libcelt/entdec.h

   1 /* Copyright (c) 2001-2008 Timothy B. Terriberry
   2    Copyright (c) 2008-2009 Xiph.Org Foundation */
   3 /*
   4    Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   5    modification, are permitted provided that the following conditions
   6    are met:
   7
   8    - Redistributions of source code must retain the above copyright
   9    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  10
  11    - Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  12    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  13    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  14
  15    - Neither the name of the Xiph.org Foundation nor the names of its
  16    contributors may be used to endorse or promote products derived from
  17    this software without specific prior written permission.
  18
  19    THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
  20    ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
  21    LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR
  22    A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE FOUNDATION OR
  23    CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL,
  24    EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO,
  25    PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR
  26    PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF
  27    LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING
  28    NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS
  29    SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  30 */
  31
  32 #if !defined(_entdec_H)
  33 # define _entdec_H (1)
  34 # include "entcode.h"
  35
  36
  37
  38 typedef struct ec_dec ec_dec;
  39
  40
  41
  42 /*The entropy decoder.*/
  43 struct ec_dec{
  44    /*The buffer to decode.*/
  45    ec_byte_buffer *buf;
  46    /*The remainder of a buffered input symbol.*/
  47    int             rem;
  48    /*The number of values in the current range.*/
  49    ec_uint32       rng;
  50    /*The difference between the top of the current range and the input value.*/
  51    ec_uint32       dif;
  52    /*Normalization factor.*/
  53    ec_uint32       nrm;
  54    /*Byte that will be written at the end*/
  55    unsigned char   end_byte;
  56    /*Number of valid bits in end_byte*/
  57    int             end_bits_left;
  58    int             nb_end_bits;
  59 };
  60
  61
  62 /*Initializes the decoder.
  63   _buf: The input buffer to use.
  64   Return: 0 on success, or a negative value on error.*/
  65 void ec_dec_init(ec_dec *_this,ec_byte_buffer *_buf);
  66 /*Calculates the cumulative frequency for the next symbol.
  67   This can then be fed into the probability model to determine what that
  68    symbol is, and the additional frequency information required to advance to
  69    the next symbol.
  70   This function cannot be called more than once without a corresponding call to
  71    ec_dec_update(), or decoding will not proceed correctly.
  72   _ft: The total frequency of the symbols in the alphabet the next symbol was
  73         encoded with.
  74   Return: A cumulative frequency representing the encoded symbol.
  75           If the cumulative frequency of all the symbols before the one that
  76            was encoded was fl, and the cumulative frequency of all the symbols
  77            up to and including the one encoded is fh, then the returned value
  78            will fall in the range [fl,fh).*/
  79 unsigned ec_decode(ec_dec *_this,unsigned _ft);
  80 unsigned ec_decode_bin(ec_dec *_this,unsigned _bits);
  81 unsigned ec_decode_raw(ec_dec *_this,unsigned bits);
  82
  83 /*Advance the decoder past the next symbol using the frequency information the
  84    symbol was encoded with.
  85   Exactly one call to ec_decode() must have been made so that all necessary
  86    intermediate calculations are performed.
  87   _fl:  The cumulative frequency of all symbols that come before the symbol
  88          decoded.
  89   _fh:  The cumulative frequency of all symbols up to and including the symbol
  90          decoded.
  91         Together with _fl, this defines the range [_fl,_fh) in which the value
  92          returned above must fall.
  93   _ft:  The total frequency of the symbols in the alphabet the symbol decoded
  94          was encoded in.
  95         This must be the same as passed to the preceding call to ec_decode().*/
  96 void ec_dec_update(ec_dec *_this,unsigned _fl,unsigned _fh,
  97  unsigned _ft);
  98 /*Extracts a sequence of raw bits from the stream.
  99   The bits must have been encoded with ec_enc_bits().
 100   No call to ec_dec_update() is necessary after this call.
 101   _ftb: The number of bits to extract.
 102         This must be at least one, and no more than 32.
 103   Return: The decoded bits.*/
 104 ec_uint32 ec_dec_bits(ec_dec *_this,int _ftb);
 105 /*Extracts a raw unsigned integer with a non-power-of-2 range from the stream.
 106   The bits must have been encoded with ec_enc_uint().
 107   No call to ec_dec_update() is necessary after this call.
 108   _ft: The number of integers that can be decoded (one more than the max).
 109        This must be at least one, and no more than 2**32-1.
 110   Return: The decoded bits.*/
 111 ec_uint32 ec_dec_uint(ec_dec *_this,ec_uint32 _ft);
 112
 113 /* Decode a bit that has a _prob/65536 probability of being a one */
 114 int ec_dec_bit_prob(ec_dec *_this,unsigned _prob);
 115
 116 /*Returns the number of bits "used" by the encoded symbols so far.
 117   This same number can be computed by the encoder, and is suitable for making
 118    coding decisions.
 119   _b: The number of extra bits of precision to include.
 120       At most 16 will be accurate.
 121   Return: The number of bits scaled by 2**_b.
 122           This will always be slightly larger than the exact value (e.g., all
 123            rounding error is in the positive direction).*/
 124 long ec_dec_tell(ec_dec *_this,int _b);
 125
 126 #endif