Merge remote-tracking branch 'qatar/master'
[ffmpeg.git] / libavutil / eval.c
index 36b5ce5dda378d5793049a7204f8bd151911adb9..771f12d90a6a717e7941fb846c3a97ec9e3e8aad 100644 (file)
@@ -2,20 +2,20 @@
  * Copyright (c) 2002-2006 Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
  * Copyright (c) 2006 Oded Shimon <ods15@ods15.dyndns.org>
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  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  */
 
  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  */
 
@@ -26,6 +26,7 @@
  * see http://joe.hotchkiss.com/programming/eval/eval.html
  */
 
  * see http://joe.hotchkiss.com/programming/eval/eval.html
  */
 
+#include <float.h>
 #include "avutil.h"
 #include "eval.h"
 #include "log.h"
 #include "avutil.h"
 #include "eval.h"
 #include "log.h"
@@ -45,7 +46,7 @@ typedef struct Parser {
     int log_offset;
     void *log_ctx;
 #define VARS 10
     int log_offset;
     void *log_ctx;
 #define VARS 10
-    double var[VARS];
+    double *var;
 } Parser;
 
 static const AVClass class = { "Eval", av_default_item_name, NULL, LIBAVUTIL_VERSION_INT, offsetof(Parser,log_offset), offsetof(Parser,log_ctx) };
 } Parser;
 
 static const AVClass class = { "Eval", av_default_item_name, NULL, LIBAVUTIL_VERSION_INT, offsetof(Parser,log_offset), offsetof(Parser,log_ctx) };
@@ -73,11 +74,23 @@ static const int8_t si_prefixes['z' - 'E' + 1] = {
     ['Y'-'E']=  24,
 };
 
     ['Y'-'E']=  24,
 };
 
+static const struct {
+    const char *name;
+    double value;
+} constants[] = {
+    { "E",   M_E   },
+    { "PI",  M_PI  },
+    { "PHI", M_PHI },
+};
+
 double av_strtod(const char *numstr, char **tail)
 {
     double d;
     char *next;
 double av_strtod(const char *numstr, char **tail)
 {
     double d;
     char *next;
-    d = strtod(numstr, &next);
+    if(numstr[0]=='0' && (numstr[1]|0x20)=='x') {
+        d = strtoul(numstr, &next, 16);
+    } else
+        d = strtod(numstr, &next);
     /* if parsing succeeded, check for and interpret postfixes */
     if (next!=numstr) {
         if (*next >= 'E' && *next <= 'z') {
     /* if parsing succeeded, check for and interpret postfixes */
     if (next!=numstr) {
         if (*next >= 'E' && *next <= 'z') {
@@ -123,8 +136,9 @@ struct AVExpr {
         e_squish, e_gauss, e_ld, e_isnan,
         e_mod, e_max, e_min, e_eq, e_gt, e_gte,
         e_pow, e_mul, e_div, e_add,
         e_squish, e_gauss, e_ld, e_isnan,
         e_mod, e_max, e_min, e_eq, e_gt, e_gte,
         e_pow, e_mul, e_div, e_add,
-        e_last, e_st, e_while, e_floor, e_ceil, e_trunc,
-        e_sqrt, e_not,
+        e_last, e_st, e_while, e_taylor, e_root, e_floor, e_ceil, e_trunc,
+        e_sqrt, e_not, e_random, e_hypot, e_gcd,
+        e_if, e_ifnot,
     } type;
     double value; // is sign in other types
     union {
     } type;
     double value; // is sign in other types
     union {
@@ -133,7 +147,8 @@ struct AVExpr {
         double (*func1)(void *, double);
         double (*func2)(void *, double, double);
     } a;
         double (*func1)(void *, double);
         double (*func2)(void *, double, double);
     } a;
-    struct AVExpr *param[2];
+    struct AVExpr *param[3];
+    double *var;
 };
 
 static double eval_expr(Parser *p, AVExpr *e)
 };
 
