4f8bbf588081bc6992374e329b8451a657783620
[ffmpeg.git] / libavcodec / rangecoder.h
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 /**
24  * @file rangecoder.h
25  * Range coder.
26  */
27
28 #ifndef AVCODEC_RANGECODER_H
29 #define AVCODEC_RANGECODER_H
30
31 #include <stdint.h>
32 #include <assert.h>
33 #include "common.h"
34
35 typedef struct RangeCoder{
36     int low;
37     int range;
38     int outstanding_count;
39     int outstanding_byte;
40     uint8_t zero_state[256];
41     uint8_t  one_state[256];
42     uint8_t *bytestream_start;
43     uint8_t *bytestream;
44     uint8_t *bytestream_end;
45 }RangeCoder;
46
47 void ff_init_range_encoder(RangeCoder *c, uint8_t *buf, int buf_size);
48 void ff_init_range_decoder(RangeCoder *c, const uint8_t *buf, int buf_size);
49 int ff_rac_terminate(RangeCoder *c);
50 void ff_build_rac_states(RangeCoder *c, int factor, int max_p);
51
52 static inline void renorm_encoder(RangeCoder *c){
53     //FIXME optimize
54     while(c->range < 0x100){
55         if(c->outstanding_byte < 0){
56             c->outstanding_byte= c->low>>8;
57         }else if(c->low <= 0xFF00){
58             *c->bytestream++ = c->outstanding_byte;
59             for(;c->outstanding_count; c->outstanding_count--)
60                 *c->bytestream++ = 0xFF;
61             c->outstanding_byte= c->low>>8;
62         }else if(c->low >= 0x10000){
63             *c->bytestream++ = c->outstanding_byte + 1;
64             for(;c->outstanding_count; c->outstanding_count--)
65                 *c->bytestream++ = 0x00;
66             c->outstanding_byte= (c->low>>8) & 0xFF;
67         }else{
68             c->outstanding_count++;
69         }
70
71         c->low = (c->low & 0xFF)<<8;
72         c->range <<= 8;
73     }
74 }
75
76 static inline int get_rac_count(RangeCoder *c){
77     int x= c->bytestream - c->bytestream_start + c->outstanding_count;
78     if(c->outstanding_byte >= 0)
79         x++;
80     return 8*x - av_log2(c->range);
81 }
82
83 static inline void put_rac(RangeCoder *c, uint8_t * const state, int bit){
84     int range1= (c->range * (*state)) >> 8;
85
86     assert(*state);
87     assert(range1 < c->range);
88     assert(range1 > 0);
89     if(!bit){
90         c->range -= range1;
91         *state= c->zero_state[*state];
92     }else{
93         c->low += c->range - range1;
94         c->range = range1;
95         *state= c->one_state[*state];
96     }
97
98     renorm_encoder(c);
99 }
100
101 static inline void refill(RangeCoder *c){
102     if(c->range < 0x100){
103         c->range <<= 8;
104         c->low <<= 8;
105         if(c->bytestream < c->bytestream_end)
106             c->low+= c->bytestream[0];
107         c->bytestream++;
108     }
109 }
110
111 static inline int get_rac(RangeCoder *c, uint8_t * const state){
112     int range1= (c->range * (*state)) >> 8;
113     int av_unused one_mask;
114
115     c->range -= range1;
116 #if 1
117     if(c->low < c->range){
118         *state= c->zero_state[*state];
119         refill(c);
120         return 0;
121     }else{
122         c->low -= c->range;
123         *state= c->one_state[*state];
124         c->range = range1;
125         refill(c);
126         return 1;
127     }
128 #else
129     one_mask= (c->range - c->low-1)>>31;
130
131     c->low -= c->range & one_mask;
132     c->range += (range1 - c->range) & one_mask;
133
134     *state= c->zero_state[(*state) + (256&one_mask)];
135
136     refill(c);
137
138     return one_mask&1;
139 #endif
140 }
141
142 #endif