Rename --enable-swscaler --> enable-swscale to be consistent with the
[ffmpeg.git] / libavcodec / vorbis_dec.c
1 /**
2  * @file vorbis_dec.c
3  * Vorbis I decoder
4  * @author Denes Balatoni  ( dbalatoni programozo hu )
5
6  * This file is part of FFmpeg.
7  *
8  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
9  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
10  * License as published by the Free Software Foundation; either
11  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
12  *
13  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
14  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
15  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
16  * Lesser General Public License for more details.
17  *
18  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
19  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
20  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
21  */
22
23 #undef V_DEBUG
24 //#define V_DEBUG
25 //#define AV_DEBUG(...) av_log(NULL, AV_LOG_INFO, __VA_ARGS__)
26
27 #include <math.h>
28
29 #define ALT_BITSTREAM_READER_LE
30 #include "avcodec.h"
31 #include "bitstream.h"
32 #include "dsputil.h"
33
34 #include "vorbis.h"
35 #include "xiph.h"
36
37 #define V_NB_BITS 8
38 #define V_NB_BITS2 11
39 #define V_MAX_VLCS (1<<16)
40
41 #ifndef V_DEBUG
42 #define AV_DEBUG(...)
43 #endif
44
45 #undef NDEBUG
46 #include <assert.h>
47
48 typedef struct {
49     uint_fast8_t dimensions;
50     uint_fast8_t lookup_type;
51     uint_fast8_t maxdepth;
52     VLC vlc;
53     float *codevectors;
54     unsigned int nb_bits;
55 } vorbis_codebook;
56
57 typedef union vorbis_floor_u vorbis_floor_data;
58 typedef struct vorbis_floor0_s vorbis_floor0;
59 typedef struct vorbis_floor1_s vorbis_floor1;
60 struct vorbis_context_s;
61 typedef
62 uint_fast8_t (* vorbis_floor_decode_func)
63              (struct vorbis_context_s *, vorbis_floor_data *, float *);
64 typedef struct {
65     uint_fast8_t floor_type;
66     vorbis_floor_decode_func decode;
67     union vorbis_floor_u
68     {
69         struct vorbis_floor0_s
70         {
71             uint_fast8_t order;
72             uint_fast16_t rate;
73             uint_fast16_t bark_map_size;
74             int_fast32_t * map[2];
75             uint_fast32_t map_size[2];
76             uint_fast8_t amplitude_bits;
77             uint_fast8_t amplitude_offset;
78             uint_fast8_t num_books;
79             uint_fast8_t * book_list;
80             float * lsp;
81         } t0;
82         struct vorbis_floor1_s
83         {
84             uint_fast8_t partitions;
85             uint_fast8_t maximum_class;
86             uint_fast8_t partition_class[32];
87             uint_fast8_t class_dimensions[16];
88             uint_fast8_t class_subclasses[16];
89             uint_fast8_t class_masterbook[16];
90             int_fast16_t subclass_books[16][8];
91             uint_fast8_t multiplier;
92             uint_fast16_t x_list_dim;
93             floor1_entry_t * list;
94         } t1;
95     } data;
96 } vorbis_floor;
97
98 typedef struct {
99     uint_fast16_t type;
100     uint_fast32_t begin;
101     uint_fast32_t end;
102     uint_fast32_t partition_size;
103     uint_fast8_t classifications;
104     uint_fast8_t classbook;
105     int_fast16_t books[64][8];
106     uint_fast8_t maxpass;
107 } vorbis_residue;
108
109 typedef struct {
110     uint_fast8_t submaps;
111     uint_fast16_t coupling_steps;
112     uint_fast8_t *magnitude;
113     uint_fast8_t *angle;
114     uint_fast8_t *mux;
115     uint_fast8_t submap_floor[16];
116     uint_fast8_t submap_residue[16];
117 } vorbis_mapping;
118
119 typedef struct {
120     uint_fast8_t blockflag;
121     uint_fast16_t windowtype;
122     uint_fast16_t transformtype;
123     uint_fast8_t mapping;
124 } vorbis_mode;
125
126 typedef struct vorbis_context_s {
127     AVCodecContext *avccontext;
128     GetBitContext gb;
129     DSPContext dsp;
130
131     MDCTContext mdct[2];
132     uint_fast8_t first_frame;
133     uint_fast32_t version;
134     uint_fast8_t audio_channels;
135     uint_fast32_t audio_samplerate;
136     uint_fast32_t bitrate_maximum;
137     uint_fast32_t bitrate_nominal;
138     uint_fast32_t bitrate_minimum;
139     uint_fast32_t blocksize[2];
140     const float * win[2];
141     uint_fast16_t codebook_count;
142     vorbis_codebook *codebooks;
143     uint_fast8_t floor_count;
144     vorbis_floor *floors;
145     uint_fast8_t residue_count;
146     vorbis_residue *residues;
147     uint_fast8_t mapping_count;
148     vorbis_mapping *mappings;
149     uint_fast8_t mode_count;
150     vorbis_mode *modes;
151     uint_fast8_t mode_number; // mode number for the current packet
152     float *channel_residues;
153     float *channel_floors;
154     float *saved;
155     uint_fast16_t saved_start;
156     float *ret;
157     float *buf;
158     float *buf_tmp;
159     uint_fast32_t add_bias; // for float->int conversion
160     uint_fast32_t exp_bias;
161 } vorbis_context;
162
163 /* Helper functions */
164
165 #define BARK(x) \
166     (13.1f*atan(0.00074f*(x))+2.24f*atan(1.85e-8f*(x)*(x))+1e-4f*(x))
167
168 static float vorbisfloat2float(uint_fast32_t val) {
169     double mant=val&0x1fffff;
170     long exp=(val&0x7fe00000L)>>21;
171     if (val&0x80000000) mant=-mant;
172     return(ldexp(mant, exp-20-768));
173 }
174
175
176 // Free all allocated memory -----------------------------------------
177
178 static void vorbis_free(vorbis_context *vc) {
