Quelle  nal-rbsp.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
/*
 * Copyright (C) 2019-2020 Pengutronix, Michael Tretter <kernel@pengutronix.de>
 *
 * Helper functions to generate a raw byte sequence payload from values.
 */

#include <linux/kernel.h>
#include <linux/types.h>
#include <linux/string.h>
#include <linux/v4l2-controls.h>

#include <linux/device.h>
#include <linux/export.h>
#include <linux/log2.h>

#include "nal-rbsp.h"

void rbsp_init(struct rbsp *rbsp, void *addr, size_t size,
        struct nal_rbsp_ops *ops)
{
 if (!rbsp)
  return;

 rbsp->data = addr;
 rbsp->size = size;
 rbsp->pos = 0;
 rbsp->ops = ops;
 rbsp->error = 0;
}

void rbsp_unsupported(struct rbsp *rbsp)
{
 rbsp->error = -EINVAL;
}

static int rbsp_read_bits(struct rbsp *rbsp, int n, unsigned int *value);
static int rbsp_write_bits(struct rbsp *rbsp, int n, unsigned int value);

/*
 * When reading or writing, the emulation_prevention_three_byte is detected
 * only when the 2 one bits need to be inserted. Therefore, we are not
 * actually adding the 0x3 byte, but the 2 one bits and the six 0 bits of the
 * next byte.
 */
#define EMULATION_PREVENTION_THREE_BYTE (0x3 << 6)

static int add_emulation_prevention_three_byte(struct rbsp *rbsp)
{
 rbsp->num_consecutive_zeros = 0;
 rbsp_write_bits(rbsp, 8, EMULATION_PREVENTION_THREE_BYTE);

 return 0;
}

static int discard_emulation_prevention_three_byte(struct rbsp *rbsp)
{
 unsigned int tmp = 0;

 rbsp->num_consecutive_zeros = 0;
 rbsp_read_bits(rbsp, 8, &tmp);
 if (tmp != EMULATION_PREVENTION_THREE_BYTE)
  return -EINVAL;

 return 0;
}

static inline int rbsp_read_bit(struct rbsp *rbsp)
{
 int shift;
 int ofs;
 int bit;
 int err;

 if (rbsp->num_consecutive_zeros == 22) {
  err = discard_emulation_prevention_three_byte(rbsp);
  if (err)
   return err;
 }

 shift = 7 - (rbsp->pos % 8);
 ofs = rbsp->pos / 8;
 if (ofs >= rbsp->size)
  return -EINVAL;

 bit = (rbsp->data[ofs] >> shift) & 1;

 rbsp->pos++;

 if (bit == 1 ||
     (rbsp->num_consecutive_zeros < 7 && (rbsp->pos % 8 == 0)))
  rbsp->num_consecutive_zeros = 0;
 else
  rbsp->num_consecutive_zeros++;

 return bit;
}

static inline int rbsp_write_bit(struct rbsp *rbsp, bool value)
{
 int shift;
 int ofs;

 if (rbsp->num_consecutive_zeros == 22)
  add_emulation_prevention_three_byte(rbsp);

 shift = 7 - (rbsp->pos % 8);
 ofs = rbsp->pos / 8;
 if (ofs >= rbsp->size)
  return -EINVAL;

 rbsp->data[ofs] &= ~(1 << shift);
 rbsp->data[ofs] |= value << shift;

 rbsp->pos++;

 if (value ||
     (rbsp->num_consecutive_zeros < 7 && (rbsp->pos % 8 == 0))) {
  rbsp->num_consecutive_zeros = 0;
 } else {
  rbsp->num_consecutive_zeros++;
 }

 return 0;
}

static inline int rbsp_read_bits(struct rbsp *rbsp, int n, unsigned int *value)
{
 int i;
 int bit;
 unsigned int tmp = 0;

 if (n > 8 * sizeof(*value))
  return -EINVAL;

 for (i = n; i > 0; i--) {
  bit = rbsp_read_bit(rbsp);
  if (bit < 0)
   return bit;
  tmp |= bit << (i - 1);
 }

 if (value)
  *value = tmp;

 return 0;
}

static int rbsp_write_bits(struct rbsp *rbsp, int n, unsigned int value)
{
 int ret;

