ff3e06ae109f02faba367888444f46dcc5088449
[ffmpeg.git] / 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 FFmpeg.
6  *
7  * FFmpeg 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  * FFmpeg 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 FFmpeg; if not, write to the Free Software
19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
20  *
21  */
22
23 /**
24  * @file cabac.h
25  * Context Adaptive Binary Arithmetic Coder.
26  */
27
28
29 //#undef NDEBUG
30 #include <assert.h>
31
32 #define CABAC_BITS 16
33 #define CABAC_MASK ((1<<CABAC_BITS)-1)
34 #define BRANCHLESS_CABAC_DECODER 1
35 //#define ARCH_X86_DISABLED 1
36
37 typedef struct CABACContext{
38     int low;
39     int range;
40     int outstanding_count;
41 #ifdef STRICT_LIMITS
42     int symCount;
43 #endif
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
57 void ff_init_cabac_encoder(CABACContext *c, uint8_t *buf, int buf_size);
58 void ff_init_cabac_decoder(CABACContext *c, const uint8_t *buf, int buf_size);
59 void ff_init_cabac_states(CABACContext *c);
60
61
62 static inline void put_cabac_bit(CABACContext *c, int b){
63     put_bits(&c->pb, 1, b);
64     for(;c->outstanding_count; c->outstanding_count--){
65         put_bits(&c->pb, 1, 1-b);
66     }
67 }
68
69 static inline void renorm_cabac_encoder(CABACContext *c){
70     while(c->range < 0x100){
71         //FIXME optimize
72         if(c->low<0x100){
73             put_cabac_bit(c, 0);
74         }else if(c->low<0x200){
75             c->outstanding_count++;
76             c->low -= 0x100;
77         }else{
78             put_cabac_bit(c, 1);
79             c->low -= 0x200;
80         }
81
82         c->range+= c->range;
83         c->low += c->low;
84     }
85 }
86
87 static void put_cabac(CABACContext *c, uint8_t * const state, int bit){
88     int RangeLPS= ff_h264_lps_range[2*(c->range&0xC0) + *state];
89
90     if(bit == ((*state)&1)){
91         c->range -= RangeLPS;
92         *state= ff_h264_mps_state[*state];
93     }else{
94         c->low += c->range - RangeLPS;
95         c->range = RangeLPS;
96         *state= ff_h264_lps_state[*state];
97     }
98
99     renorm_cabac_encoder(c);
100
101 #ifdef STRICT_LIMITS
102     c->symCount++;
103 #endif
104 }
105
106 static void put_cabac_static(CABACContext *c, int RangeLPS, int bit){
107     assert(c->range > RangeLPS);
108
109     if(!bit){
110         c->range -= RangeLPS;
111     }else{
112         c->low += c->range - RangeLPS;
113         c->range = RangeLPS;
114     }
115
116     renorm_cabac_encoder(c);
117
118 #ifdef STRICT_LIMITS
119     c->symCount++;
120 #endif
121 }
122
123 /**
124  * @param bit 0 -> write zero bit, !=0 write one bit
125  */
126 static void put_cabac_bypass(CABACContext *c, int bit){
127     c->low += c->low;
128
129     if(bit){
130         c->low += c->range;
131     }
132 //FIXME optimize
133     if(c->low<0x200){
134         put_cabac_bit(c, 0);
135     }else if(c->low<0x400){
136         c->outstanding_count++;
137         c->low -= 0x200;
138     }else{
139         put_cabac_bit(c, 1);
140         c->low -= 0x400;
141     }
142
143 #ifdef STRICT_LIMITS
144     c->symCount++;
145 #endif
146 }
147
148 /**
149  *
150  * @return the number of bytes written
151  */
152 static int put_cabac_terminate(CABACContext *c, int bit){
153     c->range -= 2;
154
155     if(!bit){
156         renorm_cabac_encoder(c);
157     }else{
158         c->low += c->range;
159         c->range= 2;
160
161         renorm_cabac_encoder(c);
162
163         assert(c->low <= 0x1FF);
164         put_cabac_bit(c, c->low>>9);
165         put_bits(&c->pb, 2, ((c->low>>7)&3)|1);
166
167         flush_put_bits(&c->pb); //FIXME FIXME FIXME XXX wrong
168     }
169
170 #ifdef STRICT_LIMITS
171     c->symCount++;
172 #endif
173
174     return (put_bits_count(&c->pb)+7)>>3;
175 }
176
177 /**
178  * put (truncated) unary binarization.