179     int_fast16_t i;
180
181     av_freep(&vc->channel_residues);
182     av_freep(&vc->channel_floors);
183     av_freep(&vc->saved);
184     av_freep(&vc->ret);
185     av_freep(&vc->buf);
186     av_freep(&vc->buf_tmp);
187
188     av_freep(&vc->residues);
189     av_freep(&vc->modes);
190
191     ff_mdct_end(&vc->mdct[0]);
192     ff_mdct_end(&vc->mdct[1]);
193
194     for(i=0;i<vc->codebook_count;++i) {
195         av_free(vc->codebooks[i].codevectors);
196         free_vlc(&vc->codebooks[i].vlc);
197     }
198     av_freep(&vc->codebooks);
199
200     for(i=0;i<vc->floor_count;++i) {
201         if(vc->floors[i].floor_type==0) {
202             av_free(vc->floors[i].data.t0.map[0]);
203             av_free(vc->floors[i].data.t0.map[1]);
204             av_free(vc->floors[i].data.t0.book_list);
205             av_free(vc->floors[i].data.t0.lsp);
206         }
207         else {
208             av_free(vc->floors[i].data.t1.list);
209         }
210     }
211     av_freep(&vc->floors);
212
213     for(i=0;i<vc->mapping_count;++i) {
214         av_free(vc->mappings[i].magnitude);
215         av_free(vc->mappings[i].angle);
216         av_free(vc->mappings[i].mux);
217     }
218     av_freep(&vc->mappings);
219
220     if(vc->exp_bias){
221         av_freep(&vc->win[0]);
222         av_freep(&vc->win[1]);
223     }
224 }
225
226 // Parse setup header -------------------------------------------------
227
228 // Process codebooks part
229
230 static int vorbis_parse_setup_hdr_codebooks(vorbis_context *vc) {
231     uint_fast16_t cb;
232     uint8_t *tmp_vlc_bits;
233     uint32_t *tmp_vlc_codes;
234     GetBitContext *gb=&vc->gb;
235
236     vc->codebook_count=get_bits(gb,8)+1;
237
238     AV_DEBUG(" Codebooks: %d \n", vc->codebook_count);
239
240     vc->codebooks=av_mallocz(vc->codebook_count * sizeof(vorbis_codebook));
241     tmp_vlc_bits =av_mallocz(V_MAX_VLCS * sizeof(uint8_t));
242     tmp_vlc_codes=av_mallocz(V_MAX_VLCS * sizeof(uint32_t));
243
244     for(cb=0;cb<vc->codebook_count;++cb) {
245         vorbis_codebook *codebook_setup=&vc->codebooks[cb];
246         uint_fast8_t ordered;
247         uint_fast32_t t, used_entries=0;
248         uint_fast32_t entries;
249
250         AV_DEBUG(" %d. Codebook \n", cb);
251
252         if (get_bits(gb, 24)!=0x564342) {
253             av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " %"PRIdFAST16". Codebook setup data corrupt. \n", cb);
254             goto error;
255         }
256
257         codebook_setup->dimensions=get_bits(gb, 16);
258         if (codebook_setup->dimensions>16) {
259             av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " %"PRIdFAST16". Codebook's dimension is too large (%d). \n", cb, codebook_setup->dimensions);
260             goto error;
261         }
262         entries=get_bits(gb, 24);
263         if (entries>V_MAX_VLCS) {
264             av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " %"PRIdFAST16". Codebook has too many entries (%"PRIdFAST32"). \n", cb, entries);
265             goto error;
266         }
267
268         ordered=get_bits1(gb);
269
270         AV_DEBUG(" codebook_dimensions %d, codebook_entries %d \n", codebook_setup->dimensions, entries);
271
272         if (!ordered) {
273             uint_fast16_t ce;
274             uint_fast8_t flag;
275             uint_fast8_t sparse=get_bits1(gb);
276
277             AV_DEBUG(" not ordered \n");
278
279             if (sparse) {
280                 AV_DEBUG(" sparse \n");
281
282                 used_entries=0;
283                 for(ce=0;ce<entries;++ce) {
284                     flag=get_bits1(gb);
285                     if (flag) {
286                         tmp_vlc_bits[ce]=get_bits(gb, 5)+1;
287                         ++used_entries;
288                     }
289                     else tmp_vlc_bits[ce]=0;
290                 }
291             } else {
292                 AV_DEBUG(" not sparse \n");
293
294                 used_entries=entries;
295                 for(ce=0;ce<entries;++ce) {
296                     tmp_vlc_bits[ce]=get_bits(gb, 5)+1;
297                 }
298             }
299         } else {
300             uint_fast16_t current_entry=0;
301             uint_fast8_t current_length=get_bits(gb, 5)+1;
302
303             AV_DEBUG(" ordered, current length: %d \n", current_length);  //FIXME
304
305             used_entries=entries;
306             for(;current_entry<used_entries;++current_length) {
307                 uint_fast16_t i, number;
308
309                 AV_DEBUG(" number bits: %d ", ilog(entries - current_entry));
310
311                 number=get_bits(gb, ilog(entries - current_entry));
312
313                 AV_DEBUG(" number: %d \n", number);
314
315                 for(i=current_entry;i<number+current_entry;++i) {
316                     if (i<used_entries) tmp_vlc_bits[i]=current_length;
317                 }
318
319                 current_entry+=number;
320             }
321             if (current_entry>used_entries) {
322                 av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " More codelengths than codes in codebook. \n");
323                 goto error;
324             }
325         }
326
327         codebook_setup->lookup_type=get_bits(gb, 4);
328
329         AV_DEBUG(" lookup type: %d : %s \n", codebook_setup->lookup_type, codebook_setup->lookup_type ? "vq" : "no lookup" );
330
331 // If the codebook is used for (inverse) VQ, calculate codevectors.
