words.c
上传用户:wstnjxml
上传日期:2014-04-03
资源大小:7248k
文件大小:18k
源码类别:

Windows CE

开发平台:

C/C++

  1. ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  2. //                           **** WAVPACK ****                            //
  3. //                  Hybrid Lossless Wavefile Compressor                   //
  4. //              Copyright (c) 1998 - 2004 Conifer Software.               //
  5. //                          All Rights Reserved.                          //
  6. ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  7. // words.c
  8. // This module provides entropy word encoding and decoding functions using
  9. // a variation on the Rice method.  This was introduced in version 3.93
  10. // because it allows splitting the data into a "lossy" stream and a
  11. // "correction" stream in a very efficient manner and is therefore ideal
  12. // for the "hybrid" mode.  For 4.0, the efficiency of this method was
  13. // significantly improved by moving away from the normal Rice restriction of
  14. // using powers of two for the modulus divisions and now the method can be
  15. // used for both hybrid and pure lossless encoding.
  16. // Samples are divided by median probabilities at 5/7 (71.43%), 10/49 (20.41%),
  17. // and 20/343 (5.83%). Each zone has 3.5 times fewer samples than the
  18. // previous. Using standard Rice coding on this data would result in 1.4
  19. // bits per sample average (not counting sign bit). However, there is a
  20. // very simple encoding that is over 99% efficient with this data and
  21. // results in about 1.22 bits per sample.
  22. #include "wavpack.h"
  23. #include <string.h>
  24. //////////////////////////////// local macros /////////////////////////////////
  25. #define LIMIT_ONES 16 // maximum consecutive 1s sent for "div" data
  26. // these control the time constant "slow_level" which is used for hybrid mode
  27. // that controls bitrate as a function of residual level (HYBRID_BITRATE).
  28. #define SLS 8
  29. #define SLO ((1 << (SLS - 1)))
  30. // these control the time constant of the 3 median level breakpoints
  31. #define DIV0 128 // 5/7 of samples
  32. #define DIV1 64 // 10/49 of samples
  33. #define DIV2 32 // 20/343 of samples
  34. // this macro retrieves the specified median breakpoint (without frac; min = 1)
  35. #define GET_MED(med) (((wps->w.median [med] [chan]) >> 4) + 1)
  36. // These macros update the specified median breakpoints. Note that the median
  37. // is incremented when the sample is higher than the median, else decremented.
  38. // They are designed so that the median will never drop below 1 and the value
  39. // is essentially stationary if there are 2 increments for every 5 decrements.
  40. #define INC_MED0() (wps->w.median [0] [chan] += ((wps->w.median [0] [chan] + DIV0) / DIV0) * 5)
  41. #define DEC_MED0() (wps->w.median [0] [chan] -= ((wps->w.median [0] [chan] + (DIV0-2)) / DIV0) * 2)
