git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavcodec/vorbis_dec.c

   1 /**
   2  * @file libavcodec/vorbis_dec.c
   3  * Vorbis I decoder
   4  * @author Denes Balatoni  ( dbalatoni programozo hu )
   5
   6  * This file is part of FFmpeg.
   7  *
   8  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
   9  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
  10  * License as published by the Free Software Foundation; either
  11  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  12  *
  13  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  14  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  15  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  16  * Lesser General Public License for more details.
  17  *
  18  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  19  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  20  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  21  */
  22
  23 #undef V_DEBUG
  24 //#define V_DEBUG
  25 //#define AV_DEBUG(...) av_log(NULL, AV_LOG_INFO, __VA_ARGS__)
  26
  27 #include <math.h>
  28
  29 #define ALT_BITSTREAM_READER_LE
  30 #include "avcodec.h"
  31 #include "get_bits.h"
  32 #include "dsputil.h"
  33
  34 #include "vorbis.h"
  35 #include "xiph.h"
  36
  37 #define V_NB_BITS 8
  38 #define V_NB_BITS2 11
  39 #define V_MAX_VLCS (1<<16)
  40
  41 #ifndef V_DEBUG
  42 #define AV_DEBUG(...)
  43 #endif
  44
  45 #undef NDEBUG
  46 #include <assert.h>
  47
  48 typedef struct {
  49     uint_fast8_t dimensions;
  50     uint_fast8_t lookup_type;
  51     uint_fast8_t maxdepth;
  52     VLC vlc;
  53     float *codevectors;
  54     unsigned int nb_bits;
  55 } vorbis_codebook;
  56
  57 typedef union vorbis_floor_u vorbis_floor_data;
  58 typedef struct vorbis_floor0_s vorbis_floor0;
  59 typedef struct vorbis_floor1_s vorbis_floor1;
  60 struct vorbis_context_s;
  61 typedef
  62 uint_fast8_t (* vorbis_floor_decode_func)
  63              (struct vorbis_context_s *, vorbis_floor_data *, float *);
  64 typedef struct {
  65     uint_fast8_t floor_type;
  66     vorbis_floor_decode_func decode;
  67     union vorbis_floor_u
  68     {
  69         struct vorbis_floor0_s
  70         {
  71             uint_fast8_t order;
  72             uint_fast16_t rate;
  73             uint_fast16_t bark_map_size;
  74             int_fast32_t * map[2];
  75             uint_fast32_t map_size[2];
  76             uint_fast8_t amplitude_bits;
  77             uint_fast8_t amplitude_offset;
  78             uint_fast8_t num_books;
  79             uint_fast8_t * book_list;
  80             float * lsp;
  81         } t0;
  82         struct vorbis_floor1_s
  83         {
  84             uint_fast8_t partitions;
  85             uint_fast8_t maximum_class;
  86             uint_fast8_t partition_class[32];
  87             uint_fast8_t class_dimensions[16];
  88             uint_fast8_t class_subclasses[16];
  89             uint_fast8_t class_masterbook[16];
  90             int_fast16_t subclass_books[16][8];
  91             uint_fast8_t multiplier;
  92             uint_fast16_t x_list_dim;
  93             vorbis_floor1_entry * list;
  94         } t1;
  95     } data;
  96 } vorbis_floor;
  97
  98 typedef struct {
  99     uint_fast16_t type;
 100     uint_fast32_t begin;
 101     uint_fast32_t end;
 102     uint_fast32_t partition_size;
 103     uint_fast8_t classifications;
 104     uint_fast8_t classbook;
 105     int_fast16_t books[64][8];
 106     uint_fast8_t maxpass;
 107 } vorbis_residue;
 108
 109 typedef struct {
 110     uint_fast8_t submaps;
 111     uint_fast16_t coupling_steps;
 112     uint_fast8_t *magnitude;
 113     uint_fast8_t *angle;
 114     uint_fast8_t *mux;
 115     uint_fast8_t submap_floor[16];
 116     uint_fast8_t submap_residue[16];
 117 } vorbis_mapping;
 118
 119 typedef struct {
 120     uint_fast8_t blockflag;
 121     uint_fast16_t windowtype;
 122     uint_fast16_t transformtype;
 123     uint_fast8_t mapping;
 124 } vorbis_mode;
 125
 126 typedef struct vorbis_context_s {
 127     AVCodecContext *avccontext;
 128     GetBitContext gb;
 129     DSPContext dsp;
 130
 131     FFTContext mdct[2];
 132     uint_fast8_t first_frame;
 133     uint_fast32_t version;
 134     uint_fast8_t audio_channels;
 135     uint_fast32_t audio_samplerate;
 136     uint_fast32_t bitrate_maximum;
 137     uint_fast32_t bitrate_nominal;
 138     uint_fast32_t bitrate_minimum;
 139     uint_fast32_t blocksize[2];
 140     const float * win[2];
 141     uint_fast16_t codebook_count;
 142     vorbis_codebook *codebooks;
 143     uint_fast8_t floor_count;
 144     vorbis_floor *floors;
 145     uint_fast8_t residue_count;
 146     vorbis_residue *residues;
 147     uint_fast8_t mapping_count;
 148     vorbis_mapping *mappings;
 149     uint_fast8_t mode_count;
 150     vorbis_mode *modes;
 151     uint_fast8_t mode_number; // mode number for the current packet
 152     uint_fast8_t previous_window;
 153     float *channel_residues;
 154     float *channel_floors;
 155     float *saved;
 156     uint_fast32_t add_bias; // for float->int conversion
 157     uint_fast32_t exp_bias;
 158 } vorbis_context;
 159
 160 /* Helper functions */
 161
 162 #define BARK(x) \
 163     (13.1f*atan(0.00074f*(x))+2.24f*atan(1.85e-8f*(x)*(x))+1e-4f*(x))
 164
 165 static float vorbisfloat2float(uint_fast32_t val) {
 166     double mant=val&0x1fffff;
 167     long exp=(val&0x7fe00000L)>>21;
 168     if (val&0x80000000) mant=-mant;
 169     return ldexp(mant, exp - 20 - 768);
 170 }
 171
 172
 173 // Free all allocated memory -----------------------------------------
 174
 175 static void vorbis_free(vorbis_context *vc) {
 176     int_fast16_t i;
 177
 178     av_freep(&vc->channel_residues);
 179     av_freep(&vc->channel_floors);
 180     av_freep(&vc->saved);
 181
 182     av_freep(&vc->residues);
 183     av_freep(&vc->modes);
 184
 185     ff_mdct_end(&vc->mdct[0]);
 186     ff_mdct_end(&vc->mdct[1]);
 187
 188     for(i=0;i<vc->codebook_count;++i) {
 189         av_free(vc->codebooks[i].codevectors);
 190         free_vlc(&vc->codebooks[i].vlc);
 191     }
 192     av_freep(&vc->codebooks);
 193
 194     for(i=0;i<vc->floor_count;++i) {
 195         if(vc->floors[i].floor_type==0) {
 196             av_free(vc->floors[i].data.t0.map[0]);
 197             av_free(vc->floors[i].data.t0.map[1]);
 198             av_free(vc->floors[i].data.t0.book_list);
 199             av_free(vc->floors[i].data.t0.lsp);
 200         }
 201         else {
 202             av_free(vc->floors[i].data.t1.list);
 203         }
 204     }
 205     av_freep(&vc->floors);
 206
 207     for(i=0;i<vc->mapping_count;++i) {
 208         av_free(vc->mappings[i].magnitude);
 209         av_free(vc->mappings[i].angle);
 210         av_free(vc->mappings[i].mux);
 211     }
 212     av_freep(&vc->mappings);
 213 }
 214
 215 // Parse setup header -------------------------------------------------
 216
 217 // Process codebooks part
 218
 219 static int vorbis_parse_setup_hdr_codebooks(vorbis_context *vc) {
 220     uint_fast16_t cb;
 221     uint8_t *tmp_vlc_bits;
 222     uint32_t *tmp_vlc_codes;
 223     GetBitContext *gb=&vc->gb;
 224
 225     vc->codebook_count=get_bits(gb,8)+1;
 226
 227     AV_DEBUG(" Codebooks: %d \n", vc->codebook_count);
 228
 229     vc->codebooks=av_mallocz(vc->codebook_count * sizeof(vorbis_codebook));
 230     tmp_vlc_bits =av_mallocz(V_MAX_VLCS * sizeof(uint8_t));
 231     tmp_vlc_codes=av_mallocz(V_MAX_VLCS * sizeof(uint32_t));
 232
 233     for(cb=0;cb<vc->codebook_count;++cb) {
 234         vorbis_codebook *codebook_setup=&vc->codebooks[cb];
 235         uint_fast8_t ordered;
 236         uint_fast32_t t, used_entries=0;
 237         uint_fast32_t entries;
 238
 239         AV_DEBUG(" %d. Codebook \n", cb);
 240
 241         if (get_bits(gb, 24)!=0x564342) {
 242             av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " %"PRIdFAST16". Codebook setup data corrupt. \n", cb);
 243             goto error;
 244         }
 245
 246         codebook_setup->dimensions=get_bits(gb, 16);
 247         if (codebook_setup->dimensions>16) {
 248             av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " %"PRIdFAST16". Codebook's dimension is too large (%d). \n", cb, codebook_setup->dimensions);
