avutil/cpu: output cpu data to stdout
[ffmpeg.git] / libavutil / eval.c
index 7887cf6..99993b9 100644 (file)
@@ -2,20 +2,20 @@
  * Copyright (c) 2002-2006 Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
  * Copyright (c) 2006 Oded Shimon <ods15@ods15.dyndns.org>
  *
- * This file is part of Libav.
+ * This file is part of FFmpeg.
  *
- * Libav is free software; you can redistribute it and/or
+ * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
  * License as published by the Free Software Foundation; either
  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  *
- * Libav is distributed in the hope that it will be useful,
+ * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  * Lesser General Public License for more details.
  *
  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
- * License along with Libav; if not, write to the Free Software
+ * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  */
 
  * see http://joe.hotchkiss.com/programming/eval/eval.html
  */
 
+#include <float.h>
+#include "attributes.h"
 #include "avutil.h"
 #include "common.h"
 #include "eval.h"
 #include "log.h"
 #include "mathematics.h"
+#include "time.h"
+#include "avstring.h"
+#include "timer.h"
 
 typedef struct Parser {
     const AVClass *class;
@@ -46,10 +51,10 @@ typedef struct Parser {
     int log_offset;
     void *log_ctx;
 #define VARS 10
-    double var[VARS];
+    double *var;
 } Parser;
 
-static const AVClass class = { "Eval", av_default_item_name, NULL, LIBAVUTIL_VERSION_INT, offsetof(Parser,log_offset), offsetof(Parser,log_ctx) };
+static const AVClass eval_class = { "Eval", av_default_item_name, NULL, LIBAVUTIL_VERSION_INT, offsetof(Parser,log_offset), offsetof(Parser,log_ctx) };
 
 static const int8_t si_prefixes['z' - 'E' + 1] = {
     ['y'-'E']= -24,
@@ -74,14 +79,31 @@ static const int8_t si_prefixes['z' - 'E' + 1] = {
     ['Y'-'E']=  24,
 };
 
+static const struct {
+    const char *name;
+    double value;
+} constants[] = {
+    { "E",   M_E   },
+    { "PI",  M_PI  },
+    { "PHI", M_PHI },
+    { "QP2LAMBDA", FF_QP2LAMBDA },
+};
+
 double av_strtod(const char *numstr, char **tail)
 {
     double d;
     char *next;
-    d = strtod(numstr, &next);
+    if(numstr[0]=='0' && (numstr[1]|0x20)=='x') {
+        d = strtoul(numstr, &next, 16);
+    } else
+        d = strtod(numstr, &next);
     /* if parsing succeeded, check for and interpret postfixes */
     if (next!=numstr) {
-        if (*next >= 'E' && *next <= 'z') {
+        if (next[0] == 'd' && next[1] == 'B') {
+            /* treat dB as decibels instead of decibytes */
+            d = pow(10, d / 20);
+            next += 2;
+        } else if (*next >= 'E' && *next <= 'z') {
             int e= si_prefixes[*next - 'E'];
             if (e) {
                 if (next[1] == 'i') {
@@ -122,10 +144,11 @@ struct AVExpr {
     enum {
         e_value, e_const, e_func0, e_func1, e_func2,
         e_squish, e_gauss, e_ld, e_isnan, e_isinf,
-        e_mod, e_max, e_min, e_eq, e_gt, e_gte,
+        e_mod, e_max, e_min, e_eq, e_gt, e_gte, e_lte, e_lt,
         e_pow, e_mul, e_div, e_add,
-        e_last, e_st, e_while, e_floor, e_ceil, e_trunc,
-        e_sqrt, e_not,
+        e_last, e_st, e_while, e_taylor, e_root, e_floor, e_ceil, e_trunc,
+        e_sqrt, e_not, e_random, e_hypot, e_gcd,
+        e_if, e_ifnot, e_print, e_bitand, e_bitor, e_between, e_clip
     } type;
     double value; // is sign in other types
     union {
@@ -134,9 +157,15 @@ struct AVExpr {
         double (*func1)(void *, double);
         double (*func2)(void *, double, double);
     } a;
-    struct AVExpr *param[2];
+    struct AVExpr *param[3];
+    double *var;
 };
 
