]> git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavcodec/vorbisdec.c
Merge remote-tracking branch 'qatar/master'
[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 /**
24  * @file
25  * Vorbis I decoder
26  * @author Denes Balatoni  ( dbalatoni programozo hu )
27  */
28
29 #include <inttypes.h>
30 #include <math.h>
31
32 #define ALT_BITSTREAM_READER_LE
33 #include "avcodec.h"
34 #include "get_bits.h"
35 #include "dsputil.h"
36 #include "fft.h"
37 #include "fmtconvert.h"
38
39 #include "vorbis.h"
40 #include "xiph.h"
41
42 #define V_NB_BITS 8
43 #define V_NB_BITS2 11
44 #define V_MAX_VLCS (1 << 16)
45 #define V_MAX_PARTITIONS (1 << 20)
46
47 #undef NDEBUG
48 #include <assert.h>
49
50 typedef struct {
51     uint8_t      dimensions;
52     uint8_t      lookup_type;
53     uint8_t      maxdepth;
54     VLC          vlc;
55     float       *codevectors;
56     unsigned int nb_bits;
57 } vorbis_codebook;
58
59 typedef union  vorbis_floor_u  vorbis_floor_data;
60 typedef struct vorbis_floor0_s vorbis_floor0;
61 typedef struct vorbis_floor1_s vorbis_floor1;
62 struct vorbis_context_s;
63 typedef
64 int (* vorbis_floor_decode_func)
65     (struct vorbis_context_s *, vorbis_floor_data *, float *);
66 typedef struct {
67     uint8_t floor_type;
68     vorbis_floor_decode_func decode;
69     union vorbis_floor_u {
70         struct vorbis_floor0_s {
71             uint8_t       order;
72             uint16_t      rate;
73             uint16_t      bark_map_size;
74             int32_t      *map[2];
75             uint32_t      map_size[2];
76             uint8_t       amplitude_bits;
77             uint8_t       amplitude_offset;
78             uint8_t       num_books;
79             uint8_t      *book_list;
80             float        *lsp;
81         } t0;
82         struct vorbis_floor1_s {
83             uint8_t       partitions;
84             uint8_t       partition_class[32];
85             uint8_t       class_dimensions[16];
86             uint8_t       class_subclasses[16];
87             uint8_t       class_masterbook[16];
88             int16_t       subclass_books[16][8];
89             uint8_t       multiplier;
90             uint16_t      x_list_dim;
91             vorbis_floor1_entry *list;
92         } t1;
93     } data;
94 } vorbis_floor;
95
96 typedef struct {
97     uint16_t      type;
98     uint32_t      begin;
99     uint32_t      end;
100     unsigned      partition_size;
101     uint8_t       classifications;
102     uint8_t       classbook;
103     int16_t       books[64][8];
104     uint8_t       maxpass;
105     uint16_t      ptns_to_read;
106     uint8_t      *classifs;
107 } vorbis_residue;
108
109 typedef struct {
110     uint8_t       submaps;
111     uint16_t      coupling_steps;
112     uint8_t      *magnitude;
113     uint8_t      *angle;
114     uint8_t      *mux;
115     uint8_t       submap_floor[16];
116     uint8_t       submap_residue[16];
117 } vorbis_mapping;
118
119 typedef struct {
120     uint8_t       blockflag;
121     uint16_t      windowtype;
122     uint16_t      transformtype;
123     uint8_t       mapping;
124 } vorbis_mode;
125
126 typedef struct vorbis_context_s {
127     AVCodecContext *avccontext;
128     GetBitContext gb;
129     DSPContext dsp;
130     FmtConvertContext fmt_conv;
131
132     FFTContext mdct[2];
133     uint8_t       first_frame;
134     uint32_t      version;
135     uint8_t       audio_channels;
136     uint32_t      audio_samplerate;
137     uint32_t      bitrate_maximum;
138     uint32_t      bitrate_nominal;
139     uint32_t      bitrate_minimum;
140     uint32_t      blocksize[2];
141     const float  *win[2];
142     uint16_t      codebook_count;
143     vorbis_codebook *codebooks;
144     uint8_t       floor_count;
145     vorbis_floor *floors;
146     uint8_t       residue_count;
147     vorbis_residue *residues;
148     uint8_t       mapping_count;
149     vorbis_mapping *mappings;
150     uint8_t       mode_count;
151     vorbis_mode  *modes;
152     uint8_t       mode_number; // mode number for the current packet
153     uint8_t       previous_window;
154     float        *channel_residues;
155     float        *channel_floors;
156     float        *saved;
157     float         scale_bias; // for float->int conversion
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 const char idx_err_str[] = "Index value %d out of range (0 - %d) for %s at %s:%i\n";
166 #define VALIDATE_INDEX(idx, limit) \
167     if (idx >= limit) {\
168         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR,\
169                idx_err_str,\
170                (int)(idx), (int)(limit - 1), #idx, __FILE__, __LINE__);\
171         return AVERROR_INVALIDDATA;\
172     }
173 #define GET_VALIDATED_INDEX(idx, bits, limit) \
174     {\
175         idx = get_bits(gb, bits);\
176         VALIDATE_INDEX(idx, limit)\
177     }
178
179 static float vorbisfloat2float(unsigned val)
180 {
181     double mant = val & 0x1fffff;
182     long exp    = (val & 0x7fe00000L) >> 21;
183     if (val & 0x80000000)
184         mant = -mant;
185     return ldexp(mant, exp - 20 - 768);
186 }
187
188
189 // Free all allocated memory -----------------------------------------
190
191 static void vorbis_free(vorbis_context *vc)
192 {
193     int i;
194
195     av_freep(&vc->channel_residues);
196     av_freep(&vc->channel_floors);
197     av_freep(&vc->saved);
198
199     for (i = 0; i < vc->residue_count; i++)
200         av_free(vc->residues[i].classifs);
201     av_freep(&vc->residues);
202     av_freep(&vc->modes);
203
204     ff_mdct_end(&vc->mdct[0]);
205     ff_mdct_end(&vc->mdct[1]);
206
207     for (i = 0; i < vc->codebook_count; ++i) {
208         av_free(vc->codebooks[i].codevectors);
209         free_vlc(&vc->codebooks[i].vlc);
210     }
211     av_freep(&vc->codebooks);
212
213     for (i = 0; i < vc->floor_count; ++i) {
214         if (vc->floors[i].floor_type == 0) {
215             av_free(vc->floors[i].data.t0.map[0]);
216             av_free(vc->floors[i].data.t0.map[1]);
217             av_free(vc->floors[i].data.t0.book_list);
218             av_free(vc->floors[i].data.t0.lsp);
219         } else {
220             av_free(vc->floors[i].data.t1.list);
221         }
222     }
223     av_freep(&vc->floors);
224
225     for (i = 0; i < vc->mapping_count; ++i) {
226         av_free(vc->mappings[i].magnitude);
227         av_free(vc->mappings[i].angle);
228         av_free(vc->mappings[i].mux);
229     }
230     av_freep(&vc->mappings);
231 }
232
233 // Parse setup header -------------------------------------------------
234
235 // Process codebooks part
236
237 static int vorbis_parse_setup_hdr_codebooks(vorbis_context *vc)
238 {
239     unsigned cb;
240     uint8_t  *tmp_vlc_bits;
241     uint32_t *tmp_vlc_codes;
242     GetBitContext *gb = &vc->gb;
243     uint16_t *codebook_multiplicands;
244     int ret = 0;
245
246     vc->codebook_count = get_bits(gb, 8) + 1;
247
248     av_dlog(NULL, " 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_dlog(NULL, " %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             ret = AVERROR_INVALIDDATA;
265             goto error;
266         }
267
268         codebook_setup->dimensions=get_bits(gb, 16);
269         if (codebook_setup->dimensions > 16 || codebook_setup->dimensions == 0) {
270             av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR,
271                    " %u. Codebook's dimension is invalid (%d).\n",
272                    cb, codebook_setup->dimensions);
273             ret = AVERROR_INVALIDDATA;
274             goto error;
275         }
276         entries = get_bits(gb, 24);
277         if (entries > V_MAX_VLCS) {
278             av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR,
279                    " %u. Codebook has too many entries (%u).\n",
280                    cb, entries);
281             ret = AVERROR_INVALIDDATA;
282             goto error;
283         }
284
285         ordered = get_bits1(gb);
286
287         av_dlog(NULL, " codebook_dimensions %d, codebook_entries %u\n",
288                 codebook_setup->dimensions, entries);
289
290         if (!ordered) {
291             unsigned ce, flag;
292             unsigned sparse = get_bits1(gb);
293
294             av_dlog(NULL, " not ordered \n");
295
296             if (sparse) {
297                 av_dlog(NULL, " sparse \n");
298
299                 used_entries = 0;
300                 for (ce = 0; ce < entries; ++ce) {
301                     flag = get_bits1(gb);
302                     if (flag) {
303                         tmp_vlc_bits[ce] = get_bits(gb, 5) + 1;
304                         ++used_entries;
305                     } else
306                         tmp_vlc_bits[ce] = 0;
307                 }
308             } else {
309                 av_dlog(NULL, " not sparse \n");
310
311                 used_entries = entries;
312                 for (ce = 0; ce < entries; ++ce)
313                     tmp_vlc_bits[ce] = get_bits(gb, 5) + 1;
314             }
315         } else {
316             unsigned current_entry  = 0;
317             unsigned current_length = get_bits(gb, 5) + 1;
318
319             av_dlog(NULL, " ordered, current length: %u\n", current_length);  //FIXME
320
321             used_entries = entries;
322             for (; current_entry < used_entries && current_length <= 32; ++current_length) {
323                 unsigned i, number;
324
325                 av_dlog(NULL, " number bits: %u ", ilog(entries - current_entry));
326
327                 number = get_bits(gb, ilog(entries - current_entry));
328
329                 av_dlog(NULL, " number: %u\n", number);
330
331                 for (i = current_entry; i < number+current_entry; ++i)
332                     if (i < used_entries)
333                         tmp_vlc_bits[i] = current_length;
334
335                 current_entry+=number;
336             }
337             if (current_entry>used_entries) {
338                 av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " More codelengths than codes in codebook. \n");
339                 ret = AVERROR_INVALIDDATA;
340                 goto error;
341             }
342         }
343
344         codebook_setup->lookup_type = get_bits(gb, 4);
345
346         av_dlog(NULL, " lookup type: %d : %s \n", codebook_setup->lookup_type,
347                 codebook_setup->lookup_type ? "vq" : "no lookup");
348
349 // If the codebook is used for (inverse) VQ, calculate codevectors.