  42. #define INC_MED1() (wps->w.median [1] [chan] += ((wps->w.median [1] [chan] + DIV1) / DIV1) * 5)
  43. #define DEC_MED1() (wps->w.median [1] [chan] -= ((wps->w.median [1] [chan] + (DIV1-2)) / DIV1) * 2)
  44. #define INC_MED2() (wps->w.median [2] [chan] += ((wps->w.median [2] [chan] + DIV2) / DIV2) * 5)
  45. #define DEC_MED2() (wps->w.median [2] [chan] -= ((wps->w.median [2] [chan] + (DIV2-2)) / DIV2) * 2)
  46. #define count_bits(av) ( 
  47.  (av) < (1 << 8) ? nbits_table [av] : 
  48.   ( 
  49.    (av) < (1L << 16) ? nbits_table [(av) >> 8] + 8 : 
  50.    ((av) < (1L << 24) ? nbits_table [(av) >> 16] + 16 : nbits_table [(av) >> 24] + 24) 
  51.   ) 
  52. )
  53. ///////////////////////////// local table storage ////////////////////////////
  54. const char nbits_table [] = {
  55.     0, 1, 2, 2, 3, 3, 3, 3, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, // 0 - 15
  56.     5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, // 16 - 31
  57.     6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, // 32 - 47
  58.     6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, // 48 - 63
  59.     7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, // 64 - 79
  60.     7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, // 80 - 95
  61.     7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, // 96 - 111
  62.     7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, 7, // 112 - 127
  63.     8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, // 128 - 143
  64.     8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, // 144 - 159
  65.     8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, // 160 - 175
  66.     8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, // 176 - 191
  67.     8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, // 192 - 207
  68.     8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, // 208 - 223
  69.     8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, // 224 - 239
  70.     8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8, 8 // 240 - 255
  71. };
  72. static const uchar log2_table [] = {
  73.     0x00, 0x01, 0x03, 0x04, 0x06, 0x07, 0x09, 0x0a, 0x0b, 0x0d, 0x0e, 0x10, 0x11, 0x12, 0x14, 0x15,
  74.     0x16, 0x18, 0x19, 0x1a, 0x1c, 0x1d, 0x1e, 0x20, 0x21, 0x22, 0x24, 0x25, 0x26, 0x28, 0x29, 0x2a,
  75.     0x2c, 0x2d, 0x2e, 0x2f, 0x31, 0x32, 0x33, 0x34, 0x36, 0x37, 0x38, 0x39, 0x3b, 0x3c, 0x3d, 0x3e,
  76.     0x3f, 0x41, 0x42, 0x43, 0x44, 0x45, 0x47, 0x48, 0x49, 0x4a, 0x4b, 0x4d, 0x4e, 0x4f, 0x50, 0x51,
  77.     0x52, 0x54, 0x55, 0x56, 0x57, 0x58, 0x59, 0x5a, 0x5c, 0x5d, 0x5e, 0x5f, 0x60, 0x61, 0x62, 0x63,
  78.     0x64, 0x66, 0x67, 0x68, 0x69, 0x6a, 0x6b, 0x6c, 0x6d, 0x6e, 0x6f, 0x70, 0x71, 0x72, 0x74, 0x75,
  79.     0x76, 0x77, 0x78, 0x79, 0x7a, 0x7b, 0x7c, 0x7d, 0x7e, 0x7f, 0x80, 0x81, 0x82, 0x83, 0x84, 0x85,
  80.     0x86, 0x87, 0x88, 0x89, 0x8a, 0x8b, 0x8c, 0x8d, 0x8e, 0x8f, 0x90, 0x91, 0x92, 0x93, 0x94, 0x95,
