Re-enables test cases, including the rotation test
[opus.git] / libcelt / kiss_fft.c
index eb864e6..98b3eff 100644 (file)
@@ -1,8 +1,8 @@
 /*
 Copyright (c) 2003-2004, Mark Borgerding
-Lots of modifications by JMV
-Copyright (c) 2005-2007, Jean-Marc Valin
-Copyright (c) 2008,      Jean-Marc Valin, CSIRO
+Lots of modifications by Jean-Marc Valin
+Copyright (c) 2005-2007, Xiph.Org Foundation
+Copyright (c) 2008,      Xiph.Org Foundation, CSIRO
 
 All rights reserved.
 
@@ -10,36 +10,37 @@ Redistribution and use in source and binary forms, with or without modification,
 
     * Redistributions of source code must retain the above copyright notice, this list of conditions and the following disclaimer.
     * 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.
-    * 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.
 
 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.
 */
 
-
-#ifdef HAVE_CONFIG_H
-#include "config.h"
+#ifndef SKIP_CONFIG_H
+#  ifdef HAVE_CONFIG_H
+#    include "config.h"
+#  endif
 #endif
 
 #include "_kiss_fft_guts.h"
 #include "arch.h"
 #include "os_support.h"
+#include "mathops.h"
+#include "stack_alloc.h"
 
 /* The guts header contains all the multiplication and addition macros that are defined for
fixed or floating point complex numbers.  It also delares the kf_ internal functions.
- */
  complex numbers.  It also delares the kf_ internal functions.
+*/
 
 static void kf_bfly2(
                      kiss_fft_cpx * Fout,
                      const size_t fstride,
-                     const kiss_fft_cfg st,
+                     const kiss_fft_state *st,
                      int m,
                      int N,
                      int mm
                     )
 {
    kiss_fft_cpx * Fout2;
-   kiss_fft_cpx * tw1;
-   kiss_fft_cpx t;
+   const kiss_twiddle_cpx * tw1;
    int i,j;
    kiss_fft_cpx * Fout_beg = Fout;
    for (i=0;i<N;i++)
@@ -49,16 +50,13 @@ static void kf_bfly2(
       tw1 = st->twiddles;
       for(j=0;j<m;j++)
       {
-             /* Almost the same as the code path below, except that we divide the input by two
-         (while keeping the best accuracy possible) */
-         celt_word32_t tr, ti;
-         tr = SHR32(SUB32(MULT16_16(Fout2->r , tw1->r),MULT16_16(Fout2->i , tw1->i)), 1);
-         ti = SHR32(ADD32(MULT16_16(Fout2->i , tw1->r),MULT16_16(Fout2->r , tw1->i)), 1);
+         kiss_fft_cpx t;
+         Fout->r = SHR(Fout->r, 1);Fout->i = SHR(Fout->i, 1);
+         Fout2->r = SHR(Fout2->r, 1);Fout2->i = SHR(Fout2->i, 1);
+         C_MUL (t,  *Fout2 , *tw1);
          tw1 += fstride;
-         Fout2->r = PSHR32(SUB32(SHL32(EXTEND32(Fout->r), 14), tr), 15);
-         Fout2->i = PSHR32(SUB32(SHL32(EXTEND32(Fout->i), 14), ti), 15);
-         Fout->r = PSHR32(ADD32(SHL32(EXTEND32(Fout->r), 14), tr), 15);
-         Fout->i = PSHR32(ADD32(SHL32(EXTEND32(Fout->i), 14), ti), 15);
+         C_SUB( *Fout2 ,  *Fout , t );
+         C_ADDTO( *Fout ,  t );
          ++Fout2;
          ++Fout;
       }
@@ -68,14 +66,14 @@ static void kf_bfly2(
 static void ki_bfly2(
                      kiss_fft_cpx * Fout,
                      const size_t fstride,
-                     const kiss_fft_cfg st,
+                     const kiss_fft_state *st,
                      int m,
                      int N,
                      int mm
                     )
 {
    kiss_fft_cpx * Fout2;
-   kiss_fft_cpx * tw1;
+   const kiss_twiddle_cpx * tw1;
    kiss_fft_cpx t;
    int i,j;
    kiss_fft_cpx * Fout_beg = Fout;
@@ -99,13 +97,13 @@ static void ki_bfly2(
 static void kf_bfly4(
                      kiss_fft_cpx * Fout,
                      const size_t fstride,
-                     const kiss_fft_cfg st,
+                     const kiss_fft_state *st,
                      int m,
                      int N,
                      int mm
                     )
 {
-   kiss_fft_cpx *tw1,*tw2,*tw3;
+   const kiss_twiddle_cpx *tw1,*tw2,*tw3;
    kiss_fft_cpx scratch[6];
    const size_t m2=2*m;
    const size_t m3=3*m;
@@ -121,21 +119,21 @@ static void kf_bfly4(
          C_MUL4(scratch[0],Fout[m] , *tw1 );
          C_MUL4(scratch[1],Fout[m2] , *tw2 );
          C_MUL4(scratch[2],Fout[m3] , *tw3 );
-             
-         Fout->r = PSHR16(Fout->r, 2);
-         Fout->i = PSHR16(Fout->i, 2);
+
+         Fout->r = PSHR(Fout->r, 2);
+         Fout->i = PSHR(Fout->i, 2);
          C_SUB( scratch[5] , *Fout, scratch[1] );
          C_ADDTO(*Fout, scratch[1]);
          C_ADD( scratch[3] , scratch[0] , scratch[2] );
          C_SUB( scratch[4] , scratch[0] , scratch[2] );
-         Fout[m2].r = PSHR16(Fout[m2].r, 2);
-         Fout[m2].i = PSHR16(Fout[m2].i, 2);
+         Fout[m2].r = PSHR(Fout[m2].r, 2);
+         Fout[m2].i = PSHR(Fout[m2].i, 2);
          C_SUB( Fout[m2], *Fout, scratch[3] );
          tw1 += fstride;
          tw2 += fstride*2;
          tw3 += fstride*3;
          C_ADDTO( *Fout , scratch[3] );
-             
+
          Fout[m].r = scratch[5].r + scratch[4].i;
          Fout[m].i = scratch[5].i - scratch[4].r;
          Fout[m3].r = scratch[5].r - scratch[4].i;
@@ -148,13 +146,13 @@ static void kf_bfly4(
 static void ki_bfly4(
                      kiss_fft_cpx * Fout,
                      const size_t fstride,
-                     const kiss_fft_cfg st,
+                     const kiss_fft_state *st,
                      int m,
                      int N,
                      int mm
                     )
 {
-   kiss_fft_cpx *tw1,*tw2,*tw3;
+   const kiss_twiddle_cpx *tw1,*tw2,*tw3;
    kiss_fft_cpx scratch[6];
    const size_t m2=2*m;
    const size_t m3=3*m;
@@ -170,7 +168,7 @@ static void ki_bfly4(
          C_MULC(scratch[0],Fout[m] , *tw1 );
          C_MULC(scratch[1],Fout[m2] , *tw2 );
          C_MULC(scratch[2],Fout[m3] , *tw3 );
-             
+
          C_SUB( scratch[5] , *Fout, scratch[1] );
          C_ADDTO(*Fout, scratch[1]);
          C_ADD( scratch[3] , scratch[0] , scratch[2] );
@@ -180,7 +178,7 @@ static void ki_bfly4(
          tw2 += fstride*2;
          tw3 += fstride*3;
          C_ADDTO( *Fout , scratch[3] );
-             
+
          Fout[m].r = scratch[5].r - scratch[4].i;
          Fout[m].i = scratch[5].i + scratch[4].r;
          Fout[m3].r = scratch[5].r + scratch[4].i;
@@ -190,316 +188,331 @@ static void ki_bfly4(
    }
 }
 
