Release synfig_0_61_04
[synfig.git] / synfig-core / tags / synfig_0_61_04 / synfig-core / src / modules / mod_libavcodec / libavcodec / cabac.h
diff --git a/synfig-core/tags/synfig_0_61_04/synfig-core/src/modules/mod_libavcodec/libavcodec/cabac.h b/synfig-core/tags/synfig_0_61_04/synfig-core/src/modules/mod_libavcodec/libavcodec/cabac.h
new file mode 100644 (file)
index 0000000..a49e156
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,381 @@
+/*
+ * H.26L/H.264/AVC/JVT/14496-10/... encoder/decoder
+ * Copyright (c) 2003 Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
+ *
+ * This library is free software; you can redistribute it and/or
+ * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
+ * License as published by the Free Software Foundation; either
+ * version 2 of the License, or (at your option) any later version.
+ *
+ * This library is distributed in the hope that it will be useful,
+ * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+ * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
+ * Lesser General Public License for more details.
+ *
+ * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
+ * License along with this library; if not, write to the Free Software
+ * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
+ *
+ */
+/**
+ * @file cabac.h
+ * Context Adaptive Binary Arithmetic Coder.
+ */
+
+
+#undef NDEBUG
+#include <assert.h>
+
+typedef struct CABACContext{
+    int low;
+    int range;
+    int outstanding_count;
+#ifdef STRICT_LIMITS
+    int symCount;
+#endif
+    uint8_t lps_range[2*64][4];   ///< rangeTabLPS
+    uint8_t lps_state[2*64];      ///< transIdxLPS
+    uint8_t mps_state[2*64];      ///< transIdxMPS
+    uint8_t *bytestream_start;
+    uint8_t *bytestream;
+    int bits_left;                ///<
+    PutBitContext pb;
+}CABACContext;
+
+extern const uint8_t ff_h264_lps_range[64][4];
+extern const uint8_t ff_h264_mps_state[64];
+extern const uint8_t ff_h264_lps_state[64];
+
+void ff_init_cabac_encoder(CABACContext *c, uint8_t *buf, int buf_size);
+void ff_init_cabac_decoder(CABACContext *c, uint8_t *buf, int buf_size);
+void ff_init_cabac_states(CABACContext *c, uint8_t const (*lps_range)[4], 
+                          uint8_t const *mps_state, uint8_t const *lps_state, int state_count);
+
+
+static inline void put_cabac_bit(CABACContext *c, int b){
+    put_bits(&c->pb, 1, b); 
+    for(;c->outstanding_count; c->outstanding_count--){ 
+        put_bits(&c->pb, 1, 1-b);
+    }
+}
+
+static inline void renorm_cabac_encoder(CABACContext *c){
+    while(c->range < 0x100){
+        //FIXME optimize
+        if(c->low<0x100){
+            put_cabac_bit(c, 0);
+        }else if(c->low<0x200){
+            c->outstanding_count++;
+            c->low -= 0x100;
+        }else{
+            put_cabac_bit(c, 1);
+            c->low -= 0x200;
+        }
+        
+        c->range+= c->range;
+        c->low += c->low;
+    }
+}
+
+static inline void put_cabac(CABACContext *c, uint8_t * const state, int bit){
+    int RangeLPS= c->lps_range[*state][((c->range)>>6)&3];
+    
+    if(bit == ((*state)&1)){
+        c->range -= RangeLPS;
+        *state= c->mps_state[*state];
+    }else{
+        c->low += c->range - RangeLPS;
+        c->range = RangeLPS;
+        *state= c->lps_state[*state];
+    }
+    
+    renorm_cabac_encoder(c);
+
+#ifdef STRICT_LIMITS
+    c->symCount++;
+#endif
+}
+
+static inline void put_cabac_static(CABACContext *c, int RangeLPS, int bit){
+    assert(c->range > RangeLPS);
+
+    if(!bit){
+        c->range -= RangeLPS;
+    }else{
+        c->low += c->range - RangeLPS;
+        c->range = RangeLPS;
+    }
+
+    renorm_cabac_encoder(c);
+
+#ifdef STRICT_LIMITS
+    c->symCount++;
+#endif
+}
+
+/**
+ * @param bit 0 -> write zero bit, !=0 write one bit
+ */
+static inline void put_cabac_bypass(CABACContext *c, int bit){
+    c->low += c->low;
+
+    if(bit){
+        c->low += c->range;
+    }
+//FIXME optimize
+    if(c->low<0x200){
+        put_cabac_bit(c, 0);
+    }else if(c->low<0x400){
+        c->outstanding_count++;
+        c->low -= 0x200;
+    }else{
+        put_cabac_bit(c, 1);
+        c->low -= 0x400;
+    }
+        
+#ifdef STRICT_LIMITS
+    c->symCount++;
+#endif
+}
+
+/**
+ *
+ * @return the number of bytes written
+ */
+static inline int put_cabac_terminate(CABACContext *c, int bit){
+    c->range -= 2;
+
+    if(!bit){
+        renorm_cabac_encoder(c);
+    }else{
+        c->low += c->range;
+        c->range= 2;
+        
+        renorm_cabac_encoder(c);
+
+        assert(c->low <= 0x1FF);
+        put_cabac_bit(c, c->low>>9);
+        put_bits(&c->pb, 2, ((c->low>>7)&3)|1);
+        
+        flush_put_bits(&c->pb); //FIXME FIXME FIXME XXX wrong
+    }
+        
+#ifdef STRICT_LIMITS
+    c->symCount++;
+#endif
+
+    return (get_bit_count(&c->pb)+7)>>3;
+}
+
+/**
+ * put (truncated) unary binarization.
