Replace many includes of libavutil/common.h with what is actually needed
[ffmpeg.git] / 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 "fft.h"
25
26 /**
27  * @file libavcodec/rdft.c
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 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 av_cold int ff_rdft_init(RDFTContext *s, int nbits, enum RDFTransformType trans)
54 {
55     int n = 1 << nbits;
56     int i;
57     const double theta = (trans == DFT_R2C || trans == DFT_C2R ? -1 : 1)*2*M_PI/n;
58
59     s->nbits           = nbits;
60     s->inverse         = trans == IDFT_C2R || trans == DFT_C2R;
61     s->sign_convention = trans == IDFT_R2C || trans == DFT_C2R ? 1 : -1;
62
63     if (nbits < 4 || nbits > 16)
64         return -1;
65
66     if (ff_fft_init(&s->fft, nbits-1, trans == IDFT_C2R || trans == IDFT_R2C) < 0)
67         return -1;
68
69     ff_init_ff_cos_tabs(nbits);
70     s->tcos = ff_cos_tabs[nbits];
71     s->tsin = ff_sin_tabs[nbits]+(trans == DFT_R2C || trans == DFT_C2R)*(n>>2);
72 #if !CONFIG_HARDCODED_TABLES
73     for (i = 0; i < (n>>2); i++) {
74         s->tsin[i] = sin(i*theta);
75     }
76 #endif
77     return 0;
78 }
79
80 /** Map one real FFT into two parallel real even and odd FFTs. Then interleave
81  * the two real FFTs into one complex FFT. Unmangle the results.
82  * ref: http://www.engineeringproductivitytools.com/stuff/T0001/PT10.HTM
83  */
84 static void ff_rdft_calc_c(RDFTContext* s, FFTSample* data)
85 {
86     int i, i1, i2;
87     FFTComplex ev, od;
88     const int n = 1 << s->nbits;
89     const float k1 = 0.5;
90     const float k2 = 0.5 - s->inverse;
91     const FFTSample *tcos = s->tcos;
92     const FFTSample *tsin = s->tsin;
93
94     if (!s->inverse) {
95         ff_fft_permute(&s->fft, (FFTComplex*)data);
96         ff_fft_calc(&s->fft, (FFTComplex*)data);
97     }
98     /* i=0 is a special case because of packing, the DC term is real, so we
99        are going to throw the N/2 term (also real) in with it. */
100     ev.re = data[0];
101     data[0] = ev.re+data[1];
102     data[1] = ev.re-data[1];
103     for (i = 1; i < (n>>2); i++) {
104         i1 = 2*i;
105         i2 = n-i1;
106         /* Separate even and odd FFTs */
107         ev.re =  k1*(data[i1  ]+data[i2  ]);
108         od.im = -k2*(data[i1  ]-data[i2  ]);
109         ev.im =  k1*(data[i1+1]-data[i2+1]);
110         od.re =  k2*(data[i1+1]+data[i2+1]);
111         /* Apply twiddle factors to the odd FFT and add to the even FFT */
112         data[i1  ] =  ev.re + od.re*tcos[i] - od.im*tsin[i];
113         data[i1+1] =  ev.im + od.im*tcos[i] + od.re*tsin[i];
114         data[i2  ] =  ev.re - od.re*tcos[i] + od.im*tsin[i];
115         data[i2+1] = -ev.im + od.im*tcos[i] + od.re*tsin[i];
116     }
117     data[2*i+1]=s->sign_convention*data[2*i+1];
118     if (s->inverse) {
119         data[0] *= k1;
120         data[1] *= k1;
121         ff_fft_permute(&s->fft, (FFTComplex*)data);
122         ff_fft_calc(&s->fft, (FFTComplex*)data);
123     }
124 }
125
126 void ff_rdft_calc(RDFTContext *s, FFTSample *data)
127 {
128     ff_rdft_calc_c(s, data);
129 }
130
131 av_cold void ff_rdft_end(RDFTContext *s)
132 {
133     ff_fft_end(&s->fft);
134 }