fix assertion failure for mpeg2 encoding
[ffmpeg.git] / libavcodec / integer.c
1 /*
2  * arbitrary precision integers
3  * Copyright (c) 2004 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., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
18  *
19  */
20  
21 /**
22  * @file integer.c
23  * arbitrary precision integers.
24  * @author Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
25  */
26
27 #include "common.h"
28 #include "integer.h"
29
30 AVInteger av_add_i(AVInteger a, AVInteger b){
31     int i, carry=0;
32     
33     for(i=0; i<AV_INTEGER_SIZE; i++){
34         carry= (carry>>16) + a.v[i] + b.v[i];
35         a.v[i]= carry;
36     }
37     return a;
38 }
39
40 AVInteger av_sub_i(AVInteger a, AVInteger b){
41     int i, carry=0;
42     
43     for(i=0; i<AV_INTEGER_SIZE; i++){
44         carry= (carry>>16) + a.v[i] - b.v[i];
45         a.v[i]= carry;
46     }
47     return a;
48 }
49
50 /**
51  * returns the rounded down value of the logarithm of base 2 of the given AVInteger.
52  * this is simply the index of the most significant bit which is 1. Or 0 of all bits are 0
53  */
54 int av_log2_i(AVInteger a){
55     int i;
56
57     for(i=AV_INTEGER_SIZE-1; i>=0; i--){
58         if(a.v[i])
59             return av_log2_16bit(a.v[i]) + 16*i;
60     }
61     return -1;
62 }
63
64 AVInteger av_mul_i(AVInteger a, AVInteger b){
65     AVInteger out;
66     int i, j;
67     int na= (av_log2_i(a)+16) >> 4;
68     int nb= (av_log2_i(b)+16) >> 4;
69     
70     memset(&out, 0, sizeof(out));
71     
72     for(i=0; i<na; i++){
73         unsigned int carry=0;
74         
75         if(a.v[i])
76             for(j=i; j<AV_INTEGER_SIZE && j-i<=nb; j++){
77                 carry= (carry>>16) + out.v[j] + a.v[i]*b.v[j-i];
78                 out.v[j]= carry;
79             }
80     }
81
82     return out;
83 }
84
85 /**
86  * returns 0 if a==b, 1 if a>b and -1 if a<b.
87  */
88 int av_cmp_i(AVInteger a, AVInteger b){
89     int i; 
90     int v= (int16_t)a.v[AV_INTEGER_SIZE-1] - (int16_t)b.v[AV_INTEGER_SIZE-1];
91     if(v) return (v>>16)|1;
92     
93     for(i=AV_INTEGER_SIZE-2; i>=0; i--){
94         int v= a.v[i] - b.v[i];
95         if(v) return (v>>16)|1;
96     }
97     return 0;
98 }
99
100 /**
101  * bitwise shift.
102  * @param s the number of bits by which the value should be shifted right, may be negative for shifting left
103  */
104 AVInteger av_shr_i(AVInteger a, int s){
105     AVInteger out;
106     int i;
107
108     for(i=0; i<AV_INTEGER_SIZE; i++){
109         int index= i + (s>>4);
110         unsigned int v=0;
111         if(index+1<AV_INTEGER_SIZE && index+1>=0) v = a.v[index+1]<<16;
112         if(index  <AV_INTEGER_SIZE && index  >=0) v+= a.v[index  ];
113         out.v[i]= v >> (s&15);
114     }
115     return out;
116 }
117
118 /**
119  * returns a % b.
120  * @param quot a/b will be stored here
121  */
122 AVInteger av_mod_i(AVInteger *quot, AVInteger a, AVInteger b){
123     int i= av_log2_i(a) - av_log2_i(b);
124     AVInteger quot_temp;
125     if(!quot) quot = &quot_temp;
126     
127     assert((int16_t)a[AV_INTEGER_SIZE-1] >= 0 && (int16_t)b[AV_INTEGER_SIZE-1] >= 0);
128     assert(av_log2(b)>=0);
129     
130     if(i > 0)
131         b= av_shr_i(b, -i);
132         
133     memset(quot, 0, sizeof(AVInteger));
134
135     while(i-- >= 0){
136         *quot= av_shr_i(*quot, -1);
137         if(av_cmp_i(a, b) >= 0){
138             a= av_sub_i(a, b);
139             quot->v[0] += 1;
140         }
141         b= av_shr_i(b, 1);
142     }
143     return a;
144 }
145
146 /**
147  * returns a/b.
148  */
149 AVInteger av_div_i(AVInteger a, AVInteger b){
150     AVInteger quot;
151     av_mod_i(&quot, a, b);
152     return quot;
153 }
154
155 /**
156  * converts the given int64_t to an AVInteger.
157  */
158 AVInteger av_int2i(int64_t a){
159     AVInteger out;
160     int i;
161     
162     for(i=0; i<AV_INTEGER_SIZE; i++){
163         out.v[i]= a;
164         a>>=16;
165     }
166     return out;
167 }
168
169 /**
170  * converts the given AVInteger to an int64_t.
171  * if the AVInteger is too large to fit into an int64_t, 
172  * then only the least significant 64bit will be used
173  */
174 int64_t av_i2int(AVInteger a){
175     int i;
176     int64_t out=(int8_t)a.v[AV_INTEGER_SIZE-1];
177     
178     for(i= AV_INTEGER_SIZE-2; i>=0; i--){
179         out = (out<<16) + a.v[i];
180     }
181     return out;
182 }
183
184 #if 0
185 #undef NDEBUG
186 #include <assert.h>
187
188 const uint8_t ff_log2_tab[256]={
189         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,
190         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,
191         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,
192         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,
193         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,
194         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,
195         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,
196         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
197 };
198
199 main(){
200     int64_t a,b;
201
202     for(a=7; a<256*256*256; a+=13215){
203         for(b=3; b<256*256*256; b+=27118){
204             AVInteger ai= av_int2i(a);
205             AVInteger bi= av_int2i(b);
206             
207             assert(av_i2int(ai) == a);
208             assert(av_i2int(bi) == b);
209             assert(av_i2int(av_add_i(ai,bi)) == a+b);
210             assert(av_i2int(av_sub_i(ai,bi)) == a-b);
211             assert(av_i2int(av_mul_i(ai,bi)) == a*b);
212             assert(av_i2int(av_shr_i(ai, 9)) == a>>9);
213             assert(av_i2int(av_shr_i(ai,-9)) == a<<9);
214             assert(av_i2int(av_shr_i(ai, 17)) == a>>17);
215             assert(av_i2int(av_shr_i(ai,-17)) == a<<17);
216             assert(av_log2_i(ai) == av_log2(a));
217             assert(av_i2int(av_div_i(ai,bi)) == a/b);
218         }
219     }
220 }
221 #endif