+ */
+static inline void put_cabac_u(CABACContext *c, uint8_t * state, int v, int max, int max_index, int truncated){
+    int i;
+    
+    assert(v <= max);
+    
+#if 1
+    for(i=0; i<v; i++){
+        put_cabac(c, state, 1);
+        if(i < max_index) state++;
+    }
+    if(truncated==0 || v<max)
+        put_cabac(c, state, 0);
+#else
+    if(v <= max_index){
+        for(i=0; i<v; i++){
+            put_cabac(c, state+i, 1);
+        }
+        if(truncated==0 || v<max)
+            put_cabac(c, state+i, 0);
+    }else{
+        for(i=0; i<=max_index; i++){
+            put_cabac(c, state+i, 1);
+        }
+        for(; i<v; i++){
+            put_cabac(c, state+max_index, 1);
+        }
+        if(truncated==0 || v<max)
+            put_cabac(c, state+max_index, 0);
+    }
+#endif
+}
+
+/**
+ * put unary exp golomb k-th order binarization.
+ */
+static inline void put_cabac_ueg(CABACContext *c, uint8_t * state, int v, int max, int is_signed, int k, int max_index){
+    int i;
+    
+    if(v==0)
+        put_cabac(c, state, 0);
+    else{
+        const int sign= v < 0;
+        
+        if(is_signed) v= ABS(v);
+        
+        if(v<max){
+            for(i=0; i<v; i++){
+                put_cabac(c, state, 1);
+                if(i < max_index) state++;
+            }
+
+            put_cabac(c, state, 0);
+        }else{
+            int m= 1<<k;
+
+            for(i=0; i<max; i++){
+                put_cabac(c, state, 1);
+                if(i < max_index) state++;
+            }
+
+            v -= max;
+            while(v >= m){ //FIXME optimize
+                put_cabac_bypass(c, 1);
+                v-= m;
+                m+= m;
+            }
+            put_cabac_bypass(c, 0);
+            while(m>>=1){
+                put_cabac_bypass(c, v&m);
+            }
+        }
+
+        if(is_signed)
+            put_cabac_bypass(c, sign);
+    }
+}
+
+static inline void renorm_cabac_decoder(CABACContext *c){
+    while(c->range < 0x10000){
+        c->range+= c->range;
+        c->low+= c->low;
+        if(--c->bits_left == 0){
+            c->low+= *c->bytestream++;
+            c->bits_left= 8;
+        }
+    }
+}
+
+static inline int get_cabac(CABACContext *c, uint8_t * const state){
+    int RangeLPS= c->lps_range[*state][((c->range)>>14)&3]<<8;
+    int bit;
+    
+    c->range -= RangeLPS;
+    if(c->low < c->range){
+        bit= (*state)&1;
+        *state= c->mps_state[*state];
+    }else{
+        bit= ((*state)&1)^1;
+        c->low -= c->range;
+        c->range = RangeLPS;
+        *state= c->lps_state[*state];
+    }
+    renorm_cabac_decoder(c);
+    
+    return bit;    
+}
+
+static inline int get_cabac_static(CABACContext *c, int RangeLPS){
+    int bit;
+    
+    c->range -= RangeLPS;
+    if(c->low < c->range){
+        bit= 0;
+    }else{
+        bit= 1;
+        c->low -= c->range;
+        c->range = RangeLPS;
+    }
+    renorm_cabac_decoder(c);
+    
+    return bit;    
+}
+
+static inline int get_cabac_bypass(CABACContext *c){
+    c->low += c->low;
+
+    if(--c->bits_left == 0){
+        c->low+= *c->bytestream++;
+        c->bits_left= 8;
+    }
+    
+    if(c->low < c->range){
+        return 0;
+    }else{
+        c->low -= c->range;
+        return 1;
+    }
+}
+
+/**
+ *
+ * @return the number of bytes read or 0 if no end
+ */
+static inline int get_cabac_terminate(CABACContext *c){
+    c->range -= 2<<8;
+    if(c->low < c->range){
+        renorm_cabac_decoder(c);    
+        return 0;
+    }else{
+        return c->bytestream - c->bytestream_start;
+    }    
+}
+
+/**
+ * get (truncated) unnary binarization.
+ */
+static inline int get_cabac_u(CABACContext *c, uint8_t * state, int max, int max_index, int truncated){
+    int i;
+    
+    for(i=0; i<max; i++){ 
+        if(get_cabac(c, state)==0)
+            return i;
+            
+        if(i< max_index) state++;
+    }
+
+    return truncated ? max : -1;
+}
+
+/**
+ * get unary exp golomb k-th order binarization.
+ */
+static inline int get_cabac_ueg(CABACContext *c, uint8_t * state, int max, int is_signed, int k, int max_index){
+    int i, v;
+    int m= 1<<k;
+    
+    if(get_cabac(c, state)==0) 
+        return 0;
+        
+    if(0 < max_index) state++;
+    
+    for(i=1; i<max; i++){ 
+        if(get_cabac(c, state)==0){
+            if(is_signed && get_cabac_bypass(c)){
+                return -i;
+            }else
+                return i;
+        }
+
+        if(i < max_index) state++;
+    }
+    
+    while(get_cabac_bypass(c)){
+        i+= m;
+        m+= m;
+    }
+    
+    v=0;
+    while(m>>=1){
+        v+= v + get_cabac_bypass(c);
+    }
+    i += v;
+
+    if(is_signed && get_cabac_bypass(c)){
+        return -i;
+    }else
+        return i;
+}