git.sesse.net Git - vlc/blob - src/ac3_decoder/ac3_srfft.c

   1 #include "defs.h"
   2
   3 #include <math.h>
   4 #include <stdio.h>
   5
   6 #include "config.h"
   7 #include "common.h"
   8 #include "threads.h"
   9 #include "mtime.h"
  10
  11 #include "stream_control.h"
  12 #include "input_ext-dec.h"
  13
  14 #include "ac3_decoder.h"
  15 #include "ac3_srfft.h"
  16
  17 void fft_8 (complex_t *x);
  18
  19 void fft_4(complex_t *x)
  20 {
  21   /* delta_p = 1 here */
  22   /* x[k] = sum_{i=0..3} x[i] * w^{i*k}, w=e^{-2*pi/4}
  23    */
  24
  25   register float yt_r, yt_i, yb_r, yb_i, u_r, u_i, vi_r, vi_i;
  26
  27   yt_r = x[0].real;
  28   yb_r = yt_r - x[2].real;
  29   yt_r += x[2].real;
  30
  31   u_r = x[1].real;
  32   vi_i = x[3].real - u_r;
  33   u_r += x[3].real;
  34
  35   u_i = x[1].imag;
  36   vi_r = u_i - x[3].imag;
  37   u_i += x[3].imag;
  38
  39   yt_i = yt_r;
  40   yt_i += u_r;
  41   x[0].real = yt_i;
  42   yt_r -= u_r;
  43   x[2].real = yt_r;
  44   yt_i = yb_r;
  45   yt_i += vi_r;
  46   x[1].real = yt_i;
  47   yb_r -= vi_r;
  48   x[3].real = yb_r;
  49
  50   yt_i = x[0].imag;
  51   yb_i = yt_i - x[2].imag;
  52   yt_i += x[2].imag;
  53
  54   yt_r = yt_i;
  55   yt_r += u_i;
  56   x[0].imag = yt_r;
  57   yt_i -= u_i;
  58   x[2].imag = yt_i;
  59   yt_r = yb_i;
  60   yt_r += vi_i;
  61   x[1].imag = yt_r;
  62   yb_i -= vi_i;
  63   x[3].imag = yb_i;
  64 }
  65
  66
  67 void fft_8 (complex_t *x)
  68 {
  69   /* delta_p = diag{1, sqrt(i)} here */
  70   /* x[k] = sum_{i=0..7} x[i] * w^{i*k}, w=e^{-2*pi/8}
  71    */
  72   register float wT1_r, wT1_i, wB1_r, wB1_i, wT2_r, wT2_i, wB2_r, wB2_i;
  73
  74   wT1_r = x[1].real;
  75   wT1_i = x[1].imag;
  76   wB1_r = x[3].real;
  77   wB1_i = x[3].imag;
  78
  79   x[1] = x[2];
  80   x[2] = x[4];
  81   x[3] = x[6];
  82   fft_4(&x[0]);
  83
  84
  85   /* x[0] x[4] */
  86   wT2_r = x[5].real;
  87   wT2_r += x[7].real;
  88   wT2_r += wT1_r;
  89   wT2_r += wB1_r;
  90   wT2_i = wT2_r;
  91   wT2_r += x[0].real;
  92   wT2_i = x[0].real - wT2_i;
  93   x[0].real = wT2_r;
  94   x[4].real = wT2_i;
  95
  96   wT2_i = x[5].imag;
  97   wT2_i += x[7].imag;
  98   wT2_i += wT1_i;
  99   wT2_i += wB1_i;
 100   wT2_r = wT2_i;
 101   wT2_r += x[0].imag;
 102   wT2_i = x[0].imag - wT2_i;
 103   x[0].imag = wT2_r;
 104   x[4].imag = wT2_i;
 105
 106   /* x[2] x[6] */