  81.     0x96, 0x97, 0x98, 0x99, 0x9a, 0x9b, 0x9b, 0x9c, 0x9d, 0x9e, 0x9f, 0xa0, 0xa1, 0xa2, 0xa3, 0xa4,
  82.     0xa5, 0xa6, 0xa7, 0xa8, 0xa9, 0xa9, 0xaa, 0xab, 0xac, 0xad, 0xae, 0xaf, 0xb0, 0xb1, 0xb2, 0xb2,
  83.     0xb3, 0xb4, 0xb5, 0xb6, 0xb7, 0xb8, 0xb9, 0xb9, 0xba, 0xbb, 0xbc, 0xbd, 0xbe, 0xbf, 0xc0, 0xc0,
  84.     0xc1, 0xc2, 0xc3, 0xc4, 0xc5, 0xc6, 0xc6, 0xc7, 0xc8, 0xc9, 0xca, 0xcb, 0xcb, 0xcc, 0xcd, 0xce,
  85.     0xcf, 0xd0, 0xd0, 0xd1, 0xd2, 0xd3, 0xd4, 0xd4, 0xd5, 0xd6, 0xd7, 0xd8, 0xd8, 0xd9, 0xda, 0xdb,
  86.     0xdc, 0xdc, 0xdd, 0xde, 0xdf, 0xe0, 0xe0, 0xe1, 0xe2, 0xe3, 0xe4, 0xe4, 0xe5, 0xe6, 0xe7, 0xe7,
  87.     0xe8, 0xe9, 0xea, 0xea, 0xeb, 0xec, 0xed, 0xee, 0xee, 0xef, 0xf0, 0xf1, 0xf1, 0xf2, 0xf3, 0xf4,
  88.     0xf4, 0xf5, 0xf6, 0xf7, 0xf7, 0xf8, 0xf9, 0xf9, 0xfa, 0xfb, 0xfc, 0xfc, 0xfd, 0xfe, 0xff, 0xff
  89. };
  90. static const uchar exp2_table [] = {
  91.     0x00, 0x01, 0x01, 0x02, 0x03, 0x03, 0x04, 0x05, 0x06, 0x06, 0x07, 0x08, 0x08, 0x09, 0x0a, 0x0b,
  92.     0x0b, 0x0c, 0x0d, 0x0e, 0x0e, 0x0f, 0x10, 0x10, 0x11, 0x12, 0x13, 0x13, 0x14, 0x15, 0x16, 0x16,
  93.     0x17, 0x18, 0x19, 0x19, 0x1a, 0x1b, 0x1c, 0x1d, 0x1d, 0x1e, 0x1f, 0x20, 0x20, 0x21, 0x22, 0x23,
  94.     0x24, 0x24, 0x25, 0x26, 0x27, 0x28, 0x28, 0x29, 0x2a, 0x2b, 0x2c, 0x2c, 0x2d, 0x2e, 0x2f, 0x30,
  95.     0x30, 0x31, 0x32, 0x33, 0x34, 0x35, 0x35, 0x36, 0x37, 0x38, 0x39, 0x3a, 0x3a, 0x3b, 0x3c, 0x3d,
  96.     0x3e, 0x3f, 0x40, 0x41, 0x41, 0x42, 0x43, 0x44, 0x45, 0x46, 0x47, 0x48, 0x48, 0x49, 0x4a, 0x4b,
  97.     0x4c, 0x4d, 0x4e, 0x4f, 0x50, 0x51, 0x51, 0x52, 0x53, 0x54, 0x55, 0x56, 0x57, 0x58, 0x59, 0x5a,
  98.     0x5b, 0x5c, 0x5d, 0x5e, 0x5e, 0x5f, 0x60, 0x61, 0x62, 0x63, 0x64, 0x65, 0x66, 0x67, 0x68, 0x69,
  99.     0x6a, 0x6b, 0x6c, 0x6d, 0x6e, 0x6f, 0x70, 0x71, 0x72, 0x73, 0x74, 0x75, 0x76, 0x77, 0x78, 0x79,
  100.     0x7a, 0x7b, 0x7c, 0x7d, 0x7e, 0x7f, 0x80, 0x81, 0x82, 0x83, 0x84, 0x85, 0x87, 0x88, 0x89, 0x8a,
  101.     0x8b, 0x8c, 0x8d, 0x8e, 0x8f, 0x90, 0x91, 0x92, 0x93, 0x95, 0x96, 0x97, 0x98, 0x99, 0x9a, 0x9b,
  102.     0x9c, 0x9d, 0x9f, 0xa0, 0xa1, 0xa2, 0xa3, 0xa4, 0xa5, 0xa6, 0xa8, 0xa9, 0xaa, 0xab, 0xac, 0xad,
  103.     0xaf, 0xb0, 0xb1, 0xb2, 0xb3, 0xb4, 0xb6, 0xb7, 0xb8, 0xb9, 0xba, 0xbc, 0xbd, 0xbe, 0xbf, 0xc0,
  104.     0xc2, 0xc3, 0xc4, 0xc5, 0xc6, 0xc8, 0xc9, 0xca, 0xcb, 0xcd, 0xce, 0xcf, 0xd0, 0xd2, 0xd3, 0xd4,
  105.     0xd6, 0xd7, 0xd8, 0xd9, 0xdb, 0xdc, 0xdd, 0xde, 0xe0, 0xe1, 0xe2, 0xe4, 0xe5, 0xe6, 0xe8, 0xe9,
  106.     0xea, 0xec, 0xed, 0xee, 0xf0, 0xf1, 0xf2, 0xf4, 0xf5, 0xf6, 0xf8, 0xf9, 0xfa, 0xfc, 0xfd, 0xff
  107. };
  108. ///////////////////////////// executable code ////////////////////////////////
  109. static int log2 (unsigned long avalue);
  110. // Read the median log2 values from the specifed metadata structure, convert
  111. // them back to 32-bit unsigned values and store them. If length is not
  112. // exactly correct then we flag and return an error.