 249             goto error;
 250         }
 251         entries=get_bits(gb, 24);
 252         if (entries>V_MAX_VLCS) {
 253             av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " %"PRIdFAST16". Codebook has too many entries (%"PRIdFAST32"). \n", cb, entries);
 254             goto error;
 255         }
 256
 257         ordered=get_bits1(gb);
 258
 259         AV_DEBUG(" codebook_dimensions %d, codebook_entries %d \n", codebook_setup->dimensions, entries);
 260
 261         if (!ordered) {
 262             uint_fast16_t ce;
 263             uint_fast8_t flag;
 264             uint_fast8_t sparse=get_bits1(gb);
 265
 266             AV_DEBUG(" not ordered \n");
 267
 268             if (sparse) {
 269                 AV_DEBUG(" sparse \n");
 270
 271                 used_entries=0;
 272                 for(ce=0;ce<entries;++ce) {
 273                     flag=get_bits1(gb);
 274                     if (flag) {
 275                         tmp_vlc_bits[ce]=get_bits(gb, 5)+1;
 276                         ++used_entries;
 277                     }
 278                     else tmp_vlc_bits[ce]=0;
 279                 }
 280             } else {
 281                 AV_DEBUG(" not sparse \n");
 282
 283                 used_entries=entries;
 284                 for(ce=0;ce<entries;++ce) {
 285                     tmp_vlc_bits[ce]=get_bits(gb, 5)+1;
 286                 }
 287             }
 288         } else {
 289             uint_fast16_t current_entry=0;
 290             uint_fast8_t current_length=get_bits(gb, 5)+1;
 291
 292             AV_DEBUG(" ordered, current length: %d \n", current_length);  //FIXME
 293
 294             used_entries=entries;
 295             for(;current_entry<used_entries && current_length <= 32;++current_length) {
 296                 uint_fast16_t i, number;
 297
 298                 AV_DEBUG(" number bits: %d ", ilog(entries - current_entry));
 299
 300                 number=get_bits(gb, ilog(entries - current_entry));
 301
 302                 AV_DEBUG(" number: %d \n", number);
 303
 304                 for(i=current_entry;i<number+current_entry;++i) {
 305                     if (i<used_entries) tmp_vlc_bits[i]=current_length;
 306                 }
 307
 308                 current_entry+=number;
 309             }
 310             if (current_entry>used_entries) {
 311                 av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " More codelengths than codes in codebook. \n");
 312                 goto error;
 313             }
 314         }
 315
 316         codebook_setup->lookup_type=get_bits(gb, 4);
 317
 318         AV_DEBUG(" lookup type: %d : %s \n", codebook_setup->lookup_type, codebook_setup->lookup_type ? "vq" : "no lookup" );
 319
 320 // If the codebook is used for (inverse) VQ, calculate codevectors.
 321
 322         if (codebook_setup->lookup_type==1) {
 323             uint_fast16_t i, j, k;
 324             uint_fast16_t codebook_lookup_values=ff_vorbis_nth_root(entries, codebook_setup->dimensions);
 325             uint_fast16_t codebook_multiplicands[codebook_lookup_values];
 326
 327             float codebook_minimum_value=vorbisfloat2float(get_bits_long(gb, 32));
 328             float codebook_delta_value=vorbisfloat2float(get_bits_long(gb, 32));
 329             uint_fast8_t codebook_value_bits=get_bits(gb, 4)+1;
 330             uint_fast8_t codebook_sequence_p=get_bits1(gb);
 331
 332             AV_DEBUG(" We expect %d numbers for building the codevectors. \n", codebook_lookup_values);
 333             AV_DEBUG("  delta %f minmum %f \n", codebook_delta_value, codebook_minimum_value);
 334
 335             for(i=0;i<codebook_lookup_values;++i) {
 336                 codebook_multiplicands[i]=get_bits(gb, codebook_value_bits);
 337
 338                 AV_DEBUG(" multiplicands*delta+minmum : %e \n", (float)codebook_multiplicands[i]*codebook_delta_value+codebook_minimum_value);
 339                 AV_DEBUG(" multiplicand %d \n", codebook_multiplicands[i]);
 340             }
 341
 342 // Weed out unused vlcs and build codevector vector
 343             codebook_setup->codevectors=used_entries ? av_mallocz(used_entries*codebook_setup->dimensions * sizeof(float)) : NULL;
 344             for(j=0, i=0;i<entries;++i) {
 345                 uint_fast8_t dim=codebook_setup->dimensions;
 346
 347                 if (tmp_vlc_bits[i]) {
 348                     float last=0.0;
 349                     uint_fast32_t lookup_offset=i;
 350
 351 #ifdef V_DEBUG
 352                     av_log(vc->avccontext, AV_LOG_INFO, "Lookup offset %d ,", i);
 353 #endif
 354
 355                     for(k=0;k<dim;++k) {
 356                         uint_fast32_t multiplicand_offset = lookup_offset % codebook_lookup_values;
 357                         codebook_setup->codevectors[j*dim+k]=codebook_multiplicands[multiplicand_offset]*codebook_delta_value+codebook_minimum_value+last;
 358                         if (codebook_sequence_p) {
 359                             last=codebook_setup->codevectors[j*dim+k];
 360                         }
 361                         lookup_offset/=codebook_lookup_values;
 362                     }
 363                     tmp_vlc_bits[j]=tmp_vlc_bits[i];
 364
 365 #ifdef V_DEBUG
 366                     av_log(vc->avccontext, AV_LOG_INFO, "real lookup offset %d, vector: ", j);
 367                     for(k=0;k<dim;++k) {
 368                         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_INFO, " %f ", codebook_setup->codevectors[j*dim+k]);
 369                     }
 370                     av_log(vc->avccontext, AV_LOG_INFO, "\n");
 371 #endif
 372
 373                     ++j;
 374                 }
 375             }
 376             if (j!=used_entries) {
 377                 av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, "Bug in codevector vector building code. \n");
 378                 goto error;
 379             }
 380             entries=used_entries;
 381         }
 382         else if (codebook_setup->lookup_type>=2) {
 383             av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, "Codebook lookup type not supported. \n");
 384             goto error;
 385         }
 386
 387 // Initialize VLC table
 388         if (ff_vorbis_len2vlc(tmp_vlc_bits, tmp_vlc_codes, entries)) {
 389             av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " Invalid code lengths while generating vlcs. \n");
 390             goto error;
 391         }
 392         codebook_setup->maxdepth=0;
 393         for(t=0;t<entries;++t)
 394             if (tmp_vlc_bits[t]>=codebook_setup->maxdepth) codebook_setup->maxdepth=tmp_vlc_bits[t];
 395
 396         if(codebook_setup->maxdepth > 3*V_NB_BITS) codebook_setup->nb_bits=V_NB_BITS2;
 397         else                                       codebook_setup->nb_bits=V_NB_BITS;
 398
 399         codebook_setup->maxdepth=(codebook_setup->maxdepth+codebook_setup->nb_bits-1)/codebook_setup->nb_bits;
 400
 401         if (init_vlc(&codebook_setup->vlc, codebook_setup->nb_bits, entries, tmp_vlc_bits, sizeof(*tmp_vlc_bits), sizeof(*tmp_vlc_bits), tmp_vlc_codes, sizeof(*tmp_vlc_codes), sizeof(*tmp_vlc_codes), INIT_VLC_LE)) {
 402             av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " Error generating vlc tables. \n");
 403             goto error;
 404         }
 405     }
 406
 407     av_free(tmp_vlc_bits);
 408     av_free(tmp_vlc_codes);
 409     return 0;
 410
 411 // Error:
 412 error:
 413     av_free(tmp_vlc_bits);
 414     av_free(tmp_vlc_codes);
 415     return 1;
 416 }
 417
 418 // Process time domain transforms part (unused in Vorbis I)
 419
 420 static int vorbis_parse_setup_hdr_tdtransforms(vorbis_context *vc) {
 421     GetBitContext *gb=&vc->gb;
 422     uint_fast8_t i;
 423     uint_fast8_t vorbis_time_count=get_bits(gb, 6)+1;
 424
 425     for(i=0;i<vorbis_time_count;++i) {
 426         uint_fast16_t vorbis_tdtransform=get_bits(gb, 16);
 427
 428         AV_DEBUG(" Vorbis time domain transform %d: %d \n", vorbis_time_count, vorbis_tdtransform);
 429
 430         if (vorbis_tdtransform) {
