subprojects/gst-plugins-base/gst-libs/gst/fft/_kiss_fft_guts_f32.h

   1 /*
   2  *  Copyright (c) 2003-2010, Mark Borgerding. All rights reserved.
   3  *  This file is part of KISS FFT - https://github.com/mborgerding/kissfft
   4  *
   5  *  SPDX-License-Identifier: BSD-3-Clause
   6  *  See COPYING file for more information.
   7  */
   8
   9 /* kiss_fft_f32.h
  10    defines kiss_fft_f32_scalar as either short or a float type
  11    and defines
  12    typedef struct { kiss_fft_f32_scalar r; kiss_fft_f32_scalar i; }kiss_fft_f32_cpx; */
  13 #include "kiss_fft_f32.h"
  14 #include <limits.h>
  15
  16 /* The 2*sizeof(size_t) alignment here is borrowed from
  17  * GNU libc, so it should be good most everywhere.
  18  * It is more conservative than is needed on some 64-bit
  19  * platforms, but ia64 does require a 16-byte alignment.
  20  * The SIMD extensions for x86 and ppc32 would want a
  21  * larger alignment than this, but we don't need to
  22  * do better than malloc.
  23  *
  24  * Borrowed from GLib's gobject/gtype.c
  25  */
  26 #define STRUCT_ALIGNMENT (2 * sizeof (size_t))
  27 #define ALIGN_STRUCT(offset) \
  28       ((offset + (STRUCT_ALIGNMENT - 1)) & -STRUCT_ALIGNMENT)
  29
  30 #define MAXFACTORS 32
  31 /* e.g. an fft of length 128 has 4 factors
  32  as far as kissfft is concerned
  33  4*4*4*2
  34  */
  35
  36 struct kiss_fft_f32_state{
  37     int nfft;
  38     int inverse;
  39     int factors[2*MAXFACTORS];
  40     kiss_fft_f32_cpx twiddles[1];
  41 };
  42
  43 /*
  44   Explanation of macros dealing with complex math:
  45
  46    C_MUL(m,a,b)         : m = a*b
  47    C_FIXDIV( c , div )  : if a fixed point impl., c /= div. noop otherwise
  48    C_SUB( res, a,b)     : res = a - b
  49    C_SUBFROM( res , a)  : res -= a
  50    C_ADDTO( res , a)    : res += a
  51  * */
  52 #ifdef FIXED_POINT
  53 #include <stdint.h>
  54 #if (FIXED_POINT==32)
  55 # define FRACBITS 31
  56 # define SAMPPROD int64_t
  57 #define SAMP_MAX INT32_MAX
  58 #define SAMP_MIN INT32_MIN
  59 #else
  60 # define FRACBITS 15
  61 # define SAMPPROD int32_t
  62 #define SAMP_MAX INT16_MAX
  63 #define SAMP_MIN INT16_MIN
  64 #endif
  65
  66 #if defined(CHECK_OVERFLOW)
  67 #  define CHECK_OVERFLOW_OP(a,op,b)  \
  68         if ( (SAMPPROD)(a) op (SAMPPROD)(b) > SAMP_MAX || (SAMPPROD)(a) op (SAMPPROD)(b) < SAMP_MIN ) { \
  69                 g_critical("overflow @ " __FILE__ "(%d): (%d " #op" %d) = %ld",__LINE__,(a),(b),(SAMPPROD)(a) op (SAMPPROD)(b) );  }
  70 #endif
  71
  72
  73 #   define smul(a,b) ( (SAMPPROD)(a)*(b) )
  74 #   define sround( x )  (kiss_fft_f32_scalar)( ( (x) + (1<<(FRACBITS-1)) ) >> FRACBITS )
  75
  76 #   define S_MUL(a,b) sround( smul(a,b) )
  77
  78 #   define C_MUL(m,a,b) \
  79       do{ (m).r = sround( smul((a).r,(b).r) - smul((a).i,(b).i) ); \
  80           (m).i = sround( smul((a).r,(b).i) + smul((a).i,(b).r) ); }while(0)
  81
  82 #   define DIVSCALAR(x,k) \
  83         (x) = sround( smul(  x, SAMP_MAX/k ) )
  84
  85 #   define C_FIXDIV(c,div) \
  86         do {    DIVSCALAR( (c).r , div);  \
  87                 DIVSCALAR( (c).i  , div); }while (0)
