34658635a704c4fc0791347c6c54beeebde809a6
[ffmpeg.git] / libavutil / common.h
1 /*
2  * copyright (c) 2006 Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
3  *
4  * This file is part of Libav.
5  *
6  * Libav 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  * Libav 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 Libav; 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  * common internal and external API header
24  */
25
26 #ifndef AVUTIL_COMMON_H
27 #define AVUTIL_COMMON_H
28
29 #include <ctype.h>
30 #include <errno.h>
31 #include <inttypes.h>
32 #include <limits.h>
33 #include <math.h>
34 #include <stdio.h>
35 #include <stdlib.h>
36 #include <string.h>
37
38 #include "attributes.h"
39 #include "version.h"
40 #include "libavutil/avconfig.h"
41
42 #if AV_HAVE_BIGENDIAN
43 #   define AV_NE(be, le) (be)
44 #else
45 #   define AV_NE(be, le) (le)
46 #endif
47
48 //rounded division & shift
49 #define RSHIFT(a,b) ((a) > 0 ? ((a) + ((1<<(b))>>1))>>(b) : ((a) + ((1<<(b))>>1)-1)>>(b))
50 /* assume b>0 */
51 #define ROUNDED_DIV(a,b) (((a)>0 ? (a) + ((b)>>1) : (a) - ((b)>>1))/(b))
52 #define FFABS(a) ((a) >= 0 ? (a) : (-(a)))
53 #define FFSIGN(a) ((a) > 0 ? 1 : -1)
54
55 #define FFMAX(a,b) ((a) > (b) ? (a) : (b))
56 #define FFMAX3(a,b,c) FFMAX(FFMAX(a,b),c)
57 #define FFMIN(a,b) ((a) > (b) ? (b) : (a))
58 #define FFMIN3(a,b,c) FFMIN(FFMIN(a,b),c)
59
60 #define FFSWAP(type,a,b) do{type SWAP_tmp= b; b= a; a= SWAP_tmp;}while(0)
61 #define FF_ARRAY_ELEMS(a) (sizeof(a) / sizeof((a)[0]))
62 #define FFALIGN(x, a) (((x)+(a)-1)&~((a)-1))
63
64 /* misc math functions */
65
66 #if FF_API_AV_REVERSE
67 extern attribute_deprecated const uint8_t av_reverse[256];
68 #endif
69
70 #ifdef HAVE_AV_CONFIG_H
71 #   include "config.h"
72 #   include "intmath.h"
73 #endif
74
75 /* Pull in unguarded fallback defines at the end of this file. */
76 #include "common.h"
77
78 #ifndef av_log2
79 av_const int av_log2(unsigned v);
80 #endif
81
82 #ifndef av_log2_16bit
83 av_const int av_log2_16bit(unsigned v);
84 #endif
85
86 /**
87  * Clip a signed integer value into the amin-amax range.
88  * @param a value to clip
89  * @param amin minimum value of the clip range
90  * @param amax maximum value of the clip range
91  * @return clipped value
92  */
93 static av_always_inline av_const int av_clip_c(int a, int amin, int amax)
94 {
95     if      (a < amin) return amin;
96     else if (a > amax) return amax;
97     else               return a;
98 }
99
100 /**
101  * Clip a signed integer value into the 0-255 range.
102  * @param a value to clip
103  * @return clipped value
104  */
105 static av_always_inline av_const uint8_t av_clip_uint8_c(int a)
106 {
107     if (a&(~0xFF)) return (-a)>>31;
108     else           return a;
109 }
110
111 /**
112  * Clip a signed integer value into the -128,127 range.
113  * @param a value to clip
114  * @return clipped value
115  */
116 static av_always_inline av_const int8_t av_clip_int8_c(int a)
117 {
118     if ((a+0x80) & ~0xFF) return (a>>31) ^ 0x7F;
119     else                  return a;
120 }
121
122 /**
123  * Clip a signed integer value into the 0-65535 range.
124  * @param a value to clip
125  * @return clipped value
126  */
127 static av_always_inline av_const uint16_t av_clip_uint16_c(int a)
128 {
129     if (a&(~0xFFFF)) return (-a)>>31;
130     else             return a;
131 }
132
133 /**
134  * Clip a signed integer value into the -32768,32767 range.
135  * @param a value to clip
136  * @return clipped value
137  */
138 static av_always_inline av_const int16_t av_clip_int16_c(int a)
139 {
140     if ((a+0x8000) & ~0xFFFF) return (a>>31) ^ 0x7FFF;
141     else                      return a;
142 }
143
144 /**
145  * Clip a signed 64-bit integer value into the -2147483648,2147483647 range.
146  * @param a value to clip
147  * @return clipped value
148  */
149 static av_always_inline av_const int32_t av_clipl_int32_c(int64_t a)
150 {
151     if ((a+0x80000000u) & ~UINT64_C(0xFFFFFFFF)) return (a>>63) ^ 0x7FFFFFFF;
152     else                                         return a;
153 }
154
155 /**
156  * Clip a signed integer to an unsigned power of two range.