350
351         if (codebook_setup->lookup_type == 1) {
352             unsigned i, j, k;
353             unsigned codebook_lookup_values = ff_vorbis_nth_root(entries, codebook_setup->dimensions);
354
355             float codebook_minimum_value = vorbisfloat2float(get_bits_long(gb, 32));
356             float codebook_delta_value   = vorbisfloat2float(get_bits_long(gb, 32));
357             unsigned codebook_value_bits = get_bits(gb, 4) + 1;
358             unsigned codebook_sequence_p = get_bits1(gb);
359
360             av_dlog(NULL, " We expect %d numbers for building the codevectors. \n",
361                     codebook_lookup_values);
362             av_dlog(NULL, "  delta %f minmum %f \n",
363                     codebook_delta_value, codebook_minimum_value);
364
365             for (i = 0; i < codebook_lookup_values; ++i) {
366                 codebook_multiplicands[i] = get_bits(gb, codebook_value_bits);
367
368                 av_dlog(NULL, " multiplicands*delta+minmum : %e \n",
369                         (float)codebook_multiplicands[i] * codebook_delta_value + codebook_minimum_value);
370                 av_dlog(NULL, " multiplicand %u\n", codebook_multiplicands[i]);
371             }
372
373 // Weed out unused vlcs and build codevector vector
374             codebook_setup->codevectors = used_entries ? av_mallocz(used_entries *
375                                                                     codebook_setup->dimensions *
376                                                                     sizeof(*codebook_setup->codevectors))
377                                                        : NULL;
378             for (j = 0, i = 0; i < entries; ++i) {
379                 unsigned dim = codebook_setup->dimensions;
380
381                 if (tmp_vlc_bits[i]) {
382                     float last = 0.0;
383                     unsigned lookup_offset = i;
384
385                     av_dlog(vc->avccontext, "Lookup offset %u ,", i);
386
387                     for (k = 0; k < dim; ++k) {
388                         unsigned multiplicand_offset = lookup_offset % codebook_lookup_values;
389                         codebook_setup->codevectors[j * dim + k] = codebook_multiplicands[multiplicand_offset] * codebook_delta_value + codebook_minimum_value + last;
390                         if (codebook_sequence_p)
391                             last = codebook_setup->codevectors[j * dim + k];
392                         lookup_offset/=codebook_lookup_values;
393                     }
394                     tmp_vlc_bits[j] = tmp_vlc_bits[i];
395
396                     av_dlog(vc->avccontext, "real lookup offset %u, vector: ", j);
397                     for (k = 0; k < dim; ++k)
398                         av_dlog(vc->avccontext, " %f ",
399                                 codebook_setup->codevectors[j * dim + k]);
400                     av_dlog(vc->avccontext, "\n");
401
402                     ++j;
403                 }
404             }
405             if (j != used_entries) {
406                 av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, "Bug in codevector vector building code. \n");
407                 ret = AVERROR_INVALIDDATA;
408                 goto error;
409             }
410             entries = used_entries;
411         } else if (codebook_setup->lookup_type >= 2) {
412             av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, "Codebook lookup type not supported. \n");
413             ret = AVERROR_INVALIDDATA;
414             goto error;
415         }
416
417 // Initialize VLC table
418         if (ff_vorbis_len2vlc(tmp_vlc_bits, tmp_vlc_codes, entries)) {
419             av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " Invalid code lengths while generating vlcs. \n");
420             ret = AVERROR_INVALIDDATA;
421             goto error;
422         }
423         codebook_setup->maxdepth = 0;
424         for (t = 0; t < entries; ++t)
425             if (tmp_vlc_bits[t] >= codebook_setup->maxdepth)
426                 codebook_setup->maxdepth = tmp_vlc_bits[t];
427
428         if (codebook_setup->maxdepth > 3 * V_NB_BITS)
429             codebook_setup->nb_bits = V_NB_BITS2;
430         else
431             codebook_setup->nb_bits = V_NB_BITS;
432
433         codebook_setup->maxdepth = (codebook_setup->maxdepth+codebook_setup->nb_bits - 1) / codebook_setup->nb_bits;
434
435         if ((ret = init_vlc(&codebook_setup->vlc, codebook_setup->nb_bits,
436                             entries, tmp_vlc_bits, sizeof(*tmp_vlc_bits),
437                             sizeof(*tmp_vlc_bits), tmp_vlc_codes,
438                             sizeof(*tmp_vlc_codes), sizeof(*tmp_vlc_codes),
439                             INIT_VLC_LE))) {
440             av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " Error generating vlc tables. \n");
441             goto error;
442         }
443     }
444
445     av_free(tmp_vlc_bits);
446     av_free(tmp_vlc_codes);
447     av_free(codebook_multiplicands);
448     return 0;
449
450 // Error:
451 error:
452     av_free(tmp_vlc_bits);
453     av_free(tmp_vlc_codes);
454     av_free(codebook_multiplicands);
455     return ret;
456 }
457
458 // Process time domain transforms part (unused in Vorbis I)
459
460 static int vorbis_parse_setup_hdr_tdtransforms(vorbis_context *vc)
461 {
462     GetBitContext *gb = &vc->gb;
463     unsigned i, vorbis_time_count = get_bits(gb, 6) + 1;
464
465     for (i = 0; i < vorbis_time_count; ++i) {
466         unsigned vorbis_tdtransform = get_bits(gb, 16);
467
468         av_dlog(NULL, " Vorbis time domain transform %u: %u\n",
469                 vorbis_time_count, vorbis_tdtransform);
470
471         if (vorbis_tdtransform) {
472             av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, "Vorbis time domain transform data nonzero. \n");
473             return AVERROR_INVALIDDATA;
474         }
475     }
476     return 0;
477 }
478
479 // Process floors part
480
481 static int vorbis_floor0_decode(vorbis_context *vc,
482                                 vorbis_floor_data *vfu, float *vec);
483 static void create_map(vorbis_context *vc, unsigned floor_number);
484 static int vorbis_floor1_decode(vorbis_context *vc,
485                                 vorbis_floor_data *vfu, float *vec);
486 static int vorbis_parse_setup_hdr_floors(vorbis_context *vc)
487 {
488     GetBitContext *gb = &vc->gb;
489     int i,j,k;
490
491     vc->floor_count = get_bits(gb, 6) + 1;
492
493     vc->floors = av_mallocz(vc->floor_count * sizeof(*vc->floors));
494
495     for (i = 0; i < vc->floor_count; ++i) {
496         vorbis_floor *floor_setup = &vc->floors[i];
497
498         floor_setup->floor_type = get_bits(gb, 16);
499
500         av_dlog(NULL, " %d. floor type %d \n", i, floor_setup->floor_type);
501
502         if (floor_setup->floor_type == 1) {
503             int maximum_class = -1;
504             unsigned rangebits, rangemax, floor1_values = 2;
505
506             floor_setup->decode = vorbis_floor1_decode;
507
508             floor_setup->data.t1.partitions = get_bits(gb, 5);
509
510             av_dlog(NULL, " %d.floor: %d partitions \n",
511                     i, floor_setup->data.t1.partitions);
512
513             for (j = 0; j < floor_setup->data.t1.partitions; ++j) {
514                 floor_setup->data.t1.partition_class[j] = get_bits(gb, 4);
515                 if (floor_setup->data.t1.partition_class[j] > maximum_class)
516                     maximum_class = floor_setup->data.t1.partition_class[j];
517
518                 av_dlog(NULL, " %d. floor %d partition class %d \n",
519                         i, j, floor_setup->data.t1.partition_class[j]);
520
521             }
522
523             av_dlog(NULL, " maximum class %d \n", maximum_class);
524
525             for (j = 0; j <= maximum_class; ++j) {
526                 floor_setup->data.t1.class_dimensions[j] = get_bits(gb, 3) + 1;
527                 floor_setup->data.t1.class_subclasses[j] = get_bits(gb, 2);
528
529                 av_dlog(NULL, " %d floor %d class dim: %d subclasses %d \n", i, j,
530                         floor_setup->data.t1.class_dimensions[j],
531                         floor_setup->data.t1.class_subclasses[j]);
532
533                 if (floor_setup->data.t1.class_subclasses[j]) {
