loosen vorbis_enc.c dependencies by spliting vorbis.c
[ffmpeg.git] / libavcodec / vorbis.c
1 /**
2  * @file vorbis.c
3  * Vorbis I decoder
4  * @author Denes Balatoni  ( dbalatoni programozo hu )
5
6  * This file is part of FFmpeg.
7  *
8  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
9  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
10  * License as published by the Free Software Foundation; either
11  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
12  *
13  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
14  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
15  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
16  * Lesser General Public License for more details.
17  *
18  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
19  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
20  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
21  *
22  */
23
24 #undef V_DEBUG
25 //#define V_DEBUG
26 //#define AV_DEBUG(...) av_log(NULL, AV_LOG_INFO, __VA_ARGS__)
27
28 #include <math.h>
29
30 #define ALT_BITSTREAM_READER_LE
31 #include "avcodec.h"
32 #include "bitstream.h"
33 #include "dsputil.h"
34
35 #include "vorbis.h"
36 #include "xiph.h"
37
38 #define V_NB_BITS 8
39 #define V_NB_BITS2 11
40 #define V_MAX_VLCS (1<<16)
41
42 #ifndef V_DEBUG
43 #define AV_DEBUG(...)
44 #endif
45
46 #undef NDEBUG
47 #include <assert.h>
48
49 typedef struct {
50     uint_fast8_t dimensions;
51     uint_fast8_t lookup_type;
52     uint_fast8_t maxdepth;
53     VLC vlc;
54     float *codevectors;
55     unsigned int nb_bits;
56 } vorbis_codebook;
57
58 typedef union vorbis_floor_u vorbis_floor_data;
59 typedef struct vorbis_floor0_s vorbis_floor0;
60 typedef struct vorbis_floor1_s vorbis_floor1;
61 struct vorbis_context_s;
62 typedef
63 uint_fast8_t (* vorbis_floor_decode_func)
64              (struct vorbis_context_s *, vorbis_floor_data *, float *);
65 typedef struct {
66     uint_fast8_t floor_type;
67     vorbis_floor_decode_func decode;
68     union vorbis_floor_u
69     {
70         struct vorbis_floor0_s
71         {
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         {
85             uint_fast8_t partitions;
86             uint_fast8_t maximum_class;
87             uint_fast8_t partition_class[32];
88             uint_fast8_t class_dimensions[16];
89             uint_fast8_t class_subclasses[16];
90             uint_fast8_t class_masterbook[16];
91             int_fast16_t subclass_books[16][8];
92             uint_fast8_t multiplier;
93             uint_fast16_t x_list_dim;
94             floor1_entry_t * list;
95         } t1;
96     } data;
97 } vorbis_floor;
98
99 typedef struct {
100     uint_fast16_t type;
101     uint_fast32_t begin;
102     uint_fast32_t end;
103     uint_fast32_t partition_size;
104     uint_fast8_t classifications;
105     uint_fast8_t classbook;
106     int_fast16_t books[64][8];
107     uint_fast8_t maxpass;
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
132     MDCTContext mdct[2];
133     uint_fast8_t first_frame;
134     uint_fast32_t version;
135     uint_fast8_t audio_channels;
136     uint_fast32_t audio_samplerate;
137     uint_fast32_t bitrate_maximum;
138     uint_fast32_t bitrate_nominal;
139     uint_fast32_t bitrate_minimum;
140     uint_fast32_t blocksize[2];
141     const float * win[2];
142     uint_fast16_t codebook_count;
143     vorbis_codebook *codebooks;
144     uint_fast8_t floor_count;
145     vorbis_floor *floors;
146     uint_fast8_t residue_count;
147     vorbis_residue *residues;
148     uint_fast8_t mapping_count;
149     vorbis_mapping *mappings;
150     uint_fast8_t mode_count;
151     vorbis_mode *modes;
152     uint_fast8_t mode_number; // mode number for the current packet
153     float *channel_residues;
154     float *channel_floors;
155     float *saved;
156     uint_fast16_t saved_start;
157     float *ret;
158     float *buf;
159     float *buf_tmp;
160     uint_fast32_t add_bias; // for float->int conversion
161     uint_fast32_t exp_bias;
162 } vorbis_context;
163
164 /* Helper functions */
165
166 #define BARK(x) \
167     (13.1f*atan(0.00074f*(x))+2.24f*atan(1.85e-8f*(x)*(x))+1e-4f*(x))
168
169 static float vorbisfloat2float(uint_fast32_t val) {
170     double mant=val&0x1fffff;
171     long exp=(val&0x7fe00000L)>>21;
172     if (val&0x80000000) mant=-mant;
173     return(ldexp(mant, exp-20-768));
174 }
175
176
177 // Free all allocated memory -----------------------------------------
178
179 static void vorbis_free(vorbis_context *vc) {
180     int_fast16_t i;
181
182     av_freep(&vc->channel_residues);
183     av_freep(&vc->channel_floors);
184     av_freep(&vc->saved);
185     av_freep(&vc->ret);
186     av_freep(&vc->buf);
187     av_freep(&vc->buf_tmp);
188
189     av_freep(&vc->residues);
190     av_freep(&vc->modes);
191
192     ff_mdct_end(&vc->mdct[0]);
193     ff_mdct_end(&vc->mdct[1]);
194
195     for(i=0;i<vc->codebook_count;++i) {
196         av_free(vc->codebooks[i].codevectors);
197         free_vlc(&vc->codebooks[i].vlc);
198     }
199     av_freep(&vc->codebooks);
200
201     for(i=0;i<vc->floor_count;++i) {
202         if(vc->floors[i].floor_type==0) {
203             av_free(vc->floors[i].data.t0.map[0]);
204             av_free(vc->floors[i].data.t0.map[1]);
205             av_free(vc->floors[i].data.t0.book_list);
206             av_free(vc->floors[i].data.t0.lsp);
207         }
208         else {
209             av_free(vc->floors[i].data.t1.list);
210         }
211     }
212     av_freep(&vc->floors);
213
214     for(i=0;i<vc->mapping_count;++i) {
215         av_free(vc->mappings[i].magnitude);
216         av_free(vc->mappings[i].angle);
217         av_free(vc->mappings[i].mux);
218     }
219     av_freep(&vc->mappings);
220
221     if(vc->exp_bias){
222         av_freep(&vc->win[0]);
223         av_freep(&vc->win[1]);
224     }
225 }
226
227 // Parse setup header -------------------------------------------------
228
229 // Process codebooks part
230
231 static int vorbis_parse_setup_hdr_codebooks(vorbis_context *vc) {
232     uint_fast16_t cb;
233     uint8_t *tmp_vlc_bits;
234     uint32_t *tmp_vlc_codes;
235     GetBitContext *gb=&vc->gb;
236
237     vc->codebook_count=get_bits(gb,8)+1;
238
239     AV_DEBUG(" Codebooks: %d \n", vc->codebook_count);
240
241     vc->codebooks=(vorbis_codebook *)av_mallocz(vc->codebook_count * sizeof(vorbis_codebook));
242     tmp_vlc_bits=(uint8_t *)av_mallocz(V_MAX_VLCS * sizeof(uint8_t));
243     tmp_vlc_codes=(uint32_t *)av_mallocz(V_MAX_VLCS * sizeof(uint32_t));
244
245     for(cb=0;cb<vc->codebook_count;++cb) {
246         vorbis_codebook *codebook_setup=&vc->codebooks[cb];
247         uint_fast8_t ordered;
248         uint_fast32_t t, used_entries=0;
249         uint_fast32_t entries;
250
251         AV_DEBUG(" %d. Codebook \n", cb);
252
253         if (get_bits(gb, 24)!=0x564342) {
254             av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " %"PRIdFAST16". Codebook setup data corrupt. \n", cb);
255             goto error;
256         }
257
258         codebook_setup->dimensions=get_bits(gb, 16);
259         if (codebook_setup->dimensions>16) {
260             av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " %"PRIdFAST16". Codebook's dimension is too large (%d). \n", cb, codebook_setup->dimensions);
261             goto error;
262         }
263         entries=get_bits(gb, 24);
264         if (entries>V_MAX_VLCS) {
265             av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " %"PRIdFAST16". Codebook has too many entries (%"PRIdFAST32"). \n", cb, entries);
266             goto error;
267         }
268
269         ordered=get_bits1(gb);
270
271         AV_DEBUG(" codebook_dimensions %d, codebook_entries %d \n", codebook_setup->dimensions, entries);
272
273         if (!ordered) {
274             uint_fast16_t ce;
275             uint_fast8_t flag;
276             uint_fast8_t sparse=get_bits1(gb);
277
278             AV_DEBUG(" not ordered \n");
279
280             if (sparse) {
281                 AV_DEBUG(" sparse \n");
282
283                 used_entries=0;
284                 for(ce=0;ce<entries;++ce) {
285                     flag=get_bits1(gb);
286                     if (flag) {
287                         tmp_vlc_bits[ce]=get_bits(gb, 5)+1;
288                         ++used_entries;
289                     }
290                     else tmp_vlc_bits[ce]=0;
291                 }
292             } else {
293                 AV_DEBUG(" not sparse \n");
294
295                 used_entries=entries;
296                 for(ce=0;ce<entries;++ce) {
297                     tmp_vlc_bits[ce]=get_bits(gb, 5)+1;
298                 }
299             }
300         } else {
301             uint_fast16_t current_entry=0;
302             uint_fast8_t current_length=get_bits(gb, 5)+1;
303
304             AV_DEBUG(" ordered, current length: %d \n", current_length);  //FIXME
305
306             used_entries=entries;
307             for(;current_entry<used_entries;++current_length) {
308                 uint_fast16_t i, number;
309
310                 AV_DEBUG(" number bits: %d ", ilog(entries - current_entry));
311
312                 number=get_bits(gb, ilog(entries - current_entry));
313
314                 AV_DEBUG(" number: %d \n", number);
315
316                 for(i=current_entry;i<number+current_entry;++i) {
317                     if (i<used_entries) tmp_vlc_bits[i]=current_length;
318                 }
319
320                 current_entry+=number;
321             }
322             if (current_entry>used_entries) {
323                 av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " More codelengths than codes in codebook. \n");
324                 goto error;
325             }
326         }
327
328         codebook_setup->lookup_type=get_bits(gb, 4);
329
330         AV_DEBUG(" lookup type: %d : %s \n", codebook_setup->lookup_type, codebook_setup->lookup_type ? "vq" : "no lookup" );
331
332 // If the codebook is used for (inverse) VQ, calculate codevectors.
