]> git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavcodec/vorbisdec.c
bitstream_reader: Try to fix "get_bits.h:305:45: warning: variable ‘re_cache’ set...
[ffmpeg] / libavcodec / vorbisdec.c
1 /**
2  * @file
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 #include "fft.h"
34 #include "fmtconvert.h"
35
36 #include "vorbis.h"
37 #include "xiph.h"
38
39 #define V_NB_BITS 8
40 #define V_NB_BITS2 11
41 #define V_MAX_VLCS (1 << 16)
42 #define V_MAX_PARTITIONS (1 << 20)
43
44 #ifndef V_DEBUG
45 #define AV_DEBUG(...)
46 #endif
47
48 #undef NDEBUG
49 #include <assert.h>
50
51 typedef struct {
52     uint_fast8_t dimensions;
53     uint_fast8_t lookup_type;
54     uint_fast8_t maxdepth;
55     VLC vlc;
56     float *codevectors;
57     unsigned int nb_bits;
58 } vorbis_codebook;
59
60 typedef union  vorbis_floor_u  vorbis_floor_data;
61 typedef struct vorbis_floor0_s vorbis_floor0;
62 typedef struct vorbis_floor1_s vorbis_floor1;
63 struct vorbis_context_s;
64 typedef
65 int (* vorbis_floor_decode_func)
66     (struct vorbis_context_s *, vorbis_floor_data *, float *);
67 typedef struct {
68     uint_fast8_t floor_type;
69     vorbis_floor_decode_func decode;
70     union vorbis_floor_u {
71         struct vorbis_floor0_s {
72             uint_fast8_t  order;
73             uint_fast16_t rate;
74             uint_fast16_t bark_map_size;
75             int_fast32_t *map[2];
76             uint_fast32_t map_size[2];
77             uint_fast8_t  amplitude_bits;
78             uint_fast8_t  amplitude_offset;
79             uint_fast8_t  num_books;
80             uint_fast8_t *book_list;
81             float        *lsp;
82         } t0;
83         struct vorbis_floor1_s {
84             uint_fast8_t partitions;
85             uint8_t      partition_class[32];
86             uint_fast8_t class_dimensions[16];
87             uint_fast8_t class_subclasses[16];
88             uint_fast8_t class_masterbook[16];
89             int_fast16_t subclass_books[16][8];
90             uint_fast8_t multiplier;
91             uint_fast16_t x_list_dim;
92             vorbis_floor1_entry *list;
93         } t1;
94     } data;
95 } vorbis_floor;
96
97 typedef struct {
98     uint_fast16_t type;
99     uint_fast32_t begin;
100     uint_fast32_t end;
101     unsigned      partition_size;
102     uint_fast8_t  classifications;
103     uint_fast8_t  classbook;
104     int_fast16_t  books[64][8];
105     uint_fast8_t  maxpass;
106     uint_fast16_t ptns_to_read;
107     uint8_t *classifs;
108 } vorbis_residue;
109
110 typedef struct {
111     uint_fast8_t  submaps;
112     uint_fast16_t coupling_steps;
113     uint_fast8_t *magnitude;
114     uint_fast8_t *angle;
115     uint_fast8_t *mux;
116     uint_fast8_t  submap_floor[16];
117     uint_fast8_t  submap_residue[16];
118 } vorbis_mapping;
119
120 typedef struct {
121     uint_fast8_t  blockflag;
122     uint_fast16_t windowtype;
123     uint_fast16_t transformtype;
124     uint_fast8_t  mapping;
125 } vorbis_mode;
126
127 typedef struct vorbis_context_s {
128     AVCodecContext *avccontext;
129     GetBitContext gb;
130     DSPContext dsp;
131     FmtConvertContext fmt_conv;
132
133     FFTContext mdct[2];
134     uint_fast8_t  first_frame;
135     uint_fast32_t version;
136     uint_fast8_t  audio_channels;
137     uint_fast32_t audio_samplerate;
138     uint_fast32_t bitrate_maximum;
139     uint_fast32_t bitrate_nominal;
140     uint_fast32_t bitrate_minimum;
141     uint_fast32_t blocksize[2];
142     const float  *win[2];
143     uint_fast16_t codebook_count;
144     vorbis_codebook *codebooks;
145     uint_fast8_t  floor_count;
146     vorbis_floor *floors;
147     uint_fast8_t  residue_count;
148     vorbis_residue *residues;
149     uint_fast8_t  mapping_count;
150     vorbis_mapping *mappings;
151     uint_fast8_t  mode_count;
152     vorbis_mode  *modes;
153     uint_fast8_t  mode_number; // mode number for the current packet
154     uint_fast8_t  previous_window;
155     float        *channel_residues;
156     float        *channel_floors;
157     float        *saved;
158     float         scale_bias; // for float->int conversion
159 } vorbis_context;
160
161 /* Helper functions */
162
163 #define BARK(x) \
164     (13.1f * atan(0.00074f * (x)) + 2.24f * atan(1.85e-8f * (x) * (x)) + 1e-4f * (x))
165
166 static const char idx_err_str[] = "Index value %d out of range (0 - %d) for %s at %s:%i\n";
167 #define VALIDATE_INDEX(idx, limit) \
168     if (idx >= limit) {\
169         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR,\
170                idx_err_str,\
171                (int)(idx), (int)(limit - 1), #idx, __FILE__, __LINE__);\
172         return -1;\
173     }
174 #define GET_VALIDATED_INDEX(idx, bits, limit) \
175     {\
176         idx = get_bits(gb, bits);\
177         VALIDATE_INDEX(idx, limit)\
178     }
179
180 static float vorbisfloat2float(unsigned val)
181 {
182     double mant = val & 0x1fffff;
183     long exp    = (val & 0x7fe00000L) >> 21;
184     if (val & 0x80000000)
185         mant = -mant;
186     return ldexp(mant, exp - 20 - 768);
187 }
188
189
190 // Free all allocated memory -----------------------------------------
191
192 static void vorbis_free(vorbis_context *vc)
193 {
194     int i;
195
196     av_freep(&vc->channel_residues);
197     av_freep(&vc->channel_floors);
198     av_freep(&vc->saved);
199
200     for (i = 0; i < vc->residue_count; i++)
201         av_free(vc->residues[i].classifs);
202     av_freep(&vc->residues);
203     av_freep(&vc->modes);
204
205     ff_mdct_end(&vc->mdct[0]);
206     ff_mdct_end(&vc->mdct[1]);
207
208     for (i = 0; i < vc->codebook_count; ++i) {
209         av_free(vc->codebooks[i].codevectors);
210         free_vlc(&vc->codebooks[i].vlc);
211     }
212     av_freep(&vc->codebooks);
213
214     for (i = 0; i < vc->floor_count; ++i) {
215         if (vc->floors[i].floor_type == 0) {
216             av_free(vc->floors[i].data.t0.map[0]);
217             av_free(vc->floors[i].data.t0.map[1]);
218             av_free(vc->floors[i].data.t0.book_list);
219             av_free(vc->floors[i].data.t0.lsp);
220         } else {
221             av_free(vc->floors[i].data.t1.list);
222         }
223     }
224     av_freep(&vc->floors);
225
226     for (i = 0; i < vc->mapping_count; ++i) {
227         av_free(vc->mappings[i].magnitude);
228         av_free(vc->mappings[i].angle);
229         av_free(vc->mappings[i].mux);
230     }
231     av_freep(&vc->mappings);
232 }
233
234 // Parse setup header -------------------------------------------------
235
236 // Process codebooks part
237
238 static int vorbis_parse_setup_hdr_codebooks(vorbis_context *vc)
239 {
240     unsigned cb;
241     uint8_t  *tmp_vlc_bits;
242     uint32_t *tmp_vlc_codes;
243     GetBitContext *gb = &vc->gb;
244     uint_fast16_t *codebook_multiplicands;
245
246     vc->codebook_count = get_bits(gb, 8) + 1;
247
248     AV_DEBUG(" Codebooks: %d \n", vc->codebook_count);
249
250     vc->codebooks = av_mallocz(vc->codebook_count * sizeof(*vc->codebooks));
251     tmp_vlc_bits  = av_mallocz(V_MAX_VLCS * sizeof(*tmp_vlc_bits));
252     tmp_vlc_codes = av_mallocz(V_MAX_VLCS * sizeof(*tmp_vlc_codes));
253     codebook_multiplicands = av_malloc(V_MAX_VLCS * sizeof(*codebook_multiplicands));
254
255     for (cb = 0; cb < vc->codebook_count; ++cb) {
256         vorbis_codebook *codebook_setup = &vc->codebooks[cb];
257         unsigned ordered, t, entries, used_entries = 0;
258
259         AV_DEBUG(" %u. Codebook\n", cb);
260
261         if (get_bits(gb, 24) != 0x564342) {
262             av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR,
263                    " %u. Codebook setup data corrupt.\n", cb);
264             goto error;
265         }
266
267         codebook_setup->dimensions=get_bits(gb, 16);
268         if (codebook_setup->dimensions > 16 || codebook_setup->dimensions == 0) {
269             av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR,
270                    " %u. Codebook's dimension is invalid (%d).\n",
271                    cb, codebook_setup->dimensions);
272             goto error;