534                     GET_VALIDATED_INDEX(floor_setup->data.t1.class_masterbook[j], 8, vc->codebook_count)
535
536                     av_dlog(NULL, "   masterbook: %d \n", floor_setup->data.t1.class_masterbook[j]);
537                 }
538
539                 for (k = 0; k < (1 << floor_setup->data.t1.class_subclasses[j]); ++k) {
540                     int16_t bits = get_bits(gb, 8) - 1;
541                     if (bits != -1)
542                         VALIDATE_INDEX(bits, vc->codebook_count)
543                     floor_setup->data.t1.subclass_books[j][k] = bits;
544
545                     av_dlog(NULL, "    book %d. : %d \n", k, floor_setup->data.t1.subclass_books[j][k]);
546                 }
547             }
548
549             floor_setup->data.t1.multiplier = get_bits(gb, 2) + 1;
550             floor_setup->data.t1.x_list_dim = 2;
551
552             for (j = 0; j < floor_setup->data.t1.partitions; ++j)
553                 floor_setup->data.t1.x_list_dim+=floor_setup->data.t1.class_dimensions[floor_setup->data.t1.partition_class[j]];
554
555             floor_setup->data.t1.list = av_mallocz(floor_setup->data.t1.x_list_dim *
556                                                    sizeof(*floor_setup->data.t1.list));
557
558
559             rangebits = get_bits(gb, 4);
560             rangemax = (1 << rangebits);
561             if (rangemax > vc->blocksize[1] / 2) {
562                 av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR,
563                        "Floor value is too large for blocksize: %u (%"PRIu32")\n",
564                        rangemax, vc->blocksize[1] / 2);
565                 return AVERROR_INVALIDDATA;
566             }
567             floor_setup->data.t1.list[0].x = 0;
568             floor_setup->data.t1.list[1].x = rangemax;
569
570             for (j = 0; j < floor_setup->data.t1.partitions; ++j) {
571                 for (k = 0; k < floor_setup->data.t1.class_dimensions[floor_setup->data.t1.partition_class[j]]; ++k, ++floor1_values) {
572                     floor_setup->data.t1.list[floor1_values].x = get_bits(gb, rangebits);
573
574                     av_dlog(NULL, " %u. floor1 Y coord. %d\n", floor1_values,
575                             floor_setup->data.t1.list[floor1_values].x);
576                 }
577             }
578
579 // Precalculate order of x coordinates - needed for decode
580             ff_vorbis_ready_floor1_list(floor_setup->data.t1.list, floor_setup->data.t1.x_list_dim);
581         } else if (floor_setup->floor_type == 0) {
582             unsigned max_codebook_dim = 0;
583
584             floor_setup->decode = vorbis_floor0_decode;
585
586             floor_setup->data.t0.order          = get_bits(gb,  8);
587             floor_setup->data.t0.rate           = get_bits(gb, 16);
588             floor_setup->data.t0.bark_map_size  = get_bits(gb, 16);
589             floor_setup->data.t0.amplitude_bits = get_bits(gb,  6);
590             /* zero would result in a div by zero later *
591              * 2^0 - 1 == 0                             */
592             if (floor_setup->data.t0.amplitude_bits == 0) {
593                 av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR,
594                        "Floor 0 amplitude bits is 0.\n");
595                 return AVERROR_INVALIDDATA;
596             }
597             floor_setup->data.t0.amplitude_offset = get_bits(gb, 8);
598             floor_setup->data.t0.num_books        = get_bits(gb, 4) + 1;
599
600             /* allocate mem for booklist */
601             floor_setup->data.t0.book_list =
602                 av_malloc(floor_setup->data.t0.num_books);
603             if (!floor_setup->data.t0.book_list)
604                 return AVERROR(ENOMEM);
605             /* read book indexes */
606             {
607                 int idx;
608                 unsigned book_idx;
609                 for (idx = 0; idx < floor_setup->data.t0.num_books; ++idx) {
610                     GET_VALIDATED_INDEX(book_idx, 8, vc->codebook_count)
611                     floor_setup->data.t0.book_list[idx] = book_idx;
612                     if (vc->codebooks[book_idx].dimensions > max_codebook_dim)
613                         max_codebook_dim = vc->codebooks[book_idx].dimensions;
614                 }
615             }
616
617             create_map(vc, i);
618
619             /* codebook dim is for padding if codebook dim doesn't *
620              * divide order+1 then we need to read more data       */
621             floor_setup->data.t0.lsp =
622                 av_malloc((floor_setup->data.t0.order + 1 + max_codebook_dim)
623                           * sizeof(*floor_setup->data.t0.lsp));
624             if (!floor_setup->data.t0.lsp)
625                 return AVERROR(ENOMEM);
626
627             /* debug output parsed headers */
628             av_dlog(NULL, "floor0 order: %u\n", floor_setup->data.t0.order);
629             av_dlog(NULL, "floor0 rate: %u\n", floor_setup->data.t0.rate);
630             av_dlog(NULL, "floor0 bark map size: %u\n",
631                     floor_setup->data.t0.bark_map_size);
632             av_dlog(NULL, "floor0 amplitude bits: %u\n",
633                     floor_setup->data.t0.amplitude_bits);
634             av_dlog(NULL, "floor0 amplitude offset: %u\n",
635                     floor_setup->data.t0.amplitude_offset);
636             av_dlog(NULL, "floor0 number of books: %u\n",
637                     floor_setup->data.t0.num_books);
638             av_dlog(NULL, "floor0 book list pointer: %p\n",
639                     floor_setup->data.t0.book_list);
640             {
641                 int idx;
642                 for (idx = 0; idx < floor_setup->data.t0.num_books; ++idx) {
643                     av_dlog(NULL, "  Book %d: %u\n", idx + 1,
644                             floor_setup->data.t0.book_list[idx]);
645                 }
646             }
647         } else {
648             av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, "Invalid floor type!\n");
649             return AVERROR_INVALIDDATA;
650         }
651     }
652     return 0;
653 }
654
655 // Process residues part
656
657 static int vorbis_parse_setup_hdr_residues(vorbis_context *vc)
658 {
659     GetBitContext *gb = &vc->gb;
660     unsigned i, j, k;
661
662     vc->residue_count = get_bits(gb, 6)+1;
663     vc->residues      = av_mallocz(vc->residue_count * sizeof(*vc->residues));
664
665     av_dlog(NULL, " There are %d residues. \n", vc->residue_count);
666
667     for (i = 0; i < vc->residue_count; ++i) {
668         vorbis_residue *res_setup = &vc->residues[i];
669         uint8_t cascade[64];
670         unsigned high_bits, low_bits;
671
672         res_setup->type = get_bits(gb, 16);
673
674         av_dlog(NULL, " %u. residue type %d\n", i, res_setup->type);
675
676         res_setup->begin          = get_bits(gb, 24);
677         res_setup->end            = get_bits(gb, 24);
678         res_setup->partition_size = get_bits(gb, 24) + 1;
679         /* Validations to prevent a buffer overflow later. */
680         if (res_setup->begin>res_setup->end ||
681             res_setup->end > vc->avccontext->channels * vc->blocksize[1] / 2 ||
682             (res_setup->end-res_setup->begin) / res_setup->partition_size > V_MAX_PARTITIONS) {
683             av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR,
684                    "partition out of bounds: type, begin, end, size, blocksize: %"PRIu16", %"PRIu32", %"PRIu32", %u, %"PRIu32"\n",
685                    res_setup->type, res_setup->begin, res_setup->end,
686                    res_setup->partition_size, vc->blocksize[1] / 2);
687             return AVERROR_INVALIDDATA;
688         }
689
690         res_setup->classifications = get_bits(gb, 6) + 1;
691         GET_VALIDATED_INDEX(res_setup->classbook, 8, vc->codebook_count)
692
693         res_setup->ptns_to_read =
694             (res_setup->end - res_setup->begin) / res_setup->partition_size;
695         res_setup->classifs = av_malloc(res_setup->ptns_to_read *
696                                         vc->audio_channels *
697                                         sizeof(*res_setup->classifs));
698         if (!res_setup->classifs)
699             return AVERROR(ENOMEM);
700