 431             av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, "Vorbis time domain transform data nonzero. \n");
 432             return 1;
 433         }
 434     }
 435     return 0;
 436 }
 437
 438 // Process floors part
 439
 440 static uint_fast8_t vorbis_floor0_decode(vorbis_context *vc,
 441                                          vorbis_floor_data *vfu, float *vec);
 442 static void create_map( vorbis_context * vc, uint_fast8_t floor_number );
 443 static uint_fast8_t vorbis_floor1_decode(vorbis_context *vc,
 444                                          vorbis_floor_data *vfu, float *vec);
 445 static int vorbis_parse_setup_hdr_floors(vorbis_context *vc) {
 446     GetBitContext *gb=&vc->gb;
 447     uint_fast16_t i,j,k;
 448
 449     vc->floor_count=get_bits(gb, 6)+1;
 450
 451     vc->floors=av_mallocz(vc->floor_count * sizeof(vorbis_floor));
 452
 453     for (i=0;i<vc->floor_count;++i) {
 454         vorbis_floor *floor_setup=&vc->floors[i];
 455
 456         floor_setup->floor_type=get_bits(gb, 16);
 457
 458         AV_DEBUG(" %d. floor type %d \n", i, floor_setup->floor_type);
 459
 460         if (floor_setup->floor_type==1) {
 461             uint_fast8_t maximum_class=0;
 462             uint_fast8_t rangebits;
 463             uint_fast16_t floor1_values=2;
 464
 465             floor_setup->decode=vorbis_floor1_decode;
 466
 467             floor_setup->data.t1.partitions=get_bits(gb, 5);
 468
 469             AV_DEBUG(" %d.floor: %d partitions \n", i, floor_setup->data.t1.partitions);
 470
 471             for(j=0;j<floor_setup->data.t1.partitions;++j) {
 472                 floor_setup->data.t1.partition_class[j]=get_bits(gb, 4);
 473                 if (floor_setup->data.t1.partition_class[j]>maximum_class) maximum_class=floor_setup->data.t1.partition_class[j];
 474
 475                 AV_DEBUG(" %d. floor %d partition class %d \n", i, j, floor_setup->data.t1.partition_class[j]);
 476
 477             }
 478
 479             AV_DEBUG(" maximum class %d \n", maximum_class);
 480
 481             floor_setup->data.t1.maximum_class=maximum_class;
 482
 483             for(j=0;j<=maximum_class;++j) {
 484                 floor_setup->data.t1.class_dimensions[j]=get_bits(gb, 3)+1;
 485                 floor_setup->data.t1.class_subclasses[j]=get_bits(gb, 2);
 486
 487                 AV_DEBUG(" %d floor %d class dim: %d subclasses %d \n", i, j, floor_setup->data.t1.class_dimensions[j], floor_setup->data.t1.class_subclasses[j]);
 488
 489                 if (floor_setup->data.t1.class_subclasses[j]) {
 490                     floor_setup->data.t1.class_masterbook[j]=get_bits(gb, 8);
 491
 492                     AV_DEBUG("   masterbook: %d \n", floor_setup->data.t1.class_masterbook[j]);
 493                 }
 494
 495                 for(k=0;k<(1<<floor_setup->data.t1.class_subclasses[j]);++k) {
 496                     floor_setup->data.t1.subclass_books[j][k]=(int16_t)get_bits(gb, 8)-1;
 497
 498                     AV_DEBUG("    book %d. : %d \n", k, floor_setup->data.t1.subclass_books[j][k]);
 499                 }
 500             }
 501
 502             floor_setup->data.t1.multiplier=get_bits(gb, 2)+1;
 503             floor_setup->data.t1.x_list_dim=2;
 504
 505             for(j=0;j<floor_setup->data.t1.partitions;++j) {
 506                 floor_setup->data.t1.x_list_dim+=floor_setup->data.t1.class_dimensions[floor_setup->data.t1.partition_class[j]];
 507             }
 508
 509             floor_setup->data.t1.list=av_mallocz(floor_setup->data.t1.x_list_dim * sizeof(vorbis_floor1_entry));
 510
 511
 512             rangebits=get_bits(gb, 4);
 513             floor_setup->data.t1.list[0].x = 0;
 514             floor_setup->data.t1.list[1].x = (1<<rangebits);
 515
 516             for(j=0;j<floor_setup->data.t1.partitions;++j) {
 517                 for(k=0;k<floor_setup->data.t1.class_dimensions[floor_setup->data.t1.partition_class[j]];++k,++floor1_values) {
 518                     floor_setup->data.t1.list[floor1_values].x=get_bits(gb, rangebits);
 519
 520                     AV_DEBUG(" %d. floor1 Y coord. %d \n", floor1_values, floor_setup->data.t1.list[floor1_values].x);
 521                 }
 522             }
 523
 524 // Precalculate order of x coordinates - needed for decode
 525             ff_vorbis_ready_floor1_list(floor_setup->data.t1.list, floor_setup->data.t1.x_list_dim);
 526         }
 527         else if(floor_setup->floor_type==0) {
 528             uint_fast8_t max_codebook_dim=0;
 529
 530             floor_setup->decode=vorbis_floor0_decode;
 531
 532             floor_setup->data.t0.order=get_bits(gb, 8);
 533             floor_setup->data.t0.rate=get_bits(gb, 16);
 534             floor_setup->data.t0.bark_map_size=get_bits(gb, 16);
 535             floor_setup->data.t0.amplitude_bits=get_bits(gb, 6);
 536             /* zero would result in a div by zero later *
 537              * 2^0 - 1 == 0                             */
 538             if (floor_setup->data.t0.amplitude_bits == 0) {
 539               av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR,
 540                      "Floor 0 amplitude bits is 0.\n");
 541               return 1;
 542             }
 543             floor_setup->data.t0.amplitude_offset=get_bits(gb, 8);
 544             floor_setup->data.t0.num_books=get_bits(gb, 4)+1;
 545
 546             /* allocate mem for booklist */
 547             floor_setup->data.t0.book_list=
 548                 av_malloc(floor_setup->data.t0.num_books);
 549             if(!floor_setup->data.t0.book_list) { return 1; }
 550             /* read book indexes */
 551             {
 552                 int idx;
 553                 uint_fast8_t book_idx;
 554                 for (idx=0;idx<floor_setup->data.t0.num_books;++idx) {
 555                     book_idx=get_bits(gb, 8);
 556                     floor_setup->data.t0.book_list[idx]=book_idx;
 557                     if (vc->codebooks[book_idx].dimensions > max_codebook_dim)
 558                         max_codebook_dim=vc->codebooks[book_idx].dimensions;
 559
 560                     if (floor_setup->data.t0.book_list[idx]>vc->codebook_count)
 561                         return 1;
 562                 }
 563             }
 564
 565             create_map( vc, i );
 566
 567             /* allocate mem for lsp coefficients */
 568             {
 569                 /* codebook dim is for padding if codebook dim doesn't *
 570                  * divide order+1 then we need to read more data       */
 571                 floor_setup->data.t0.lsp=
 572                     av_malloc((floor_setup->data.t0.order+1 + max_codebook_dim)
 573                               * sizeof(float));
 574                 if(!floor_setup->data.t0.lsp) { return 1; }
 575             }
 576
 577 #ifdef V_DEBUG /* debug output parsed headers */
 578             AV_DEBUG("floor0 order: %u\n", floor_setup->data.t0.order);
 579             AV_DEBUG("floor0 rate: %u\n", floor_setup->data.t0.rate);
 580             AV_DEBUG("floor0 bark map size: %u\n",
 581               floor_setup->data.t0.bark_map_size);
 582             AV_DEBUG("floor0 amplitude bits: %u\n",
 583               floor_setup->data.t0.amplitude_bits);
 584             AV_DEBUG("floor0 amplitude offset: %u\n",
 585               floor_setup->data.t0.amplitude_offset);
 586             AV_DEBUG("floor0 number of books: %u\n",
 587               floor_setup->data.t0.num_books);
 588             AV_DEBUG("floor0 book list pointer: %p\n",
 589               floor_setup->data.t0.book_list);
 590             {
 591               int idx;
 592               for (idx=0;idx<floor_setup->data.t0.num_books;++idx) {
 593                 AV_DEBUG( "  Book %d: %u\n",
 594                   idx+1,
 595                   floor_setup->data.t0.book_list[idx] );
 596               }
 597             }
 598 #endif
 599         }
 600         else {
 601             av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, "Invalid floor type!\n");
 602             return 1;
 603         }
 604     }
 605     return 0;
 606 }
 607
 608 // Process residues part
 609
 610 static int vorbis_parse_setup_hdr_residues(vorbis_context *vc){
 611     GetBitContext *gb=&vc->gb;
 612     uint_fast8_t i, j, k;
 613