179  */
180 static void put_cabac_u(CABACContext *c, uint8_t * state, int v, int max, int max_index, int truncated){
181     int i;
182
183     assert(v <= max);
184
185 #if 1
186     for(i=0; i<v; i++){
187         put_cabac(c, state, 1);
188         if(i < max_index) state++;
189     }
190     if(truncated==0 || v<max)
191         put_cabac(c, state, 0);
192 #else
193     if(v <= max_index){
194         for(i=0; i<v; i++){
195             put_cabac(c, state+i, 1);
196         }
197         if(truncated==0 || v<max)
198             put_cabac(c, state+i, 0);
199     }else{
200         for(i=0; i<=max_index; i++){
201             put_cabac(c, state+i, 1);
202         }
203         for(; i<v; i++){
204             put_cabac(c, state+max_index, 1);
205         }
206         if(truncated==0 || v<max)
207             put_cabac(c, state+max_index, 0);
208     }
209 #endif
210 }
211
212 /**
213  * put unary exp golomb k-th order binarization.
214  */
215 static void put_cabac_ueg(CABACContext *c, uint8_t * state, int v, int max, int is_signed, int k, int max_index){
216     int i;
217
218     if(v==0)
219         put_cabac(c, state, 0);
220     else{
221         const int sign= v < 0;
222
223         if(is_signed) v= FFABS(v);
224
225         if(v<max){
226             for(i=0; i<v; i++){
227                 put_cabac(c, state, 1);
228                 if(i < max_index) state++;
229             }
230
231             put_cabac(c, state, 0);
232         }else{
233             int m= 1<<k;
234
235             for(i=0; i<max; i++){
236                 put_cabac(c, state, 1);
237                 if(i < max_index) state++;
238             }
239
240             v -= max;
241             while(v >= m){ //FIXME optimize
242                 put_cabac_bypass(c, 1);
243                 v-= m;
244                 m+= m;
245             }
246             put_cabac_bypass(c, 0);
247             while(m>>=1){
248                 put_cabac_bypass(c, v&m);
249             }
250         }
251
252         if(is_signed)
253             put_cabac_bypass(c, sign);
254     }
255 }
256
257 static void refill(CABACContext *c){
258 #if CABAC_BITS == 16
259         c->low+= (c->bytestream[0]<<9) + (c->bytestream[1]<<1);
260 #else
261         c->low+= c->bytestream[0]<<1;
262 #endif
263     c->low -= CABAC_MASK;
264     c->bytestream+= CABAC_BITS/8;
265 }
266
267 static void refill2(CABACContext *c){
268     int i, x;
269
270     x= c->low ^ (c->low-1);
271     i= 7 - ff_h264_norm_shift[x>>(CABAC_BITS-1)];
272
273     x= -CABAC_MASK;
274
275 #if CABAC_BITS == 16
276         x+= (c->bytestream[0]<<9) + (c->bytestream[1]<<1);
277 #else
278         x+= c->bytestream[0]<<1;
279 #endif
280
281     c->low += x<<i;
282     c->bytestream+= CABAC_BITS/8;
283 }
284
285 static inline void renorm_cabac_decoder(CABACContext *c){
286     while(c->range < 0x100){
287         c->range+= c->range;
288         c->low+= c->low;
289         if(!(c->low & CABAC_MASK))
290             refill(c);
291     }
292 }
293
294 static inline void renorm_cabac_decoder_once(CABACContext *c){
295 #ifdef ARCH_X86_DISABLED
296     int temp;
297 #if 0
298     //P3:683    athlon:475
299     asm(
300         "lea -0x100(%0), %2         \n\t"
301         "shr $31, %2                \n\t"  //FIXME 31->63 for x86-64
302         "shl %%cl, %0               \n\t"
303         "shl %%cl, %1               \n\t"
304         : "+r"(c->range), "+r"(c->low), "+c"(temp)
305     );
306 #elif 0
307     //P3:680    athlon:474
308     asm(
309         "cmp $0x100, %0             \n\t"
310         "setb %%cl                  \n\t"  //FIXME 31->63 for x86-64
311         "shl %%cl, %0               \n\t"
312         "shl %%cl, %1               \n\t"
313         : "+r"(c->range), "+r"(c->low), "+c"(temp)
314     );
315 #elif 1
316     int temp2;
317     //P3:665    athlon:517
318     asm(
319         "lea -0x100(%0), %%eax      \n\t"
320         "cdq                        \n\t"
321         "mov %0, %%eax              \n\t"
322         "and %%edx, %0              \n\t"
