cosmetics, rename loop to frame_available
[ffmpeg.git] / libavcodec / vorbis_dec.c
1 /**
2  * @file
3  * Vorbis I decoder
4  * @author Denes Balatoni  ( dbalatoni programozo hu )
5  *
6  * This file is part of FFmpeg.
7  *
8  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
9  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
10  * License as published by the Free Software Foundation; either
11  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
12  *
13  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
14  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
15  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
16  * Lesser General Public License for more details.
17  *
18  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
19  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
20  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
21  */
22
23 #undef V_DEBUG
24 //#define V_DEBUG
25 //#define AV_DEBUG(...) av_log(NULL, AV_LOG_INFO, __VA_ARGS__)
26
27 #include <math.h>
28
29 #define ALT_BITSTREAM_READER_LE
30 #include "avcodec.h"
31 #include "get_bits.h"
32 #include "dsputil.h"
33 #include "fft.h"
34
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 #define V_MAX_PARTITIONS (1 << 20)
42
43 #ifndef V_DEBUG
44 #define AV_DEBUG(...)
45 #endif
46
47 #undef NDEBUG
48 #include <assert.h>
49
50 typedef struct {
51     uint_fast8_t dimensions;
52     uint_fast8_t lookup_type;
53     uint_fast8_t maxdepth;
54     VLC vlc;
55     float *codevectors;
56     unsigned int nb_bits;
57 } vorbis_codebook;
58
59 typedef union  vorbis_floor_u  vorbis_floor_data;
60 typedef struct vorbis_floor0_s vorbis_floor0;
61 typedef struct vorbis_floor1_s vorbis_floor1;
62 struct vorbis_context_s;
63 typedef
64 uint_fast8_t (* vorbis_floor_decode_func)
65              (struct vorbis_context_s *, vorbis_floor_data *, float *);
66 typedef struct {
67     uint_fast8_t floor_type;
68     vorbis_floor_decode_func decode;
69     union vorbis_floor_u {
70         struct vorbis_floor0_s {
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             uint_fast8_t partitions;
84             uint_fast8_t maximum_class;
85             uint_fast8_t partition_class[32];
86             uint_fast8_t class_dimensions[16];
87             uint_fast8_t class_subclasses[16];
88             uint_fast8_t class_masterbook[16];
89             int_fast16_t subclass_books[16][8];
90             uint_fast8_t multiplier;
91             uint_fast16_t x_list_dim;
92             vorbis_floor1_entry *list;
93         } t1;
94     } data;
95 } vorbis_floor;
96
97 typedef struct {
98     uint_fast16_t type;
99     uint_fast32_t begin;
100     uint_fast32_t end;
101     uint_fast32_t partition_size;
102     uint_fast8_t  classifications;
103     uint_fast8_t  classbook;
104     int_fast16_t  books[64][8];
105     uint_fast8_t  maxpass;
106 } vorbis_residue;
107
108 typedef struct {
109     uint_fast8_t  submaps;
110     uint_fast16_t coupling_steps;
111     uint_fast8_t *magnitude;
112     uint_fast8_t *angle;
113     uint_fast8_t *mux;
114     uint_fast8_t  submap_floor[16];
115     uint_fast8_t  submap_residue[16];
116 } vorbis_mapping;
117
118 typedef struct {
119     uint_fast8_t  blockflag;
120     uint_fast16_t windowtype;
121     uint_fast16_t transformtype;
122     uint_fast8_t  mapping;
123 } vorbis_mode;
124
125 typedef struct vorbis_context_s {
126     AVCodecContext *avccontext;
127     GetBitContext gb;
128     DSPContext dsp;
129
130     FFTContext mdct[2];
131     uint_fast8_t  first_frame;
132     uint_fast32_t version;
133     uint_fast8_t  audio_channels;
134     uint_fast32_t audio_samplerate;
135     uint_fast32_t bitrate_maximum;