 614     vc->residue_count=get_bits(gb, 6)+1;
 615     vc->residues=av_mallocz(vc->residue_count * sizeof(vorbis_residue));
 616
 617     AV_DEBUG(" There are %d residues. \n", vc->residue_count);
 618
 619     for(i=0;i<vc->residue_count;++i) {
 620         vorbis_residue *res_setup=&vc->residues[i];
 621         uint_fast8_t cascade[64];
 622         uint_fast8_t high_bits;
 623         uint_fast8_t low_bits;
 624
 625         res_setup->type=get_bits(gb, 16);
 626
 627         AV_DEBUG(" %d. residue type %d \n", i, res_setup->type);
 628
 629         res_setup->begin=get_bits(gb, 24);
 630         res_setup->end=get_bits(gb, 24);
 631         res_setup->partition_size=get_bits(gb, 24)+1;
 632         res_setup->classifications=get_bits(gb, 6)+1;
 633         res_setup->classbook=get_bits(gb, 8);
 634
 635         AV_DEBUG("    begin %d end %d part.size %d classif.s %d classbook %d \n", res_setup->begin, res_setup->end, res_setup->partition_size,
 636           res_setup->classifications, res_setup->classbook);
 637
 638         for(j=0;j<res_setup->classifications;++j) {
 639             high_bits=0;
 640             low_bits=get_bits(gb, 3);
 641             if (get_bits1(gb)) {
 642                 high_bits=get_bits(gb, 5);
 643             }
 644             cascade[j]=(high_bits<<3)+low_bits;
 645
 646             AV_DEBUG("     %d class casscade depth: %d \n", j, ilog(cascade[j]));
 647         }
 648
 649         res_setup->maxpass=0;
 650         for(j=0;j<res_setup->classifications;++j) {
 651             for(k=0;k<8;++k) {
 652                 if (cascade[j]&(1<<k)) {
 653                         res_setup->books[j][k]=get_bits(gb, 8);
 654
 655                     AV_DEBUG("     %d class casscade depth %d book: %d \n", j, k, res_setup->books[j][k]);
 656
 657                     if (k>res_setup->maxpass) {
 658                         res_setup->maxpass=k;
 659                     }
 660                 } else {
 661                     res_setup->books[j][k]=-1;
 662                 }
 663             }
 664         }
 665     }
 666     return 0;
 667 }
 668
 669 // Process mappings part
 670
 671 static int vorbis_parse_setup_hdr_mappings(vorbis_context *vc) {
 672     GetBitContext *gb=&vc->gb;
 673     uint_fast8_t i, j;
 674
 675     vc->mapping_count=get_bits(gb, 6)+1;
 676     vc->mappings=av_mallocz(vc->mapping_count * sizeof(vorbis_mapping));
 677
 678     AV_DEBUG(" There are %d mappings. \n", vc->mapping_count);
 679
 680     for(i=0;i<vc->mapping_count;++i) {
 681         vorbis_mapping *mapping_setup=&vc->mappings[i];
 682
 683         if (get_bits(gb, 16)) {
 684             av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, "Other mappings than type 0 are not compliant with the Vorbis I specification. \n");
 685             return 1;
 686         }
 687         if (get_bits1(gb)) {
 688             mapping_setup->submaps=get_bits(gb, 4)+1;
 689         } else {
 690             mapping_setup->submaps=1;
 691         }
 692
 693         if (get_bits1(gb)) {
 694             mapping_setup->coupling_steps=get_bits(gb, 8)+1;
 695             mapping_setup->magnitude=av_mallocz(mapping_setup->coupling_steps * sizeof(uint_fast8_t));
 696             mapping_setup->angle    =av_mallocz(mapping_setup->coupling_steps * sizeof(uint_fast8_t));
 697             for(j=0;j<mapping_setup->coupling_steps;++j) {
 698                 mapping_setup->magnitude[j]=get_bits(gb, ilog(vc->audio_channels-1));
 699                 mapping_setup->angle[j]=get_bits(gb, ilog(vc->audio_channels-1));
 700                 // FIXME: sanity checks
 701             }
 702         } else {
 703             mapping_setup->coupling_steps=0;
 704         }
 705
 706         AV_DEBUG("   %d mapping coupling steps: %d \n", i, mapping_setup->coupling_steps);
 707
 708         if(get_bits(gb, 2)) {
 709             av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, "%d. mapping setup data invalid. \n", i);
 710             return 1; // following spec.
 711         }
 712
 713         if (mapping_setup->submaps>1) {
 714             mapping_setup->mux=av_mallocz(vc->audio_channels * sizeof(uint_fast8_t));
 715             for(j=0;j<vc->audio_channels;++j) {
 716                 mapping_setup->mux[j]=get_bits(gb, 4);
 717             }
 718         }
 719
 720         for(j=0;j<mapping_setup->submaps;++j) {
 721             skip_bits(gb, 8); // FIXME check?
 722             mapping_setup->submap_floor[j]=get_bits(gb, 8);
 723             mapping_setup->submap_residue[j]=get_bits(gb, 8);
 724
 725             AV_DEBUG("   %d mapping %d submap : floor %d, residue %d \n", i, j, mapping_setup->submap_floor[j], mapping_setup->submap_residue[j]);
 726         }
 727     }
 728     return 0;
 729 }
 730
 731 // Process modes part
 732
 733 static void create_map( vorbis_context * vc, uint_fast8_t floor_number )
 734 {
 735     vorbis_floor * floors=vc->floors;
 736     vorbis_floor0 * vf;
 737     int idx;
 738     int_fast8_t blockflag;
 739     int_fast32_t * map;
 740     int_fast32_t n; //TODO: could theoretically be smaller?
 741
 742     for (blockflag=0;blockflag<2;++blockflag)
 743     {
 744     n=vc->blocksize[blockflag]/2;
 745     floors[floor_number].data.t0.map[blockflag]=
 746         av_malloc((n+1) * sizeof(int_fast32_t)); // n+sentinel
 747
 748     map=floors[floor_number].data.t0.map[blockflag];
 749     vf=&floors[floor_number].data.t0;
 750
 751     for (idx=0; idx<n;++idx) {
 752         map[idx]=floor( BARK((vf->rate*idx)/(2.0f*n)) *
 753                               ((vf->bark_map_size)/
 754                                BARK(vf->rate/2.0f )) );
 755         if (vf->bark_map_size-1 < map[idx]) {
 756             map[idx]=vf->bark_map_size-1;
 757         }
 758     }
 759     map[n]=-1;
 760     vf->map_size[blockflag]=n;
 761     }
 762
 763 #   ifdef V_DEBUG
 764     for(idx=0;idx<=n;++idx) {
 765         AV_DEBUG("floor0 map: map at pos %d is %d\n",
 766                  idx, map[idx]);
 767     }
 768 #   endif
 769 }
 770
 771 static int vorbis_parse_setup_hdr_modes(vorbis_context *vc) {
 772     GetBitContext *gb=&vc->gb;
 773     uint_fast8_t i;
 774
 775     vc->mode_count=get_bits(gb, 6)+1;
 776     vc->modes=av_mallocz(vc->mode_count * sizeof(vorbis_mode));
 777
 778     AV_DEBUG(" There are %d modes.\n", vc->mode_count);
 779
 780     for(i=0;i<vc->mode_count;++i) {
 781         vorbis_mode *mode_setup=&vc->modes[i];
 782
 783         mode_setup->blockflag=get_bits1(gb);
 784         mode_setup->windowtype=get_bits(gb, 16); //FIXME check
 785         mode_setup->transformtype=get_bits(gb, 16); //FIXME check
 786         mode_setup->mapping=get_bits(gb, 8); //FIXME check
 787
 788         AV_DEBUG(" %d mode: blockflag %d, windowtype %d, transformtype %d, mapping %d \n", i, mode_setup->blockflag, mode_setup->windowtype, mode_setup->transformtype, mode_setup->mapping);
 789     }
 790     return 0;
 791 }
 792
 793 // Process the whole setup header using the functions above
 794
 795 static int vorbis_parse_setup_hdr(vorbis_context *vc) {
 796     GetBitContext *gb=&vc->gb;
 797
 798     if ((get_bits(gb, 8)!='v') || (get_bits(gb, 8)!='o') ||
 799     (get_bits(gb, 8)!='r') || (get_bits(gb, 8)!='b') ||
 800     (get_bits(gb, 8)!='i') || (get_bits(gb, 8)!='s')) {
 801         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " Vorbis setup header packet corrupt (no vorbis signature). \n");
 802         return 1;
 803     }
 804
 805     if (vorbis_parse_setup_hdr_codebooks(vc)) {
 806         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " Vorbis setup header packet corrupt (codebooks). \n");
 807         return 2;
 808     }
 809     if (vorbis_parse_setup_hdr_tdtransforms(vc)) {
 810         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " Vorbis setup header packet corrupt (time domain transforms). \n");
 811         return 3;
 812     }
 813     if (vorbis_parse_setup_hdr_floors(vc)) {
 814         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " Vorbis setup header packet corrupt (floors). \n");
 815         return 4;
 816     }
 817     if (vorbis_parse_setup_hdr_residues(vc)) {
 818         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " Vorbis setup header packet corrupt (residues). \n");