+static double etime(double v)
+{
+    return av_gettime() * 0.000001;
+}
+
 static double eval_expr(Parser *p, AVExpr *e)
 {
     switch (e->type) {
@@ -154,29 +183,124 @@ static double eval_expr(Parser *p, AVExpr *e)
         case e_ceil :  return e->value * ceil (eval_expr(p, e->param[0]));
         case e_trunc:  return e->value * trunc(eval_expr(p, e->param[0]));
         case e_sqrt:   return e->value * sqrt (eval_expr(p, e->param[0]));
-        case e_not:    return e->value * eval_expr(p, e->param[0]) == 0;
+        case e_not:    return e->value * (eval_expr(p, e->param[0]) == 0);
+        case e_if:     return e->value * (eval_expr(p, e->param[0]) ? eval_expr(p, e->param[1]) :
+                                          e->param[2] ? eval_expr(p, e->param[2]) : 0);
+        case e_ifnot:  return e->value * (!eval_expr(p, e->param[0]) ? eval_expr(p, e->param[1]) :
+                                          e->param[2] ? eval_expr(p, e->param[2]) : 0);
+        case e_clip: {
+            double x = eval_expr(p, e->param[0]);
+            double min = eval_expr(p, e->param[1]), max = eval_expr(p, e->param[2]);
+            if (isnan(min) || isnan(max) || isnan(x) || min > max)
+                return NAN;
+            return e->value * av_clipd(eval_expr(p, e->param[0]), min, max);
+        }
+        case e_between: {
+            double d = eval_expr(p, e->param[0]);
+            return e->value * (d >= eval_expr(p, e->param[1]) &&
+                               d <= eval_expr(p, e->param[2]));
+        }
+        case e_print: {
+            double x = eval_expr(p, e->param[0]);
+            int level = e->param[1] ? av_clip(eval_expr(p, e->param[1]), INT_MIN, INT_MAX) : AV_LOG_INFO;
+            av_log(p, level, "%f\n", x);
+            return x;
+        }
+        case e_random:{
+            int idx= av_clip(eval_expr(p, e->param[0]), 0, VARS-1);
+            uint64_t r= isnan(p->var[idx]) ? 0 : p->var[idx];
+            r= r*1664525+1013904223;
+            p->var[idx]= r;
+            return e->value * (r * (1.0/UINT64_MAX));
+        }
         case e_while: {
             double d = NAN;
             while (eval_expr(p, e->param[0]))
                 d=eval_expr(p, e->param[1]);
             return d;
         }
+        case e_taylor: {
+            double t = 1, d = 0, v;
+            double x = eval_expr(p, e->param[1]);
+            int id = e->param[2] ? av_clip(eval_expr(p, e->param[2]), 0, VARS-1) : 0;
+            int i;
+            double var0 = p->var[id];
+            for(i=0; i<1000; i++) {
+                double ld = d;
+                p->var[id] = i;
+                v = eval_expr(p, e->param[0]);
+                d += t*v;
+                if(ld==d && v)
+                    break;
+                t *= x / (i+1);
+            }
+            p->var[id] = var0;
+            return d;
+        }
+        case e_root: {
+            int i, j;
+            double low = -1, high = -1, v, low_v = -DBL_MAX, high_v = DBL_MAX;
+            double var0 = p->var[0];
+            double x_max = eval_expr(p, e->param[1]);
+            for(i=-1; i<1024; i++) {
+                if(i<255) {
+                    p->var[0] = av_reverse[i&255]*x_max/255;