701         av_dlog(NULL, "    begin %d end %d part.size %d classif.s %d classbook %d \n",
702                 res_setup->begin, res_setup->end, res_setup->partition_size,
703                 res_setup->classifications, res_setup->classbook);
704
705         for (j = 0; j < res_setup->classifications; ++j) {
706             high_bits = 0;
707             low_bits  = get_bits(gb, 3);
708             if (get_bits1(gb))
709                 high_bits = get_bits(gb, 5);
710             cascade[j] = (high_bits << 3) + low_bits;
711
712             av_dlog(NULL, "     %u class cascade depth: %d\n", j, ilog(cascade[j]));
713         }
714
715         res_setup->maxpass = 0;
716         for (j = 0; j < res_setup->classifications; ++j) {
717             for (k = 0; k < 8; ++k) {
718                 if (cascade[j]&(1 << k)) {
719                     GET_VALIDATED_INDEX(res_setup->books[j][k], 8, vc->codebook_count)
720
721                     av_dlog(NULL, "     %u class cascade depth %u book: %d\n",
722                             j, k, res_setup->books[j][k]);
723
724                     if (k>res_setup->maxpass)
725                         res_setup->maxpass = k;
726                 } else {
727                     res_setup->books[j][k] = -1;
728                 }
729             }
730         }
731     }
732     return 0;
733 }
734
735 // Process mappings part
736
737 static int vorbis_parse_setup_hdr_mappings(vorbis_context *vc)
738 {
739     GetBitContext *gb = &vc->gb;
740     unsigned i, j;
741
742     vc->mapping_count = get_bits(gb, 6)+1;
743     vc->mappings      = av_mallocz(vc->mapping_count * sizeof(*vc->mappings));
744
745     av_dlog(NULL, " There are %d mappings. \n", vc->mapping_count);
746
747     for (i = 0; i < vc->mapping_count; ++i) {
748         vorbis_mapping *mapping_setup = &vc->mappings[i];
749
750         if (get_bits(gb, 16)) {
751             av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, "Other mappings than type 0 are not compliant with the Vorbis I specification. \n");
752             return AVERROR_INVALIDDATA;
753         }
754         if (get_bits1(gb)) {
755             mapping_setup->submaps = get_bits(gb, 4) + 1;
756         } else {
757             mapping_setup->submaps = 1;
758         }
759
760         if (get_bits1(gb)) {
761             mapping_setup->coupling_steps = get_bits(gb, 8) + 1;
762             mapping_setup->magnitude      = av_mallocz(mapping_setup->coupling_steps *
763                                                        sizeof(*mapping_setup->magnitude));
764             mapping_setup->angle          = av_mallocz(mapping_setup->coupling_steps *
765                                                        sizeof(*mapping_setup->angle));
766             for (j = 0; j < mapping_setup->coupling_steps; ++j) {
767                 GET_VALIDATED_INDEX(mapping_setup->magnitude[j], ilog(vc->audio_channels - 1), vc->audio_channels)
768                 GET_VALIDATED_INDEX(mapping_setup->angle[j],     ilog(vc->audio_channels - 1), vc->audio_channels)
769             }
770         } else {
771             mapping_setup->coupling_steps = 0;
772         }
773
774         av_dlog(NULL, "   %u mapping coupling steps: %d\n",
775                 i, mapping_setup->coupling_steps);
776
777         if (get_bits(gb, 2)) {
778             av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, "%u. mapping setup data invalid.\n", i);
779             return AVERROR_INVALIDDATA; // following spec.
780         }
781
782         if (mapping_setup->submaps>1) {
783             mapping_setup->mux = av_mallocz(vc->audio_channels *
784                                             sizeof(*mapping_setup->mux));
785             for (j = 0; j < vc->audio_channels; ++j)
786                 mapping_setup->mux[j] = get_bits(gb, 4);
787         }
788
789         for (j = 0; j < mapping_setup->submaps; ++j) {
790             skip_bits(gb, 8); // FIXME check?
791             GET_VALIDATED_INDEX(mapping_setup->submap_floor[j],   8, vc->floor_count)
792             GET_VALIDATED_INDEX(mapping_setup->submap_residue[j], 8, vc->residue_count)
793
794             av_dlog(NULL, "   %u mapping %u submap : floor %d, residue %d\n", i, j,
795                     mapping_setup->submap_floor[j],
796                     mapping_setup->submap_residue[j]);
797         }
798     }
799     return 0;
800 }
801
802 // Process modes part
803
804 static void create_map(vorbis_context *vc, unsigned floor_number)
805 {
806     vorbis_floor *floors = vc->floors;
807     vorbis_floor0 *vf;
808     int idx;
809     int blockflag, n;
810     int32_t *map;
811
812     for (blockflag = 0; blockflag < 2; ++blockflag) {
813         n = vc->blocksize[blockflag] / 2;
814         floors[floor_number].data.t0.map[blockflag] =
815             av_malloc((n + 1) * sizeof(int32_t)); // n + sentinel
816
817         map =  floors[floor_number].data.t0.map[blockflag];
818         vf  = &floors[floor_number].data.t0;
819
820         for (idx = 0; idx < n; ++idx) {
821             map[idx] = floor(BARK((vf->rate * idx) / (2.0f * n)) *
822                              ((vf->bark_map_size) /
823                               BARK(vf->rate / 2.0f)));
824             if (vf->bark_map_size-1 < map[idx])
825                 map[idx] = vf->bark_map_size - 1;
826         }
827         map[n] = -1;
828         vf->map_size[blockflag] = n;
829     }
830
831     for (idx = 0; idx <= n; ++idx) {
832         av_dlog(NULL, "floor0 map: map at pos %d is %d\n", idx, map[idx]);
833     }
834 }
835
836 static int vorbis_parse_setup_hdr_modes(vorbis_context *vc)
837 {
838     GetBitContext *gb = &vc->gb;
839     unsigned i;
840
841     vc->mode_count = get_bits(gb, 6) + 1;
842     vc->modes      = av_mallocz(vc->mode_count * sizeof(*vc->modes));
843
844     av_dlog(NULL, " There are %d modes.\n", vc->mode_count);
845
846     for (i = 0; i < vc->mode_count; ++i) {
847         vorbis_mode *mode_setup = &vc->modes[i];
848
849         mode_setup->blockflag     = get_bits1(gb);
850         mode_setup->windowtype    = get_bits(gb, 16); //FIXME check
851         mode_setup->transformtype = get_bits(gb, 16); //FIXME check
852         GET_VALIDATED_INDEX(mode_setup->mapping, 8, vc->mapping_count);
853
854         av_dlog(NULL, " %u mode: blockflag %d, windowtype %d, transformtype %d, mapping %d\n",
855                 i, mode_setup->blockflag, mode_setup->windowtype,
856                 mode_setup->transformtype, mode_setup->mapping);
857     }
858     return 0;
859 }
860
861 // Process the whole setup header using the functions above
862
863 static int vorbis_parse_setup_hdr(vorbis_context *vc)
864 {
865     GetBitContext *gb = &vc->gb;
866     int ret;
867
868     if ((get_bits(gb, 8) != 'v') || (get_bits(gb, 8) != 'o') ||
869         (get_bits(gb, 8) != 'r') || (get_bits(gb, 8) != 'b') ||
870         (get_bits(gb, 8) != 'i') || (get_bits(gb, 8) != 's')) {
871         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " Vorbis setup header packet corrupt (no vorbis signature). \n");
872         return AVERROR_INVALIDDATA;
873     }
874
875     if ((ret = vorbis_parse_setup_hdr_codebooks(vc))) {
876         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " Vorbis setup header packet corrupt (codebooks). \n");
877         return ret;
878     }
879     if ((ret = vorbis_parse_setup_hdr_tdtransforms(vc))) {
880         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " Vorbis setup header packet corrupt (time domain transforms). \n");
881         return ret;
882     }
883     if ((ret = vorbis_parse_setup_hdr_floors(vc))) {
884         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " Vorbis setup header packet corrupt (floors). \n");
885         return ret;
886     }
887     if ((ret = vorbis_parse_setup_hdr_residues(vc))) {
888         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " Vorbis setup header packet corrupt (residues). \n");
889         return ret;
890     }
891     if ((ret = vorbis_parse_setup_hdr_mappings(vc))) {
892         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " Vorbis setup header packet corrupt (mappings). \n");
893         return ret;
894     }
895     if ((ret = vorbis_parse_setup_hdr_modes(vc))) {
896         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " Vorbis setup header packet corrupt (modes). \n");