+#ifndef RADIX_TWO_ONLY
 
 static void kf_bfly3(
                      kiss_fft_cpx * Fout,
                      const size_t fstride,
-                     const kiss_fft_cfg st,
-                     size_t m
+                     const kiss_fft_state *st,
+                     int m,
+                     int N,
+                     int mm
                     )
 {
-   size_t k=m;
+   int i;
+   size_t k;
    const size_t m2 = 2*m;
-   kiss_fft_cpx *tw1,*tw2;
+   const kiss_twiddle_cpx *tw1,*tw2;
    kiss_fft_cpx scratch[5];
-   kiss_fft_cpx epi3;
-   epi3 = st->twiddles[fstride*m];
+   kiss_twiddle_cpx epi3;
 
-   tw1=tw2=st->twiddles;
-   do{
-      C_FIXDIV(*Fout,3); C_FIXDIV(Fout[m],3); C_FIXDIV(Fout[m2],3);
+   kiss_fft_cpx * Fout_beg = Fout;
+   epi3 = st->twiddles[fstride*m];
+   for (i=0;i<N;i++)
+   {
+      Fout = Fout_beg + i*mm;
+      tw1=tw2=st->twiddles;
+      k=m;
+      do {
+         C_FIXDIV(*Fout,3); C_FIXDIV(Fout[m],3); C_FIXDIV(Fout[m2],3);
 
-      C_MUL(scratch[1],Fout[m] , *tw1);
-      C_MUL(scratch[2],Fout[m2] , *tw2);
+         C_MUL(scratch[1],Fout[m] , *tw1);
+         C_MUL(scratch[2],Fout[m2] , *tw2);
 
-      C_ADD(scratch[3],scratch[1],scratch[2]);
-      C_SUB(scratch[0],scratch[1],scratch[2]);
-      tw1 += fstride;
-      tw2 += fstride*2;
+         C_ADD(scratch[3],scratch[1],scratch[2]);
+         C_SUB(scratch[0],scratch[1],scratch[2]);
+         tw1 += fstride;
+         tw2 += fstride*2;
 
-      Fout[m].r = Fout->r - HALF_OF(scratch[3].r);
-      Fout[m].i = Fout->i - HALF_OF(scratch[3].i);
+         Fout[m].r = Fout->r - HALF_OF(scratch[3].r);
+         Fout[m].i = Fout->i - HALF_OF(scratch[3].i);
 
-      C_MULBYSCALAR( scratch[0] , epi3.i );
+         C_MULBYSCALAR( scratch[0] , epi3.i );
 
-      C_ADDTO(*Fout,scratch[3]);
+         C_ADDTO(*Fout,scratch[3]);
 
-      Fout[m2].r = Fout[m].r + scratch[0].i;
-      Fout[m2].i = Fout[m].i - scratch[0].r;
+         Fout[m2].r = Fout[m].r + scratch[0].i;
+         Fout[m2].i = Fout[m].i - scratch[0].r;
 
-      Fout[m].r -= scratch[0].i;
-      Fout[m].i += scratch[0].r;
+         Fout[m].r -= scratch[0].i;
+         Fout[m].i += scratch[0].r;
 