+                } else {
+                    p->var[0] = x_max*pow(0.9, i-255);
+                    if (i&1) p->var[0] *= -1;
+                    if (i&2) p->var[0] += low;
+                    else     p->var[0] += high;
+                }
+                v = eval_expr(p, e->param[0]);
+                if (v<=0 && v>low_v) {
+                    low    = p->var[0];
+                    low_v  = v;
+                }
+                if (v>=0 && v<high_v) {
+                    high   = p->var[0];
+                    high_v = v;
+                }
+                if (low>=0 && high>=0){
+                    for (j=0; j<1000; j++) {
+                        p->var[0] = (low+high)*0.5;
+                        if (low == p->var[0] || high == p->var[0])
+                            break;
+                        v = eval_expr(p, e->param[0]);
+                        if (v<=0) low = p->var[0];
+                        if (v>=0) high= p->var[0];
+                        if (isnan(v)) {
+                            low = high = v;
+                            break;
+                        }
+                    }
+                    break;
+                }
+            }
+            p->var[0] = var0;
+            return -low_v<high_v ? low : high;
+        }
         default: {
             double d = eval_expr(p, e->param[0]);
             double d2 = eval_expr(p, e->param[1]);
             switch (e->type) {
-                case e_mod: return e->value * (d - floor(d/d2)*d2);
+                case e_mod: return e->value * (d - floor((!CONFIG_FTRAPV || d2) ? d / d2 : d * INFINITY) * d2);
+                case e_gcd: return e->value * av_gcd(d,d2);
                 case e_max: return e->value * (d >  d2 ?   d : d2);
                 case e_min: return e->value * (d <  d2 ?   d : d2);
                 case e_eq:  return e->value * (d == d2 ? 1.0 : 0.0);
                 case e_gt:  return e->value * (d >  d2 ? 1.0 : 0.0);
                 case e_gte: return e->value * (d >= d2 ? 1.0 : 0.0);
+                case e_lt:  return e->value * (d <  d2 ? 1.0 : 0.0);
+                case e_lte: return e->value * (d <= d2 ? 1.0 : 0.0);
                 case e_pow: return e->value * pow(d, d2);
                 case e_mul: return e->value * (d * d2);
-                case e_div: return e->value * (d / d2);
+                case e_div: return e->value * ((!CONFIG_FTRAPV || d2 ) ? (d / d2) : d * INFINITY);
                 case e_add: return e->value * (d + d2);
                 case e_last:return e->value * d2;
                 case e_st : return e->value * (p->var[av_clip(d, 0, VARS-1)]= d2);
+                case e_hypot:return e->value * (sqrt(d*d + d2*d2));
+                case e_bitand: return isnan(d) || isnan(d2) ? NAN : e->value * ((long int)d & (long int)d2);
+                case e_bitor:  return isnan(d) || isnan(d2) ? NAN : e->value * ((long int)d | (long int)d2);
             }
         }
     }
@@ -190,6 +314,8 @@ void av_expr_free(AVExpr *e)
     if (!e) return;
     av_expr_free(e->param[0]);
     av_expr_free(e->param[1]);
+    av_expr_free(e->param[2]);
+    av_freep(&e->var);
     av_freep(&e);
 }
 
