cabac.c
上传用户:hjq518
上传日期:2021-12-09
资源大小:5084k
文件大小:6k
源码类别:

Audio

开发平台:

Visual C++

  1. /*
  2.  * H.26L/H.264/AVC/JVT/14496-10/... encoder/decoder
  3.  * Copyright (c) 2003 Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
  4.  *
  5.  * This library is free software; you can redistribute it and/or
  6.  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
  7.  * License as published by the Free Software Foundation; either
  8.  * version 2 of the License, or (at your option) any later version.
  9.  *
  10.  * This library is distributed in the hope that it will be useful,
  11.  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  12.  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  13.  * Lesser General Public License for more details.
  14.  *
  15.  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  16.  * License along with this library; if not, write to the Free Software
  17.  * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
  18.  *
  19.  */
  20. /**
  21.  * @file cabac.c
  22.  * Context Adaptive Binary Arithmetic Coder.
  23.  */
  24. #include <string.h>
  25. #include "common.h"
  26. #include "cabac.h"
  27. const uint8_t ff_h264_lps_range[64][4]= {
  28. {128,176,208,240}, {128,167,197,227}, {128,158,187,216}, {123,150,178,205},
  29. {116,142,169,195}, {111,135,160,185}, {105,128,152,175}, {100,122,144,166},
  30. { 95,116,137,158}, { 90,110,130,150}, { 85,104,123,142}, { 81, 99,117,135},
  31. { 77, 94,111,128}, { 73, 89,105,122}, { 69, 85,100,116}, { 66, 80, 95,110},
  32. { 62, 76, 90,104}, { 59, 72, 86, 99}, { 56, 69, 81, 94}, { 53, 65, 77, 89},
  33. { 51, 62, 73, 85}, { 48, 59, 69, 80}, { 46, 56, 66, 76}, { 43, 53, 63, 72},
  34. { 41, 50, 59, 69}, { 39, 48, 56, 65}, { 37, 45, 54, 62}, { 35, 43, 51, 59},
  35. { 33, 41, 48, 56}, { 32, 39, 46, 53}, { 30, 37, 43, 50}, { 29, 35, 41, 48},
  36. { 27, 33, 39, 45}, { 26, 31, 37, 43}, { 24, 30, 35, 41}, { 23, 28, 33, 39},
  37. { 22, 27, 32, 37}, { 21, 26, 30, 35}, { 20, 24, 29, 33}, { 19, 23, 27, 31},
  38. { 18, 22, 26, 30}, { 17, 21, 25, 28}, { 16, 20, 23, 27}, { 15, 19, 22, 25},
  39. { 14, 18, 21, 24}, { 14, 17, 20, 23}, { 13, 16, 19, 22}, { 12, 15, 18, 21},
  40. { 12, 14, 17, 20}, { 11, 14, 16, 19}, { 11, 13, 15, 18}, { 10, 12, 15, 17},
  41. { 10, 12, 14, 16}, {  9, 11, 13, 15}, {  9, 11, 12, 14}, {  8, 10, 12, 14},
  42. {  8,  9, 11, 13}, {  7,  9, 11, 12}, {  7,  9, 10, 12}, {  7,  8, 10, 11},
  43. {  6,  8,  9, 11}, {  6,  7,  9, 10}, {  6,  7,  8,  9}, {  2,  2,  2,  2},
  44. };
  45. const uint8_t ff_h264_mps_state[64]= {
  46.   1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8,
  47.   9,10,11,12,13,14,15,16,
  48.  17,18,19,20,21,22,23,24,
  49.  25,26,27,28,29,30,31,32,
  50.  33,34,35,36,37,38,39,40,
  51.  41,42,43,44,45,46,47,48,
  52.  49,50,51,52,53,54,55,56,
  53.  57,58,59,60,61,62,62,63,
  54. };
  55. const uint8_t ff_h264_lps_state[64]= {
  56.   0, 0, 1, 2, 2, 4, 4, 5,
  57.   6, 7, 8, 9, 9,11,11,12,
  58.  13,13,15,15,16,16,18,18,
  59.  19,19,21,21,22,22,23,24,
  60.  24,25,26,26,27,27,28,29,
  61.  29,30,30,30,31,32,32,33,
  62.  33,33,34,34,35,35,35,36,
  63.  36,36,37,37,37,38,38,63,
  64. };
  65. /**
  66.  *
  67.  * @param buf_size size of buf in bits
  68.  */
  69. void ff_init_cabac_encoder(CABACContext *c, uint8_t *buf, int buf_size){
  70.     init_put_bits(&c->pb, buf, buf_size);
  71.     c->low= 0;
  72.     c->range= 0x1FE;
  73.     c->outstanding_count= 0;
  74. #ifdef STRICT_LIMITS
  75.     c->sym_count =0;
  76. #endif
  77.     
  78.     c->pb.bit_left++; //avoids firstBitFlag
  79. }
  80. /**