333
334         if (codebook_setup->lookup_type==1) {
335             uint_fast16_t i, j, k;
336             uint_fast16_t codebook_lookup_values=ff_vorbis_nth_root(entries, codebook_setup->dimensions);
337             uint_fast16_t codebook_multiplicands[codebook_lookup_values];
338
339             float codebook_minimum_value=vorbisfloat2float(get_bits_long(gb, 32));
340             float codebook_delta_value=vorbisfloat2float(get_bits_long(gb, 32));
341             uint_fast8_t codebook_value_bits=get_bits(gb, 4)+1;
342             uint_fast8_t codebook_sequence_p=get_bits1(gb);
343
344             AV_DEBUG(" We expect %d numbers for building the codevectors. \n", codebook_lookup_values);
345             AV_DEBUG("  delta %f minmum %f \n", codebook_delta_value, codebook_minimum_value);
346
347             for(i=0;i<codebook_lookup_values;++i) {
348                 codebook_multiplicands[i]=get_bits(gb, codebook_value_bits);
349
350                 AV_DEBUG(" multiplicands*delta+minmum : %e \n", (float)codebook_multiplicands[i]*codebook_delta_value+codebook_minimum_value);
351                 AV_DEBUG(" multiplicand %d \n", codebook_multiplicands[i]);
352             }
353
354 // Weed out unused vlcs and build codevector vector
355             codebook_setup->codevectors=(float *)av_mallocz(used_entries*codebook_setup->dimensions * sizeof(float));
356             for(j=0, i=0;i<entries;++i) {
357                 uint_fast8_t dim=codebook_setup->dimensions;
358
359                 if (tmp_vlc_bits[i]) {
360                     float last=0.0;
361                     uint_fast32_t lookup_offset=i;
362
363 #ifdef V_DEBUG
364                     av_log(vc->avccontext, AV_LOG_INFO, "Lookup offset %d ,", i);
365 #endif
366
367                     for(k=0;k<dim;++k) {
368                         uint_fast32_t multiplicand_offset = lookup_offset % codebook_lookup_values;
369                         codebook_setup->codevectors[j*dim+k]=codebook_multiplicands[multiplicand_offset]*codebook_delta_value+codebook_minimum_value+last;
370                         if (codebook_sequence_p) {
371                             last=codebook_setup->codevectors[j*dim+k];
372                         }
373                         lookup_offset/=codebook_lookup_values;
374                     }
375                     tmp_vlc_bits[j]=tmp_vlc_bits[i];
376
377 #ifdef V_DEBUG
378                     av_log(vc->avccontext, AV_LOG_INFO, "real lookup offset %d, vector: ", j);
379                     for(k=0;k<dim;++k) {
380                         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_INFO, " %f ", codebook_setup->codevectors[j*dim+k]);
381                     }
382                     av_log(vc->avccontext, AV_LOG_INFO, "\n");
383 #endif
384
385                     ++j;
386                 }
387             }
388             if (j!=used_entries) {
389                 av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, "Bug in codevector vector building code. \n");
390                 goto error;
391             }
392             entries=used_entries;
393         }
394         else if (codebook_setup->lookup_type>=2) {
395             av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, "Codebook lookup type not supported. \n");
396             goto error;
397         }
398
399 // Initialize VLC table
400         if (ff_vorbis_len2vlc(tmp_vlc_bits, tmp_vlc_codes, entries)) {
401             av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " Invalid code lengths while generating vlcs. \n");
402             goto error;
403         }
404         codebook_setup->maxdepth=0;
405         for(t=0;t<entries;++t)
406             if (tmp_vlc_bits[t]>=codebook_setup->maxdepth) codebook_setup->maxdepth=tmp_vlc_bits[t];
407
408         if(codebook_setup->maxdepth > 3*V_NB_BITS) codebook_setup->nb_bits=V_NB_BITS2;
409         else                                       codebook_setup->nb_bits=V_NB_BITS;
410
411         codebook_setup->maxdepth=(codebook_setup->maxdepth+codebook_setup->nb_bits-1)/codebook_setup->nb_bits;
412
413         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)) {
414             av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " Error generating vlc tables. \n");
415             goto error;
416         }
417     }
418
419     av_free(tmp_vlc_bits);
420     av_free(tmp_vlc_codes);
421     return 0;
422
423 // Error:
424 error:
425     av_free(tmp_vlc_bits);
426     av_free(tmp_vlc_codes);
427     return 1;
428 }
429
430 // Process time domain transforms part (unused in Vorbis I)
431
432 static int vorbis_parse_setup_hdr_tdtransforms(vorbis_context *vc) {
433     GetBitContext *gb=&vc->gb;
434     uint_fast8_t i;
435     uint_fast8_t vorbis_time_count=get_bits(gb, 6)+1;
436
437     for(i=0;i<vorbis_time_count;++i) {
438         uint_fast16_t vorbis_tdtransform=get_bits(gb, 16);
439
440         AV_DEBUG(" Vorbis time domain transform %d: %d \n", vorbis_time_count, vorbis_tdtransform);
441
442         if (vorbis_tdtransform) {
443             av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, "Vorbis time domain transform data nonzero. \n");
444             return 1;
445         }
446     }
447     return 0;
448 }
449
450 // Process floors part
451
452 static uint_fast8_t vorbis_floor0_decode(vorbis_context *vc,
453                                          vorbis_floor_data *vfu, float *vec);
454 static void create_map( vorbis_context * vc, uint_fast8_t floor_number );
455 static uint_fast8_t vorbis_floor1_decode(vorbis_context *vc,
456                                          vorbis_floor_data *vfu, float *vec);
457 static int vorbis_parse_setup_hdr_floors(vorbis_context *vc) {
458     GetBitContext *gb=&vc->gb;
459     uint_fast16_t i,j,k;
460
461     vc->floor_count=get_bits(gb, 6)+1;
462
463     vc->floors=(vorbis_floor *)av_mallocz(vc->floor_count * sizeof(vorbis_floor));
464
465     for (i=0;i<vc->floor_count;++i) {
466         vorbis_floor *floor_setup=&vc->floors[i];
467
468         floor_setup->floor_type=get_bits(gb, 16);
469
470         AV_DEBUG(" %d. floor type %d \n", i, floor_setup->floor_type);
471
472         if (floor_setup->floor_type==1) {
473             uint_fast8_t maximum_class=0;
474             uint_fast8_t rangebits;
475             uint_fast16_t floor1_values=2;
476
477             floor_setup->decode=vorbis_floor1_decode;
478
479             floor_setup->data.t1.partitions=get_bits(gb, 5);
480
481             AV_DEBUG(" %d.floor: %d partitions \n", i, floor_setup->data.t1.partitions);
482
483             for(j=0;j<floor_setup->data.t1.partitions;++j) {
484                 floor_setup->data.t1.partition_class[j]=get_bits(gb, 4);
485                 if (floor_setup->data.t1.partition_class[j]>maximum_class) maximum_class=floor_setup->data.t1.partition_class[j];
486
487                 AV_DEBUG(" %d. floor %d partition class %d \n", i, j, floor_setup->data.t1.partition_class[j]);
488
489             }
490
491             AV_DEBUG(" maximum class %d \n", maximum_class);
492
493             floor_setup->data.t1.maximum_class=maximum_class;
494
495             for(j=0;j<=maximum_class;++j) {
496                 floor_setup->data.t1.class_dimensions[j]=get_bits(gb, 3)+1;
497                 floor_setup->data.t1.class_subclasses[j]=get_bits(gb, 2);
498
499                 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]);
500
501                 if (floor_setup->data.t1.class_subclasses[j]) {
502                     floor_setup->data.t1.class_masterbook[j]=get_bits(gb, 8);
503
504                     AV_DEBUG("   masterbook: %d \n", floor_setup->data.t1.class_masterbook[j]);
505                 }
506
507                 for(k=0;k<(1<<floor_setup->data.t1.class_subclasses[j]);++k) {
508                     floor_setup->data.t1.subclass_books[j][k]=(int16_t)get_bits(gb, 8)-1;
509
510                     AV_DEBUG("    book %d. : %d \n", k, floor_setup->data.t1.subclass_books[j][k]);
511                 }
512             }
513
514             floor_setup->data.t1.multiplier=get_bits(gb, 2)+1;
515             floor_setup->data.t1.x_list_dim=2;
516
517             for(j=0;j<floor_setup->data.t1.partitions;++j) {
518                 floor_setup->data.t1.x_list_dim+=floor_setup->data.t1.class_dimensions[floor_setup->data.t1.partition_class[j]];
519             }
520
521             floor_setup->data.t1.list=(floor1_entry_t *)av_mallocz(floor_setup->data.t1.x_list_dim * sizeof(floor1_entry_t));
522
523
