, double *a, int len)
  69 {
  70     int i;
  71     double bmg[2], stddev = 10.0, mean = 0.0;
  72
  73     for (i = 0; i < len; i += 2) {
  74         av_bmg_get(lfg, bmg);
  75         a[i]     = bmg[0] * stddev + mean;
  76         a[i + 1] = bmg[1] * stddev + mean;
  77     }
  78 }
  79
  80 static int compare_doubles(const double *a, const double *b, int len,
  81                            double max_diff)
  82 {
  83     int i;
  84
  85     for (i = 0; i < len; i++) {
  86         if (fabs(a[i] - b[i]) > max_diff) {
  87             av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "%d: %- .12f - %- .12f = % .12g\n",
  88                    i, a[i], b[i], a[i] - b[i]);
  89             return -1;
  90         }
  91     }
  92     return 0;
  93 }
  94
  95 static int test_vector_fmul(AVFloatDSPContext *fdsp, AVFloatDSPContext *cdsp,
  96                             const float *v1, const float *v2)
  97 {
  98     LOCAL_ALIGNED(32, float, cdst, [LEN]);
  99     LOCAL_ALIGNED(32, float, odst, [LEN]);
 100     int ret;
 101
 102     cdsp->vector_fmul(cdst, v1, v2, LEN);
 103     fdsp->vector_fmul(odst, v1, v2, LEN);
 104
 105     if (ret = compare_floats(cdst, odst, LEN, FLT_EPSILON))
 106         av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "vector_fmul failed\n");
 107
 108     return ret;
 109 }
 110
 111 #define ARBITRARY_FMAC_SCALAR_CONST 0.005
 112 static int test_vector_fmac_scalar(AVFloatDSPContext *fdsp, AVFloatDSPContext *cdsp,
 113                                    const float *v1, const float *src0, float scale)
 114 {
 115     LOCAL_ALIGNED(32, float, cdst, [LEN]);
 116     LOCAL_ALIGNED(32, float, odst, [LEN]);
 117     int ret;
 118
 119     memcpy(cdst, v1, LEN * sizeof(*v1));
 120     memcpy(odst, v1, LEN * sizeof(*v1));
 121
 122     cdsp->vector_fmac_scalar(cdst, src0, scale, LEN);
 123     fdsp->vector_fmac_scalar(odst, src0, scale, LEN);
 124
 125     if (ret = compare_floats(cdst, odst, LEN, ARBITRARY_FMAC_SCALAR_CONST))
 126         av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "vector_fmac_scalar failed\n");
 127
 128     return ret;
 129 }
 130
 131 static int test_vector_fmul_scalar(AVFloatDSPContext *fdsp, AVFloatDSPContext *cdsp,
 132                                    const float *v1, float scale)
 133 {
 134     LOCAL_ALIGNED(32, float, cdst, [LEN]);
 135     LOCAL_ALIGNED(32, float, odst, [LEN]);
 136     int ret;
 137
 138     cdsp->vector_fmul_scalar(cdst, v1, scale, LEN);
 139     fdsp->vector_fmul_scalar(odst, v1, scale, LEN);
 140
 141     if (ret = compare_floats(cdst, odst, LEN, FLT_EPSILON))
 142         av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "vector_fmul_scalar failed\n");
 143
 144     return ret;
 145 }
 146
 147 #define ARBITRARY_DMAC_SCALAR_CONST 0.005
 148 static int test_vector_dmac_scalar(AVFloatDSPContext *fdsp, AVFloatDSPContext *cdsp,
 149                                    const double *v1, const double *src0, double scale)
 150 {
 151     LOCAL_ALIGNED(32, double, cdst, [LEN]);
 152     LOCAL_ALIGNED(32, double, odst, [LEN]);
 153     int ret;
 154
 155     memcpy(cdst, v1, LEN * sizeof(*v1));
 156     memcpy(odst, v1, LEN * sizeof(*v1));
 157
 158     cdsp->vector_dmac_scalar(cdst, src0, scale, LEN);
 159     fdsp->vector_dmac_scalar(odst, src0, scale, LEN);
 160
 161     if (ret = compare_doubles(cdst, odst, LEN, ARBITRARY_DMAC_SCALAR_CONST))
 162         av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "vector_dmac_scalar failed\n");