  113. int read_entropy_vars (WavpackStream *wps, WavpackMetadata *wpmd)
  114. {
  115.     uchar *byteptr = wpmd->data;
  116.     if (wpmd->byte_length != ((wps->wphdr.flags & MONO_FLAG) ? 6 : 12))
  117. return FALSE;
  118.     wps->w.median [0] [0] = exp2s (byteptr [0] + (byteptr [1] << 8));
  119.     wps->w.median [1] [0] = exp2s (byteptr [2] + (byteptr [3] << 8));
  120.     wps->w.median [2] [0] = exp2s (byteptr [4] + (byteptr [5] << 8));
  121.     if (!(wps->wphdr.flags & MONO_FLAG)) {
  122. wps->w.median [0] [1] = exp2s (byteptr [6] + (byteptr [7] << 8));
  123. wps->w.median [1] [1] = exp2s (byteptr [8] + (byteptr [9] << 8));
  124. wps->w.median [2] [1] = exp2s (byteptr [10] + (byteptr [11] << 8));
  125.     }
  126.     return TRUE;
  127. }
  128. // Read the hybrid related values from the specifed metadata structure, convert
  129. // them back to their internal formats and store them. The extended profile
  130. // stuff is not implemented yet, so return an error if we get more data than
  131. // we know what to do with.
  132. int read_hybrid_profile (WavpackStream *wps, WavpackMetadata *wpmd)
  133. {
  134.     uchar *byteptr = wpmd->data;
  135.     uchar *endptr = byteptr + wpmd->byte_length;
  136.     if (wps->wphdr.flags & HYBRID_BITRATE) {
  137. wps->w.slow_level [0] = exp2s (byteptr [0] + (byteptr [1] << 8));
  138. byteptr += 2;
  139. if (!(wps->wphdr.flags & MONO_FLAG)) {
  140.     wps->w.slow_level [1] = exp2s (byteptr [0] + (byteptr [1] << 8));
  141.     byteptr += 2;
  142. }
  143.     }
  144.     wps->w.bitrate_acc [0] = (long)(byteptr [0] + (byteptr [1] << 8)) << 16;
  145.     byteptr += 2;
  146.     if (!(wps->wphdr.flags & MONO_FLAG)) {
  147. wps->w.bitrate_acc [1] = (long)(byteptr [0] + (byteptr [1] << 8)) << 16;
  148. byteptr += 2;
  149.     }
  150.     if (byteptr < endptr) {
  151. wps->w.bitrate_delta [0] = exp2s ((short)(byteptr [0] + (byteptr [1] << 8)));
  152. byteptr += 2;
  153. if (!(wps->wphdr.flags & MONO_FLAG)) {
  154.     wps->w.bitrate_delta [1] = exp2s ((short)(byteptr [0] + (byteptr [1] << 8)));
  155.     byteptr += 2;
  156. }
  157. if (byteptr < endptr)
  158.     return FALSE;
  159.     }
  160.     else
  161. wps->w.bitrate_delta [0] = wps->w.bitrate_delta [1] = 0;
  162.     return TRUE;
  163. }
  164. // This function is called during both encoding and decoding of hybrid data to
  165. // update the "error_limit" variable which determines the maximum sample error
  166. // allowed in the main bitstream. In the HYBRID_BITRATE mode (which is the only
  167. // currently implemented) this is calculated from the slow_level values and the
  168. // bitrate accumulators. Note that the bitrate accumulators can be changing.