136     uint_fast32_t bitrate_nominal;
137     uint_fast32_t bitrate_minimum;
138     uint_fast32_t blocksize[2];
139     const float  *win[2];
140     uint_fast16_t codebook_count;
141     vorbis_codebook *codebooks;
142     uint_fast8_t  floor_count;
143     vorbis_floor *floors;
144     uint_fast8_t  residue_count;
145     vorbis_residue *residues;
146     uint_fast8_t  mapping_count;
147     vorbis_mapping *mappings;
148     uint_fast8_t  mode_count;
149     vorbis_mode  *modes;
150     uint_fast8_t  mode_number; // mode number for the current packet
151     uint_fast8_t  previous_window;
152     float        *channel_residues;
153     float        *channel_floors;
154     float        *saved;
155     uint_fast32_t add_bias; // for float->int conversion
156     uint_fast32_t exp_bias;
157 } vorbis_context;
158
159 /* Helper functions */
160
161 #define BARK(x) \
162     (13.1f * atan(0.00074f * (x)) + 2.24f * atan(1.85e-8f * (x) * (x)) + 1e-4f * (x))
163
164 static const char idx_err_str[] = "Index value %d out of range (0 - %d) for %s at %s:%i\n";
165 #define VALIDATE_INDEX(idx, limit) \
166     if (idx >= limit) {\
167         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR,\
168                idx_err_str,\
169                (int)(idx), (int)(limit - 1), #idx, __FILE__, __LINE__);\
170         return -1;\
171     }
172 #define GET_VALIDATED_INDEX(idx, bits, limit) \
173     {\
174         idx = get_bits(gb, bits);\
175         VALIDATE_INDEX(idx, limit)\
176     }
177
178 static float vorbisfloat2float(uint_fast32_t val)
179 {
180     double mant = val & 0x1fffff;
181     long exp    = (val & 0x7fe00000L) >> 21;
182     if (val & 0x80000000)
183         mant = -mant;
184     return ldexp(mant, exp - 20 - 768);
185 }
186
187
188 // Free all allocated memory -----------------------------------------
189
190 static void vorbis_free(vorbis_context *vc)
191 {
192     int_fast16_t i;
193
194     av_freep(&vc->channel_residues);
195     av_freep(&vc->channel_floors);
196     av_freep(&vc->saved);
197
198     av_freep(&vc->residues);
199     av_freep(&vc->modes);
200
201     ff_mdct_end(&vc->mdct[0]);
202     ff_mdct_end(&vc->mdct[1]);
203
204     for (i = 0; i < vc->codebook_count; ++i) {
205         av_free(vc->codebooks[i].codevectors);
206         free_vlc(&vc->codebooks[i].vlc);
207     }
208     av_freep(&vc->codebooks);
209
210     for (i = 0; i < vc->floor_count; ++i) {
211         if (vc->floors[i].floor_type == 0) {
212             av_free(vc->floors[i].data.t0.map[0]);
213             av_free(vc->floors[i].data.t0.map[1]);
214             av_free(vc->floors[i].data.t0.book_list);
215             av_free(vc->floors[i].data.t0.lsp);
216         } else {
217             av_free(vc->floors[i].data.t1.list);
218         }
219     }
220     av_freep(&vc->floors);
221
222     for (i = 0; i < vc->mapping_count; ++i) {
223         av_free(vc->mappings[i].magnitude);
224         av_free(vc->mappings[i].angle);
225         av_free(vc->mappings[i].mux);
226     }
227     av_freep(&vc->mappings);
228 }
229
230 // Parse setup header -------------------------------------------------
231
232 // Process codebooks part
233
234 static int vorbis_parse_setup_hdr_codebooks(vorbis_context *vc)
235 {
236     uint_fast16_t cb;
237     uint8_t  *tmp_vlc_bits;
238     uint32_t *tmp_vlc_codes;
239     GetBitContext *gb = &vc->gb;
240
241     vc->codebook_count = get_bits(gb, 8) + 1;
242
243     AV_DEBUG(" Codebooks: %d \n", vc->codebook_count);
244
245     vc->codebooks = av_mallocz(vc->codebook_count * sizeof(vorbis_codebook));
246     tmp_vlc_bits  = av_mallocz(V_MAX_VLCS * sizeof(uint8_t));