@@ -222,6 +348,15 @@ static int parse_primary(AVExpr **e, Parser *p)
             return 0;
         }
     }
+    for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(constants); i++) {
+        if (strmatch(p->s, constants[i].name)) {
+            p->s += strlen(constants[i].name);
+            d->type = e_value;
+            d->value = constants[i].value;
+            *e = d;
+            return 0;
+        }
+    }
 
     p->s= strchr(p->s, '(');
     if (p->s==NULL) {
@@ -252,6 +387,10 @@ static int parse_primary(AVExpr **e, Parser *p)
         p->s++; // ","
         parse_expr(&d->param[1], p);
     }
+    if (p->s[0]== ',') {
+        p->s++; // ","
+        parse_expr(&d->param[2], p);
+    }
     if (p->s[0] != ')') {
         av_log(p, AV_LOG_ERROR, "Missing ')' or too many args in '%s'\n", s0);
         av_expr_free(d);
@@ -272,6 +411,7 @@ static int parse_primary(AVExpr **e, Parser *p)
     else if (strmatch(next, "exp"   )) d->a.func0 = exp;
     else if (strmatch(next, "log"   )) d->a.func0 = log;
     else if (strmatch(next, "abs"   )) d->a.func0 = fabs;
+    else if (strmatch(next, "time"  )) d->a.func0 = etime;
     else if (strmatch(next, "squish")) d->type = e_squish;
     else if (strmatch(next, "gauss" )) d->type = e_gauss;
     else if (strmatch(next, "mod"   )) d->type = e_mod;
@@ -280,18 +420,31 @@ static int parse_primary(AVExpr **e, Parser *p)
     else if (strmatch(next, "eq"    )) d->type = e_eq;
     else if (strmatch(next, "gte"   )) d->type = e_gte;
     else if (strmatch(next, "gt"    )) d->type = e_gt;
-    else if (strmatch(next, "lte"   )) { AVExpr *tmp = d->param[1]; d->param[1] = d->param[0]; d->param[0] = tmp; d->type = e_gte; }
-    else if (strmatch(next, "lt"    )) { AVExpr *tmp = d->param[1]; d->param[1] = d->param[0]; d->param[0] = tmp; d->type = e_gt; }
+    else if (strmatch(next, "lte"   )) d->type = e_lte;
+    else if (strmatch(next, "lt"    )) d->type = e_lt;
     else if (strmatch(next, "ld"    )) d->type = e_ld;
     else if (strmatch(next, "isnan" )) d->type = e_isnan;
     else if (strmatch(next, "isinf" )) d->type = e_isinf;
     else if (strmatch(next, "st"    )) d->type = e_st;
     else if (strmatch(next, "while" )) d->type = e_while;
+    else if (strmatch(next, "taylor")) d->type = e_taylor;
+    else if (strmatch(next, "root"  )) d->type = e_root;
     else if (strmatch(next, "floor" )) d->type = e_floor;
     else if (strmatch(next, "ceil"  )) d->type = e_ceil;
     else if (strmatch(next, "trunc" )) d->type = e_trunc;
     else if (strmatch(next, "sqrt"  )) d->type = e_sqrt;
     else if (strmatch(next, "not"   )) d->type = e_not;
+    else if (strmatch(next, "pow"   )) d->type = e_pow;
+    else if (strmatch(next, "print" )) d->type = e_print;
+    else if (strmatch(next, "random")) d->type = e_random;
+    else if (strmatch(next, "hypot" )) d->type = e_hypot;
+    else if (strmatch(next, "gcd"   )) d->type = e_gcd;
+    else if (strmatch(next, "if"    )) d->type = e_if;
+    else if (strmatch(next, "ifnot" )) d->type = e_ifnot;
+    else if (strmatch(next, "bitand")) d->type = e_bitand;
+    else if (strmatch(next, "bitor" )) d->type = e_bitor;
+    else if (strmatch(next, "between"))d->type = e_between;
+    else if (strmatch(next, "clip"  )) d->type = e_clip;
     else {
         for (i=0; p->func1_names && p->func1_names[i]; i++) {
             if (strmatch(next, p->func1_names[i])) {
@@ -320,7 +473,7 @@ static int parse_primary(AVExpr **e, Parser *p)
     return 0;
 }
 
-static AVExpr *new_eval_expr(int type, int value, AVExpr *p0, AVExpr *p1)
+static AVExpr *make_eval_expr(int type, int value, AVExpr *p0, AVExpr *p1)
 {
     AVExpr *e = av_mallocz(sizeof(AVExpr));
     if (!e)
@@ -339,20 +492,35 @@ static int parse_pow(AVExpr **e, Parser *p, int *sign)
     return parse_primary(e, p);
 }
 