897         return ret;
898     }
899     if (!get_bits1(gb)) {
900         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " Vorbis setup header packet corrupt (framing flag). \n");
901         return AVERROR_INVALIDDATA; // framing flag bit unset error
902     }
903
904     return 0;
905 }
906
907 // Process the identification header
908
909 static int vorbis_parse_id_hdr(vorbis_context *vc)
910 {
911     GetBitContext *gb = &vc->gb;
912     unsigned bl0, bl1;
913
914     if ((get_bits(gb, 8) != 'v') || (get_bits(gb, 8) != 'o') ||
915         (get_bits(gb, 8) != 'r') || (get_bits(gb, 8) != 'b') ||
916         (get_bits(gb, 8) != 'i') || (get_bits(gb, 8) != 's')) {
917         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " Vorbis id header packet corrupt (no vorbis signature). \n");
918         return AVERROR_INVALIDDATA;
919     }
920
921     vc->version        = get_bits_long(gb, 32);    //FIXME check 0
922     vc->audio_channels = get_bits(gb, 8);
923     if (vc->audio_channels <= 0) {
924         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, "Invalid number of channels\n");
925         return AVERROR_INVALIDDATA;
926     }
927     vc->audio_samplerate = get_bits_long(gb, 32);
928     if (vc->audio_samplerate <= 0) {
929         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, "Invalid samplerate\n");
930         return AVERROR_INVALIDDATA;
931     }
932     vc->bitrate_maximum = get_bits_long(gb, 32);
933     vc->bitrate_nominal = get_bits_long(gb, 32);
934     vc->bitrate_minimum = get_bits_long(gb, 32);
935     bl0 = get_bits(gb, 4);
936     bl1 = get_bits(gb, 4);
937     vc->blocksize[0] = (1 << bl0);
938     vc->blocksize[1] = (1 << bl1);
939     if (bl0 > 13 || bl0 < 6 || bl1 > 13 || bl1 < 6 || bl1 < bl0) {
940         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " Vorbis id header packet corrupt (illegal blocksize). \n");
941         return AVERROR_INVALIDDATA;
942     }
943     vc->win[0] = ff_vorbis_vwin[bl0 - 6];
944     vc->win[1] = ff_vorbis_vwin[bl1 - 6];
945
946     if ((get_bits1(gb)) == 0) {
947         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " Vorbis id header packet corrupt (framing flag not set). \n");
948         return AVERROR_INVALIDDATA;
949     }
950
951     vc->channel_residues =  av_malloc((vc->blocksize[1]  / 2) * vc->audio_channels * sizeof(*vc->channel_residues));
952     vc->channel_floors   =  av_malloc((vc->blocksize[1]  / 2) * vc->audio_channels * sizeof(*vc->channel_floors));
953     vc->saved            =  av_mallocz((vc->blocksize[1] / 4) * vc->audio_channels * sizeof(*vc->saved));
954     vc->previous_window  = 0;
955
956     ff_mdct_init(&vc->mdct[0], bl0, 1, -vc->scale_bias);
957     ff_mdct_init(&vc->mdct[1], bl1, 1, -vc->scale_bias);
958
959     av_dlog(NULL, " 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 ",
960             vc->version, vc->audio_channels, vc->audio_samplerate, vc->bitrate_maximum, vc->bitrate_nominal, vc->bitrate_minimum, vc->blocksize[0], vc->blocksize[1]);
961
962 /*
963     BLK = vc->blocksize[0];
964     for (i = 0; i < BLK / 2; ++i) {
965         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)));
966     }
967 */
968
969     return 0;
970 }
971
972 // Process the extradata using the functions above (identification header, setup header)
973
974 static av_cold int vorbis_decode_init(AVCodecContext *avccontext)
975 {
976     vorbis_context *vc = avccontext->priv_data;
977     uint8_t *headers   = avccontext->extradata;
978     int headers_len    = avccontext->extradata_size;
979     uint8_t *header_start[3];
980     int header_len[3];
981     GetBitContext *gb = &(vc->gb);
982     int hdr_type, ret;
983
984     vc->avccontext = avccontext;
985     dsputil_init(&vc->dsp, avccontext);
986     ff_fmt_convert_init(&vc->fmt_conv, avccontext);
987
988     if (avccontext->request_sample_fmt == AV_SAMPLE_FMT_FLT) {
989         avccontext->sample_fmt = AV_SAMPLE_FMT_FLT;
990         vc->scale_bias = 1.0f;
991     } else {
992         avccontext->sample_fmt = AV_SAMPLE_FMT_S16;
993         vc->scale_bias = 32768.0f;
994     }
995
996     if (!headers_len) {
997         av_log(avccontext, AV_LOG_ERROR, "Extradata missing.\n");
998         return AVERROR_INVALIDDATA;
999     }
1000
1001     if ((ret = avpriv_split_xiph_headers(headers, headers_len, 30, header_start, header_len)) < 0) {
1002         av_log(avccontext, AV_LOG_ERROR, "Extradata corrupt.\n");
1003         return ret;
1004     }
1005
1006     init_get_bits(gb, header_start[0], header_len[0]*8);
1007     hdr_type = get_bits(gb, 8);
1008     if (hdr_type != 1) {
1009         av_log(avccontext, AV_LOG_ERROR, "First header is not the id header.\n");
1010         return AVERROR_INVALIDDATA;
1011     }
1012     if ((ret = vorbis_parse_id_hdr(vc))) {
1013         av_log(avccontext, AV_LOG_ERROR, "Id header corrupt.\n");
1014         vorbis_free(vc);
1015         return ret;
1016     }
1017
1018     init_get_bits(gb, header_start[2], header_len[2]*8);
1019     hdr_type = get_bits(gb, 8);
1020     if (hdr_type != 5) {
1021         av_log(avccontext, AV_LOG_ERROR, "Third header is not the setup header.\n");
1022         vorbis_free(vc);
1023         return AVERROR_INVALIDDATA;
1024     }
1025     if ((ret = vorbis_parse_setup_hdr(vc))) {
1026         av_log(avccontext, AV_LOG_ERROR, "Setup header corrupt.\n");
1027         vorbis_free(vc);
1028         return ret;
1029     }
1030
1031     if (vc->audio_channels > 8)
1032         avccontext->channel_layout = 0;
1033     else
1034         avccontext->channel_layout = ff_vorbis_channel_layouts[vc->audio_channels - 1];
1035
1036     avccontext->channels    = vc->audio_channels;
1037     avccontext->sample_rate = vc->audio_samplerate;
1038     avccontext->frame_size  = FFMIN(vc->blocksize[0], vc->blocksize[1]) >> 2;
1039
1040     return 0;
1041 }
1042
1043 // Decode audiopackets -------------------------------------------------
1044
1045 // Read and decode floor
1046
1047 static int vorbis_floor0_decode(vorbis_context *vc,
1048                                 vorbis_floor_data *vfu, float *vec)
1049 {
1050     vorbis_floor0 *vf = &vfu->t0;
1051     float *lsp = vf->lsp;
1052     unsigned amplitude, book_idx;
1053     unsigned blockflag = vc->modes[vc->mode_number].blockflag;
1054
1055     amplitude = get_bits(&vc->gb, vf->amplitude_bits);
1056     if (amplitude > 0) {
1057         float last = 0;
1058         unsigned idx, lsp_len = 0;
1059         vorbis_codebook codebook;
1060
1061         book_idx = get_bits(&vc->gb, ilog(vf->num_books));
1062         if (book_idx >= vf->num_books) {
1063             av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR,
1064                     "floor0 dec: booknumber too high!\n");
1065             book_idx =  0;
1066         }
1067         av_dlog(NULL, "floor0 dec: booknumber: %u\n", book_idx);
1068         codebook = vc->codebooks[vf->book_list[book_idx]];
1069         /* Invalid codebook! */
1070         if (!codebook.codevectors)
1071             return AVERROR_INVALIDDATA;
1072
1073         while (lsp_len<vf->order) {
1074             int vec_off;
1075
1076             av_dlog(NULL, "floor0 dec: book dimension: %d\n", codebook.dimensions);
1077             av_dlog(NULL, "floor0 dec: maximum depth: %d\n", codebook.maxdepth);
1078             /* read temp vector */
1079             vec_off = get_vlc2(&vc->gb, codebook.vlc.table,
1080                                codebook.nb_bits, codebook.maxdepth)
1081                       * codebook.dimensions;
1082             av_dlog(NULL, "floor0 dec: vector offset: %d\n", vec_off);
1083             /* copy each vector component and add last to it */
1084             for (idx = 0; idx < codebook.dimensions; ++idx)
1085                 lsp[lsp_len+idx] = codebook.codevectors[vec_off+idx] + last;
1086             last = lsp[lsp_len+idx-1]; /* set last to last vector component */
1087
1088             lsp_len += codebook.dimensions;
1089         }
1090         /* DEBUG: output lsp coeffs */
1091         {
1092             int idx;
1093             for (idx = 0; idx < lsp_len; ++idx)
1094                 av_dlog(NULL, "floor0 dec: coeff at %d is %f\n", idx, lsp[idx]);
1095         }
1096
1097         /* synthesize floor output vector */