247     tmp_vlc_codes = av_mallocz(V_MAX_VLCS * sizeof(uint32_t));
248
249     for (cb = 0; cb < vc->codebook_count; ++cb) {
250         vorbis_codebook *codebook_setup = &vc->codebooks[cb];
251         uint_fast8_t ordered;
252         uint_fast32_t t, used_entries = 0;
253         uint_fast32_t entries;
254
255         AV_DEBUG(" %d. Codebook \n", cb);
256
257         if (get_bits(gb, 24) != 0x564342) {
258             av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " %"PRIdFAST16". Codebook setup data corrupt. \n", cb);
259             goto error;
260         }
261
262         codebook_setup->dimensions=get_bits(gb, 16);
263         if (codebook_setup->dimensions > 16 || codebook_setup->dimensions == 0) {
264             av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " %"PRIdFAST16". Codebook's dimension is invalid (%d). \n", cb, codebook_setup->dimensions);
265             goto error;
266         }
267         entries = get_bits(gb, 24);
268         if (entries > V_MAX_VLCS) {
269             av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " %"PRIdFAST16". Codebook has too many entries (%"PRIdFAST32"). \n", cb, entries);
270             goto error;
271         }
272
273         ordered = get_bits1(gb);
274
275         AV_DEBUG(" codebook_dimensions %d, codebook_entries %d \n", codebook_setup->dimensions, entries);
276
277         if (!ordered) {
278             uint_fast16_t ce;
279             uint_fast8_t  flag;
280             uint_fast8_t  sparse = get_bits1(gb);
281
282             AV_DEBUG(" not ordered \n");
283
284             if (sparse) {
285                 AV_DEBUG(" sparse \n");
286
287                 used_entries = 0;
288                 for (ce = 0; ce < entries; ++ce) {
289                     flag = get_bits1(gb);
290                     if (flag) {
291                         tmp_vlc_bits[ce] = get_bits(gb, 5) + 1;
292                         ++used_entries;
293                     } else
294                         tmp_vlc_bits[ce] = 0;
295                 }
296             } else {
297                 AV_DEBUG(" not sparse \n");
298
299                 used_entries = entries;
300                 for (ce = 0; ce < entries; ++ce)
301                     tmp_vlc_bits[ce] = get_bits(gb, 5) + 1;
302             }
303         } else {
304             uint_fast16_t current_entry = 0;
305             uint_fast8_t current_length = get_bits(gb, 5)+1;
306
307             AV_DEBUG(" ordered, current length: %d \n", current_length);  //FIXME
308
309             used_entries = entries;
310             for (; current_entry < used_entries && current_length <= 32; ++current_length) {
311                 uint_fast16_t i, number;
312
313                 AV_DEBUG(" number bits: %d ", ilog(entries - current_entry));
314
315                 number = get_bits(gb, ilog(entries - current_entry));
316
317                 AV_DEBUG(" number: %d \n", number);
318
319                 for (i = current_entry; i < number+current_entry; ++i)
320                     if (i < used_entries)
321                         tmp_vlc_bits[i] = current_length;
322
323                 current_entry+=number;
324             }
325             if (current_entry>used_entries) {
326                 av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " More codelengths than codes in codebook. \n");
327                 goto error;
328             }
329         }
330
331         codebook_setup->lookup_type = get_bits(gb, 4);
332
333         AV_DEBUG(" lookup type: %d : %s \n", codebook_setup->lookup_type, codebook_setup->lookup_type ? "vq" : "no lookup");
334
335 // If the codebook is used for (inverse) VQ, calculate codevectors.