 163
 164     return ret;
 165 }
 166
 167 static int test_vector_dmul_scalar(AVFloatDSPContext *fdsp, AVFloatDSPContext *cdsp,
 168                                    const double *v1, double scale)
 169 {
 170     LOCAL_ALIGNED(32, double, cdst, [LEN]);
 171     LOCAL_ALIGNED(32, double, odst, [LEN]);
 172     int ret;
 173
 174     cdsp->vector_dmul_scalar(cdst, v1, scale, LEN);
 175     fdsp->vector_dmul_scalar(odst, v1, scale, LEN);
 176
 177     if (ret = compare_doubles(cdst, odst, LEN, DBL_EPSILON))
 178         av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "vector_dmul_scalar failed\n");
 179
 180     return ret;
 181 }
 182
 183 #define ARBITRARY_FMUL_WINDOW_CONST 0.008
 184 static int test_vector_fmul_window(AVFloatDSPContext *fdsp, AVFloatDSPContext *cdsp,
 185                                    const float *v1, const float *v2, const float *v3)
 186 {
 187     LOCAL_ALIGNED(32, float, cdst, [LEN]);
 188     LOCAL_ALIGNED(32, float, odst, [LEN]);
 189     int ret;
 190
 191     cdsp->vector_fmul_window(cdst, v1, v2, v3, LEN / 2);
 192     fdsp->vector_fmul_window(odst, v1, v2, v3, LEN / 2);
 193
 194     if (ret = compare_floats(cdst, odst, LEN, ARBITRARY_FMUL_WINDOW_CONST))
 195         av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "vector_fmul_window failed\n");
 196
 197     return ret;
 198 }
 199
 200 #define ARBITRARY_FMUL_ADD_CONST 0.005
 201 static int test_vector_fmul_add(AVFloatDSPContext *fdsp, AVFloatDSPContext *cdsp,
 202                                 const float *v1, const float *v2, const float *v3)
 203 {
 204     LOCAL_ALIGNED(32, float, cdst, [LEN]);
 205     LOCAL_ALIGNED(32, float, odst, [LEN]);
 206     int ret;
 207
 208     cdsp->vector_fmul_add(cdst, v1, v2, v3, LEN);
 209     fdsp->vector_fmul_add(odst, v1, v2, v3, LEN);
 210
 211     if (ret = compare_floats(cdst, odst, LEN, ARBITRARY_FMUL_ADD_CONST))
 212         av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "vector_fmul_add failed\n");
 213
 214     return ret;
 215 }
 216
 217 static int test_vector_fmul_reverse(AVFloatDSPContext *fdsp, AVFloatDSPContext *cdsp,
 218                                     const float *v1, const float *v2)
 219 {
 220     LOCAL_ALIGNED(32, float, cdst, [LEN]);
 221     LOCAL_ALIGNED(32, float, odst, [LEN]);
 222     int ret;
 223
 224     cdsp->vector_fmul_reverse(cdst, v1, v2, LEN);
 225     fdsp->vector_fmul_reverse(odst, v1, v2, LEN);
 226
 227     if (ret = compare_floats(cdst, odst, LEN, FLT_EPSILON))
 228         av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "vector_fmul_reverse failed\n");
 229
 230     return ret;
 231 }
 232
 233 static int test_butterflies_float(AVFloatDSPContext *fdsp, AVFloatDSPContext *cdsp,
 234                                   const float *v1, const float *v2)
 235 {
 236     LOCAL_ALIGNED(32, float, cv1, [LEN]);
 237     LOCAL_ALIGNED(32, float, cv2, [LEN]);
 238     LOCAL_ALIGNED(32, float, ov1, [LEN]);
 239     LOCAL_ALIGNED(32, float, ov2, [LEN]);
 240     int ret;
 241
 242     memcpy(cv1, v1, LEN * sizeof(*v1));
 243     memcpy(cv2, v2, LEN * sizeof(*v2));
 244     memcpy(ov1, v1, LEN * sizeof(*v1));
 245     memcpy(ov2, v2, LEN * sizeof(*v2));
 246
 247     cdsp->butterflies_float(cv1, cv2, LEN);
 248     fdsp->butterflies_float(ov1, ov2, LEN);
 249
 250     if ((ret = compare_floats(cv1, ov1, LEN, FLT_EPSILON)) ||
 251         (ret = compare_floats(cv2, ov2, LEN, FLT_EPSILON)))
 252         av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "butterflies_float failed\n");