  169. static void update_error_limit (WavpackStream *wps)
  170. {
  171.     int bitrate_0 = (wps->w.bitrate_acc [0] += wps->w.bitrate_delta [0]) >> 16;
  172.     if (wps->wphdr.flags & MONO_FLAG) {
  173. if (wps->wphdr.flags & HYBRID_BITRATE) {
  174.     int slow_log_0 = (wps->w.slow_level [0] + SLO) >> SLS;
  175.     if (slow_log_0 - bitrate_0 > -0x100)
  176. wps->w.error_limit [0] = exp2s (slow_log_0 - bitrate_0 + 0x100);
  177.     else
  178. wps->w.error_limit [0] = 0;
  179. }
  180. else
  181.     wps->w.error_limit [0] = exp2s (bitrate_0);
  182.     }
  183.     else {
  184. int bitrate_1 = (wps->w.bitrate_acc [1] += wps->w.bitrate_delta [1]) >> 16;
  185. if (wps->wphdr.flags & HYBRID_BITRATE) {
  186.     int slow_log_0 = (wps->w.slow_level [0] + SLO) >> SLS;
  187.     int slow_log_1 = (wps->w.slow_level [1] + SLO) >> SLS;
  188.     if (wps->wphdr.flags & HYBRID_BALANCE) {
  189. int balance = (slow_log_1 - slow_log_0 + bitrate_1 + 1) >> 1;
  190. if (balance > bitrate_0) {
  191.     bitrate_1 = bitrate_0 * 2;
  192.     bitrate_0 = 0;
  193. }
  194. else if (-balance > bitrate_0) {
  195.     bitrate_0 = bitrate_0 * 2;
  196.     bitrate_1 = 0;
  197. }
  198. else {
  199.     bitrate_1 = bitrate_0 + balance;
  200.     bitrate_0 = bitrate_0 - balance;
  201. }
  202.     }
  203.     if (slow_log_0 - bitrate_0 > -0x100)
  204. wps->w.error_limit [0] = exp2s (slow_log_0 - bitrate_0 + 0x100);
  205.     else
  206. wps->w.error_limit [0] = 0;
  207.     if (slow_log_1 - bitrate_1 > -0x100)
  208. wps->w.error_limit [1] = exp2s (slow_log_1 - bitrate_1 + 0x100);
  209.     else
  210. wps->w.error_limit [1] = 0;
  211. }
  212. else {
  213.     wps->w.error_limit [0] = exp2s (bitrate_0);
  214.     wps->w.error_limit [1] = exp2s (bitrate_1);
  215. }
  216.     }
  217. }
  218. static ulong read_code (Bitstream *bs, ulong maxcode);
  219. // Read the next word from the bitstream "wvbits" and return the value. This
  220. // function can be used for hybrid or lossless streams, but since an
  221. // optimized version is available for lossless this function would normally
  222. // be used for hybrid only. If a hybrid lossless stream is being read then
  223. // the "correction" offset is written at the specified pointer. A return value
  224. // of WORD_EOF indicates that the end of the bitstream was reached (all 1s) or
  225. // some other error occurred.