 static double eval_expr(Parser *p, AVExpr *e)
@@ -152,18 +167,88 @@ static double eval_expr(Parser *p, AVExpr *e)
         case e_ceil :  return e->value * ceil (eval_expr(p, e->param[0]));
         case e_trunc:  return e->value * trunc(eval_expr(p, e->param[0]));
         case e_sqrt:   return e->value * sqrt (eval_expr(p, e->param[0]));
         case e_ceil :  return e->value * ceil (eval_expr(p, e->param[0]));
         case e_trunc:  return e->value * trunc(eval_expr(p, e->param[0]));
         case e_sqrt:   return e->value * sqrt (eval_expr(p, e->param[0]));
-        case e_not:    return e->value * eval_expr(p, e->param[0]) == 0;
+        case e_not:    return e->value * (eval_expr(p, e->param[0]) == 0);
+        case e_if:     return e->value * ( eval_expr(p, e->param[0]) ? eval_expr(p, e->param[1]) : 0);
+        case e_ifnot:  return e->value * (!eval_expr(p, e->param[0]) ? eval_expr(p, e->param[1]) : 0);
+        case e_random:{
+            int idx= av_clip(eval_expr(p, e->param[0]), 0, VARS-1);
+            uint64_t r= isnan(p->var[idx]) ? 0 : p->var[idx];
+            r= r*1664525+1013904223;
+            p->var[idx]= r;
+            return e->value * (r * (1.0/UINT64_MAX));
+        }
         case e_while: {
             double d = NAN;
             while (eval_expr(p, e->param[0]))
                 d=eval_expr(p, e->param[1]);
             return d;
         }
         case e_while: {
             double d = NAN;
             while (eval_expr(p, e->param[0]))
                 d=eval_expr(p, e->param[1]);
             return d;
         }
+        case e_taylor: {
+            double t = 1, d = 0, v;
+            double x = eval_expr(p, e->param[1]);
+            int id = e->param[2] ? av_clip(eval_expr(p, e->param[2]), 0, VARS-1) : 0;
+            int i;
+            double var0 = p->var[id];
+            for(i=0; i<1000; i++) {
+                double ld = d;
+                p->var[id] = i;
+                v = eval_expr(p, e->param[0]);
+                d += t*v;
+                if(ld==d && v)
+                    break;
+                t *= x / (i+1);
+            }
+            p->var[id] = var0;
+            return d;
+        }
+        case e_root: {
+            int i, j;
+            double low = -1, high = -1, v, low_v = -DBL_MAX, high_v = DBL_MAX;
+            double var0 = p->var[0];
+            double x_max = eval_expr(p, e->param[1]);
+            for(i=-1; i<1024; i++) {
+                if(i<255) {
+                    p->var[0] = av_reverse[i&255]*x_max/255;
+                } else {
+                    p->var[0] = x_max*pow(0.9, i-255);
+                    if (i&1) p->var[0] *= -1;
+                    if (i&2) p->var[0] += low;
+                    else     p->var[0] += high;
+                }
+                v = eval_expr(p, e->param[0]);
+                if (v<=0 && v>low_v) {
+                    low    = p->var[0];
+                    low_v  = v;
+                }
+                if (v>=0 && v<high_v) {
+                    high   = p->var[0];
+                    high_v = v;
+                }
+                if (low>=0 && high>=0){
+                    for (j=0; j<1000; j++) {
+                        p->var[0] = (low+high)*0.5;
+                        if (low == p->var[0] || high == p->var[0])
+                            break;
+                        v = eval_expr(p, e->param[0]);
+                        if (v<=0) low = p->var[0];
+                        if (v>=0) high= p->var[0];
+                        if (isnan(v)) {
+                            low = high = v;
+                            break;
+                        }
+                    }
+                    break;
+                }
+            }
+            p->var[0] = var0;
+            return -low_v<high_v ? low : high;
+        }
         default: {
             double d = eval_expr(p, e->param[0]);
             double d2 = eval_expr(p, e->param[1]);
             switch (e->type) {
                 case e_mod: return e->value * (d - floor(d/d2)*d2);
         default: {
             double d = eval_expr(p, e->param[0]);
             double d2 = eval_expr(p, e->param[1]);
             switch (e->type) {
                 case e_mod: return e->value * (d - floor(d/d2)*d2);
+                case e_gcd: return e->value * av_gcd(d,d2);
                 case e_max: return e->value * (d >  d2 ?   d : d2);
                 case e_min: return e->value * (d <  d2 ?   d : d2);
                 case e_eq:  return e->value * (d == d2 ? 1.0 : 0.0);
                 case e_max: return e->value * (d >  d2 ?   d : d2);
                 case e_min: return e->value * (d <  d2 ?   d : d2);
                 case e_eq:  return e->value * (d == d2 ? 1.0 : 0.0);
@@ -175,6 +260,7 @@ static double eval_expr(Parser *p, AVExpr *e)
                 case e_add: return e->value * (d + d2);
                 case e_last:return e->value * d2;
                 case e_st : return e->value * (p->var[av_clip(d, 0, VARS-1)]= d2);
                 case e_add: return e->value * (d + d2);
                 case e_last:return e->value * d2;
                 case e_st : return e->value * (p->var[av_clip(d, 0, VARS-1)]= d2);
+                case e_hypot:return e->value * (sqrt(d*d + d2*d2));
             }
         }
     }
             }
         }
     }
@@ -188,6 +274,8 @@ void av_expr_free(AVExpr *e)
     if (!e) return;
     av_expr_free(e->param[0]);
     av_expr_free(e->param[1]);
     if (!e) return;
     av_expr_free(e->param[0]);
     av_expr_free(e->param[1]);
+    av_expr_free(e->param[2]);
+    av_freep(&e->var);
     av_freep(&e);
 }
 
