git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavcodec/cabac.c

   1 /*
   2  * H.26L/H.264/AVC/JVT/14496-10/... encoder/decoder
   3  * Copyright (c) 2003 Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
   4  *
   5  * This file is part of Libav.
   6  *
   7  * Libav is free software; you can redistribute it and/or
   8  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   9  * License as published by the Free Software Foundation; either
  10  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  11  *
  12  * Libav is distributed in the hope that it will be useful,
  13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  15  * Lesser General Public License for more details.
  16  *
  17  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  18  * License along with Libav; if not, write to the Free Software
  19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  20  */
  21
  22 /**
  23  * @file
  24  * Context Adaptive Binary Arithmetic Coder.
  25  */
  26
  27 #include <string.h>
  28
  29 #include "libavutil/common.h"
  30 #include "get_bits.h"
  31 #include "cabac.h"
  32 #include "cabac_functions.h"
  33
  34 uint8_t ff_h264_cabac_tables[512 + 4*2*64 + 4*64 + 63] = {
  35  9,8,7,7,6,6,6,6,5,5,5,5,5,5,5,5,
  36  4,4,4,4,4,4,4,4,4,4,4,4,4,4,4,4,
  37  3,3,3,3,3,3,3,3,3,3,3,3,3,3,3,3,
  38  3,3,3,3,3,3,3,3,3,3,3,3,3,3,3,3,
  39  2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,
  40  2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,
  41  2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,
  42  2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,
  43  1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,
  44  1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,
  45  1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,
  46  1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,
  47  0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,
  48  0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,
  49  0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,
  50  0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,
  51  0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,
  52  0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,
  53  0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,
  54  0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,
  55 };
  56
  57 static const uint8_t lps_range[64][4]= {
  58 {128,176,208,240}, {128,167,197,227}, {128,158,187,216}, {123,150,178,205},
  59 {116,142,169,195}, {111,135,160,185}, {105,128,152,175}, {100,122,144,166},
  60 { 95,116,137,158}, { 90,110,130,150}, { 85,104,123,142}, { 81, 99,117,135},
  61 { 77, 94,111,128}, { 73, 89,105,122}, { 69, 85,100,116}, { 66, 80, 95,110},
  62 { 62, 76, 90,104}, { 59, 72, 86, 99}, { 56, 69, 81, 94}, { 53, 65, 77, 89},
  63 { 51, 62, 73, 85}, { 48, 59, 69, 80}, { 46, 56, 66, 76}, { 43, 53, 63, 72},
  64 { 41, 50, 59, 69}, { 39, 48, 56, 65}, { 37, 45, 54, 62}, { 35, 43, 51, 59},
  65 { 33, 41, 48, 56}, { 32, 39, 46, 53}, { 30, 37, 43, 50}, { 29, 35, 41, 48},
  66 { 27, 33, 39, 45}, { 26, 31, 37, 43}, { 24, 30, 35, 41}, { 23, 28, 33, 39},
  67 { 22, 27, 32, 37}, { 21, 26, 30, 35}, { 20, 24, 29, 33}, { 19, 23, 27, 31},
  68 { 18, 22, 26, 30}, { 17, 21, 25, 28}, { 16, 20, 23, 27}, { 15, 19, 22, 25},
  69 { 14, 18, 21, 24}, { 14, 17, 20, 23}, { 13, 16, 19, 22}, { 12, 15, 18, 21},
  70 { 12, 14, 17, 20}, { 11, 14, 16, 19}, { 11, 13, 15, 18}, { 10, 12, 15, 17},
  71 { 10, 12, 14, 16}, {  9, 11, 13, 15}, {  9, 11, 12, 14}, {  8, 10, 12, 14},
  72 {  8,  9, 11, 13}, {  7,  9, 11, 12}, {  7,  9, 10, 12}, {  7,  8, 10, 11},
  73 {  6,  8,  9, 11}, {  6,  7,  9, 10}, {  6,  7,  8,  9}, {  2,  2,  2,  2},
  74 };
  75
  76 static const uint8_t mps_state[64]= {
  77   1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8,
  78   9,10,11,12,13,14,15,16,
  79  17,18,19,20,21,22,23,24,
  80  25,26,27,28,29,30,31,32,
  81  33,34,35,36,37,38,39,40,
  82  41,42,43,44,45,46,47,48,
  83  49,50,51,52,53,54,55,56,
  84  57,58,59,60,61,62,62,63,
  85 };
  86
  87 static const uint8_t lps_state[64]= {
  88   0, 0, 1, 2, 2, 4, 4, 5,
  89   6, 7, 8, 9, 9,11,11,12,
  90  13,13,15,15,16,16,18,18,
  91  19,19,21,21,22,22,23,24,
  92  24,25,26,26,27,27,28,29,
  93  29,30,30,30,31,32,32,33,
  94  33,33,34,34,35,35,35,36,
  95  36,36,37,37,37,38,38,63,
  96 };
  97
  98 static const uint8_t last_coeff_flag_offset_8x8[63] = {
  99  0, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1,
 100  2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2,
 101  3, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 3, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4,
 102  5, 5, 5, 5, 6, 6, 6, 6, 7, 7, 7, 7, 8, 8, 8
 103 };
 104
 105 /**
 106  *
 107  * @param buf_size size of buf in bits
 108  */
 109 void ff_init_cabac_encoder(CABACContext *c, uint8_t *buf, int buf_size){
 110     init_put_bits(&c->pb, buf, buf_size);
 111
 112     c->low= 0;
 113     c->range= 0x1FE;
 114     c->outstanding_count= 0;
 115     c->pb.bit_left++; //avoids firstBitFlag
 116 }
 117
 118 /**
 119  *
 120  * @param buf_size size of buf in bits
 121  */
 122 void ff_init_cabac_decoder(CABACContext *c, const uint8_t *buf, int buf_size){
 123     c->bytestream_start=
 124     c->bytestream= buf;
 125     c->bytestream_end= buf + buf_size;
 126
 127 #if CABAC_BITS == 16
 128     c->low =  (*c->bytestream++)<<18;
 129     c->low+=  (*c->bytestream++)<<10;
 130 #else
 131     c->low =  (*c->bytestream++)<<10;
 132 #endif
 133     c->low+= ((*c->bytestream++)<<2) + 2;
 134     c->range= 0x1FE;
 135 }
 136
 137 void ff_init_cabac_states(void)
 138 {
 139     int i, j;
 140     static int initialized = 0;
 141
 142     if (initialized)
 143         return;
 144
 145     for(i=0; i<64; i++){
 146         for(j=0; j<4; j++){ //FIXME check if this is worth the 1 shift we save
 147             ff_h264_lps_range[j*2*64+2*i+0]=
 148             ff_h264_lps_range[j*2*64+2*i+1]= lps_range[i][j];
 149         }
 150
 151         ff_h264_mlps_state[128 + 2 * i + 0] = 2 * mps_state[i] + 0;
 152         ff_h264_mlps_state[128 + 2 * i + 1] = 2 * mps_state[i] + 1;
 153
 154         if( i ){
 155             ff_h264_mlps_state[128-2*i-1]= 2*lps_state[i]+0;
 156             ff_h264_mlps_state[128-2*i-2]= 2*lps_state[i]+1;
 157         }else{
 158             ff_h264_mlps_state[128-2*i-1]= 1;
 159             ff_h264_mlps_state[128-2*i-2]= 0;
 160         }
 161     }
 162     for(i=0; i< 63; i++){
 163       ff_h264_last_coeff_flag_offset_8x8[i] = last_coeff_flag_offset_8x8[i];
 164     }
 165
 166     initialized = 1;
 167 }