336
337         if (codebook_setup->lookup_type == 1) {
338             uint_fast16_t i, j, k;
339             uint_fast16_t codebook_lookup_values = ff_vorbis_nth_root(entries, codebook_setup->dimensions);
340             uint_fast16_t codebook_multiplicands[codebook_lookup_values];
341
342             float codebook_minimum_value = vorbisfloat2float(get_bits_long(gb, 32));
343             float codebook_delta_value   = vorbisfloat2float(get_bits_long(gb, 32));
344             uint_fast8_t codebook_value_bits = get_bits(gb, 4)+1;
345             uint_fast8_t codebook_sequence_p = get_bits1(gb);
346
347             AV_DEBUG(" We expect %d numbers for building the codevectors. \n", codebook_lookup_values);
348             AV_DEBUG("  delta %f minmum %f \n", codebook_delta_value, codebook_minimum_value);
349
350             for (i = 0; i < codebook_lookup_values; ++i) {
351                 codebook_multiplicands[i] = get_bits(gb, codebook_value_bits);
352
353                 AV_DEBUG(" multiplicands*delta+minmum : %e \n", (float)codebook_multiplicands[i]*codebook_delta_value+codebook_minimum_value);
354                 AV_DEBUG(" multiplicand %d \n", codebook_multiplicands[i]);
355             }
356
357 // Weed out unused vlcs and build codevector vector
358             codebook_setup->codevectors = used_entries ? av_mallocz(used_entries*codebook_setup->dimensions * sizeof(float)) : NULL;
359             for (j = 0, i = 0; i < entries; ++i) {
360                 uint_fast8_t dim = codebook_setup->dimensions;
361
362                 if (tmp_vlc_bits[i]) {
363                     float last = 0.0;
364                     uint_fast32_t lookup_offset = i;
365
366 #ifdef V_DEBUG
367                     av_log(vc->avccontext, AV_LOG_INFO, "Lookup offset %d ,", i);
368 #endif
369
370                     for (k = 0; k < dim; ++k) {
371                         uint_fast32_t multiplicand_offset = lookup_offset % codebook_lookup_values;
372                         codebook_setup->codevectors[j * dim + k] = codebook_multiplicands[multiplicand_offset] * codebook_delta_value + codebook_minimum_value + last;
373                         if (codebook_sequence_p)
374                             last = codebook_setup->codevectors[j * dim + k];
375                         lookup_offset/=codebook_lookup_values;
376                     }
377                     tmp_vlc_bits[j] = tmp_vlc_bits[i];
378
379 #ifdef V_DEBUG
380                     av_log(vc->avccontext, AV_LOG_INFO, "real lookup offset %d, vector: ", j);
381                     for (k = 0; k < dim; ++k)
382                         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_INFO, " %f ", codebook_setup->codevectors[j * dim + k]);
383                     av_log(vc->avccontext, AV_LOG_INFO, "\n");
384 #endif
385
386                     ++j;
387                 }
388             }
389             if (j != used_entries) {
390                 av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, "Bug in codevector vector building code. \n");
391                 goto error;
392             }
393             entries = used_entries;
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)
407                 codebook_setup->maxdepth = tmp_vlc_bits[t];
408
409         if (codebook_setup->maxdepth > 3 * V_NB_BITS)
410             codebook_setup->nb_bits = V_NB_BITS2;
411         else
412             codebook_setup->nb_bits = V_NB_BITS;
413
414         codebook_setup->maxdepth = (codebook_setup->maxdepth+codebook_setup->nb_bits - 1) / codebook_setup->nb_bits;
415
416         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)) {
417             av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " Error generating vlc tables. \n");
418             goto error;
419         }
420     }
421
422     av_free(tmp_vlc_bits);
423     av_free(tmp_vlc_codes);
424     return 0;
425
426 // Error:
427 error:
428     av_free(tmp_vlc_bits);
429     av_free(tmp_vlc_codes);
430     return -1;
431 }
432
433 // Process time domain transforms part (unused in Vorbis I)
434
435 static int vorbis_parse_setup_hdr_tdtransforms(vorbis_context *vc)
436 {
437     GetBitContext *gb = &vc->gb;
438     uint_fast8_t i;
439     uint_fast8_t vorbis_time_count = get_bits(gb, 6) + 1;
440
441     for (i = 0; i < vorbis_time_count; ++i) {
442         uint_fast16_t vorbis_tdtransform = get_bits(gb, 16);
