avoid AVInteger usage in av_rescale
[ffmpeg.git] / libavutil / mathematics.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2005 Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
3  *
4  * This library is free software; you can redistribute it and/or
5  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
6  * License as published by the Free Software Foundation; either
7  * version 2 of the License, or (at your option) any later version.
8  *
9  * This library is distributed in the hope that it will be useful,
10  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
12  * Lesser General Public License for more details.
13  *
14  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
15  * License along with this library; if not, write to the Free Software
16  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
17  */
18
19 /**
20  * @file mathematics.c
21  * Miscellaneous math routines and tables.
22  */
23
24 #include "common.h"
25 #include "mathematics.h"
26
27 const uint8_t ff_sqrt_tab[128]={
28         0, 1, 1, 1, 2, 2, 2, 2, 2, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5,
29         5, 5, 5, 5, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7,
30         8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9, 9,
31         9, 9, 9, 9,10,10,10,10,10,10,10,10,10,10,10,10,10,10,10,10,10,10,10,10,10,11,11,11,11,11,11,11
32 };
33
34 const uint8_t ff_log2_tab[256]={
35         0,0,1,1,2,2,2,2,3,3,3,3,3,3,3,3,4,4,4,4,4,4,4,4,4,4,4,4,4,4,4,4,
36         5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,
37         6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,
38         6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,
39         7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,
40         7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,
41         7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,
42         7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7
43 };
44
45 int64_t ff_gcd(int64_t a, int64_t b){
46     if(b) return ff_gcd(b, a%b);
47     else  return a;
48 }
49
50 int64_t av_rescale_rnd(int64_t a, int64_t b, int64_t c, enum AVRounding rnd){
51     int64_t r=0;
52     assert(c > 0);
53     assert(b >=0);
54     assert(rnd >=0 && rnd<=5 && rnd!=4);
55
56     if(a<0 && a != INT64_MIN) return -av_rescale_rnd(-a, b, c, rnd ^ ((rnd>>1)&1));
57
58     if(rnd==AV_ROUND_NEAR_INF) r= c/2;
59     else if(rnd&1)             r= c-1;
60
61     if(b<=INT_MAX && c<=INT_MAX){
62         if(a<=INT_MAX)
63             return (a * b + r)/c;
64         else
65             return a/c*b + (a%c*b + r)/c;
66     }else{
67 #if 1
68         uint64_t a0= a&0xFFFFFFFF;
69         uint64_t a1= a>>32;
70         uint64_t b0= b&0xFFFFFFFF;
71         uint64_t b1= b>>32;
72         uint64_t t1= a0*b1 + a1*b0;
73         uint64_t t1a= t1<<32;
74         int i;
75
76         a0 = a0*b0 + t1a;
77         a1 = a1*b1 + (t1>>32) + (a0<t1a);
78         a0 += r;
79         a1 += a0<r;
80
81         for(i=63; i>=0; i--){
82 //            int o= a1 & 0x8000000000000000ULL;
83             a1+= a1 + ((a0>>i)&1);
84             t1+=t1;
85             if(/*o || */c >= a1){
86                 a1 -= c;
87                 t1++;
88             }
89         }
90         return t1;
91     }
92 #else
93         AVInteger ai;
94         ai= av_mul_i(av_int2i(a), av_int2i(b));
95         ai= av_add_i(ai, av_int2i(r));
96
97         return av_i2int(av_div_i(ai, av_int2i(c)));
98     }
99 #endif
100 }
101
102 int64_t av_rescale(int64_t a, int64_t b, int64_t c){
103     return av_rescale_rnd(a, b, c, AV_ROUND_NEAR_INF);
104 }
105
106 int64_t av_rescale_q(int64_t a, AVRational bq, AVRational cq){
107     int64_t b= bq.num * (int64_t)cq.den;
108     int64_t c= cq.num * (int64_t)bq.den;
109     return av_rescale_rnd(a, b, c, AV_ROUND_NEAR_INF);
110 }
111 #if 0
112 main(){
113     int64_t a,b,c,d,e;
114
115     for(a=7; a<256*256*256*128LL; a=(a*3)+1){
116         for(b=3; b<256*256*256*128LL; b=(b*5)/4+1){
117             for(c=9; c<256*256*256*128LL; c=(c*7)/5+3 ){
118                 int64_t r= c/2;
119                 AVInteger ai;
120                 ai= av_mul_i(av_int2i(a), av_int2i(b));
121                 ai= av_add_i(ai, av_int2i(r));
122
123                 d= av_i2int(av_div_i(ai, av_int2i(c)));
124
125                 e= av_rescale(a,b,c);
126
127                 if(d!=e) printf("%Ld*%Ld/%Ld= %Ld=%Ld\n"L, a, b, c, d, e);
128             }
129         }
130     }
131 }
132 #endif