273         }
274         entries = get_bits(gb, 24);
275         if (entries > V_MAX_VLCS) {
276             av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR,
277                    " %u. Codebook has too many entries (%u).\n",
278                    cb, entries);
279             goto error;
280         }
281
282         ordered = get_bits1(gb);
283
284         AV_DEBUG(" codebook_dimensions %d, codebook_entries %u\n",
285                  codebook_setup->dimensions, entries);
286
287         if (!ordered) {
288             unsigned ce, flag;
289             unsigned sparse = get_bits1(gb);
290
291             AV_DEBUG(" not ordered \n");
292
293             if (sparse) {
294                 AV_DEBUG(" sparse \n");
295
296                 used_entries = 0;
297                 for (ce = 0; ce < entries; ++ce) {
298                     flag = get_bits1(gb);
299                     if (flag) {
300                         tmp_vlc_bits[ce] = get_bits(gb, 5) + 1;
301                         ++used_entries;
302                     } else
303                         tmp_vlc_bits[ce] = 0;
304                 }
305             } else {
306                 AV_DEBUG(" not sparse \n");
307
308                 used_entries = entries;
309                 for (ce = 0; ce < entries; ++ce)
310                     tmp_vlc_bits[ce] = get_bits(gb, 5) + 1;
311             }
312         } else {
313             unsigned current_entry  = 0;
314             unsigned current_length = get_bits(gb, 5) + 1;
315
316             AV_DEBUG(" ordered, current length: %u\n", current_length);  //FIXME
317
318             used_entries = entries;
319             for (; current_entry < used_entries && current_length <= 32; ++current_length) {
320                 unsigned i, number;
321
322                 AV_DEBUG(" number bits: %u ", ilog(entries - current_entry));
323
324                 number = get_bits(gb, ilog(entries - current_entry));
325
326                 AV_DEBUG(" number: %u\n", number);
327
328                 for (i = current_entry; i < number+current_entry; ++i)
329                     if (i < used_entries)
330                         tmp_vlc_bits[i] = current_length;
331
332                 current_entry+=number;
333             }
334             if (current_entry>used_entries) {
335                 av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " More codelengths than codes in codebook. \n");
336                 goto error;
337             }
338         }
339
340         codebook_setup->lookup_type = get_bits(gb, 4);
341
342         AV_DEBUG(" lookup type: %d : %s \n", codebook_setup->lookup_type, codebook_setup->lookup_type ? "vq" : "no lookup");
343
344 // If the codebook is used for (inverse) VQ, calculate codevectors.
345
346         if (codebook_setup->lookup_type == 1) {
347             unsigned i, j, k;
348             unsigned codebook_lookup_values = ff_vorbis_nth_root(entries, codebook_setup->dimensions);
349
350             float codebook_minimum_value = vorbisfloat2float(get_bits_long(gb, 32));
351             float codebook_delta_value   = vorbisfloat2float(get_bits_long(gb, 32));
352             unsigned codebook_value_bits = get_bits(gb, 4) + 1;
353             unsigned codebook_sequence_p = get_bits1(gb);
354
355             AV_DEBUG(" We expect %d numbers for building the codevectors. \n", codebook_lookup_values);
356             AV_DEBUG("  delta %f minmum %f \n", codebook_delta_value, codebook_minimum_value);
357
358             for (i = 0; i < codebook_lookup_values; ++i) {
359                 codebook_multiplicands[i] = get_bits(gb, codebook_value_bits);
360
361                 AV_DEBUG(" multiplicands*delta+minmum : %e \n", (float)codebook_multiplicands[i]*codebook_delta_value+codebook_minimum_value);
362                 AV_DEBUG(" multiplicand %d \n", codebook_multiplicands[i]);
363             }
364
365 // Weed out unused vlcs and build codevector vector
366             codebook_setup->codevectors = used_entries ? av_mallocz(used_entries *
367                                                                     codebook_setup->dimensions *
368                                                                     sizeof(*codebook_setup->codevectors))
369                                                        : NULL;
370             for (j = 0, i = 0; i < entries; ++i) {
371                 unsigned dim = codebook_setup->dimensions;
372
373                 if (tmp_vlc_bits[i]) {
374                     float last = 0.0;
375                     unsigned lookup_offset = i;
376
377 #ifdef V_DEBUG
378                     av_log(vc->avccontext, AV_LOG_INFO, "Lookup offset %u ,", i);
379 #endif
380
381                     for (k = 0; k < dim; ++k) {
382                         unsigned multiplicand_offset = lookup_offset % codebook_lookup_values;
383                         codebook_setup->codevectors[j * dim + k] = codebook_multiplicands[multiplicand_offset] * codebook_delta_value + codebook_minimum_value + last;
384                         if (codebook_sequence_p)
385                             last = codebook_setup->codevectors[j * dim + k];
386                         lookup_offset/=codebook_lookup_values;
387                     }
388                     tmp_vlc_bits[j] = tmp_vlc_bits[i];
389
390 #ifdef V_DEBUG
391                     av_log(vc->avccontext, AV_LOG_INFO, "real lookup offset %u, vector: ", j);
392                     for (k = 0; k < dim; ++k)
393                         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_INFO, " %f ", codebook_setup->codevectors[j * dim + k]);
394                     av_log(vc->avccontext, AV_LOG_INFO, "\n");
395 #endif
396
397                     ++j;
398                 }
399             }
400             if (j != used_entries) {
401                 av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, "Bug in codevector vector building code. \n");
402                 goto error;
403             }
404             entries = used_entries;
405         } else if (codebook_setup->lookup_type >= 2) {
406             av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, "Codebook lookup type not supported. \n");
407             goto error;
408         }
409
410 // Initialize VLC table
411         if (ff_vorbis_len2vlc(tmp_vlc_bits, tmp_vlc_codes, entries)) {
412             av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " Invalid code lengths while generating vlcs. \n");
413             goto error;
414         }
415         codebook_setup->maxdepth = 0;
416         for (t = 0; t < entries; ++t)
417             if (tmp_vlc_bits[t] >= codebook_setup->maxdepth)
418                 codebook_setup->maxdepth = tmp_vlc_bits[t];
419
420         if (codebook_setup->maxdepth > 3 * V_NB_BITS)
421             codebook_setup->nb_bits = V_NB_BITS2;
422         else
423             codebook_setup->nb_bits = V_NB_BITS;
424
425         codebook_setup->maxdepth = (codebook_setup->maxdepth+codebook_setup->nb_bits - 1) / codebook_setup->nb_bits;
426
427         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)) {
428             av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " Error generating vlc tables. \n");
429             goto error;
430         }
431     }
432
433     av_free(tmp_vlc_bits);
434     av_free(tmp_vlc_codes);
435     av_free(codebook_multiplicands);
436     return 0;
437
438 // Error:
439 error:
440     av_free(tmp_vlc_bits);
441     av_free(tmp_vlc_codes);
442     av_free(codebook_multiplicands);
443     return -1;
444 }
445
446 // Process time domain transforms part (unused in Vorbis I)
447
448 static int vorbis_parse_setup_hdr_tdtransforms(vorbis_context *vc)
449 {
450     GetBitContext *gb = &vc->gb;
451     unsigned i, vorbis_time_count = get_bits(gb, 6) + 1;
452
453     for (i = 0; i < vorbis_time_count; ++i) {
454         unsigned vorbis_tdtransform = get_bits(gb, 16);
455
456         AV_DEBUG(" Vorbis time domain transform %u: %u\n",
457                  vorbis_time_count, vorbis_tdtransform);
458
459         if (vorbis_tdtransform) {
