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

   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 #ifndef AVCODEC_CABAC_H
  28 #define AVCODEC_CABAC_H
  29
  30 #include <stddef.h>
  31
  32 #include "put_bits.h"
  33
  34 //#undef NDEBUG
  35 #include <assert.h>
  36
  37 #define CABAC_BITS 16
  38 #define CABAC_MASK ((1<<CABAC_BITS)-1)
  39
  40 typedef struct CABACContext{
  41     int low;
  42     int range;
  43     int outstanding_count;
  44     const uint8_t *bytestream_start;
  45     const uint8_t *bytestream;
  46     const uint8_t *bytestream_end;
  47     PutBitContext pb;
  48 }CABACContext;
  49
  50 extern uint8_t ff_h264_mlps_state[4*64];
  51 extern uint8_t ff_h264_lps_range[4*2*64];  ///< rangeTabLPS
  52 extern const uint8_t ff_h264_norm_shift[512];
  53
  54 #if ARCH_X86
  55 #   include "x86/cabac.h"
  56 #endif
  57
  58 void ff_init_cabac_encoder(CABACContext *c, uint8_t *buf, int buf_size);
  59 void ff_init_cabac_decoder(CABACContext *c, const uint8_t *buf, int buf_size);
  60 void ff_init_cabac_states(CABACContext *c);
  61
  62
  63 static void refill(CABACContext *c){
  64 #if CABAC_BITS == 16
  65         c->low+= (c->bytestream[0]<<9) + (c->bytestream[1]<<1);
  66 #else
  67         c->low+= c->bytestream[0]<<1;
  68 #endif
  69     c->low -= CABAC_MASK;
  70     c->bytestream+= CABAC_BITS/8;
  71 }
  72
  73 static inline void renorm_cabac_decoder_once(CABACContext *c){
  74     int shift= (uint32_t)(c->range - 0x100)>>31;
  75     c->range<<= shift;
  76     c->low  <<= shift;
  77     if(!(c->low & CABAC_MASK))
  78         refill(c);
  79 }
  80
  81 #ifndef get_cabac_inline
  82 static void refill2(CABACContext *c){
  83     int i, x;
  84
  85     x= c->low ^ (c->low-1);
  86     i= 7 - ff_h264_norm_shift[x>>(CABAC_BITS-1)];
  87
  88     x= -CABAC_MASK;
  89
  90 #if CABAC_BITS == 16
  91         x+= (c->bytestream[0]<<9) + (c->bytestream[1]<<1);
  92 #else
  93         x+= c->bytestream[0]<<1;
  94 #endif
  95
  96     c->low += x<<i;
  97     c->bytestream+= CABAC_BITS/8;
  98 }
  99
 100 static av_always_inline int get_cabac_inline(CABACContext *c, uint8_t * const state){
 101     int s = *state;
 102     int RangeLPS= ff_h264_lps_range[2*(c->range&0xC0) + s];
 103     int bit, lps_mask;
 104
 105     c->range -= RangeLPS;
 106     lps_mask= ((c->range<<(CABAC_BITS+1)) - c->low)>>31;
 107
 108     c->low -= (c->range<<(CABAC_BITS+1)) & lps_mask;
 109     c->range += (RangeLPS - c->range) & lps_mask;
 110
 111     s^=lps_mask;
 112     *state= (ff_h264_mlps_state+128)[s];
 113     bit= s&1;
 114
 115     lps_mask= ff_h264_norm_shift[c->range];
 116     c->range<<= lps_mask;
 117     c->low  <<= lps_mask;
 118     if(!(c->low & CABAC_MASK))
 119         refill2(c);
 120     return bit;
 121 }
 122 #endif
 123
 124 static int av_noinline av_unused get_cabac_noinline(CABACContext *c, uint8_t * const state){
 125     return get_cabac_inline(c,state);
 126 }
 127
 128 static int av_unused get_cabac(CABACContext *c, uint8_t * const state){
 129     return get_cabac_inline(c,state);
 130 }
 131
 132 static int av_unused get_cabac_bypass(CABACContext *c){
 133     int range;
 134     c->low += c->low;
 135
 136     if(!(c->low & CABAC_MASK))
 137         refill(c);
 138
 139     range= c->range<<(CABAC_BITS+1);
 140     if(c->low < range){
 141         return 0;
 142     }else{
 143         c->low -= range;
 144         return 1;
 145     }
 146 }
 147
 148
 149 #ifndef get_cabac_bypass_sign
 150 static av_always_inline int get_cabac_bypass_sign(CABACContext *c, int val){
 151     int range, mask;
 152     c->low += c->low;
 153
 154     if(!(c->low & CABAC_MASK))
 155         refill(c);
 156
 157     range= c->range<<(CABAC_BITS+1);
 158     c->low -= range;
 159     mask= c->low >> 31;
 160     range &= mask;
 161     c->low += range;
 162     return (val^mask)-mask;
 163 }
 164 #endif
 165
 166 /**
 167  *
 168  * @return the number of bytes read or 0 if no end
 169  */
 170 static int av_unused get_cabac_terminate(CABACContext *c){
 171     c->range -= 2;
 172     if(c->low < c->range<<(CABAC_BITS+1)){
 173         renorm_cabac_decoder_once(c);
 174         return 0;
 175     }else{
 176         return c->bytestream - c->bytestream_start;
 177     }
 178 }
 179
 180 #endif /* AVCODEC_CABAC_H */