  81.  *
  82.  * @param buf_size size of buf in bits
  83.  */
  84. void ff_init_cabac_decoder(CABACContext *c, const uint8_t *buf, int buf_size){
  85.     c->bytestream_start= 
  86.     c->bytestream= buf;
  87.     c->bytestream_end= buf + buf_size;
  88.     c->low= *c->bytestream++;
  89.     c->low= (c->low<<9) + ((*c->bytestream++)<<1);
  90.     c->range= 0x1FE00;
  91.     c->bits_left= 7;
  92. }
  93. void ff_init_cabac_states(CABACContext *c, uint8_t const (*lps_range)[4], 
  94.                           uint8_t const *mps_state, uint8_t const *lps_state, int state_count){
  95.     int i, j;
  96.     
  97.     for(i=0; i<state_count; i++){
  98.         for(j=0; j<4; j++){ //FIXME check if this is worth the 1 shift we save
  99.             c->lps_range[2*i+0][j]=
  100.             c->lps_range[2*i+1][j]= lps_range[i][j];
  101.         }
  102.         c->mps_state[2*i+0]= 2*mps_state[i];
  103.         c->mps_state[2*i+1]= 2*mps_state[i]+1;
  104.         if( i ){
  105.             c->lps_state[2*i+0]= 2*lps_state[i];
  106.             c->lps_state[2*i+1]= 2*lps_state[i]+1;
  107.         }else{
  108.             c->lps_state[2*i+0]= 1;
  109.             c->lps_state[2*i+1]= 0;
  110.         }
  111.     }
  112. }
  113. #if 0 //selftest
  114. #define SIZE 10240
  115. int main(){
  116.     CABACContext c;
  117.     uint8_t b[9*SIZE];
  118.     uint8_t r[9*SIZE];
  119.     int i;
  120.     uint8_t state[10]= {0};
  121.     
  122.     ff_init_cabac_encoder(&c, b, SIZE);
  123.     ff_init_cabac_states(&c, ff_h264_lps_range, ff_h264_mps_state, ff_h264_lps_state, 64);
  124.     
  125.     for(i=0; i<SIZE; i++){
  126.         r[i]= random()%7;
  127.     }
  128.     
  129.     for(i=0; i<SIZE; i++){
  130. START_TIMER
  131.         put_cabac_bypass(&c, r[i]&1);
  132. STOP_TIMER("put_cabac_bypass")
  133.     }
  134.     
  135.     for(i=0; i<SIZE; i++){
  136. START_TIMER
  137.         put_cabac(&c, state, r[i]&1);
  138. STOP_TIMER("put_cabac")
  139.     }
  140.     for(i=0; i<SIZE; i++){
  141. START_TIMER
  142.         put_cabac_u(&c, state, r[i], 6, 3, i&1);
  143. STOP_TIMER("put_cabac_u")
  144.     }    
  145.     for(i=0; i<SIZE; i++){
  146. START_TIMER
  147.         put_cabac_ueg(&c, state, r[i], 3, 0, 1, 2);
  148. STOP_TIMER("put_cabac_ueg")
  149.     }    
  150.    
  151.     put_cabac_terminate(&c, 1);
  152.     
  153.     ff_init_cabac_decoder(&c, b, SIZE);
  154.     
  155.     memset(state, 0, sizeof(state));
  156.     
  157.     for(i=0; i<SIZE; i++){
  158. START_TIMER
  159.         if( (r[i]&1) != get_cabac_bypass(&c) )
  160.             printf("CABAC bypass failure at %dn", i);
  161. STOP_TIMER("get_cabac_bypass")
  162.     }
  163.     
  164.     for(i=0; i<SIZE; i++){
  165. START_TIMER
  166.         if( (r[i]&1) != get_cabac(&c, state) )
  167.             printf("CABAC failure at %dn", i);
  168. STOP_TIMER("get_cabac")
  169.     }
  170.     for(i=0; i<SIZE; i++){
  171. START_TIMER
  172.         if( r[i] != get_cabac_u(&c, state, (i&1) ? 6 : 7, 3, i&1) )
  173.             printf("CABAC unary (truncated) binarization failure at %dn", i);
  174. STOP_TIMER("get_cabac_u")
  175.     }
  176.     for(i=0; i<SIZE; i++){
  177. START_TIMER
  178.         if( r[i] != get_cabac_ueg(&c, state, 3, 0, 1, 2))
  179.             printf("CABAC unary (truncated) binarization failure at %dn", i);
  180. STOP_TIMER("get_cabac_ueg")
  181.     }
  182.     if(!get_cabac_terminate(&c))
  183.         printf("where's the Terminator?n");
  184.     
  185.     return 0;
  186. }
  187. #endif