460             av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, "Vorbis time domain transform data nonzero. \n");
461             return -1;
462         }
463     }
464     return 0;
465 }
466
467 // Process floors part
468
469 static int vorbis_floor0_decode(vorbis_context *vc,
470                                 vorbis_floor_data *vfu, float *vec);
471 static void create_map(vorbis_context *vc, unsigned floor_number);
472 static int vorbis_floor1_decode(vorbis_context *vc,
473                                 vorbis_floor_data *vfu, float *vec);
474 static int vorbis_parse_setup_hdr_floors(vorbis_context *vc)
475 {
476     GetBitContext *gb = &vc->gb;
477     int i,j,k;
478
479     vc->floor_count = get_bits(gb, 6) + 1;
480
481     vc->floors = av_mallocz(vc->floor_count * sizeof(*vc->floors));
482
483     for (i = 0; i < vc->floor_count; ++i) {
484         vorbis_floor *floor_setup = &vc->floors[i];
485
486         floor_setup->floor_type = get_bits(gb, 16);
487
488         AV_DEBUG(" %d. floor type %d \n", i, floor_setup->floor_type);
489
490         if (floor_setup->floor_type == 1) {
491             int maximum_class = -1;
492             unsigned rangebits, rangemax, floor1_values = 2;
493
494             floor_setup->decode = vorbis_floor1_decode;
495
496             floor_setup->data.t1.partitions = get_bits(gb, 5);
497
498             AV_DEBUG(" %d.floor: %d partitions \n", i, floor_setup->data.t1.partitions);
499
500             for (j = 0; j < floor_setup->data.t1.partitions; ++j) {
501                 floor_setup->data.t1.partition_class[j] = get_bits(gb, 4);
502                 if (floor_setup->data.t1.partition_class[j] > maximum_class)
503                     maximum_class = floor_setup->data.t1.partition_class[j];
504
505                 AV_DEBUG(" %d. floor %d partition class %d \n", i, j, floor_setup->data.t1.partition_class[j]);
506
507             }
508
509             AV_DEBUG(" maximum class %d \n", maximum_class);
510
511             for (j = 0; j <= maximum_class; ++j) {
512                 floor_setup->data.t1.class_dimensions[j] = get_bits(gb, 3) + 1;
513                 floor_setup->data.t1.class_subclasses[j] = get_bits(gb, 2);
514
515                 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]);
516
517                 if (floor_setup->data.t1.class_subclasses[j]) {
518                     GET_VALIDATED_INDEX(floor_setup->data.t1.class_masterbook[j], 8, vc->codebook_count)
519
520                     AV_DEBUG("   masterbook: %d \n", floor_setup->data.t1.class_masterbook[j]);
521                 }
522
523                 for (k = 0; k < (1 << floor_setup->data.t1.class_subclasses[j]); ++k) {
524                     int16_t bits = get_bits(gb, 8) - 1;
525                     if (bits != -1)
526                         VALIDATE_INDEX(bits, vc->codebook_count)
527                     floor_setup->data.t1.subclass_books[j][k] = bits;
528
529                     AV_DEBUG("    book %d. : %d \n", k, floor_setup->data.t1.subclass_books[j][k]);
530                 }
531             }
532
533             floor_setup->data.t1.multiplier = get_bits(gb, 2) + 1;
534             floor_setup->data.t1.x_list_dim = 2;
535
536             for (j = 0; j < floor_setup->data.t1.partitions; ++j)
537                 floor_setup->data.t1.x_list_dim+=floor_setup->data.t1.class_dimensions[floor_setup->data.t1.partition_class[j]];
538
539             floor_setup->data.t1.list = av_mallocz(floor_setup->data.t1.x_list_dim *
540                                                    sizeof(*floor_setup->data.t1.list));
541
542
543             rangebits = get_bits(gb, 4);
544             rangemax = (1 << rangebits);
545             if (rangemax > vc->blocksize[1] / 2) {
546                 av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR,
547                        "Floor value is too large for blocksize: %u (%"PRIuFAST32")\n",
548                        rangemax, vc->blocksize[1] / 2);
549                 return -1;
550             }
551             floor_setup->data.t1.list[0].x = 0;
552             floor_setup->data.t1.list[1].x = rangemax;
553
554             for (j = 0; j < floor_setup->data.t1.partitions; ++j) {
555                 for (k = 0; k < floor_setup->data.t1.class_dimensions[floor_setup->data.t1.partition_class[j]]; ++k, ++floor1_values) {
556                     floor_setup->data.t1.list[floor1_values].x = get_bits(gb, rangebits);
557
558                     AV_DEBUG(" %u. floor1 Y coord. %d\n", floor1_values,
559                              floor_setup->data.t1.list[floor1_values].x);
560                 }
561             }
562
563 // Precalculate order of x coordinates - needed for decode
564             ff_vorbis_ready_floor1_list(floor_setup->data.t1.list, floor_setup->data.t1.x_list_dim);
565         } else if (floor_setup->floor_type == 0) {
566             unsigned max_codebook_dim = 0;
567
568             floor_setup->decode = vorbis_floor0_decode;
569
570             floor_setup->data.t0.order          = get_bits(gb,  8);
571             floor_setup->data.t0.rate           = get_bits(gb, 16);
572             floor_setup->data.t0.bark_map_size  = get_bits(gb, 16);
573             floor_setup->data.t0.amplitude_bits = get_bits(gb,  6);
574             /* zero would result in a div by zero later *
575              * 2^0 - 1 == 0                             */
576             if (floor_setup->data.t0.amplitude_bits == 0) {
577                 av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR,
578                        "Floor 0 amplitude bits is 0.\n");
579                 return -1;
580             }
581             floor_setup->data.t0.amplitude_offset = get_bits(gb, 8);
582             floor_setup->data.t0.num_books        = get_bits(gb, 4) + 1;
583
584             /* allocate mem for booklist */
585             floor_setup->data.t0.book_list =
586                 av_malloc(floor_setup->data.t0.num_books);
587             if (!floor_setup->data.t0.book_list)
588                 return -1;
589             /* read book indexes */
590             {
591                 int idx;
592                 unsigned book_idx;
593                 for (idx = 0; idx < floor_setup->data.t0.num_books; ++idx) {
594                     GET_VALIDATED_INDEX(book_idx, 8, vc->codebook_count)
595                     floor_setup->data.t0.book_list[idx] = book_idx;
596                     if (vc->codebooks[book_idx].dimensions > max_codebook_dim)
597                         max_codebook_dim = vc->codebooks[book_idx].dimensions;
598                 }
599             }
600
601             create_map(vc, i);
602
603             /* codebook dim is for padding if codebook dim doesn't *
604              * divide order+1 then we need to read more data       */
605             floor_setup->data.t0.lsp =
606                 av_malloc((floor_setup->data.t0.order + 1 + max_codebook_dim)
607                           * sizeof(*floor_setup->data.t0.lsp));
608             if (!floor_setup->data.t0.lsp)
609                 return -1;
610
611 #ifdef V_DEBUG /* debug output parsed headers */
612             AV_DEBUG("floor0 order: %u\n", floor_setup->data.t0.order);
613             AV_DEBUG("floor0 rate: %u\n", floor_setup->data.t0.rate);
614             AV_DEBUG("floor0 bark map size: %u\n",
615                      floor_setup->data.t0.bark_map_size);
616             AV_DEBUG("floor0 amplitude bits: %u\n",
617                      floor_setup->data.t0.amplitude_bits);
618             AV_DEBUG("floor0 amplitude offset: %u\n",
619                      floor_setup->data.t0.amplitude_offset);
620             AV_DEBUG("floor0 number of books: %u\n",
621                      floor_setup->data.t0.num_books);
622             AV_DEBUG("floor0 book list pointer: %p\n",
623                      floor_setup->data.t0.book_list);
624             {
625                 int idx;
626                 for (idx = 0; idx < floor_setup->data.t0.num_books; ++idx) {
627                     AV_DEBUG("  Book %d: %u\n",
628                              idx+1,
629                              floor_setup->data.t0.book_list[idx]);
630                 }