157  * @param  a value to clip
158  * @param  p bit position to clip at
159  * @return clipped value
160  */
161 static av_always_inline av_const unsigned av_clip_uintp2_c(int a, int p)
162 {
163     if (a & ~((1<<p) - 1)) return -a >> 31 & ((1<<p) - 1);
164     else                   return  a;
165 }
166
167 /**
168  * Add two signed 32-bit values with saturation.
169  *
170  * @param  a one value
171  * @param  b another value
172  * @return sum with signed saturation
173  */
174 static av_always_inline int av_sat_add32_c(int a, int b)
175 {
176     return av_clipl_int32((int64_t)a + b);
177 }
178
179 /**
180  * Add a doubled value to another value with saturation at both stages.
181  *
182  * @param  a first value
183  * @param  b value doubled and added to a
184  * @return sum with signed saturation
185  */
186 static av_always_inline int av_sat_dadd32_c(int a, int b)
187 {
188     return av_sat_add32(a, av_sat_add32(b, b));
189 }
190
191 /**
192  * Clip a float value into the amin-amax range.
193  * @param a value to clip
194  * @param amin minimum value of the clip range
195  * @param amax maximum value of the clip range
196  * @return clipped value
197  */
198 static av_always_inline av_const float av_clipf_c(float a, float amin, float amax)
199 {
200     if      (a < amin) return amin;
201     else if (a > amax) return amax;
202     else               return a;
203 }
204
205 /** Compute ceil(log2(x)).
206  * @param x value used to compute ceil(log2(x))
207  * @return computed ceiling of log2(x)
208  */
209 static av_always_inline av_const int av_ceil_log2_c(int x)
210 {
211     return av_log2((x - 1) << 1);
212 }
213
214 /**
215  * Count number of bits set to one in x
216  * @param x value to count bits of
217  * @return the number of bits set to one in x
218  */
219 static av_always_inline av_const int av_popcount_c(uint32_t x)
220 {
221     x -= (x >> 1) & 0x55555555;
222     x = (x & 0x33333333) + ((x >> 2) & 0x33333333);
223     x = (x + (x >> 4)) & 0x0F0F0F0F;
224     x += x >> 8;
225     return (x + (x >> 16)) & 0x3F;
226 }
227
228 /**
229  * Count number of bits set to one in x
230  * @param x value to count bits of
231  * @return the number of bits set to one in x
232  */
233 static av_always_inline av_const int av_popcount64_c(uint64_t x)
234 {
235     return av_popcount(x) + av_popcount(x >> 32);
236 }
237
238 #define MKTAG(a,b,c,d) ((a) | ((b) << 8) | ((c) << 16) | ((unsigned)(d) << 24))
239 #define MKBETAG(a,b,c,d) ((d) | ((c) << 8) | ((b) << 16) | ((unsigned)(a) << 24))
240
241 /**
242  * Convert a UTF-8 character (up to 4 bytes) to its 32-bit UCS-4 encoded form.
243  *
244  * @param val      Output value, must be an lvalue of type uint32_t.
245  * @param GET_BYTE Expression reading one byte from the input.
246  *                 Evaluated up to 7 times (4 for the currently
247  *                 assigned Unicode range).  With a memory buffer
248  *                 input, this could be *ptr++.
249  * @param ERROR    Expression to be evaluated on invalid input,
250  *                 typically a goto statement.
251  */
252 #define GET_UTF8(val, GET_BYTE, ERROR)\
253     val= GET_BYTE;\
254     {\
255         int ones= 7 - av_log2(val ^ 255);\
256         if(ones==1)\
257             ERROR\
258         val&= 127>>ones;\
259         while(--ones > 0){\
260             int tmp= GET_BYTE - 128;\
261             if(tmp>>6)\
262                 ERROR\
263             val= (val<<6) + tmp;\
264         }\
265     }
266
267 /**
268  * Convert a UTF-16 character (2 or 4 bytes) to its 32-bit UCS-4 encoded form.
269  *
270  * @param val       Output value, must be an lvalue of type uint32_t.
271  * @param GET_16BIT Expression returning two bytes of UTF-16 data converted
272  *                  to native byte order.  Evaluated one or two times.
273  * @param ERROR     Expression to be evaluated on invalid input,
274  *                  typically a goto statement.
275  */
276 #define GET_UTF16(val, GET_16BIT, ERROR)\
277     val = GET_16BIT;\
278     {\
279         unsigned int hi = val - 0xD800;\
280         if (hi < 0x800) {\
281             val = GET_16BIT - 0xDC00;\
282             if (val > 0x3FFU || hi > 0x3FFU)\
283                 ERROR\
284             val += (hi<<10) + 0x10000;\
285         }\
286     }\
287
288 /**
289  * @def PUT_UTF8(val, tmp, PUT_BYTE)
290  * Convert a 32-bit Unicode character to its UTF-8 encoded form (up to 4 bytes long).
