Subversion Repositories Kolibri OS

Rev

Go to most recent revision | Blame | Last modification | View Log | RSS feed

  1. /*
  2.  * Common bit i/o utils
  3.  * Copyright (c) 2000, 2001 Fabrice Bellard
  4.  * Copyright (c) 2002-2004 Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
  5.  * Copyright (c) 2010 Loren Merritt
  6.  *
  7.  * alternative bitstream reader & writer by Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
  8.  *
  9.  * This file is part of FFmpeg.
  10.  *
  11.  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
  12.  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
  13.  * License as published by the Free Software Foundation; either
  14.  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  15.  *
  16.  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  17.  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  18.  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  19.  * Lesser General Public License for more details.
  20.  *
  21.  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  22.  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  23.  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  24.  */
  25.  
  26. /**
  27.  * @file
  28.  * bitstream api.
  29.  */
  30.  
  31. #include "libavutil/atomic.h"
  32. #include "libavutil/avassert.h"
  33. #include "avcodec.h"
  34. #include "mathops.h"
  35. #include "get_bits.h"
  36. #include "put_bits.h"
  37.  
  38. const uint8_t ff_log2_run[41]={
  39.  0, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 1,
  40.  2, 2, 2, 2, 3, 3, 3, 3,
  41.  4, 4, 5, 5, 6, 6, 7, 7,
  42.  8, 9,10,11,12,13,14,15,
  43. 16,17,18,19,20,21,22,23,
  44. 24,
  45. };
  46.  
  47. void avpriv_align_put_bits(PutBitContext *s)
  48. {
  49.     put_bits(s, s->bit_left & 7, 0);
  50. }
  51.  
  52. void avpriv_put_string(PutBitContext *pb, const char *string,
  53.                        int terminate_string)
  54. {
  55.     while (*string) {
  56.         put_bits(pb, 8, *string);
  57.         string++;
  58.     }
  59.     if (terminate_string)
  60.         put_bits(pb, 8, 0);
  61. }
  62.  
  63. void avpriv_copy_bits(PutBitContext *pb, const uint8_t *src, int length)
  64. {
  65.     int words = length >> 4;
  66.     int bits  = length & 15;
  67.     int i;
  68.  
  69.     if (length == 0)
  70.         return;
  71.  
  72.     if (CONFIG_SMALL || words < 16 || put_bits_count(pb) & 7) {
  73.         for (i = 0; i < words; i++)
  74.             put_bits(pb, 16, AV_RB16(src + 2 * i));
  75.     } else {
  76.         for (i = 0; put_bits_count(pb) & 31; i++)
  77.             put_bits(pb, 8, src[i]);
  78.         flush_put_bits(pb);
  79.         memcpy(put_bits_ptr(pb), src + i, 2 * words - i);
  80.         skip_put_bytes(pb, 2 * words - i);
  81.     }
  82.  
  83.     put_bits(pb, bits, AV_RB16(src + 2 * words) >> (16 - bits));
  84. }
  85.  
  86. /* VLC decoding */
  87.  
  88. #define GET_DATA(v, table, i, wrap, size)                   \
  89. {                                                           \
  90.     const uint8_t *ptr = (const uint8_t *)table + i * wrap; \
  91.     switch(size) {                                          \
  92.     case 1:                                                 \
  93.         v = *(const uint8_t *)ptr;                          \
  94.         break;                                              \
  95.     case 2:                                                 \
  96.         v = *(const uint16_t *)ptr;                         \
  97.         break;                                              \
  98.     default:                                                \
  99.         v = *(const uint32_t *)ptr;                         \
  100.         break;                                              \
  101.     }                                                       \
  102. }
  103.  
  104.  
  105. static int alloc_table(VLC *vlc, int size, int use_static)
  106. {
  107.     int index = vlc->table_size;
  108.  
  109.     vlc->table_size += size;
  110.     if (vlc->table_size > vlc->table_allocated) {
  111.         if (use_static)
  112.             abort(); // cannot do anything, init_vlc() is used with too little memory
  113.         vlc->table_allocated += (1 << vlc->bits);
  114.         vlc->table = av_realloc_f(vlc->table, vlc->table_allocated, sizeof(VLC_TYPE) * 2);
  115.         if (!vlc->table)
  116.             return AVERROR(ENOMEM);
  117.     }
  118.     return index;
  119. }
  120.  
  121. static av_always_inline uint32_t bitswap_32(uint32_t x)
  122. {
  123.     return (uint32_t)ff_reverse[ x        & 0xFF] << 24 |
  124.            (uint32_t)ff_reverse[(x >> 8)  & 0xFF] << 16 |
  125.            (uint32_t)ff_reverse[(x >> 16) & 0xFF] << 8  |
  126.            (uint32_t)ff_reverse[ x >> 24];
  127. }
  128.  
  129. typedef struct {
  130.     uint8_t bits;
  131.     uint16_t symbol;
  132.     /** codeword, with the first bit-to-be-read in the msb
  133.      * (even if intended for a little-endian bitstream reader) */
  134.     uint32_t code;
  135. } VLCcode;
  136.  
