Anforderungen  |   Konzepte  |   Entwurf  |   Entwicklung  |   Qualitätssicherung  |   Lebenszyklus  |   Steuerung
 
 
 
 


Quelle  vlc.c   Sprache: C

 
/*
 * API for creating VLC trees
 * Copyright (c) 2000, 2001 Fabrice Bellard
 * Copyright (c) 2002-2004 Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
 * Copyright (c) 2010 Loren Merritt
 *
 * This file is part of FFmpeg.
 *
 * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
 * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
 * License as published by the Free Software Foundation; either
 * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
 *
 * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
 * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
 * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
 * Lesser General Public License for more details.
 *
 * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
 * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
 * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
 */


#include <inttypes.h>
#include <stdint.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

#include "libavutil/attributes.h"
#include "libavutil/avassert.h"
#include "libavutil/error.h"
#include "libavutil/internal.h"
#include "libavutil/intreadwrite.h"
#include "libavutil/log.h"
#include "libavutil/macros.h"
#include "libavutil/mem.h"
#include "libavutil/qsort.h"
#include "libavutil/reverse.h"
#include "vlc.h"

#define GET_DATA(v, table, i, wrap, size)                   \
{                                                           \
    const uint8_t *ptr = (const uint8_t *)table + i * wrap; \
    switch(size) {                                          \
    case 1:                                                 \
        v = *(const uint8_t *)ptr;                          \
        break;                                              \
    case 2:                                                 \
        v = *(const uint16_t *)ptr;                         \
        break;                                              \
    case 4:                                                 \
    default:                                                \
        av_assert1(size == 4);                              \
        v = *(const uint32_t *)ptr;                         \
        break;                                              \
    }                                                       \
}


static int alloc_table(VLC *vlc, int size, int use_static)
{
    int index = vlc->table_size;

    vlc->table_size += size;
    if (vlc->table_size > vlc->table_allocated) {
        if (use_static)
            abort(); // cannot do anything, vlc_init() is used with too little memory
        vlc->table_allocated += (1 << vlc->bits);
        vlc->table = av_realloc_f(vlc->table, vlc->table_allocated, sizeof(*vlc->table));
        if (!vlc->table) {
            vlc->table_allocated = 0;
            vlc->table_size = 0;
            return AVERROR(ENOMEM);
        }
        memset(vlc->table + vlc->table_allocated - (1 << vlc->bits), 0, sizeof(*vlc->table) << vlc->bits);
    }
    return index;
}

#define LOCALBUF_ELEMS 1500 // the maximum currently needed is 1296 by rv34

static av_always_inline uint32_t bitswap_32(uint32_t x)
{
    return (uint32_t)ff_reverse[ x        & 0xFF] << 24 |
           (uint32_t)ff_reverse[(x >> 8)  & 0xFF] << 16 |
           (uint32_t)ff_reverse[(x >> 16) & 0xFF] << 8  |
           (uint32_t)ff_reverse[ x >> 24];
}

typedef struct VLCcode {
    uint8_t bits;
    VLCBaseType symbol;
    /** codeword, with the first bit-to-be-read in the msb
     * (even if intended for a little-endian bitstream reader) */

    uint32_t code;
} VLCcode;

static int vlc_common_init(VLC *vlc, int nb_bits, int nb_codes,
                           VLCcode **buf, int flags)
{
    vlc->bits = nb_bits;
    vlc->table_size = 0;
    if (flags & VLC_INIT_USE_STATIC) {
        av_assert0(nb_codes <= LOCALBUF_ELEMS);
    } else {
        vlc->table           = NULL;
        vlc->table_allocated = 0;
    }
    if (nb_codes > LOCALBUF_ELEMS) {
        *buf = av_malloc_array(nb_codes, sizeof(VLCcode));
        if (!*buf)
            return AVERROR(ENOMEM);
    }

    return 0;
}

static int compare_vlcspec(const void *a, const void *b)
{
    const VLCcode *sa = a, *sb = b;
    return (sa->code >> 1) - (sb->code >> 1);
}

