libavcodec/celp_math.c

   1 /*
   2  * Various fixed-point math operations
   3  *
   4  * Copyright (c) 2008 Vladimir Voroshilov
   5  *
   6  * This file is part of Libav.
   7  *
   8  * Libav is free software; you can redistribute it and/or
   9  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
  10  * License as published by the Free Software Foundation; either
  11  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  12  *
  13  * Libav is distributed in the hope that it will be useful,
  14  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  15  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  16  * Lesser General Public License for more details.
  17  *
  18  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  19  * License along with Libav; if not, write to the Free Software
  20  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  21  */
  22
  23 #include <inttypes.h>
  24 #include <limits.h>
  25 #include <assert.h>
  26
  27 #include "avcodec.h"
  28 #include "celp_math.h"
  29
  30 /**
  31  * Cosine table: base_cos[i] = (1<<15) * cos(i*PI/64)
  32  */
  33 static const int16_t tab_cos[65] =
  34 {
  35   32767,  32738,  32617,  32421,  32145,  31793,  31364,  30860,
  36   30280,  29629,  28905,  28113,  27252,  26326,  25336,  24285,
  37   23176,  22011,  20793,  19525,  18210,  16851,  15451,  14014,
  38   12543,  11043,   9515,   7965,   6395,   4810,   3214,   1609,
  39       1,  -1607,  -3211,  -4808,  -6393,  -7962,  -9513, -11040,
  40  -12541, -14012, -15449, -16848, -18207, -19523, -20791, -22009,
  41  -23174, -24283, -25334, -26324, -27250, -28111, -28904, -29627,
  42  -30279, -30858, -31363, -31792, -32144, -32419, -32616, -32736, -32768,
  43 };
  44
  45 static const uint16_t exp2a[]=
  46 {
  47      0,  1435,  2901,  4400,  5931,  7496,  9096, 10730,
  48  12400, 14106, 15850, 17632, 19454, 21315, 23216, 25160,
  49  27146, 29175, 31249, 33368, 35534, 37747, 40009, 42320,
  50  44682, 47095, 49562, 52082, 54657, 57289, 59979, 62727,
  51 };
  52
  53 static const uint16_t exp2b[]=
  54 {
  55      3,   712,  1424,  2134,  2845,  3557,  4270,  4982,
  56   5696,  6409,  7124,  7839,  8554,  9270,  9986, 10704,
  57  11421, 12138, 12857, 13576, 14295, 15014, 15734, 16455,
  58  17176, 17898, 18620, 19343, 20066, 20790, 21514, 22238,
  59 };
  60
  61 int16_t ff_cos(uint16_t arg)
  62 {
  63     uint8_t offset= arg;
  64     uint8_t ind = arg >> 8;
  65
  66     assert(arg <= 0x3fff);
  67
  68     return tab_cos[ind] + (offset * (tab_cos[ind+1] - tab_cos[ind]) >> 8);
  69 }
  70
  71 int ff_exp2(uint16_t power)
  72 {
  73     unsigned int result= exp2a[power>>10] + 0x10000;
  74
  75     assert(power <= 0x7fff);
  76
  77     result= (result<<3) + ((result*exp2b[(power>>5)&31])>>17);
  78     return result + ((result*(power&31)*89)>>22);
  79 }
  80
  81 /**
  82  * Table used to compute log2(x)
  83  *
  84  * tab_log2[i] = (1<<15) * log2(1 + i/32), i=0..32
  85  */
  86 static const uint16_t tab_log2[33] =
  87 {
  88       4,   1459,   2870,   4240,   5572,   6867,   8127,   9355,
  89   10552,  11719,  12858,  13971,  15057,  16120,  17158,  18175,
  90   19170,  20145,  21100,  22036,  22954,  23854,  24738,  25605,
  91   26457,  27294,  28116,  28924,  29719,  30500,  31269,  32025,  32769,
  92 };
  93
  94 int ff_log2(uint32_t value)
  95 {
  96     uint8_t  power_int;
  97     uint8_t  frac_x0;
  98     uint16_t frac_dx;
  99
 100     // Stripping zeros from beginning
 101     power_int = av_log2(value);
 102     value <<= (31 - power_int);
 103
 104     // b31 is always non-zero now
 105     frac_x0 = (value & 0x7c000000) >> 26; // b26-b31 and [32..63] -> [0..31]
 106     frac_dx = (value & 0x03fff800) >> 11;
 107
 108     value = tab_log2[frac_x0];
 109     value += (frac_dx * (tab_log2[frac_x0+1] - tab_log2[frac_x0])) >> 15;
 110
 111     return (power_int << 15) + value;
 112 }
 113
 114 float ff_dot_productf(const float* a, const float* b, int length)
 115 {
 116     float sum = 0;
 117     int i;
 118
 119     for(i=0; i<length; i++)
 120         sum += a[i] * b[i];
 121
 122     return sum;
 123 }