323         "and %1, %%edx              \n\t"
324         "add %%eax, %0              \n\t"
325         "add %%edx, %1              \n\t"
326         : "+r"(c->range), "+r"(c->low), "+a"(temp), "+d"(temp2)
327     );
328 #elif 0
329     int temp2;
330     //P3:673    athlon:509
331     asm(
332         "cmp $0x100, %0             \n\t"
333         "sbb %%edx, %%edx           \n\t"
334         "mov %0, %%eax              \n\t"
335         "and %%edx, %0              \n\t"
336         "and %1, %%edx              \n\t"
337         "add %%eax, %0              \n\t"
338         "add %%edx, %1              \n\t"
339         : "+r"(c->range), "+r"(c->low), "+a"(temp), "+d"(temp2)
340     );
341 #else
342     int temp2;
343     //P3:677    athlon:511
344     asm(
345         "cmp $0x100, %0             \n\t"
346         "lea (%0, %0), %%eax        \n\t"
347         "lea (%1, %1), %%edx        \n\t"
348         "cmovb %%eax, %0            \n\t"
349         "cmovb %%edx, %1            \n\t"
350         : "+r"(c->range), "+r"(c->low), "+a"(temp), "+d"(temp2)
351     );
352 #endif
353 #else
354     //P3:675    athlon:476
355     int shift= (uint32_t)(c->range - 0x100)>>31;
356     c->range<<= shift;
357     c->low  <<= shift;
358 #endif
359     if(!(c->low & CABAC_MASK))
360         refill(c);
361 }
362
363 static int always_inline get_cabac_inline(CABACContext *c, uint8_t * const state){
364     //FIXME gcc generates duplicate load/stores for c->low and c->range
365 #define LOW          "0"
366 #define RANGE        "4"
367 #define BYTESTART   "12"
368 #define BYTE        "16"
369 #define BYTEEND     "20"
370 #if defined(ARCH_X86) && !(defined(PIC) && defined(__GNUC__))
371     int bit;
372
373 #ifndef BRANCHLESS_CABAC_DECODER
374     asm volatile(
375         "movzbl (%1), %0                        \n\t"
376         "movl "RANGE    "(%2), %%ebx            \n\t"
377         "movl "RANGE    "(%2), %%edx            \n\t"
378         "andl $0xC0, %%ebx                      \n\t"
379         "movzbl "MANGLE(ff_h264_lps_range)"(%0, %%ebx, 2), %%esi\n\t"
380         "movl "LOW      "(%2), %%ebx            \n\t"
381 //eax:state ebx:low, edx:range, esi:RangeLPS
382         "subl %%esi, %%edx                      \n\t"
383         "movl %%edx, %%ecx                      \n\t"
384         "shll $17, %%ecx                        \n\t"
385         "cmpl %%ecx, %%ebx                      \n\t"
386         " ja 1f                                 \n\t"
387
388 #if 1
389         //athlon:4067 P3:4110
390         "lea -0x100(%%edx), %%ecx               \n\t"
391         "shr $31, %%ecx                         \n\t"
392         "shl %%cl, %%edx                        \n\t"
393         "shl %%cl, %%ebx                        \n\t"
394 #else
395         //athlon:4057 P3:4130
396         "cmp $0x100, %%edx                      \n\t" //FIXME avoidable
397         "setb %%cl                              \n\t"
398         "shl %%cl, %%edx                        \n\t"
399         "shl %%cl, %%ebx                        \n\t"
400 #endif
401         "movzbl "MANGLE(ff_h264_mps_state)"(%0), %%ecx   \n\t"
402         "movb %%cl, (%1)                        \n\t"
403 //eax:state ebx:low, edx:range, esi:RangeLPS
404         "test %%bx, %%bx                        \n\t"
405         " jnz 2f                                \n\t"
406         "movl "BYTE     "(%2), %%esi            \n\t"
407         "subl $0xFFFF, %%ebx                    \n\t"
408         "movzwl (%%esi), %%ecx                  \n\t"
409         "bswap %%ecx                            \n\t"
410         "shrl $15, %%ecx                        \n\t"
411         "addl $2, %%esi                         \n\t"
412         "addl %%ecx, %%ebx                      \n\t"
413         "movl %%esi, "BYTE    "(%2)             \n\t"
414         "jmp 2f                                 \n\t"
415         "1:                                     \n\t"
416 //eax:state ebx:low, edx:range, esi:RangeLPS
417         "subl %%ecx, %%ebx                      \n\t"
418         "movl %%esi, %%edx                      \n\t"
