4221e6228b649047713d19aa4203b835288de787
[ffmpeg.git] / libavutil / lfg.c
1 /*
2  * Lagged Fibonacci PRNG
3  * Copyright (c) 2008 Michael Niedermayer
4  *
5  * This file is part of Libav.
6  *
7  * Libav 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  * Libav 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 Libav; if not, write to the Free Software
19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
20  */
21
22 #include <inttypes.h>
23 #include <limits.h>
24 #include <math.h>
25 #include "lfg.h"
26 #include "md5.h"
27 #include "intreadwrite.h"
28 #include "attributes.h"
29
30 av_cold void av_lfg_init(AVLFG *c, unsigned int seed)
31 {
32     uint8_t tmp[16] = { 0 };
33     int i;
34
35     for (i = 8; i < 64; i += 4) {
36         AV_WL32(tmp, seed);
37         tmp[4] = i;
38         av_md5_sum(tmp, tmp, 16);
39         c->state[i    ] = AV_RL32(tmp);
40         c->state[i + 1] = AV_RL32(tmp + 4);
41         c->state[i + 2] = AV_RL32(tmp + 8);
42         c->state[i + 3] = AV_RL32(tmp + 12);
43     }
44     c->index = 0;
45 }
46
47 void av_bmg_get(AVLFG *lfg, double out[2])
48 {
49     double x1, x2, w;
50
51     do {
52         x1 = 2.0 / UINT_MAX * av_lfg_get(lfg) - 1.0;
53         x2 = 2.0 / UINT_MAX * av_lfg_get(lfg) - 1.0;
54         w  = x1 * x1 + x2 * x2;
55     } while (w >= 1.0);
56
57     w = sqrt((-2.0 * log(w)) / w);
58     out[0] = x1 * w;
59     out[1] = x2 * w;
60 }
61
62 #ifdef TEST
63 #include "log.h"
64 #include "timer.h"
65
66 int main(void)
67 {
68     int x = 0;
69     int i, j;
70     AVLFG state;
71
72     av_lfg_init(&state, 0xdeadbeef);
73     for (j = 0; j < 10000; j++) {
74         START_TIMER
75         for (i = 0; i < 624; i++)
76             x += av_lfg_get(&state);
77         STOP_TIMER("624 calls of av_lfg_get");
78     }
79     av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "final value:%X\n", x);
80
81     /* BMG usage example */
82     {
83         double mean   = 1000;
84         double stddev = 53;
85
86         av_lfg_init(&state, 42);
87
88         for (i = 0; i < 1000; i += 2) {
89             double bmg_out[2];
90             av_bmg_get(&state, bmg_out);
91             av_log(NULL, AV_LOG_INFO,
92                    "%f\n%f\n",
93                    bmg_out[0] * stddev + mean,
94                    bmg_out[1] * stddev + mean);
95         }
96     }
97
98     return 0;
99 }
100 #endif