Update to 2.0.0 tree from current Fremantle build
[opencv] / 3rdparty / include / OpenEXR / half.h
diff --git a/3rdparty/include/OpenEXR/half.h b/3rdparty/include/OpenEXR/half.h
new file mode 100644 (file)
index 0000000..87ddc9d
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,775 @@
+///////////////////////////////////////////////////////////////////////////
+//
+// Copyright (c) 2002, Industrial Light & Magic, a division of Lucas
+// Digital Ltd. LLC
+// 
+// All rights reserved.
+// 
+// Redistribution and use in source and binary forms, with or without
+// modification, are permitted provided that the following conditions are
+// met:
+// *       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 name of Industrial Light & Magic nor the names of
+// its 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.
+//
+///////////////////////////////////////////////////////////////////////////
+
+// Primary authors:
+//     Florian Kainz <kainz@ilm.com>
+//     Rod Bogart <rgb@ilm.com>
+
+//---------------------------------------------------------------------------
+//
+//     half -- a 16-bit floating point number class:
+//
+//     Type half can represent positive and negative numbers, whose
+//     magnitude is between roughly 6.1e-5 and 6.5e+4, with a relative
+//     error of 9.8e-4; numbers smaller than 6.1e-5 can be represented
+//     with an absolute error of 6.0e-8.  All integers from -2048 to
+//     +2048 can be represented exactly.
+//
+//     Type half behaves (almost) like the built-in C++ floating point
+//     types.  In arithmetic expressions, half, float and double can be
+//     mixed freely.  Here are a few examples:
+//
+//         half a (3.5);
+//         float b (a + sqrt (a));
+//         a += b;
+//         b += a;
+//         b = a + 7;
+//
+//     Conversions from half to float are lossless; all half numbers
+//     are exactly representable as floats.
+//
+//     Conversions from float to half may not preserve the float's
+//     value exactly.  If a float is not representable as a half, the
+//     float value is rounded to the nearest representable half.  If
+//     a float value is exactly in the middle between the two closest
+//     representable half values, then the float value is rounded to
+//     the half with the greater magnitude.
+//
+//     Overflows during float-to-half conversions cause arithmetic
+//     exceptions.  An overflow occurs when the float value to be
+//     converted is too large to be represented as a half, or if the
+//     float value is an infinity or a NAN.
+//
+//     The implementation of type half makes the following assumptions
+//     about the implementation of the built-in C++ types:
+//
+//         float is an IEEE 754 single-precision number
+//         sizeof (float) == 4
+//         sizeof (unsigned int) == sizeof (float)
+//         alignof (unsigned int) == alignof (float)
+//         sizeof (unsigned short) == 2
+//
+//---------------------------------------------------------------------------
+
+#ifndef _HALF_H_
+#define _HALF_H_
+
+#include <iostream>
+
+class half
+{
+  public:
+
+    //-------------
+    // Constructors
+    //-------------
+
+    half ();                   // no initialization
+    half (float f);
+
+
+    //--------------------
+    // Conversion to float
+    //--------------------
+
+    operator           float () const;
+
+
+    //------------
+    // Unary minus
+    //------------
+
+    half               operator - () const;
+
+
+    //-----------
+    // Assignment
+    //-----------
+
+    half &             operator = (half  h);
+    half &             operator = (float f);
+
+    half &             operator += (half  h);
+    half &             operator += (float f);
+
+    half &             operator -= (half  h);
+    half &             operator -= (float f);
+
+    half &             operator *= (half  h);
+    half &             operator *= (float f);
+
+    half &             operator /= (half  h);
+    half &             operator /= (float f);
+
+
+    //---------------------------------------------------------
+    // Round to n-bit precision (n should be between 0 and 10).
+    // After rounding, the significand's 10-n least significant
+    // bits will be zero.
+    //---------------------------------------------------------
+
+    half               round (unsigned int n) const;
+
+
+    //--------------------------------------------------------------------
+    // Classification:
+    //
+    // h.isFinite()            returns true if h is a normalized number,
+    //                         a denormalized number or zero
+    //
+    // h.isNormalized()        returns true if h is a normalized number
+    //
+    // h.isDenormalized()      returns true if h is a denormalized number
+    //
+    // h.isZero()              returns true if h is zero
+    //
+    // h.isNan()               returns true if h is a NAN
+    //
+    // h.isInfinity()          returns true if h is a positive
+    //                         or a negative infinity
+    //
+    // h.isNegative()          returns true if the sign bit of h
+    //                         is set (negative)
+    //--------------------------------------------------------------------
+
+    bool               isFinite () const;
+    bool               isNormalized () const;
+    bool               isDenormalized () const;
+    bool               isZero () const;
+    bool               isNan () const;
+    bool               isInfinity () const;
+    bool               isNegative () const;
+
+
+    //--------------------------------------------
+    // Special values
+    //
+    // posInf()        returns +infinity
+    //
+    // negInf()        returns +infinity
+    //
+    // qNan()          returns a NAN with the bit
+    //                 pattern 0111111111111111
+    //
+    // sNan()          returns a NAN with the bit
+    //                 pattern 0111110111111111
+    //--------------------------------------------
+
+    static half                posInf ();
+    static half                negInf ();
+    static half                qNan ();
+    static half                sNan ();
+
+
+    //--------------------------------------
+    // Access to the internal representation
+    //--------------------------------------
+
+    unsigned short     bits () const;
+    void               setBits (unsigned short bits);
+
+
+  public:
+
+    union uif
+    {
+       unsigned int    i;
+       float           f;
+    };
+
+  private:
+
+    static short       convert (int i);
+    static float       overflow ();
+
+    unsigned short     _h;
+
+    //---------------------------------------------------
+    // Windows dynamic libraries don't like static
+    // member variables.