 if (n > 8 * sizeof(value))
  return -EINVAL;

 while (n--) {
  ret = rbsp_write_bit(rbsp, (value >> n) & 1);
  if (ret)
   return ret;
 }

 return 0;
}

static int rbsp_read_uev(struct rbsp *rbsp, unsigned int *value)
{
 int leading_zero_bits = 0;
 unsigned int tmp = 0;
 int ret;

 while ((ret = rbsp_read_bit(rbsp)) == 0)
  leading_zero_bits++;
 if (ret < 0)
  return ret;

 if (leading_zero_bits > 0) {
  ret = rbsp_read_bits(rbsp, leading_zero_bits, &tmp);
  if (ret)
   return ret;
 }

 if (value)
  *value = (1 << leading_zero_bits) - 1 + tmp;

 return 0;
}

static int rbsp_write_uev(struct rbsp *rbsp, unsigned int *value)
{
 int ret;
 int leading_zero_bits;

 if (!value)
  return -EINVAL;

 leading_zero_bits = ilog2(*value + 1);

 ret = rbsp_write_bits(rbsp, leading_zero_bits, 0);
 if (ret)
  return ret;

 return rbsp_write_bits(rbsp, leading_zero_bits + 1, *value + 1);
}

static int rbsp_read_sev(struct rbsp *rbsp, int *value)
{
 int ret;
 unsigned int tmp;

 ret = rbsp_read_uev(rbsp, &tmp);
 if (ret)
  return ret;

 if (value) {
  if (tmp & 1)
   *value = (tmp + 1) / 2;
  else
   *value = -(tmp / 2);
 }

 return 0;
}

static int rbsp_write_sev(struct rbsp *rbsp, int *value)
{
 unsigned int tmp;

 if (!value)
  return -EINVAL;

 if (*value > 0)
  tmp = (2 * (*value)) | 1;
 else
  tmp = -2 * (*value);

 return rbsp_write_uev(rbsp, &tmp);
}

static int __rbsp_write_bit(struct rbsp *rbsp, int *value)
{
 return rbsp_write_bit(rbsp, *value);
}

static int __rbsp_write_bits(struct rbsp *rbsp, int n, unsigned int *value)
{
 return rbsp_write_bits(rbsp, n, *value);
}

struct nal_rbsp_ops write = {
 .rbsp_bit = __rbsp_write_bit,
 .rbsp_bits = __rbsp_write_bits,
 .rbsp_uev = rbsp_write_uev,
 .rbsp_sev = rbsp_write_sev,
};

static int __rbsp_read_bit(struct rbsp *rbsp, int *value)
{
 int tmp = rbsp_read_bit(rbsp);

 if (tmp < 0)
  return tmp;
 *value = tmp;

 return 0;
}

struct nal_rbsp_ops read = {
 .rbsp_bit = __rbsp_read_bit,
 .rbsp_bits = rbsp_read_bits,
 .rbsp_uev = rbsp_read_uev,
 .rbsp_sev = rbsp_read_sev,
};

void rbsp_bit(struct rbsp *rbsp, int *value)
{
 if (rbsp->error)
  return;
 rbsp->error = rbsp->ops->rbsp_bit(rbsp, value);
}

void rbsp_bits(struct rbsp *rbsp, int n, int *value)
{
 if (rbsp->error)
  return;
 rbsp->error = rbsp->ops->rbsp_bits(rbsp, n, value);
}

void rbsp_uev(struct rbsp *rbsp, unsigned int *value)
{
 if (rbsp->error)
  return;
 rbsp->error = rbsp->ops->rbsp_uev(rbsp, value);
}

void rbsp_sev(struct rbsp *rbsp, int *value)
{
 if (rbsp->error)
  return;
 rbsp->error = rbsp->ops->rbsp_sev(rbsp, value);
}

void rbsp_trailing_bits(struct rbsp *rbsp)
{
 unsigned int rbsp_stop_one_bit = 1;
 unsigned int rbsp_alignment_zero_bit = 0;

 rbsp_bit(rbsp, &rbsp_stop_one_bit);
 rbsp_bits(rbsp, round_up(rbsp->pos, 8) - rbsp->pos,
    &rbsp_alignment_zero_bit);
}