/**
 * Build VLC decoding tables suitable for use with get_vlc().
 *
 * @param vlc            the context to be initialized
 *
 * @param table_nb_bits  max length of vlc codes to store directly in this table
 *                       (Longer codes are delegated to subtables.)
 *
 * @param nb_codes       number of elements in codes[]
 *
 * @param codes          descriptions of the vlc codes
 *                       These must be ordered such that codes going into the same subtable are contiguous.
 *                       Sorting by VLCcode.code is sufficient, though not necessary.
 */

static int build_table(VLC *vlc, int table_nb_bits, int nb_codes,
                       VLCcode *codes, int flags)
{
    int table_size, table_index;
    VLCElem *table;

    if (table_nb_bits > 30)
       return AVERROR(EINVAL);
    table_size = 1 << table_nb_bits;
    table_index = alloc_table(vlc, table_size, flags & VLC_INIT_USE_STATIC);
    ff_dlog(NULL, "new table index=%d size=%d\n", table_index, table_size);
    if (table_index < 0)
        return table_index;
    table = &vlc->table[table_index];

    /* first pass: map codes and compute auxiliary table sizes */
    for (int i = 0; i < nb_codes; i++) {
        int         n = codes[i].bits;
        uint32_t code = codes[i].code;
        int    symbol = codes[i].symbol;
        ff_dlog(NULL, "i=%d n=%d code=0x%"PRIx32"\n", i, n, code);
        if (n <= table_nb_bits) {
            /* no need to add another table */
            int   j = code >> (32 - table_nb_bits);
            int  nb = 1 << (table_nb_bits - n);
            int inc = 1;

            if (flags & VLC_INIT_OUTPUT_LE) {
                j = bitswap_32(code);
                inc = 1 << n;
            }
            for (int k = 0; k < nb; k++) {
                int   bits = table[j].len;
                int oldsym = table[j].sym;
                ff_dlog(NULL, "%4x: code=%d n=%d\n", j, i, n);
                if ((bits || oldsym) && (bits != n || oldsym != symbol)) {
                    av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "incorrect codes\n");
                    return AVERROR_INVALIDDATA;
                }
                table[j].len = n;
                table[j].sym = symbol;
                j += inc;
            }
        } else {
            /* fill auxiliary table recursively */
            uint32_t code_prefix;
            int index, subtable_bits, j, k;

            n -= table_nb_bits;
            code_prefix = code >> (32 - table_nb_bits);
            subtable_bits = n;
            codes[i].bits = n;
            codes[i].code = code << table_nb_bits;
            for (k = i + 1; k < nb_codes; k++) {
                n = codes[k].bits - table_nb_bits;
                if (n <= 0)
                    break;
                code = codes[k].code;
                if (code >> (32 - table_nb_bits) != code_prefix)
                    break;
                codes[k].bits = n;
                codes[k].code = code << table_nb_bits;
                subtable_bits = FFMAX(subtable_bits, n);
            }
            subtable_bits = FFMIN(subtable_bits, table_nb_bits);
            j = (flags & VLC_INIT_OUTPUT_LE) ? bitswap_32(code_prefix) >> (32 - table_nb_bits) : code_prefix;
            table[j].len = -subtable_bits;
            ff_dlog(NULL, "%4x: n=%d (subtable)\n",
                    j, codes[i].bits + table_nb_bits);
            index = build_table(vlc, subtable_bits, k-i, codes+i, flags);
            if (index < 0)
                return index;
            /* note: realloc has been done, so reload tables */
            table = &vlc->table[table_index];
            table[j].sym = index;
            if (table[j].sym != index) {
                avpriv_request_sample(NULL, "strange codes");
                return AVERROR_PATCHWELCOME;
            }
            i = k-1;
        }
    }

    for (int i = 0; i < table_size; i++) {
        if (table[i].len == 0)
            table[i].sym = -1;
    }

    return table_index;
}

static int vlc_common_end(VLC *vlc, int nb_bits, int nb_codes, VLCcode *codes,
                          int flags, VLCcode localbuf[LOCALBUF_ELEMS])
{
    int ret = build_table(vlc, nb_bits, nb_codes, codes, flags);

    if (flags & VLC_INIT_USE_STATIC) {
        if (vlc->table_size != vlc->table_allocated &&
            !(flags & (VLC_INIT_STATIC_OVERLONG & ~VLC_INIT_USE_STATIC)))
            av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "needed %d had %d\n", vlc->table_size, vlc->table_allocated);
        av_assert0(ret >= 0);
    } else {
        if (codes != localbuf)
            av_free(codes);
        if (ret < 0) {
            av_freep(&vlc->table);
            return ret;
        }
    }
    return 0;
}

int ff_vlc_init_sparse(VLC *vlc, int nb_bits, int nb_codes,
                       const void *bits, int bits_wrap, int bits_size,
                       const void *codes, int codes_wrap, int codes_size,
                       const void *symbols, int symbols_wrap, int symbols_size,
                       int flags)
{
    VLCcode localbuf[LOCALBUF_ELEMS], *buf = localbuf;
    int j, ret;