631             }
632 #endif
633         } else {
634             av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, "Invalid floor type!\n");
635             return -1;
636         }
637     }
638     return 0;
639 }
640
641 // Process residues part
642
643 static int vorbis_parse_setup_hdr_residues(vorbis_context *vc)
644 {
645     GetBitContext *gb = &vc->gb;
646     unsigned i, j, k;
647
648     vc->residue_count = get_bits(gb, 6)+1;
649     vc->residues      = av_mallocz(vc->residue_count * sizeof(*vc->residues));
650
651     AV_DEBUG(" There are %d residues. \n", vc->residue_count);
652
653     for (i = 0; i < vc->residue_count; ++i) {
654         vorbis_residue *res_setup = &vc->residues[i];
655         uint_fast8_t cascade[64];
656         unsigned high_bits, low_bits;
657
658         res_setup->type = get_bits(gb, 16);
659
660         AV_DEBUG(" %u. residue type %d\n", i, res_setup->type);
661
662         res_setup->begin          = get_bits(gb, 24);
663         res_setup->end            = get_bits(gb, 24);
664         res_setup->partition_size = get_bits(gb, 24) + 1;
665         /* Validations to prevent a buffer overflow later. */
666         if (res_setup->begin>res_setup->end ||
667             res_setup->end > vc->avccontext->channels * vc->blocksize[1] / 2 ||
668             (res_setup->end-res_setup->begin) / res_setup->partition_size > V_MAX_PARTITIONS) {
669             av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, "partition out of bounds: type, begin, end, size, blocksize: %"PRIdFAST16", %"PRIdFAST32", %"PRIdFAST32", %u, %"PRIdFAST32"\n", res_setup->type, res_setup->begin, res_setup->end, res_setup->partition_size, vc->blocksize[1] / 2);
670             return -1;
671         }
672
673         res_setup->classifications = get_bits(gb, 6) + 1;
674         GET_VALIDATED_INDEX(res_setup->classbook, 8, vc->codebook_count)
675
676         res_setup->ptns_to_read =
677             (res_setup->end - res_setup->begin) / res_setup->partition_size;
678         res_setup->classifs = av_malloc(res_setup->ptns_to_read *
679                                         vc->audio_channels *
680                                         sizeof(*res_setup->classifs));
681         if (!res_setup->classifs)
682             return AVERROR(ENOMEM);
683
684         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,
685           res_setup->classifications, res_setup->classbook);
686
687         for (j = 0; j < res_setup->classifications; ++j) {
688             high_bits = 0;
689             low_bits  = get_bits(gb, 3);
690             if (get_bits1(gb))
691                 high_bits = get_bits(gb, 5);
692             cascade[j] = (high_bits << 3) + low_bits;
693
694             AV_DEBUG("     %u class cascade depth: %d\n", j, ilog(cascade[j]));
695         }
696
697         res_setup->maxpass = 0;
698         for (j = 0; j < res_setup->classifications; ++j) {
699             for (k = 0; k < 8; ++k) {
700                 if (cascade[j]&(1 << k)) {
701                     GET_VALIDATED_INDEX(res_setup->books[j][k], 8, vc->codebook_count)
702
703                     AV_DEBUG("     %u class cascade depth %u book: %d\n",
704                              j, k, res_setup->books[j][k]);
705
706                     if (k>res_setup->maxpass)
707                         res_setup->maxpass = k;
708                 } else {
709                     res_setup->books[j][k] = -1;
710                 }
711             }
712         }
713     }
714     return 0;
715 }
716
717 // Process mappings part
718
719 static int vorbis_parse_setup_hdr_mappings(vorbis_context *vc)
720 {
721     GetBitContext *gb = &vc->gb;
722     unsigned i, j;
723
724     vc->mapping_count = get_bits(gb, 6)+1;
725     vc->mappings      = av_mallocz(vc->mapping_count * sizeof(*vc->mappings));
726
727     AV_DEBUG(" There are %d mappings. \n", vc->mapping_count);
728
729     for (i = 0; i < vc->mapping_count; ++i) {
730         vorbis_mapping *mapping_setup = &vc->mappings[i];
731
732         if (get_bits(gb, 16)) {
733             av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, "Other mappings than type 0 are not compliant with the Vorbis I specification. \n");
734             return -1;
735         }
736         if (get_bits1(gb)) {
737             mapping_setup->submaps = get_bits(gb, 4) + 1;
738         } else {
739             mapping_setup->submaps = 1;
740         }
741
742         if (get_bits1(gb)) {
743             mapping_setup->coupling_steps = get_bits(gb, 8) + 1;
744             mapping_setup->magnitude      = av_mallocz(mapping_setup->coupling_steps *
745                                                        sizeof(*mapping_setup->magnitude));
746             mapping_setup->angle          = av_mallocz(mapping_setup->coupling_steps *
747                                                        sizeof(*mapping_setup->angle));
748             for (j = 0; j < mapping_setup->coupling_steps; ++j) {
749                 GET_VALIDATED_INDEX(mapping_setup->magnitude[j], ilog(vc->audio_channels - 1), vc->audio_channels)
750                 GET_VALIDATED_INDEX(mapping_setup->angle[j],     ilog(vc->audio_channels - 1), vc->audio_channels)
751             }
752         } else {
753             mapping_setup->coupling_steps = 0;
754         }
755
756         AV_DEBUG("   %u mapping coupling steps: %d\n",
757                  i, mapping_setup->coupling_steps);
758
759         if (get_bits(gb, 2)) {
760             av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, "%u. mapping setup data invalid.\n", i);
761             return -1; // following spec.
762         }
763
764         if (mapping_setup->submaps>1) {
765             mapping_setup->mux = av_mallocz(vc->audio_channels *
766                                             sizeof(*mapping_setup->mux));
767             for (j = 0; j < vc->audio_channels; ++j)
768                 mapping_setup->mux[j] = get_bits(gb, 4);
769         }
770
771         for (j = 0; j < mapping_setup->submaps; ++j) {
772             skip_bits(gb, 8); // FIXME check?
773             GET_VALIDATED_INDEX(mapping_setup->submap_floor[j],   8, vc->floor_count)
774             GET_VALIDATED_INDEX(mapping_setup->submap_residue[j], 8, vc->residue_count)
775
776             AV_DEBUG("   %u mapping %u submap : floor %d, residue %d\n",
777                      i, j,
778                      mapping_setup->submap_floor[j],
779                      mapping_setup->submap_residue[j]);
780         }
781     }
782     return 0;
783 }
784
785 // Process modes part
786
787 static void create_map(vorbis_context *vc, unsigned floor_number)
788 {
789     vorbis_floor *floors = vc->floors;
790     vorbis_floor0 *vf;
791     int idx;
792     int blockflag, n;
793     int_fast32_t *map;
794
795     for (blockflag = 0; blockflag < 2; ++blockflag) {
796         n = vc->blocksize[blockflag] / 2;
797         floors[floor_number].data.t0.map[blockflag] =
798             av_malloc((n+1) * sizeof(int_fast32_t)); // n + sentinel
799
800         map =  floors[floor_number].data.t0.map[blockflag];
801         vf  = &floors[floor_number].data.t0;
802
803         for (idx = 0; idx < n; ++idx) {
804             map[idx] = floor(BARK((vf->rate * idx) / (2.0f * n)) *
805                              ((vf->bark_map_size) /
806                               BARK(vf->rate / 2.0f)));
807             if (vf->bark_map_size-1 < map[idx])
808                 map[idx] = vf->bark_map_size - 1;
809         }
810         map[n] = -1;
811         vf->map_size[blockflag] = n;
812     }
813
814 #ifdef V_DEBUG
815     for (idx = 0; idx <= n; ++idx) {
816         AV_DEBUG("floor0 map: map at pos %d is %d\n",
817                  idx, map[idx]);
818     }
819 #endif
820 }
821
822 static int vorbis_parse_setup_hdr_modes(vorbis_context *vc)
823 {
824     GetBitContext *gb = &vc->gb;
825     unsigned i;
826
827     vc->mode_count = get_bits(gb, 6) + 1;
828     vc->modes      = av_mallocz(vc->mode_count * sizeof(*vc->modes));
829
830     AV_DEBUG(" There are %d modes.\n", vc->mode_count);
831
832     for (i = 0; i < vc->mode_count; ++i) {