     av_freep(&e);
 }
 
@@ -220,6 +308,15 @@ static int parse_primary(AVExpr **e, Parser *p)
             return 0;
         }
     }
             return 0;
         }
     }
+    for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(constants); i++) {
+        if (strmatch(p->s, constants[i].name)) {
+            p->s += strlen(constants[i].name);
+            d->type = e_value;
+            d->value = constants[i].value;
+            *e = d;
+            return 0;
+        }
+    }
 
     p->s= strchr(p->s, '(');
     if (p->s==NULL) {
 
     p->s= strchr(p->s, '(');
     if (p->s==NULL) {
@@ -250,6 +347,10 @@ static int parse_primary(AVExpr **e, Parser *p)
         p->s++; // ","
         parse_expr(&d->param[1], p);
     }
         p->s++; // ","
         parse_expr(&d->param[1], p);
     }
+    if (p->s[0]== ',') {
+        p->s++; // ","
+        parse_expr(&d->param[2], p);
+    }
     if (p->s[0] != ')') {
         av_log(p, AV_LOG_ERROR, "Missing ')' or too many args in '%s'\n", s0);
         av_expr_free(d);
     if (p->s[0] != ')') {
         av_log(p, AV_LOG_ERROR, "Missing ')' or too many args in '%s'\n", s0);
         av_expr_free(d);
@@ -278,17 +379,25 @@ static int parse_primary(AVExpr **e, Parser *p)
     else if (strmatch(next, "eq"    )) d->type = e_eq;
     else if (strmatch(next, "gte"   )) d->type = e_gte;
     else if (strmatch(next, "gt"    )) d->type = e_gt;
     else if (strmatch(next, "eq"    )) d->type = e_eq;
     else if (strmatch(next, "gte"   )) d->type = e_gte;
     else if (strmatch(next, "gt"    )) d->type = e_gt;
-    else if (strmatch(next, "lte"   )) { AVExpr *tmp = d->param[1]; d->param[1] = d->param[0]; d->param[0] = tmp; d->type = e_gt; }
-    else if (strmatch(next, "lt"    )) { AVExpr *tmp = d->param[1]; d->param[1] = d->param[0]; d->param[0] = tmp; d->type = e_gte; }
+    else if (strmatch(next, "lte"   )) { AVExpr *tmp = d->param[1]; d->param[1] = d->param[0]; d->param[0] = tmp; d->type = e_gte; }
+    else if (strmatch(next, "lt"    )) { AVExpr *tmp = d->param[1]; d->param[1] = d->param[0]; d->param[0] = tmp; d->type = e_gt; }
     else if (strmatch(next, "ld"    )) d->type = e_ld;
     else if (strmatch(next, "isnan" )) d->type = e_isnan;
     else if (strmatch(next, "st"    )) d->type = e_st;
     else if (strmatch(next, "while" )) d->type = e_while;
     else if (strmatch(next, "ld"    )) d->type = e_ld;
     else if (strmatch(next, "isnan" )) d->type = e_isnan;
     else if (strmatch(next, "st"    )) d->type = e_st;
     else if (strmatch(next, "while" )) d->type = e_while;
