Fixed rsqrt testcase for float
[opus.git] / libcelt / mdct.c
index 2f8705f..da67f91 100644 (file)
    and scaling in many places. 
 */
 
+#ifdef HAVE_CONFIG_H
+#include "config.h"
+#endif
+
 #include "mdct.h"
-#include "kiss_fft.h"
+#include "kfft_double.h"
 #include <math.h>
 #include "os_support.h"
+#include "mathops.h"
+#include "stack_alloc.h"
+
+#ifndef M_PI
+#define M_PI 3.141592653
+#endif
 
 void mdct_init(mdct_lookup *l,int N)
 {
    int i;
-   int N2, N4;
+   int N2;
    l->n = N;
-   N2 = N/2;
-   N4 = N/4;
-   l->kfft = kiss_fft_alloc(N4, NULL, NULL);
-   l->trig = celt_alloc(N2*sizeof(float));
+   N2 = N>>1;
+   l->kfft = cpx32_fft_alloc(N>>2);
+   l->trig = (kiss_twiddle_scalar*)celt_alloc(N2*sizeof(kiss_twiddle_scalar));
    /* We have enough points that sine isn't necessary */
+#if defined(FIXED_POINT)
+#if defined(DOUBLE_PRECISION) & !defined(MIXED_PRECISION)
+   for (i=0;i<N2;i++)
+      l->trig[i] = SAMP_MAX*cos(2*M_PI*(i+1./8.)/N);
+#else
+   for (i=0;i<N2;i++)
+      l->trig[i] = TRIG_UPSCALE*celt_cos_norm(DIV32(ADD32(SHL32(EXTEND32(i),17),16386),N));
+#endif
+#else
    for (i=0;i<N2;i++)
       l->trig[i] = cos(2*M_PI*(i+1./8.)/N);
-   l->scale = 1./N4;
+#endif
 }
 
 void mdct_clear(mdct_lookup *l)
 {
-   kiss_fft_free(l->kfft);
+   cpx32_fft_free(l->kfft);
    celt_free(l->trig);
 }
 
-void mdct_forward(mdct_lookup *l, float *in, float *out)
+void mdct_forward(const mdct_lookup *l, kiss_fft_scalar *in, kiss_fft_scalar * restrict out)
 {
    int i;
-   int N, N2, N4, N8;
+   int N, N2, N4;
+   VARDECL(kiss_fft_scalar, f);
+   SAVE_STACK;
    N = l->n;
-   N2 = N/2;
-   N4 = N/4;
-   N8 = N/8;
-   float f[N2];
+   N2 = N>>1;
+   N4 = N>>2;
+   ALLOC(f, N2, kiss_fft_scalar);
    
    /* Consider the input to be compused of four blocks: [a, b, c, d] */
    /* Shuffle, fold, pre-rotate (part 1) */
-   for(i=0;i<N8;i++)
+   for(i=0;i<N/8;i++)
    {
-      float re, im;
+      kiss_fft_scalar re, im;
       /* Real part arranged as -d-cR, Imag part arranged as -b+aR*/
-      re = -in[N2+N4+2*i] - in[N2+N4-2*i-1];
-      im = -in[N4+2*i]    + in[N4-2*i-1];
-      out[2*i]   = re*l->trig[i]  -  im*l->trig[i+N4];
-      out[2*i+1] = im*l->trig[i]  +  re*l->trig[i+N4];
+      re = -HALF32(in[N2+N4+2*i] + in[N2+N4-2*i-1]);
+      im = -HALF32(in[N4+2*i]    - in[N4-2*i-1]);
+      /* We could remove the HALF32 above and just use MULT16_32_Q16 below
+         (MIXED_PRECISION only) */
+      out[2*i]   = S_MUL(re,l->trig[i])  -  S_MUL(im,l->trig[i+N4]);
+      out[2*i+1] = S_MUL(im,l->trig[i])  +  S_MUL(re,l->trig[i+N4]);
    }
    for(;i<N4;i++)
    {
-      float re, im;
+      kiss_fft_scalar re, im;
       /* Real part arranged as a-bR, Imag part arranged as -c-dR */
-      re =   in[2*i-N4] - in[N2+N4-2*i-1];
-      im = -(in[N4+2*i] + in[N+N4-2*i-1]);
-      out[2*i]   = re*l->trig[i]  -  im*l->trig[i+N4];
-      out[2*i+1] = im*l->trig[i]  +  re*l->trig[i+N4];
+      re =  HALF32(in[2*i-N4] - in[N2+N4-2*i-1]);
+      im = -HALF32(in[N4+2*i] + in[N+N4-2*i-1]);
+      /* We could remove the HALF32 above and just use MULT16_32_Q16 below
+         (MIXED_PRECISION only) */
+      out[2*i]   = S_MUL(re,l->trig[i])  -  S_MUL(im,l->trig[i+N4]);
+      out[2*i+1] = S_MUL(im,l->trig[i])  +  S_MUL(re,l->trig[i+N4]);
    }
 
