lib/codebook.h

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  10  *                                                                  *
  11  ********************************************************************
  12
  13  function: basic shared codebook operations
  14  last mod: $Id: codebook.h,v 1.10 2001/12/20 01:00:26 segher Exp $
  15
  16  ********************************************************************/
  17
  18 #ifndef _V_CODEBOOK_H_
  19 #define _V_CODEBOOK_H_
  20
  21 #include <ogg/ogg.h>
  22
  23 /* This structure encapsulates huffman and VQ style encoding books; it
  24    doesn't do anything specific to either.
  25
  26    valuelist/quantlist are nonNULL (and q_* significant) only if
  27    there's entry->value mapping to be done.
  28
  29    If encode-side mapping must be done (and thus the entry needs to be
  30    hunted), the auxiliary encode pointer will point to a decision
  31    tree.  This is true of both VQ and huffman, but is mostly useful
  32    with VQ.
  33
  34 */
  35
  36 typedef struct static_codebook{
  37   long   dim;            /* codebook dimensions (elements per vector) */
  38   long   entries;        /* codebook entries */
  39   long  *lengthlist;     /* codeword lengths in bits */
  40
  41   /* mapping ***************************************************************/
  42   int    maptype;        /* 0=none
  43                             1=implicitly populated values from map column
  44                             2=listed arbitrary values */
  45
  46   /* The below does a linear, single monotonic sequence mapping. */
  47   long     q_min;       /* packed 32 bit float; quant value 0 maps to minval */
  48   long     q_delta;     /* packed 32 bit float; val 1 - val 0 == delta */
  49   int      q_quant;     /* bits: 0 < quant <= 16 */
  50   int      q_sequencep; /* bitflag */
  51
  52   long     *quantlist;  /* map == 1: (int)(entries^(1/dim)) element column map
  53                            map == 2: list of dim*entries quantized entry vals
  54                         */
  55
  56   /* encode helpers ********************************************************/
  57   struct encode_aux_nearestmatch *nearest_tree;
  58   struct encode_aux_threshmatch  *thresh_tree;
  59   struct encode_aux_pigeonhole  *pigeon_tree;
  60
  61   int allocedp;
  62 } static_codebook;
  63
  64 /* this structures an arbitrary trained book to quickly find the
  65    nearest cell match */
  66 typedef struct encode_aux_nearestmatch{
  67   /* pre-calculated partitioning tree */
  68   long   *ptr0;
  69   long   *ptr1;
  70
  71   long   *p;         /* decision points (each is an entry) */
  72   long   *q;         /* decision points (each is an entry) */
  73   long   aux;        /* number of tree entries */
  74   long   alloc;
  75 } encode_aux_nearestmatch;
  76
  77 /* assumes a maptype of 1; encode side only, so that's OK */
  78 typedef struct encode_aux_threshmatch{
  79   float *quantthresh;
  80   long   *quantmap;
  81   int     quantvals;
  82   int     threshvals;
  83 } encode_aux_threshmatch;
  84
  85 typedef struct encode_aux_pigeonhole{
  86   float min;
  87   float del;
  88
  89   int  mapentries;
  90   int  quantvals;
  91   long *pigeonmap;
  92
  93   long fittotal;
  94   long *fitlist;
  95   long *fitmap;
  96   long *fitlength;
  97 } encode_aux_pigeonhole;
  98
  99 typedef struct decode_aux{
 100   long   *tab;
 101   int    *tabl;
 102   int    tabn;
 103
 104   long   *ptr0;
 105   long   *ptr1;
 106   long   aux;        /* number of tree entries */
 107 } decode_aux;
 108
 109 typedef struct codebook{
 110   long dim;           /* codebook dimensions (elements per vector) */
 111   long entries;       /* codebook entries */
 112   const static_codebook *c;
 113
 114   float  *valuelist;  /* list of dim*entries actual entry values */
 115   long   *codelist;   /* list of bitstream codewords for each entry */
 116   struct decode_aux *decode_tree;
 117
 118   long zeroentry;
 119 } codebook;
 120
 121 extern void vorbis_staticbook_clear(static_codebook *b);
 122 extern void vorbis_staticbook_destroy(static_codebook *b);
 123 extern int vorbis_book_init_encode(codebook *dest,const static_codebook *source);
 124 extern int vorbis_book_init_decode(codebook *dest,const static_codebook *source);
 125 extern void vorbis_book_clear(codebook *b);
 126
 127 extern float *_book_unquantize(const static_codebook *b);
 128 extern float *_book_logdist(const static_codebook *b,float *vals);
 129 extern float _float32_unpack(long val);
 130 extern long   _float32_pack(float val);
 131 extern int  _best(codebook *book, float *a, int step);
 132 extern int _ilog(unsigned int v);
 133 extern long _book_maptype1_quantvals(const static_codebook *b);
 134
 135 extern int vorbis_book_besterror(codebook *book,float *a,int step,int addmul);
 136 extern long vorbis_book_codeword(codebook *book,int entry);
 137 extern long vorbis_book_codelen(codebook *book,int entry);
 138
 139
 140
 141 extern int vorbis_staticbook_pack(const static_codebook *c,oggpack_buffer *b);
 142 extern int vorbis_staticbook_unpack(oggpack_buffer *b,static_codebook *c);
 143
 144 extern int vorbis_book_encode(codebook *book, int a, oggpack_buffer *b);
 145 extern int vorbis_book_errorv(codebook *book, float *a);
 146 extern int vorbis_book_encodev(codebook *book, int best,float *a,
 147                                oggpack_buffer *b);
 148 extern int vorbis_book_encodevs(codebook *book, float *a, oggpack_buffer *b,
 149                                 int step,int stagetype);
 150
 151 extern long vorbis_book_decode(codebook *book, oggpack_buffer *b);
 152 extern long vorbis_book_decodevs_add(codebook *book, float *a,
 153                                      oggpack_buffer *b,int n);
 154 extern long vorbis_book_decodev_set(codebook *book, float *a,
 155                                     oggpack_buffer *b,int n);
 156 extern long vorbis_book_decodev_add(codebook *book, float *a,
 157                                     oggpack_buffer *b,int n);
 158 extern long vorbis_book_decodevv_add(codebook *book, float **a,
 159                                      long off,int ch,
 160                                     oggpack_buffer *b,int n);
 161
 162
 163
 164 #endif