fixed-point: Moved sqrt and cos approximations to mathops.h
[opus.git] / libcelt / mathops.h
1 /* Copyright (C) 2002-2008 Jean-Marc Valin */
2 /**
3    @file mathops.h
4    @brief Various math functions
5 */
6 /*
7    Redistribution and use in source and binary forms, with or without
8    modification, are permitted provided that the following conditions
9    are met:
10    
11    - Redistributions of source code must retain the above copyright
12    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
13    
14    - Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
15    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
16    documentation and/or other materials provided with the distribution.
17    
18    - Neither the name of the Xiph.org Foundation nor the names of its
19    contributors may be used to endorse or promote products derived from
20    this software without specific prior written permission.
21    
22    THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
23    ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
24    LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR
25    A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE FOUNDATION OR
26    CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL,
27    EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO,
28    PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR
29    PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF
30    LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING
31    NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS
32    SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
33 */
34
35 #ifndef MATHOPS_H
36 #define MATHOPS_H
37
38 #include "arch.h"
39
40 #ifndef FIXED_POINT
41
42 #define celt_sqrt sqrt
43 #define celt_acos acos
44 #define celt_exp exp
45 #define celt_cos_norm(x) (cos((.5f*M_PI)*(x)))
46 #define celt_atan atan
47
48
49 #endif
50
51
52
53 #ifdef FIXED_POINT
54
55 #include "entcode.h"
56
57 #define C0 3634
58 #define C1 21173
59 #define C2 -12627
60 #define C3 4204
61
62 static inline celt_word32_t celt_sqrt(celt_word32_t x)
63 {
64    int k;
65    //printf ("%d ", x);
66    celt_word32_t rt;
67    /* ((EC_ILOG(x)-1)>>1) is just the int log4(x) (EC_ILOG returns log2 + 1) */
68    k = ((EC_ILOG(x)-1)>>1)-6;
69    x = VSHR32(x, (k<<1));
70    rt = ADD16(C0, MULT16_16_Q14(x, ADD16(C1, MULT16_16_Q14(x, ADD16(C2, MULT16_16_Q14(x, (C3)))))));
71    rt = VSHR32(rt,7-k);
72    //printf ("%d\n", rt);
73    return rt;
74 }
75
76
77 #define L1 32767
78 #define L2 -7651
79 #define L3 8277
80 #define L4 -626
81
82 static inline celt_word16_t _celt_cos_pi_2(celt_word16_t x)
83 {
84    celt_word16_t x2;
85    
86    x2 = MULT16_16_P15(x,x);
87    return ADD16(1,MIN16(32766,ADD32(SUB16(L1,x2), MULT16_16_P15(x2, ADD32(L2, MULT16_16_P15(x2, ADD32(L3, MULT16_16_P15(L4, x2
88                                                                                 ))))))));
89 }
90
91 #undef L1
92 #undef L2
93 #undef L3
94 #undef L4
95
96 static inline celt_word16_t celt_cos_norm(celt_word32_t x)
97 {
98    x = x&0x0001ffff;
99    if (x>SHL32(EXTEND32(1), 16))
100       x = SUB32(SHL32(EXTEND32(1), 17),x);
101    if (x&0x00007fff)
102    {
103       if (x<SHL32(EXTEND32(1), 15))
104       {
105          return _celt_cos_pi_2(EXTRACT16(x));
106       } else {
107          return NEG32(_celt_cos_pi_2(EXTRACT16(65536-x)));
108       }
109    } else {
110       if (x&0x0000ffff)
111          return 0;
112       else if (x&0x0001ffff)
113          return -32767;
114       else
115          return 32767;
116    }
117 }
118
119
120 #endif
121
122
123 #endif