audio_utils/minifloat.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2014 The Android Open Source Project
   3  *
   4  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
   5  * you may not use this file except in compliance with the License.
   6  * You may obtain a copy of the License at
   7  *
   8  *      http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
   9  *
  10  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
  11  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
  12  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
  13  * See the License for the specific language governing permissions and
  14  * limitations under the License.
  15  */
  16
  17 #include <math.h>
  18 #include <audio_utils/minifloat.h>
  19
  20 #define EXPONENT_BITS   3
  21 #define EXPONENT_MAX    ((1 << EXPONENT_BITS) - 1)
  22 #define EXCESS          ((1 << EXPONENT_BITS) - 2)
  23
  24 #define MANTISSA_BITS   13
  25 #define MANTISSA_MAX    ((1 << MANTISSA_BITS) - 1)
  26 #define HIDDEN_BIT      (1 << MANTISSA_BITS)
  27 #define ONE_FLOAT       ((float) (1 << (MANTISSA_BITS + 1)))
  28
  29 #define MINIFLOAT_MAX   ((EXPONENT_MAX << MANTISSA_BITS) | MANTISSA_MAX)
  30
  31 #if EXPONENT_BITS + MANTISSA_BITS != 16
  32 #error EXPONENT_BITS and MANTISSA_BITS must sum to 16
  33 #endif
  34
  35 gain_minifloat_t gain_from_float(float v)
  36 {
  37     if (isnan(v) || v <= 0.0f) {
  38         return 0;
  39     }
  40     if (v >= 2.0f) {
  41         return MINIFLOAT_MAX;
  42     }
  43     int exp;
  44     float r = frexpf(v, &exp);
  45     if ((exp += EXCESS) > EXPONENT_MAX) {
  46         return MINIFLOAT_MAX;
  47     }
  48     if (-exp >= MANTISSA_BITS) {
  49         return 0;
  50     }
  51     int mantissa = (int) (r * ONE_FLOAT);
  52     return exp > 0 ? (exp << MANTISSA_BITS) | (mantissa & ~HIDDEN_BIT) :
  53             (mantissa >> (1 - exp)) & MANTISSA_MAX;
  54 }
  55
  56 float float_from_gain(gain_minifloat_t a)
  57 {
  58     int mantissa = a & MANTISSA_MAX;
  59     int exponent = (a >> MANTISSA_BITS) & EXPONENT_MAX;
  60     return ldexpf((exponent > 0 ? HIDDEN_BIT | mantissa : mantissa << 1) / ONE_FLOAT,
  61             exponent - EXCESS);
  62 }