332
333         if (codebook_setup->lookup_type==1) {
334             uint_fast16_t i, j, k;
335             uint_fast16_t codebook_lookup_values=ff_vorbis_nth_root(entries, codebook_setup->dimensions);
336             uint_fast16_t codebook_multiplicands[codebook_lookup_values];
337
338             float codebook_minimum_value=vorbisfloat2float(get_bits_long(gb, 32));
339             float codebook_delta_value=vorbisfloat2float(get_bits_long(gb, 32));
340             uint_fast8_t codebook_value_bits=get_bits(gb, 4)+1;
341             uint_fast8_t codebook_sequence_p=get_bits1(gb);
342
343             AV_DEBUG(" We expect %d numbers for building the codevectors. \n", codebook_lookup_values);
344             AV_DEBUG("  delta %f minmum %f \n", codebook_delta_value, codebook_minimum_value);
345
346             for(i=0;i<codebook_lookup_values;++i) {
347                 codebook_multiplicands[i]=get_bits(gb, codebook_value_bits);
348
349                 AV_DEBUG(" multiplicands*delta+minmum : %e \n", (float)codebook_multiplicands[i]*codebook_delta_value+codebook_minimum_value);
350                 AV_DEBUG(" multiplicand %d \n", codebook_multiplicands[i]);
351             }
352
353 // Weed out unused vlcs and build codevector vector
354             codebook_setup->codevectors=used_entries ? av_mallocz(used_entries*codebook_setup->dimensions * sizeof(float)) : NULL;
355             for(j=0, i=0;i<entries;++i) {
356                 uint_fast8_t dim=codebook_setup->dimensions;
357
358                 if (tmp_vlc_bits[i]) {
359                     float last=0.0;
360                     uint_fast32_t lookup_offset=i;
361
362 #ifdef V_DEBUG
363                     av_log(vc->avccontext, AV_LOG_INFO, "Lookup offset %d ,", i);
364 #endif
365
366                     for(k=0;k<dim;++k) {
367                         uint_fast32_t multiplicand_offset = lookup_offset % codebook_lookup_values;
368                         codebook_setup->codevectors[j*dim+k]=codebook_multiplicands[multiplicand_offset]*codebook_delta_value+codebook_minimum_value+last;
369                         if (codebook_sequence_p) {
370                             last=codebook_setup->codevectors[j*dim+k];
371                         }
372                         lookup_offset/=codebook_lookup_values;
373                     }
374                     tmp_vlc_bits[j]=tmp_vlc_bits[i];
375
376 #ifdef V_DEBUG
377                     av_log(vc->avccontext, AV_LOG_INFO, "real lookup offset %d, vector: ", j);
378                     for(k=0;k<dim;++k) {
379                         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_INFO, " %f ", codebook_setup->codevectors[j*dim+k]);
380                     }
381                     av_log(vc->avccontext, AV_LOG_INFO, "\n");
382 #endif
383
384                     ++j;
385                 }
386             }
387             if (j!=used_entries) {
388                 av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, "Bug in codevector vector building code. \n");
389                 goto error;
390             }
391             entries=used_entries;
392         }
393         else if (codebook_setup->lookup_type>=2) {
394             av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, "Codebook lookup type not supported. \n");
395             goto error;
396         }
397
398 // Initialize VLC table
399         if (ff_vorbis_len2vlc(tmp_vlc_bits, tmp_vlc_codes, entries)) {
400             av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " Invalid code lengths while generating vlcs. \n");
401             goto error;
402         }
403         codebook_setup->maxdepth=0;
404         for(t=0;t<entries;++t)
405             if (tmp_vlc_bits[t]>=codebook_setup->maxdepth) codebook_setup->maxdepth=tmp_vlc_bits[t];
406
407         if(codebook_setup->maxdepth > 3*V_NB_BITS) codebook_setup->nb_bits=V_NB_BITS2;
408         else                                       codebook_setup->nb_bits=V_NB_BITS;
409
410         codebook_setup->maxdepth=(codebook_setup->maxdepth+codebook_setup->nb_bits-1)/codebook_setup->nb_bits;
411
412         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)) {
413             av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " Error generating vlc tables. \n");
414             goto error;
415         }
416     }
417
418     av_free(tmp_vlc_bits);
419     av_free(tmp_vlc_codes);
420     return 0;
421
422 // Error:
423 error:
424     av_free(tmp_vlc_bits);
425     av_free(tmp_vlc_codes);