 819         return 5;
 820     }
 821     if (vorbis_parse_setup_hdr_mappings(vc)) {
 822         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " Vorbis setup header packet corrupt (mappings). \n");
 823         return 6;
 824     }
 825     if (vorbis_parse_setup_hdr_modes(vc)) {
 826         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " Vorbis setup header packet corrupt (modes). \n");
 827         return 7;
 828     }
 829     if (!get_bits1(gb)) {
 830         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " Vorbis setup header packet corrupt (framing flag). \n");
 831         return 8; // framing flag bit unset error
 832     }
 833
 834     return 0;
 835 }
 836
 837 // Process the identification header
 838
 839 static int vorbis_parse_id_hdr(vorbis_context *vc){
 840     GetBitContext *gb=&vc->gb;
 841     uint_fast8_t bl0, bl1;
 842
 843     if ((get_bits(gb, 8)!='v') || (get_bits(gb, 8)!='o') ||
 844     (get_bits(gb, 8)!='r') || (get_bits(gb, 8)!='b') ||
 845     (get_bits(gb, 8)!='i') || (get_bits(gb, 8)!='s')) {
 846         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " Vorbis id header packet corrupt (no vorbis signature). \n");
 847         return 1;
 848     }
 849
 850     vc->version=get_bits_long(gb, 32);    //FIXME check 0
 851     vc->audio_channels=get_bits(gb, 8);   //FIXME check >0
 852     vc->audio_samplerate=get_bits_long(gb, 32);   //FIXME check >0
 853     vc->bitrate_maximum=get_bits_long(gb, 32);
 854     vc->bitrate_nominal=get_bits_long(gb, 32);
 855     vc->bitrate_minimum=get_bits_long(gb, 32);
 856     bl0=get_bits(gb, 4);
 857     bl1=get_bits(gb, 4);
 858     vc->blocksize[0]=(1<<bl0);
 859     vc->blocksize[1]=(1<<bl1);
 860     if (bl0>13 || bl0<6 || bl1>13 || bl1<6 || bl1<bl0) {
 861         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " Vorbis id header packet corrupt (illegal blocksize). \n");
 862         return 3;
 863     }
 864     // output format int16
 865     if (vc->blocksize[1]/2 * vc->audio_channels * 2 >
 866                                              AVCODEC_MAX_AUDIO_FRAME_SIZE) {
 867         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, "Vorbis channel count makes "
 868                "output packets too large.\n");
 869         return 4;
 870     }
 871     vc->win[0]=ff_vorbis_vwin[bl0-6];
 872     vc->win[1]=ff_vorbis_vwin[bl1-6];
 873
 874     if ((get_bits1(gb)) == 0) {
 875         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " Vorbis id header packet corrupt (framing flag not set). \n");
 876         return 2;
 877     }
 878
 879     vc->channel_residues= av_malloc((vc->blocksize[1]/2)*vc->audio_channels * sizeof(float));
 880     vc->channel_floors  = av_malloc((vc->blocksize[1]/2)*vc->audio_channels * sizeof(float));
 881     vc->saved           = av_mallocz((vc->blocksize[1]/4)*vc->audio_channels * sizeof(float));
 882     vc->previous_window=0;
 883
 884     ff_mdct_init(&vc->mdct[0], bl0, 1, vc->exp_bias ? -(1<<15) : -1.0);
 885     ff_mdct_init(&vc->mdct[1], bl1, 1, vc->exp_bias ? -(1<<15) : -1.0);
 886
 887     AV_DEBUG(" vorbis version %d \n audio_channels %d \n audio_samplerate %d \n bitrate_max %d \n bitrate_nom %d \n bitrate_min %d \n blk_0 %d blk_1 %d \n ",
 888             vc->version, vc->audio_channels, vc->audio_samplerate, vc->bitrate_maximum, vc->bitrate_nominal, vc->bitrate_minimum, vc->blocksize[0], vc->blocksize[1]);
 889
 890 /*
 891     BLK=vc->blocksize[0];
 892     for(i=0;i<BLK/2;++i) {
 893         vc->win[0][i]=sin(0.5*3.14159265358*(sin(((float)i+0.5)/(float)BLK*3.14159265358))*(sin(((float)i+0.5)/(float)BLK*3.14159265358)));
 894     }
 895 */
 896
 897     return 0;
 898 }
 899
 900 // Process the extradata using the functions above (identification header, setup header)
 901
 902 static av_cold int vorbis_decode_init(AVCodecContext *avccontext) {
 903     vorbis_context *vc = avccontext->priv_data ;
 904     uint8_t *headers = avccontext->extradata;
 905     int headers_len=avccontext->extradata_size;
 906     uint8_t *header_start[3];
 907     int header_len[3];
 908     GetBitContext *gb = &(vc->gb);
 909     int hdr_type;
 910
 911     vc->avccontext = avccontext;
 912     dsputil_init(&vc->dsp, avccontext);
 913
 914     if(vc->dsp.float_to_int16_interleave == ff_float_to_int16_interleave_c) {
 915         vc->add_bias = 385;
 916         vc->exp_bias = 0;
 917     } else {
 918         vc->add_bias = 0;
 919         vc->exp_bias = 15<<23;
 920     }
 921
 922     if (!headers_len) {
 923         av_log(avccontext, AV_LOG_ERROR, "Extradata corrupt.\n");
 924         return -1;
 925     }
 926
 927     if (ff_split_xiph_headers(headers, headers_len, 30, header_start, header_len) < 0) {
 928         av_log(avccontext, AV_LOG_ERROR, "Extradata corrupt.\n");
 929         return -1;
 930     }
 931
 932     init_get_bits(gb, header_start[0], header_len[0]*8);
 933     hdr_type=get_bits(gb, 8);
 934     if (hdr_type!=1) {
 935         av_log(avccontext, AV_LOG_ERROR, "First header is not the id header.\n");
 936         return -1;
 937     }
 938     if (vorbis_parse_id_hdr(vc)) {
 939         av_log(avccontext, AV_LOG_ERROR, "Id header corrupt.\n");
 940         vorbis_free(vc);
 941         return -1;
 942     }
 943
 944     init_get_bits(gb, header_start[2], header_len[2]*8);
 945     hdr_type=get_bits(gb, 8);
 946     if (hdr_type!=5) {
 947         av_log(avccontext, AV_LOG_ERROR, "Third header is not the setup header.\n");
 948         vorbis_free(vc);
 949         return -1;
 950     }
 951     if (vorbis_parse_setup_hdr(vc)) {
 952         av_log(avccontext, AV_LOG_ERROR, "Setup header corrupt.\n");
 953         vorbis_free(vc);
 954         return -1;
 955     }
 956
 957     avccontext->channels = vc->audio_channels;
 958     avccontext->sample_rate = vc->audio_samplerate;
 959     avccontext->frame_size  = FFMIN(vc->blocksize[0], vc->blocksize[1])>>2;
 960     avccontext->sample_fmt = SAMPLE_FMT_S16;
 961
 962     return 0 ;
 963 }
 964
 965 // Decode audiopackets -------------------------------------------------
 966
 967 // Read and decode floor
 968
 969 static uint_fast8_t vorbis_floor0_decode(vorbis_context *vc,
 970                                          vorbis_floor_data *vfu, float *vec) {
 971     vorbis_floor0 * vf=&vfu->t0;
 972     float * lsp=vf->lsp;
 973     uint_fast32_t amplitude;
 974     uint_fast32_t book_idx;
 975     uint_fast8_t blockflag=vc->modes[vc->mode_number].blockflag;
 976
 977     amplitude=get_bits(&vc->gb, vf->amplitude_bits);
 978     if (amplitude>0) {
 979         float last = 0;
 980         uint_fast16_t lsp_len = 0;
 981         uint_fast16_t idx;
 982         vorbis_codebook codebook;
 983
 984         book_idx=get_bits(&vc->gb, ilog(vf->num_books));
 985         if ( book_idx >= vf->num_books ) {
 986             av_log( vc->avccontext, AV_LOG_ERROR,
 987                     "floor0 dec: booknumber too high!\n" );
 988             book_idx= 0;
 989             //FIXME: look above
 990         }
 991         AV_DEBUG( "floor0 dec: booknumber: %u\n", book_idx );
 992         codebook=vc->codebooks[vf->book_list[book_idx]];
 993
 994         while (lsp_len<vf->order) {
 995             int vec_off;
 996
 997             AV_DEBUG( "floor0 dec: book dimension: %d\n", codebook.dimensions );
 998             AV_DEBUG( "floor0 dec: maximum depth: %d\n", codebook.maxdepth );
 999             /* read temp vector */
1000             vec_off=get_vlc2(&vc->gb,
1001                              codebook.vlc.table,
1002                              codebook.nb_bits,
1003                              codebook.maxdepth ) *
1004                              codebook.dimensions;
1005             AV_DEBUG( "floor0 dec: vector offset: %d\n", vec_off );
1006             /* copy each vector component and add last to it */
1007             for (idx=0; idx<codebook.dimensions; ++idx) {
1008                 lsp[lsp_len+idx]=codebook.codevectors[vec_off+idx]+last;
1009             }
1010             last=lsp[lsp_len+idx-1]; /* set last to last vector component */
1011
1012             lsp_len += codebook.dimensions;
1013         }
1014 #ifdef V_DEBUG
1015         /* DEBUG: output lsp coeffs */