1098         {
1099             int i;
1100             int order = vf->order;
1101             float wstep = M_PI / vf->bark_map_size;
1102
1103             for (i = 0; i < order; i++)
1104                 lsp[i] = 2.0f * cos(lsp[i]);
1105
1106             av_dlog(NULL, "floor0 synth: map_size = %"PRIu32"; m = %d; wstep = %f\n",
1107                     vf->map_size[blockflag], order, wstep);
1108
1109             i = 0;
1110             while (i < vf->map_size[blockflag]) {
1111                 int j, iter_cond = vf->map[blockflag][i];
1112                 float p = 0.5f;
1113                 float q = 0.5f;
1114                 float two_cos_w = 2.0f * cos(wstep * iter_cond); // needed all times
1115
1116                 /* similar part for the q and p products */
1117                 for (j = 0; j + 1 < order; j += 2) {
1118                     q *= lsp[j]     - two_cos_w;
1119                     p *= lsp[j + 1] - two_cos_w;
1120                 }
1121                 if (j == order) { // even order
1122                     p *= p * (2.0f - two_cos_w);
1123                     q *= q * (2.0f + two_cos_w);
1124                 } else { // odd order
1125                     q *= two_cos_w-lsp[j]; // one more time for q
1126
1127                     /* final step and square */
1128                     p *= p * (4.f - two_cos_w * two_cos_w);
1129                     q *= q;
1130                 }
1131
1132                 /* calculate linear floor value */
1133                 q = exp((((amplitude*vf->amplitude_offset) /
1134                           (((1 << vf->amplitude_bits) - 1) * sqrt(p + q)))
1135                          - vf->amplitude_offset) * .11512925f);
1136
1137                 /* fill vector */
1138                 do {
1139                     vec[i] = q; ++i;
1140                 } while (vf->map[blockflag][i] == iter_cond);
1141             }
1142         }
1143     } else {
1144         /* this channel is unused */
1145         return 1;
1146     }
1147
1148     av_dlog(NULL, " Floor0 decoded\n");
1149
1150     return 0;
1151 }
1152
1153 static int vorbis_floor1_decode(vorbis_context *vc,
1154                                 vorbis_floor_data *vfu, float *vec)
1155 {
1156     vorbis_floor1 *vf = &vfu->t1;
1157     GetBitContext *gb = &vc->gb;
1158     uint16_t range_v[4] = { 256, 128, 86, 64 };
1159     unsigned range = range_v[vf->multiplier - 1];
1160     uint16_t floor1_Y[258];
1161     uint16_t floor1_Y_final[258];
1162     int floor1_flag[258];
1163     unsigned partition_class, cdim, cbits, csub, cval, offset, i, j;
1164     int book, adx, ady, dy, off, predicted, err;
1165
1166
1167     if (!get_bits1(gb)) // silence
1168         return 1;
1169
1170 // Read values (or differences) for the floor's points
1171
1172     floor1_Y[0] = get_bits(gb, ilog(range - 1));
1173     floor1_Y[1] = get_bits(gb, ilog(range - 1));
1174
1175     av_dlog(NULL, "floor 0 Y %d floor 1 Y %d \n", floor1_Y[0], floor1_Y[1]);
1176
1177     offset = 2;
1178     for (i = 0; i < vf->partitions; ++i) {
1179         partition_class = vf->partition_class[i];
1180         cdim   = vf->class_dimensions[partition_class];
1181         cbits  = vf->class_subclasses[partition_class];
1182         csub = (1 << cbits) - 1;
1183         cval = 0;
1184
1185         av_dlog(NULL, "Cbits %u\n", cbits);
1186
1187         if (cbits) // this reads all subclasses for this partition's class
1188             cval = get_vlc2(gb, vc->codebooks[vf->class_masterbook[partition_class]].vlc.table,
1189                             vc->codebooks[vf->class_masterbook[partition_class]].nb_bits, 3);
1190
1191         for (j = 0; j < cdim; ++j) {
1192             book = vf->subclass_books[partition_class][cval & csub];
1193
1194             av_dlog(NULL, "book %d Cbits %u cval %u  bits:%d\n",
1195                     book, cbits, cval, get_bits_count(gb));
1196
1197             cval = cval >> cbits;
1198             if (book > -1) {
1199                 floor1_Y[offset+j] = get_vlc2(gb, vc->codebooks[book].vlc.table,
1200                 vc->codebooks[book].nb_bits, 3);
1201             } else {
1202                 floor1_Y[offset+j] = 0;
1203             }
1204
1205             av_dlog(NULL, " floor(%d) = %d \n",
1206                     vf->list[offset+j].x, floor1_Y[offset+j]);
1207         }
1208         offset+=cdim;
1209     }
1210
1211 // Amplitude calculation from the differences
1212
1213     floor1_flag[0] = 1;
1214     floor1_flag[1] = 1;
1215     floor1_Y_final[0] = floor1_Y[0];
1216     floor1_Y_final[1] = floor1_Y[1];
1217
1218     for (i = 2; i < vf->x_list_dim; ++i) {
1219         unsigned val, highroom, lowroom, room, high_neigh_offs, low_neigh_offs;
1220
1221         low_neigh_offs  = vf->list[i].low;
1222         high_neigh_offs = vf->list[i].high;
1223         dy  = floor1_Y_final[high_neigh_offs] - floor1_Y_final[low_neigh_offs];  // render_point begin
1224         adx = vf->list[high_neigh_offs].x - vf->list[low_neigh_offs].x;
1225         ady = FFABS(dy);
1226         err = ady * (vf->list[i].x - vf->list[low_neigh_offs].x);
1227         off = err / adx;
1228         if (dy < 0) {
1229             predicted = floor1_Y_final[low_neigh_offs] - off;
1230         } else {
1231             predicted = floor1_Y_final[low_neigh_offs] + off;
1232         } // render_point end
1233
1234         val = floor1_Y[i];
1235         highroom = range-predicted;
1236         lowroom  = predicted;
1237         if (highroom < lowroom) {
1238             room = highroom * 2;
1239         } else {
1240             room = lowroom * 2;   // SPEC mispelling
1241         }
1242         if (val) {
1243             floor1_flag[low_neigh_offs]  = 1;
1244             floor1_flag[high_neigh_offs] = 1;
1245             floor1_flag[i]               = 1;
1246             if (val >= room) {
1247                 if (highroom > lowroom) {
1248                     floor1_Y_final[i] = val - lowroom + predicted;
1249                 } else {
1250                     floor1_Y_final[i] = predicted - val + highroom - 1;
1251                 }
1252             } else {
1253                 if (val & 1) {
1254                     floor1_Y_final[i] = predicted - (val + 1) / 2;
1255                 } else {
1256                     floor1_Y_final[i] = predicted + val / 2;
1257                 }
1258             }
1259         } else {
1260             floor1_flag[i]    = 0;
1261             floor1_Y_final[i] = predicted;
1262         }
1263
1264         av_dlog(NULL, " Decoded floor(%d) = %u / val %u\n",
1265                 vf->list[i].x, floor1_Y_final[i], val);
1266     }
1267
1268 // Curve synth - connect the calculated dots and convert from dB scale FIXME optimize ?
1269
1270     ff_vorbis_floor1_render_list(vf->list, vf->x_list_dim, floor1_Y_final, floor1_flag, vf->multiplier, vec, vf->list[1].x);
1271
1272     av_dlog(NULL, " Floor decoded\n");
1273
1274     return 0;
1275 }
1276
1277 // Read and decode residue
1278
1279 static av_always_inline int vorbis_residue_decode_internal(vorbis_context *vc,
1280                                                            vorbis_residue *vr,
1281                                                            unsigned ch,
1282                                                            uint8_t *do_not_decode,
1283                                                            float *vec,
1284                                                            unsigned vlen,
1285                                                            int vr_type)
1286 {
1287     GetBitContext *gb = &vc->gb;
1288     unsigned c_p_c        = vc->codebooks[vr->classbook].dimensions;
1289     unsigned ptns_to_read = vr->ptns_to_read;
1290     uint8_t *classifs = vr->classifs;
1291     unsigned pass, ch_used, i, j, k, l;
1292
1293     if (vr_type == 2) {
1294         for (j = 1; j < ch; ++j)
1295             do_not_decode[0] &= do_not_decode[j];  // FIXME - clobbering input
1296         if (do_not_decode[0])
1297             return 0;
1298         ch_used = 1;
1299     } else {
1300         ch_used = ch;
1301     }
1302
1303     av_dlog(NULL, " residue type 0/1/2 decode begin, ch: %d  cpc %d  \n", ch, c_p_c);
1304
1305     for (pass = 0; pass <= vr->maxpass; ++pass) { // FIXME OPTIMIZE?