    /* N/4 complex FFT, which should normally down-scale by 4/N (but doesn't now) */
-   kiss_fft(l->kfft, (const kiss_fft_cpx *)out, (kiss_fft_cpx *)f);
+   cpx32_fft(l->kfft, out, f, N4);
 
    /* Post-rotate and apply the scaling if the FFT doesn't to it itself */
    for(i=0;i<N4;i++)
    {
-      out[2*i]      = l->scale * (-f[2*i+1]*l->trig[i+N4] + f[2*i]  *l->trig[i]);
-      out[N2-1-2*i] = l->scale * (-f[2*i]  *l->trig[i+N4] - f[2*i+1]*l->trig[i]);
+      out[2*i]      = -S_MUL(f[2*i+1],l->trig[i+N4]) + S_MUL(f[2*i]  ,l->trig[i]);
+      out[N2-1-2*i] = -S_MUL(f[2*i]  ,l->trig[i+N4]) - S_MUL(f[2*i+1],l->trig[i]);
    }
+   RESTORE_STACK;
 }
 
 
-void mdct_backward(mdct_lookup *l, float *in, float *out)
+void mdct_backward(const mdct_lookup *l, kiss_fft_scalar *in, kiss_fft_scalar * restrict out)
 {
    int i;
-   int N, N2, N4, N8;
+   int N, N2, N4;
+   VARDECL(kiss_fft_scalar, f);
+   SAVE_STACK;
    N = l->n;
-   N2 = N/2;
-   N4 = N/4;
-   N8 = N/8;
-   float f[N2];
+   N2 = N>>1;
+   N4 = N>>2;
+   ALLOC(f, N2, kiss_fft_scalar);
    
    /* Pre-rotate */
    for(i=0;i<N4;i++) 
    {
-      out[2*i]   = -in[N2-2*i-1] * l->trig[i]    - in[2*i]*l->trig[i+N4];
-      out[2*i+1] =  in[N2-2*i-1] * l->trig[i+N4] - in[2*i]*l->trig[i];
+      out[2*i]   = -S_MUL(in[N2-2*i-1], l->trig[i])    - S_MUL(in[2*i],l->trig[i+N4]);
+      out[2*i+1] =  S_MUL(in[N2-2*i-1], l->trig[i+N4]) - S_MUL(in[2*i],l->trig[i]);
    }
 
    /* Inverse N/4 complex FFT. This one should *not* downscale even in fixed-point */
-   kiss_ifft(l->kfft, (const kiss_fft_cpx *)out, (kiss_fft_cpx *)f);
+   cpx32_ifft(l->kfft, out, f, N4);
    
    /* Post-rotate */
    for(i=0;i<N4;i++)
    {
-      float re, im;
+      kiss_fft_scalar re, im;
       re = f[2*i];
       im = f[2*i+1];
-      f[2*i]   = re*l->trig[i] + im*l->trig[i+N4];
-      f[2*i+1] = im*l->trig[i] - re*l->trig[i+N4];
+      /* We'd scale up by 2 here, but instead it's done when mixing the windows */
+      f[2*i]   = S_MUL(re,l->trig[i]) + S_MUL(im,l->trig[i+N4]);
+      f[2*i+1] = S_MUL(im,l->trig[i]) - S_MUL(re,l->trig[i+N4]);
    }
    /* De-shuffle the components for the middle of the window only */
    for(i = 0; i < N4; i++)
@@ -153,6 +179,7 @@ void mdct_backward(mdct_lookup *l, float *in, float *out)
       out[i]     =-out[N2-i-1];
       out[N-i-1] = out[N2+i];
    }
+   RESTORE_STACK;
 }