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 uint8_t ff_h264_mps_state[2*64];     ///< transIdxMPS
  53 extern uint8_t ff_h264_lps_state[2*64];     ///< transIdxLPS
  54 extern const uint8_t ff_h264_norm_shift[512];
  55
  56 #if ARCH_X86
  57 #   include "x86/cabac.h"
  58 #endif
  59
  60 void ff_init_cabac_encoder(CABACContext *c, uint8_t *buf, int buf_size);
  61 void ff_init_cabac_decoder(CABACContext *c, const uint8_t *buf, int buf_size);
  62 void ff_init_cabac_states(CABACContext *c);
  63
  64
  65 static void refill(CABACContext *c){
  66 #if CABAC_BITS == 16
  67         c->low+= (c->bytestream[0]<<9) + (c->bytestream[1]<<1);
  68 #else
  69         c->low+= c->bytestream[0]<<1;
  70 #endif
  71     c->low -= CABAC_MASK;
  72     c->bytestream+= CABAC_BITS/8;
  73 }
  74
  75 static inline void renorm_cabac_decoder_once(CABACContext *c){
  76     int shift= (uint32_t)(c->range - 0x100)>>31;
  77     c->range<<= shift;
  78     c->low  <<= shift;
  79     if(!(c->low & CABAC_MASK))
  80         refill(c);
  81 }
  82
  83 #ifndef get_cabac_inline
  84 static void refill2(CABACContext *c){
  85     int i, x;
  86
  87     x= c->low ^ (c->low-1);
  88     i= 7 - ff_h264_norm_shift[x>>(CABAC_BITS-1)];
  89
  90     x= -CABAC_MASK;
  91
  92 #if CABAC_BITS == 16
  93         x+= (c->bytestream[0]<<9) + (c->bytestream[1]<<1);
  94 #else
  95         x+= c->bytestream[0]<<1;
  96 #endif
  97
  98     c->low += x<<i;
  99     c->bytestream+= CABAC_BITS/8;
 100 }
 101
 102 static av_always_inline int get_cabac_inline(CABACContext *c, uint8_t * const state){
 103     int s = *state;
 104     int RangeLPS= ff_h264_lps_range[2*(c->range&0xC0) + s];
 105     int bit, lps_mask;
 106
 107     c->range -= RangeLPS;
 108     lps_mask= ((c->range<<(CABAC_BITS+1)) - c->low)>>31;
 109
 110     c->low -= (c->range<<(CABAC_BITS+1)) & lps_mask;
 111     c->range += (RangeLPS - c->range) & lps_mask;
 112
 113     s^=lps_mask;
 114     *state= (ff_h264_mlps_state+128)[s];
 115     bit= s&1;
 116
 117     lps_mask= ff_h264_norm_shift[c->range];
 118     c->range<<= lps_mask;
 119     c->low  <<= lps_mask;
 120     if(!(c->low & CABAC_MASK))
 121         refill2(c);
 122     return bit;
 123 }
 124 #endif
 125
 126 static int av_noinline av_unused get_cabac_noinline(CABACContext *c, uint8_t * const state){
 127     return get_cabac_inline(c,state);
 128 }
 129
 130 static int av_unused get_cabac(CABACContext *c, uint8_t * const state){
 131     return get_cabac_inline(c,state);
 132 }
 133
 134 static int av_unused get_cabac_bypass(CABACContext *c){
 135     int range;
 136     c->low += c->low;
 137
 138     if(!(c->low & CABAC_MASK))
 139         refill(c);
 140
 141     range= c->range<<(CABAC_BITS+1);
 142     if(c->low < range){
 143         return 0;
 144     }else{
 145         c->low -= range;
 146         return 1;
 147     }
 148 }
 149
 150
 151 #ifndef get_cabac_bypass_sign
 152 static av_always_inline int get_cabac_bypass_sign(CABACContext *c, int val){
 153     int range, mask;
 154     c->low += c->low;
 155
 156     if(!(c->low & CABAC_MASK))
 157         refill(c);
 158
 159     range= c->range<<(CABAC_BITS+1);
 160     c->low -= range;
 161     mask= c->low >> 31;
 162     range &= mask;
 163     c->low += range;
 164     return (val^mask)-mask;
 165 }
 166 #endif
 167
 168 /**
 169  *
 170  * @return the number of bytes read or 0 if no end
 171  */
 172 static int av_unused get_cabac_terminate(CABACContext *c){
 173     c->range -= 2;
 174     if(c->low < c->range<<(CABAC_BITS+1)){
 175         renorm_cabac_decoder_once(c);
 176         return 0;
 177     }else{
 178         return c->bytestream - c->bytestream_start;
 179     }
 180 }
 181
 182 #endif /* AVCODEC_CABAC_H */