419         "movzbl " MANGLE(ff_h264_norm_shift) "(%%esi), %%ecx   \n\t"
420         "shll %%cl, %%ebx                       \n\t"
421         "shll %%cl, %%edx                       \n\t"
422         "movzbl "MANGLE(ff_h264_lps_state)"(%0), %%ecx   \n\t"
423         "movb %%cl, (%1)                        \n\t"
424         "addl $1, %0                            \n\t"
425         "test %%bx, %%bx                        \n\t"
426         " jnz 2f                                \n\t"
427
428         "movl "BYTE     "(%2), %%ecx            \n\t"
429         "movzwl (%%ecx), %%esi                  \n\t"
430         "bswap %%esi                            \n\t"
431         "shrl $15, %%esi                        \n\t"
432         "subl $0xFFFF, %%esi                    \n\t"
433         "addl $2, %%ecx                         \n\t"
434         "movl %%ecx, "BYTE    "(%2)             \n\t"
435
436         "leal -1(%%ebx), %%ecx                  \n\t"
437         "xorl %%ebx, %%ecx                      \n\t"
438         "shrl $15, %%ecx                        \n\t"
439         "movzbl " MANGLE(ff_h264_norm_shift) "(%%ecx), %%ecx   \n\t"
440         "neg %%ecx                              \n\t"
441         "add $7, %%ecx                          \n\t"
442
443         "shll %%cl , %%esi                      \n\t"
444         "addl %%esi, %%ebx                      \n\t"
445         "2:                                     \n\t"
446         "movl %%edx, "RANGE    "(%2)            \n\t"
447         "movl %%ebx, "LOW      "(%2)            \n\t"
448         :"=&a"(bit) //FIXME this is fragile gcc either runs out of registers or misscompiles it (for example if "+a"(bit) or "+m"(*state) is used
449         :"r"(state), "r"(c)
450         : "%ecx", "%ebx", "%edx", "%esi", "memory"
451     );
452     bit&=1;
453 #else /* BRANCHLESS_CABAC_DECODER */
454
455
456 #if defined CMOV_IS_FAST
457 #define BRANCHLESS_GET_CABAC_UPDATE(ret, cabac, statep, low, lowword, range, tmp, tmpbyte)\
458         "mov    "tmp"       , %%ecx                                     \n\t"\
459         "shl    $17         , "tmp"                                     \n\t"\
460         "cmp    "low"       , "tmp"                                     \n\t"\
461         "cmova  %%ecx       , "range"                                   \n\t"\
462         "sbb    %%ecx       , %%ecx                                     \n\t"\
463         "and    %%ecx       , "tmp"                                     \n\t"\
464         "sub    "tmp"       , "low"                                     \n\t"\
465         "xor    %%ecx       , "ret"                                     \n\t"
466 #else /* CMOV_IS_FAST */
467 #define BRANCHLESS_GET_CABAC_UPDATE(ret, cabac, statep, low, lowword, range, tmp, tmpbyte)\
468         "mov    "tmp"       , %%ecx                                     \n\t"\
469         "shl    $17         , "tmp"                                     \n\t"\
470         "sub    "low"       , "tmp"                                     \n\t"\
471         "sar    $31         , "tmp"                                     \n\t" /*lps_mask*/\
472         "sub    %%ecx       , "range"                                   \n\t" /*RangeLPS - range*/\
473         "and    "tmp"       , "range"                                   \n\t" /*(RangeLPS - range)&lps_mask*/\
474         "add    %%ecx       , "range"                                   \n\t" /*new range*/\
475         "shl    $17         , %%ecx                                     \n\t"\
476         "and    "tmp"       , %%ecx                                     \n\t"\
477         "sub    %%ecx       , "low"                                     \n\t"\
478         "xor    "tmp"       , "ret"                                     \n\t"
479 #endif /* CMOV_IS_FAST */
480
481
482 #define BRANCHLESS_GET_CABAC(ret, cabac, statep, low, lowword, range, tmp, tmpbyte)\
483         "movzbl "statep"    , "ret"                                     \n\t"\
484         "mov    "range"     , "tmp"                                     \n\t"\