524             rangebits=get_bits(gb, 4);
525             floor_setup->data.t1.list[0].x = 0;
526             floor_setup->data.t1.list[1].x = (1<<rangebits);
527
528             for(j=0;j<floor_setup->data.t1.partitions;++j) {
529                 for(k=0;k<floor_setup->data.t1.class_dimensions[floor_setup->data.t1.partition_class[j]];++k,++floor1_values) {
530                     floor_setup->data.t1.list[floor1_values].x=get_bits(gb, rangebits);
531
532                     AV_DEBUG(" %d. floor1 Y coord. %d \n", floor1_values, floor_setup->data.t1.list[floor1_values].x);
533                 }
534             }
535
536 // Precalculate order of x coordinates - needed for decode
537             ff_vorbis_ready_floor1_list(floor_setup->data.t1.list, floor_setup->data.t1.x_list_dim);
538         }
539         else if(floor_setup->floor_type==0) {
540             uint_fast8_t max_codebook_dim=0;
541
542             floor_setup->decode=vorbis_floor0_decode;
543
544             floor_setup->data.t0.order=get_bits(gb, 8);
545             floor_setup->data.t0.rate=get_bits(gb, 16);
546             floor_setup->data.t0.bark_map_size=get_bits(gb, 16);
547             floor_setup->data.t0.amplitude_bits=get_bits(gb, 6);
548             /* zero would result in a div by zero later *
549              * 2^0 - 1 == 0                             */
550             if (floor_setup->data.t0.amplitude_bits == 0) {
551               av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR,
552                      "Floor 0 amplitude bits is 0.\n");
553               return 1;
554             }
555             floor_setup->data.t0.amplitude_offset=get_bits(gb, 8);
556             floor_setup->data.t0.num_books=get_bits(gb, 4)+1;
557
558             /* allocate mem for booklist */
559             floor_setup->data.t0.book_list=
560                 av_malloc(floor_setup->data.t0.num_books);
561             if(!floor_setup->data.t0.book_list) { return 1; }
562             /* read book indexes */
563             {
564                 int idx;
565                 uint_fast8_t book_idx;
566                 for (idx=0;idx<floor_setup->data.t0.num_books;++idx) {
567                     book_idx=get_bits(gb, 8);
568                     floor_setup->data.t0.book_list[idx]=book_idx;
569                     if (vc->codebooks[book_idx].dimensions > max_codebook_dim)
570                         max_codebook_dim=vc->codebooks[book_idx].dimensions;
571
572                     if (floor_setup->data.t0.book_list[idx]>vc->codebook_count)
573                         return 1;
574                 }
575             }
576
577             create_map( vc, i );
578
579             /* allocate mem for lsp coefficients */
580             {
581                 /* codebook dim is for padding if codebook dim doesn't *
582                  * divide order+1 then we need to read more data       */
583                 floor_setup->data.t0.lsp=
584                     av_malloc((floor_setup->data.t0.order+1 + max_codebook_dim)
585                               * sizeof(float));
586                 if(!floor_setup->data.t0.lsp) { return 1; }
587             }
588
589 #ifdef V_DEBUG /* debug output parsed headers */
590             AV_DEBUG("floor0 order: %u\n", floor_setup->data.t0.order);
591             AV_DEBUG("floor0 rate: %u\n", floor_setup->data.t0.rate);
592             AV_DEBUG("floor0 bark map size: %u\n",
593               floor_setup->data.t0.bark_map_size);
594             AV_DEBUG("floor0 amplitude bits: %u\n",
595               floor_setup->data.t0.amplitude_bits);
596             AV_DEBUG("floor0 amplitude offset: %u\n",
597               floor_setup->data.t0.amplitude_offset);
598             AV_DEBUG("floor0 number of books: %u\n",
599               floor_setup->data.t0.num_books);
600             AV_DEBUG("floor0 book list pointer: %p\n",
601               floor_setup->data.t0.book_list);
602             {
603               int idx;
604               for (idx=0;idx<floor_setup->data.t0.num_books;++idx) {
605                 AV_DEBUG( "  Book %d: %u\n",
606                   idx+1,
607                   floor_setup->data.t0.book_list[idx] );
608               }
609             }
610 #endif
611         }
612         else {
613             av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, "Invalid floor type!\n");
614             return 1;
615         }
616     }
617     return 0;
618 }
619
620 // Process residues part
621
622 static int vorbis_parse_setup_hdr_residues(vorbis_context *vc){
623     GetBitContext *gb=&vc->gb;
624     uint_fast8_t i, j, k;
625
626     vc->residue_count=get_bits(gb, 6)+1;
627     vc->residues=(vorbis_residue *)av_mallocz(vc->residue_count * sizeof(vorbis_residue));
628
629     AV_DEBUG(" There are %d residues. \n", vc->residue_count);
630
631     for(i=0;i<vc->residue_count;++i) {
632         vorbis_residue *res_setup=&vc->residues[i];
633         uint_fast8_t cascade[64];
634         uint_fast8_t high_bits;
635         uint_fast8_t low_bits;
636
637         res_setup->type=get_bits(gb, 16);
638
639         AV_DEBUG(" %d. residue type %d \n", i, res_setup->type);
640
641         res_setup->begin=get_bits(gb, 24);
642         res_setup->end=get_bits(gb, 24);
643         res_setup->partition_size=get_bits(gb, 24)+1;
644         res_setup->classifications=get_bits(gb, 6)+1;
645         res_setup->classbook=get_bits(gb, 8);
646
647         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,
648           res_setup->classifications, res_setup->classbook);
649
650         for(j=0;j<res_setup->classifications;++j) {
651             high_bits=0;
652             low_bits=get_bits(gb, 3);
653             if (get_bits1(gb)) {
654                 high_bits=get_bits(gb, 5);
655             }
656             cascade[j]=(high_bits<<3)+low_bits;
657
658             AV_DEBUG("     %d class casscade depth: %d \n", j, ilog(cascade[j]));
659         }
660
661         res_setup->maxpass=0;
662         for(j=0;j<res_setup->classifications;++j) {
663             for(k=0;k<8;++k) {
664                 if (cascade[j]&(1<<k)) {
665                         res_setup->books[j][k]=get_bits(gb, 8);
666
667                     AV_DEBUG("     %d class casscade depth %d book: %d \n", j, k, res_setup->books[j][k]);
668
669                     if (k>res_setup->maxpass) {
670                         res_setup->maxpass=k;
671                     }
672                 } else {
673                     res_setup->books[j][k]=-1;
674                 }
675             }
676         }
677     }
678     return 0;
679 }
680
681 // Process mappings part
682
683 static int vorbis_parse_setup_hdr_mappings(vorbis_context *vc) {
684     GetBitContext *gb=&vc->gb;
685     uint_fast8_t i, j;
686
687     vc->mapping_count=get_bits(gb, 6)+1;
688     vc->mappings=(vorbis_mapping *)av_mallocz(vc->mapping_count * sizeof(vorbis_mapping));
689
690     AV_DEBUG(" There are %d mappings. \n", vc->mapping_count);
691
692     for(i=0;i<vc->mapping_count;++i) {
693         vorbis_mapping *mapping_setup=&vc->mappings[i];
694
695         if (get_bits(gb, 16)) {
696             av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, "Other mappings than type 0 are not compliant with the Vorbis I specification. \n");
697             return 1;
698         }
699         if (get_bits1(gb)) {
700             mapping_setup->submaps=get_bits(gb, 4)+1;
701         } else {
702             mapping_setup->submaps=1;
703         }
704
705         if (get_bits1(gb)) {
706             mapping_setup->coupling_steps=get_bits(gb, 8)+1;
707             mapping_setup->magnitude=(uint_fast8_t *)av_mallocz(mapping_setup->coupling_steps * sizeof(uint_fast8_t));
708             mapping_setup->angle=(uint_fast8_t *)av_mallocz(mapping_setup->coupling_steps * sizeof(uint_fast8_t));
709             for(j=0;j<mapping_setup->coupling_steps;++j) {
710                 mapping_setup->magnitude[j]=get_bits(gb, ilog(vc->audio_channels-1));
711                 mapping_setup->angle[j]=get_bits(gb, ilog(vc->audio_channels-1));
712                 // FIXME: sanity checks
713             }
714         } else {
715             mapping_setup->coupling_steps=0;
716         }
717
718         AV_DEBUG("   %d mapping coupling steps: %d \n", i, mapping_setup->coupling_steps);
719
720         if(get_bits(gb, 2)) {
721             av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, "%d. mapping setup data invalid. \n", i);
722             return 1; // following spec.