1016         {
1017             int idx;
1018             for ( idx = 0; idx < lsp_len; ++idx )
1019                 AV_DEBUG("floor0 dec: coeff at %d is %f\n", idx, lsp[idx] );
1020         }
1021 #endif
1022
1023         /* synthesize floor output vector */
1024         {
1025             int i;
1026             int order=vf->order;
1027             float wstep=M_PI/vf->bark_map_size;
1028
1029             for(i=0;i<order;i++) { lsp[i]=2.0f*cos(lsp[i]); }
1030
1031             AV_DEBUG("floor0 synth: map_size=%d; m=%d; wstep=%f\n",
1032                      vf->map_size, order, wstep);
1033
1034             i=0;
1035             while(i<vf->map_size[blockflag]) {
1036                 int j, iter_cond=vf->map[blockflag][i];
1037                 float p=0.5f;
1038                 float q=0.5f;
1039                 float two_cos_w=2.0f*cos(wstep*iter_cond); // needed all times
1040
1041                 /* similar part for the q and p products */
1042                 for(j=0;j+1<order;j+=2) {
1043                     q *= lsp[j]  -two_cos_w;
1044                     p *= lsp[j+1]-two_cos_w;
1045                 }
1046                 if(j==order) { // even order
1047                     p *= p*(2.0f-two_cos_w);
1048                     q *= q*(2.0f+two_cos_w);
1049                 }
1050                 else { // odd order
1051                     q *= two_cos_w-lsp[j]; // one more time for q
1052
1053                     /* final step and square */
1054                     p *= p*(4.f-two_cos_w*two_cos_w);
1055                     q *= q;
1056                 }
1057
1058                 /* calculate linear floor value */
1059                 {
1060                     q=exp( (
1061                              ( (amplitude*vf->amplitude_offset)/
1062                                (((1<<vf->amplitude_bits)-1) * sqrt(p+q)) )
1063                              - vf->amplitude_offset ) * .11512925f
1064                          );
1065                 }
1066
1067                 /* fill vector */
1068                 do { vec[i]=q; ++i; }while(vf->map[blockflag][i]==iter_cond);
1069             }
1070         }
1071     }
1072     else {
1073         /* this channel is unused */
1074         return 1;
1075     }
1076
1077     AV_DEBUG(" Floor0 decoded\n");
1078
1079     return 0;
1080 }
1081
1082 static uint_fast8_t vorbis_floor1_decode(vorbis_context *vc, vorbis_floor_data *vfu, float *vec) {
1083     vorbis_floor1 * vf=&vfu->t1;
1084     GetBitContext *gb=&vc->gb;
1085     uint_fast16_t range_v[4]={ 256, 128, 86, 64 };
1086     uint_fast16_t range=range_v[vf->multiplier-1];
1087     uint_fast16_t floor1_Y[vf->x_list_dim];
1088     uint_fast16_t floor1_Y_final[vf->x_list_dim];
1089     int floor1_flag[vf->x_list_dim];
1090     uint_fast8_t class_;
1091     uint_fast8_t cdim;
1092     uint_fast8_t cbits;
1093     uint_fast8_t csub;
1094     uint_fast8_t cval;
1095     int_fast16_t book;
1096     uint_fast16_t offset;
1097     uint_fast16_t i,j;
1098     /*u*/int_fast16_t adx, ady, off, predicted; // WTF ? dy/adx= (unsigned)dy/adx ?
1099     int_fast16_t dy, err;
1100
1101
1102     if (!get_bits1(gb)) return 1; // silence
1103
1104 // Read values (or differences) for the floor's points
1105
1106     floor1_Y[0]=get_bits(gb, ilog(range-1));
1107     floor1_Y[1]=get_bits(gb, ilog(range-1));
1108
1109     AV_DEBUG("floor 0 Y %d floor 1 Y %d \n", floor1_Y[0], floor1_Y[1]);
1110
1111     offset=2;
1112     for(i=0;i<vf->partitions;++i) {
1113         class_=vf->partition_class[i];
1114         cdim=vf->class_dimensions[class_];
1115         cbits=vf->class_subclasses[class_];
1116         csub=(1<<cbits)-1;
1117         cval=0;
1118
1119         AV_DEBUG("Cbits %d \n", cbits);
1120
1121         if (cbits) { // this reads all subclasses for this partition's class
1122             cval=get_vlc2(gb, vc->codebooks[vf->class_masterbook[class_]].vlc.table,
1123             vc->codebooks[vf->class_masterbook[class_]].nb_bits, 3);
1124         }
1125
1126         for(j=0;j<cdim;++j) {
1127             book=vf->subclass_books[class_][cval & csub];
1128
1129             AV_DEBUG("book %d Cbits %d cval %d  bits:%d \n", book, cbits, cval, get_bits_count(gb));
1130
1131             cval=cval>>cbits;
1132             if (book>-1) {
1133                 floor1_Y[offset+j]=get_vlc2(gb, vc->codebooks[book].vlc.table,
1134                 vc->codebooks[book].nb_bits, 3);
1135             } else {
1136                 floor1_Y[offset+j]=0;
1137             }
1138
1139             AV_DEBUG(" floor(%d) = %d \n", vf->list[offset+j].x, floor1_Y[offset+j]);
1140         }
1141         offset+=cdim;
1142     }
1143
1144 // Amplitude calculation from the differences
1145
1146     floor1_flag[0]=1;
1147     floor1_flag[1]=1;
1148     floor1_Y_final[0]=floor1_Y[0];
1149     floor1_Y_final[1]=floor1_Y[1];
1150
1151     for(i=2;i<vf->x_list_dim;++i) {
1152         uint_fast16_t val, highroom, lowroom, room;
1153         uint_fast16_t high_neigh_offs;
1154         uint_fast16_t low_neigh_offs;
1155
1156         low_neigh_offs=vf->list[i].low;
1157         high_neigh_offs=vf->list[i].high;
1158         dy=floor1_Y_final[high_neigh_offs]-floor1_Y_final[low_neigh_offs];  // render_point begin
1159         adx=vf->list[high_neigh_offs].x-vf->list[low_neigh_offs].x;
1160         ady= FFABS(dy);
1161         err=ady*(vf->list[i].x-vf->list[low_neigh_offs].x);
1162         off=(int16_t)err/(int16_t)adx;
1163         if (dy<0) {
1164             predicted=floor1_Y_final[low_neigh_offs]-off;
1165         } else {
1166             predicted=floor1_Y_final[low_neigh_offs]+off;
1167         } // render_point end
1168
1169         val=floor1_Y[i];
1170         highroom=range-predicted;
1171         lowroom=predicted;
1172         if (highroom < lowroom) {
1173             room=highroom*2;
1174         } else {
1175             room=lowroom*2;   // SPEC mispelling
1176         }
1177         if (val) {
1178             floor1_flag[low_neigh_offs]=1;
1179             floor1_flag[high_neigh_offs]=1;
1180             floor1_flag[i]=1;
1181             if (val>=room) {
1182                 if (highroom > lowroom) {
1183                     floor1_Y_final[i]=val-lowroom+predicted;
1184                 } else {
1185                     floor1_Y_final[i]=predicted-val+highroom-1;
1186                 }
1187             } else {
1188                 if (val & 1) {
1189                     floor1_Y_final[i]=predicted-(val+1)/2;
1190                 } else {
1191                     floor1_Y_final[i]=predicted+val/2;
1192                 }
1193             }
1194         } else {
1195             floor1_flag[i]=0;
1196             floor1_Y_final[i]=predicted;
1197         }
1198
1199         AV_DEBUG(" Decoded floor(%d) = %d / val %d \n", vf->list[i].x, floor1_Y_final[i], val);
1200     }
1201
1202 // Curve synth - connect the calculated dots and convert from dB scale FIXME optimize ?
1203
1204     ff_vorbis_floor1_render_list(vf->list, vf->x_list_dim, floor1_Y_final, floor1_flag, vf->multiplier, vec, vf->list[1].x);
1205
1206     AV_DEBUG(" Floor decoded\n");
1207
1208     return 0;
1209 }
1210
1211 // Read and decode residue
1212
1213 static av_always_inline int vorbis_residue_decode_internal(vorbis_context *vc, vorbis_residue *vr, uint_fast8_t ch, uint_fast8_t *do_not_decode, float *vec, uint_fast16_t vlen, int vr_type) {
1214     GetBitContext *gb=&vc->gb;
1215     uint_fast8_t c_p_c=vc->codebooks[vr->classbook].dimensions;
1216     uint_fast16_t n_to_read=vr->end-vr->begin;
1217     uint_fast16_t ptns_to_read=n_to_read/vr->partition_size;
1218     uint_fast8_t classifs[ptns_to_read*vc->audio_channels];
1219     uint_fast8_t pass;
1220     uint_fast8_t ch_used;
1221     uint_fast8_t i,j,l;
1222     uint_fast16_t k;
1223
1224     if (vr_type==2) {
1225         for(j=1;j<ch;++j) {
1226                 do_not_decode[0]&=do_not_decode[j];  // FIXME - clobbering input
1227         }
1228         if (do_not_decode[0]) return 0;
1229         ch_used=1;
1230     } else {
1231         ch_used=ch;
1232     }
1233
1234     AV_DEBUG(" residue type 0/1/2 decode begin, ch: %d  cpc %d  \n", ch, c_p_c);
1235
1236     for(pass=0;pass<=vr->maxpass;++pass) { // FIXME OPTIMIZE?