1306         uint16_t voffset, partition_count, j_times_ptns_to_read;
1307
1308         voffset = vr->begin;
1309         for (partition_count = 0; partition_count < ptns_to_read;) {  // SPEC        error
1310             if (!pass) {
1311                 unsigned inverse_class = ff_inverse[vr->classifications];
1312                 for (j_times_ptns_to_read = 0, j = 0; j < ch_used; ++j) {
1313                     if (!do_not_decode[j]) {
1314                         unsigned temp = get_vlc2(gb, vc->codebooks[vr->classbook].vlc.table,
1315                                                  vc->codebooks[vr->classbook].nb_bits, 3);
1316
1317                         av_dlog(NULL, "Classword: %u\n", temp);
1318
1319                         assert(vr->classifications > 1 && temp <= 65536); //needed for inverse[]
1320                         for (i = 0; i < c_p_c; ++i) {
1321                             unsigned temp2;
1322
1323                             temp2 = (((uint64_t)temp) * inverse_class) >> 32;
1324                             if (partition_count + c_p_c - 1 - i < ptns_to_read)
1325                                 classifs[j_times_ptns_to_read + partition_count + c_p_c - 1 - i] = temp - temp2 * vr->classifications;
1326                             temp = temp2;
1327                         }
1328                     }
1329                     j_times_ptns_to_read += ptns_to_read;
1330                 }
1331             }
1332             for (i = 0; (i < c_p_c) && (partition_count < ptns_to_read); ++i) {
1333                 for (j_times_ptns_to_read = 0, j = 0; j < ch_used; ++j) {
1334                     unsigned voffs;
1335
1336                     if (!do_not_decode[j]) {
1337                         unsigned vqclass = classifs[j_times_ptns_to_read + partition_count];
1338                         int vqbook  = vr->books[vqclass][pass];
1339
1340                         if (vqbook >= 0 && vc->codebooks[vqbook].codevectors) {
1341                             unsigned coffs;
1342                             unsigned dim  = vc->codebooks[vqbook].dimensions;
1343                             unsigned step = dim == 1 ? vr->partition_size
1344                                                      : FASTDIV(vr->partition_size, dim);
1345                             vorbis_codebook codebook = vc->codebooks[vqbook];
1346
1347                             if (vr_type == 0) {
1348
1349                                 voffs = voffset+j*vlen;
1350                                 for (k = 0; k < step; ++k) {
1351                                     coffs = get_vlc2(gb, codebook.vlc.table, codebook.nb_bits, 3) * dim;
1352                                     for (l = 0; l < dim; ++l)
1353                                         vec[voffs + k + l * step] += codebook.codevectors[coffs + l];  // FPMATH
1354                                 }
1355                             } else if (vr_type == 1) {
1356                                 voffs = voffset + j * vlen;
1357                                 for (k = 0; k < step; ++k) {
1358                                     coffs = get_vlc2(gb, codebook.vlc.table, codebook.nb_bits, 3) * dim;
1359                                     for (l = 0; l < dim; ++l, ++voffs) {
1360                                         vec[voffs]+=codebook.codevectors[coffs+l];  // FPMATH
1361
1362                                         av_dlog(NULL, " pass %d offs: %d curr: %f change: %f cv offs.: %d  \n",
1363                                                 pass, voffs, vec[voffs], codebook.codevectors[coffs+l], coffs);
1364                                     }
1365                                 }
1366                             } else if (vr_type == 2 && ch == 2 && (voffset & 1) == 0 && (dim & 1) == 0) { // most frequent case optimized
1367                                 voffs = voffset >> 1;
1368
1369                                 if (dim == 2) {
1370                                     for (k = 0; k < step; ++k) {
1371                                         coffs = get_vlc2(gb, codebook.vlc.table, codebook.nb_bits, 3) * 2;
1372                                         vec[voffs + k       ] += codebook.codevectors[coffs    ];  // FPMATH
1373                                         vec[voffs + k + vlen] += codebook.codevectors[coffs + 1];  // FPMATH
1374                                     }
1375                                 } else if (dim == 4) {
1376                                     for (k = 0; k < step; ++k, voffs += 2) {
1377                                         coffs = get_vlc2(gb, codebook.vlc.table, codebook.nb_bits, 3) * 4;
1378                                         vec[voffs           ] += codebook.codevectors[coffs    ];  // FPMATH
1379                                         vec[voffs + 1       ] += codebook.codevectors[coffs + 2];  // FPMATH
1380                                         vec[voffs + vlen    ] += codebook.codevectors[coffs + 1];  // FPMATH
1381                                         vec[voffs + vlen + 1] += codebook.codevectors[coffs + 3];  // FPMATH
1382                                     }
1383                                 } else
1384                                 for (k = 0; k < step; ++k) {
1385                                     coffs = get_vlc2(gb, codebook.vlc.table, codebook.nb_bits, 3) * dim;
1386                                     for (l = 0; l < dim; l += 2, voffs++) {
1387                                         vec[voffs       ] += codebook.codevectors[coffs + l    ];  // FPMATH
1388                                         vec[voffs + vlen] += codebook.codevectors[coffs + l + 1];  // FPMATH
1389
1390                                         av_dlog(NULL, " pass %d offs: %d curr: %f change: %f cv offs.: %d+%d  \n",
1391                                                 pass, voffset / ch + (voffs % ch) * vlen,
1392                                                 vec[voffset / ch + (voffs % ch) * vlen],
1393                                                 codebook.codevectors[coffs + l], coffs, l);
1394                                     }
1395                                 }
1396
1397                             } else if (vr_type == 2) {
1398                                 voffs = voffset;
1399
1400                                 for (k = 0; k < step; ++k) {
1401                                     coffs = get_vlc2(gb, codebook.vlc.table, codebook.nb_bits, 3) * dim;
1402                                     for (l = 0; l < dim; ++l, ++voffs) {
1403                                         vec[voffs / ch + (voffs % ch) * vlen] += codebook.codevectors[coffs + l];  // FPMATH FIXME use if and counter instead of / and %
1404
1405                                         av_dlog(NULL, " pass %d offs: %d curr: %f change: %f cv offs.: %d+%d  \n",
1406                                                 pass, voffset / ch + (voffs % ch) * vlen,
1407                                                 vec[voffset / ch + (voffs % ch) * vlen],
1408                                                 codebook.codevectors[coffs + l], coffs, l);
1409                                     }
1410                                 }
1411                             }
1412                         }
1413                     }
1414                     j_times_ptns_to_read += ptns_to_read;
1415                 }
1416                 ++partition_count;
1417                 voffset += vr->partition_size;
1418             }
1419         }
1420     }
1421     return 0;
1422 }
1423
1424 static inline int vorbis_residue_decode(vorbis_context *vc, vorbis_residue *vr,
1425                                         unsigned ch,
1426                                         uint8_t *do_not_decode,
1427                                         float *vec, unsigned vlen)
1428 {
1429     if (vr->type == 2)
1430         return vorbis_residue_decode_internal(vc, vr, ch, do_not_decode, vec, vlen, 2);
1431     else if (vr->type == 1)
1432         return vorbis_residue_decode_internal(vc, vr, ch, do_not_decode, vec, vlen, 1);
1433     else if (vr->type == 0)
1434         return vorbis_residue_decode_internal(vc, vr, ch, do_not_decode, vec, vlen, 0);
1435     else {
1436         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " Invalid residue type while residue decode?! \n");
1437         return AVERROR_INVALIDDATA;
1438     }
1439 }
1440
1441 void vorbis_inverse_coupling(float *mag, float *ang, int blocksize)
1442 {
1443     int i;
1444     for (i = 0;  i < blocksize;  i++) {
1445         if (mag[i] > 0.0) {
1446             if (ang[i] > 0.0) {
1447                 ang[i] = mag[i] - ang[i];
1448             } else {
1449                 float temp = ang[i];
1450                 ang[i]     = mag[i];
1451                 mag[i]    += temp;
1452             }
1453         } else {
1454             if (ang[i] > 0.0) {
1455                 ang[i] += mag[i];
1456             } else {
1457                 float temp = ang[i];
1458                 ang[i]     = mag[i];
1459                 mag[i]    -= temp;
1460             }
1461         }
1462     }
1463 }
1464
1465 // Decode the audio packet using the functions above
1466
1467 static int vorbis_parse_audio_packet(vorbis_context *vc)
1468 {
1469     GetBitContext *gb = &vc->gb;
1470     FFTContext *mdct;
1471     unsigned previous_window = vc->previous_window;
1472     unsigned mode_number, blockflag, blocksize;
1473     int i, j;
1474     uint8_t no_residue[255];
1475     uint8_t do_not_decode[255];
1476     vorbis_mapping *mapping;
1477     float *ch_res_ptr   = vc->channel_residues;
1478     float *ch_floor_ptr = vc->channel_floors;
1479     uint8_t res_chan[255];
1480     unsigned res_num = 0;
1481     int retlen  = 0;
1482
1483     if (get_bits1(gb)) {
1484         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, "Not a Vorbis I audio packet.\n");
1485         return AVERROR_INVALIDDATA; // packet type not audio
1486     }
1487
1488     if (vc->mode_count == 1) {
1489         mode_number = 0;
1490     } else {
1491         GET_VALIDATED_INDEX(mode_number, ilog(vc->mode_count-1), vc->mode_count)
1492     }
1493     vc->mode_number = mode_number;
1494     mapping = &vc->mappings[vc->modes[mode_number].mapping];
1495
1496     av_dlog(NULL, " Mode number: %u , mapping: %d , blocktype %d\n", mode_number,
1497             vc->modes[mode_number].mapping, vc->modes[mode_number].blockflag);
1498
1499     blockflag = vc->modes[mode_number].blockflag;
1500     blocksize = vc->blocksize[blockflag];
1501     if (blockflag)
1502         skip_bits(gb, 2); // previous_window, next_window
1503
1504     memset(ch_res_ptr,   0, sizeof(float) * vc->audio_channels * blocksize / 2); //FIXME can this be removed ?