    ret = vlc_common_init(vlc, nb_bits, nb_codes, &buf, flags);
    if (ret < 0)
        return ret;

    av_assert0(symbols_size <= 2 || !symbols);
    j = 0;
#define COPY(condition)\
    for (int i = 0; i < nb_codes; i++) {                                    \
        unsigned len;                                                       \
        GET_DATA(len, bits, i, bits_wrap, bits_size);                       \
        if (!(condition))                                                   \
            continue;                                                       \
        if (len > 3*nb_bits || len > 32) {                                  \
            av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Too long VLC (%u) in vlc_init\n", len);\
            if (buf != localbuf)                                            \
                av_free(buf);                                               \
            return AVERROR(EINVAL);                                         \
        }                                                                   \
        buf[j].bits = len;                                                  \
        GET_DATA(buf[j].code, codes, i, codes_wrap, codes_size);            \
        if (buf[j].code >= (1LL<<buf[j].bits)) {                            \
            av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Invalid code %"PRIx32" for %d in "  \
                   "vlc_init\n", buf[j].code, i);                           \
            if (buf != localbuf)                                            \
                av_free(buf);                                               \
            return AVERROR(EINVAL);                                         \
        }                                                                   \
        if (flags & VLC_INIT_INPUT_LE)                                      \
            buf[j].code = bitswap_32(buf[j].code);                          \
        else                                                                \
            buf[j].code <<= 32 - buf[j].bits;                               \
        if (symbols)                                                        \
            GET_DATA(buf[j].symbol, symbols, i, symbols_wrap, symbols_size) \
        else                                                                \
            buf[j].symbol = i;                                              \
        j++;                                                                \
    }
    COPY(len > nb_bits);
    // qsort is the slowest part of vlc_init, and could probably be improved or avoided
    AV_QSORT(buf, j, struct VLCcode, compare_vlcspec);
    COPY(len && len <= nb_bits);
    nb_codes = j;

    return vlc_common_end(vlc, nb_bits, nb_codes, buf,
                          flags, localbuf);
}

int ff_vlc_init_from_lengths(VLC *vlc, int nb_bits, int nb_codes,
                             const int8_t *lens, int lens_wrap,
                             const void *symbols, int symbols_wrap, int symbols_size,
                             int offset, int flags, void *logctx)
{
    VLCcode localbuf[LOCALBUF_ELEMS], *buf = localbuf;
    uint64_t code;
    int ret, j, len_max = FFMIN(32, 3 * nb_bits);

    ret = vlc_common_init(vlc, nb_bits, nb_codes, &buf, flags);
    if (ret < 0)
        return ret;

    j = code = 0;
    for (int i = 0; i < nb_codes; i++, lens += lens_wrap) {
        int len = *lens;
        if (len > 0) {
            unsigned sym;

            buf[j].bits = len;
            if (symbols)
                GET_DATA(sym, symbols, i, symbols_wrap, symbols_size)
            else
                sym = i;
            buf[j].symbol = sym + offset;
            buf[j++].code = code;
        } else if (len <  0) {
            len = -len;
        } else
            continue;
        if (len > len_max || code & ((1U << (32 - len)) - 1)) {
            av_log(logctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid VLC (length %u)\n", len);
            goto fail;
        }
        code += 1U << (32 - len);
        if (code > UINT32_MAX + 1ULL) {
            av_log(logctx, AV_LOG_ERROR, "Overdetermined VLC tree\n");
            goto fail;
        }
    }
    return vlc_common_end(vlc, nb_bits, j, buf, flags, localbuf);
fail:
    if (buf != localbuf)
        av_free(buf);
    return AVERROR_INVALIDDATA;
}

av_cold void ff_vlc_init_table_from_lengths(VLCElem table[], int table_size,
                                            int nb_bits, int nb_codes,
                                            const int8_t *lens, int lens_wrap,
                                            const void *symbols, int symbols_wrap, int symbols_size,
                                            int offset, int flags)
{
    VLC vlc = { .table = table, .table_allocated = table_size };

    ff_vlc_init_from_lengths(&vlc, nb_bits, nb_codes, lens, lens_wrap,
                             symbols, symbols_wrap, symbols_size,
                             offset, flags | VLC_INIT_USE_STATIC, NULL);
}