+    //---------------------------------------------------
+#ifndef OPENEXR_DLL
+    static const uif           _toFloat[1 << 16];
+    static const unsigned short _eLut[1 << 9];
+#endif
+};
+
+#if defined(OPENEXR_DLL)
+    //--------------------------------------
+    // Lookup tables defined for Windows DLL
+    //--------------------------------------
+    #if defined(HALF_EXPORTS)
+        extern __declspec(dllexport) half::uif         _toFloat[1 << 16];
+        extern __declspec(dllexport) unsigned short    _eLut[1 << 9];
+    #else
+        extern __declspec(dllimport) half::uif         _toFloat[1 << 16];
+        extern __declspec(dllimport) unsigned short    _eLut[1 << 9];
+    #endif
+#endif
+
+
+//-----------
+// Stream I/O
+//-----------
+
+std::ostream &         operator << (std::ostream &os, half  h);
+std::istream &         operator >> (std::istream &is, half &h);
+
+
+//----------
+// Debugging
+//----------
+
+void                   printBits   (std::ostream &os, half  h);
+void                   printBits   (std::ostream &os, float f);
+void                   printBits   (char  c[19], half  h);
+void                   printBits   (char  c[35], float f);
+
+
+//-------------------------------------------------------------------------
+// Limits
+//
+// Visual C++ will complain if HALF_MIN, HALF_NRM_MIN etc. are not float
+// constants, but at least one other compiler (gcc 2.96) produces incorrect
+// results if they are.
+//-------------------------------------------------------------------------
+
+#if (defined _WIN32 || defined _WIN64) && defined _MSC_VER
+
+#define HALF_MIN       5.96046448e-08f // Smallest positive half
+
+#define HALF_NRM_MIN   6.10351562e-05f // Smallest positive normalized half
+
+#define HALF_MAX       65504.0f        // Largest positive half
+
+#define HALF_EPSILON   0.00097656f     // Smallest positive e for which
+                                       // half (1.0 + e) != half (1.0)
+#else
+
+#define HALF_MIN       5.96046448e-08  // Smallest positive half
+
+#define HALF_NRM_MIN   6.10351562e-05  // Smallest positive normalized half
+
+#define HALF_MAX       65504.0         // Largest positive half
+
+#define HALF_EPSILON   0.00097656      // Smallest positive e for which
+                                       // half (1.0 + e) != half (1.0)
+#endif
+
+
+#define HALF_MANT_DIG  11              // Number of digits in mantissa
+                                       // (significand + hidden leading 1)
+
+#define HALF_DIG       2               // Number of base 10 digits that
+                                       // can be represented without change
+
+#define HALF_RADIX     2               // Base of the exponent
+
+#define HALF_MIN_EXP   -13             // Minimum negative integer such that
+                                       // HALF_RADIX raised to the power of
+                                       // one less than that integer is a
+                                       // normalized half
+
+#define HALF_MAX_EXP   16              // Maximum positive integer such that
+                                       // HALF_RADIX raised to the power of
+                                       // one less than that integer is a
+                                       // normalized half
+
+#define HALF_MIN_10_EXP        -4              // Minimum positive integer such
+                                       // that 10 raised to that power is
+                                       // a normalized half
+
+#define HALF_MAX_10_EXP        4               // Maximum positive integer such
+                                       // that 10 raised to that power is
+                                       // a normalized half
+
+
+//---------------------------------------------------------------------------
+//
+// Implementation --
+//
+// Representation of a float:
+//
+//     We assume that a float, f, is an IEEE 754 single-precision
+//     floating point number, whose bits are arranged as follows:
+//
+//         31 (msb)
+//         | 
+//         | 30     23
+//         | |      | 
+//         | |      | 22                    0 (lsb)
+//         | |      | |                     |
+//         X XXXXXXXX XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
+//
+//         s e        m
+//
+//     S is the sign-bit, e is the exponent and m is the significand.