426     return 1;
427 }
428
429 // Process time domain transforms part (unused in Vorbis I)
430
431 static int vorbis_parse_setup_hdr_tdtransforms(vorbis_context *vc) {
432     GetBitContext *gb=&vc->gb;
433     uint_fast8_t i;
434     uint_fast8_t vorbis_time_count=get_bits(gb, 6)+1;
435
436     for(i=0;i<vorbis_time_count;++i) {
437         uint_fast16_t vorbis_tdtransform=get_bits(gb, 16);
438
439         AV_DEBUG(" Vorbis time domain transform %d: %d \n", vorbis_time_count, vorbis_tdtransform);
440
441         if (vorbis_tdtransform) {
442             av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, "Vorbis time domain transform data nonzero. \n");
443             return 1;
444         }
445     }
446     return 0;
447 }
448
449 // Process floors part
450
451 static uint_fast8_t vorbis_floor0_decode(vorbis_context *vc,
452                                          vorbis_floor_data *vfu, float *vec);
453 static void create_map( vorbis_context * vc, uint_fast8_t floor_number );
454 static uint_fast8_t vorbis_floor1_decode(vorbis_context *vc,
455                                          vorbis_floor_data *vfu, float *vec);
456 static int vorbis_parse_setup_hdr_floors(vorbis_context *vc) {
457     GetBitContext *gb=&vc->gb;
458     uint_fast16_t i,j,k;
459
460     vc->floor_count=get_bits(gb, 6)+1;
461
462     vc->floors=av_mallocz(vc->floor_count * sizeof(vorbis_floor));
463
464     for (i=0;i<vc->floor_count;++i) {
465         vorbis_floor *floor_setup=&vc->floors[i];
466
467         floor_setup->floor_type=get_bits(gb, 16);
468
469         AV_DEBUG(" %d. floor type %d \n", i, floor_setup->floor_type);
470
471         if (floor_setup->floor_type==1) {
472             uint_fast8_t maximum_class=0;
473             uint_fast8_t rangebits;
474             uint_fast16_t floor1_values=2;
475
476             floor_setup->decode=vorbis_floor1_decode;
477
478             floor_setup->data.t1.partitions=get_bits(gb, 5);
479
480             AV_DEBUG(" %d.floor: %d partitions \n", i, floor_setup->data.t1.partitions);
481
482             for(j=0;j<floor_setup->data.t1.partitions;++j) {
483                 floor_setup->data.t1.partition_class[j]=get_bits(gb, 4);
484                 if (floor_setup->data.t1.partition_class[j]>maximum_class) maximum_class=floor_setup->data.t1.partition_class[j];
485
486                 AV_DEBUG(" %d. floor %d partition class %d \n", i, j, floor_setup->data.t1.partition_class[j]);
487
488             }
489
490             AV_DEBUG(" maximum class %d \n", maximum_class);
491
492             floor_setup->data.t1.maximum_class=maximum_class;
493
494             for(j=0;j<=maximum_class;++j) {
495                 floor_setup->data.t1.class_dimensions[j]=get_bits(gb, 3)+1;
496                 floor_setup->data.t1.class_subclasses[j]=get_bits(gb, 2);
497
498                 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]);
499
500                 if (floor_setup->data.t1.class_subclasses[j]) {
501                     floor_setup->data.t1.class_masterbook[j]=get_bits(gb, 8);
502
503                     AV_DEBUG("   masterbook: %d \n", floor_setup->data.t1.class_masterbook[j]);
504                 }
505
506                 for(k=0;k<(1<<floor_setup->data.t1.class_subclasses[j]);++k) {
507                     floor_setup->data.t1.subclass_books[j][k]=(int16_t)get_bits(gb, 8)-1;
508
509                     AV_DEBUG("    book %d. : %d \n", k, floor_setup->data.t1.subclass_books[j][k]);
510                 }
511             }
512
513             floor_setup->data.t1.multiplier=get_bits(gb, 2)+1;
514             floor_setup->data.t1.x_list_dim=2;
515
516             for(j=0;j<floor_setup->data.t1.partitions;++j) {
517                 floor_setup->data.t1.x_list_dim+=floor_setup->data.t1.class_dimensions[floor_setup->data.t1.partition_class[j]];
518             }
519
520             floor_setup->data.t1.list=av_mallocz(floor_setup->data.t1.x_list_dim * sizeof(floor1_entry_t));
521
522
523             rangebits=get_bits(gb, 4);
524             floor_setup->data.t1.list[0].x = 0;
525             floor_setup->data.t1.list[1].x = (1<<rangebits);
526
527             for(j=0;j<floor_setup->data.t1.partitions;++j) {
528                 for(k=0;k<floor_setup->data.t1.class_dimensions[floor_setup->data.t1.partition_class[j]];++k,++floor1_values) {
529                     floor_setup->data.t1.list[floor1_values].x=get_bits(gb, rangebits);
530
