biaridecod.c
上传用户:hjq518
上传日期:2021-12-09
资源大小:5084k
文件大小:11k
源码类别:

Audio

开发平台:

Visual C++

  1. /*!
  2.  *************************************************************************************
  3.  * file biaridecod.c
  4.  *
  5.  * brief
  6.  *   Binary arithmetic decoder routines.
  7.  *
  8.  *   This modified implementation of the M Coder is based on JVT-U084 
  9.  *   with the choice of M_BITS = 16.
  10.  *
  11.  * date
  12.  *    21. Oct 2000
  13.  * author
  14.  *    Main contributors (see contributors.h for copyright, address and affiliation details)
  15.  *    - Detlev Marpe                    <marpe@hhi.de>
  16.  *    - Gabi Blaettermann
  17.  *    - Gunnar Marten
  18.  *************************************************************************************
  19.  */
  20. #include "global.h"
  21. #include "memalloc.h"
  22. #include "biaridecod.h"
  23. #define Dcodestrm       (dep->Dcodestrm)
  24. #define Dcodestrm_len   (dep->Dcodestrm_len)
  25. #define B_BITS    10  // Number of bits to represent the whole coding interval
  26. #define HALF      (1 << (B_BITS-1))
  27. #define QUARTER   (1 << (B_BITS-2))
  28. #define Dvalue          (dep->Dvalue)
  29. #define DbitsLeft       (dep->DbitsLeft)
  30. #define Drange          (dep->Drange)
  31. /* Range table for  LPS */
  32. const byte rLPS_table_64x4[64][4]=
  33. {
  34.   { 128, 176, 208, 240},
  35.   { 128, 167, 197, 227},
  36.   { 128, 158, 187, 216},
  37.   { 123, 150, 178, 205},
  38.   { 116, 142, 169, 195},
  39.   { 111, 135, 160, 185},
  40.   { 105, 128, 152, 175},
  41.   { 100, 122, 144, 166},
  42.   {  95, 116, 137, 158},
  43.   {  90, 110, 130, 150},
  44.   {  85, 104, 123, 142},
  45.   {  81,  99, 117, 135},
  46.   {  77,  94, 111, 128},
  47.   {  73,  89, 105, 122},
  48.   {  69,  85, 100, 116},
  49.   {  66,  80,  95, 110},
  50.   {  62,  76,  90, 104},
  51.   {  59,  72,  86,  99},
  52.   {  56,  69,  81,  94},
  53.   {  53,  65,  77,  89},
  54.   {  51,  62,  73,  85},
  55.   {  48,  59,  69,  80},
  56.   {  46,  56,  66,  76},
  57.   {  43,  53,  63,  72},
  58.   {  41,  50,  59,  69},
  59.   {  39,  48,  56,  65},
  60.   {  37,  45,  54,  62},
  61.   {  35,  43,  51,  59},
  62.   {  33,  41,  48,  56},
  63.   {  32,  39,  46,  53},
  64.   {  30,  37,  43,  50},
  65.   {  29,  35,  41,  48},
  66.   {  27,  33,  39,  45},
  67.   {  26,  31,  37,  43},
  68.   {  24,  30,  35,  41},
  69.   {  23,  28,  33,  39},
  70.   {  22,  27,  32,  37},
  71.   {  21,  26,  30,  35},
  72.   {  20,  24,  29,  33},
  73.   {  19,  23,  27,  31},
  74.   {  18,  22,  26,  30},
  75.   {  17,  21,  25,  28},
  76.   {  16,  20,  23,  27},
  77.   {  15,  19,  22,  25},
  78.   {  14,  18,  21,  24},
  79.   {  14,  17,  20,  23},
  80.   {  13,  16,  19,  22},
  81.   {  12,  15,  18,  21},
  82.   {  12,  14,  17,  20},
  83.   {  11,  14,  16,  19},
  84.   {  11,  13,  15,  18},
  85.   {  10,  12,  15,  17},
  86.   {  10,  12,  14,  16},
  87.   {   9,  11,  13,  15},
  88.   {   9,  11,  12,  14},
  89.   {   8,  10,  12,  14},
  90.   {   8,   9,  11,  13},
  91.   {   7,   9,  11,  12},
  92.   {   7,   9,  10,  12},
  93.   {   7,   8,  10,  11},
  94.   {   6,   8,   9,  11},
  95.   {   6,   7,   9,  10},
  96.   {   6,   7,   8,   9},
  97.   {   2,   2,   2,   2}
  98. };
  99. const byte AC_next_state_MPS_64[64] =    
  100. {
  101.   1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,
  102.   11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,
  103.   21,22,23,24,25,26,27,28,29,30,
  104.   31,32,33,34,35,36,37,38,39,40,
  105.   41,42,43,44,45,46,47,48,49,50,
  106.   51,52,53,54,55,56,57,58,59,60,
  107.   61,62,62,63
  108. };
  109. const byte AC_next_state_LPS_64[64] =    
  110. {
  111.   0, 0, 1, 2, 2, 4, 4, 5, 6, 7,
  112.   8, 9, 9,11,11,12,13,13,15,15,
  113.   16,16,18,18,19,19,21,21,22,22,
  114.   23,24,24,25,26,26,27,27,28,29,
  115.   29,30,30,30,31,32,32,33,33,33,
  116.   34,34,35,35,35,36,36,36,37,37,
  117.   37,38,38,63
  118. };
  119. const byte renorm_table_32[32]={6,5,4,4,3,3,3,3,2,2,2,2,2,2,2,2,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1};
  120. extern int symbolCount;
  121. int binCount = 0;
  122. /************************************************************************
  123.  ************************************************************************
  124.                       init / exit decoder
  125.  ************************************************************************
  126.  ************************************************************************/
  127. /*!