443
444         AV_DEBUG(" Vorbis time domain transform %d: %d \n", vorbis_time_count, vorbis_tdtransform);
445
446         if (vorbis_tdtransform) {
447             av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, "Vorbis time domain transform data nonzero. \n");
448             return -1;
449         }
450     }
451     return 0;
452 }
453
454 // Process floors part
455
456 static uint_fast8_t vorbis_floor0_decode(vorbis_context *vc,
457                                          vorbis_floor_data *vfu, float *vec);
458 static void create_map(vorbis_context *vc, uint_fast8_t floor_number);
459 static uint_fast8_t vorbis_floor1_decode(vorbis_context *vc,
460                                          vorbis_floor_data *vfu, float *vec);
461 static int vorbis_parse_setup_hdr_floors(vorbis_context *vc)
462 {
463     GetBitContext *gb = &vc->gb;
464     uint_fast16_t i,j,k;
465
466     vc->floor_count = get_bits(gb, 6) + 1;
467
468     vc->floors = av_mallocz(vc->floor_count * sizeof(vorbis_floor));
469
470     for (i = 0; i < vc->floor_count; ++i) {
471         vorbis_floor *floor_setup = &vc->floors[i];
472
473         floor_setup->floor_type = get_bits(gb, 16);
474
475         AV_DEBUG(" %d. floor type %d \n", i, floor_setup->floor_type);
476
477         if (floor_setup->floor_type == 1) {
478             uint_fast8_t  maximum_class = 0;
479             uint_fast8_t  rangebits;
480             uint_fast16_t floor1_values = 2;
481
482             floor_setup->decode = vorbis_floor1_decode;
483
484             floor_setup->data.t1.partitions = get_bits(gb, 5);
485
486             AV_DEBUG(" %d.floor: %d partitions \n", i, floor_setup->data.t1.partitions);
487
488             for (j = 0; j < floor_setup->data.t1.partitions; ++j) {
489                 floor_setup->data.t1.partition_class[j] = get_bits(gb, 4);
490                 if (floor_setup->data.t1.partition_class[j] > maximum_class)
491                     maximum_class = floor_setup->data.t1.partition_class[j];
492
493                 AV_DEBUG(" %d. floor %d partition class %d \n", i, j, floor_setup->data.t1.partition_class[j]);
494
495             }
496
497             AV_DEBUG(" maximum class %d \n", maximum_class);
498
499             floor_setup->data.t1.maximum_class = maximum_class;
500
501             for (j = 0; j <= maximum_class; ++j) {
502                 floor_setup->data.t1.class_dimensions[j] = get_bits(gb, 3) + 1;
503                 floor_setup->data.t1.class_subclasses[j] = get_bits(gb, 2);
504
505                 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]);
506
507                 if (floor_setup->data.t1.class_subclasses[j]) {
508                     GET_VALIDATED_INDEX(floor_setup->data.t1.class_masterbook[j], 8, vc->codebook_count)
509
510                     AV_DEBUG("   masterbook: %d \n", floor_setup->data.t1.class_masterbook[j]);
511                 }
512
513                 for (k = 0; k < (1 << floor_setup->data.t1.class_subclasses[j]); ++k) {
514                     int16_t bits = get_bits(gb, 8) - 1;
515                     if (bits != -1)
516                         VALIDATE_INDEX(bits, vc->codebook_count)
517                     floor_setup->data.t1.subclass_books[j][k] = bits;
518
519                     AV_DEBUG("    book %d. : %d \n", k, floor_setup->data.t1.subclass_books[j][k]);
520                 }
521             }
522
523             floor_setup->data.t1.multiplier = get_bits(gb, 2) + 1;
524             floor_setup->data.t1.x_list_dim = 2;
525
526             for (j = 0; j < floor_setup->data.t1.partitions; ++j)
527                 floor_setup->data.t1.x_list_dim+=floor_setup->data.t1.class_dimensions[floor_setup->data.t1.partition_class[j]];
528
529             floor_setup->data.t1.list = av_mallocz(floor_setup->data.t1.x_list_dim * sizeof(vorbis_floor1_entry));
530
531
532             rangebits = get_bits(gb, 4);
533             floor_setup->data.t1.list[0].x = 0;
534             floor_setup->data.t1.list[1].x = (1 << rangebits);
535
536             for (j = 0; j < floor_setup->data.t1.partitions; ++j) {
537                 for (k = 0; k < floor_setup->data.t1.class_dimensions[floor_setup->data.t1.partition_class[j]]; ++k, ++floor1_values) {
538                     floor_setup->data.t1.list[floor1_values].x = get_bits(gb, rangebits);
539