av_cold const VLCElem *ff_vlc_init_tables_from_lengths(VLCInitState *state,
                                                       int nb_bits, int nb_codes,
                                                       const int8_t *lens, int lens_wrap,
                                                       const void *symbols, int symbols_wrap, int symbols_size,
                                                       int offset, int flags)
{
    VLC vlc = { .table = state->table, .table_allocated = state->size };

    ff_vlc_init_from_lengths(&vlc, nb_bits, nb_codes, lens, lens_wrap,
                             symbols, symbols_wrap, symbols_size,
                             offset, flags | VLC_INIT_STATIC_OVERLONG, NULL);

    state->table += vlc.table_size;
    state->size  -= vlc.table_size;

    return vlc.table;
}

av_cold void ff_vlc_init_table_sparse(VLCElem table[], int table_size,
                                      int nb_bits, int nb_codes,
                                      const void *bits, int bits_wrap, int bits_size,
                                      const void *codes, int codes_wrap, int codes_size,
                                      const void *symbols, int symbols_wrap, int symbols_size,
                                      int flags)
{
    VLC vlc = { .table = table, .table_allocated = table_size };

    ff_vlc_init_sparse(&vlc, nb_bits, nb_codes,
                       bits, bits_wrap, bits_size,
                       codes, codes_wrap, codes_size,
                       symbols, symbols_wrap, symbols_size,
                       flags | VLC_INIT_USE_STATIC);
}

av_cold const VLCElem *ff_vlc_init_tables_sparse(VLCInitState *state,
                                                 int nb_bits, int nb_codes,
                                                 const void *bits, int bits_wrap, int bits_size,
                                                 const void *codes, int codes_wrap, int codes_size,
                                                 const void *symbols, int symbols_wrap, int symbols_size,
                                                 int flags)
{
    VLC vlc = { .table = state->table, .table_allocated = state->size };

    ff_vlc_init_sparse(&vlc, nb_bits, nb_codes,
                       bits, bits_wrap, bits_size,
                       codes, codes_wrap, codes_size,
                       symbols, symbols_wrap, symbols_size,
                       flags | VLC_INIT_STATIC_OVERLONG);

    state->table += vlc.table_size;
    state->size  -= vlc.table_size;

    return vlc.table;
}

static void add_level(VLC_MULTI_ELEM *table, const int is16bit,
                      const int num, const int numbits,
                      const VLCcode *buf,
                      uint32_t curcode, int curlen,
                      int curlimit, int curlevel,
                      const int minlen, const int max,
                      unsigned* levelcnt, VLC_MULTI_ELEM info)
{
    int max_symbols = VLC_MULTI_MAX_SYMBOLS >> is16bit;
    for (int i = num-1; i >= max; i--) {
        for (int j = 0; j < 2; j++) {
            int newlimit, sym;
            int t = j ? i-1 : i;
            int l = buf[t].bits;
            uint32_t code;

            sym = buf[t].symbol;
            if (l >= curlimit)
                return;
            code = curcode + (buf[t].code >> curlen);
            newlimit = curlimit - l;
            l  += curlen;
            if (is16bit) info.val16[curlevel] = sym;
            else info.val8[curlevel] = sym&0xFF;

            if (curlevel) { // let's not add single entries
                uint32_t val = code >> (32 - numbits);
                uint32_t  nb = val + (1U << (numbits - l));
                info.len = l;
                info.num = curlevel+1;
                for (; val < nb; val++)
                    AV_COPY64(table+val, &info);
                levelcnt[curlevel-1]++;
            }

            if (curlevel+1 < max_symbols && newlimit >= minlen) {
                add_level(table, is16bit, num, numbits, buf,
                          code, l, newlimit, curlevel+1,
                          minlen, max, levelcnt, info);
            }
        }
    }
}

static int vlc_multi_gen(VLC_MULTI_ELEM *table, const VLC *single,
                         const int is16bit, const int nb_codes, const int numbits,
                         VLCcode *buf, void *logctx)
{
    int minbits, maxbits, max;
    unsigned count[VLC_MULTI_MAX_SYMBOLS-1] = { 0, };
    VLC_MULTI_ELEM info = { 0 };
    int count0 = 0;

    for (int j = 0; j < 1<<numbits; j++) {
        if (single->table[j].len > 0) {
            count0 ++;
            j += (1 << (numbits - single->table[j].len)) - 1;
        }
    }

    minbits = 32;
    maxbits = 0;

    for (int n = nb_codes - count0; n < nb_codes; n++) {
        minbits = FFMIN(minbits, buf[n].bits);
        maxbits = FFMAX(maxbits, buf[n].bits);
    }
    av_assert0(maxbits <= numbits);