-      ++Fout;
-   }while(--k);
+         ++Fout;
+      } while(--k);
+   }
 }
 
 static void ki_bfly3(
                      kiss_fft_cpx * Fout,
                      const size_t fstride,
-                     const kiss_fft_cfg st,
-                     size_t m
+                     const kiss_fft_state *st,
+                     size_t m,
+                     int N,
+                     int mm
                     )
 {
-   size_t k=m;
+   size_t i, k;
    const size_t m2 = 2*m;
-   kiss_fft_cpx *tw1,*tw2;
+   const kiss_twiddle_cpx *tw1,*tw2;
    kiss_fft_cpx scratch[5];
-   kiss_fft_cpx epi3;
-   epi3 = st->twiddles[fstride*m];
+   kiss_twiddle_cpx epi3;
 
-   tw1=tw2=st->twiddles;
-   do{
+   kiss_fft_cpx * Fout_beg = Fout;
+   epi3 = st->twiddles[fstride*m];
+   for (i=0;i<N;i++)
+   {
+      Fout = Fout_beg + i*mm;
+      tw1=tw2=st->twiddles;
+      k=m;
+      do{
 
-      C_MULC(scratch[1],Fout[m] , *tw1);
-      C_MULC(scratch[2],Fout[m2] , *tw2);
+         C_MULC(scratch[1],Fout[m] , *tw1);
+         C_MULC(scratch[2],Fout[m2] , *tw2);
 
-      C_ADD(scratch[3],scratch[1],scratch[2]);
-      C_SUB(scratch[0],scratch[1],scratch[2]);
-      tw1 += fstride;
-      tw2 += fstride*2;
+         C_ADD(scratch[3],scratch[1],scratch[2]);
+         C_SUB(scratch[0],scratch[1],scratch[2]);
+         tw1 += fstride;
+         tw2 += fstride*2;
 
-      Fout[m].r = Fout->r - HALF_OF(scratch[3].r);
-      Fout[m].i = Fout->i - HALF_OF(scratch[3].i);
+         Fout[m].r = Fout->r - HALF_OF(scratch[3].r);
+         Fout[m].i = Fout->i - HALF_OF(scratch[3].i);
 
-      C_MULBYSCALAR( scratch[0] , -epi3.i );
+         C_MULBYSCALAR( scratch[0] , -epi3.i );
 
-      C_ADDTO(*Fout,scratch[3]);
+         C_ADDTO(*Fout,scratch[3]);
 
-      Fout[m2].r = Fout[m].r + scratch[0].i;
-      Fout[m2].i = Fout[m].i - scratch[0].r;
+         Fout[m2].r = Fout[m].r + scratch[0].i;
+         Fout[m2].i = Fout[m].i - scratch[0].r;
 
-      Fout[m].r -= scratch[0].i;
-      Fout[m].i += scratch[0].r;
+         Fout[m].r -= scratch[0].i;
+         Fout[m].i += scratch[0].r;
 
-      ++Fout;
-   }while(--k);
+         ++Fout;
+      }while(--k);
+   }
 }
 
-
 static void kf_bfly5(
                      kiss_fft_cpx * Fout,
                      const size_t fstride,
-                     const kiss_fft_cfg st,
-                     int m
+                     const kiss_fft_state *st,
+                     int m,
+                     int N,
+                     int mm
                     )
 {
    kiss_fft_cpx *Fout0,*Fout1,*Fout2,*Fout3,*Fout4;
-   int u;
+   int i, u;
    kiss_fft_cpx scratch[13];
-   kiss_fft_cpx * twiddles = st->twiddles;
-   kiss_fft_cpx *tw;
-   kiss_fft_cpx ya,yb;
+   const kiss_twiddle_cpx * twiddles = st->twiddles;
+   const kiss_twiddle_cpx *tw;
+   kiss_twiddle_cpx ya,yb;
+   kiss_fft_cpx * Fout_beg = Fout;
+
    ya = twiddles[fstride*m];
    yb = twiddles[fstride*2*m];
+   tw=st->twiddles;
 
-   Fout0=Fout;
-   Fout1=Fout0+m;
-   Fout2=Fout0+2*m;
-   Fout3=Fout0+3*m;
-   Fout4=Fout0+4*m;
+   for (i=0;i<N;i++)
+   {
+      Fout = Fout_beg + i*mm;
+      Fout0=Fout;
+      Fout1=Fout0+m;
+      Fout2=Fout0+2*m;
+      Fout3=Fout0+3*m;
+      Fout4=Fout0+4*m;
 
-   tw=st->twiddles;
-   for ( u=0; u<m; ++u ) {
-      C_FIXDIV( *Fout0,5); C_FIXDIV( *Fout1,5); C_FIXDIV( *Fout2,5); C_FIXDIV( *Fout3,5); C_FIXDIV( *Fout4,5);
-      scratch[0] = *Fout0;
+      for ( u=0; u<m; ++u ) {
+         C_FIXDIV( *Fout0,5); C_FIXDIV( *Fout1,5); C_FIXDIV( *Fout2,5); C_FIXDIV( *Fout3,5); C_FIXDIV( *Fout4,5);
+         scratch[0] = *Fout0;
 
-      C_MUL(scratch[1] ,*Fout1, tw[u*fstride]);
-      C_MUL(scratch[2] ,*Fout2, tw[2*u*fstride]);
-      C_MUL(scratch[3] ,*Fout3, tw[3*u*fstride]);
-      C_MUL(scratch[4] ,*Fout4, tw[4*u*fstride]);
+         C_MUL(scratch[1] ,*Fout1, tw[u*fstride]);
+         C_MUL(scratch[2] ,*Fout2, tw[2*u*fstride]);
+         C_MUL(scratch[3] ,*Fout3, tw[3*u*fstride]);
+         C_MUL(scratch[4] ,*Fout4, tw[4*u*fstride]);
 