531                     AV_DEBUG(" %d. floor1 Y coord. %d \n", floor1_values, floor_setup->data.t1.list[floor1_values].x);
532                 }
533             }
534
535 // Precalculate order of x coordinates - needed for decode
536             ff_vorbis_ready_floor1_list(floor_setup->data.t1.list, floor_setup->data.t1.x_list_dim);
537         }
538         else if(floor_setup->floor_type==0) {
539             uint_fast8_t max_codebook_dim=0;
540
541             floor_setup->decode=vorbis_floor0_decode;
542
543             floor_setup->data.t0.order=get_bits(gb, 8);
544             floor_setup->data.t0.rate=get_bits(gb, 16);
545             floor_setup->data.t0.bark_map_size=get_bits(gb, 16);
546             floor_setup->data.t0.amplitude_bits=get_bits(gb, 6);
547             /* zero would result in a div by zero later *
548              * 2^0 - 1 == 0                             */
549             if (floor_setup->data.t0.amplitude_bits == 0) {
550               av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR,
551                      "Floor 0 amplitude bits is 0.\n");
552               return 1;
553             }
554             floor_setup->data.t0.amplitude_offset=get_bits(gb, 8);
555             floor_setup->data.t0.num_books=get_bits(gb, 4)+1;
556
557             /* allocate mem for booklist */
558             floor_setup->data.t0.book_list=
559                 av_malloc(floor_setup->data.t0.num_books);
560             if(!floor_setup->data.t0.book_list) { return 1; }
561             /* read book indexes */
562             {
563                 int idx;
564                 uint_fast8_t book_idx;
565                 for (idx=0;idx<floor_setup->data.t0.num_books;++idx) {
566                     book_idx=get_bits(gb, 8);
567                     floor_setup->data.t0.book_list[idx]=book_idx;
568                     if (vc->codebooks[book_idx].dimensions > max_codebook_dim)
569                         max_codebook_dim=vc->codebooks[book_idx].dimensions;
570
571                     if (floor_setup->data.t0.book_list[idx]>vc->codebook_count)
572                         return 1;
573                 }
574             }
575
576             create_map( vc, i );
577
578             /* allocate mem for lsp coefficients */
579             {
580                 /* codebook dim is for padding if codebook dim doesn't *
581                  * divide order+1 then we need to read more data       */
582                 floor_setup->data.t0.lsp=
583                     av_malloc((floor_setup->data.t0.order+1 + max_codebook_dim)
584                               * sizeof(float));
585                 if(!floor_setup->data.t0.lsp) { return 1; }
586             }
587
588 #ifdef V_DEBUG /* debug output parsed headers */
589             AV_DEBUG("floor0 order: %u\n", floor_setup->data.t0.order);
590             AV_DEBUG("floor0 rate: %u\n", floor_setup->data.t0.rate);
591             AV_DEBUG("floor0 bark map size: %u\n",
592               floor_setup->data.t0.bark_map_size);
593             AV_DEBUG("floor0 amplitude bits: %u\n",
594               floor_setup->data.t0.amplitude_bits);
595             AV_DEBUG("floor0 amplitude offset: %u\n",
596               floor_setup->data.t0.amplitude_offset);
597             AV_DEBUG("floor0 number of books: %u\n",
598               floor_setup->data.t0.num_books);
599             AV_DEBUG("floor0 book list pointer: %p\n",
600               floor_setup->data.t0.book_list);
601             {
602               int idx;
603               for (idx=0;idx<floor_setup->data.t0.num_books;++idx) {
604                 AV_DEBUG( "  Book %d: %u\n",
605                   idx+1,
606                   floor_setup->data.t0.book_list[idx] );
607               }
608             }
609 #endif
610         }
611         else {
612             av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, "Invalid floor type!\n");
613             return 1;
614         }
615     }
616     return 0;
617 }
618
619 // Process residues part
620
621 static int vorbis_parse_setup_hdr_residues(vorbis_context *vc){
622     GetBitContext *gb=&vc->gb;
623     uint_fast8_t i, j, k;
624
625     vc->residue_count=get_bits(gb, 6)+1;
626     vc->residues=av_mallocz(vc->residue_count * sizeof(vorbis_residue));
627
628     AV_DEBUG(" There are %d residues. \n", vc->residue_count);
629
630     for(i=0;i<vc->residue_count;++i) {
631         vorbis_residue *res_setup=&vc->residues[i];
632         uint_fast8_t cascade[64];
633         uint_fast8_t high_bits;
634         uint_fast8_t low_bits;
635