1505     memset(ch_floor_ptr, 0, sizeof(float) * vc->audio_channels * blocksize / 2); //FIXME can this be removed ?
1506
1507 // Decode floor
1508
1509     for (i = 0; i < vc->audio_channels; ++i) {
1510         vorbis_floor *floor;
1511         int ret;
1512         if (mapping->submaps > 1) {
1513             floor = &vc->floors[mapping->submap_floor[mapping->mux[i]]];
1514         } else {
1515             floor = &vc->floors[mapping->submap_floor[0]];
1516         }
1517
1518         ret = floor->decode(vc, &floor->data, ch_floor_ptr);
1519
1520         if (ret < 0) {
1521             av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, "Invalid codebook in vorbis_floor_decode.\n");
1522             return AVERROR_INVALIDDATA;
1523         }
1524         no_residue[i] = ret;
1525         ch_floor_ptr += blocksize / 2;
1526     }
1527
1528 // Nonzero vector propagate
1529
1530     for (i = mapping->coupling_steps - 1; i >= 0; --i) {
1531         if (!(no_residue[mapping->magnitude[i]] & no_residue[mapping->angle[i]])) {
1532             no_residue[mapping->magnitude[i]] = 0;
1533             no_residue[mapping->angle[i]]     = 0;
1534         }
1535     }
1536
1537 // Decode residue
1538
1539     for (i = 0; i < mapping->submaps; ++i) {
1540         vorbis_residue *residue;
1541         unsigned ch = 0;
1542
1543         for (j = 0; j < vc->audio_channels; ++j) {
1544             if ((mapping->submaps == 1) || (i == mapping->mux[j])) {
1545                 res_chan[j] = res_num;
1546                 if (no_residue[j]) {
1547                     do_not_decode[ch] = 1;
1548                 } else {
1549                     do_not_decode[ch] = 0;
1550                 }
1551                 ++ch;
1552                 ++res_num;
1553             }
1554         }
1555         residue = &vc->residues[mapping->submap_residue[i]];
1556         vorbis_residue_decode(vc, residue, ch, do_not_decode, ch_res_ptr, blocksize/2);
1557
1558         ch_res_ptr += ch * blocksize / 2;
1559     }
1560
1561 // Inverse coupling
1562
1563     for (i = mapping->coupling_steps - 1; i >= 0; --i) { //warning: i has to be signed
1564         float *mag, *ang;
1565
1566         mag = vc->channel_residues+res_chan[mapping->magnitude[i]] * blocksize / 2;
1567         ang = vc->channel_residues+res_chan[mapping->angle[i]]     * blocksize / 2;
1568         vc->dsp.vorbis_inverse_coupling(mag, ang, blocksize / 2);
1569     }
1570
1571 // Dotproduct, MDCT
1572
1573     mdct = &vc->mdct[blockflag];
1574
1575     for (j = vc->audio_channels-1;j >= 0; j--) {
1576         ch_floor_ptr = vc->channel_floors   + j           * blocksize / 2;
1577         ch_res_ptr   = vc->channel_residues + res_chan[j] * blocksize / 2;
1578         vc->dsp.vector_fmul(ch_floor_ptr, ch_floor_ptr, ch_res_ptr, blocksize / 2);
1579         mdct->imdct_half(mdct, ch_res_ptr, ch_floor_ptr);
1580     }
1581
1582 // Overlap/add, save data for next overlapping  FPMATH
1583
1584     retlen = (blocksize + vc->blocksize[previous_window]) / 4;
1585     for (j = 0; j < vc->audio_channels; j++) {
1586         unsigned bs0 = vc->blocksize[0];
1587         unsigned bs1 = vc->blocksize[1];
1588         float *residue    = vc->channel_residues + res_chan[j] * blocksize / 2;
1589         float *saved      = vc->saved + j * bs1 / 4;
1590         float *ret        = vc->channel_floors + j * retlen;
1591         float *buf        = residue;
1592         const float *win  = vc->win[blockflag & previous_window];
1593
1594         if (blockflag == previous_window) {
1595             vc->dsp.vector_fmul_window(ret, saved, buf, win, blocksize / 4);
1596         } else if (blockflag > previous_window) {
1597             vc->dsp.vector_fmul_window(ret, saved, buf, win, bs0 / 4);
1598             memcpy(ret+bs0/2, buf+bs0/4, ((bs1-bs0)/4) * sizeof(float));
1599         } else {
1600             memcpy(ret, saved, ((bs1 - bs0) / 4) * sizeof(float));
1601             vc->dsp.vector_fmul_window(ret + (bs1 - bs0) / 4, saved + (bs1 - bs0) / 4, buf, win, bs0 / 4);
1602         }
1603         memcpy(saved, buf + blocksize / 4, blocksize / 4 * sizeof(float));
1604     }
1605
1606     vc->previous_window = blockflag;
1607     return retlen;
1608 }
1609
1610 // Return the decoded audio packet through the standard api
1611
1612 static int vorbis_decode_frame(AVCodecContext *avccontext,
1613                                void *data, int *data_size,
1614                                AVPacket *avpkt)
1615 {
1616     const uint8_t *buf = avpkt->data;
1617     int buf_size       = avpkt->size;
1618     vorbis_context *vc = avccontext->priv_data;
1619     GetBitContext *gb = &(vc->gb);
1620     const float *channel_ptrs[255];
1621     int i, len, out_size;
1622
1623     av_dlog(NULL, "packet length %d \n", buf_size);
1624
1625     init_get_bits(gb, buf, buf_size*8);
1626
1627     if ((len = vorbis_parse_audio_packet(vc)) <= 0)
1628         return len;
1629
1630     if (!vc->first_frame) {
1631         vc->first_frame = 1;
1632         *data_size = 0;
1633         return buf_size;
1634     }
1635
1636     av_dlog(NULL, "parsed %d bytes %d bits, returned %d samples (*ch*bits) \n",
1637             get_bits_count(gb) / 8, get_bits_count(gb) % 8, len);
1638
1639     out_size = len * vc->audio_channels *
1640                av_get_bytes_per_sample(avccontext->sample_fmt);
1641     if (*data_size < out_size) {
1642         av_log(avccontext, AV_LOG_ERROR, "output buffer is too small\n");
1643         return AVERROR(EINVAL);
1644     }
1645
1646     if (vc->audio_channels > 8) {
1647         for (i = 0; i < vc->audio_channels; i++)
1648             channel_ptrs[i] = vc->channel_floors + i * len;
1649     } else {
1650         for (i = 0; i < vc->audio_channels; i++)
1651             channel_ptrs[i] = vc->channel_floors +
1652                               len * ff_vorbis_channel_layout_offsets[vc->audio_channels - 1][i];
1653     }
1654
1655     if (avccontext->sample_fmt == AV_SAMPLE_FMT_FLT)
1656         vc->fmt_conv.float_interleave(data, channel_ptrs, len, vc->audio_channels);
1657     else
1658         vc->fmt_conv.float_to_int16_interleave(data, channel_ptrs, len,
1659                                                vc->audio_channels);
1660
1661     *data_size = out_size;
1662
1663     return buf_size;
1664 }
1665
1666 // Close decoder
1667
1668 static av_cold int vorbis_decode_close(AVCodecContext *avccontext)
1669 {
1670     vorbis_context *vc = avccontext->priv_data;
1671
1672     vorbis_free(vc);
1673
1674     return 0;
1675 }
1676
1677 AVCodec ff_vorbis_decoder = {
1678     .name           = "vorbis",
1679     .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
1680     .id             = CODEC_ID_VORBIS,
1681     .priv_data_size = sizeof(vorbis_context),
1682     .init           = vorbis_decode_init,
1683     .close          = vorbis_decode_close,
1684     .decode         = vorbis_decode_frame,
1685     .long_name = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Vorbis"),
1686     .channel_layouts = ff_vorbis_channel_layouts,
1687     .sample_fmts = (const enum AVSampleFormat[]) {
1688         AV_SAMPLE_FMT_FLT, AV_SAMPLE_FMT_S16, AV_SAMPLE_FMT_NONE
1689     },
1690 };
1691