 107   wT2_r = x[5].imag;
 108   wT2_r -= x[7].imag;
 109   wT2_r += wT1_i;
 110   wT2_r -= wB1_i;
 111   wT2_i = wT2_r;
 112   wT2_r += x[2].real;
 113   wT2_i = x[2].real - wT2_i;
 114   x[2].real = wT2_r;
 115   x[6].real = wT2_i;
 116
 117   wT2_i = x[5].real;
 118   wT2_i -= x[7].real;
 119   wT2_i += wT1_r;
 120   wT2_i -= wB1_r;
 121   wT2_r = wT2_i;
 122   wT2_r += x[2].imag;
 123   wT2_i = x[2].imag - wT2_i;
 124   x[2].imag = wT2_i;
 125   x[6].imag = wT2_r;
 126
 127
 128   /* x[1] x[5] */
 129   wT2_r = wT1_r;
 130   wT2_r += wB1_i;
 131   wT2_r -= x[5].real;
 132   wT2_r -= x[7].imag;
 133   wT2_i = wT1_i;
 134   wT2_i -= wB1_r;
 135   wT2_i -= x[5].imag;
 136   wT2_i += x[7].real;
 137
 138   wB2_r = wT2_r;
 139   wB2_r += wT2_i;
 140   wT2_i -= wT2_r;
 141   wB2_r *= HSQRT2;
 142   wT2_i *= HSQRT2;
 143   wT2_r = wB2_r;
 144   wB2_r += x[1].real;
 145   wT2_r =  x[1].real - wT2_r;
 146
 147   wB2_i = x[5].real;
 148   x[1].real = wB2_r;
 149   x[5].real = wT2_r;
 150
 151   wT2_r = wT2_i;
 152   wT2_r += x[1].imag;
 153   wT2_i = x[1].imag - wT2_i;
 154   wB2_r = x[5].imag;
 155   x[1].imag = wT2_r;
 156   x[5].imag = wT2_i;
 157
 158   /* x[3] x[7] */
 159   wT1_r -= wB1_i;
 160   wT1_i += wB1_r;
 161   wB1_r = wB2_i - x[7].imag;
 162   wB1_i = wB2_r + x[7].real;
 163   wT1_r -= wB1_r;
 164   wT1_i -= wB1_i;
 165   wB1_r = wT1_r + wT1_i;
 166   wB1_r *= HSQRT2;
 167   wT1_i -= wT1_r;
 168   wT1_i *= HSQRT2;
 169   wB2_r = x[3].real;
 170   wB2_i = wB2_r + wT1_i;
 171   wB2_r -= wT1_i;
 172   x[3].real = wB2_i;
 173   x[7].real = wB2_r;
 174   wB2_i = x[3].imag;
 175   wB2_r = wB2_i + wB1_r;
 176   wB2_i -= wB1_r;
 177   x[3].imag = wB2_i;
 178   x[7].imag = wB2_r;
 179 }
 180
 181
 182 void fft_asmb(int k, complex_t *x, complex_t *wTB,
 183              const complex_t *d, const complex_t *d_3)
 184 {
 185   register complex_t  *x2k, *x3k, *x4k, *wB;
 186   register float a_r, a_i, a1_r, a1_i, u_r, u_i, v_r, v_i;
 187
 188   x2k = x + 2 * k;
 189   x3k = x2k + 2 * k;
 190   x4k = x3k + 2 * k;
 191   wB = wTB + 2 * k;
 192
 193   TRANSZERO(x[0],x2k[0],x3k[0],x4k[0]);
 194   TRANS(x[1],x2k[1],x3k[1],x4k[1],wTB[1],wB[1],d[1],d_3[1]);
 195
 196   --k;
 197   for(;;) {
 198      TRANS(x[2],x2k[2],x3k[2],x4k[2],wTB[2],wB[2],d[2],d_3[2]);
 199      TRANS(x[3],x2k[3],x3k[3],x4k[3],wTB[3],wB[3],d[3],d_3[3]);
 200      if (!--k) break;