833         vorbis_mode *mode_setup = &vc->modes[i];
834
835         mode_setup->blockflag     = get_bits1(gb);
836         mode_setup->windowtype    = get_bits(gb, 16); //FIXME check
837         mode_setup->transformtype = get_bits(gb, 16); //FIXME check
838         GET_VALIDATED_INDEX(mode_setup->mapping, 8, vc->mapping_count);
839
840         AV_DEBUG(" %u mode: blockflag %d, windowtype %d, transformtype %d, mapping %d\n",
841                  i, mode_setup->blockflag, mode_setup->windowtype,
842                  mode_setup->transformtype, mode_setup->mapping);
843     }
844     return 0;
845 }
846
847 // Process the whole setup header using the functions above
848
849 static int vorbis_parse_setup_hdr(vorbis_context *vc)
850 {
851     GetBitContext *gb = &vc->gb;
852
853     if ((get_bits(gb, 8) != 'v') || (get_bits(gb, 8) != 'o') ||
854         (get_bits(gb, 8) != 'r') || (get_bits(gb, 8) != 'b') ||
855         (get_bits(gb, 8) != 'i') || (get_bits(gb, 8) != 's')) {
856         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " Vorbis setup header packet corrupt (no vorbis signature). \n");
857         return -1;
858     }
859
860     if (vorbis_parse_setup_hdr_codebooks(vc)) {
861         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " Vorbis setup header packet corrupt (codebooks). \n");
862         return -2;
863     }
864     if (vorbis_parse_setup_hdr_tdtransforms(vc)) {
865         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " Vorbis setup header packet corrupt (time domain transforms). \n");
866         return -3;
867     }
868     if (vorbis_parse_setup_hdr_floors(vc)) {
869         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " Vorbis setup header packet corrupt (floors). \n");
870         return -4;
871     }
872     if (vorbis_parse_setup_hdr_residues(vc)) {
873         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " Vorbis setup header packet corrupt (residues). \n");
874         return -5;
875     }
876     if (vorbis_parse_setup_hdr_mappings(vc)) {
877         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " Vorbis setup header packet corrupt (mappings). \n");
878         return -6;
879     }
880     if (vorbis_parse_setup_hdr_modes(vc)) {
881         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " Vorbis setup header packet corrupt (modes). \n");
882         return -7;
883     }
884     if (!get_bits1(gb)) {
885         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " Vorbis setup header packet corrupt (framing flag). \n");
886         return -8; // framing flag bit unset error
887     }
888
889     return 0;
890 }
891
892 // Process the identification header
893
894 static int vorbis_parse_id_hdr(vorbis_context *vc)
895 {
896     GetBitContext *gb = &vc->gb;
897     unsigned bl0, bl1;
898
899     if ((get_bits(gb, 8) != 'v') || (get_bits(gb, 8) != 'o') ||
900         (get_bits(gb, 8) != 'r') || (get_bits(gb, 8) != 'b') ||
901         (get_bits(gb, 8) != 'i') || (get_bits(gb, 8) != 's')) {
902         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " Vorbis id header packet corrupt (no vorbis signature). \n");
903         return -1;
904     }
905
906     vc->version        = get_bits_long(gb, 32);    //FIXME check 0
907     vc->audio_channels = get_bits(gb, 8);
908     if (vc->audio_channels <= 0) {
909         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, "Invalid number of channels\n");
910         return -1;
911     }
912     vc->audio_samplerate = get_bits_long(gb, 32);
913     if (vc->audio_samplerate <= 0) {
914         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, "Invalid samplerate\n");
915         return -1;
916     }
917     vc->bitrate_maximum = get_bits_long(gb, 32);
918     vc->bitrate_nominal = get_bits_long(gb, 32);
919     vc->bitrate_minimum = get_bits_long(gb, 32);
920     bl0 = get_bits(gb, 4);
921     bl1 = get_bits(gb, 4);
922     vc->blocksize[0] = (1 << bl0);
923     vc->blocksize[1] = (1 << bl1);
924     if (bl0 > 13 || bl0 < 6 || bl1 > 13 || bl1 < 6 || bl1 < bl0) {
925         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " Vorbis id header packet corrupt (illegal blocksize). \n");
926         return -3;
927     }
928     // output format int16
929     if (vc->blocksize[1] / 2 * vc->audio_channels * 2 > AVCODEC_MAX_AUDIO_FRAME_SIZE) {
930         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, "Vorbis channel count makes "
931                "output packets too large.\n");
932         return -4;
933     }
934     vc->win[0] = ff_vorbis_vwin[bl0 - 6];
935     vc->win[1] = ff_vorbis_vwin[bl1 - 6];
936
937     if ((get_bits1(gb)) == 0) {
938         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " Vorbis id header packet corrupt (framing flag not set). \n");
939         return -2;
940     }
941
942     vc->channel_residues =  av_malloc((vc->blocksize[1]  / 2) * vc->audio_channels * sizeof(*vc->channel_residues));
943     vc->channel_floors   =  av_malloc((vc->blocksize[1]  / 2) * vc->audio_channels * sizeof(*vc->channel_floors));
944     vc->saved            =  av_mallocz((vc->blocksize[1] / 4) * vc->audio_channels * sizeof(*vc->saved));
945     vc->previous_window  = 0;
946
947     ff_mdct_init(&vc->mdct[0], bl0, 1, -vc->scale_bias);
948     ff_mdct_init(&vc->mdct[1], bl1, 1, -vc->scale_bias);
949
950     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 ",
951             vc->version, vc->audio_channels, vc->audio_samplerate, vc->bitrate_maximum, vc->bitrate_nominal, vc->bitrate_minimum, vc->blocksize[0], vc->blocksize[1]);
952
953 /*
954     BLK = vc->blocksize[0];
955     for (i = 0; i < BLK / 2; ++i) {
956         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)));
957     }
958 */
959
960     return 0;
961 }
962
963 // Process the extradata using the functions above (identification header, setup header)
964
965 static av_cold int vorbis_decode_init(AVCodecContext *avccontext)
966 {
967     vorbis_context *vc = avccontext->priv_data ;
968     uint8_t *headers   = avccontext->extradata;
969     int headers_len    = avccontext->extradata_size;
970     uint8_t *header_start[3];
971     int header_len[3];
972     GetBitContext *gb = &(vc->gb);
973     int hdr_type;
974
975     vc->avccontext = avccontext;
976     dsputil_init(&vc->dsp, avccontext);
977     ff_fmt_convert_init(&vc->fmt_conv, avccontext);
978
979     vc->scale_bias = 32768.0f;
980
981     if (!headers_len) {
982         av_log(avccontext, AV_LOG_ERROR, "Extradata missing.\n");
983         return -1;
984     }
985
986     if (ff_split_xiph_headers(headers, headers_len, 30, header_start, header_len) < 0) {
987         av_log(avccontext, AV_LOG_ERROR, "Extradata corrupt.\n");
988         return -1;
989     }
990
991     init_get_bits(gb, header_start[0], header_len[0]*8);
992     hdr_type = get_bits(gb, 8);
993     if (hdr_type != 1) {
994         av_log(avccontext, AV_LOG_ERROR, "First header is not the id header.\n");
995         return -1;
996     }
997     if (vorbis_parse_id_hdr(vc)) {
998         av_log(avccontext, AV_LOG_ERROR, "Id header corrupt.\n");
999         vorbis_free(vc);
1000         return -1;
1001     }
1002
1003     init_get_bits(gb, header_start[2], header_len[2]*8);
1004     hdr_type = get_bits(gb, 8);
1005     if (hdr_type != 5) {
1006         av_log(avccontext, AV_LOG_ERROR, "Third header is not the setup header.\n");
1007         vorbis_free(vc);
1008         return -1;
1009     }
1010     if (vorbis_parse_setup_hdr(vc)) {
1011         av_log(avccontext, AV_LOG_ERROR, "Setup header corrupt.\n");
1012         vorbis_free(vc);
1013         return -1;
1014     }
1015
1016     if (vc->audio_channels > 8)
1017         avccontext->channel_layout = 0;
1018     else
1019         avccontext->channel_layout = ff_vorbis_channel_layouts[vc->audio_channels - 1];
1020
1021     avccontext->channels    = vc->audio_channels;
1022     avccontext->sample_rate = vc->audio_samplerate;
1023     avccontext->frame_size  = FFMIN(vc->blocksize[0], vc->blocksize[1]) >> 2;
1024     avccontext->sample_fmt  =
1025         avccontext->request_sample_fmt == AV_SAMPLE_FMT_FLT ?