+    else if (strmatch(next, "taylor")) d->type = e_taylor;
+    else if (strmatch(next, "root"  )) d->type = e_root;
     else if (strmatch(next, "floor" )) d->type = e_floor;
     else if (strmatch(next, "ceil"  )) d->type = e_ceil;
     else if (strmatch(next, "trunc" )) d->type = e_trunc;
     else if (strmatch(next, "sqrt"  )) d->type = e_sqrt;
     else if (strmatch(next, "not"   )) d->type = e_not;
     else if (strmatch(next, "floor" )) d->type = e_floor;
     else if (strmatch(next, "ceil"  )) d->type = e_ceil;
     else if (strmatch(next, "trunc" )) d->type = e_trunc;
     else if (strmatch(next, "sqrt"  )) d->type = e_sqrt;
     else if (strmatch(next, "not"   )) d->type = e_not;
+    else if (strmatch(next, "pow"   )) d->type = e_pow;
+    else if (strmatch(next, "random")) d->type = e_random;
+    else if (strmatch(next, "hypot" )) d->type = e_hypot;
+    else if (strmatch(next, "gcd"   )) d->type = e_gcd;
+    else if (strmatch(next, "if"    )) d->type = e_if;
+    else if (strmatch(next, "ifnot" )) d->type = e_ifnot;
     else {
         for (i=0; p->func1_names && p->func1_names[i]; i++) {
             if (strmatch(next, p->func1_names[i])) {
     else {
         for (i=0; p->func1_names && p->func1_names[i]; i++) {
             if (strmatch(next, p->func1_names[i])) {
@@ -458,8 +567,12 @@ static int verify_expr(AVExpr *e)
         case e_trunc:
         case e_sqrt:
         case e_not:
         case e_trunc:
         case e_sqrt:
         case e_not:
-            return verify_expr(e->param[0]);
-        default: return verify_expr(e->param[0]) && verify_expr(e->param[1]);
+        case e_random:
+            return verify_expr(e->param[0]) && !e->param[1];
+        case e_taylor:
+            return verify_expr(e->param[0]) && verify_expr(e->param[1])
+                   && (!e->param[2] || verify_expr(e->param[2]));
+        default: return verify_expr(e->param[0]) && verify_expr(e->param[1]) && !e->param[2];
     }
 }
 
     }
 }
 
@@ -507,6 +620,7 @@ int av_expr_parse(AVExpr **expr, const char *s,
         ret = AVERROR(EINVAL);
         goto end;
     }
         ret = AVERROR(EINVAL);
         goto end;
     }
+    e->var= av_mallocz(sizeof(double) *VARS);
     *expr = e;
 end:
     av_free(w);
     *expr = e;
 end:
     av_free(w);
@@ -516,6 +630,7 @@ end:
 double av_expr_eval(AVExpr *e, const double *const_values, void *opaque)
 {
     Parser p = { 0 };
 double av_expr_eval(AVExpr *e, const double *const_values, void *opaque)
 {
     Parser p = { 0 };
+    p.var= e->var;
 