723         }
724
725         if (mapping_setup->submaps>1) {
726             mapping_setup->mux=(uint_fast8_t *)av_mallocz(vc->audio_channels * sizeof(uint_fast8_t));
727             for(j=0;j<vc->audio_channels;++j) {
728                 mapping_setup->mux[j]=get_bits(gb, 4);
729             }
730         }
731
732         for(j=0;j<mapping_setup->submaps;++j) {
733             get_bits(gb, 8); // FIXME check?
734             mapping_setup->submap_floor[j]=get_bits(gb, 8);
735             mapping_setup->submap_residue[j]=get_bits(gb, 8);
736
737             AV_DEBUG("   %d mapping %d submap : floor %d, residue %d \n", i, j, mapping_setup->submap_floor[j], mapping_setup->submap_residue[j]);
738         }
739     }
740     return 0;
741 }
742
743 // Process modes part
744
745 static void create_map( vorbis_context * vc, uint_fast8_t floor_number )
746 {
747     vorbis_floor * floors=vc->floors;
748     vorbis_floor0 * vf;
749     int idx;
750     int_fast8_t blockflag;
751     int_fast32_t * map;
752     int_fast32_t n; //TODO: could theoretically be smaller?
753
754     for (blockflag=0;blockflag<2;++blockflag)
755     {
756     n=vc->blocksize[blockflag]/2;
757     floors[floor_number].data.t0.map[blockflag]=
758         av_malloc((n+1) * sizeof(int_fast32_t)); // n+sentinel
759
760     map=floors[floor_number].data.t0.map[blockflag];
761     vf=&floors[floor_number].data.t0;
762
763     for (idx=0; idx<n;++idx) {
764         map[idx]=floor( BARK((vf->rate*idx)/(2.0f*n)) *
765                               ((vf->bark_map_size)/
766                                BARK(vf->rate/2.0f )) );
767         if (vf->bark_map_size-1 < map[idx]) {
768             map[idx]=vf->bark_map_size-1;
769         }
770     }
771     map[n]=-1;
772     vf->map_size[blockflag]=n;
773     }
774
775 #   ifdef V_DEBUG
776     for(idx=0;idx<=n;++idx) {
777         AV_DEBUG("floor0 map: map at pos %d is %d\n",
778                  idx, map[idx]);
779     }
780 #   endif
781 }
782
783 static int vorbis_parse_setup_hdr_modes(vorbis_context *vc) {
784     GetBitContext *gb=&vc->gb;
785     uint_fast8_t i;
786
787     vc->mode_count=get_bits(gb, 6)+1;
788     vc->modes=(vorbis_mode *)av_mallocz(vc->mode_count * sizeof(vorbis_mode));
789
790     AV_DEBUG(" There are %d modes.\n", vc->mode_count);
791
792     for(i=0;i<vc->mode_count;++i) {
793         vorbis_mode *mode_setup=&vc->modes[i];
794
795         mode_setup->blockflag=get_bits(gb, 1);
796         mode_setup->windowtype=get_bits(gb, 16); //FIXME check
797         mode_setup->transformtype=get_bits(gb, 16); //FIXME check
798         mode_setup->mapping=get_bits(gb, 8); //FIXME check
799
800         AV_DEBUG(" %d mode: blockflag %d, windowtype %d, transformtype %d, mapping %d \n", i, mode_setup->blockflag, mode_setup->windowtype, mode_setup->transformtype, mode_setup->mapping);
801     }
802     return 0;
803 }
804
805 // Process the whole setup header using the functions above
806
807 static int vorbis_parse_setup_hdr(vorbis_context *vc) {
808     GetBitContext *gb=&vc->gb;
809
810     if ((get_bits(gb, 8)!='v') || (get_bits(gb, 8)!='o') ||
811     (get_bits(gb, 8)!='r') || (get_bits(gb, 8)!='b') ||
812     (get_bits(gb, 8)!='i') || (get_bits(gb, 8)!='s')) {
813         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " Vorbis setup header packet corrupt (no vorbis signature). \n");
814         return 1;
815     }
816
817     if (vorbis_parse_setup_hdr_codebooks(vc)) {
818         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " Vorbis setup header packet corrupt (codebooks). \n");
819         return 2;
820     }
821     if (vorbis_parse_setup_hdr_tdtransforms(vc)) {
822         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " Vorbis setup header packet corrupt (time domain transforms). \n");
823         return 3;
824     }
825     if (vorbis_parse_setup_hdr_floors(vc)) {
826         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " Vorbis setup header packet corrupt (floors). \n");
827         return 4;
828     }
829     if (vorbis_parse_setup_hdr_residues(vc)) {
830         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " Vorbis setup header packet corrupt (residues). \n");
831         return 5;
832     }
833     if (vorbis_parse_setup_hdr_mappings(vc)) {
834         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " Vorbis setup header packet corrupt (mappings). \n");
835         return 6;
836     }
837     if (vorbis_parse_setup_hdr_modes(vc)) {
838         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " Vorbis setup header packet corrupt (modes). \n");
839         return 7;
840     }
841     if (!get_bits1(gb)) {
842         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " Vorbis setup header packet corrupt (framing flag). \n");
843         return 8; // framing flag bit unset error
844     }
845
846     return 0;
847 }
848
849 // Process the identification header
850
851 static int vorbis_parse_id_hdr(vorbis_context *vc){
852     GetBitContext *gb=&vc->gb;
853     uint_fast8_t bl0, bl1;
854
855     if ((get_bits(gb, 8)!='v') || (get_bits(gb, 8)!='o') ||
856     (get_bits(gb, 8)!='r') || (get_bits(gb, 8)!='b') ||
857     (get_bits(gb, 8)!='i') || (get_bits(gb, 8)!='s')) {
858         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " Vorbis id header packet corrupt (no vorbis signature). \n");
859         return 1;
860     }
861
862     vc->version=get_bits_long(gb, 32);    //FIXME check 0
863     vc->audio_channels=get_bits(gb, 8);   //FIXME check >0
864     vc->audio_samplerate=get_bits_long(gb, 32);   //FIXME check >0
865     vc->bitrate_maximum=get_bits_long(gb, 32);
866     vc->bitrate_nominal=get_bits_long(gb, 32);
867     vc->bitrate_minimum=get_bits_long(gb, 32);
868     bl0=get_bits(gb, 4);
869     bl1=get_bits(gb, 4);
870     vc->blocksize[0]=(1<<bl0);
871     vc->blocksize[1]=(1<<bl1);
872     if (bl0>13 || bl0<6 || bl1>13 || bl1<6 || bl1<bl0) {
873         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " Vorbis id header packet corrupt (illegal blocksize). \n");
874         return 3;
875     }
876     // output format int16
877     if (vc->blocksize[1]/2 * vc->audio_channels * 2 >
878                                              AVCODEC_MAX_AUDIO_FRAME_SIZE) {
879         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, "Vorbis channel count makes "
880                "output packets too large.\n");
881         return 4;
882     }
883     vc->win[0]=ff_vorbis_vwin[bl0-6];
884     vc->win[1]=ff_vorbis_vwin[bl1-6];
885
886     if(vc->exp_bias){
887         int i, j;
888         for(j=0; j<2; j++){
889             float *win = av_malloc(vc->blocksize[j]/2 * sizeof(float));
890             for(i=0; i<vc->blocksize[j]/2; i++)
891                 win[i] = vc->win[j][i] * (1<<15);
892             vc->win[j] = win;
893         }
894     }
895
896     if ((get_bits1(gb)) == 0) {
897         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " Vorbis id header packet corrupt (framing flag not set). \n");
898         return 2;
899     }
900
901     vc->channel_residues=(float *)av_malloc((vc->blocksize[1]/2)*vc->audio_channels * sizeof(float));
902     vc->channel_floors=(float *)av_malloc((vc->blocksize[1]/2)*vc->audio_channels * sizeof(float));
903     vc->saved=(float *)av_malloc((vc->blocksize[1]/2)*vc->audio_channels * sizeof(float));
904     vc->ret=(float *)av_malloc((vc->blocksize[1]/2)*vc->audio_channels * sizeof(float));
905     vc->buf=(float *)av_malloc(vc->blocksize[1] * sizeof(float));
906     vc->buf_tmp=(float *)av_malloc(vc->blocksize[1] * sizeof(float));
907     vc->saved_start=0;
908
909     ff_mdct_init(&vc->mdct[0], bl0, 1);
910     ff_mdct_init(&vc->mdct[1], bl1, 1);
911
