src/third_party/ffmpeg/libavcodec/rdft.c

   1 /*
   2  * (I)RDFT transforms
   3  * Copyright (c) 2009 Alex Converse <alex dot converse at gmail dot com>
   4  *
   5  * This file is part of FFmpeg.
   6  *
   7  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
   8  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   9  * License as published by the Free Software Foundation; either
  10  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  11  *
  12  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  15  * Lesser General Public License for more details.
  16  *
  17  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  18  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  20  */
  21 #include <stdlib.h>
  22 #include <math.h>
  23 #include "libavutil/mathematics.h"
  24 #include "rdft.h"
  25
  26 /**
  27  * @file
  28  * (Inverse) Real Discrete Fourier Transforms.
  29  */
  30
  31 /* sin(2*pi*x/n) for 0<=x<n/4, followed by n/2<=x<3n/4 */
  32 #if !CONFIG_HARDCODED_TABLES
  33 SINTABLE(16);
  34 SINTABLE(32);
  35 SINTABLE(64);
  36 SINTABLE(128);
  37 SINTABLE(256);
  38 SINTABLE(512);
  39 SINTABLE(1024);
  40 SINTABLE(2048);
  41 SINTABLE(4096);
  42 SINTABLE(8192);
  43 SINTABLE(16384);
  44 SINTABLE(32768);
  45 SINTABLE(65536);
  46 #endif
  47 static SINTABLE_CONST FFTSample * const ff_sin_tabs[] = {
  48     NULL, NULL, NULL, NULL,
  49     ff_sin_16, ff_sin_32, ff_sin_64, ff_sin_128, ff_sin_256, ff_sin_512, ff_sin_1024,
  50     ff_sin_2048, ff_sin_4096, ff_sin_8192, ff_sin_16384, ff_sin_32768, ff_sin_65536,
  51 };
  52
  53 /** Map one real FFT into two parallel real even and odd FFTs. Then interleave
  54  * the two real FFTs into one complex FFT. Unmangle the results.
  55  * ref: http://www.engineeringproductivitytools.com/stuff/T0001/PT10.HTM
  56  */
  57 static void rdft_calc_c(RDFTContext *s, FFTSample *data)
  58 {
  59     int i, i1, i2;
  60     FFTComplex ev, od;
  61     const int n = 1 << s->nbits;
  62     const float k1 = 0.5;
  63     const float k2 = 0.5 - s->inverse;
  64     const FFTSample *tcos = s->tcos;
  65     const FFTSample *tsin = s->tsin;
  66
  67     if (!s->inverse) {
  68         s->fft.fft_permute(&s->fft, (FFTComplex*)data);
  69         s->fft.fft_calc(&s->fft, (FFTComplex*)data);
  70     }
  71     /* i=0 is a special case because of packing, the DC term is real, so we
  72        are going to throw the N/2 term (also real) in with it. */
  73     ev.re = data[0];
  74     data[0] = ev.re+data[1];
  75     data[1] = ev.re-data[1];
  76     for (i = 1; i < (n>>2); i++) {
  77         i1 = 2*i;
  78         i2 = n-i1;
  79         /* Separate even and odd FFTs */
  80         ev.re =  k1*(data[i1  ]+data[i2  ]);
  81         od.im = -k2*(data[i1  ]-data[i2  ]);
  82         ev.im =  k1*(data[i1+1]-data[i2+1]);
  83         od.re =  k2*(data[i1+1]+data[i2+1]);
  84         /* Apply twiddle factors to the odd FFT and add to the even FFT */
  85         data[i1  ] =  ev.re + od.re*tcos[i] - od.im*tsin[i];
  86         data[i1+1] =  ev.im + od.im*tcos[i] + od.re*tsin[i];
  87         data[i2  ] =  ev.re - od.re*tcos[i] + od.im*tsin[i];
  88         data[i2+1] = -ev.im + od.im*tcos[i] + od.re*tsin[i];
  89     }
  90     data[2*i+1]=s->sign_convention*data[2*i+1];
  91     if (s->inverse) {
  92         data[0] *= k1;
  93         data[1] *= k1;
  94         s->fft.fft_permute(&s->fft, (FFTComplex*)data);
  95         s->fft.fft_calc(&s->fft, (FFTComplex*)data);
  96     }
  97 }
  98
  99 av_cold int ff_rdft_init(RDFTContext *s, int nbits, enum RDFTransformType trans)
 100 {
 101     int n = 1 << nbits;
 102
 103     s->nbits           = nbits;
 104     s->inverse         = trans == IDFT_C2R || trans == DFT_C2R;
 105     s->sign_convention = trans == IDFT_R2C || trans == DFT_C2R ? 1 : -1;
 106
 107     if (nbits < 4 || nbits > 16)
 108         return -1;
 109
 110     if (ff_fft_init(&s->fft, nbits-1, trans == IDFT_C2R || trans == IDFT_R2C) < 0)
 111         return -1;
 112
 113     ff_init_ff_cos_tabs(nbits);
 114     s->tcos = ff_cos_tabs[nbits];
 115     s->tsin = ff_sin_tabs[nbits]+(trans == DFT_R2C || trans == DFT_C2R)*(n>>2);
 116 #if !CONFIG_HARDCODED_TABLES
 117     {
 118         int i;
 119         const double theta = (trans == DFT_R2C || trans == DFT_C2R ? -1 : 1) * 2 * M_PI / n;
 120         for (i = 0; i < (n >> 2); i++)
 121             s->tsin[i] = sin(i * theta);
 122     }
 123 #endif
 124     s->rdft_calc   = rdft_calc_c;
 125
 126     if (ARCH_ARM) ff_rdft_init_arm(s);
 127
 128     return 0;
 129 }
 130
 131 av_cold void ff_rdft_end(RDFTContext *s)
 132 {
 133     ff_fft_end(&s->fft);
 134 }