-      C_ADD( scratch[7],scratch[1],scratch[4]);
-      C_SUB( scratch[10],scratch[1],scratch[4]);
-      C_ADD( scratch[8],scratch[2],scratch[3]);
-      C_SUB( scratch[9],scratch[2],scratch[3]);
+         C_ADD( scratch[7],scratch[1],scratch[4]);
+         C_SUB( scratch[10],scratch[1],scratch[4]);
+         C_ADD( scratch[8],scratch[2],scratch[3]);
+         C_SUB( scratch[9],scratch[2],scratch[3]);
 
-      Fout0->r += scratch[7].r + scratch[8].r;
-      Fout0->i += scratch[7].i + scratch[8].i;
+         Fout0->r += scratch[7].r + scratch[8].r;
+         Fout0->i += scratch[7].i + scratch[8].i;
 
-      scratch[5].r = scratch[0].r + S_MUL(scratch[7].r,ya.r) + S_MUL(scratch[8].r,yb.r);
-      scratch[5].i = scratch[0].i + S_MUL(scratch[7].i,ya.r) + S_MUL(scratch[8].i,yb.r);
+         scratch[5].r = scratch[0].r + S_MUL(scratch[7].r,ya.r) + S_MUL(scratch[8].r,yb.r);
+         scratch[5].i = scratch[0].i + S_MUL(scratch[7].i,ya.r) + S_MUL(scratch[8].i,yb.r);
 
-      scratch[6].r =  S_MUL(scratch[10].i,ya.i) + S_MUL(scratch[9].i,yb.i);
-      scratch[6].i = -S_MUL(scratch[10].r,ya.i) - S_MUL(scratch[9].r,yb.i);
+         scratch[6].r =  S_MUL(scratch[10].i,ya.i) + S_MUL(scratch[9].i,yb.i);
+         scratch[6].i = -S_MUL(scratch[10].r,ya.i) - S_MUL(scratch[9].r,yb.i);
 
-      C_SUB(*Fout1,scratch[5],scratch[6]);
-      C_ADD(*Fout4,scratch[5],scratch[6]);
+         C_SUB(*Fout1,scratch[5],scratch[6]);
+         C_ADD(*Fout4,scratch[5],scratch[6]);
 
-      scratch[11].r = scratch[0].r + S_MUL(scratch[7].r,yb.r) + S_MUL(scratch[8].r,ya.r);
-      scratch[11].i = scratch[0].i + S_MUL(scratch[7].i,yb.r) + S_MUL(scratch[8].i,ya.r);
-      scratch[12].r = - S_MUL(scratch[10].i,yb.i) + S_MUL(scratch[9].i,ya.i);
-      scratch[12].i = S_MUL(scratch[10].r,yb.i) - S_MUL(scratch[9].r,ya.i);
+         scratch[11].r = scratch[0].r + S_MUL(scratch[7].r,yb.r) + S_MUL(scratch[8].r,ya.r);
+         scratch[11].i = scratch[0].i + S_MUL(scratch[7].i,yb.r) + S_MUL(scratch[8].i,ya.r);
+         scratch[12].r = - S_MUL(scratch[10].i,yb.i) + S_MUL(scratch[9].i,ya.i);
+         scratch[12].i = S_MUL(scratch[10].r,yb.i) - S_MUL(scratch[9].r,ya.i);
 
-      C_ADD(*Fout2,scratch[11],scratch[12]);
-      C_SUB(*Fout3,scratch[11],scratch[12]);
+         C_ADD(*Fout2,scratch[11],scratch[12]);
+         C_SUB(*Fout3,scratch[11],scratch[12]);
 
-      ++Fout0;++Fout1;++Fout2;++Fout3;++Fout4;
+         ++Fout0;++Fout1;++Fout2;++Fout3;++Fout4;
+      }
    }
 }
 
 static void ki_bfly5(
                      kiss_fft_cpx * Fout,
                      const size_t fstride,
-                     const kiss_fft_cfg st,
-                     int m
+                     const kiss_fft_state *st,
+                     int m,
+                     int N,
+                     int mm
                     )
 {
    kiss_fft_cpx *Fout0,*Fout1,*Fout2,*Fout3,*Fout4;
-   int u;
+   int i, u;
    kiss_fft_cpx scratch[13];
-   kiss_fft_cpx * twiddles = st->twiddles;
-   kiss_fft_cpx *tw;
-   kiss_fft_cpx ya,yb;
+   const kiss_twiddle_cpx * twiddles = st->twiddles;
+   const kiss_twiddle_cpx *tw;
+   kiss_twiddle_cpx ya,yb;
+   kiss_fft_cpx * Fout_beg = Fout;
+
    ya = twiddles[fstride*m];
    yb = twiddles[fstride*2*m];
+   tw=st->twiddles;
 
-   Fout0=Fout;
-   Fout1=Fout0+m;
-   Fout2=Fout0+2*m;
-   Fout3=Fout0+3*m;
-   Fout4=Fout0+4*m;
+   for (i=0;i<N;i++)
+   {
+      Fout = Fout_beg + i*mm;
+      Fout0=Fout;
+      Fout1=Fout0+m;
+      Fout2=Fout0+2*m;
+      Fout3=Fout0+3*m;
+      Fout4=Fout0+4*m;
 