485         "and    $0xC0       , "range"                                   \n\t"\
486         "movzbl "MANGLE(ff_h264_lps_range)"("ret", "range", 2), "range" \n\t"\
487         "sub    "range"     , "tmp"                                     \n\t"\
488         BRANCHLESS_GET_CABAC_UPDATE(ret, cabac, statep, low, lowword, range, tmp, tmpbyte)\
489         "movzbl " MANGLE(ff_h264_norm_shift) "("range"), %%ecx          \n\t"\
490         "shl    %%cl        , "range"                                   \n\t"\
491         "movzbl "MANGLE(ff_h264_mlps_state)"+128("ret"), "tmp"          \n\t"\
492         "mov    "tmpbyte"   , "statep"                                  \n\t"\
493         "shl    %%cl        , "low"                                     \n\t"\
494         "test   "lowword"   , "lowword"                                 \n\t"\
495         " jnz   1f                                                      \n\t"\
496         "mov "BYTE"("cabac"), %%ecx                                     \n\t"\
497         "movzwl (%%ecx)     , "tmp"                                     \n\t"\
498         "bswap  "tmp"                                                   \n\t"\
499         "shr    $15         , "tmp"                                     \n\t"\
500         "sub    $0xFFFF     , "tmp"                                     \n\t"\
501         "add    $2          , %%ecx                                     \n\t"\
502         "mov    %%ecx       , "BYTE    "("cabac")                       \n\t"\
503         "lea    -1("low")   , %%ecx                                     \n\t"\
504         "xor    "low"       , %%ecx                                     \n\t"\
505         "shr    $15         , %%ecx                                     \n\t"\
506         "movzbl " MANGLE(ff_h264_norm_shift) "(%%ecx), %%ecx            \n\t"\
507         "neg    %%ecx                                                   \n\t"\
508         "add    $7          , %%ecx                                     \n\t"\
509         "shl    %%cl        , "tmp"                                     \n\t"\
510         "add    "tmp"       , "low"                                     \n\t"\
511         "1:                                                             \n\t"
512
513     asm volatile(
514         "movl "RANGE    "(%2), %%esi            \n\t"
515         "movl "LOW      "(%2), %%ebx            \n\t"
516         BRANCHLESS_GET_CABAC("%0", "%2", "(%1)", "%%ebx", "%%bx", "%%esi", "%%edx", "%%dl")
517         "movl %%esi, "RANGE    "(%2)            \n\t"
518         "movl %%ebx, "LOW      "(%2)            \n\t"
519
520         :"=&a"(bit)
521         :"r"(state), "r"(c)
522         : "%ecx", "%ebx", "%edx", "%esi", "memory"
523     );
524     bit&=1;
525 #endif /* BRANCHLESS_CABAC_DECODER */
526 #else /* defined(ARCH_X86) && !(defined(PIC) && defined(__GNUC__)) */
527     int s = *state;
528     int RangeLPS= ff_h264_lps_range[2*(c->range&0xC0) + s];
529     int bit, lps_mask attribute_unused;
530
531     c->range -= RangeLPS;
532 #ifndef BRANCHLESS_CABAC_DECODER
533     if(c->low < (c->range<<17)){
534         bit= s&1;
535         *state= ff_h264_mps_state[s];
536         renorm_cabac_decoder_once(c);
537     }else{
538         bit= ff_h264_norm_shift[RangeLPS];
539         c->low -= (c->range<<17);
540         *state= ff_h264_lps_state[s];
541         c->range = RangeLPS<<bit;
542         c->low <<= bit;
543         bit= (s&1)^1;
544
545         if(!(c->low & 0xFFFF)){
546             refill2(c);
547         }
548     }
549 #else /* BRANCHLESS_CABAC_DECODER */
550     lps_mask= ((c->range<<17) - c->low)>>31;
551
552     c->low -= (c->range<<17) & lps_mask;
553     c->range += (RangeLPS - c->range) & lps_mask;
554
555     s^=lps_mask;
556     *state= (ff_h264_mlps_state+128)[s];
557     bit= s&1;
558
559     lps_mask= ff_h264_norm_shift[c->range];
560     c->range<<= lps_mask;
561     c->low  <<= lps_mask;
562     if(!(c->low & CABAC_MASK))
563         refill2(c);
564 #endif /* BRANCHLESS_CABAC_DECODER */
