for floats fabs is better & smaller then ABS
[ffmpeg.git] / libavutil / rational.c
1 /*
2  * Rational numbers
3  * Copyright (c) 2003 Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
4  *
5  * This library is free software; you can redistribute it and/or
6  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
7  * License as published by the Free Software Foundation; either
8  * version 2 of the License, or (at your option) any later version.
9  *
10  * This library is distributed in the hope that it will be useful,
11  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
12  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
13  * Lesser General Public License for more details.
14  *
15  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
16  * License along with this library; if not, write to the Free Software
17  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
18  *
19  */
20
21 /**
22  * @file rational.c
23  * Rational numbers
24  * @author Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
25  */
26
27 //#include <math.h>
28 #include <limits.h>
29
30 #include "common.h"
31 #include "mathematics.h"
32 #include "rational.h"
33
34 int av_reduce(int *dst_nom, int *dst_den, int64_t nom, int64_t den, int64_t max){
35     AVRational a0={0,1}, a1={1,0};
36     int sign= (nom<0) ^ (den<0);
37     int64_t gcd= ff_gcd(ABS(nom), ABS(den));
38
39     nom = ABS(nom)/gcd;
40     den = ABS(den)/gcd;
41     if(nom<=max && den<=max){
42         a1= (AVRational){nom, den};
43         den=0;
44     }
45
46     while(den){
47         int64_t x       = nom / den;
48         int64_t next_den= nom - den*x;
49         int64_t a2n= x*a1.num + a0.num;
50         int64_t a2d= x*a1.den + a0.den;
51
52         if(a2n > max || a2d > max) break;
53
54         a0= a1;
55         a1= (AVRational){a2n, a2d};
56         nom= den;
57         den= next_den;
58     }
59     assert(ff_gcd(a1.num, a1.den) == 1);
60
61     *dst_nom = sign ? -a1.num : a1.num;
62     *dst_den = a1.den;
63
64     return den==0;
65 }
66
67 /**
68  * returns b*c.
69  */
70 AVRational av_mul_q(AVRational b, AVRational c){
71     av_reduce(&b.num, &b.den, b.num * (int64_t)c.num, b.den * (int64_t)c.den, INT_MAX);
72     return b;
73 }
74
75 /**
76  * returns b/c.
77  */
78 AVRational av_div_q(AVRational b, AVRational c){
79     av_reduce(&b.num, &b.den, b.num * (int64_t)c.den, b.den * (int64_t)c.num, INT_MAX);
80     return b;
81 }
82
83 /**
84  * returns b+c.
85  */
86 AVRational av_add_q(AVRational b, AVRational c){
87     av_reduce(&b.num, &b.den, b.num * (int64_t)c.den + c.num * (int64_t)b.den, b.den * (int64_t)c.den, INT_MAX);
88     return b;
89 }
90
91 /**
92  * returns b-c.
93  */
94 AVRational av_sub_q(AVRational b, AVRational c){
95     av_reduce(&b.num, &b.den, b.num * (int64_t)c.den - c.num * (int64_t)b.den, b.den * (int64_t)c.den, INT_MAX);
96     return b;
97 }
98
99 /**
100  * Converts a double precission floating point number to a AVRational.
101  * @param max the maximum allowed numerator and denominator
102  */
103 AVRational av_d2q(double d, int max){
104     AVRational a;
105     int exponent= FFMAX( (int)(log(fabs(d) + 1e-20)/log(2)), 0);
106     int64_t den= 1LL << (61 - exponent);
107     av_reduce(&a.num, &a.den, (int64_t)(d * den + 0.5), den, max);
108
109     return a;
110 }