libcelt/_kiss_fft_guts.h

   1 /*
   2 Copyright (c) 2003-2004, Mark Borgerding
   3
   4 All rights reserved.
   5
   6 Redistribution and use in source and binary forms, with or without modification, are permitted provided that the following conditions are met:
   7
   8     * Redistributions of source code must retain the above copyright notice, this list of conditions and the following disclaimer.
   9     * Redistributions in binary form must reproduce the above copyright notice, this list of conditions and the following disclaimer in the documentation and/or other materials provided with the distribution.
  10     * Neither the author nor the names of any contributors may be used to endorse or promote products derived from this software without specific prior written permission.
  11
  12 THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS "AS IS" AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT OWNER OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  13 */
  14
  15 #ifndef KISS_FFT_GUTS_H
  16 #define KISS_FFT_GUTS_H
  17
  18 #define MIN(a,b) ((a)<(b) ? (a):(b))
  19 #define MAX(a,b) ((a)>(b) ? (a):(b))
  20
  21 /* kiss_fft.h
  22    defines kiss_fft_scalar as either short or a float type
  23    and defines
  24    typedef struct { kiss_fft_scalar r; kiss_fft_scalar i; }kiss_fft_cpx; */
  25 #include "kiss_fft.h"
  26
  27
  28 /*
  29   Explanation of macros dealing with complex math:
  30
  31    C_MUL(m,a,b)         : m = a*b
  32    C_FIXDIV( c , div )  : if a fixed point impl., c /= div. noop otherwise
  33    C_SUB( res, a,b)     : res = a - b
  34    C_SUBFROM( res , a)  : res -= a
  35    C_ADDTO( res , a)    : res += a
  36  * */
  37 #ifdef FIXED_POINT
  38 #include "arch.h"
  39
  40 #define DOUBLE_PRECISION
  41
  42 #ifdef DOUBLE_PRECISION
  43
  44 # define FRACBITS 31
  45 # define SAMPPROD long long
  46 #define SAMP_MAX 2147483647
  47 #define TWID_MAX 32767
  48 #define TRIG_UPSCALE 1
  49 #define EXT32(a) (a)
  50
  51 #else /* DOUBLE_PRECISION */
  52
  53 # define FRACBITS 15
  54 # define SAMPPROD celt_int32
  55 #define SAMP_MAX 32767
  56 #define TRIG_UPSCALE 1
  57 #define EXT32(a) EXTEND32(a)
  58
  59 #endif /* !DOUBLE_PRECISION */
  60
  61 #define SAMP_MIN -SAMP_MAX
  62
  63 #if defined(CHECK_OVERFLOW)
  64 #  define CHECK_OVERFLOW_OP(a,op,b)  \
  65         if ( (SAMPPROD)(a) op (SAMPPROD)(b) > SAMP_MAX || (SAMPPROD)(a) op (SAMPPROD)(b) < SAMP_MIN ) { \
  66                 fprintf(stderr,"WARNING:overflow @ " __FILE__ "(%d): (%d " #op" %d) = %ld\n",__LINE__,(a),(b),(SAMPPROD)(a) op (SAMPPROD)(b) );  }
  67 #endif
  68
  69 #   define smul(a,b) ( (SAMPPROD)(a)*(b) )
  70 #   define sround( x )  (kiss_fft_scalar)( ( (x) + ((SAMPPROD)1<<(FRACBITS-1)) ) >> FRACBITS )
  71
  72
  73 #   define S_MUL(a,b) MULT16_32_Q15(b, a)
  74
  75 #   define C_MUL(m,a,b) \
  76       do{ (m).r = SUB32(S_MUL((a).r,(b).r) , S_MUL((a).i,(b).i)); \
  77           (m).i = ADD32(S_MUL((a).r,(b).i) , S_MUL((a).i,(b).r)); }while(0)
  78
  79 #   define C_MULC(m,a,b) \
  80       do{ (m).r = ADD32(S_MUL((a).r,(b).r) , S_MUL((a).i,(b).i)); \
  81           (m).i = SUB32(S_MUL((a).i,(b).r) , S_MUL((a).r,(b).i)); }while(0)
  82
  83 #   define C_MUL4(m,a,b) \
  84       do{ (m).r = SHR(SUB32(S_MUL((a).r,(b).r) , S_MUL((a).i,(b).i)),2); \
  85           (m).i = SHR(ADD32(S_MUL((a).r,(b).i) , S_MUL((a).i,(b).r)),2); }while(0)
  86
  87 #   define C_MULBYSCALAR( c, s ) \
  88       do{ (c).r =  S_MUL( (c).r , s ) ;\
  89           (c).i =  S_MUL( (c).i , s ) ; }while(0)
  90
  91 #   define DIVSCALAR(x,k) \