-   tw=st->twiddles;
-   for ( u=0; u<m; ++u ) {
-      scratch[0] = *Fout0;
+      for ( u=0; u<m; ++u ) {
+         scratch[0] = *Fout0;
 
-      C_MULC(scratch[1] ,*Fout1, tw[u*fstride]);
-      C_MULC(scratch[2] ,*Fout2, tw[2*u*fstride]);
-      C_MULC(scratch[3] ,*Fout3, tw[3*u*fstride]);
-      C_MULC(scratch[4] ,*Fout4, tw[4*u*fstride]);
+         C_MULC(scratch[1] ,*Fout1, tw[u*fstride]);
+         C_MULC(scratch[2] ,*Fout2, tw[2*u*fstride]);
+         C_MULC(scratch[3] ,*Fout3, tw[3*u*fstride]);
+         C_MULC(scratch[4] ,*Fout4, tw[4*u*fstride]);
 
-      C_ADD( scratch[7],scratch[1],scratch[4]);
-      C_SUB( scratch[10],scratch[1],scratch[4]);
-      C_ADD( scratch[8],scratch[2],scratch[3]);
-      C_SUB( scratch[9],scratch[2],scratch[3]);
+         C_ADD( scratch[7],scratch[1],scratch[4]);
+         C_SUB( scratch[10],scratch[1],scratch[4]);
+         C_ADD( scratch[8],scratch[2],scratch[3]);
+         C_SUB( scratch[9],scratch[2],scratch[3]);
 
-      Fout0->r += scratch[7].r + scratch[8].r;
-      Fout0->i += scratch[7].i + scratch[8].i;
+         Fout0->r += scratch[7].r + scratch[8].r;
+         Fout0->i += scratch[7].i + scratch[8].i;
 
-      scratch[5].r = scratch[0].r + S_MUL(scratch[7].r,ya.r) + S_MUL(scratch[8].r,yb.r);
-      scratch[5].i = scratch[0].i + S_MUL(scratch[7].i,ya.r) + S_MUL(scratch[8].i,yb.r);
+         scratch[5].r = scratch[0].r + S_MUL(scratch[7].r,ya.r) + S_MUL(scratch[8].r,yb.r);
+         scratch[5].i = scratch[0].i + S_MUL(scratch[7].i,ya.r) + S_MUL(scratch[8].i,yb.r);
 
-      scratch[6].r = -S_MUL(scratch[10].i,ya.i) - S_MUL(scratch[9].i,yb.i);
-      scratch[6].i =  S_MUL(scratch[10].r,ya.i) + S_MUL(scratch[9].r,yb.i);
+         scratch[6].r = -S_MUL(scratch[10].i,ya.i) - S_MUL(scratch[9].i,yb.i);
+         scratch[6].i =  S_MUL(scratch[10].r,ya.i) + S_MUL(scratch[9].r,yb.i);
 
-      C_SUB(*Fout1,scratch[5],scratch[6]);
-      C_ADD(*Fout4,scratch[5],scratch[6]);
+         C_SUB(*Fout1,scratch[5],scratch[6]);
+         C_ADD(*Fout4,scratch[5],scratch[6]);
 
-      scratch[11].r = scratch[0].r + S_MUL(scratch[7].r,yb.r) + S_MUL(scratch[8].r,ya.r);
-      scratch[11].i = scratch[0].i + S_MUL(scratch[7].i,yb.r) + S_MUL(scratch[8].i,ya.r);
-      scratch[12].r =  S_MUL(scratch[10].i,yb.i) - S_MUL(scratch[9].i,ya.i);
-      scratch[12].i = -S_MUL(scratch[10].r,yb.i) + S_MUL(scratch[9].r,ya.i);
+         scratch[11].r = scratch[0].r + S_MUL(scratch[7].r,yb.r) + S_MUL(scratch[8].r,ya.r);
+         scratch[11].i = scratch[0].i + S_MUL(scratch[7].i,yb.r) + S_MUL(scratch[8].i,ya.r);
+         scratch[12].r =  S_MUL(scratch[10].i,yb.i) - S_MUL(scratch[9].i,ya.i);
+         scratch[12].i = -S_MUL(scratch[10].r,yb.i) + S_MUL(scratch[9].r,ya.i);
 
-      C_ADD(*Fout2,scratch[11],scratch[12]);
-      C_SUB(*Fout3,scratch[11],scratch[12]);
+         C_ADD(*Fout2,scratch[11],scratch[12]);
+         C_SUB(*Fout3,scratch[11],scratch[12]);
 
-      ++Fout0;++Fout1;++Fout2;++Fout3;++Fout4;
+         ++Fout0;++Fout1;++Fout2;++Fout3;++Fout4;
+      }
    }
 }
 