  226. long get_word (WavpackStream *wps, int chan)
  227. {
  228.     ulong ones_count, low, mid, high;
  229.     int sign;
  230.     if (wps->w.zeros_acc) {
  231. if (--wps->w.zeros_acc) {
  232.     wps->w.slow_level [chan] -= (wps->w.slow_level [chan] + SLO) >> SLS;
  233.     return 0;
  234. }
  235.     }
  236.     else if (!wps->w.holding_zero && !wps->w.holding_one && !(wps->w.median [0] [0] & ~1) && !(wps->w.median [0] [1] & ~1)) {
  237. ulong mask;
  238. int cbits;
  239. for (cbits = 0; cbits < 33 && getbit (&wps->wvbits); ++cbits);
  240. if (cbits == 33)
  241.     return WORD_EOF;
  242. if (cbits < 2)
  243.     wps->w.zeros_acc = cbits;
  244. else {
  245.     for (mask = 1, wps->w.zeros_acc = 0; --cbits; mask <<= 1)
  246. if (getbit (&wps->wvbits))
  247.     wps->w.zeros_acc |= mask;
  248.     wps->w.zeros_acc |= mask;
  249. }
  250. if (wps->w.zeros_acc) {
  251.     wps->w.slow_level [chan] -= (wps->w.slow_level [chan] + SLO) >> SLS;
  252.     CLEAR (wps->w.median);
  253.     return 0;
  254. }
  255.     }
  256.     if (wps->w.holding_zero)
  257. ones_count = wps->w.holding_zero = 0;
  258.     else {
  259. #ifdef LIMIT_ONES
  260. for (ones_count = 0; ones_count < (LIMIT_ONES + 1) && getbit (&wps->wvbits); ++ones_count);
  261. if (ones_count == (LIMIT_ONES + 1))
  262.     return WORD_EOF;
  263. if (ones_count == LIMIT_ONES) {
  264.     ulong mask;
  265.     int cbits;
  266.     for (cbits = 0; cbits < 33 && getbit (&wps->wvbits); ++cbits);
  267.     if (cbits == 33)
  268. return WORD_EOF;
  269.     if (cbits < 2)
  270. ones_count = cbits;
  271.     else {
  272. for (mask = 1, ones_count = 0; --cbits; mask <<= 1)
  273.     if (getbit (&wps->wvbits))
  274. ones_count |= mask;
  275. ones_count |= mask;
  276.     }
  277.     ones_count += LIMIT_ONES;
  278. }
  279. #else
  280. for (ones_count = 0; getbit (&wps->wvbits); ++ones_count);
  281. #endif
  282. if (wps->w.holding_one) {
  283.     wps->w.holding_one = ones_count & 1;
  284.     ones_count = (ones_count >> 1) + 1;
  285. }
  286. else {
  287.     wps->w.holding_one = ones_count & 1;
  288.     ones_count >>= 1;
  289. }
  290. wps->w.holding_zero = ~wps->w.holding_one & 1;
  291.     }
  292.     if ((wps->wphdr.flags & HYBRID_FLAG) && !chan)
  293. update_error_limit (wps);
  294.     if (ones_count == 0) {
  295. low = 0;
  296. high = GET_MED (0) - 1;
  297. DEC_MED0 ();
  298.     }
  299.     else {
  300. low = GET_MED (0);
  301. INC_MED0 ();
  302. if (ones_count == 1) {
  303.     high = low + GET_MED (1) - 1;
  304.     DEC_MED1 ();
  305. }
  306. else {
  307.     low += GET_MED (1);
  308.     INC_MED1 ();
  309.     if (ones_count == 2) {
  310. high = low + GET_MED (2) - 1;
  311. DEC_MED2 ();
  312.     }
  313.     else {
  314. low += (ones_count - 2) * GET_MED (2);
  315. high = low + GET_MED (2) - 1;
  316. INC_MED2 ();
  317.     }
  318. }
  319.     }
  320.     mid = (high + low + 1) >> 1;
  321.     if (!wps->w.error_limit [chan])
  322. mid = read_code (&wps->wvbits, high - low) + low;
  323.     else while (high - low > wps->w.error_limit [chan]) {
  324. if (getbit (&wps->wvbits))
  325.     mid = (high + (low = mid) + 1) >> 1;
  326. else
  327.     mid = ((high = mid - 1) + low + 1) >> 1;
  328.     }
  329.     sign = getbit (&wps->wvbits);
  330.     if (wps->wphdr.flags & HYBRID_BITRATE) {
  331. wps->w.slow_level [chan] -= (wps->w.slow_level [chan] + SLO) >> SLS;
  332. wps->w.slow_level [chan] += log2 (mid);
  333.     }
  334.     return sign ? ~mid : mid;
  335. }
  336. // Read a single unsigned value from the specified bitstream with a value
  337. // from 0 to maxcode. If there are exactly a power of two number of possible
  338. // codes then this will read a fixed number of bits; otherwise it reads the
  339. // minimum number of bits and then determines whether another bit is needed
  340. // to define the code.