+static int parse_dB(AVExpr **e, Parser *p, int *sign)
+{
+    /* do not filter out the negative sign when parsing a dB value.
+       for example, -3dB is not the same as -(3dB) */
+    if (*p->s == '-') {
+        char *next;
+        double av_unused ignored = strtod(p->s, &next);
+        if (next != p->s && next[0] == 'd' && next[1] == 'B') {
+            *sign = 0;
+            return parse_primary(e, p);
+        }
+    }
+    return parse_pow(e, p, sign);
+}
+
 static int parse_factor(AVExpr **e, Parser *p)
 {
     int sign, sign2, ret;
     AVExpr *e0, *e1, *e2;
-    if ((ret = parse_pow(&e0, p, &sign)) < 0)
+    if ((ret = parse_dB(&e0, p, &sign)) < 0)
         return ret;
     while(p->s[0]=='^'){
         e1 = e0;
         p->s++;
-        if ((ret = parse_pow(&e2, p, &sign2)) < 0) {
+        if ((ret = parse_dB(&e2, p, &sign2)) < 0) {
             av_expr_free(e1);
             return ret;
         }
-        e0 = new_eval_expr(e_pow, 1, e1, e2);
+        e0 = make_eval_expr(e_pow, 1, e1, e2);
         if (!e0) {
             av_expr_free(e1);
             av_expr_free(e2);
@@ -379,7 +547,7 @@ static int parse_term(AVExpr **e, Parser *p)
             av_expr_free(e1);
             return ret;
         }
-        e0 = new_eval_expr(c == '*' ? e_mul : e_div, 1, e1, e2);
+        e0 = make_eval_expr(c == '*' ? e_mul : e_div, 1, e1, e2);
         if (!e0) {
             av_expr_free(e1);
             av_expr_free(e2);
@@ -402,7 +570,7 @@ static int parse_subexpr(AVExpr **e, Parser *p)
             av_expr_free(e1);
             return ret;
         }
-        e0 = new_eval_expr(e_add, 1, e1, e2);
+        e0 = make_eval_expr(e_add, 1, e1, e2);
         if (!e0) {
             av_expr_free(e1);
             av_expr_free(e2);
@@ -431,7 +599,7 @@ static int parse_expr(AVExpr **e, Parser *p)
             av_expr_free(e1);
             return ret;
         }
-        e0 = new_eval_expr(e_last, 1, e1, e2);
+        e0 = make_eval_expr(e_last, 1, e1, e2);
         if (!e0) {
             av_expr_free(e1);
             av_expr_free(e2);
@@ -462,8 +630,22 @@ static int verify_expr(AVExpr *e)
         case e_trunc:
         case e_sqrt:
         case e_not:
-            return verify_expr(e->param[0]);
-        default: return verify_expr(e->param[0]) && verify_expr(e->param[1]);
+        case e_random:
+            return verify_expr(e->param[0]) && !e->param[1];
+        case e_print:
+            return verify_expr(e->param[0])
+                   && (!e->param[1] || verify_expr(e->param[1]));
+        case e_if:
+        case e_ifnot:
+        case e_taylor:
+            return verify_expr(e->param[0]) && verify_expr(e->param[1])
+                   && (!e->param[2] || verify_expr(e->param[2]));
+        case e_between:
+        case e_clip:
+            return verify_expr(e->param[0]) &&
+                   verify_expr(e->param[1]) &&
+                   verify_expr(e->param[2]);
+        default: return verify_expr(e->param[0]) && verify_expr(e->param[1]) && !e->param[2];
     }
 }
 
@@ -484,10 +666,10 @@ int av_expr_parse(AVExpr **expr, const char *s,
         return AVERROR(ENOMEM);
 
     while (*s)
-        if (!isspace(*s++)) *wp++ = s[-1];
+        if (!av_isspace(*s++)) *wp++ = s[-1];
     *wp++ = 0;
 
-    p.class      = &class;
+    p.class      = &eval_class;
     p.stack_index=100;
     p.s= w;
     p.const_names = const_names;
@@ -511,6 +693,7 @@ int av_expr_parse(AVExpr **expr, const char *s,
         ret = AVERROR(EINVAL);
         goto end;
     }
+    e->var= av_mallocz(sizeof(double) *VARS);
     *expr = e;
 end:
     av_free(w);
@@ -520,6 +703,7 @@ end:
 double av_expr_eval(AVExpr *e, const double *const_values, void *opaque)
 {
     Parser p = { 0 };
+    p.var= e->var;
 
     p.const_values = const_values;
     p.opaque     = opaque;
@@ -629,6 +813,37 @@ int main(int argc, char **argv)
         "not(1)",
         "not(NAN)",
         "not(0)",
+        "6.0206dB",
+        "-3.0103dB",
+        "pow(0,1.23)",
+        "pow(PI,1.23)",
+        "PI^1.23",
+        "pow(-1,1.23)",
+        "if(1, 2)",
+        "if(1, 1, 2)",
+        "if(0, 1, 2)",
+        "ifnot(0, 23)",
+        "ifnot(1, NaN) + if(0, 1)",
+        "ifnot(1, 1, 2)",
+        "ifnot(0, 1, 2)",
+        "taylor(1, 1)",
+        "taylor(eq(mod(ld(1),4),1)-eq(mod(ld(1),4),3), PI/2, 1)",
+        "root(sin(ld(0))-1, 2)",
+        "root(sin(ld(0))+6+sin(ld(0)/12)-log(ld(0)), 100)",
+        "7000000B*random(0)",
+        "squish(2)",
+        "gauss(0.1)",
+        "hypot(4,3)",
+        "gcd(30,55)*print(min(9,1))",
+        "bitor(42, 12)",
+        "bitand(42, 12)",
+        "bitand(NAN, 1)",
+        "between(10, -3, 10)",
+        "between(-4, -2, -1)",
+        "between(1,2)",
+        "clip(0, 2, 1)",
+        "clip(0/0, 1, 2)",
+        "clip(0, 0/0, 1)",
         NULL
     };