1026         AV_SAMPLE_FMT_FLT : AV_SAMPLE_FMT_S16;
1027
1028     return 0 ;
1029 }
1030
1031 // Decode audiopackets -------------------------------------------------
1032
1033 // Read and decode floor
1034
1035 static int vorbis_floor0_decode(vorbis_context *vc,
1036                                 vorbis_floor_data *vfu, float *vec)
1037 {
1038     vorbis_floor0 *vf = &vfu->t0;
1039     float *lsp = vf->lsp;
1040     unsigned amplitude, book_idx;
1041     unsigned blockflag = vc->modes[vc->mode_number].blockflag;
1042
1043     amplitude = get_bits(&vc->gb, vf->amplitude_bits);
1044     if (amplitude > 0) {
1045         float last = 0;
1046         unsigned idx, lsp_len = 0;
1047         vorbis_codebook codebook;
1048
1049         book_idx = get_bits(&vc->gb, ilog(vf->num_books));
1050         if (book_idx >= vf->num_books) {
1051             av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR,
1052                     "floor0 dec: booknumber too high!\n");
1053             book_idx =  0;
1054         }
1055         AV_DEBUG("floor0 dec: booknumber: %u\n", book_idx);
1056         codebook = vc->codebooks[vf->book_list[book_idx]];
1057         /* Invalid codebook! */
1058         if (!codebook.codevectors)
1059             return -1;
1060
1061         while (lsp_len<vf->order) {
1062             int vec_off;
1063
1064             AV_DEBUG("floor0 dec: book dimension: %d\n", codebook.dimensions);
1065             AV_DEBUG("floor0 dec: maximum depth: %d\n", codebook.maxdepth);
1066             /* read temp vector */
1067             vec_off = get_vlc2(&vc->gb, codebook.vlc.table,
1068                                codebook.nb_bits, codebook.maxdepth)
1069                       * codebook.dimensions;
1070             AV_DEBUG("floor0 dec: vector offset: %d\n", vec_off);
1071             /* copy each vector component and add last to it */
1072             for (idx = 0; idx < codebook.dimensions; ++idx)
1073                 lsp[lsp_len+idx] = codebook.codevectors[vec_off+idx] + last;
1074             last = lsp[lsp_len+idx-1]; /* set last to last vector component */
1075
1076             lsp_len += codebook.dimensions;
1077         }
1078 #ifdef V_DEBUG
1079         /* DEBUG: output lsp coeffs */
1080         {
1081             int idx;
1082             for (idx = 0; idx < lsp_len; ++idx)
1083                 AV_DEBUG("floor0 dec: coeff at %d is %f\n", idx, lsp[idx]);
1084         }
1085 #endif
1086
1087         /* synthesize floor output vector */
1088         {
1089             int i;
1090             int order = vf->order;
1091             float wstep = M_PI / vf->bark_map_size;
1092
1093             for (i = 0; i < order; i++)
1094                 lsp[i] = 2.0f * cos(lsp[i]);
1095
1096             AV_DEBUG("floor0 synth: map_size = %d; m = %d; wstep = %f\n",
1097                      vf->map_size, order, wstep);
1098
1099             i = 0;
1100             while (i < vf->map_size[blockflag]) {
1101                 int j, iter_cond = vf->map[blockflag][i];
1102                 float p = 0.5f;
1103                 float q = 0.5f;
1104                 float two_cos_w = 2.0f * cos(wstep * iter_cond); // needed all times
1105
1106                 /* similar part for the q and p products */
1107                 for (j = 0; j + 1 < order; j += 2) {
1108                     q *= lsp[j]     - two_cos_w;
1109                     p *= lsp[j + 1] - two_cos_w;
1110                 }
1111                 if (j == order) { // even order
1112                     p *= p * (2.0f - two_cos_w);
1113                     q *= q * (2.0f + two_cos_w);
1114                 } else { // odd order
1115                     q *= two_cos_w-lsp[j]; // one more time for q
1116
1117                     /* final step and square */
1118                     p *= p * (4.f - two_cos_w * two_cos_w);
1119                     q *= q;
1120                 }
1121
1122                 /* calculate linear floor value */
1123                 q = exp((((amplitude*vf->amplitude_offset) /
1124                           (((1 << vf->amplitude_bits) - 1) * sqrt(p + q)))
1125                          - vf->amplitude_offset) * .11512925f);
1126
1127                 /* fill vector */
1128                 do {
1129                     vec[i] = q; ++i;
1130                 } while (vf->map[blockflag][i] == iter_cond);
1131             }
1132         }
1133     } else {
1134         /* this channel is unused */
1135         return 1;
1136     }
1137
1138     AV_DEBUG(" Floor0 decoded\n");
1139
1140     return 0;
1141 }
1142
1143 static int vorbis_floor1_decode(vorbis_context *vc,
1144                                 vorbis_floor_data *vfu, float *vec)
1145 {
1146     vorbis_floor1 *vf = &vfu->t1;
1147     GetBitContext *gb = &vc->gb;
1148     uint_fast16_t range_v[4] = { 256, 128, 86, 64 };
1149     unsigned range = range_v[vf->multiplier-1];
1150     uint_fast16_t floor1_Y[258];
1151     uint_fast16_t floor1_Y_final[258];
1152     int floor1_flag[258];
1153     unsigned partition_class, cdim, cbits, csub, cval, offset, i, j;
1154     int book, adx, ady, dy, off, predicted, err;
1155
1156
1157     if (!get_bits1(gb)) // silence
1158         return 1;
1159
1160 // Read values (or differences) for the floor's points
1161
1162     floor1_Y[0] = get_bits(gb, ilog(range - 1));
1163     floor1_Y[1] = get_bits(gb, ilog(range - 1));
1164
1165     AV_DEBUG("floor 0 Y %d floor 1 Y %d \n", floor1_Y[0], floor1_Y[1]);
1166
1167     offset = 2;
1168     for (i = 0; i < vf->partitions; ++i) {
1169         partition_class = vf->partition_class[i];
1170         cdim   = vf->class_dimensions[partition_class];
1171         cbits  = vf->class_subclasses[partition_class];
1172         csub = (1 << cbits) - 1;
1173         cval = 0;
1174
1175         AV_DEBUG("Cbits %u\n", cbits);
1176
1177         if (cbits) // this reads all subclasses for this partition's class
1178             cval = get_vlc2(gb, vc->codebooks[vf->class_masterbook[partition_class]].vlc.table,
1179                             vc->codebooks[vf->class_masterbook[partition_class]].nb_bits, 3);
1180
1181         for (j = 0; j < cdim; ++j) {
1182             book = vf->subclass_books[partition_class][cval & csub];
1183
1184             AV_DEBUG("book %d Cbits %u cval %u  bits:%d\n",
1185                      book, cbits, cval, get_bits_count(gb));
1186
1187             cval = cval >> cbits;
1188             if (book > -1) {
1189                 floor1_Y[offset+j] = get_vlc2(gb, vc->codebooks[book].vlc.table,
1190                 vc->codebooks[book].nb_bits, 3);
1191             } else {
1192                 floor1_Y[offset+j] = 0;
1193             }
1194
1195             AV_DEBUG(" floor(%d) = %d \n", vf->list[offset+j].x, floor1_Y[offset+j]);
1196         }
1197         offset+=cdim;
1198     }
1199
1200 // Amplitude calculation from the differences
1201
1202     floor1_flag[0] = 1;
1203     floor1_flag[1] = 1;
1204     floor1_Y_final[0] = floor1_Y[0];
1205     floor1_Y_final[1] = floor1_Y[1];
1206
1207     for (i = 2; i < vf->x_list_dim; ++i) {
1208         unsigned val, highroom, lowroom, room, high_neigh_offs, low_neigh_offs;
1209
1210         low_neigh_offs  = vf->list[i].low;
1211         high_neigh_offs = vf->list[i].high;
1212         dy  = floor1_Y_final[high_neigh_offs] - floor1_Y_final[low_neigh_offs];  // render_point begin
1213         adx = vf->list[high_neigh_offs].x - vf->list[low_neigh_offs].x;
1214         ady = FFABS(dy);
1215         err = ady * (vf->list[i].x - vf->list[low_neigh_offs].x);
1216         off = err / adx;
1217         if (dy < 0) {
1218             predicted = floor1_Y_final[low_neigh_offs] - off;
1219         } else {
1220             predicted = floor1_Y_final[low_neigh_offs] + off;
1221         } // render_point end
1222
1223         val = floor1_Y[i];
1224         highroom = range-predicted;
1225         lowroom  = predicted;
1226         if (highroom < lowroom) {
1227             room = highroom * 2;
1228         } else {
1229             room = lowroom * 2;   // SPEC mispelling
1230         }
1231         if (val) {
1232             floor1_flag[low_neigh_offs]  = 1;
1233             floor1_flag[high_neigh_offs] = 1;
1234             floor1_flag[i]               = 1;
1235             if (val >= room) {
1236                 if (highroom > lowroom) {
1237                     floor1_Y_final[i] = val - lowroom + predicted;
1238                 } else {
1239                     floor1_Y_final[i] = predicted - val + highroom - 1;
1240                 }
1241             } else {
1242                 if (val & 1) {
1243                     floor1_Y_final[i] = predicted - (val + 1) / 2;
1244                 } else {
1245                     floor1_Y_final[i] = predicted + val / 2;
1246                 }
1247             }
1248         } else {
1249             floor1_flag[i]    = 0;
1250             floor1_Y_final[i] = predicted;
1251         }
1252
1253         AV_DEBUG(" Decoded floor(%d) = %d / val %u\n",
1254                  vf->list[i].x, floor1_Y_final[i], val);
1255     }
1256
1257 // Curve synth - connect the calculated dots and convert from dB scale FIXME optimize ?
1258
1259     ff_vorbis_floor1_render_list(vf->list, vf->x_list_dim, floor1_Y_final, floor1_flag, vf->multiplier, vec, vf->list[1].x);
1260
1261     AV_DEBUG(" Floor decoded\n");
1262
1263     return 0;
1264 }
1265
1266 // Read and decode residue
1267
1268 static av_always_inline int vorbis_residue_decode_internal(vorbis_context *vc,
1269                                                            vorbis_residue *vr,
1270                                                            unsigned ch,
1271                                                            uint_fast8_t *do_not_decode,
1272                                                            float *vec,
1273                                                            unsigned vlen,
1274                                                            int vr_type)
1275 {
1276     GetBitContext *gb = &vc->gb;
1277     unsigned c_p_c        = vc->codebooks[vr->classbook].dimensions;
1278     unsigned ptns_to_read = vr->ptns_to_read;
1279     uint8_t *classifs = vr->classifs;
1280     unsigned pass, ch_used, i, j, k, l;
1281
1282     if (vr_type == 2) {
1283         for (j = 1; j < ch; ++j)
1284             do_not_decode[0] &= do_not_decode[j];  // FIXME - clobbering input
1285         if (do_not_decode[0])
1286             return 0;
1287         ch_used = 1;
1288     } else {
1289         ch_used = ch;
1290     }
1291
1292     AV_DEBUG(" residue type 0/1/2 decode begin, ch: %d  cpc %d  \n", ch, c_p_c);
1293
1294     for (pass = 0; pass <= vr->maxpass; ++pass) { // FIXME OPTIMIZE?