1237         uint_fast16_t voffset;
1238         uint_fast16_t partition_count;
1239         uint_fast16_t j_times_ptns_to_read;
1240
1241         voffset=vr->begin;
1242         for(partition_count=0;partition_count<ptns_to_read;) {  // SPEC        error
1243             if (!pass) {
1244                 uint_fast32_t inverse_class = ff_inverse[vr->classifications];
1245                 for(j_times_ptns_to_read=0, j=0;j<ch_used;++j) {
1246                     if (!do_not_decode[j]) {
1247                         uint_fast32_t temp=get_vlc2(gb, vc->codebooks[vr->classbook].vlc.table,
1248                         vc->codebooks[vr->classbook].nb_bits, 3);
1249
1250                         AV_DEBUG("Classword: %d \n", temp);
1251
1252                         assert(vr->classifications > 1 && temp<=65536); //needed for inverse[]
1253                         for(i=0;i<c_p_c;++i) {
1254                             uint_fast32_t temp2;
1255
1256                             temp2=(((uint_fast64_t)temp) * inverse_class)>>32;
1257                             if (partition_count+c_p_c-1-i < ptns_to_read) {
1258                                 classifs[j_times_ptns_to_read+partition_count+c_p_c-1-i]=temp-temp2*vr->classifications;
1259                             }
1260                             temp=temp2;
1261                         }
1262                     }
1263                     j_times_ptns_to_read+=ptns_to_read;
1264                 }
1265             }
1266             for(i=0;(i<c_p_c) && (partition_count<ptns_to_read);++i) {
1267                 for(j_times_ptns_to_read=0, j=0;j<ch_used;++j) {
1268                     uint_fast16_t voffs;
1269
1270                     if (!do_not_decode[j]) {
1271                         uint_fast8_t vqclass=classifs[j_times_ptns_to_read+partition_count];
1272                         int_fast16_t vqbook=vr->books[vqclass][pass];
1273
1274                         if (vqbook>=0 && vc->codebooks[vqbook].codevectors) {
1275                             uint_fast16_t coffs;
1276                             unsigned dim= vc->codebooks[vqbook].dimensions; // not uint_fast8_t: 64bit is slower here on amd64
1277                             uint_fast16_t step= dim==1 ? vr->partition_size
1278                                               : FASTDIV(vr->partition_size, dim);
1279                             vorbis_codebook codebook= vc->codebooks[vqbook];
1280
1281                             if (vr_type==0) {
1282
1283                                 voffs=voffset+j*vlen;
1284                                 for(k=0;k<step;++k) {
1285                                     coffs=get_vlc2(gb, codebook.vlc.table, codebook.nb_bits, 3) * dim;
1286                                     for(l=0;l<dim;++l) {
1287                                         vec[voffs+k+l*step]+=codebook.codevectors[coffs+l];  // FPMATH
1288                                     }
1289                                 }
1290                             }
1291                             else if (vr_type==1) {
1292                                 voffs=voffset+j*vlen;
1293                                 for(k=0;k<step;++k) {
1294                                     coffs=get_vlc2(gb, codebook.vlc.table, codebook.nb_bits, 3) * dim;
1295                                     for(l=0;l<dim;++l, ++voffs) {
1296                                         vec[voffs]+=codebook.codevectors[coffs+l];  // FPMATH
1297
1298                                         AV_DEBUG(" pass %d offs: %d curr: %f change: %f cv offs.: %d  \n", pass, voffs, vec[voffs], codebook.codevectors[coffs+l], coffs);
1299                                     }
1300                                 }
1301                             }
1302                             else if (vr_type==2 && ch==2 && (voffset&1)==0 && (dim&1)==0) { // most frequent case optimized
1303                                 voffs=voffset>>1;
1304
1305                                 if(dim==2) {
1306                                     for(k=0;k<step;++k) {
1307                                         coffs=get_vlc2(gb, codebook.vlc.table, codebook.nb_bits, 3) * 2;
1308                                         vec[voffs+k     ]+=codebook.codevectors[coffs  ];  // FPMATH
1309                                         vec[voffs+k+vlen]+=codebook.codevectors[coffs+1];  // FPMATH
1310                                     }
1311                                 } else if(dim==4) {
1312                                     for(k=0;k<step;++k, voffs+=2) {
1313                                         coffs=get_vlc2(gb, codebook.vlc.table, codebook.nb_bits, 3) * 4;
1314                                         vec[voffs       ]+=codebook.codevectors[coffs  ];  // FPMATH
1315                                         vec[voffs+1     ]+=codebook.codevectors[coffs+2];  // FPMATH
1316                                         vec[voffs+vlen  ]+=codebook.codevectors[coffs+1];  // FPMATH
1317                                         vec[voffs+vlen+1]+=codebook.codevectors[coffs+3];  // FPMATH
1318                                     }
1319                                 } else
1320                                 for(k=0;k<step;++k) {
1321                                     coffs=get_vlc2(gb, codebook.vlc.table, codebook.nb_bits, 3) * dim;
1322                                     for(l=0;l<dim;l+=2, voffs++) {
1323                                         vec[voffs     ]+=codebook.codevectors[coffs+l  ];  // FPMATH
1324                                         vec[voffs+vlen]+=codebook.codevectors[coffs+l+1];  // FPMATH
1325
1326                                         AV_DEBUG(" pass %d offs: %d curr: %f change: %f cv offs.: %d+%d  \n", pass, voffset/ch+(voffs%ch)*vlen, vec[voffset/ch+(voffs%ch)*vlen], codebook.codevectors[coffs+l], coffs, l);
1327                                     }
1328                                 }
1329
1330                             }
1331                             else if (vr_type==2) {
1332                                 voffs=voffset;
1333
1334                                 for(k=0;k<step;++k) {
1335                                     coffs=get_vlc2(gb, codebook.vlc.table, codebook.nb_bits, 3) * dim;
1336                                     for(l=0;l<dim;++l, ++voffs) {
1337                                         vec[voffs/ch+(voffs%ch)*vlen]+=codebook.codevectors[coffs+l];  // FPMATH FIXME use if and counter instead of / and %
1338
1339                                         AV_DEBUG(" pass %d offs: %d curr: %f change: %f cv offs.: %d+%d  \n", pass, voffset/ch+(voffs%ch)*vlen, vec[voffset/ch+(voffs%ch)*vlen], codebook.codevectors[coffs+l], coffs, l);
1340                                     }
1341                                 }
1342                             }
1343                         }
1344                     }
1345                     j_times_ptns_to_read+=ptns_to_read;
1346                 }
1347                 ++partition_count;
1348                 voffset+=vr->partition_size;
1349             }
1350         }
1351     }
1352     return 0;
1353 }
1354
1355 static inline int vorbis_residue_decode(vorbis_context *vc, vorbis_residue *vr, uint_fast8_t ch, uint_fast8_t *do_not_decode, float *vec, uint_fast16_t vlen)
1356 {
1357     if (vr->type==2)
1358         return vorbis_residue_decode_internal(vc, vr, ch, do_not_decode, vec, vlen, 2);
1359     else if (vr->type==1)
1360         return vorbis_residue_decode_internal(vc, vr, ch, do_not_decode, vec, vlen, 1);
1361     else if (vr->type==0)
1362         return vorbis_residue_decode_internal(vc, vr, ch, do_not_decode, vec, vlen, 0);
1363     else {
1364         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " Invalid residue type while residue decode?! \n");
1365         return 1;
1366     }
1367 }
1368
1369 void vorbis_inverse_coupling(float *mag, float *ang, int blocksize)
1370 {
1371     int i;
1372     for(i=0; i<blocksize; i++)
1373     {
1374         if (mag[i]>0.0) {
1375             if (ang[i]>0.0) {
1376                 ang[i]=mag[i]-ang[i];
1377             } else {
1378                 float temp=ang[i];
1379                 ang[i]=mag[i];
1380                 mag[i]+=temp;
1381             }
1382         } else {
1383             if (ang[i]>0.0) {
1384                 ang[i]+=mag[i];
1385             } else {
1386                 float temp=ang[i];
1387                 ang[i]=mag[i];
1388                 mag[i]-=temp;
1389             }
1390         }
1391     }
1392 }
1393
1394 static void copy_normalize(float *dst, float *src, int len, int exp_bias, float add_bias)
1395 {
1396     int i;
1397     if(exp_bias) {
1398         memcpy(dst, src, len * sizeof(float));
1399     } else {
1400         for(i=0; i<len; i++)
1401             dst[i] = src[i] + add_bias;
1402     }
1403 }
1404
1405 // Decode the audio packet using the functions above
1406
1407 static int vorbis_parse_audio_packet(vorbis_context *vc) {
1408     GetBitContext *gb=&vc->gb;
1409
1410     uint_fast8_t previous_window=vc->previous_window;
1411     uint_fast8_t mode_number;
1412     uint_fast8_t blockflag;
1413     uint_fast16_t blocksize;
1414     int_fast32_t i,j;
1415     uint_fast8_t no_residue[vc->audio_channels];
1416     uint_fast8_t do_not_decode[vc->audio_channels];
1417     vorbis_mapping *mapping;
1418     float *ch_res_ptr=vc->channel_residues;
1419     float *ch_floor_ptr=vc->channel_floors;
1420     uint_fast8_t res_chan[vc->audio_channels];
1421     uint_fast8_t res_num=0;
1422     int_fast16_t retlen=0;
1423     float fadd_bias = vc->add_bias;
1424
1425     if (get_bits1(gb)) {
1426         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, "Not a Vorbis I audio packet.\n");
1427         return -1; // packet type not audio
1428     }
1429
1430     if (vc->mode_count==1) {
1431         mode_number=0;
1432     } else {
1433         mode_number=get_bits(gb, ilog(vc->mode_count-1));
1434     }
1435     vc->mode_number=mode_number;
1436     mapping=&vc->mappings[vc->modes[mode_number].mapping];
1437
1438     AV_DEBUG(" Mode number: %d , mapping: %d , blocktype %d \n", mode_number, vc->modes[mode_number].mapping, vc->modes[mode_number].blockflag);
1439
1440     blockflag=vc->modes[mode_number].blockflag;
1441     blocksize=vc->blocksize[blockflag];
1442     if (blockflag) {
1443         skip_bits(gb, 2); // previous_window, next_window
1444     }
1445
1446     memset(ch_res_ptr, 0, sizeof(float)*vc->audio_channels*blocksize/2); //FIXME can this be removed ?