 201      x += 2;
 202      x2k += 2;
 203      x3k += 2;
 204      x4k += 2;
 205      d += 2;
 206      d_3 += 2;
 207      wTB += 2;
 208      wB += 2;
 209   }
 210
 211 }
 212
 213 void fft_asmb16(complex_t *x, complex_t *wTB)
 214 {
 215   register float a_r, a_i, a1_r, a1_i, u_r, u_i, v_r, v_i;
 216   int k = 2;
 217
 218   /* transform x[0], x[8], x[4], x[12] */
 219   TRANSZERO(x[0],x[4],x[8],x[12]);
 220
 221   /* transform x[1], x[9], x[5], x[13] */
 222   TRANS(x[1],x[5],x[9],x[13],wTB[1],wTB[5],delta16[1],delta16_3[1]);
 223
 224   /* transform x[2], x[10], x[6], x[14] */
 225   TRANSHALF_16(x[2],x[6],x[10],x[14]);
 226
 227   /* transform x[3], x[11], x[7], x[15] */
 228   TRANS(x[3],x[7],x[11],x[15],wTB[3],wTB[7],delta16[3],delta16_3[3]);
 229
 230 }
 231
 232
 233 void fft_64p_c (complex_t *a)
 234 {
 235   fft_8(&a[0]); fft_4(&a[8]); fft_4(&a[12]);
 236   fft_asmb16(&a[0], &a[8]);
 237
 238   fft_8(&a[16]), fft_8(&a[24]);
 239   fft_asmb(4, &a[0], &a[16],&delta32[0], &delta32_3[0]);
 240
 241   fft_8(&a[32]); fft_4(&a[40]); fft_4(&a[44]);
 242   fft_asmb16(&a[32], &a[40]);
 243
 244   fft_8(&a[48]); fft_4(&a[56]); fft_4(&a[60]);
 245   fft_asmb16(&a[48], &a[56]);
 246
 247   fft_asmb(8, &a[0], &a[32],&delta64[0], &delta64_3[0]);
 248 }
 249
 250
 251 void fft_128p_c (complex_t *a)
 252 {
 253   fft_8(&a[0]); fft_4(&a[8]); fft_4(&a[12]);
 254   fft_asmb16(&a[0], &a[8]);
 255
 256   fft_8(&a[16]), fft_8(&a[24]);
 257   fft_asmb(4, &a[0], &a[16],&delta32[0], &delta32_3[0]);
 258
 259   fft_8(&a[32]); fft_4(&a[40]); fft_4(&a[44]);
 260   fft_asmb16(&a[32], &a[40]);
 261
 262   fft_8(&a[48]); fft_4(&a[56]); fft_4(&a[60]);
 263   fft_asmb16(&a[48], &a[56]);
 264
 265   fft_asmb(8, &a[0], &a[32],&delta64[0], &delta64_3[0]);
 266
 267   fft_8(&a[64]); fft_4(&a[72]); fft_4(&a[76]);
 268   /* fft_16(&a[64]); */
 269   fft_asmb16(&a[64], &a[72]);
 270
 271   fft_8(&a[80]); fft_8(&a[88]);
 272
 273   /* fft_32(&a[64]); */
 274   fft_asmb(4, &a[64], &a[80],&delta32[0], &delta32_3[0]);
 275
 276   fft_8(&a[96]); fft_4(&a[104]), fft_4(&a[108]);
 277   /* fft_16(&a[96]); */
 278   fft_asmb16(&a[96], &a[104]);
 279
 280   fft_8(&a[112]), fft_8(&a[120]);
 281   /* fft_32(&a[96]); */
 282   fft_asmb(4, &a[96], &a[112], &delta32[0], &delta32_3[0]);
 283
 284   /* fft_128(&a[0]); */
 285   fft_asmb(16, &a[0], &a[64], &delta128[0], &delta128_3[0]);
 286 }