912     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 ",
913             vc->version, vc->audio_channels, vc->audio_samplerate, vc->bitrate_maximum, vc->bitrate_nominal, vc->bitrate_minimum, vc->blocksize[0], vc->blocksize[1]);
914
915 /*
916     BLK=vc->blocksize[0];
917     for(i=0;i<BLK/2;++i) {
918         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)));
919     }
920 */
921
922     return 0;
923 }
924
925 // Process the extradata using the functions above (identification header, setup header)
926
927 static int vorbis_decode_init(AVCodecContext *avccontext) {
928     vorbis_context *vc = avccontext->priv_data ;
929     uint8_t *headers = avccontext->extradata;
930     int headers_len=avccontext->extradata_size;
931     uint8_t *header_start[3];
932     int header_len[3];
933     GetBitContext *gb = &(vc->gb);
934     int hdr_type;
935
936     vc->avccontext = avccontext;
937     dsputil_init(&vc->dsp, avccontext);
938
939     if(vc->dsp.float_to_int16 == ff_float_to_int16_c) {
940         vc->add_bias = 385;
941         vc->exp_bias = 0;
942     } else {
943         vc->add_bias = 0;
944         vc->exp_bias = 15<<23;
945     }
946
947     if (!headers_len) {
948         av_log(avccontext, AV_LOG_ERROR, "Extradata corrupt.\n");
949         return -1;
950     }
951
952     if (ff_split_xiph_headers(headers, headers_len, 30, header_start, header_len) < 0) {
953         av_log(avccontext, AV_LOG_ERROR, "Extradata corrupt.\n");
954         return -1;
955     }
956
957     init_get_bits(gb, header_start[0], header_len[0]*8);
958     hdr_type=get_bits(gb, 8);
959     if (hdr_type!=1) {
960         av_log(avccontext, AV_LOG_ERROR, "First header is not the id header.\n");
961         return -1;
962     }
963     if (vorbis_parse_id_hdr(vc)) {
964         av_log(avccontext, AV_LOG_ERROR, "Id header corrupt.\n");
965         vorbis_free(vc);
966         return -1;
967     }
968
969     init_get_bits(gb, header_start[2], header_len[2]*8);
970     hdr_type=get_bits(gb, 8);
971     if (hdr_type!=5) {
972         av_log(avccontext, AV_LOG_ERROR, "Third header is not the setup header.\n");
973         return -1;
974     }
975     if (vorbis_parse_setup_hdr(vc)) {
976         av_log(avccontext, AV_LOG_ERROR, "Setup header corrupt.\n");
977         vorbis_free(vc);
978         return -1;
979     }
980
981     avccontext->channels = vc->audio_channels;
982     avccontext->sample_rate = vc->audio_samplerate;
983
984     return 0 ;
985 }
986
987 // Decode audiopackets -------------------------------------------------
988
989 // Read and decode floor
990
991 static uint_fast8_t vorbis_floor0_decode(vorbis_context *vc,
992                                          vorbis_floor_data *vfu, float *vec) {
993     vorbis_floor0 * vf=&vfu->t0;
994     float * lsp=vf->lsp;
995     uint_fast32_t amplitude;
996     uint_fast32_t book_idx;
997     uint_fast8_t blockflag=vc->modes[vc->mode_number].blockflag;
998
999     amplitude=get_bits(&vc->gb, vf->amplitude_bits);
1000     if (amplitude>0) {
1001         float last = 0;
1002         uint_fast16_t lsp_len = 0;
1003         uint_fast16_t idx;
1004         vorbis_codebook codebook;
1005
1006         book_idx=get_bits(&vc->gb, ilog(vf->num_books));
1007         if ( book_idx >= vf->num_books ) {
1008             av_log( vc->avccontext, AV_LOG_ERROR,
1009                     "floor0 dec: booknumber too high!\n" );
1010             //FIXME: look above
1011         }
1012         AV_DEBUG( "floor0 dec: booknumber: %u\n", book_idx );
1013         codebook=vc->codebooks[vf->book_list[book_idx]];
1014
1015         while (lsp_len<vf->order) {
1016             int vec_off;
1017
1018             AV_DEBUG( "floor0 dec: book dimension: %d\n", codebook.dimensions );
1019             AV_DEBUG( "floor0 dec: maximum depth: %d\n", codebook.maxdepth );
1020             /* read temp vector */
1021             vec_off=get_vlc2(&vc->gb,
1022                              codebook.vlc.table,
1023                              codebook.nb_bits,
1024                              codebook.maxdepth ) *
1025                              codebook.dimensions;
1026             AV_DEBUG( "floor0 dec: vector offset: %d\n", vec_off );
1027             /* copy each vector component and add last to it */
1028             for (idx=0; idx<codebook.dimensions; ++idx) {
1029                 lsp[lsp_len+idx]=codebook.codevectors[vec_off+idx]+last;
1030             }
1031             last=lsp[lsp_len+idx-1]; /* set last to last vector component */
1032
1033             lsp_len += codebook.dimensions;
1034         }
1035 #ifdef V_DEBUG
1036         /* DEBUG: output lsp coeffs */
1037         {
1038             int idx;
1039             for ( idx = 0; idx < lsp_len; ++idx )
1040                 AV_DEBUG("floor0 dec: coeff at %d is %f\n", idx, lsp[idx] );
1041         }
1042 #endif
1043
1044         /* synthesize floor output vector */
1045         {
1046             int i;
1047             int order=vf->order;
1048             float wstep=M_PI/vf->bark_map_size;
1049
1050             for(i=0;i<order;i++) { lsp[i]=2.0f*cos(lsp[i]); }
1051
1052             AV_DEBUG("floor0 synth: map_size=%d; m=%d; wstep=%f\n",
1053                      vf->map_size, order, wstep);
1054
1055             i=0;
1056             while(i<vf->map_size[blockflag]) {
1057                 int j, iter_cond=vf->map[blockflag][i];
1058                 float p=0.5f;
1059                 float q=0.5f;
1060                 float two_cos_w=2.0f*cos(wstep*iter_cond); // needed all times
1061
1062                 /* similar part for the q and p products */
1063                 for(j=0;j<order;j+=2) {
1064                     q *= lsp[j]  -two_cos_w;
1065                     p *= lsp[j+1]-two_cos_w;
1066                 }
1067                 if(j==order) { // even order
1068                     p *= p*(2.0f-two_cos_w);
1069                     q *= q*(2.0f+two_cos_w);
1070                 }
1071                 else { // odd order
1072                     q *= two_cos_w-lsp[j]; // one more time for q
1073
1074                     /* final step and square */
1075                     p *= p*(4.f-two_cos_w*two_cos_w);
1076                     q *= q;
1077                 }
1078
1079                 /* calculate linear floor value */
1080                 {
1081                     q=exp( (
1082                              ( (amplitude*vf->amplitude_offset)/
1083                                (((1<<vf->amplitude_bits)-1) * sqrt(p+q)) )
1084                              - vf->amplitude_offset ) * .11512925f
1085                          );
1086                 }
1087
1088                 /* fill vector */
1089                 do { vec[i]=q; ++i; }while(vf->map[blockflag][i]==iter_cond);
1090             }
1091         }
1092     }
1093     else {
1094         /* this channel is unused */
1095         return 1;
1096     }
1097
1098     AV_DEBUG(" Floor0 decoded\n");
1099
1100     return 0;
1101 }
1102
1103 static uint_fast8_t vorbis_floor1_decode(vorbis_context *vc, vorbis_floor_data *vfu, float *vec) {
1104     vorbis_floor1 * vf=&vfu->t1;
1105     GetBitContext *gb=&vc->gb;
1106     uint_fast16_t range_v[4]={ 256, 128, 86, 64 };
1107     uint_fast16_t range=range_v[vf->multiplier-1];
1108     uint_fast16_t floor1_Y[vf->x_list_dim];
1109     uint_fast16_t floor1_Y_final[vf->x_list_dim];
1110     int floor1_flag[vf->x_list_dim];
1111     uint_fast8_t class_;
1112     uint_fast8_t cdim;
1113     uint_fast8_t cbits;
1114     uint_fast8_t csub;
1115     uint_fast8_t cval;
1116     int_fast16_t book;
1117     uint_fast16_t offset;
1118     uint_fast16_t i,j;
1119     /*u*/int_fast16_t adx, ady, off, predicted; // WTF ? dy/adx= (unsigned)dy/adx ?