1447     memset(ch_floor_ptr, 0, sizeof(float)*vc->audio_channels*blocksize/2); //FIXME can this be removed ?
1448
1449 // Decode floor
1450
1451     for(i=0;i<vc->audio_channels;++i) {
1452         vorbis_floor *floor;
1453         if (mapping->submaps>1) {
1454             floor=&vc->floors[mapping->submap_floor[mapping->mux[i]]];
1455         } else {
1456             floor=&vc->floors[mapping->submap_floor[0]];
1457         }
1458
1459         no_residue[i]=floor->decode(vc, &floor->data, ch_floor_ptr);
1460         ch_floor_ptr+=blocksize/2;
1461     }
1462
1463 // Nonzero vector propagate
1464
1465     for(i=mapping->coupling_steps-1;i>=0;--i) {
1466         if (!(no_residue[mapping->magnitude[i]] & no_residue[mapping->angle[i]])) {
1467             no_residue[mapping->magnitude[i]]=0;
1468             no_residue[mapping->angle[i]]=0;
1469         }
1470     }
1471
1472 // Decode residue
1473
1474     for(i=0;i<mapping->submaps;++i) {
1475         vorbis_residue *residue;
1476         uint_fast8_t ch=0;
1477
1478         for(j=0;j<vc->audio_channels;++j) {
1479             if ((mapping->submaps==1) || (i=mapping->mux[j])) {
1480                 res_chan[j]=res_num;
1481                 if (no_residue[j]) {
1482                     do_not_decode[ch]=1;
1483                 } else {
1484                     do_not_decode[ch]=0;
1485                 }
1486                 ++ch;
1487                 ++res_num;
1488             }
1489         }
1490         residue=&vc->residues[mapping->submap_residue[i]];
1491         vorbis_residue_decode(vc, residue, ch, do_not_decode, ch_res_ptr, blocksize/2);
1492
1493         ch_res_ptr+=ch*blocksize/2;
1494     }
1495
1496 // Inverse coupling
1497
1498     for(i=mapping->coupling_steps-1;i>=0;--i) { //warning: i has to be signed
1499         float *mag, *ang;
1500
1501         mag=vc->channel_residues+res_chan[mapping->magnitude[i]]*blocksize/2;
1502         ang=vc->channel_residues+res_chan[mapping->angle[i]]*blocksize/2;
1503         vc->dsp.vorbis_inverse_coupling(mag, ang, blocksize/2);
1504     }
1505
1506 // Dotproduct, MDCT
1507
1508     for(j=vc->audio_channels-1;j>=0;j--) {
1509         ch_floor_ptr=vc->channel_floors+j*blocksize/2;
1510         ch_res_ptr=vc->channel_residues+res_chan[j]*blocksize/2;
1511         vc->dsp.vector_fmul(ch_floor_ptr, ch_res_ptr, blocksize/2);
1512         ff_imdct_half(&vc->mdct[blockflag], ch_res_ptr, ch_floor_ptr);
1513     }
1514
1515 // Overlap/add, save data for next overlapping  FPMATH
1516
1517     retlen = (blocksize + vc->blocksize[previous_window])/4;
1518     for(j=0;j<vc->audio_channels;j++) {
1519         uint_fast16_t bs0=vc->blocksize[0];
1520         uint_fast16_t bs1=vc->blocksize[1];
1521         float *residue=vc->channel_residues+res_chan[j]*blocksize/2;
1522         float *saved=vc->saved+j*bs1/4;
1523         float *ret=vc->channel_floors+j*retlen;
1524         float *buf=residue;
1525         const float *win=vc->win[blockflag&previous_window];
1526
1527         if(blockflag == previous_window) {
1528             vc->dsp.vector_fmul_window(ret, saved, buf, win, fadd_bias, blocksize/4);
1529         } else if(blockflag > previous_window) {
1530             vc->dsp.vector_fmul_window(ret, saved, buf, win, fadd_bias, bs0/4);
1531             copy_normalize(ret+bs0/2, buf+bs0/4, (bs1-bs0)/4, vc->exp_bias, fadd_bias);
1532         } else {
1533             copy_normalize(ret, saved, (bs1-bs0)/4, vc->exp_bias, fadd_bias);
1534             vc->dsp.vector_fmul_window(ret+(bs1-bs0)/4, saved+(bs1-bs0)/4, buf, win, fadd_bias, bs0/4);
1535         }
1536         memcpy(saved, buf+blocksize/4, blocksize/4*sizeof(float));
1537     }
1538
1539     vc->previous_window = blockflag;
1540     return retlen;
1541 }
1542
1543 // Return the decoded audio packet through the standard api
1544
1545 static int vorbis_decode_frame(AVCodecContext *avccontext,
1546                         void *data, int *data_size,
1547                         AVPacket *avpkt)
1548 {
1549     const uint8_t *buf = avpkt->data;
1550     int buf_size = avpkt->size;
1551     vorbis_context *vc = avccontext->priv_data ;
1552     GetBitContext *gb = &(vc->gb);
1553     const float *channel_ptrs[vc->audio_channels];
1554     int i;
1555
1556     int_fast16_t len;
1557
1558     if(!buf_size){
1559         return 0;
1560     }
1561
1562     AV_DEBUG("packet length %d \n", buf_size);
1563
1564     init_get_bits(gb, buf, buf_size*8);
1565
1566     len=vorbis_parse_audio_packet(vc);
1567
1568     if (len<=0) {
1569         *data_size=0;
1570         return buf_size;
1571     }
1572
1573     if (!vc->first_frame) {
1574         vc->first_frame=1;
1575         *data_size=0;
1576         return buf_size ;
1577     }
1578
1579     AV_DEBUG("parsed %d bytes %d bits, returned %d samples (*ch*bits) \n", get_bits_count(gb)/8, get_bits_count(gb)%8, len);
1580
1581     for(i=0; i<vc->audio_channels; i++)
1582         channel_ptrs[i] = vc->channel_floors+i*len;
1583     vc->dsp.float_to_int16_interleave(data, channel_ptrs, len, vc->audio_channels);
1584     *data_size=len*2*vc->audio_channels;
1585
1586     return buf_size ;
1587 }
1588
1589 // Close decoder
1590
1591 static av_cold int vorbis_decode_close(AVCodecContext *avccontext) {
1592     vorbis_context *vc = avccontext->priv_data;
1593
1594     vorbis_free(vc);
1595
1596     return 0 ;
1597 }
1598
1599 AVCodec vorbis_decoder = {
1600     "vorbis",
1601     CODEC_TYPE_AUDIO,
1602     CODEC_ID_VORBIS,
1603     sizeof(vorbis_context),
1604     vorbis_decode_init,
1605     NULL,
1606     vorbis_decode_close,
1607     vorbis_decode_frame,
1608     .long_name = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Vorbis"),
1609 };
1610