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

   1 /*
   2  * exp golomb vlc stuff
   3  * Copyright (c) 2003 Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
   4  *
   5  * This library is free software; you can redistribute it and/or
   6  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   7  * License as published by the Free Software Foundation; either
   8  * version 2 of the License, or (at your option) any later version.
   9  *
  10  * This library is distributed in the hope that it will be useful,
  11  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  12  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  13  * Lesser General Public License for more details.
  14  *
  15  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  16  * License along with this library; if not, write to the Free Software
  17  * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
  18  *
  19  */
  20
  21 /**
  22  * @file golomb.h
  23  * @brief
  24  *     exp golomb vlc stuff
  25  * @author Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
  26  */
  27
  28 #define INVALID_VLC           0x80000000
  29
  30 extern const uint8_t ff_golomb_vlc_len[512];
  31 extern const uint8_t ff_ue_golomb_vlc_code[512];
  32 extern const  int8_t ff_se_golomb_vlc_code[512];
  33 extern const uint8_t ff_ue_golomb_len[256];
  34
  35 extern const uint8_t ff_interleaved_golomb_vlc_len[256];
  36 extern const uint8_t ff_interleaved_ue_golomb_vlc_code[256];
  37 extern const  int8_t ff_interleaved_se_golomb_vlc_code[256];
  38
  39
  40  /**
  41  * read unsigned exp golomb code.
  42  */
  43 static inline int get_ue_golomb(GetBitContext *gb){
  44     unsigned int buf;
  45     int log;
  46
  47     OPEN_READER(re, gb);
  48     UPDATE_CACHE(re, gb);
  49     buf=GET_CACHE(re, gb);
  50
  51     if(buf >= (1<<27)){
  52         buf >>= 32 - 9;
  53         LAST_SKIP_BITS(re, gb, ff_golomb_vlc_len[buf]);
  54         CLOSE_READER(re, gb);
  55
  56         return ff_ue_golomb_vlc_code[buf];
  57     }else{
  58         log= 2*av_log2(buf) - 31;
  59         buf>>= log;
  60         buf--;
  61         LAST_SKIP_BITS(re, gb, 32 - log);
  62         CLOSE_READER(re, gb);
  63
  64         return buf;
  65     }
  66 }
  67
  68 static inline int svq3_get_ue_golomb(GetBitContext *gb){
  69     uint32_t buf;
  70     int log;
  71
  72     OPEN_READER(re, gb);
  73     UPDATE_CACHE(re, gb);
  74     buf=GET_CACHE(re, gb);
  75
  76     if(buf&0xAA800000){
  77         buf >>= 32 - 8;
  78         LAST_SKIP_BITS(re, gb, ff_interleaved_golomb_vlc_len[buf]);
  79         CLOSE_READER(re, gb);
  80
  81         return ff_interleaved_ue_golomb_vlc_code[buf];
  82     }else{
  83         buf|=1;
  84         if((buf & 0xAAAAAAAA) == 0)
  85             return INVALID_VLC;
  86
  87         for(log=31; (buf & 0x80000000) == 0; log--){
  88             buf = (buf << 2) - ((buf << log) >> (log - 1)) + (buf >> 30);
  89         }
  90
  91         LAST_SKIP_BITS(re, gb, 63 - 2*log);
  92         CLOSE_READER(re, gb);
  93
  94         return ((buf << log) >> log) - 1;
  95     }
  96 }
  97
  98 /**
  99  * read unsigned truncated exp golomb code.
 100  */
 101 static inline int get_te0_golomb(GetBitContext *gb, int range){
 102     assert(range >= 1);
 103
 104     if(range==1)      return 0;
 105     else if(range==2) return get_bits1(gb)^1;
 106     else              return get_ue_golomb(gb);
 107 }
 108
 109 /**
 110  * read unsigned truncated exp golomb code.