  137. static int compare_vlcspec(const void *a, const void *b)
  138. {
  139.     const VLCcode *sa = a, *sb = b;
  140.     return (sa->code >> 1) - (sb->code >> 1);
  141. }
  142. /**
  143.  * Build VLC decoding tables suitable for use with get_vlc().
  144.  *
  145.  * @param vlc            the context to be initted
  146.  *
  147.  * @param table_nb_bits  max length of vlc codes to store directly in this table
  148.  *                       (Longer codes are delegated to subtables.)
  149.  *
  150.  * @param nb_codes       number of elements in codes[]
  151.  *
  152.  * @param codes          descriptions of the vlc codes
  153.  *                       These must be ordered such that codes going into the same subtable are contiguous.
  154.  *                       Sorting by VLCcode.code is sufficient, though not necessary.
  155.  */
  156. static int build_table(VLC *vlc, int table_nb_bits, int nb_codes,
  157.                        VLCcode *codes, int flags)
  158. {
  159.     int table_size, table_index, index, code_prefix, symbol, subtable_bits;
  160.     int i, j, k, n, nb, inc;
  161.     uint32_t code;
  162.     VLC_TYPE (*table)[2];
  163.  
  164.     table_size = 1 << table_nb_bits;
  165.     if (table_nb_bits > 30)
  166.        return -1;
  167.     table_index = alloc_table(vlc, table_size, flags & INIT_VLC_USE_NEW_STATIC);
  168.     av_dlog(NULL, "new table index=%d size=%d\n", table_index, table_size);
  169.     if (table_index < 0)
  170.         return table_index;
  171.     table = &vlc->table[table_index];
  172.  
  173.     for (i = 0; i < table_size; i++) {
  174.         table[i][1] = 0; //bits
  175.         table[i][0] = -1; //codes
  176.     }
  177.  
  178.     /* first pass: map codes and compute auxiliary table sizes */
  179.     for (i = 0; i < nb_codes; i++) {
  180.         n      = codes[i].bits;
  181.         code   = codes[i].code;
  182.         symbol = codes[i].symbol;
  183.         av_dlog(NULL, "i=%d n=%d code=0x%x\n", i, n, code);
  184.         if (n <= table_nb_bits) {
  185.             /* no need to add another table */
  186.             j = code >> (32 - table_nb_bits);
  187.             nb = 1 << (table_nb_bits - n);
  188.             inc = 1;
  189.             if (flags & INIT_VLC_LE) {
  190.                 j = bitswap_32(code);
  191.                 inc = 1 << n;
  192.             }
  193.             for (k = 0; k < nb; k++) {
  194.                 av_dlog(NULL, "%4x: code=%d n=%d\n", j, i, n);
  195.                 if (table[j][1] /*bits*/ != 0) {
  196.                     av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "incorrect codes\n");
  197.                     return AVERROR_INVALIDDATA;
  198.                 }
  199.                 table[j][1] = n; //bits
  200.                 table[j][0] = symbol;
  201.                 j += inc;
  202.             }
  203.         } else {
  204.             /* fill auxiliary table recursively */
  205.             n -= table_nb_bits;
  206.             code_prefix = code >> (32 - table_nb_bits);
  207.             subtable_bits = n;
  208.             codes[i].bits = n;
  209.             codes[i].code = code << table_nb_bits;
  210.             for (k = i+1; k < nb_codes; k++) {
  211.                 n = codes[k].bits - table_nb_bits;
  212.                 if (n <= 0)
  213.                     break;
  214.                 code = codes[k].code;
  215.                 if (code >> (32 - table_nb_bits) != code_prefix)
  216.                     break;
  217.                 codes[k].bits = n;
  218.                 codes[k].code = code << table_nb_bits;
  219.                 subtable_bits = FFMAX(subtable_bits, n);
  220.             }
  221.             subtable_bits = FFMIN(subtable_bits, table_nb_bits);
  222.             j = (flags & INIT_VLC_LE) ? bitswap_32(code_prefix) >> (32 - table_nb_bits) : code_prefix;
  223.             table[j][1] = -subtable_bits;
  224.             av_dlog(NULL, "%4x: n=%d (subtable)\n",
  225.                     j, codes[i].bits + table_nb_bits);
  226.             index = build_table(vlc, subtable_bits, k-i, codes+i, flags);
  227.             if (index < 0)
  228.                 return index;
  229.             /* note: realloc has been done, so reload tables */
  230.             table = &vlc->table[table_index];
  231.             table[j][0] = index; //code
  232.             i = k-1;
  233.         }
  234.     }
  235.     return table_index;
  236. }
  237.  
  238.  
  239. /* Build VLC decoding tables suitable for use with get_vlc().
  240.  
  241.    'nb_bits' set thee decoding table size (2^nb_bits) entries. The
  242.    bigger it is, the faster is the decoding. But it should not be too
  243.    big to save memory and L1 cache. '9' is a good compromise.
  244.  
  245.    'nb_codes' : number of vlcs codes
  246.  
  247.    'bits' : table which gives the size (in bits) of each vlc code.
  248.  
  249.    'codes' : table which gives the bit pattern of of each vlc code.