636         res_setup->type=get_bits(gb, 16);
637
638         AV_DEBUG(" %d. residue type %d \n", i, res_setup->type);
639
640         res_setup->begin=get_bits(gb, 24);
641         res_setup->end=get_bits(gb, 24);
642         res_setup->partition_size=get_bits(gb, 24)+1;
643         res_setup->classifications=get_bits(gb, 6)+1;
644         res_setup->classbook=get_bits(gb, 8);
645
646         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,
647           res_setup->classifications, res_setup->classbook);
648
649         for(j=0;j<res_setup->classifications;++j) {
650             high_bits=0;
651             low_bits=get_bits(gb, 3);
652             if (get_bits1(gb)) {
653                 high_bits=get_bits(gb, 5);
654             }
655             cascade[j]=(high_bits<<3)+low_bits;
656
657             AV_DEBUG("     %d class casscade depth: %d \n", j, ilog(cascade[j]));
658         }
659
660         res_setup->maxpass=0;
661         for(j=0;j<res_setup->classifications;++j) {
662             for(k=0;k<8;++k) {
663                 if (cascade[j]&(1<<k)) {
664                         res_setup->books[j][k]=get_bits(gb, 8);
665
666                     AV_DEBUG("     %d class casscade depth %d book: %d \n", j, k, res_setup->books[j][k]);
667
668                     if (k>res_setup->maxpass) {
669                         res_setup->maxpass=k;
670                     }
671                 } else {
672                     res_setup->books[j][k]=-1;
673                 }
674             }
675         }
676     }
677     return 0;
678 }
679
680 // Process mappings part
681
682 static int vorbis_parse_setup_hdr_mappings(vorbis_context *vc) {
683     GetBitContext *gb=&vc->gb;
684     uint_fast8_t i, j;
685
686     vc->mapping_count=get_bits(gb, 6)+1;
687     vc->mappings=av_mallocz(vc->mapping_count * sizeof(vorbis_mapping));
688
689     AV_DEBUG(" There are %d mappings. \n", vc->mapping_count);
690
691     for(i=0;i<vc->mapping_count;++i) {
692         vorbis_mapping *mapping_setup=&vc->mappings[i];
693
694         if (get_bits(gb, 16)) {
695             av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, "Other mappings than type 0 are not compliant with the Vorbis I specification. \n");
696             return 1;
697         }
698         if (get_bits1(gb)) {
699             mapping_setup->submaps=get_bits(gb, 4)+1;
700         } else {
701             mapping_setup->submaps=1;
702         }
703
704         if (get_bits1(gb)) {
705             mapping_setup->coupling_steps=get_bits(gb, 8)+1;
706             mapping_setup->magnitude=av_mallocz(mapping_setup->coupling_steps * sizeof(uint_fast8_t));
707             mapping_setup->angle    =av_mallocz(mapping_setup->coupling_steps * sizeof(uint_fast8_t));
708             for(j=0;j<mapping_setup->coupling_steps;++j) {
709                 mapping_setup->magnitude[j]=get_bits(gb, ilog(vc->audio_channels-1));
710                 mapping_setup->angle[j]=get_bits(gb, ilog(vc->audio_channels-1));
711                 // FIXME: sanity checks
712             }
713         } else {
714             mapping_setup->coupling_steps=0;
715         }
716
717         AV_DEBUG("   %d mapping coupling steps: %d \n", i, mapping_setup->coupling_steps);
718
719         if(get_bits(gb, 2)) {
720             av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, "%d. mapping setup data invalid. \n", i);
721             return 1; // following spec.
722         }
723
724         if (mapping_setup->submaps>1) {
725             mapping_setup->mux=av_mallocz(vc->audio_channels * sizeof(uint_fast8_t));
726             for(j=0;j<vc->audio_channels;++j) {
727                 mapping_setup->mux[j]=get_bits(gb, 4);
728             }
729         }
730
731         for(j=0;j<mapping_setup->submaps;++j) {
732             skip_bits(gb, 8); // FIXME check?
733             mapping_setup->submap_floor[j]=get_bits(gb, 8);
734             mapping_setup->submap_residue[j]=get_bits(gb, 8);
735
736             AV_DEBUG("   %d mapping %d submap : floor %d, residue %d \n", i, j, mapping_setup->submap_floor[j], mapping_setup->submap_residue[j]);
737         }
738     }
739     return 0;
740 }
741
742 // Process modes part
743
744 static void create_map( vorbis_context * vc, uint_fast8_t floor_number )
745 {
746     vorbis_floor * floors=vc->floors;
747     vorbis_floor0 * vf;
748     int idx;
749     int_fast8_t blockflag;
750     int_fast32_t * map;
751     int_fast32_t n; //TODO: could theoretically be smaller?