565 #endif /* defined(ARCH_X86) && !(defined(PIC) && defined(__GNUC__)) */
566     return bit;
567 }
568
569 static int __attribute((noinline)) get_cabac_noinline(CABACContext *c, uint8_t * const state){
570     return get_cabac_inline(c,state);
571 }
572
573 static int get_cabac(CABACContext *c, uint8_t * const state){
574     return get_cabac_inline(c,state);
575 }
576
577 static int get_cabac_bypass(CABACContext *c){
578 #if 0 //not faster
579     int bit;
580     asm volatile(
581         "movl "RANGE    "(%1), %%ebx            \n\t"
582         "movl "LOW      "(%1), %%eax            \n\t"
583         "shl $17, %%ebx                         \n\t"
584         "add %%eax, %%eax                       \n\t"
585         "sub %%ebx, %%eax                       \n\t"
586         "cdq                                    \n\t"
587         "and %%edx, %%ebx                       \n\t"
588         "add %%ebx, %%eax                       \n\t"
589         "test %%ax, %%ax                        \n\t"
590         " jnz 1f                                \n\t"
591         "movl "BYTE     "(%1), %%ebx            \n\t"
592         "subl $0xFFFF, %%eax                    \n\t"
593         "movzwl (%%ebx), %%ecx                  \n\t"
594         "bswap %%ecx                            \n\t"
595         "shrl $15, %%ecx                        \n\t"
596         "addl $2, %%ebx                         \n\t"
597         "addl %%ecx, %%eax                      \n\t"
598         "movl %%ebx, "BYTE     "(%1)            \n\t"
599         "1:                                     \n\t"
600         "movl %%eax, "LOW      "(%1)            \n\t"
601
602         :"=&d"(bit)
603         :"r"(c)
604         : "%eax", "%ebx", "%ecx", "memory"
605     );
606     return bit+1;
607 #else
608     int range;
609     c->low += c->low;
610
611     if(!(c->low & CABAC_MASK))
612         refill(c);
613
614     range= c->range<<17;
615     if(c->low < range){
616         return 0;
617     }else{
618         c->low -= range;
619         return 1;
620     }
621 #endif
622 }
623
624
625 static always_inline int get_cabac_bypass_sign(CABACContext *c, int val){
626 #ifdef ARCH_X86
627     asm volatile(
628         "movl "RANGE    "(%1), %%ebx            \n\t"
629         "movl "LOW      "(%1), %%eax            \n\t"
630         "shl $17, %%ebx                         \n\t"
631         "add %%eax, %%eax                       \n\t"
632         "sub %%ebx, %%eax                       \n\t"
633         "cdq                                    \n\t"
634         "and %%edx, %%ebx                       \n\t"
635         "add %%ebx, %%eax                       \n\t"
636         "xor %%edx, %%ecx                       \n\t"
637         "sub %%edx, %%ecx                       \n\t"
638         "test %%ax, %%ax                        \n\t"
639         " jnz 1f                                \n\t"
640         "movl "BYTE     "(%1), %%ebx            \n\t"
641         "subl $0xFFFF, %%eax                    \n\t"
642         "movzwl (%%ebx), %%edx                  \n\t"
643         "bswap %%edx                            \n\t"
644         "shrl $15, %%edx                        \n\t"
645         "addl $2, %%ebx                         \n\t"
646         "addl %%edx, %%eax                      \n\t"
647         "movl %%ebx, "BYTE     "(%1)            \n\t"
648         "1:                                     \n\t"
649         "movl %%eax, "LOW      "(%1)            \n\t"
650
651         :"+c"(val)
652         :"r"(c)
653         : "%eax", "%ebx", "%edx", "memory"
654     );
655     return val;
656 #else
657     int range, mask;
658     c->low += c->low;
659
660     if(!(c->low & CABAC_MASK))
661         refill(c);
662
663     range= c->range<<17;
664     c->low -= range;
665     mask= c->low >> 31;
666     range &= mask;
667     c->low += range;
668     return (val^mask)-mask;
669 #endif
670 }
671
672 //FIXME the x86 code from this file should be moved into i386/h264 or cabac something.c/h (note ill kill you if you move my code away from under my fingers before iam finished with it!)