  128.  ************************************************************************
  129.  * brief
  130.  *    Allocates memory for the DecodingEnvironment struct
  131.  * return DecodingContextPtr
  132.  *    allocates memory
  133.  ************************************************************************
  134.  */
  135. DecodingEnvironmentPtr arideco_create_decoding_environment()
  136. {
  137.   DecodingEnvironmentPtr dep;
  138.   if ((dep = calloc(1,sizeof(DecodingEnvironment))) == NULL)
  139.     no_mem_exit("arideco_create_decoding_environment: dep");
  140.   return dep;
  141. }
  142. /*!
  143.  ***********************************************************************
  144.  * brief
  145.  *    Frees memory of the DecodingEnvironment struct
  146.  ***********************************************************************
  147.  */
  148. void arideco_delete_decoding_environment(DecodingEnvironmentPtr dep)
  149. {
  150.   if (dep == NULL)
  151.   {
  152.     snprintf(errortext, ET_SIZE, "Error freeing dep (NULL pointer)");
  153.     error (errortext, 200);
  154.   }
  155.   else
  156.     free(dep);
  157. }
  158. /*!
  159.  ************************************************************************
  160.  * brief
  161.  *    finalize arithetic decoding():
  162.  ************************************************************************
  163.  */
  164. void arideco_done_decoding(DecodingEnvironmentPtr dep)
  165. {
  166.   (*Dcodestrm_len)++;
  167. #if(TRACE==2)
  168.   fprintf(p_trace, "done_decoding: %dn", *Dcodestrm_len);
  169. #endif
  170. }
  171. /*!
  172.  ************************************************************************
  173.  * brief
  174.  *    read one byte from the bitstream
  175.  ************************************************************************
  176.  */
  177. unsigned int getbyte(DecodingEnvironmentPtr dep)
  178. {     
  179. #if(TRACE==2)
  180.   fprintf(p_trace, "get_byte: %dn", (*Dcodestrm_len));
  181. #endif
  182.   return Dcodestrm[(*Dcodestrm_len)++];
  183. }
  184. /*!
  185.  ************************************************************************
  186.  * brief
  187.  *    read two bytes from the bitstream
  188.  ************************************************************************
  189.  */
  190. unsigned int getword(DecodingEnvironmentPtr dep)
  191. {
  192.   int d = *Dcodestrm_len;
  193. #if(TRACE==2)
  194.   fprintf(p_trace, "get_byte: %dn", d);
  195.   fprintf(p_trace, "get_byte: %dn", d+1);
  196. #endif
  197.   *Dcodestrm_len = d+2;
  198.   return ((Dcodestrm[d]<<8) | Dcodestrm[d+1]);
  199. }
  200. /*!
  201.  ************************************************************************
  202.  * brief
  203.  *    Initializes the DecodingEnvironment for the arithmetic coder
  204.  ************************************************************************
  205.  */
  206. void arideco_start_decoding(DecodingEnvironmentPtr dep, unsigned char *code_buffer,
  207.                             int firstbyte, int *code_len)
  208. {
  209.   Dcodestrm      =    code_buffer;
  210.   Dcodestrm_len  = code_len;
  211.   *Dcodestrm_len = firstbyte;
  212.   Dvalue = getbyte(dep);
  213.   Dvalue = (Dvalue<<16) | getword(dep); // lookahead of 2 bytes: always make sure that bitstream buffer
  214.                                         // contains 2 more bytes than actual bitstream
  215.   DbitsLeft = 15;
  216.   Drange = HALF-2;
  217. #if (2==TRACE)
  218.   fprintf(p_trace, "value: %d firstbyte: %d code_len: %dn", Dvalue>>DbitsLeft, firstbyte, *code_len);
  219. #endif
  220. }
  221. /*!
  222.  ************************************************************************
  223.  * brief
  224.  *    arideco_bits_read
  225.  ************************************************************************
  226.  */
  227. int arideco_bits_read(DecodingEnvironmentPtr dep)
  228.   int tmp;
  229.   tmp = ((*Dcodestrm_len) << 3)  - DbitsLeft;
  230. #if (2==TRACE)
  231.   fprintf(p_trace, "tmp: %dn", tmp);
  232. #endif
  233.   return tmp;
  234. }
  235. /*!
