Subversion Repositories Kolibri OS

Rev

Blame | Last modification | View Log | RSS feed

  1. /*
  2.  * Copyright (c) 2013-2014 Mozilla Corporation
  3.  *
  4.  * This file is part of FFmpeg.
  5.  *
  6.  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
  7.  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
  8.  * License as published by the Free Software Foundation; either
  9.  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  10.  *
  11.  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  12.  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  13.  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  14.  * Lesser General Public License for more details.
  15.  *
  16.  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  17.  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  18.  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  19.  */
  20.  
  21. /**
  22.  * @file
  23.  * Celt non-power of 2 iMDCT
  24.  */
  25.  
  26. #include <float.h>
  27. #include <math.h>
  28. #include <stddef.h>
  29.  
  30. #include "config.h"
  31.  
  32. #include "libavutil/attributes.h"
  33. #include "libavutil/common.h"
  34.  
  35. #include "avfft.h"
  36. #include "imdct15.h"
  37. #include "opus.h"
  38.  
  39. // minimal iMDCT size to make SIMD opts easier
  40. #define CELT_MIN_IMDCT_SIZE 120
  41.  
  42. // complex c = a * b
  43. #define CMUL3(cre, cim, are, aim, bre, bim)          \
  44. do {                                                 \
  45.     cre = are * bre - aim * bim;                     \
  46.     cim = are * bim + aim * bre;                     \
  47. } while (0)
  48.  
  49. #define CMUL(c, a, b) CMUL3((c).re, (c).im, (a).re, (a).im, (b).re, (b).im)
  50.  
  51. // complex c = a * b
  52. //         d = a * conjugate(b)
  53. #define CMUL2(c, d, a, b)                            \
  54. do {                                                 \
  55.     float are = (a).re;                              \
  56.     float aim = (a).im;                              \
  57.     float bre = (b).re;                              \
  58.     float bim = (b).im;                              \
  59.     float rr  = are * bre;                           \
  60.     float ri  = are * bim;                           \
  61.     float ir  = aim * bre;                           \
  62.     float ii  = aim * bim;                           \
  63.     (c).re =  rr - ii;                               \
  64.     (c).im =  ri + ir;                               \
  65.     (d).re =  rr + ii;                               \
  66.     (d).im = -ri + ir;                               \
  67. } while (0)
  68.  
  69. av_cold void ff_imdct15_uninit(IMDCT15Context **ps)
  70. {
  71.     IMDCT15Context *s = *ps;
  72.     int i;
  73.  
  74.     if (!s)
  75.         return;
  76.  
  77.     for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(s->exptab); i++)
  78.         av_freep(&s->exptab[i]);
  79.  
  80.     av_freep(&s->twiddle_exptab);
  81.  
  82.     av_freep(&s->tmp);
  83.  
  84.     av_freep(ps);
  85. }
  86.  
  87. static void imdct15_half(IMDCT15Context *s, float *dst, const float *src,
  88.                          ptrdiff_t stride, float scale);
  89.  
  90. av_cold int ff_imdct15_init(IMDCT15Context **ps, int N)
  91. {
  92.     IMDCT15Context *s;
  93.     int len2 = 15 * (1 << N);
  94.     int len  = 2 * len2;
  95.     int i, j;
  96.  
  97.     if (len2 > CELT_MAX_FRAME_SIZE || len2 < CELT_MIN_IMDCT_SIZE)
  98.         return AVERROR(EINVAL);
  99.  
  100.     s = av_mallocz(sizeof(*s));
  101.     if (!s)
  102.         return AVERROR(ENOMEM);
  103.  
  104.     s->fft_n = N - 1;
  105.     s->len4 = len2 / 2;
  106.     s->len2 = len2;
  107.  
  108.     s->tmp  = av_malloc_array(len, 2 * sizeof(*s->tmp));
  109.     if (!s->tmp)
  110.         goto fail;
  111.  
  112.     s->twiddle_exptab  = av_malloc_array(s->len4, sizeof(*s->twiddle_exptab));
  113.     if (!s->twiddle_exptab)
  114.         goto fail;
  115.  