673 //FIXME use some macros to avoid duplicatin get_cabac (cant be done yet as that would make optimization work hard)
674 #ifdef ARCH_X86
675 static int decode_significance_x86(CABACContext *c, int max_coeff, uint8_t *significant_coeff_ctx_base, int *index){
676     void *end= significant_coeff_ctx_base + max_coeff - 1;
677     int minusstart= -(int)significant_coeff_ctx_base;
678     int minusindex= 4-(int)index;
679     int coeff_count;
680     asm volatile(
681         "movl "RANGE    "(%3), %%esi            \n\t"
682         "movl "LOW      "(%3), %%ebx            \n\t"
683
684         "2:                                     \n\t"
685
686         BRANCHLESS_GET_CABAC("%%edx", "%3", "(%1)", "%%ebx", "%%bx", "%%esi", "%%eax", "%%al")
687
688         "test $1, %%edx                         \n\t"
689         " jz 3f                                 \n\t"
690
691         BRANCHLESS_GET_CABAC("%%edx", "%3", "61(%1)", "%%ebx", "%%bx", "%%esi", "%%eax", "%%al")
692
693         "movl %2, %%eax                         \n\t"
694         "movl %4, %%ecx                         \n\t"
695         "addl %1, %%ecx                         \n\t"
696         "movl %%ecx, (%%eax)                    \n\t"
697
698         "test $1, %%edx                         \n\t"
699         " jnz 4f                                \n\t"
700
701         "addl $4, %%eax                         \n\t"
702         "movl %%eax, %2                         \n\t"
703
704         "3:                                     \n\t"
705         "addl $1, %1                            \n\t"
706         "cmpl %5, %1                            \n\t"
707         " jb 2b                                 \n\t"
708         "movl %2, %%eax                         \n\t"
709         "movl %4, %%ecx                         \n\t"
710         "addl %1, %%ecx                         \n\t"
711         "movl %%ecx, (%%eax)                    \n\t"
712         "4:                                     \n\t"
713         "addl %6, %%eax                         \n\t"
714         "shr $2, %%eax                          \n\t"
715
716         "movl %%esi, "RANGE    "(%3)            \n\t"
717         "movl %%ebx, "LOW      "(%3)            \n\t"
718         :"=&a"(coeff_count), "+r"(significant_coeff_ctx_base), "+m"(index)\
719         :"r"(c), "m"(minusstart), "m"(end), "m"(minusindex)\
720         : "%ecx", "%ebx", "%edx", "%esi", "memory"\
721     );
722     return coeff_count;
723 }
724 #endif
725
726 /**
727  *
728  * @return the number of bytes read or 0 if no end
729  */
730 static int get_cabac_terminate(CABACContext *c){
731     c->range -= 2;
732     if(c->low < c->range<<17){
733         renorm_cabac_decoder_once(c);
734         return 0;
735     }else{
736         return c->bytestream - c->bytestream_start;
737     }
738 }
739
740 /**
741  * get (truncated) unnary binarization.
742  */
743 static int get_cabac_u(CABACContext *c, uint8_t * state, int max, int max_index, int truncated){
744     int i;
745
746     for(i=0; i<max; i++){
747         if(get_cabac(c, state)==0)
748             return i;
749
750         if(i< max_index) state++;
751     }
752
753     return truncated ? max : -1;
754 }
755
756 /**
757  * get unary exp golomb k-th order binarization.
758  */
759 static int get_cabac_ueg(CABACContext *c, uint8_t * state, int max, int is_signed, int k, int max_index){
760     int i, v;
761     int m= 1<<k;
762
763     if(get_cabac(c, state)==0)
764         return 0;
765
766     if(0 < max_index) state++;
767
768     for(i=1; i<max; i++){
769         if(get_cabac(c, state)==0){
770             if(is_signed && get_cabac_bypass(c)){
771                 return -i;
772             }else
773                 return i;
774         }
775
776         if(i < max_index) state++;
777     }
778
779     while(get_cabac_bypass(c)){
780         i+= m;
781         m+= m;
782     }
783
784     v=0;
785     while(m>>=1){
786         v+= v + get_cabac_bypass(c);
787     }
788     i += v;
789
790     if(is_signed && get_cabac_bypass(c)){
791         return -i;
792     }else
793         return i;
794 }