1120     int_fast16_t dy, err;
1121
1122
1123     if (!get_bits1(gb)) return 1; // silence
1124
1125 // Read values (or differences) for the floor's points
1126
1127     floor1_Y[0]=get_bits(gb, ilog(range-1));
1128     floor1_Y[1]=get_bits(gb, ilog(range-1));
1129
1130     AV_DEBUG("floor 0 Y %d floor 1 Y %d \n", floor1_Y[0], floor1_Y[1]);
1131
1132     offset=2;
1133     for(i=0;i<vf->partitions;++i) {
1134         class_=vf->partition_class[i];
1135         cdim=vf->class_dimensions[class_];
1136         cbits=vf->class_subclasses[class_];
1137         csub=(1<<cbits)-1;
1138         cval=0;
1139
1140         AV_DEBUG("Cbits %d \n", cbits);
1141
1142         if (cbits) { // this reads all subclasses for this partition's class
1143             cval=get_vlc2(gb, vc->codebooks[vf->class_masterbook[class_]].vlc.table,
1144             vc->codebooks[vf->class_masterbook[class_]].nb_bits, 3);
1145         }
1146
1147         for(j=0;j<cdim;++j) {
1148             book=vf->subclass_books[class_][cval & csub];
1149
1150             AV_DEBUG("book %d Cbits %d cval %d  bits:%d \n", book, cbits, cval, get_bits_count(gb));
1151
1152             cval=cval>>cbits;
1153             if (book>-1) {
1154                 floor1_Y[offset+j]=get_vlc2(gb, vc->codebooks[book].vlc.table,
1155                 vc->codebooks[book].nb_bits, 3);
1156             } else {
1157                 floor1_Y[offset+j]=0;
1158             }
1159
1160             AV_DEBUG(" floor(%d) = %d \n", vf->list[offset+j].x, floor1_Y[offset+j]);
1161         }
1162         offset+=cdim;
1163     }
1164
1165 // Amplitude calculation from the differences
1166
1167     floor1_flag[0]=1;
1168     floor1_flag[1]=1;
1169     floor1_Y_final[0]=floor1_Y[0];
1170     floor1_Y_final[1]=floor1_Y[1];
1171
1172     for(i=2;i<vf->x_list_dim;++i) {
1173         uint_fast16_t val, highroom, lowroom, room;
1174         uint_fast16_t high_neigh_offs;
1175         uint_fast16_t low_neigh_offs;
1176
1177         low_neigh_offs=vf->list[i].low;
1178         high_neigh_offs=vf->list[i].high;
1179         dy=floor1_Y_final[high_neigh_offs]-floor1_Y_final[low_neigh_offs];  // render_point begin
1180         adx=vf->list[high_neigh_offs].x-vf->list[low_neigh_offs].x;
1181         ady= FFABS(dy);
1182         err=ady*(vf->list[i].x-vf->list[low_neigh_offs].x);
1183         off=(int16_t)err/(int16_t)adx;
1184         if (dy<0) {
1185             predicted=floor1_Y_final[low_neigh_offs]-off;
1186         } else {
1187             predicted=floor1_Y_final[low_neigh_offs]+off;
1188         } // render_point end
1189
1190         val=floor1_Y[i];
1191         highroom=range-predicted;
1192         lowroom=predicted;
1193         if (highroom < lowroom) {
1194             room=highroom*2;
1195         } else {
1196             room=lowroom*2;   // SPEC mispelling
1197         }
1198         if (val) {
1199             floor1_flag[low_neigh_offs]=1;
1200             floor1_flag[high_neigh_offs]=1;
1201             floor1_flag[i]=1;
1202             if (val>=room) {
1203                 if (highroom > lowroom) {
1204                     floor1_Y_final[i]=val-lowroom+predicted;
1205                 } else {
1206                     floor1_Y_final[i]=predicted-val+highroom-1;
1207                 }
1208             } else {
1209                 if (val & 1) {
1210                     floor1_Y_final[i]=predicted-(val+1)/2;
1211                 } else {
1212                     floor1_Y_final[i]=predicted+val/2;
1213                 }
1214             }
1215         } else {
1216             floor1_flag[i]=0;
1217             floor1_Y_final[i]=predicted;
1218         }
1219
1220         AV_DEBUG(" Decoded floor(%d) = %d / val %d \n", vf->list[i].x, floor1_Y_final[i], val);
1221     }
1222
1223 // Curve synth - connect the calculated dots and convert from dB scale FIXME optimize ?
1224
1225     ff_vorbis_floor1_render_list(vf->list, vf->x_list_dim, floor1_Y_final, floor1_flag, vf->multiplier, vec, vf->list[1].x);
1226
1227     AV_DEBUG(" Floor decoded\n");
1228
1229     return 0;
1230 }
1231
1232 // Read and decode residue
1233
1234 static int vorbis_residue_decode(vorbis_context *vc, vorbis_residue *vr, uint_fast8_t ch, uint_fast8_t *do_not_decode, float *vec, uint_fast16_t vlen) {
1235     GetBitContext *gb=&vc->gb;
1236     uint_fast8_t c_p_c=vc->codebooks[vr->classbook].dimensions;
1237     uint_fast16_t n_to_read=vr->end-vr->begin;
1238     uint_fast16_t ptns_to_read=n_to_read/vr->partition_size;
1239     uint_fast8_t classifs[ptns_to_read*vc->audio_channels];
1240     uint_fast8_t pass;
1241     uint_fast8_t ch_used;
1242     uint_fast8_t i,j,l;
1243     uint_fast16_t k;
1244
1245     if (vr->type==2) {
1246         for(j=1;j<ch;++j) {
1247                 do_not_decode[0]&=do_not_decode[j];  // FIXME - clobbering input
1248         }
1249         if (do_not_decode[0]) return 0;
1250         ch_used=1;
1251     } else {
1252         ch_used=ch;
1253     }
1254
1255     AV_DEBUG(" residue type 0/1/2 decode begin, ch: %d  cpc %d  \n", ch, c_p_c);
1256
1257     for(pass=0;pass<=vr->maxpass;++pass) { // FIXME OPTIMIZE?