540                     AV_DEBUG(" %d. floor1 Y coord. %d \n", floor1_values, floor_setup->data.t1.list[floor1_values].x);
541                 }
542             }
543
544 // Precalculate order of x coordinates - needed for decode
545             ff_vorbis_ready_floor1_list(floor_setup->data.t1.list, floor_setup->data.t1.x_list_dim);
546         } else if (floor_setup->floor_type == 0) {
547             uint_fast8_t max_codebook_dim = 0;
548
549             floor_setup->decode = vorbis_floor0_decode;
550
551             floor_setup->data.t0.order          = get_bits(gb,  8);
552             floor_setup->data.t0.rate           = get_bits(gb, 16);
553             floor_setup->data.t0.bark_map_size  = get_bits(gb, 16);
554             floor_setup->data.t0.amplitude_bits = get_bits(gb,  6);
555             /* zero would result in a div by zero later *
556              * 2^0 - 1 == 0                             */
557             if (floor_setup->data.t0.amplitude_bits == 0) {
558               av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR,
559                      "Floor 0 amplitude bits is 0.\n");
560               return -1;
561             }
562             floor_setup->data.t0.amplitude_offset = get_bits(gb, 8);
563             floor_setup->data.t0.num_books        = get_bits(gb, 4) + 1;
564
565             /* allocate mem for booklist */
566             floor_setup->data.t0.book_list =
567                 av_malloc(floor_setup->data.t0.num_books);
568             if (!floor_setup->data.t0.book_list)
569                 return -1;
570             /* read book indexes */
571             {
572                 int idx;
573                 uint_fast8_t book_idx;
574                 for (idx = 0; idx < floor_setup->data.t0.num_books; ++idx) {
575                     GET_VALIDATED_INDEX(floor_setup->data.t0.book_list[idx], 8, vc->codebook_count)
576                     if (vc->codebooks[book_idx].dimensions > max_codebook_dim)
577                         max_codebook_dim = vc->codebooks[book_idx].dimensions;
578                 }
579             }
580
581             create_map(vc, i);
582
583             /* allocate mem for lsp coefficients */
584             {
585                 /* codebook dim is for padding if codebook dim doesn't *
586                  * divide order+1 then we need to read more data       */
587                 floor_setup->data.t0.lsp =
588                     av_malloc((floor_setup->data.t0.order+1 + max_codebook_dim)
589                               * sizeof(float));
590                 if (!floor_setup->data.t0.lsp)
591                     return -1;
592             }
593
594 #ifdef V_DEBUG /* debug output parsed headers */
595             AV_DEBUG("floor0 order: %u\n", floor_setup->data.t0.order);
596             AV_DEBUG("floor0 rate: %u\n", floor_setup->data.t0.rate);
597             AV_DEBUG("floor0 bark map size: %u\n",
598               floor_setup->data.t0.bark_map_size);
599             AV_DEBUG("floor0 amplitude bits: %u\n",
600               floor_setup->data.t0.amplitude_bits);
601             AV_DEBUG("floor0 amplitude offset: %u\n",
602               floor_setup->data.t0.amplitude_offset);
603             AV_DEBUG("floor0 number of books: %u\n",
604               floor_setup->data.t0.num_books);
605             AV_DEBUG("floor0 book list pointer: %p\n",
606               floor_setup->data.t0.book_list);
607             {
608               int idx;
609               for (idx = 0; idx < floor_setup->data.t0.num_books; ++idx) {
610                   AV_DEBUG("  Book %d: %u\n",
611                            idx+1,
612                            floor_setup->data.t0.book_list[idx]);
613               }
614             }
615 #endif
616         } else {
617             av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, "Invalid floor type!\n");
618             return -1;
619         }
620     }
621     return 0;
622 }
623
624 // Process residues part
625
626 static int vorbis_parse_setup_hdr_residues(vorbis_context *vc)
627 {
628     GetBitContext *gb = &vc->gb;
629     uint_fast8_t i, j, k;
630
631     vc->residue_count = get_bits(gb, 6)+1;
632     vc->residues      = av_mallocz(vc->residue_count * sizeof(vorbis_residue));
633
634     AV_DEBUG(" There are %d residues. \n", vc->residue_count);
635
636     for (i = 0; i < vc->residue_count; ++i) {
637         vorbis_residue *res_setup = &vc->residues[i];