  116.     for (i = 0; i < s->len4; i++) {
  117.         s->twiddle_exptab[i].re = cos(2 * M_PI * (i + 0.125 + s->len4) / len);
  118.         s->twiddle_exptab[i].im = sin(2 * M_PI * (i + 0.125 + s->len4) / len);
  119.     }
  120.  
  121.     for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(s->exptab); i++) {
  122.         int N = 15 * (1 << i);
  123.         s->exptab[i] = av_malloc(sizeof(*s->exptab[i]) * FFMAX(N, 19));
  124.         if (!s->exptab[i])
  125.             goto fail;
  126.  
  127.         for (j = 0; j < N; j++) {
  128.             s->exptab[i][j].re = cos(2 * M_PI * j / N);
  129.             s->exptab[i][j].im = sin(2 * M_PI * j / N);
  130.         }
  131.     }
  132.  
  133.     // wrap around to simplify fft15
  134.     for (j = 15; j < 19; j++)
  135.         s->exptab[0][j] = s->exptab[0][j - 15];
  136.  
  137.     s->imdct_half = imdct15_half;
  138.  
  139.     if (ARCH_AARCH64)
  140.         ff_imdct15_init_aarch64(s);
  141.  
  142.     *ps = s;
  143.  
  144.     return 0;
  145.  
  146. fail:
  147.     ff_imdct15_uninit(&s);
  148.     return AVERROR(ENOMEM);
  149. }
  150.  
  151. static void fft5(FFTComplex *out, const FFTComplex *in, ptrdiff_t stride)
  152. {
  153.     // [0] = exp(2 * i * pi / 5), [1] = exp(2 * i * pi * 2 / 5)
  154.     static const FFTComplex fact[] = { { 0.30901699437494745,  0.95105651629515353 },
  155.                                        { -0.80901699437494734, 0.58778525229247325 } };
  156.  
  157.     FFTComplex z[4][4];
  158.  
  159.     CMUL2(z[0][0], z[0][3], in[1 * stride], fact[0]);
  160.     CMUL2(z[0][1], z[0][2], in[1 * stride], fact[1]);
  161.     CMUL2(z[1][0], z[1][3], in[2 * stride], fact[0]);
  162.     CMUL2(z[1][1], z[1][2], in[2 * stride], fact[1]);
  163.     CMUL2(z[2][0], z[2][3], in[3 * stride], fact[0]);
  164.     CMUL2(z[2][1], z[2][2], in[3 * stride], fact[1]);
  165.     CMUL2(z[3][0], z[3][3], in[4 * stride], fact[0]);
  166.     CMUL2(z[3][1], z[3][2], in[4 * stride], fact[1]);
  167.  
  168.     out[0].re = in[0].re + in[stride].re + in[2 * stride].re + in[3 * stride].re + in[4 * stride].re;
  169.     out[0].im = in[0].im + in[stride].im + in[2 * stride].im + in[3 * stride].im + in[4 * stride].im;
  170.  
  171.     out[1].re = in[0].re + z[0][0].re + z[1][1].re + z[2][2].re + z[3][3].re;
  172.     out[1].im = in[0].im + z[0][0].im + z[1][1].im + z[2][2].im + z[3][3].im;
  173.  
  174.     out[2].re = in[0].re + z[0][1].re + z[1][3].re + z[2][0].re + z[3][2].re;
  175.     out[2].im = in[0].im + z[0][1].im + z[1][3].im + z[2][0].im + z[3][2].im;
  176.  
  177.     out[3].re = in[0].re + z[0][2].re + z[1][0].re + z[2][3].re + z[3][1].re;
  178.     out[3].im = in[0].im + z[0][2].im + z[1][0].im + z[2][3].im + z[3][1].im;
  179.  
  180.     out[4].re = in[0].re + z[0][3].re + z[1][2].re + z[2][1].re + z[3][0].re;
  181.     out[4].im = in[0].im + z[0][3].im + z[1][2].im + z[2][1].im + z[3][0].im;
  182. }
  183.  
  184. static void fft15(IMDCT15Context *s, FFTComplex *out, const FFTComplex *in,
  185.                   ptrdiff_t stride)
  186. {
  187.     const FFTComplex *exptab = s->exptab[0];
  188.     FFTComplex tmp[5];
  189.     FFTComplex tmp1[5];
  190.     FFTComplex tmp2[5];
  191.     int k;
  192.  