+//
+//     If e is between 1 and 254, f is a normalized number:
+//
+//                 s    e-127
+//         f = (-1)  * 2      * 1.m
+//
+//     If e is 0, and m is not zero, f is a denormalized number:
+//
+//                 s    -126
+//         f = (-1)  * 2      * 0.m
+//
+//     If e and m are both zero, f is zero:
+//
+//         f = 0.0
+//
+//     If e is 255, f is an "infinity" or "not a number" (NAN),
+//     depending on whether m is zero or not.
+//
+//     Examples:
+//
+//         0 00000000 00000000000000000000000 = 0.0
+//         0 01111110 00000000000000000000000 = 0.5
+//         0 01111111 00000000000000000000000 = 1.0
+//         0 10000000 00000000000000000000000 = 2.0
+//         0 10000000 10000000000000000000000 = 3.0
+//         1 10000101 11110000010000000000000 = -124.0625
+//         0 11111111 00000000000000000000000 = +infinity
+//         1 11111111 00000000000000000000000 = -infinity
+//         0 11111111 10000000000000000000000 = NAN
+//         1 11111111 11111111111111111111111 = NAN
+//
+// Representation of a half:
+//
+//     Here is the bit-layout for a half number, h:
+//
+//         15 (msb)
+//         | 
+//         | 14  10
+//         | |   |
+//         | |   | 9        0 (lsb)
+//         | |   | |        |
+//         X XXXXX XXXXXXXXXX
+//
+//         s e     m
+//
+//     S is the sign-bit, e is the exponent and m is the significand.
+//
+//     If e is between 1 and 30, h is a normalized number:
+//
+//                 s    e-15
+//         h = (-1)  * 2     * 1.m
+//
+//     If e is 0, and m is not zero, h is a denormalized number:
+//
+//                 S    -14
+//         h = (-1)  * 2     * 0.m
+//
+//     If e and m are both zero, h is zero:
+//
+//         h = 0.0
+//
+//     If e is 31, h is an "infinity" or "not a number" (NAN),
+//     depending on whether m is zero or not.
+//
+//     Examples:
+//
+//         0 00000 0000000000 = 0.0
+//         0 01110 0000000000 = 0.5
+//         0 01111 0000000000 = 1.0
+//         0 10000 0000000000 = 2.0
+//         0 10000 1000000000 = 3.0
+//         1 10101 1111000001 = -124.0625
+//         0 11111 0000000000 = +infinity
+//         1 11111 0000000000 = -infinity
+//         0 11111 1000000000 = NAN
+//         1 11111 1111111111 = NAN
+//
+// Conversion:
+//
+//     Converting from a float to a half requires some non-trivial bit
+//     manipulations.  In some cases, this makes conversion relatively
+//     slow, but the most common case is accelerated via table lookups.
+//
+//     Converting back from a half to a float is easier because we don't
+//     have to do any rounding.  In addition, there are only 65536
+//     different half numbers; we can convert each of those numbers once
+//     and store the results in a table.  Later, all conversions can be
+//     done using only simple table lookups.
+//
+//---------------------------------------------------------------------------
+
+
+//--------------------
+// Simple constructors
+//--------------------
+
+inline
+half::half ()
+{
+    // no initialization
+}
+
+
+//----------------------------
+// Half-from-float constructor
+//----------------------------
+
+inline
+half::half (float f)
+{
+    if (f == 0)
+    {
+       //
+       // Common special case - zero.
+       // For speed, we don't preserve the zero's sign.
+       //
+
+       _h = 0;
+    }
+    else
+    {
+       //
+       // We extract the combined sign and exponent, e, from our
+       // floating-point number, f.  Then we convert e to the sign
+       // and exponent of the half number via a table lookup.
+       //
+       // For the most common case, where a normalized half is produced,
+       // the table lookup returns a non-zero value; in this case, all
+       // we have to do, is round f's significand to 10 bits and combine
+       // the result with e.
+       //
+       // For all other cases (overflow, zeroes, denormalized numbers
+       // resulting from underflow, infinities and NANs), the table
+       // lookup returns zero, and we call a longer, non-inline function
+       // to do the float-to-half conversion.
+       //
+
+       uif x;
+
+       x.f = f;
+
+       register int e = (x.i >> 23) & 0x000001ff;
+
+       e = _eLut[e];
+
+       if (e)
+       {
+           //
+           // Simple case - round the significand and
+           // combine it with the sign and exponent.
+           //
+
+           _h = e + (((x.i & 0x007fffff) + 0x00001000) >> 13);
+       }
+       else
+       {
+           //
+           // Difficult case - call a function.