    for (max = nb_codes; max > nb_codes - count0; max--) {
        // We can only add a code that fits with the shortest other code into the table
        // We assume the table is sorted by bits and we skip subtables which from our
        // point of view are basically random corrupted entries
        // If we have not a single useable vlc we end with max = nb_codes
        if (buf[max - 1].bits+minbits > numbits)
            break;
    }

    for (int j = 0; j < 1<<numbits; j++) {
        table[j].len = single->table[j].len;
        table[j].num = single->table[j].len > 0 ? 1 : 0;
        if (is16bit)
            table[j].val16[0] = single->table[j].sym;
        else
            table[j].val8[0]  = single->table[j].sym;
    }

    add_level(table, is16bit, nb_codes, numbits, buf,
              0, 0, FFMIN(maxbits, numbits), 0, minbits, max, count, info);

    av_log(logctx, AV_LOG_DEBUG, "Joint: %d/%d/%d/%d/%d codes min=%ubits max=%u\n",
           count[0], count[1], count[2], count[3], count[4], minbits, max);

    return 0;
}

int ff_vlc_init_multi_from_lengths(VLC *vlc, VLC_MULTI *multi, int nb_bits, int nb_elems,
                                   int nb_codes, const int8_t *lens, int lens_wrap,
                                   const void *symbols, int symbols_wrap, int symbols_size,
                                   int offset, int flags, void *logctx)
{
    VLCcode localbuf[LOCALBUF_ELEMS], *buf = localbuf;
    uint64_t code;
    int ret, j, len_max = FFMIN(32, 3 * nb_bits);

    ret = vlc_common_init(vlc, nb_bits, nb_codes, &buf, flags);
    if (ret < 0)
        return ret;

    multi->table = av_malloc(sizeof(*multi->table) << nb_bits);
    if (!multi->table)
        goto fail;

    j = code = 0;
    for (int i = 0; i < nb_codes; i++, lens += lens_wrap) {
        int len = *lens;
        if (len > 0) {
            unsigned sym;

            buf[j].bits = len;
            if (symbols)
                GET_DATA(sym, symbols, i, symbols_wrap, symbols_size)
            else
                sym = i;
            buf[j].symbol = sym + offset;
            buf[j++].code = code;
        } else if (len <  0) {
            len = -len;
        } else
            continue;
        if (len > len_max || code & ((1U << (32 - len)) - 1)) {
            av_log(logctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid VLC (length %u)\n", len);
            goto fail;
        }
        code += 1U << (32 - len);
        if (code > UINT32_MAX + 1ULL) {
            av_log(logctx, AV_LOG_ERROR, "Overdetermined VLC tree\n");
            goto fail;
        }
    }
    ret = vlc_common_end(vlc, nb_bits, j, buf, flags, buf);
    if (ret < 0)
        goto fail;
    ret = vlc_multi_gen(multi->table, vlc, nb_elems > 256, j, nb_bits, buf, logctx);
    if (buf != localbuf)
        av_free(buf);
    return ret;
fail:
    if (buf != localbuf)
        av_free(buf);
    ff_vlc_free_multi(multi);
    return AVERROR_INVALIDDATA;
}

void ff_vlc_free_multi(VLC_MULTI *vlc)
{
    av_freep(&vlc->table);
}

void ff_vlc_free(VLC *vlc)
{
    av_freep(&vlc->table);
}

Messung V0.5
C=95 H=96 G=95

¤ Dauer der Verarbeitung: 0.8 Sekunden  ¤

*© Formatika GbR, Deutschland






Wurzel

Suchen

Beweissystem der NASA

Beweissystem Isabelle

NIST Cobol Testsuite

Cephes Mathematical Library

Wiener Entwicklungsmethode

Haftungshinweis

Die Informationen auf dieser Webseite wurden nach bestem Wissen sorgfältig zusammengestellt. Es wird jedoch weder Vollständigkeit, noch Richtigkeit, noch Qualität der bereit gestellten Informationen zugesichert.

Bemerkung:

Die farbliche Syntaxdarstellung und die Messung sind noch experimentell.






                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                     


Neuigkeiten

     Aktuelles
     Motto des Tages

Software

     Produkte
     Quellcodebibliothek

Aktivitäten

     Artikel über Sicherheit
     Anleitung zur Aktivierung von SSL

Muße

     Gedichte
     Musik
     Bilder

Jenseits des Üblichen ....

Besucherstatistik

Besucherstatistik

Monitoring

Montastic status badge