lin
2025-08-14 dae8bad597b6607a449b32bf76c523423f7720ed
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
/*
 * Copyright (C) 2014 The Android Open Source Project
 *
 * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
 * you may not use this file except in compliance with the License.
 * You may obtain a copy of the License at
 *
 *      http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
 *
 * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
 * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
 * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
 * See the License for the specific language governing permissions and
 * limitations under the License.
 */
 
#include <math.h>
#include <audio_utils/sample.h>
 
#define SAMPLE_NEG_MAX  0xFFFF
#define SAMPLE_POS_MAX  0x7FFF
 
#define SIGN_MASK       0x8000
#define SIGN_BITS       1
 
#define EXPONENT_BITS   3
#define EXPONENT_MAX    ((1 << EXPONENT_BITS) - 1)
#define EXCESS          ((1 << EXPONENT_BITS) - 2)
 
#define MANTISSA_BITS   12
#define MANTISSA_MAX    ((1 << MANTISSA_BITS) - 1)
#define HIDDEN_BIT      (1 << MANTISSA_BITS)
#define ONE_FLOAT       ((float) (1 << (MANTISSA_BITS + 1)))
 
 
#if SIGN_BITS + EXPONENT_BITS + MANTISSA_BITS != 16
#error SIGN_BITS, EXPONENT_BITS and MANTISSA_BITS must sum to 16
#endif
 
sample_minifloat_t sample_from_float(float v)
{
    if (isnan(v)) {
        return 0;
    }
    sample_minifloat_t sign = 0;
    if (v < 0.0f) {
        sign = SIGN_MASK;
        v = -v;
    }
    // This check could conceivably be tighter: v < constexpr float_from_sample(1).
    // Probably only useful to be made more accurate if this is changed to
    // manipulate the raw IEEE single precision float bit fields.
    if (v <= 0.0f) {
        // originally returned sign, but now seems better not to return negative 0
        return 0;
    }
    if (v >= 2.0f) {
        return SAMPLE_POS_MAX | sign;
    }
    int exp;
    float r = frexpf(v, &exp);
    if ((exp += EXCESS) > EXPONENT_MAX) {
        return SAMPLE_POS_MAX | sign;
    }
    if (-exp >= MANTISSA_BITS) {
        // originally returned sign, but now seems better not to return negative 0
        return 0;
    }
    int mantissa = (int) (r * ONE_FLOAT);
    sample_minifloat_t ret = exp > 0 ? (exp << MANTISSA_BITS) | (mantissa & ~HIDDEN_BIT) :
            (mantissa >> (1 - exp)) & MANTISSA_MAX;
    // ret != 0
    return ret | sign;
}
 
float float_from_sample(sample_minifloat_t a)
{
    int mantissa = a & MANTISSA_MAX;
    int exponent = (a >> MANTISSA_BITS) & EXPONENT_MAX;
    float f = ldexpf((exponent > 0 ? HIDDEN_BIT | mantissa : mantissa << 1) / ONE_FLOAT,
            exponent - EXCESS);
    return a & SIGN_MASK ? -f : f;
}