638         uint_fast8_t cascade[64];
639         uint_fast8_t high_bits;
640         uint_fast8_t low_bits;
641
642         res_setup->type = get_bits(gb, 16);
643
644         AV_DEBUG(" %d. residue type %d \n", i, res_setup->type);
645
646         res_setup->begin          = get_bits(gb, 24);
647         res_setup->end            = get_bits(gb, 24);
648         res_setup->partition_size = get_bits(gb, 24) + 1;
649         /* Validations to prevent a buffer overflow later. */
650         if (res_setup->begin>res_setup->end ||
651             res_setup->end>vc->blocksize[1] / (res_setup->type == 2 ? 1 : 2) ||
652             (res_setup->end-res_setup->begin) / res_setup->partition_size > V_MAX_PARTITIONS) {
653             av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, "partition out of bounds: type, begin, end, size, blocksize: %"PRIdFAST16", %"PRIdFAST32", %"PRIdFAST32", %"PRIdFAST32", %"PRIdFAST32"\n", res_setup->type, res_setup->begin, res_setup->end, res_setup->partition_size, vc->blocksize[1] / 2);
654             return -1;
655         }
656
657         res_setup->classifications = get_bits(gb, 6) + 1;
658         GET_VALIDATED_INDEX(res_setup->classbook, 8, vc->codebook_count)
659
660         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,
661           res_setup->classifications, res_setup->classbook);
662
663         for (j = 0; j < res_setup->classifications; ++j) {
664             high_bits = 0;
665             low_bits  = get_bits(gb, 3);
666             if (get_bits1(gb))
667                 high_bits = get_bits(gb, 5);
668             cascade[j] = (high_bits << 3) + low_bits;
669
670             AV_DEBUG("     %d class casscade depth: %d \n", j, ilog(cascade[j]));
671         }
672
673         res_setup->maxpass = 0;
674         for (j = 0; j < res_setup->classifications; ++j) {
675             for (k = 0; k < 8; ++k) {
676                 if (cascade[j]&(1 << k)) {
677                     GET_VALIDATED_INDEX(res_setup->books[j][k], 8, vc->codebook_count)
678
679                     AV_DEBUG("     %d class casscade depth %d book: %d \n", j, k, res_setup->books[j][k]);
680
681                     if (k>res_setup->maxpass)
682                         res_setup->maxpass = k;
683                 } else {
684                     res_setup->books[j][k] = -1;
685                 }
686             }
687         }
688     }
689     return 0;
690 }
691
692 // Process mappings part
693
694 static int vorbis_parse_setup_hdr_mappings(vorbis_context *vc)
695 {
696     GetBitContext *gb = &vc->gb;
697     uint_fast8_t i, j;
698
699     vc->mapping_count = get_bits(gb, 6)+1;
700     vc->mappings      = av_mallocz(vc->mapping_count * sizeof(vorbis_mapping));
701
702     AV_DEBUG(" There are %d mappings. \n", vc->mapping_count);
703
704     for (i = 0; i < vc->mapping_count; ++i) {
705         vorbis_mapping *mapping_setup = &vc->mappings[i];
706
707         if (get_bits(gb, 16)) {
708             av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, "Other mappings than type 0 are not compliant with the Vorbis I specification. \n");
709             return -1;
710         }
711         if (get_bits1(gb)) {
712             mapping_setup->submaps = get_bits(gb, 4) + 1;
713         } else {
714             mapping_setup->submaps = 1;
715         }
716
717         if (get_bits1(gb)) {
718             mapping_setup->coupling_steps = get_bits(gb, 8) + 1;
719             mapping_setup->magnitude      = av_mallocz(mapping_setup->coupling_steps * sizeof(uint_fast8_t));
720             mapping_setup->angle          = av_mallocz(mapping_setup->coupling_steps * sizeof(uint_fast8_t));
721             for (j = 0; j < mapping_setup->coupling_steps; ++j) {
722                 GET_VALIDATED_INDEX(mapping_setup->magnitude[j], ilog(vc->audio_channels - 1), vc->audio_channels)
723                 GET_VALIDATED_INDEX(mapping_setup->angle[j],     ilog(vc->audio_channels - 1), vc->audio_channels)
724             }
725         } else {
726             mapping_setup->coupling_steps = 0;
727         }
728
729         AV_DEBUG("   %d mapping coupling steps: %d \n", i, mapping_setup->coupling_steps);
730
731         if (get_bits(gb, 2)) {
732             av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, "%d. mapping setup data invalid. \n", i);
733             return -1; // following spec.