1295         uint16_t voffset, partition_count, j_times_ptns_to_read;
1296
1297         voffset = vr->begin;
1298         for (partition_count = 0; partition_count < ptns_to_read;) {  // SPEC        error
1299             if (!pass) {
1300                 unsigned inverse_class = ff_inverse[vr->classifications];
1301                 for (j_times_ptns_to_read = 0, j = 0; j < ch_used; ++j) {
1302                     if (!do_not_decode[j]) {
1303                         unsigned temp = get_vlc2(gb, vc->codebooks[vr->classbook].vlc.table,
1304                                                  vc->codebooks[vr->classbook].nb_bits, 3);
1305
1306                         AV_DEBUG("Classword: %u\n", temp);
1307
1308                         assert(vr->classifications > 1 && temp <= 65536); //needed for inverse[]
1309                         for (i = 0; i < c_p_c; ++i) {
1310                             unsigned temp2;
1311
1312                             temp2 = (((uint64_t)temp) * inverse_class) >> 32;
1313                             if (partition_count + c_p_c - 1 - i < ptns_to_read)
1314                                 classifs[j_times_ptns_to_read + partition_count + c_p_c - 1 - i] = temp - temp2 * vr->classifications;
1315                             temp = temp2;
1316                         }
1317                     }
1318                     j_times_ptns_to_read += ptns_to_read;
1319                 }
1320             }
1321             for (i = 0; (i < c_p_c) && (partition_count < ptns_to_read); ++i) {
1322                 for (j_times_ptns_to_read = 0, j = 0; j < ch_used; ++j) {
1323                     unsigned voffs;
1324
1325                     if (!do_not_decode[j]) {
1326                         unsigned vqclass = classifs[j_times_ptns_to_read + partition_count];
1327                         int vqbook  = vr->books[vqclass][pass];
1328
1329                         if (vqbook >= 0 && vc->codebooks[vqbook].codevectors) {
1330                             unsigned coffs;
1331                             unsigned dim  = vc->codebooks[vqbook].dimensions;
1332                             unsigned step = dim == 1 ? vr->partition_size
1333                                                      : FASTDIV(vr->partition_size, dim);
1334                             vorbis_codebook codebook = vc->codebooks[vqbook];
1335
1336                             if (vr_type == 0) {
1337
1338                                 voffs = voffset+j*vlen;
1339                                 for (k = 0; k < step; ++k) {
1340                                     coffs = get_vlc2(gb, codebook.vlc.table, codebook.nb_bits, 3) * dim;
1341                                     for (l = 0; l < dim; ++l)
1342                                         vec[voffs + k + l * step] += codebook.codevectors[coffs + l];  // FPMATH
1343                                 }
1344                             } else if (vr_type == 1) {
1345                                 voffs = voffset + j * vlen;
1346                                 for (k = 0; k < step; ++k) {
1347                                     coffs = get_vlc2(gb, codebook.vlc.table, codebook.nb_bits, 3) * dim;
1348                                     for (l = 0; l < dim; ++l, ++voffs) {
1349                                         vec[voffs]+=codebook.codevectors[coffs+l];  // FPMATH
1350
1351                                         AV_DEBUG(" pass %d offs: %d curr: %f change: %f cv offs.: %d  \n", pass, voffs, vec[voffs], codebook.codevectors[coffs+l], coffs);
1352                                     }
1353                                 }
1354                             } else if (vr_type == 2 && ch == 2 && (voffset & 1) == 0 && (dim & 1) == 0) { // most frequent case optimized
1355                                 voffs = voffset >> 1;
1356
1357                                 if (dim == 2) {
1358                                     for (k = 0; k < step; ++k) {
1359                                         coffs = get_vlc2(gb, codebook.vlc.table, codebook.nb_bits, 3) * 2;
1360                                         vec[voffs + k       ] += codebook.codevectors[coffs    ];  // FPMATH
1361                                         vec[voffs + k + vlen] += codebook.codevectors[coffs + 1];  // FPMATH
1362                                     }
1363                                 } else if (dim == 4) {
1364                                     for (k = 0; k < step; ++k, voffs += 2) {
1365                                         coffs = get_vlc2(gb, codebook.vlc.table, codebook.nb_bits, 3) * 4;
1366                                         vec[voffs           ] += codebook.codevectors[coffs    ];  // FPMATH
1367                                         vec[voffs + 1       ] += codebook.codevectors[coffs + 2];  // FPMATH
1368                                         vec[voffs + vlen    ] += codebook.codevectors[coffs + 1];  // FPMATH
1369                                         vec[voffs + vlen + 1] += codebook.codevectors[coffs + 3];  // FPMATH
1370                                     }
1371                                 } else
1372                                 for (k = 0; k < step; ++k) {
1373                                     coffs = get_vlc2(gb, codebook.vlc.table, codebook.nb_bits, 3) * dim;
1374                                     for (l = 0; l < dim; l += 2, voffs++) {
1375                                         vec[voffs       ] += codebook.codevectors[coffs + l    ];  // FPMATH
1376                                         vec[voffs + vlen] += codebook.codevectors[coffs + l + 1];  // FPMATH
1377
1378                                         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);
1379                                     }
1380                                 }
1381
1382                             } else if (vr_type == 2) {
1383                                 voffs = voffset;
1384
1385                                 for (k = 0; k < step; ++k) {
1386                                     coffs = get_vlc2(gb, codebook.vlc.table, codebook.nb_bits, 3) * dim;
1387                                     for (l = 0; l < dim; ++l, ++voffs) {
1388                                         vec[voffs / ch + (voffs % ch) * vlen] += codebook.codevectors[coffs + l];  // FPMATH FIXME use if and counter instead of / and %
1389
1390                                         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);
1391                                     }
1392                                 }
1393                             }
1394                         }
1395                     }
1396                     j_times_ptns_to_read += ptns_to_read;
1397                 }
1398                 ++partition_count;
1399                 voffset += vr->partition_size;
1400             }
1401         }
1402     }
1403     return 0;
1404 }
1405
1406 static inline int vorbis_residue_decode(vorbis_context *vc, vorbis_residue *vr,
1407                                         unsigned ch,
1408                                         uint_fast8_t *do_not_decode,
1409                                         float *vec, unsigned vlen)
1410 {
1411     if (vr->type == 2)
1412         return vorbis_residue_decode_internal(vc, vr, ch, do_not_decode, vec, vlen, 2);
1413     else if (vr->type == 1)
1414         return vorbis_residue_decode_internal(vc, vr, ch, do_not_decode, vec, vlen, 1);
1415     else if (vr->type == 0)
1416         return vorbis_residue_decode_internal(vc, vr, ch, do_not_decode, vec, vlen, 0);
1417     else {
1418         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " Invalid residue type while residue decode?! \n");
1419         return -1;
1420     }
1421 }
1422
1423 void vorbis_inverse_coupling(float *mag, float *ang, int blocksize)
1424 {
1425     int i;
1426     for (i = 0;  i < blocksize;  i++) {
1427         if (mag[i] > 0.0) {
1428             if (ang[i] > 0.0) {
1429                 ang[i] = mag[i] - ang[i];
1430             } else {
1431                 float temp = ang[i];
1432                 ang[i]     = mag[i];
1433                 mag[i]    += temp;
1434             }
1435         } else {
1436             if (ang[i] > 0.0) {
1437                 ang[i] += mag[i];
1438             } else {
1439                 float temp = ang[i];
1440                 ang[i]     = mag[i];
1441                 mag[i]    -= temp;
1442             }
1443         }
1444     }
1445 }
1446
1447 // Decode the audio packet using the functions above
1448
1449 static int vorbis_parse_audio_packet(vorbis_context *vc)
1450 {
1451     GetBitContext *gb = &vc->gb;
1452     FFTContext *mdct;
1453     unsigned previous_window = vc->previous_window;
1454     unsigned mode_number, blockflag, blocksize;
1455     int i, j;
1456     uint_fast8_t no_residue[255];
1457     uint_fast8_t do_not_decode[255];
1458     vorbis_mapping *mapping;
1459     float *ch_res_ptr   = vc->channel_residues;
1460     float *ch_floor_ptr = vc->channel_floors;
1461     uint_fast8_t res_chan[255];
1462     unsigned res_num = 0;
1463     int retlen  = 0;
1464
1465     if (get_bits1(gb)) {
1466         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, "Not a Vorbis I audio packet.\n");
1467         return -1; // packet type not audio
1468     }
1469
1470     if (vc->mode_count == 1) {
1471         mode_number = 0;
1472     } else {
1473         GET_VALIDATED_INDEX(mode_number, ilog(vc->mode_count-1), vc->mode_count)
1474     }
1475     vc->mode_number = mode_number;
1476     mapping = &vc->mappings[vc->modes[mode_number].mapping];
1477
1478     AV_DEBUG(" Mode number: %u , mapping: %d , blocktype %d\n", mode_number,
1479              vc->modes[mode_number].mapping, vc->modes[mode_number].blockflag);
1480
1481     blockflag = vc->modes[mode_number].blockflag;
1482     blocksize = vc->blocksize[blockflag];
1483     if (blockflag)
1484         skip_bits(gb, 2); // previous_window, next_window
1485
1486     memset(ch_res_ptr,   0, sizeof(float) * vc->audio_channels * blocksize / 2); //FIXME can this be removed ?