752
753     for (blockflag=0;blockflag<2;++blockflag)
754     {
755     n=vc->blocksize[blockflag]/2;
756     floors[floor_number].data.t0.map[blockflag]=
757         av_malloc((n+1) * sizeof(int_fast32_t)); // n+sentinel
758
759     map=floors[floor_number].data.t0.map[blockflag];
760     vf=&floors[floor_number].data.t0;
761
762     for (idx=0; idx<n;++idx) {
763         map[idx]=floor( BARK((vf->rate*idx)/(2.0f*n)) *
764                               ((vf->bark_map_size)/
765                                BARK(vf->rate/2.0f )) );
766         if (vf->bark_map_size-1 < map[idx]) {
767             map[idx]=vf->bark_map_size-1;
768         }
769     }
770     map[n]=-1;
771     vf->map_size[blockflag]=n;
772     }
773
774 #   ifdef V_DEBUG
775     for(idx=0;idx<=n;++idx) {
776         AV_DEBUG("floor0 map: map at pos %d is %d\n",
777                  idx, map[idx]);
778     }
779 #   endif
780 }
781
782 static int vorbis_parse_setup_hdr_modes(vorbis_context *vc) {
783     GetBitContext *gb=&vc->gb;
784     uint_fast8_t i;
785
786     vc->mode_count=get_bits(gb, 6)+1;
787     vc->modes=av_mallocz(vc->mode_count * sizeof(vorbis_mode));
788
789     AV_DEBUG(" There are %d modes.\n", vc->mode_count);
790
791     for(i=0;i<vc->mode_count;++i) {
792         vorbis_mode *mode_setup=&vc->modes[i];
793
794         mode_setup->blockflag=get_bits1(gb);
795         mode_setup->windowtype=get_bits(gb, 16); //FIXME check
796         mode_setup->transformtype=get_bits(gb, 16); //FIXME check
797         mode_setup->mapping=get_bits(gb, 8); //FIXME check
798
799         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);
800     }
801     return 0;
802 }
803
804 // Process the whole setup header using the functions above
805
806 static int vorbis_parse_setup_hdr(vorbis_context *vc) {
807     GetBitContext *gb=&vc->gb;
808
809     if ((get_bits(gb, 8)!='v') || (get_bits(gb, 8)!='o') ||
810     (get_bits(gb, 8)!='r') || (get_bits(gb, 8)!='b') ||
811     (get_bits(gb, 8)!='i') || (get_bits(gb, 8)!='s')) {
812         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " Vorbis setup header packet corrupt (no vorbis signature). \n");
813         return 1;
814     }
815
816     if (vorbis_parse_setup_hdr_codebooks(vc)) {
817         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " Vorbis setup header packet corrupt (codebooks). \n");
818         return 2;
819     }
820     if (vorbis_parse_setup_hdr_tdtransforms(vc)) {
821         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " Vorbis setup header packet corrupt (time domain transforms). \n");
822         return 3;
823     }
824     if (vorbis_parse_setup_hdr_floors(vc)) {
825         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " Vorbis setup header packet corrupt (floors). \n");
826         return 4;
827     }
828     if (vorbis_parse_setup_hdr_residues(vc)) {
829         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " Vorbis setup header packet corrupt (residues). \n");
830         return 5;
831     }
832     if (vorbis_parse_setup_hdr_mappings(vc)) {
833         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " Vorbis setup header packet corrupt (mappings). \n");
834         return 6;
835     }
836     if (vorbis_parse_setup_hdr_modes(vc)) {
837         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " Vorbis setup header packet corrupt (modes). \n");
838         return 7;
839     }
840     if (!get_bits1(gb)) {
841         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " Vorbis setup header packet corrupt (framing flag). \n");
842         return 8; // framing flag bit unset error
843     }
844
845     return 0;
846 }
847
848 // Process the identification header
849
850 static int vorbis_parse_id_hdr(vorbis_context *vc){
851     GetBitContext *gb=&vc->gb;
852     uint_fast8_t bl0, bl1;
853
854     if ((get_bits(gb, 8)!='v') || (get_bits(gb, 8)!='o') ||
855     (get_bits(gb, 8)!='r') || (get_bits(gb, 8)!='b') ||
856     (get_bits(gb, 8)!='i') || (get_bits(gb, 8)!='s')) {
857         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " Vorbis id header packet corrupt (no vorbis signature). \n");
858         return 1;
859     }
860
861     vc->version=get_bits_long(gb, 32);    //FIXME check 0
862     vc->audio_channels=get_bits(gb, 8);   //FIXME check >0
863     vc->audio_samplerate=get_bits_long(gb, 32);   //FIXME check >0
864     vc->bitrate_maximum=get_bits_long(gb, 32);
865     vc->bitrate_nominal=get_bits_long(gb, 32);
866     vc->bitrate_minimum=get_bits_long(gb, 32);
867     bl0=get_bits(gb, 4);
868     bl1=get_bits(gb, 4);
869     vc->blocksize[0]=(1<<bl0);
870     vc->blocksize[1]=(1<<bl1);
871     if (bl0>13 || bl0<6 || bl1>13 || bl1<6 || bl1<bl0) {
872         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " Vorbis id header packet corrupt (illegal blocksize). \n");
873         return 3;
874     }
875     // output format int16
876     if (vc->blocksize[1]/2 * vc->audio_channels * 2 >
877                                              AVCODEC_MAX_AUDIO_FRAME_SIZE) {
878         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, "Vorbis channel count makes "