  236. ************************************************************************
  237. * brief
  238. *    biari_decode_symbol():
  239. * return
  240. *    the decoded symbol
  241. ************************************************************************
  242. */
  243. unsigned int biari_decode_symbol(DecodingEnvironmentPtr dep, BiContextTypePtr bi_ct )
  244. {
  245.   register unsigned int state = bi_ct->state;
  246.   register unsigned int bit = bi_ct->MPS;
  247.   register unsigned int value = Dvalue;
  248.   register unsigned int range = Drange;
  249.   register int renorm =1;
  250.   register unsigned int rLPS  = rLPS_table_64x4[state][(range>>6) & 0x03];
  251.   range -= rLPS;
  252.   if(value < (range<<DbitsLeft))   //MPS
  253.   {
  254.     bi_ct->state = AC_next_state_MPS_64[state]; // next state 
  255.     if( range >= QUARTER )
  256.     {
  257.       Drange = range;
  258.       return(bit);
  259.     }
  260.     else 
  261.       range<<=1;
  262.   }
  263.   else         // LPS 
  264.   {
  265.     value -= (range<<DbitsLeft);
  266.     bit ^= 0x01;
  267.     if (!state)          // switch meaning of MPS if necessary 
  268.       bi_ct->MPS ^= 0x01; 
  269.     bi_ct->state = AC_next_state_LPS_64[state]; // next state 
  270.     renorm = renorm_table_32[(rLPS>>3) & 0x1F]; 
  271.     range = (rLPS << renorm);
  272.   }
  273.   Drange = range;
  274.   DbitsLeft -= renorm;
  275.   if( DbitsLeft > 0 )
  276.   { 
  277.     Dvalue=value;
  278.     return(bit);
  279.   } 
  280.   Dvalue = (value << 16) | getword(dep);    // lookahead of 2 bytes: always make sure that bitstream buffer
  281.                                             // contains 2 more bytes than actual bitstream
  282.   DbitsLeft += 16;
  283.   return(bit);
  284. }
  285. /*!
  286.  ************************************************************************
  287.  * brief
  288.  *    biari_decode_symbol_eq_prob():
  289.  * return
  290.  *    the decoded symbol
  291.  ************************************************************************
  292.  */
  293. unsigned int biari_decode_symbol_eq_prob(DecodingEnvironmentPtr dep)
  294. {
  295.   register int tmp_value;
  296.   register int value = Dvalue;
  297.   if(--DbitsLeft == 0)  
  298.   {
  299.     value = (value << 16) | getword( dep );  // lookahead of 2 bytes: always make sure that bitstream buffer
  300.                                              // contains 2 more bytes than actual bitstream
  301.     DbitsLeft = 16;
  302.   }
  303.   tmp_value  = value - (Drange << DbitsLeft);
  304.   if (tmp_value < 0)
  305.   {
  306.     Dvalue = value;
  307.     return 0;
  308.   }
  309.   else
  310.   {
  311.     Dvalue = tmp_value;
  312.     return 1;
  313.   }
  314. }
  315. /*!
  316.  ************************************************************************
  317.  * brief
  318.  *    biari_decode_symbol_final():
  319.  * return
  320.  *    the decoded symbol
  321.  ************************************************************************
  322.  */
  323. unsigned int biari_decode_final(DecodingEnvironmentPtr dep)
  324. {
  325.   register unsigned int range  = Drange - 2;
  326.   register int value  = Dvalue;
  327.   value -= (range<<DbitsLeft);
  328.   if (value < 0) 
  329.   {
  330.     if( range >= QUARTER )
  331.     {
  332.       Drange = range;
  333.       return 0;
  334.     }
  335.     else 
  336.     {   
  337.       Drange = (range<<1);
  338.       if( --DbitsLeft > 0 )
  339.         return 0;
  340.       else
  341.       {
  342.         Dvalue = (Dvalue << 16) | getword( dep ); // lookahead of 2 bytes: always make sure that bitstream buffer
  343.                                                   // contains 2 more bytes than actual bitstream
  344.         DbitsLeft = 16;
  345.         return 0;
  346.       }
  347.     }
  348.   }
  349.   else
  350.   {
  351.     return 1;
  352.   }
  353. }
  354. /*!
  355.  ************************************************************************
  356.  * brief
  357.  *    Initializes a given context with some pre-defined probability state
  358.  ************************************************************************
  359.  */
  360. void biari_init_context (ImageParameters *img, BiContextTypePtr ctx, const int* ini)
  361. {
  362.   int pstate = ((ini[0]* imax(0,img->qp) )>>4) + ini[1];
  363.   pstate = iClip3(1, 126, pstate);
  364.   if ( pstate >= 64 )
  365.   {
  366.     ctx->state  = (unsigned short) (pstate - 64);
  367.     ctx->MPS    = 1;
  368.   }
  369.   else
  370.   {
  371.     ctx->state  = (unsigned short) (63 - pstate);
  372.     ctx->MPS    = 0;
  373.   }
  374. }