 253
 254     return ret;
 255 }
 256
 257 #define ARBITRARY_SCALARPRODUCT_CONST 0.2
 258 static int test_scalarproduct_float(AVFloatDSPContext *fdsp, AVFloatDSPContext *cdsp,
 259                                     const float *v1, const float *v2)
 260 {
 261     float cprod, oprod;
 262     int ret;
 263
 264     cprod = cdsp->scalarproduct_float(v1, v2, LEN);
 265     oprod = fdsp->scalarproduct_float(v1, v2, LEN);
 266
 267     if (ret = compare_floats(&cprod, &oprod, 1, ARBITRARY_SCALARPRODUCT_CONST))
 268         av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "scalarproduct_float failed\n");
 269
 270     return ret;
 271 }
 272
 273 int main(int argc, char **argv)
 274 {
 275     int ret = 0, seeded = 0;
 276     uint32_t seed;
 277     AVFloatDSPContext *fdsp, *cdsp;
 278     AVLFG lfg;
 279
 280     LOCAL_ALIGNED(32, float, src0, [LEN]);
 281     LOCAL_ALIGNED(32, float, src1, [LEN]);
 282     LOCAL_ALIGNED(32, float, src2, [LEN]);
 283     LOCAL_ALIGNED(32, double, dbl_src0, [LEN]);
 284     LOCAL_ALIGNED(32, double, dbl_src1, [LEN]);
 285     LOCAL_ALIGNED(32, double, dbl_src2, [LEN]);
 286
 287     for (;;) {
 288         int arg = getopt(argc, argv, "s:c:");
 289         if (arg == -1)
 290             break;
 291         switch (arg) {
 292         case 's':
 293             seed = strtoul(optarg, NULL, 10);
 294             seeded = 1;
 295             break;
 296         case 'c':
 297         {
 298             int cpuflags = av_get_cpu_flags();
 299
 300             if (av_parse_cpu_caps(&cpuflags, optarg) < 0)
 301                 return 1;
 302
 303             av_force_cpu_flags(cpuflags);
 304             break;
 305         }
 306         }
 307     }
 308     if (!seeded)
 309         seed = av_get_random_seed();
 310
 311     av_log(NULL, AV_LOG_INFO, "float_dsp-test: %s %u\n", seeded ? "seed" : "random seed", seed);
 312
 313     fdsp = avpriv_float_dsp_alloc(1);
 314     av_force_cpu_flags(0);
 315     cdsp = avpriv_float_dsp_alloc(1);
 316
 317     if (!fdsp || !cdsp) {
 318         ret = 1;
 319         goto end;
 320     }
 321
 322     av_lfg_init(&lfg, seed);
 323
 324     fill_float_array(&lfg, src0, LEN);
 325     fill_float_array(&lfg, src1, LEN);
 326     fill_float_array(&lfg, src2, LEN);
 327
 328     fill_double_array(&lfg, dbl_src0, LEN);
 329     fill_double_array(&lfg, dbl_src1, LEN);
 330     fill_double_array(&lfg, dbl_src2, LEN);
 331
 332     if (test_vector_fmul(fdsp, cdsp, src0, src1))
 333         ret -= 1 << 0;
 334     if (test_vector_fmac_scalar(fdsp, cdsp, src2, src0, src1[0]))
 335         ret -= 1 << 1;
 336     if (test_vector_fmul_scalar(fdsp, cdsp, src0, src1[0]))
 337         ret -= 1 << 2;
 338     if (test_vector_fmul_window(fdsp, cdsp, src0, src1, src2))
 339         ret -= 1 << 3;
 340     if (test_vector_fmul_add(fdsp, cdsp, src0, src1, src2))
 341         ret -= 1 << 4;
 342     if (test_vector_fmul_reverse(fdsp, cdsp, src0, src1))
 343         ret -= 1 << 5;
 344     if (test_butterflies_float(fdsp, cdsp, src0, src1))
 345         ret -= 1 << 6;
 346     if (test_scalarproduct_float(fdsp, cdsp, src0, src1))
 347         ret -= 1 << 7;
 348     if (test_vector_dmul_scalar(fdsp, cdsp, dbl_src0, dbl_src1[0]))
 349         ret -= 1 << 8;
 350     if (test_vector_dmac_scalar(fdsp, cdsp, dbl_src2, dbl_src0, dbl_src1[0]))
 351         ret -= 1 << 9;
 352
 353 end:
 354     av_freep(&fdsp);
 355     av_freep(&cdsp);
 356     return ret;
 357 }