-/* perform the butterfly for one stage of a mixed radix FFT */
-static void kf_bfly_generic(
-                            kiss_fft_cpx * Fout,
-                            const size_t fstride,
-                            const kiss_fft_cfg st,
-                            int m,
-                            int p
-                           )
+#endif
+
+static void kf_work(
+        kiss_fft_cpx * Fout,
+        const kiss_fft_cpx * f,
+        size_t fstride,
+        int in_stride,
+        const opus_int16 * factors,
+        const kiss_fft_state *st,
+        int N,
+        int m2
+        )
 {
-   int u,k,q1,q;
-   kiss_fft_cpx * twiddles = st->twiddles;
-   kiss_fft_cpx t;
-   kiss_fft_cpx scratchbuf[17];
-   int Norig = st->nfft;
-
-   /*CHECKBUF(scratchbuf,nscratchbuf,p);*/
-   if (p>17)
-      celt_fatal("KissFFT: max radix supported is 17");
-    
-   for ( u=0; u<m; ++u ) {
-      k=u;
-      for ( q1=0 ; q1<p ; ++q1 ) {
-         scratchbuf[q1] = Fout[ k  ];
-         C_FIXDIV(scratchbuf[q1],p);
-         k += m;
-      }
+    const int p=*factors++; /* the radix  */
+    const int m=*factors++; /* stage's fft length/p */
+    /*printf ("fft %d %d %d %d %d %d %d\n", p*m, m, p, s2, fstride*in_stride, N, m2);*/
+    if (m!=1)
+        kf_work( Fout , f, fstride*p, in_stride, factors,st, N*p, m);
 
-      k=u;
-      for ( q1=0 ; q1<p ; ++q1 ) {
-         int twidx=0;
-         Fout[ k ] = scratchbuf[0];
-         for (q=1;q<p;++q ) {
-            twidx += fstride * k;
-            if (twidx>=Norig) twidx-=Norig;
-            C_MUL(t,scratchbuf[q] , twiddles[twidx] );
-            C_ADDTO( Fout[ k ] ,t);
-         }
-         k += m;
-      }
-   }
+    /* Compensate for longer twiddles table (when sharing) */
+    if (st->shift>0)
+       fstride <<= st->shift;
+    switch (p) {
+        case 2: kf_bfly2(Fout,fstride,st,m, N, m2); break;
+        case 4: kf_bfly4(Fout,fstride,st,m, N, m2); break;
+#ifndef RADIX_TWO_ONLY
+        case 3: kf_bfly3(Fout,fstride,st,m, N, m2); break;
+        case 5: kf_bfly5(Fout,fstride,st,m, N, m2); break;
+#endif
+    }
 }
 
-static void ki_bfly_generic(
-                            kiss_fft_cpx * Fout,
-                            const size_t fstride,
-                            const kiss_fft_cfg st,
-                            int m,
-                            int p
-                           )
+static void ki_work(
+             kiss_fft_cpx * Fout,
+             const kiss_fft_cpx * f,
+             size_t fstride,
+             int in_stride,
+             const opus_int16 * factors,
+             const kiss_fft_state *st,
+             int N,
+             int m2
+            )
 {
-   int u,k,q1,q;
-   kiss_fft_cpx * twiddles = st->twiddles;
-   kiss_fft_cpx t;
-   kiss_fft_cpx scratchbuf[17];
-   int Norig = st->nfft;
-
-   /*CHECKBUF(scratchbuf,nscratchbuf,p);*/
-   if (p>17)
-      celt_fatal("KissFFT: max radix supported is 17");
-    
-   for ( u=0; u<m; ++u ) {
-      k=u;
-      for ( q1=0 ; q1<p ; ++q1 ) {
-         scratchbuf[q1] = Fout[ k  ];
-         k += m;
-      }
+   const int p=*factors++; /* the radix  */
+   const int m=*factors++; /* stage's fft length/p */
+   /*printf ("fft %d %d %d %d %d %d %d\n", p*m, m, p, s2, fstride*in_stride, N, m2);*/
+   if (m!=1)
+      ki_work( Fout , f, fstride*p, in_stride, factors,st, N*p, m);
 
-      k=u;
-      for ( q1=0 ; q1<p ; ++q1 ) {
-         int twidx=0;
-         Fout[ k ] = scratchbuf[0];
-         for (q=1;q<p;++q ) {
-            twidx += fstride * k;
-            if (twidx>=Norig) twidx-=Norig;
-            C_MULC(t,scratchbuf[q] , twiddles[twidx] );
-            C_ADDTO( Fout[ k ] ,t);
-         }
-         k += m;
-      }
+   /* Compensate for longer twiddles table (when sharing) */
+   if (st->shift>0)
+      fstride <<= st->shift;
+   switch (p) {
+      case 2: ki_bfly2(Fout,fstride,st,m, N, m2); break;
+      case 4: ki_bfly4(Fout,fstride,st,m, N, m2); break;
+#ifndef RADIX_TWO_ONLY
+      case 3: ki_bfly3(Fout,fstride,st,m, N, m2); break;
+      case 5: ki_bfly5(Fout,fstride,st,m, N, m2); break;
+#endif
    }
 }
 
+#ifdef CUSTOM_MODES
+
 static
 void compute_bitrev_table(
-         int Fout,
-         int f,
+         int Fout,
+         opus_int16 *f,
          const size_t fstride,
          int in_stride,
-         int * factors,
-         const kiss_fft_cfg st
+         opus_int16 * factors,
+         const kiss_fft_state *st
             )
 {
    const int p=*factors++; /* the radix  */
    const int m=*factors++; /* stage's fft length/p */
-   
+
     /*printf ("fft %d %d %d %d %d %d\n", p*m, m, p, s2, fstride*in_stride, N);*/
    if (m==1)
    {
       int j;
       for (j=0;j<p;j++)
       {
-         Fout[j] = f;
+         *f = Fout+j;
          f += fstride*in_stride;
       }
    } else {
@@ -513,72 +526,12 @@ void compute_bitrev_table(
    }
 }
 