291  * @param val is an input-only argument and should be of type uint32_t. It holds
292  * a UCS-4 encoded Unicode character that is to be converted to UTF-8. If
293  * val is given as a function it is executed only once.
294  * @param tmp is a temporary variable and should be of type uint8_t. It
295  * represents an intermediate value during conversion that is to be
296  * output by PUT_BYTE.
297  * @param PUT_BYTE writes the converted UTF-8 bytes to any proper destination.
298  * It could be a function or a statement, and uses tmp as the input byte.
299  * For example, PUT_BYTE could be "*output++ = tmp;" PUT_BYTE will be
300  * executed up to 4 times for values in the valid UTF-8 range and up to
301  * 7 times in the general case, depending on the length of the converted
302  * Unicode character.
303  */
304 #define PUT_UTF8(val, tmp, PUT_BYTE)\
305     {\
306         int bytes, shift;\
307         uint32_t in = val;\
308         if (in < 0x80) {\
309             tmp = in;\
310             PUT_BYTE\
311         } else {\
312             bytes = (av_log2(in) + 4) / 5;\
313             shift = (bytes - 1) * 6;\
314             tmp = (256 - (256 >> bytes)) | (in >> shift);\
315             PUT_BYTE\
316             while (shift >= 6) {\
317                 shift -= 6;\
318                 tmp = 0x80 | ((in >> shift) & 0x3f);\
319                 PUT_BYTE\
320             }\
321         }\
322     }
323
324 /**
325  * @def PUT_UTF16(val, tmp, PUT_16BIT)
326  * Convert a 32-bit Unicode character to its UTF-16 encoded form (2 or 4 bytes).
327  * @param val is an input-only argument and should be of type uint32_t. It holds
328  * a UCS-4 encoded Unicode character that is to be converted to UTF-16. If
329  * val is given as a function it is executed only once.
330  * @param tmp is a temporary variable and should be of type uint16_t. It
331  * represents an intermediate value during conversion that is to be
332  * output by PUT_16BIT.
333  * @param PUT_16BIT writes the converted UTF-16 data to any proper destination
334  * in desired endianness. It could be a function or a statement, and uses tmp
335  * as the input byte.  For example, PUT_BYTE could be "*output++ = tmp;"
336  * PUT_BYTE will be executed 1 or 2 times depending on input character.
337  */
338 #define PUT_UTF16(val, tmp, PUT_16BIT)\
339     {\
340         uint32_t in = val;\
341         if (in < 0x10000) {\
342             tmp = in;\
343             PUT_16BIT\
344         } else {\
345             tmp = 0xD800 | ((in - 0x10000) >> 10);\
346             PUT_16BIT\
347             tmp = 0xDC00 | ((in - 0x10000) & 0x3FF);\
348             PUT_16BIT\
349         }\
350     }\
351
352
353
354 #include "mem.h"
355
356 #ifdef HAVE_AV_CONFIG_H
357 #    include "internal.h"
358 #endif /* HAVE_AV_CONFIG_H */
359
360 #endif /* AVUTIL_COMMON_H */
361
362 /*
363  * The following definitions are outside the multiple inclusion guard
364  * to ensure they are immediately available in intmath.h.
365  */
366
367 #ifndef av_ceil_log2
368 #   define av_ceil_log2     av_ceil_log2_c
369 #endif
370 #ifndef av_clip
371 #   define av_clip          av_clip_c
372 #endif
373 #ifndef av_clip_uint8
374 #   define av_clip_uint8    av_clip_uint8_c
375 #endif
376 #ifndef av_clip_int8
377 #   define av_clip_int8     av_clip_int8_c
378 #endif
379 #ifndef av_clip_uint16
380 #   define av_clip_uint16   av_clip_uint16_c
381 #endif
382 #ifndef av_clip_int16
383 #   define av_clip_int16    av_clip_int16_c
384 #endif
385 #ifndef av_clipl_int32
386 #   define av_clipl_int32   av_clipl_int32_c
387 #endif
388 #ifndef av_clip_uintp2
389 #   define av_clip_uintp2   av_clip_uintp2_c
390 #endif
391 #ifndef av_sat_add32
392 #   define av_sat_add32     av_sat_add32_c
393 #endif
394 #ifndef av_sat_dadd32
395 #   define av_sat_dadd32    av_sat_dadd32_c
396 #endif
397 #ifndef av_clipf
398 #   define av_clipf         av_clipf_c
399 #endif
400 #ifndef av_popcount
401 #   define av_popcount      av_popcount_c
402 #endif
403 #ifndef av_popcount64
404 #   define av_popcount64    av_popcount64_c
405 #endif