879                "output packets too large.\n");
880         return 4;
881     }
882     vc->win[0]=ff_vorbis_vwin[bl0-6];
883     vc->win[1]=ff_vorbis_vwin[bl1-6];
884
885     if(vc->exp_bias){
886         int i, j;
887         for(j=0; j<2; j++){
888             float *win = av_malloc(vc->blocksize[j]/2 * sizeof(float));
889             for(i=0; i<vc->blocksize[j]/2; i++)
890                 win[i] = vc->win[j][i] * (1<<15);
891             vc->win[j] = win;
892         }
893     }
894
895     if ((get_bits1(gb)) == 0) {
896         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " Vorbis id header packet corrupt (framing flag not set). \n");
897         return 2;
898     }
899
900     vc->channel_residues= av_malloc((vc->blocksize[1]/2)*vc->audio_channels * sizeof(float));
901     vc->channel_floors  = av_malloc((vc->blocksize[1]/2)*vc->audio_channels * sizeof(float));
902     vc->saved           = av_mallocz((vc->blocksize[1]/2)*vc->audio_channels * sizeof(float));
903     vc->ret             = av_malloc((vc->blocksize[1]/2)*vc->audio_channels * sizeof(float));
904     vc->buf             = av_malloc( vc->blocksize[1]                       * sizeof(float));
905     vc->buf_tmp         = av_malloc( vc->blocksize[1]                       * sizeof(float));
906     vc->saved_start=0;
907
908     ff_mdct_init(&vc->mdct[0], bl0, 1);
909     ff_mdct_init(&vc->mdct[1], bl1, 1);
910
911     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 ",
912             vc->version, vc->audio_channels, vc->audio_samplerate, vc->bitrate_maximum, vc->bitrate_nominal, vc->bitrate_minimum, vc->blocksize[0], vc->blocksize[1]);
913
914 /*
915     BLK=vc->blocksize[0];
916     for(i=0;i<BLK/2;++i) {
917         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)));
918     }
919 */
920
921     return 0;
922 }
923
924 // Process the extradata using the functions above (identification header, setup header)
925
926 static int vorbis_decode_init(AVCodecContext *avccontext) {
927     vorbis_context *vc = avccontext->priv_data ;
928     uint8_t *headers = avccontext->extradata;
929     int headers_len=avccontext->extradata_size;
930     uint8_t *header_start[3];
931     int header_len[3];
932     GetBitContext *gb = &(vc->gb);
933     int hdr_type;
934
935     vc->avccontext = avccontext;
936     dsputil_init(&vc->dsp, avccontext);
937
938     if(vc->dsp.float_to_int16 == ff_float_to_int16_c) {
939         vc->add_bias = 385;
940         vc->exp_bias = 0;
941     } else {
942         vc->add_bias = 0;
943         vc->exp_bias = 15<<23;
944     }
945
946     if (!headers_len) {
947         av_log(avccontext, AV_LOG_ERROR, "Extradata corrupt.\n");
948         return -1;
949     }
950
951     if (ff_split_xiph_headers(headers, headers_len, 30, header_start, header_len) < 0) {
952         av_log(avccontext, AV_LOG_ERROR, "Extradata corrupt.\n");
953         return -1;
954     }
955
956     init_get_bits(gb, header_start[0], header_len[0]*8);
957     hdr_type=get_bits(gb, 8);
958     if (hdr_type!=1) {
959         av_log(avccontext, AV_LOG_ERROR, "First header is not the id header.\n");
960         return -1;
961     }
962     if (vorbis_parse_id_hdr(vc)) {
963         av_log(avccontext, AV_LOG_ERROR, "Id header corrupt.\n");
964         vorbis_free(vc);
965         return -1;
966     }
967
968     init_get_bits(gb, header_start[2], header_len[2]*8);
969     hdr_type=get_bits(gb, 8);
970     if (hdr_type!=5) {
971         av_log(avccontext, AV_LOG_ERROR, "Third header is not the setup header.\n");
972         return -1;
973     }
974     if (vorbis_parse_setup_hdr(vc)) {
975         av_log(avccontext, AV_LOG_ERROR, "Setup header corrupt.\n");
976         vorbis_free(vc);
977         return -1;
978     }
979
980     avccontext->channels = vc->audio_channels;
981     avccontext->sample_rate = vc->audio_samplerate;
982
983     return 0 ;
984 }
985
986 // Decode audiopackets -------------------------------------------------
987
988 // Read and decode floor
989
990 static uint_fast8_t vorbis_floor0_decode(vorbis_context *vc,
991                                          vorbis_floor_data *vfu, float *vec) {
992     vorbis_floor0 * vf=&vfu->t0;
993     float * lsp=vf->lsp;
994     uint_fast32_t amplitude;
995     uint_fast32_t book_idx;
996     uint_fast8_t blockflag=vc->modes[vc->mode_number].blockflag;
997
998     amplitude=get_bits(&vc->gb, vf->amplitude_bits);
999     if (amplitude>0) {
1000         float last = 0;
1001         uint_fast16_t lsp_len = 0;
1002         uint_fast16_t idx;
1003         vorbis_codebook codebook;
1004
1005         book_idx=get_bits(&vc->gb, ilog(vf->num_books));
1006         if ( book_idx >= vf->num_books ) {
1007             av_log( vc->avccontext, AV_LOG_ERROR,
1008                     "floor0 dec: booknumber too high!\n" );
1009             book_idx= 0;
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 && vc->codebooks[vqbook].codevectors) {
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                         const 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