 111  */
 112 static inline int get_te_golomb(GetBitContext *gb, int range){
 113     assert(range >= 1);
 114
 115     if(range==2) return get_bits1(gb)^1;
 116     else         return get_ue_golomb(gb);
 117 }
 118
 119
 120 /**
 121  * read signed exp golomb code.
 122  */
 123 static inline int get_se_golomb(GetBitContext *gb){
 124     unsigned int buf;
 125     int log;
 126
 127     OPEN_READER(re, gb);
 128     UPDATE_CACHE(re, gb);
 129     buf=GET_CACHE(re, gb);
 130
 131     if(buf >= (1<<27)){
 132         buf >>= 32 - 9;
 133         LAST_SKIP_BITS(re, gb, ff_golomb_vlc_len[buf]);
 134         CLOSE_READER(re, gb);
 135
 136         return ff_se_golomb_vlc_code[buf];
 137     }else{
 138         log= 2*av_log2(buf) - 31;
 139         buf>>= log;
 140
 141         LAST_SKIP_BITS(re, gb, 32 - log);
 142         CLOSE_READER(re, gb);
 143
 144         if(buf&1) buf= -(buf>>1);
 145         else      buf=  (buf>>1);
 146
 147         return buf;
 148     }
 149 }
 150
 151 static inline int svq3_get_se_golomb(GetBitContext *gb){
 152     unsigned int buf;
 153     int log;
 154
 155     OPEN_READER(re, gb);
 156     UPDATE_CACHE(re, gb);
 157     buf=GET_CACHE(re, gb);
 158
 159     if(buf&0xAA800000){
 160         buf >>= 32 - 8;
 161         LAST_SKIP_BITS(re, gb, ff_interleaved_golomb_vlc_len[buf]);
 162         CLOSE_READER(re, gb);
 163
 164         return ff_interleaved_se_golomb_vlc_code[buf];
 165     }else{
 166         buf |=1;
 167         if((buf & 0xAAAAAAAA) == 0)
 168             return INVALID_VLC;
 169
 170         for(log=31; (buf & 0x80000000) == 0; log--){
 171             buf = (buf << 2) - ((buf << log) >> (log - 1)) + (buf >> 30);
 172         }
 173
 174         LAST_SKIP_BITS(re, gb, 63 - 2*log);
 175         CLOSE_READER(re, gb);
 176
 177         return (signed) (((((buf << log) >> log) - 1) ^ -(buf & 0x1)) + 1) >> 1;
 178     }
 179 }
 180
 181 /**
 182  * read unsigned golomb rice code.
 183  */
 184 static inline int get_ur_golomb(GetBitContext *gb, int k, int limit, int esc_len){
 185     unsigned int buf;
 186     int log;
 187
 188     OPEN_READER(re, gb);
 189     UPDATE_CACHE(re, gb);
 190     buf=GET_CACHE(re, gb);
 191
 192     log= av_log2(buf);
 193 //printf("buf:%X log:%d\n", buf, log);
 194     if(log > 31-limit){
 195         buf >>= log - k;
 196         buf += (30-log)<<k;
 197         LAST_SKIP_BITS(re, gb, 32 + k - log);
 198         CLOSE_READER(re, gb);
 199
 200         return buf;
 201     }else if(log == 31-limit){
 202         buf >>= log - esc_len;
 203         buf -= 1<<esc_len;
 204         LAST_SKIP_BITS(re, gb, esc_len + limit + 1);
 205         CLOSE_READER(re, gb);
 206
 207         return buf + 1;
 208     }else
 209         return -1;
 210 }
 211
 212 #ifdef TRACE
 213
 214 static inline int get_ue(GetBitContext *s, char *file, char *func, int line){
 215     int show= show_bits(s, 24);
 216     int pos= get_bits_count(s);
 217     int i= get_ue_golomb(s);
 218     int len= get_bits_count(s) - pos;
 219     int bits= show>>(24-len);
 220
 221     print_bin(bits, len);
 222