+           //
+
+           _h = convert (x.i);
+       }
+    }
+}
+
+
+//------------------------------------------
+// Half-to-float conversion via table lookup
+//------------------------------------------
+
+inline
+half::operator float () const
+{
+    return _toFloat[_h].f;
+}
+
+
+//-------------------------
+// Round to n-bit precision
+//-------------------------
+
+inline half
+half::round (unsigned int n) const
+{
+    //
+    // Parameter check.
+    //
+
+    if (n >= 10)
+       return *this;
+
+    //
+    // Disassemble h into the sign, s,
+    // and the combined exponent and significand, e.
+    //
+
+    unsigned short s = _h & 0x8000;
+    unsigned short e = _h & 0x7fff;
+
+    //
+    // Round the exponent and significand to the nearest value
+    // where ones occur only in the (10-n) most significant bits.
+    // Note that the exponent adjusts automatically if rounding
+    // up causes the significand to overflow.
+    //
+
+    e >>= 9 - n;
+    e  += e & 1;
+    e <<= 9 - n;
+
+    //
+    // Check for exponent overflow.
+    //
+
+    if (e >= 0x7c00)
+    {
+       //
+       // Overflow occurred -- truncate instead of rounding.
+       //
+
+       e = _h;
+       e >>= 10 - n;
+       e <<= 10 - n;
+    }
+
+    //
+    // Put the original sign bit back.
+    //
+
+    half h;
+    h._h = s | e;
+
+    return h;
+}
+
+
+//-----------------------
+// Other inline functions
+//-----------------------
+
+inline half    
+half::operator - () const
+{
+    half h;
+    h._h = _h ^ 0x8000;
+    return h;
+}
+
+
+inline half &
+half::operator = (half h)
+{
+    _h = h._h;
+    return *this;
+}
+
+
+inline half &
+half::operator = (float f)
+{
+    *this = half (f);
+    return *this;
+}
+
+
+inline half &
+half::operator += (half h)
+{
+    *this = half (float (*this) + float (h));
+    return *this;
+}
+
+
+inline half &
+half::operator += (float f)
+{
+    *this = half (float (*this) + f);
+    return *this;
+}
+
+
+inline half &
+half::operator -= (half h)
+{
+    *this = half (float (*this) - float (h));
+    return *this;
+}
+
+
+inline half &
+half::operator -= (float f)
+{
+    *this = half (float (*this) - f);
+    return *this;
+}
+
+
+inline half &
+half::operator *= (half h)
+{
+    *this = half (float (*this) * float (h));
+    return *this;
+}
+
+
+inline half &
+half::operator *= (float f)
+{
+    *this = half (float (*this) * f);
+    return *this;
+}
+
+
+inline half &
+half::operator /= (half h)
+{
+    *this = half (float (*this) / float (h));
+    return *this;
+}
+
+
+inline half &
+half::operator /= (float f)
+{
+    *this = half (float (*this) / f);
+    return *this;
+}
+
+
+inline bool    
+half::isFinite () const
+{
+    unsigned short e = (_h >> 10) & 0x001f;
+    return e < 31;
+}
+
+
+inline bool
+half::isNormalized () const
+{
+    unsigned short e = (_h >> 10) & 0x001f;
+    return e > 0 && e < 31;
+}
+
+
+inline bool
+half::isDenormalized () const
+{
+    unsigned short e = (_h >> 10) & 0x001f;
+    unsigned short m =  _h & 0x3ff;
+    return e == 0 && m != 0;
+}
+
+
+inline bool
+half::isZero () const
+{
+    return (_h & 0x7fff) == 0;
+}
+
+
+inline bool
+half::isNan () const
+{
+    unsigned short e = (_h >> 10) & 0x001f;
+    unsigned short m =  _h & 0x3ff;
+    return e == 31 && m != 0;
+}
+
+
+inline bool
+half::isInfinity () const
+{
+    unsigned short e = (_h >> 10) & 0x001f;
+    unsigned short m =  _h & 0x3ff;
+    return e == 31 && m == 0;
+}
+
+
+inline bool    
+half::isNegative () const
+{
+    return (_h & 0x8000) != 0;
+}
+
+
+inline half
+half::posInf ()
+{
+    half h;
+    h._h = 0x7c00;
+    return h;
+}
+
+
+inline half
+half::negInf ()
+{
+    half h;
+    h._h = 0xfc00;
+    return h;
+}
+
+
+inline half
+half::qNan ()
+{
+    half h;
+    h._h = 0x7fff;
+    return h;
+}
+
+
+inline half
+half::sNan ()
+{
+    half h;
+    h._h = 0x7dff;
+    return h;
+}
+
+
+inline unsigned short
+half::bits () const
+{
+    return _h;
+}
+
+
+inline void
+half::setBits (unsigned short bits)
+{
+    _h = bits;
+}
+
+#undef HALF_EXPORT_CONST
+
+#endif