  88
  89 #   define C_MULBYSCALAR( c, s ) \
  90     do{ (c).r =  sround( smul( (c).r , s ) ) ;\
  91         (c).i =  sround( smul( (c).i , s ) ) ; }while(0)
  92
  93 #else  /* not FIXED_POINT*/
  94
  95 #   define S_MUL(a,b) ( (a)*(b) )
  96 #define C_MUL(m,a,b) \
  97     do{ (m).r = (a).r*(b).r - (a).i*(b).i;\
  98         (m).i = (a).r*(b).i + (a).i*(b).r; }while(0)
  99 #   define C_FIXDIV(c,div) /* NOOP */
 100 #   define C_MULBYSCALAR( c, s ) \
 101     do{ (c).r *= (s);\
 102         (c).i *= (s); }while(0)
 103 #endif
 104
 105 #ifndef CHECK_OVERFLOW_OP
 106 #  define CHECK_OVERFLOW_OP(a,op,b) /* noop */
 107 #endif
 108
 109 #define  C_ADD( res, a,b)\
 110     do { \
 111             CHECK_OVERFLOW_OP((a).r,+,(b).r)\
 112             CHECK_OVERFLOW_OP((a).i,+,(b).i)\
 113             (res).r=(a).r+(b).r;  (res).i=(a).i+(b).i; \
 114     }while(0)
 115 #define  C_SUB( res, a,b)\
 116     do { \
 117             CHECK_OVERFLOW_OP((a).r,-,(b).r)\
 118             CHECK_OVERFLOW_OP((a).i,-,(b).i)\
 119             (res).r=(a).r-(b).r;  (res).i=(a).i-(b).i; \
 120     }while(0)
 121 #define C_ADDTO( res , a)\
 122     do { \
 123             CHECK_OVERFLOW_OP((res).r,+,(a).r)\
 124             CHECK_OVERFLOW_OP((res).i,+,(a).i)\
 125             (res).r += (a).r;  (res).i += (a).i;\
 126     }while(0)
 127
 128 #define C_SUBFROM( res , a)\
 129     do {\
 130             CHECK_OVERFLOW_OP((res).r,-,(a).r)\
 131             CHECK_OVERFLOW_OP((res).i,-,(a).i)\
 132             (res).r -= (a).r;  (res).i -= (a).i; \
 133     }while(0)
 134
 135
 136 #ifdef FIXED_POINT
 137 #  define KISS_FFT_F32_COS(phase)  floor(.5+SAMP_MAX * cos (phase))
 138 #  define KISS_FFT_F32_SIN(phase)  floor(.5+SAMP_MAX * sin (phase))
 139 #  define HALF_OF(x) ((x)>>1)
 140 #elif defined(USE_SIMD)
 141 #  define KISS_FFT_F32_COS(phase) _mm_set1_ps( cos(phase) )
 142 #  define KISS_FFT_F32_SIN(phase) _mm_set1_ps( sin(phase) )
 143 #  define HALF_OF(x) ((x)*_mm_set1_ps(.5))
 144 #else
 145 #  define KISS_FFT_F32_COS(phase) (kiss_fft_f32_scalar) cos(phase)
 146 #  define KISS_FFT_F32_SIN(phase) (kiss_fft_f32_scalar) sin(phase)
 147 #  define HALF_OF(x) ((x)*.5)
 148 #endif
 149
 150 #define  kf_cexp(x,phase) \
 151         do{ \
 152                 (x)->r = KISS_FFT_F32_COS(phase);\
 153                 (x)->i = KISS_FFT_F32_SIN(phase);\
 154         }while(0)
 155
 156
 157 /* a debugging function */
 158 #define pcpx(c)\
 159     fprintf(stderr,"%g + %gi\n",(double)((c)->r),(double)((c)->i) )
 160
 161
 162 #ifdef KISS_FFT_F32_USE_ALLOCA
 163 // define this to allow use of alloca instead of malloc for temporary buffers
 164 // Temporary buffers are used in two case:
 165 // 1. FFT sizes that have "bad" factors. i.e. not 2,3 and 5
 166 // 2. "in-place" FFTs.  Notice the quotes, since kissfft does not really do an in-place transform.
 167 #include <alloca.h>
 168 #define  KISS_FFT_F32_TMP_ALLOC(nbytes) alloca(nbytes)
 169 #define  KISS_FFT_F32_TMP_FREE(ptr)
 170 #else
 171 #define  KISS_FFT_F32_TMP_ALLOC(nbytes) KISS_FFT_F32_MALLOC(nbytes)
 172 #define  KISS_FFT_F32_TMP_FREE(ptr) KISS_FFT_F32_FREE(ptr)
 173 #endif