 223     printf("%5d %2d %3d ue  @%5d in %s %s:%d\n", bits, len, i, pos, file, func, line);
 224
 225     return i;
 226 }
 227
 228 static inline int get_se(GetBitContext *s, char *file, char *func, int line){
 229     int show= show_bits(s, 24);
 230     int pos= get_bits_count(s);
 231     int i= get_se_golomb(s);
 232     int len= get_bits_count(s) - pos;
 233     int bits= show>>(24-len);
 234
 235     print_bin(bits, len);
 236
 237     printf("%5d %2d %3d se  @%5d in %s %s:%d\n", bits, len, i, pos, file, func, line);
 238
 239     return i;
 240 }
 241
 242 static inline int get_te(GetBitContext *s, int r, char *file, char *func, int line){
 243     int show= show_bits(s, 24);
 244     int pos= get_bits_count(s);
 245     int i= get_te0_golomb(s, r);
 246     int len= get_bits_count(s) - pos;
 247     int bits= show>>(24-len);
 248
 249     print_bin(bits, len);
 250
 251     printf("%5d %2d %3d te  @%5d in %s %s:%d\n", bits, len, i, pos, file, func, line);
 252
 253     return i;
 254 }
 255
 256 #define get_ue_golomb(a) get_ue(a, __FILE__, __PRETTY_FUNCTION__, __LINE__)
 257 #define get_se_golomb(a) get_se(a, __FILE__, __PRETTY_FUNCTION__, __LINE__)
 258 #define get_te_golomb(a, r) get_te(a, r, __FILE__, __PRETTY_FUNCTION__, __LINE__)
 259 #define get_te0_golomb(a, r) get_te(a, r, __FILE__, __PRETTY_FUNCTION__, __LINE__)
 260
 261 #endif
 262
 263 /**
 264  * write unsigned exp golomb code.
 265  */
 266 static inline void set_ue_golomb(PutBitContext *pb, int i){
 267     int e;
 268
 269     assert(i>=0);
 270
 271 #if 0
 272     if(i=0){
 273         put_bits(pb, 1, 1);
 274         return;
 275     }
 276 #endif
 277     if(i<256)
 278         put_bits(pb, ff_ue_golomb_len[i], i+1);
 279     else{
 280         e= av_log2(i+1);
 281
 282         put_bits(pb, 2*e+1, i+1);
 283     }
 284 }
 285
 286 /**
 287  * write truncated unsigned exp golomb code.
 288  */
 289 static inline void set_te_golomb(PutBitContext *pb, int i, int range){
 290     assert(range >= 1);
 291     assert(i<=range);
 292
 293     if(range==2) put_bits(pb, 1, i^1);
 294     else         set_ue_golomb(pb, i);
 295 }
 296
 297 /**
 298  * write signed exp golomb code.
 299  */
 300 static inline void set_se_golomb(PutBitContext *pb, int i){
 301 #if 0
 302     if(i<=0) i= -2*i;
 303     else     i=  2*i-1;
 304 #elif 1
 305     i= 2*i-1;
 306     if(i<0) i^= -1; //FIXME check if gcc does the right thing
 307 #else
 308     i= 2*i-1;
 309     i^= (i>>31);
 310 #endif
 311     set_ue_golomb(pb, i);
 312 }
 313
 314 /**
 315  * write unsigned golomb rice code.
 316  */
 317 static inline void set_ur_golomb(PutBitContext *pb, int i, int k, int limit, int esc_len){
 318     int e;
 319
 320     assert(i>=0);
 321
 322     e= i>>k;
 323     if(e<limit){
 324         put_bits(pb, e + k + 1, (1<<k) + (i&((1<<k)-1)));
 325     }else{
 326 //    printf("set %08X, %d\n", (1<<esc_len) + i - 1, limit + esc_len + 1);
 327         put_bits(pb, limit + esc_len + 1, (1<<esc_len) + i - 1);
 328 //        put_bits(pb, 1, limit + 1);
 329 //        put_bits(pb, i - 1, esc_len);
 330     }
 331 }