-static
-void kf_work(
-        kiss_fft_cpx * Fout,
-        const kiss_fft_cpx * f,
-        const size_t fstride,
-        int in_stride,
-        int * factors,
-        const kiss_fft_cfg st,
-        int N,
-        int s2,
-        int m2
-        )
-{
-    int i;
-    kiss_fft_cpx * Fout_beg=Fout;
-    const int p=*factors++; /* the radix  */
-    const int m=*factors++; /* stage's fft length/p */
-    /*printf ("fft %d %d %d %d %d %d %d\n", p*m, m, p, s2, fstride*in_stride, N, m2);*/
-    if (m!=1) 
-        kf_work( Fout , f, fstride*p, in_stride, factors,st, N*p, fstride*in_stride, m);
-
-    switch (p) {
-        case 2: kf_bfly2(Fout,fstride,st,m, N, m2); break;
-        case 3: for (i=0;i<N;i++){Fout=Fout_beg+i*m2; kf_bfly3(Fout,fstride,st,m);} break; 
-        case 4: kf_bfly4(Fout,fstride,st,m, N, m2); break;
-        case 5: for (i=0;i<N;i++){Fout=Fout_beg+i*m2; kf_bfly5(Fout,fstride,st,m);} break; 
-        default: for (i=0;i<N;i++){Fout=Fout_beg+i*m2; kf_bfly_generic(Fout,fstride,st,m,p);} break;
-    }    
-}
-
-static
-      void ki_work(
-                   kiss_fft_cpx * Fout,
-                   const kiss_fft_cpx * f,
-                   const size_t fstride,
-                   int in_stride,
-                   int * factors,
-                   const kiss_fft_cfg st,
-                   int N,
-                   int s2,
-                   int m2
-                  )
-{
-   int i;
-   kiss_fft_cpx * Fout_beg=Fout;
-   const int p=*factors++; /* the radix  */
-   const int m=*factors++; /* stage's fft length/p */
-   /*printf ("fft %d %d %d %d %d %d %d\n", p*m, m, p, s2, fstride*in_stride, N, m2);*/
-   if (m!=1) 
-      ki_work( Fout , f, fstride*p, in_stride, factors,st, N*p, fstride*in_stride, m);
-
-   switch (p) {
-      case 2: ki_bfly2(Fout,fstride,st,m, N, m2); break;
-      case 3: for (i=0;i<N;i++){Fout=Fout_beg+i*m2; ki_bfly3(Fout,fstride,st,m);} break; 
-      case 4: ki_bfly4(Fout,fstride,st,m, N, m2); break;
-      case 5: for (i=0;i<N;i++){Fout=Fout_beg+i*m2; ki_bfly5(Fout,fstride,st,m);} break; 
-      default: for (i=0;i<N;i++){Fout=Fout_beg+i*m2; ki_bfly_generic(Fout,fstride,st,m,p);} break;
-   }    
-}
-
 /*  facbuf is populated by p1,m1,p2,m2, ...
-    where 
+    where
     p[i] * m[i] = m[i-1]
     m0 = n                  */
-static 
-void kf_factor(int n,int * facbuf)
+static
+int kf_factor(int n,opus_int16 * facbuf)
 {
     int p=4;
 
@@ -590,14 +543,41 @@ void kf_factor(int n,int * facbuf)
                 case 2: p = 3; break;
                 default: p += 2; break;
             }
-            if (p>32000 || (celt_int32_t)p*(celt_int32_t)p > n)
+            if (p>32000 || (opus_int32)p*(opus_int32)p > n)
                 p = n;          /* no more factors, skip to end */
         }
         n /= p;
+#ifdef RADIX_TWO_ONLY
+        if (p!=2 && p != 4)
+#else
+        if (p>5)
+#endif
+        {
+           return 0;
+        }
         *facbuf++ = p;
         *facbuf++ = n;
     } while (n > 1);
+    return 1;
 }
+
+static void compute_twiddles(kiss_twiddle_cpx *twiddles, int nfft)
+{
+   int i;
+#ifdef FIXED_POINT
+   for (i=0;i<nfft;++i) {
+      opus_val32 phase = -i;
+      kf_cexp2(twiddles+i, DIV32(SHL32(phase,17),nfft));
+   }
+#else
+   for (i=0;i<nfft;++i) {
+      const double pi=3.14159265358979323846264338327;
+      double phase = ( -2*pi /nfft ) * i;
+      kf_cexp(twiddles+i, phase );
+   }
+#endif
+}
+
 /*
  *
  * User-callable function to allocate all necessary storage space for the fft.
@@ -605,80 +585,107 @@ void kf_factor(int n,int * facbuf)
  * The return value is a contiguous block of memory, allocated with malloc.  As such,
  * It can be freed with free(), rather than a kiss_fft-specific function.
  * */
-kiss_fft_cfg kiss_fft_alloc(int nfft,void * mem,size_t * lenmem )
+kiss_fft_state *kiss_fft_alloc_twiddles(int nfft,void * mem,size_t * lenmem,  const kiss_fft_state *base)
 {
-    kiss_fft_cfg st=NULL;
-    size_t memneeded = sizeof(struct kiss_fft_state)
-        + sizeof(kiss_fft_cpx)*(nfft-1); /* twiddle factors*/
+    kiss_fft_state *st=NULL;
+    size_t memneeded = sizeof(struct kiss_fft_state); /* twiddle factors*/
 
