gst-libs/gst/fft/_kiss_fft_guts_s16.h

   1 /*
   2 Copyright (c) 2003-2004, Mark Borgerding
   3
   4 All rights reserved.
   5
   6 Redistribution and use in source and binary forms, with or without modification, are permitted provided that the following conditions are met:
   7
   8     * Redistributions of source code must retain the above copyright notice, this list of conditions and the following disclaimer.
   9     * Redistributions in binary form must reproduce the above copyright notice, this list of conditions and the following disclaimer in the documentation and/or other materials provided with the distribution.
  10     * Neither the author nor the names of any contributors may be used to endorse or promote products derived from this software without specific prior written permission.
  11
  12 THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS "AS IS" AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT OWNER OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  13 */
  14
  15 /* kiss_fft.h
  16    defines kiss_fft_s16_scalar as either short or a float type
  17    and defines
  18    typedef struct { kiss_fft_s16_scalar r; kiss_fft_s16_scalar i; }kiss_fft_s16_cpx; */
  19 #include "kiss_fft_s16.h"
  20 #include <limits.h>
  21
  22 #define MAXFACTORS 32
  23 /* e.g. an fft of length 128 has 4 factors
  24  as far as kissfft is concerned
  25  4*4*4*2
  26  */
  27
  28 struct kiss_fft_s16_state{
  29     int nfft;
  30     int inverse;
  31     int factors[2*MAXFACTORS];
  32     kiss_fft_s16_cpx twiddles[1];
  33 };
  34
  35 /*
  36   Explanation of macros dealing with complex math:
  37
  38    C_MUL(m,a,b)         : m = a*b
  39    C_FIXDIV( c , div )  : if a fixed point impl., c /= div. noop otherwise
  40    C_SUB( res, a,b)     : res = a - b
  41    C_SUBFROM( res , a)  : res -= a
  42    C_ADDTO( res , a)    : res += a
  43  * */
  44 #define FRACBITS 15
  45 #define SAMPPROD int32_t
  46 #define SAMP_MAX 32767
  47
  48 #define SAMP_MIN -SAMP_MAX
  49
  50 #if defined(CHECK_OVERFLOW)
  51 #  define CHECK_OVERFLOW_OP(a,op,b)  \
  52         if ( (SAMPPROD)(a) op (SAMPPROD)(b) > SAMP_MAX || (SAMPPROD)(a) op (SAMPPROD)(b) < SAMP_MIN ) { \
  53                 fprintf(stderr,"WARNING:overflow @ " __FILE__ "(%d): (%d " #op" %d) = %ld\n",__LINE__,(a),(b),(SAMPPROD)(a) op (SAMPPROD)(b) );  }
  54 #endif
  55
  56
  57 #   define smul(a,b) ( (SAMPPROD)(a)*(b) )
  58 #   define sround( x )  (kiss_fft_s16_scalar)( ( (x) + (1<<(FRACBITS-1)) ) >> FRACBITS )
  59
  60 #   define S_MUL(a,b) sround( smul(a,b) )
  61
  62 #   define C_MUL(m,a,b) \
  63       do{ (m).r = sround( smul((a).r,(b).r) - smul((a).i,(b).i) ); \
  64           (m).i = sround( smul((a).r,(b).i) + smul((a).i,(b).r) ); }while(0)
  65
  66 #   define DIVSCALAR(x,k) \
  67         (x) = sround( smul(  x, SAMP_MAX/k ) )
  68
  69 #   define C_FIXDIV(c,div) \
  70         do {    DIVSCALAR( (c).r , div);  \
  71                 DIVSCALAR( (c).i  , div); }while (0)
  72
  73 #   define C_MULBYSCALAR( c, s ) \
  74     do{ (c).r =  sround( smul( (c).r , s ) ) ;\
  75         (c).i =  sround( smul( (c).i , s ) ) ; }while(0)
  76
  77 #ifndef CHECK_OVERFLOW_OP
  78 #  define CHECK_OVERFLOW_OP(a,op,b) /* noop */
  79 #endif
  80
  81 #define  C_ADD( res, a,b)\
  82     do { \
  83             CHECK_OVERFLOW_OP((a).r,+,(b).r)\
  84             CHECK_OVERFLOW_OP((a).i,+,(b).i)\
  85             (res).r=(a).r+(b).r;  (res).i=(a).i+(b).i; \
  86     }while(0)
  87 #define  C_SUB( res, a,b)\
  88     do { \
  89             CHECK_OVERFLOW_OP((a).r,-,(b).r)\
  90             CHECK_OVERFLOW_OP((a).i,-,(b).i)\
  91             (res).r=(a).r-(b).r;  (res).i=(a).i-(b).i; \
  92     }while(0)
  93 #define C_ADDTO( res , a)\
  94     do { \
  95             CHECK_OVERFLOW_OP((res).r,+,(a).r)\
  96             CHECK_OVERFLOW_OP((res).i,+,(a).i)\
  97             (res).r += (a).r;  (res).i += (a).i;\
  98     }while(0)
  99
 100 #define C_SUBFROM( res , a)\
 101     do {\
 102             CHECK_OVERFLOW_OP((res).r,-,(a).r)\
 103             CHECK_OVERFLOW_OP((res).i,-,(a).i)\
 104             (res).r -= (a).r;  (res).i -= (a).i; \
 105     }while(0)
 106
 107
 108 #  define KISS_FFT_S16_COS(phase)  floor(.5+SAMP_MAX * cos (phase))
 109 #  define KISS_FFT_S16_SIN(phase)  floor(.5+SAMP_MAX * sin (phase))
 110 #  define HALF_OF(x) ((x)>>1)
 111
 112 #define  kf_cexp(x,phase) \
 113         do{ \
 114                 (x)->r = KISS_FFT_S16_COS(phase);\
 115                 (x)->i = KISS_FFT_S16_SIN(phase);\
 116         }while(0)
 117
 118
 119 /* a debugging function */
 120 #define pcpx(c)\
 121     fprintf(stderr,"%g + %gi\n",(double)((c)->r),(double)((c)->i) )