1258         uint_fast16_t voffset;
1259         uint_fast16_t partition_count;
1260         uint_fast16_t j_times_ptns_to_read;
1261
1262         voffset=vr->begin;
1263         for(partition_count=0;partition_count<ptns_to_read;) {  // SPEC        error
1264             if (!pass) {
1265                 uint_fast32_t inverse_class = ff_inverse[vr->classifications];
1266                 for(j_times_ptns_to_read=0, j=0;j<ch_used;++j) {
1267                     if (!do_not_decode[j]) {
1268                         uint_fast32_t temp=get_vlc2(gb, vc->codebooks[vr->classbook].vlc.table,
1269                         vc->codebooks[vr->classbook].nb_bits, 3);
1270
1271                         AV_DEBUG("Classword: %d \n", temp);
1272
1273                         assert(vr->classifications > 1 && temp<=65536); //needed for inverse[]
1274                         for(i=0;i<c_p_c;++i) {
1275                             uint_fast32_t temp2;
1276
1277                             temp2=(((uint_fast64_t)temp) * inverse_class)>>32;
1278                             if (partition_count+c_p_c-1-i < ptns_to_read) {
1279                                 classifs[j_times_ptns_to_read+partition_count+c_p_c-1-i]=temp-temp2*vr->classifications;
1280                             }
1281                             temp=temp2;
1282                         }
1283                     }
1284                     j_times_ptns_to_read+=ptns_to_read;
1285                 }
1286             }
1287             for(i=0;(i<c_p_c) && (partition_count<ptns_to_read);++i) {
1288                 for(j_times_ptns_to_read=0, j=0;j<ch_used;++j) {
1289                     uint_fast16_t voffs;
1290
1291                     if (!do_not_decode[j]) {
1292                         uint_fast8_t vqclass=classifs[j_times_ptns_to_read+partition_count];
1293                         int_fast16_t vqbook=vr->books[vqclass][pass];
1294
1295                         if (vqbook>=0) {
1296                             uint_fast16_t coffs;
1297                             unsigned dim= vc->codebooks[vqbook].dimensions; // not uint_fast8_t: 64bit is slower here on amd64
1298                             uint_fast16_t step= dim==1 ? vr->partition_size
1299                                               : FASTDIV(vr->partition_size, dim);
1300                             vorbis_codebook codebook= vc->codebooks[vqbook];
1301
1302                             if (vr->type==0) {
1303
1304                                 voffs=voffset+j*vlen;
1305                                 for(k=0;k<step;++k) {
1306                                     coffs=get_vlc2(gb, codebook.vlc.table, codebook.nb_bits, 3) * dim;
1307                                     for(l=0;l<dim;++l) {
1308                                         vec[voffs+k+l*step]+=codebook.codevectors[coffs+l];  // FPMATH
1309                                     }
1310                                 }
1311                             }
1312                             else if (vr->type==1) {
1313                                 voffs=voffset+j*vlen;
1314                                 for(k=0;k<step;++k) {
1315                                     coffs=get_vlc2(gb, codebook.vlc.table, codebook.nb_bits, 3) * dim;
1316                                     for(l=0;l<dim;++l, ++voffs) {
1317                                         vec[voffs]+=codebook.codevectors[coffs+l];  // FPMATH
1318
1319                                         AV_DEBUG(" pass %d offs: %d curr: %f change: %f cv offs.: %d  \n", pass, voffs, vec[voffs], codebook.codevectors[coffs+l], coffs);
1320                                     }
1321                                 }
1322                             }
1323                             else if (vr->type==2 && ch==2 && (voffset&1)==0 && (dim&1)==0) { // most frequent case optimized
1324                                 voffs=voffset>>1;
1325
1326                                 if(dim==2) {
1327                                     for(k=0;k<step;++k) {
1328                                         coffs=get_vlc2(gb, codebook.vlc.table, codebook.nb_bits, 3) * 2;
1329                                         vec[voffs+k     ]+=codebook.codevectors[coffs  ];  // FPMATH
1330                                         vec[voffs+k+vlen]+=codebook.codevectors[coffs+1];  // FPMATH
1331                                     }
1332                                 } else
1333                                 for(k=0;k<step;++k) {
1334                                     coffs=get_vlc2(gb, codebook.vlc.table, codebook.nb_bits, 3) * dim;
1335                                     for(l=0;l<dim;l+=2, voffs++) {
1336                                         vec[voffs     ]+=codebook.codevectors[coffs+l  ];  // FPMATH
1337                                         vec[voffs+vlen]+=codebook.codevectors[coffs+l+1];  // FPMATH
1338
1339                                         AV_DEBUG(" pass %d offs: %d curr: %f change: %f cv offs.: %d+%d  \n", pass, voffset/ch+(voffs%ch)*vlen, vec[voffset/ch+(voffs%ch)*vlen], codebook.codevectors[coffs+l], coffs, l);
1340                                     }
1341                                 }
1342
1343                             }
1344                             else if (vr->type==2) {
1345                                 voffs=voffset;
1346
1347                                 for(k=0;k<step;++k) {
1348                                     coffs=get_vlc2(gb, codebook.vlc.table, codebook.nb_bits, 3) * dim;
1349                                     for(l=0;l<dim;++l, ++voffs) {
1350                                         vec[voffs/ch+(voffs%ch)*vlen]+=codebook.codevectors[coffs+l];  // FPMATH FIXME use if and counter instead of / and %
1351
1352                                         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);
1353                                     }
1354                                 }
1355                             } else {
1356                                 av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " Invalid residue type while residue decode?! \n");
1357                                 return 1;
1358                             }
1359                         }
1360                     }
1361                     j_times_ptns_to_read+=ptns_to_read;
1362                 }
1363                 ++partition_count;
1364                 voffset+=vr->partition_size;
1365             }
1366         }
1367     }
1368     return 0;
1369 }
1370
1371 void vorbis_inverse_coupling(float *mag, float *ang, int blocksize)
1372 {
1373     int i;
1374     for(i=0; i<blocksize; i++)
1375     {
1376         if (mag[i]>0.0) {
1377             if (ang[i]>0.0) {
1378                 ang[i]=mag[i]-ang[i];
1379             } else {
1380                 float temp=ang[i];
1381                 ang[i]=mag[i];
1382                 mag[i]+=temp;
1383             }
1384         } else {
1385             if (ang[i]>0.0) {
1386                 ang[i]+=mag[i];
1387             } else {
1388                 float temp=ang[i];
1389                 ang[i]=mag[i];
1390                 mag[i]-=temp;
1391             }
1392         }
1393     }
1394 }
1395
1396 // Decode the audio packet using the functions above
1397
1398 static int vorbis_parse_audio_packet(vorbis_context *vc) {
1399     GetBitContext *gb=&vc->gb;
1400
1401     uint_fast8_t previous_window=0,next_window=0;
1402     uint_fast8_t mode_number;
1403     uint_fast16_t blocksize;
1404     int_fast32_t i,j;
1405     uint_fast8_t no_residue[vc->audio_channels];
1406     uint_fast8_t do_not_decode[vc->audio_channels];
1407     vorbis_mapping *mapping;
1408     float *ch_res_ptr=vc->channel_residues;
1409     float *ch_floor_ptr=vc->channel_floors;
1410     uint_fast8_t res_chan[vc->audio_channels];
1411     uint_fast8_t res_num=0;
1412     int_fast16_t retlen=0;
1413     uint_fast16_t saved_start=0;
1414     float fadd_bias = vc->add_bias;
1415
1416     if (get_bits1(gb)) {
1417         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, "Not a Vorbis I audio packet.\n");
1418         return -1; // packet type not audio
1419     }
1420
1421     if (vc->mode_count==1) {
1422         mode_number=0;
1423     } else {
1424         mode_number=get_bits(gb, ilog(vc->mode_count-1));
1425     }
1426     vc->mode_number=mode_number;
1427     mapping=&vc->mappings[vc->modes[mode_number].mapping];
1428
1429     AV_DEBUG(" Mode number: %d , mapping: %d , blocktype %d \n", mode_number, vc->modes[mode_number].mapping, vc->modes[mode_number].blockflag);
1430
1431     if (vc->modes[mode_number].blockflag) {
1432         previous_window=get_bits1(gb);
1433         next_window=get_bits1(gb);
1434     }
1435
1436     blocksize=vc->blocksize[vc->modes[mode_number].blockflag];
1437     memset(ch_res_ptr, 0, sizeof(float)*vc->audio_channels*blocksize/2); //FIXME can this be removed ?
