j2kdec: move s->avctx initialization to j2kdec_init()
[ffmpeg.git] / libavcodec / rangecoder.c
1 /*
2  * Range coder
3  * Copyright (c) 2004 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  * @file
24  * Range coder.
25  * based upon
26  *    "Range encoding: an algorithm for removing redundancy from a digitised
27  *                     message.
28  *     G. N. N. Martin                  Presented in March 1979 to the Video &
29  *                                      Data Recording Conference,
30  *     IBM UK Scientific Center         held in Southampton July 24-27 1979."
31  *
32  */
33
34 #include <string.h>
35
36 #include "libavutil/avassert.h"
37 #include "avcodec.h"
38 #include "rangecoder.h"
39 #include "bytestream.h"
40
41
42 void ff_init_range_encoder(RangeCoder *c, uint8_t *buf, int buf_size){
43     c->bytestream_start=
44     c->bytestream= buf;
45     c->bytestream_end= buf + buf_size;
46
47     c->low= 0;
48     c->range= 0xFF00;
49     c->outstanding_count= 0;
50     c->outstanding_byte= -1;
51 }
52
53 void ff_init_range_decoder(RangeCoder *c, const uint8_t *buf, int buf_size){
54     /* cast to avoid compiler warning */
55     ff_init_range_encoder(c, (uint8_t *) buf, buf_size);
56
57     c->low = bytestream_get_be16(&c->bytestream);
58 }
59
60 void ff_build_rac_states(RangeCoder *c, int factor, int max_p){
61     const int64_t one= 1LL<<32;
62     int64_t p;
63     int last_p8, p8, i;
64
65     memset(c->zero_state, 0, sizeof(c->zero_state));
66     memset(c-> one_state, 0, sizeof(c-> one_state));
67
68     last_p8= 0;
69     p= one/2;
70     for(i=0; i<128; i++){
71         p8= (256*p + one/2) >> 32; //FIXME try without the one
72         if(p8 <= last_p8) p8= last_p8+1;
73         if(last_p8 && last_p8<256 && p8<=max_p)
74             c->one_state[last_p8]= p8;
75
76         p+= ((one-p)*factor + one/2) >> 32;
77         last_p8= p8;
78     }
79
80     for(i=256-max_p; i<=max_p; i++){
81         if(c->one_state[i])
82             continue;
83
84         p= (i*one + 128) >> 8;
85         p+= ((one-p)*factor + one/2) >> 32;
86         p8= (256*p + one/2) >> 32; //FIXME try without the one
87         if(p8 <= i) p8= i+1;
88         if(p8 > max_p) p8= max_p;
89         c->one_state[    i]=     p8;
90     }
91
92     for(i=1; i<255; i++)
93         c->zero_state[i]= 256-c->one_state[256-i];
94 }
95
96 /**
97  *
98  * @return the number of bytes written
99  */
100 int ff_rac_terminate(RangeCoder *c){
101     c->range=0xFF;
102     c->low +=0xFF;
103     renorm_encoder(c);
104     c->range=0xFF;
105     renorm_encoder(c);
106
107     av_assert1(c->low   == 0);
108     av_assert1(c->range >= 0x100);
109
110     return c->bytestream - c->bytestream_start;
111 }
112
113 #ifdef TEST
114 #define SIZE 10240
115
116 #include "libavutil/lfg.h"
117
118 int main(void){
119     RangeCoder c;
120     uint8_t b[9*SIZE];
121     uint8_t r[9*SIZE];
122     int i;
123     uint8_t state[10];
124     AVLFG prng;
125
126     av_lfg_init(&prng, 1);
127
128     ff_init_range_encoder(&c, b, SIZE);
129     ff_build_rac_states(&c, 0.05*(1LL<<32), 128+64+32+16);
130
131     memset(state, 128, sizeof(state));
132
133     for(i=0; i<SIZE; i++){
134         r[i] = av_lfg_get(&prng) % 7;
135     }
136
137     for(i=0; i<SIZE; i++){
138 START_TIMER
139         put_rac(&c, state, r[i]&1);
140 STOP_TIMER("put_rac")
141     }
142
143     ff_rac_terminate(&c);
144
145     ff_init_range_decoder(&c, b, SIZE);
146
147     memset(state, 128, sizeof(state));
148
149     for(i=0; i<SIZE; i++){
150 START_TIMER
151         if( (r[i]&1) != get_rac(&c, state) )
152             av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "rac failure at %d\n", i);
153 STOP_TIMER("get_rac")
154     }
155
156     return 0;
157 }
158 #endif /* TEST */