     if ( lenmem==NULL ) {
-        st = ( kiss_fft_cfg)KISS_FFT_MALLOC( memneeded );
+        st = ( kiss_fft_state*)KISS_FFT_MALLOC( memneeded );
     }else{
         if (mem != NULL && *lenmem >= memneeded)
-            st = (kiss_fft_cfg)mem;
+            st = (kiss_fft_state*)mem;
         *lenmem = memneeded;
     }
     if (st) {
-        int i;
+        opus_int16 *bitrev;
+        kiss_twiddle_cpx *twiddles;
+
         st->nfft=nfft;
-#ifdef FIXED_POINT
-        for (i=0;i<nfft;++i) {
-            celt_word32_t phase = -i;
-            kf_cexp2(st->twiddles+i, DIV32(SHL32(phase,17),nfft));
+#ifndef FIXED_POINT
+        st->scale = 1./nfft;
+#endif
+        if (base != NULL)
+        {
+           st->twiddles = base->twiddles;
+           st->shift = 0;
+           while (nfft<<st->shift != base->nfft && st->shift < 32)
+              st->shift++;
+           if (st->shift>=32)
+              goto fail;
+        } else {
+           st->twiddles = twiddles = (kiss_twiddle_cpx*)KISS_FFT_MALLOC(sizeof(kiss_twiddle_cpx)*nfft);
+           compute_twiddles(twiddles, nfft);
+           st->shift = -1;
         }
-#else
-        for (i=0;i<nfft;++i) {
-           const double pi=3.14159265358979323846264338327;
-           double phase = ( -2*pi /nfft ) * i;
-           kf_cexp(st->twiddles+i, phase );
+        if (!kf_factor(nfft,st->factors))
+        {
+           kiss_fft_free(st);
+           goto fail;
         }
-#endif
-        kf_factor(nfft,st->factors);
-        
+
         /* bitrev */
-        st->bitrev = celt_alloc(sizeof(int)*(nfft));
-        compute_bitrev_table(st->bitrev, 0, 1,1, st->factors,st);
+        st->bitrev = bitrev = (opus_int16*)KISS_FFT_MALLOC(sizeof(opus_int16)*nfft);
+        if (st->bitrev==NULL)
+            goto fail;
+        compute_bitrev_table(0, bitrev, 1,1, st->factors,st);
     }
     return st;
+fail:
+    kiss_fft_free(st);
+    return NULL;
 }
 
+kiss_fft_state *kiss_fft_alloc(int nfft,void * mem,size_t * lenmem )
+{
+   return kiss_fft_alloc_twiddles(nfft, mem, lenmem, NULL);
+}
 
+void kiss_fft_free(const kiss_fft_state *cfg)
+{
+   if (cfg)
+   {
+      celt_free((opus_int16*)cfg->bitrev);
+      if (cfg->shift < 0)
+         celt_free((kiss_twiddle_cpx*)cfg->twiddles);
+      celt_free((kiss_fft_state*)cfg);
+   }
+}
+
+#endif /* CUSTOM_MODES */
 
-    
-void kiss_fft_stride(kiss_fft_cfg st,const kiss_fft_cpx *fin,kiss_fft_cpx *fout,int in_stride)
+static void kiss_fft_stride(const kiss_fft_state *st,const kiss_fft_cpx *fin,kiss_fft_cpx *fout,int in_stride)
 {
-    if (fin == fout) 
+    int i;
+    celt_assert2 (fin != fout, "In-place FFT not supported");
+    /* Bit-reverse the input */
+    for (i=0;i<st->nfft;i++)
     {
-       celt_fatal("In-place FFT not supported");
-    } else {
-       /* Bit-reverse the input */
-       int i;
-       for (i=0;i<st->nfft;i++)
-          fout[i] = fin[st->bitrev[i]];
-       kf_work( fout, fin, 1,in_stride, st->factors,st, 1, in_stride, 1);
+       fout[st->bitrev[i]] = fin[i];
+#ifndef FIXED_POINT
+       fout[st->bitrev[i]].r *= st->scale;
+       fout[st->bitrev[i]].i *= st->scale;
+#endif
     }
+    kf_work( fout, fin, 1,in_stride, st->factors,st, 1, 1);
 }
 
-void kiss_fft(kiss_fft_cfg cfg,const kiss_fft_cpx *fin,kiss_fft_cpx *fout)
+void kiss_fft(const kiss_fft_state *cfg,const kiss_fft_cpx *fin,kiss_fft_cpx *fout)
 {
     kiss_fft_stride(cfg,fin,fout,1);
 }
 
-void kiss_ifft_stride(kiss_fft_cfg st,const kiss_fft_cpx *fin,kiss_fft_cpx *fout,int in_stride)
+static void kiss_ifft_stride(const kiss_fft_state *st,const kiss_fft_cpx *fin,kiss_fft_cpx *fout,int in_stride)
 {
-   if (fin == fout) 
-   {
-      celt_fatal("In-place FFT not supported");
-   } else {
-      /* Bit-reverse the input */
-      int i;
-      for (i=0;i<st->nfft;i++)
-         fout[i] = fin[st->bitrev[i]];
-      ki_work( fout, fin, 1,in_stride, st->factors,st, 1, in_stride, 1);
-   }
+   int i;
+   celt_assert2 (fin != fout, "In-place FFT not supported");
+   /* Bit-reverse the input */
+   for (i=0;i<st->nfft;i++)
+      fout[st->bitrev[i]] = fin[i];
+   ki_work( fout, fin, 1,in_stride, st->factors,st, 1, 1);
 }
 
-void kiss_ifft(kiss_fft_cfg cfg,const kiss_fft_cpx *fin,kiss_fft_cpx *fout)
+void kiss_ifft(const kiss_fft_state *cfg,const kiss_fft_cpx *fin,kiss_fft_cpx *fout)
 {
    kiss_ifft_stride(cfg,fin,fout,1);
 }