  92         (x) = S_MUL(  x, (TWID_MAX-((k)>>1))/(k)+1 )
  93
  94 #   define C_FIXDIV(c,div) \
  95         do {    DIVSCALAR( (c).r , div);  \
  96                 DIVSCALAR( (c).i  , div); }while (0)
  97
  98 #define  C_ADD( res, a,b)\
  99     do {(res).r=ADD32((a).r,(b).r);  (res).i=ADD32((a).i,(b).i); \
 100     }while(0)
 101 #define  C_SUB( res, a,b)\
 102     do {(res).r=SUB32((a).r,(b).r);  (res).i=SUB32((a).i,(b).i); \
 103     }while(0)
 104 #define C_ADDTO( res , a)\
 105     do {(res).r = ADD32((res).r, (a).r);  (res).i = ADD32((res).i,(a).i);\
 106     }while(0)
 107
 108 #define C_SUBFROM( res , a)\
 109     do {(res).r = ADD32((res).r,(a).r);  (res).i = SUB32((res).i,(a).i); \
 110     }while(0)
 111
 112
 113
 114
 115 #else  /* not FIXED_POINT*/
 116
 117 #define EXT32(a) (a)
 118
 119 #   define S_MUL(a,b) ( (a)*(b) )
 120 #define C_MUL(m,a,b) \
 121     do{ (m).r = (a).r*(b).r - (a).i*(b).i;\
 122         (m).i = (a).r*(b).i + (a).i*(b).r; }while(0)
 123 #define C_MULC(m,a,b) \
 124     do{ (m).r = (a).r*(b).r + (a).i*(b).i;\
 125         (m).i = (a).i*(b).r - (a).r*(b).i; }while(0)
 126
 127 #define C_MUL4(m,a,b) C_MUL(m,a,b)
 128
 129 #   define C_FIXDIV(c,div) /* NOOP */
 130 #   define C_MULBYSCALAR( c, s ) \
 131     do{ (c).r *= (s);\
 132         (c).i *= (s); }while(0)
 133 #endif
 134
 135
 136
 137 #ifndef CHECK_OVERFLOW_OP
 138 #  define CHECK_OVERFLOW_OP(a,op,b) /* noop */
 139 #endif
 140
 141 #ifndef C_ADD
 142 #define  C_ADD( res, a,b)\
 143     do { \
 144             CHECK_OVERFLOW_OP((a).r,+,(b).r)\
 145             CHECK_OVERFLOW_OP((a).i,+,(b).i)\
 146             (res).r=(a).r+(b).r;  (res).i=(a).i+(b).i; \
 147     }while(0)
 148 #define  C_SUB( res, a,b)\
 149     do { \
 150             CHECK_OVERFLOW_OP((a).r,-,(b).r)\
 151             CHECK_OVERFLOW_OP((a).i,-,(b).i)\
 152             (res).r=(a).r-(b).r;  (res).i=(a).i-(b).i; \
 153     }while(0)
 154 #define C_ADDTO( res , a)\
 155     do { \
 156             CHECK_OVERFLOW_OP((res).r,+,(a).r)\
 157             CHECK_OVERFLOW_OP((res).i,+,(a).i)\
 158             (res).r += (a).r;  (res).i += (a).i;\
 159     }while(0)
 160
 161 #define C_SUBFROM( res , a)\
 162     do {\
 163             CHECK_OVERFLOW_OP((res).r,-,(a).r)\
 164             CHECK_OVERFLOW_OP((res).i,-,(a).i)\
 165             (res).r -= (a).r;  (res).i -= (a).i; \
 166     }while(0)
 167 #endif /* C_ADD defined */
 168
 169 #ifdef FIXED_POINT
 170 /*#  define KISS_FFT_COS(phase)  TRIG_UPSCALE*floor(MIN(32767,MAX(-32767,.5+32768 * cos (phase))))
 171 #  define KISS_FFT_SIN(phase)  TRIG_UPSCALE*floor(MIN(32767,MAX(-32767,.5+32768 * sin (phase))))*/
 172 #  define KISS_FFT_COS(phase)  floor(.5+TWID_MAX*cos (phase))
 173 #  define KISS_FFT_SIN(phase)  floor(.5+TWID_MAX*sin (phase))
 174 #  define HALF_OF(x) ((x)>>1)
 175 #elif defined(USE_SIMD)
 176 #  define KISS_FFT_COS(phase) _mm_set1_ps( cos(phase) )
 177 #  define KISS_FFT_SIN(phase) _mm_set1_ps( sin(phase) )
 178 #  define HALF_OF(x) ((x)*_mm_set1_ps(.5f))
 179 #else
 180 #  define KISS_FFT_COS(phase) (kiss_fft_scalar) cos(phase)
 181 #  define KISS_FFT_SIN(phase) (kiss_fft_scalar) sin(phase)
 182 #  define HALF_OF(x) ((x)*.5f)
 183 #endif
 184
 185 #define  kf_cexp(x,phase) \
 186         do{ \
 187                 (x)->r = KISS_FFT_COS(phase);\
 188                 (x)->i = KISS_FFT_SIN(phase);\
 189         }while(0)
 190
 191 #define  kf_cexp2(x,phase) \
 192    do{ \
 193       (x)->r = TRIG_UPSCALE*celt_cos_norm((phase));\
 194       (x)->i = TRIG_UPSCALE*celt_cos_norm((phase)-32768);\
 195 }while(0)
 196
 197
 198 #endif /* KISS_FFT_GUTS_H */