  193.     fft5(tmp,  in,              stride * 3);
  194.     fft5(tmp1, in +     stride, stride * 3);
  195.     fft5(tmp2, in + 2 * stride, stride * 3);
  196.  
  197.     for (k = 0; k < 5; k++) {
  198.         FFTComplex t1, t2;
  199.  
  200.         CMUL(t1, tmp1[k], exptab[k]);
  201.         CMUL(t2, tmp2[k], exptab[2 * k]);
  202.         out[k].re = tmp[k].re + t1.re + t2.re;
  203.         out[k].im = tmp[k].im + t1.im + t2.im;
  204.  
  205.         CMUL(t1, tmp1[k], exptab[k + 5]);
  206.         CMUL(t2, tmp2[k], exptab[2 * (k + 5)]);
  207.         out[k + 5].re = tmp[k].re + t1.re + t2.re;
  208.         out[k + 5].im = tmp[k].im + t1.im + t2.im;
  209.  
  210.         CMUL(t1, tmp1[k], exptab[k + 10]);
  211.         CMUL(t2, tmp2[k], exptab[2 * k + 5]);
  212.         out[k + 10].re = tmp[k].re + t1.re + t2.re;
  213.         out[k + 10].im = tmp[k].im + t1.im + t2.im;
  214.     }
  215. }
  216.  
  217. /*
  218.  * FFT of the length 15 * (2^N)
  219.  */
  220. static void fft_calc(IMDCT15Context *s, FFTComplex *out, const FFTComplex *in,
  221.                      int N, ptrdiff_t stride)
  222. {
  223.     if (N) {
  224.         const FFTComplex *exptab = s->exptab[N];
  225.         const int len2 = 15 * (1 << (N - 1));
  226.         int k;
  227.  
  228.         fft_calc(s, out,        in,          N - 1, stride * 2);
  229.         fft_calc(s, out + len2, in + stride, N - 1, stride * 2);
  230.  
  231.         for (k = 0; k < len2; k++) {
  232.             FFTComplex t;
  233.  
  234.             CMUL(t, out[len2 + k], exptab[k]);
  235.  
  236.             out[len2 + k].re = out[k].re - t.re;
  237.             out[len2 + k].im = out[k].im - t.im;
  238.  
  239.             out[k].re += t.re;
  240.             out[k].im += t.im;
  241.         }
  242.     } else
  243.         fft15(s, out, in, stride);
  244. }
  245.  
  246. static void imdct15_half(IMDCT15Context *s, float *dst, const float *src,
  247.                          ptrdiff_t stride, float scale)
  248. {
  249.     FFTComplex *z = (FFTComplex *)dst;
  250.     const int len8 = s->len4 / 2;
  251.     const float *in1 = src;
  252.     const float *in2 = src + (s->len2 - 1) * stride;
  253.     int i;
  254.  
  255.     for (i = 0; i < s->len4; i++) {
  256.         FFTComplex tmp = { *in2, *in1 };
  257.         CMUL(s->tmp[i], tmp, s->twiddle_exptab[i]);
  258.         in1 += 2 * stride;
  259.         in2 -= 2 * stride;
  260.     }
  261.  
  262.     fft_calc(s, z, s->tmp, s->fft_n, 1);
  263.  
  264.     for (i = 0; i < len8; i++) {
  265.         float r0, i0, r1, i1;
  266.  
  267.         CMUL3(r0, i1, z[len8 - i - 1].im, z[len8 - i - 1].re,  s->twiddle_exptab[len8 - i - 1].im, s->twiddle_exptab[len8 - i - 1].re);
  268.         CMUL3(r1, i0, z[len8 + i].im,     z[len8 + i].re,      s->twiddle_exptab[len8 + i].im,     s->twiddle_exptab[len8 + i].re);
  269.         z[len8 - i - 1].re = scale * r0;
  270.         z[len8 - i - 1].im = scale * i0;
  271.         z[len8 + i].re     = scale * r1;
  272.         z[len8 + i].im     = scale * i1;
  273.     }
  274. }
  275.