1487     memset(ch_floor_ptr, 0, sizeof(float) * vc->audio_channels * blocksize / 2); //FIXME can this be removed ?
1488
1489 // Decode floor
1490
1491     for (i = 0; i < vc->audio_channels; ++i) {
1492         vorbis_floor *floor;
1493         int ret;
1494         if (mapping->submaps > 1) {
1495             floor = &vc->floors[mapping->submap_floor[mapping->mux[i]]];
1496         } else {
1497             floor = &vc->floors[mapping->submap_floor[0]];
1498         }
1499
1500         ret = floor->decode(vc, &floor->data, ch_floor_ptr);
1501
1502         if (ret < 0) {
1503             av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, "Invalid codebook in vorbis_floor_decode.\n");
1504             return -1;
1505         }
1506         no_residue[i] = ret;
1507         ch_floor_ptr += blocksize / 2;
1508     }
1509
1510 // Nonzero vector propagate
1511
1512     for (i = mapping->coupling_steps - 1; i >= 0; --i) {
1513         if (!(no_residue[mapping->magnitude[i]] & no_residue[mapping->angle[i]])) {
1514             no_residue[mapping->magnitude[i]] = 0;
1515             no_residue[mapping->angle[i]]     = 0;
1516         }
1517     }
1518
1519 // Decode residue
1520
1521     for (i = 0; i < mapping->submaps; ++i) {
1522         vorbis_residue *residue;
1523         unsigned ch = 0;
1524
1525         for (j = 0; j < vc->audio_channels; ++j) {
1526             if ((mapping->submaps == 1) || (i == mapping->mux[j])) {
1527                 res_chan[j] = res_num;
1528                 if (no_residue[j]) {
1529                     do_not_decode[ch] = 1;
1530                 } else {
1531                     do_not_decode[ch] = 0;
1532                 }
1533                 ++ch;
1534                 ++res_num;
1535             }
1536         }
1537         residue = &vc->residues[mapping->submap_residue[i]];
1538         vorbis_residue_decode(vc, residue, ch, do_not_decode, ch_res_ptr, blocksize/2);
1539
1540         ch_res_ptr += ch * blocksize / 2;
1541     }
1542
1543 // Inverse coupling
1544
1545     for (i = mapping->coupling_steps - 1; i >= 0; --i) { //warning: i has to be signed
1546         float *mag, *ang;
1547
1548         mag = vc->channel_residues+res_chan[mapping->magnitude[i]] * blocksize / 2;
1549         ang = vc->channel_residues+res_chan[mapping->angle[i]]     * blocksize / 2;
1550         vc->dsp.vorbis_inverse_coupling(mag, ang, blocksize / 2);
1551     }
1552
1553 // Dotproduct, MDCT
1554
1555     mdct = &vc->mdct[blockflag];
1556
1557     for (j = vc->audio_channels-1;j >= 0; j--) {
1558         ch_floor_ptr = vc->channel_floors   + j           * blocksize / 2;
1559         ch_res_ptr   = vc->channel_residues + res_chan[j] * blocksize / 2;
1560         vc->dsp.vector_fmul(ch_floor_ptr, ch_floor_ptr, ch_res_ptr, blocksize / 2);
1561         mdct->imdct_half(mdct, ch_res_ptr, ch_floor_ptr);
1562     }
1563
1564 // Overlap/add, save data for next overlapping  FPMATH
1565
1566     retlen = (blocksize + vc->blocksize[previous_window]) / 4;
1567     for (j = 0; j < vc->audio_channels; j++) {
1568         unsigned bs0 = vc->blocksize[0];
1569         unsigned bs1 = vc->blocksize[1];
1570         float *residue    = vc->channel_residues + res_chan[j] * blocksize / 2;
1571         float *saved      = vc->saved + j * bs1 / 4;
1572         float *ret        = vc->channel_floors + j * retlen;
1573         float *buf        = residue;
1574         const float *win  = vc->win[blockflag & previous_window];
1575
1576         if (blockflag == previous_window) {
1577             vc->dsp.vector_fmul_window(ret, saved, buf, win, blocksize / 4);
1578         } else if (blockflag > previous_window) {
1579             vc->dsp.vector_fmul_window(ret, saved, buf, win, bs0 / 4);
1580             memcpy(ret+bs0/2, buf+bs0/4, ((bs1-bs0)/4) * sizeof(float));
1581         } else {
1582             memcpy(ret, saved, ((bs1 - bs0) / 4) * sizeof(float));
1583             vc->dsp.vector_fmul_window(ret + (bs1 - bs0) / 4, saved + (bs1 - bs0) / 4, buf, win, bs0 / 4);
1584         }
1585         memcpy(saved, buf + blocksize / 4, blocksize / 4 * sizeof(float));
1586     }
1587
1588     vc->previous_window = blockflag;
1589     return retlen;
1590 }
1591
1592 // Return the decoded audio packet through the standard api
1593
1594 static int vorbis_decode_frame(AVCodecContext *avccontext,
1595                                void *data, int *data_size,
1596                                AVPacket *avpkt)
1597 {
1598     const uint8_t *buf = avpkt->data;
1599     int buf_size       = avpkt->size;
1600     vorbis_context *vc = avccontext->priv_data ;
1601     GetBitContext *gb = &(vc->gb);
1602     const float *channel_ptrs[255];
1603     int i, len;
1604
1605     if (!buf_size)
1606         return 0;
1607
1608     AV_DEBUG("packet length %d \n", buf_size);
1609
1610     init_get_bits(gb, buf, buf_size*8);
1611
1612     len = vorbis_parse_audio_packet(vc);
1613
1614     if (len <= 0) {
1615         *data_size = 0;
1616         return buf_size;
1617     }
1618
1619     if (!vc->first_frame) {
1620         vc->first_frame = 1;
1621         *data_size = 0;
1622         return buf_size ;
1623     }
1624
1625     AV_DEBUG("parsed %d bytes %d bits, returned %d samples (*ch*bits) \n", get_bits_count(gb)/8, get_bits_count(gb)%8, len);
1626
1627     if (vc->audio_channels > 8) {
1628         for (i = 0; i < vc->audio_channels; i++)
1629             channel_ptrs[i] = vc->channel_floors + i * len;
1630     } else {
1631         for (i = 0; i < vc->audio_channels; i++)
1632             channel_ptrs[i] = vc->channel_floors +
1633                               len * ff_vorbis_channel_layout_offsets[vc->audio_channels - 1][i];
1634     }
1635
1636     *data_size = len * vc->audio_channels;
1637     if (avccontext->sample_fmt == AV_SAMPLE_FMT_FLT) {
1638         float_interleave(data, channel_ptrs, len, vc->audio_channels);
1639         *data_size *= sizeof(float);
1640     } else {
1641         vc->fmt_conv.float_to_int16_interleave(data, channel_ptrs, len,
1642                                                vc->audio_channels);
1643         *data_size *= 2;
1644     }
1645
1646     return buf_size ;
1647 }
1648
1649 // Close decoder
1650
1651 static av_cold int vorbis_decode_close(AVCodecContext *avccontext)
1652 {
1653     vorbis_context *vc = avccontext->priv_data;
1654
1655     vorbis_free(vc);
1656
1657     return 0 ;
1658 }
1659
1660 AVCodec ff_vorbis_decoder = {
1661     "vorbis",
1662     AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
1663     CODEC_ID_VORBIS,
1664     sizeof(vorbis_context),
1665     vorbis_decode_init,
1666     NULL,
1667     vorbis_decode_close,
1668     vorbis_decode_frame,
1669     .long_name = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Vorbis"),
1670     .channel_layouts = ff_vorbis_channel_layouts,
1671 };
1672