     p.const_values = const_values;
     p.opaque     = opaque;
 
     p.const_values = const_values;
     p.opaque     = opaque;
@@ -540,7 +655,42 @@ int av_expr_parse_and_eval(double *d, const char *s,
     return isnan(*d) ? AVERROR(EINVAL) : 0;
 }
 
     return isnan(*d) ? AVERROR(EINVAL) : 0;
 }
 
+#if FF_API_OLD_EVAL_NAMES
+// LCOV_EXCL_START
+int av_parse_expr(AVExpr **expr, const char *s,
+                  const char * const *const_names,
+                  const char * const *func1_names, double (* const *funcs1)(void *, double),
+                  const char * const *func2_names, double (* const *funcs2)(void *, double, double),
+                  int log_offset, void *log_ctx)
+{
+    return av_expr_parse(expr, s, const_names, func1_names, funcs1, func2_names, funcs2,
+                      log_offset, log_ctx);
+}
+
+double av_eval_expr(AVExpr *e, const double *const_values, void *opaque)
+{
+    return av_expr_eval(e, const_values, opaque);
+}
+
+int av_parse_and_eval_expr(double *res, const char *s,
+                           const char * const *const_names, const double *const_values,
+                           const char * const *func1_names, double (* const *funcs1)(void *, double),
+                           const char * const *func2_names, double (* const *funcs2)(void *, double, double),
+                           void *opaque, int log_offset, void *log_ctx)
+{
+    return av_expr_parse_and_eval(res, s, const_names, const_values, func1_names, funcs1, func2_names, funcs2,
+                                  opaque, log_offset, log_ctx);
+}
+
+void av_free_expr(AVExpr *e)
+{
+    av_expr_free(e);
+}
+// LCOV_EXCL_STOP
+#endif /* FF_API_OLD_EVAL_NAMES */
+
 #ifdef TEST
 #ifdef TEST
+// LCOV_EXCL_START
 #undef printf
 #include <string.h>
 
 #undef printf
 #include <string.h>
 
@@ -613,6 +763,17 @@ int main(int argc, char **argv)
         "not(1)",
         "not(NAN)",
         "not(0)",
         "not(1)",
         "not(NAN)",
         "not(0)",
+        "pow(0,1.23)",
+        "pow(PI,1.23)",
+        "PI^1.23",
+        "pow(-1,1.23)",
+        "if(1, 2)",
+        "ifnot(0, 23)",
+        "ifnot(1, NaN) + if(0, 1)",
+        "taylor(1, 1)",
+        "taylor(eq(mod(ld(1),4),1)-eq(mod(ld(1),4),3), PI/2, 1)",
+        "root(sin(ld(0))-1, 2)",
+        "root(sin(ld(0))+6+sin(ld(0)/12)-log(ld(0)), 100)",
         NULL
     };
 
         NULL
     };
 
@@ -621,7 +782,11 @@ int main(int argc, char **argv)
         av_expr_parse_and_eval(&d, *expr,
                                const_names, const_values,
                                NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, 0, NULL);
         av_expr_parse_and_eval(&d, *expr,
                                const_names, const_values,
                                NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, 0, NULL);
-        printf("'%s' -> %f\n\n", *expr, d);
+        if(isnan(d)){
+            printf("'%s' -> nan\n\n", *expr);
+        }else{
+            printf("'%s' -> %f\n\n", *expr, d);
+        }
     }
 
     av_expr_parse_and_eval(&d, "1+(5-2)^(3-1)+1/2+sin(PI)-max(-2.2,-3.1)",
     }
 
     av_expr_parse_and_eval(&d, "1+(5-2)^(3-1)+1/2+sin(PI)-max(-2.2,-3.1)",
@@ -645,4 +810,5 @@ int main(int argc, char **argv)
 
     return 0;
 }
 
     return 0;
 }
+// LCOV_EXCL_STOP
 #endif
 #endif