1438     memset(ch_floor_ptr, 0, sizeof(float)*vc->audio_channels*blocksize/2); //FIXME can this be removed ?
1439
1440 // Decode floor
1441
1442     for(i=0;i<vc->audio_channels;++i) {
1443         vorbis_floor *floor;
1444         if (mapping->submaps>1) {
1445             floor=&vc->floors[mapping->submap_floor[mapping->mux[i]]];
1446         } else {
1447             floor=&vc->floors[mapping->submap_floor[0]];
1448         }
1449
1450         no_residue[i]=floor->decode(vc, &floor->data, ch_floor_ptr);
1451         ch_floor_ptr+=blocksize/2;
1452     }
1453
1454 // Nonzero vector propagate
1455
1456     for(i=mapping->coupling_steps-1;i>=0;--i) {
1457         if (!(no_residue[mapping->magnitude[i]] & no_residue[mapping->angle[i]])) {
1458             no_residue[mapping->magnitude[i]]=0;
1459             no_residue[mapping->angle[i]]=0;
1460         }
1461     }
1462
1463 // Decode residue
1464
1465     for(i=0;i<mapping->submaps;++i) {
1466         vorbis_residue *residue;
1467         uint_fast8_t ch=0;
1468
1469         for(j=0;j<vc->audio_channels;++j) {
1470             if ((mapping->submaps==1) || (i=mapping->mux[j])) {
1471                 res_chan[j]=res_num;
1472                 if (no_residue[j]) {
1473                     do_not_decode[ch]=1;
1474                 } else {
1475                     do_not_decode[ch]=0;
1476                 }
1477                 ++ch;
1478                 ++res_num;
1479             }
1480         }
1481         residue=&vc->residues[mapping->submap_residue[i]];
1482         vorbis_residue_decode(vc, residue, ch, do_not_decode, ch_res_ptr, blocksize/2);
1483
1484         ch_res_ptr+=ch*blocksize/2;
1485     }
1486
1487 // Inverse coupling
1488
1489     for(i=mapping->coupling_steps-1;i>=0;--i) { //warning: i has to be signed
1490         float *mag, *ang;
1491
1492         mag=vc->channel_residues+res_chan[mapping->magnitude[i]]*blocksize/2;
1493         ang=vc->channel_residues+res_chan[mapping->angle[i]]*blocksize/2;
1494         vc->dsp.vorbis_inverse_coupling(mag, ang, blocksize/2);
1495     }
1496
1497 // Dotproduct
1498
1499     for(j=0, ch_floor_ptr=vc->channel_floors;j<vc->audio_channels;++j,ch_floor_ptr+=blocksize/2) {
1500         ch_res_ptr=vc->channel_residues+res_chan[j]*blocksize/2;
1501         vc->dsp.vector_fmul(ch_floor_ptr, ch_res_ptr, blocksize/2);
1502     }
1503
1504 // MDCT, overlap/add, save data for next overlapping  FPMATH
1505
1506     for(j=0;j<vc->audio_channels;++j) {
1507         uint_fast8_t step=vc->audio_channels;
1508         uint_fast16_t k;
1509         float *saved=vc->saved+j*vc->blocksize[1]/2;
1510         float *ret=vc->ret;
1511         const float *lwin=vc->win[1];
1512         const float *swin=vc->win[0];
1513         float *buf=vc->buf;
1514         float *buf_tmp=vc->buf_tmp;
1515
1516         ch_floor_ptr=vc->channel_floors+j*blocksize/2;
1517
1518         saved_start=vc->saved_start;
1519
1520         vc->mdct[0].fft.imdct_calc(&vc->mdct[vc->modes[mode_number].blockflag], buf, ch_floor_ptr, buf_tmp);
1521
1522         //FIXME process channels together, to allow faster simd vector_fmul_add_add?
1523         if (vc->modes[mode_number].blockflag) {
1524             // -- overlap/add
1525             if (previous_window) {
1526                 vc->dsp.vector_fmul_add_add(ret+j, buf, lwin, saved, vc->add_bias, vc->blocksize[1]/2, step);
1527                 retlen=vc->blocksize[1]/2;
1528             } else {
1529                 int len = (vc->blocksize[1]-vc->blocksize[0])/4;
1530                 buf += len;
1531                 vc->dsp.vector_fmul_add_add(ret+j, buf, swin, saved, vc->add_bias, vc->blocksize[0]/2, step);
1532                 k = vc->blocksize[0]/2*step + j;
1533                 buf += vc->blocksize[0]/2;
1534                 if(vc->exp_bias){
1535                     for(i=0; i<len; i++, k+=step)
1536                         ((uint32_t*)ret)[k] = ((uint32_t*)buf)[i] + vc->exp_bias; // ret[k]=buf[i]*(1<<bias)
1537                 } else {
1538                     for(i=0; i<len; i++, k+=step)
1539                         ret[k] = buf[i] + fadd_bias;
1540                 }
1541                 buf=vc->buf;
1542                 retlen=vc->blocksize[0]/2+len;
1543             }
1544             // -- save
1545             if (next_window) {
1546                 buf += vc->blocksize[1]/2;
1547                 vc->dsp.vector_fmul_reverse(saved, buf, lwin, vc->blocksize[1]/2);
1548                 saved_start=0;
1549             } else {
1550                 saved_start=(vc->blocksize[1]-vc->blocksize[0])/4;
1551                 buf += vc->blocksize[1]/2;
1552                 for(i=0; i<saved_start; i++)
1553                     ((uint32_t*)saved)[i] = ((uint32_t*)buf)[i] + vc->exp_bias;
1554                 vc->dsp.vector_fmul_reverse(saved+saved_start, buf+saved_start, swin, vc->blocksize[0]/2);
1555             }
1556         } else {
1557             // --overlap/add
1558             if(vc->add_bias) {
1559                 for(k=j, i=0;i<saved_start;++i, k+=step)
1560                     ret[k] = saved[i] + fadd_bias;
1561             } else {
1562                 for(k=j, i=0;i<saved_start;++i, k+=step)
1563                     ret[k] = saved[i];
1564             }
1565             vc->dsp.vector_fmul_add_add(ret+k, buf, swin, saved+saved_start, vc->add_bias, vc->blocksize[0]/2, step);
1566             retlen=saved_start+vc->blocksize[0]/2;
1567             // -- save
1568             buf += vc->blocksize[0]/2;
1569             vc->dsp.vector_fmul_reverse(saved, buf, swin, vc->blocksize[0]/2);
1570             saved_start=0;
1571         }
1572     }
1573     vc->saved_start=saved_start;
1574
1575     return retlen*vc->audio_channels;
1576 }
1577
1578 // Return the decoded audio packet through the standard api
1579
1580 static int vorbis_decode_frame(AVCodecContext *avccontext,
1581                         void *data, int *data_size,
1582                         uint8_t *buf, int buf_size)
1583 {
1584     vorbis_context *vc = avccontext->priv_data ;
1585     GetBitContext *gb = &(vc->gb);
1586
1587     int_fast16_t len;
1588
1589     if(!buf_size){
1590         return 0;
1591     }
1592
1593     AV_DEBUG("packet length %d \n", buf_size);
1594
1595     init_get_bits(gb, buf, buf_size*8);
1596
1597     len=vorbis_parse_audio_packet(vc);
1598
1599     if (len<=0) {
1600         *data_size=0;
1601         return buf_size;
1602     }
1603
1604     if (!vc->first_frame) {
1605         vc->first_frame=1;
1606         *data_size=0;
1607         return buf_size ;
1608     }
1609
1610     AV_DEBUG("parsed %d bytes %d bits, returned %d samples (*ch*bits) \n", get_bits_count(gb)/8, get_bits_count(gb)%8, len);
1611
1612     vc->dsp.float_to_int16(data, vc->ret, len);
1613     *data_size=len*2;
1614
1615     return buf_size ;
1616 }
1617
1618 // Close decoder
1619
1620 static int vorbis_decode_close(AVCodecContext *avccontext) {
1621     vorbis_context *vc = avccontext->priv_data;
1622
1623     vorbis_free(vc);
1624
1625     return 0 ;
1626 }
1627
1628 AVCodec vorbis_decoder = {
1629     "vorbis",
1630     CODEC_TYPE_AUDIO,
1631     CODEC_ID_VORBIS,
1632     sizeof(vorbis_context),
1633     vorbis_decode_init,
1634     NULL,
1635     vorbis_decode_close,
1636     vorbis_decode_frame,
1637 };
1638