  341. static ulong read_code (Bitstream *bs, ulong maxcode)
  342. {
  343.     int bitcount = count_bits (maxcode);
  344.     ulong extras = (1L << bitcount) - maxcode - 1, code;
  345.     if (!bitcount)
  346. return 0;
  347.     getbits (&code, bitcount - 1, bs);
  348.     code &= (1L << (bitcount - 1)) - 1;
  349.     if (code >= extras) {
  350. code = (code << 1) - extras;
  351. if (getbit (bs))
  352.     ++code;
  353.     }
  354.     return code;
  355. }
  356. // The concept of a base 2 logarithm is used in many parts of WavPack. It is
  357. // a way of sufficiently accurately representing 32-bit signed and unsigned
  358. // values storing only 16 bits (actually fewer). It is also used in the hybrid
  359. // mode for quickly comparing the relative magnitude of large values (i.e.
  360. // division) and providing smooth exponentials using only addition.
  361. // These are not strict logarithms in that they become linear around zero and
  362. // can therefore represent both zero and negative values. They have 8 bits
  363. // of precision and in "roundtrip" conversions the total error never exceeds 1
  364. // part in 225 except for the cases of +/-115 and +/-195 (which error by 1).
  365. // This function returns the log2 for the specified 32-bit unsigned value.
  366. // The maximum value allowed is about 0xff800000 and returns 8447.
  367. static int log2 (unsigned long avalue)
  368. {
  369.     int dbits;
  370.     if ((avalue += avalue >> 9) < (1 << 8)) {
  371. dbits = nbits_table [avalue];
  372. return (dbits << 8) + log2_table [(avalue << (9 - dbits)) & 0xff];
  373.     }
  374.     else {
  375. if (avalue < (1L << 16))
  376.     dbits = nbits_table [avalue >> 8] + 8;
  377. else if (avalue < (1L << 24))
  378.     dbits = nbits_table [avalue >> 16] + 16;
  379. else
  380.     dbits = nbits_table [avalue >> 24] + 24;
  381. return (dbits << 8) + log2_table [(avalue >> (dbits - 9)) & 0xff];
  382.     }
  383. }
  384. // This function returns the original integer represented by the supplied
  385. // logarithm (at least within the provided accuracy). The log is signed,
  386. // but since a full 32-bit value is returned this can be used for unsigned
  387. // conversions as well (i.e. the input range is -8192 to +8447).
  388. long exp2s (int log)
  389. {
  390.     ulong value;
  391.     if (log < 0)
  392. return -exp2s (-log);
  393.     value = exp2_table [log & 0xff] | 0x100;
  394.     if ((log >>= 8) <= 9)
  395. return value >> (9 - log);
  396.     else
  397. return value << (log - 9);
  398. }
  399. // These two functions convert internal weights (which are normally +/-1024)
  400. // to and from an 8-bit signed character version for storage in metadata. The
  401. // weights are clipped here in the case that they are outside that range.
  402. int restore_weight (char weight)
  403. {
  404.     int result;
  405.     if ((result = (int) weight << 3) > 0)
  406. result += (result + 64) >> 7;
  407.     return result;
  408. }