  250.  
  251.    'symbols' : table which gives the values to be returned from get_vlc().
  252.  
  253.    'xxx_wrap' : give the number of bytes between each entry of the
  254.    'bits' or 'codes' tables.
  255.  
  256.    'xxx_size' : gives the number of bytes of each entry of the 'bits'
  257.    or 'codes' tables.
  258.  
  259.    'wrap' and 'size' allows to use any memory configuration and types
  260.    (byte/word/long) to store the 'bits', 'codes', and 'symbols' tables.
  261.  
  262.    'use_static' should be set to 1 for tables, which should be freed
  263.    with av_free_static(), 0 if ff_free_vlc() will be used.
  264. */
  265. int ff_init_vlc_sparse(VLC *vlc, int nb_bits, int nb_codes,
  266.                        const void *bits, int bits_wrap, int bits_size,
  267.                        const void *codes, int codes_wrap, int codes_size,
  268.                        const void *symbols, int symbols_wrap, int symbols_size,
  269.                        int flags)
  270. {
  271.     VLCcode *buf;
  272.     int i, j, ret;
  273.     VLCcode localbuf[1500]; // the maximum currently needed is 1296 by rv34
  274.     void *state;
  275.  
  276.     vlc->bits = nb_bits;
  277.     if (flags & INIT_VLC_USE_NEW_STATIC) {
  278.         while (state = avpriv_atomic_ptr_cas(&vlc->init_state, NULL, vlc)) {
  279.             if (state == vlc + 1) {
  280.                 av_assert0(vlc->table_size && vlc->table_size == vlc->table_allocated);
  281.                 return 0;
  282.             }
  283.         }
  284.         av_assert0(!vlc->table_size);
  285.         av_assert0(nb_codes + 1 <= FF_ARRAY_ELEMS(localbuf));
  286.         buf = localbuf;
  287.     } else {
  288.         vlc->table           = NULL;
  289.         vlc->table_allocated = 0;
  290.         vlc->table_size      = 0;
  291.  
  292.         buf = av_malloc((nb_codes + 1) * sizeof(VLCcode));
  293.         if (!buf)
  294.             return AVERROR(ENOMEM);
  295.     }
  296.  
  297.  
  298.     av_assert0(symbols_size <= 2 || !symbols);
  299.     j = 0;
  300. #define COPY(condition)\
  301.     for (i = 0; i < nb_codes; i++) {                                        \
  302.         GET_DATA(buf[j].bits, bits, i, bits_wrap, bits_size);               \
  303.         if (!(condition))                                                   \
  304.             continue;                                                       \
  305.         if (buf[j].bits > 3*nb_bits || buf[j].bits>32) {                    \
  306.             av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Too long VLC (%d) in init_vlc\n", buf[j].bits);\
  307.             if (!(flags & INIT_VLC_USE_NEW_STATIC))                         \
  308.                 av_free(buf);                                               \
  309.             return -1;                                                      \
  310.         }                                                                   \
  311.         GET_DATA(buf[j].code, codes, i, codes_wrap, codes_size);            \
  312.         if (buf[j].code >= (1LL<<buf[j].bits)) {                            \
  313.             av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Invalid code in init_vlc\n");       \
  314.             if (!(flags & INIT_VLC_USE_NEW_STATIC))                         \
  315.                 av_free(buf);                                               \
  316.             return -1;                                                      \
  317.         }                                                                   \
  318.         if (flags & INIT_VLC_LE)                                            \
  319.             buf[j].code = bitswap_32(buf[j].code);                          \
  320.         else                                                                \
  321.             buf[j].code <<= 32 - buf[j].bits;                               \
  322.         if (symbols)                                                        \
  323.             GET_DATA(buf[j].symbol, symbols, i, symbols_wrap, symbols_size) \
  324.         else                                                                \
  325.             buf[j].symbol = i;                                              \
  326.         j++;                                                                \
  327.     }
  328.     COPY(buf[j].bits > nb_bits);
  329.     // qsort is the slowest part of init_vlc, and could probably be improved or avoided
  330.     qsort(buf, j, sizeof(VLCcode), compare_vlcspec);
  331.     COPY(buf[j].bits && buf[j].bits <= nb_bits);
  332.     nb_codes = j;
  333.  
  334.     ret = build_table(vlc, nb_bits, nb_codes, buf, flags);
  335.  
  336.     if (flags & INIT_VLC_USE_NEW_STATIC) {
  337.         if(vlc->table_size != vlc->table_allocated)
  338.             av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "needed %d had %d\n", vlc->table_size, vlc->table_allocated);
  339.         state = avpriv_atomic_ptr_cas(&vlc->init_state, vlc, vlc+1);
  340.         av_assert0(state == vlc);
  341.         av_assert0(ret >= 0);
  342.     } else {
  343.         av_free(buf);
  344.         if (ret < 0) {
  345.             av_freep(&vlc->table);
  346.             return ret;
  347.         }
  348.     }
  349.     return 0;
  350. }
  351.  
  352.  
  353. void ff_free_vlc(VLC *vlc)
  354. {
  355.     av_freep(&vlc->table);
  356. }
  357.