734         }
735
736         if (mapping_setup->submaps>1) {
737             mapping_setup->mux = av_mallocz(vc->audio_channels * sizeof(uint_fast8_t));
738             for (j = 0; j < vc->audio_channels; ++j)
739                 mapping_setup->mux[j] = get_bits(gb, 4);
740         }
741
742         for (j = 0; j < mapping_setup->submaps; ++j) {
743             skip_bits(gb, 8); // FIXME check?
744             GET_VALIDATED_INDEX(mapping_setup->submap_floor[j],   8, vc->floor_count)
745             GET_VALIDATED_INDEX(mapping_setup->submap_residue[j], 8, vc->residue_count)
746
747             AV_DEBUG("   %d mapping %d submap : floor %d, residue %d \n", i, j, mapping_setup->submap_floor[j], mapping_setup->submap_residue[j]);
748         }
749     }
750     return 0;
751 }
752
753 // Process modes part
754
755 static void create_map(vorbis_context *vc, uint_fast8_t floor_number)
756 {
757     vorbis_floor *floors = vc->floors;
758     vorbis_floor0 *vf;
759     int idx;
760     int_fast8_t blockflag;
761     int_fast32_t *map;
762     int_fast32_t n; //TODO: could theoretically be smaller?
763
764     for (blockflag = 0; blockflag < 2; ++blockflag) {
765         n = vc->blocksize[blockflag] / 2;
766         floors[floor_number].data.t0.map[blockflag] =
767             av_malloc((n+1) * sizeof(int_fast32_t)); // n + sentinel
768
769         map =  floors[floor_number].data.t0.map[blockflag];
770         vf  = &floors[floor_number].data.t0;
771
772         for (idx = 0; idx < n; ++idx) {
773             map[idx] = floor(BARK((vf->rate * idx) / (2.0f * n)) *
774                              ((vf->bark_map_size) /
775                               BARK(vf->rate / 2.0f)));
776             if (vf->bark_map_size-1 < map[idx])
777                 map[idx] = vf->bark_map_size - 1;
778         }
779         map[n] = -1;
780         vf->map_size[blockflag] = n;
781     }
782
783 #   ifdef V_DEBUG
784     for (idx = 0; idx <= n; ++idx) {
785         AV_DEBUG("floor0 map: map at pos %d is %d\n",
786                  idx, map[idx]);
787     }
788 #   endif
789 }
790
791 static int vorbis_parse_setup_hdr_modes(vorbis_context *vc)
792 {
793     GetBitContext *gb = &vc->gb;
794     uint_fast8_t i;
795
796     vc->mode_count = get_bits(gb, 6) + 1;
797     vc->modes      = av_mallocz(vc->mode_count * sizeof(vorbis_mode));
798
799     AV_DEBUG(" There are %d modes.\n", vc->mode_count);
800
801     for (i = 0; i < vc->mode_count; ++i) {
802         vorbis_mode *mode_setup = &vc->modes[i];
803
804         mode_setup->blockflag     = get_bits1(gb);
805         mode_setup->windowtype    = get_bits(gb, 16); //FIXME check
806         mode_setup->transformtype = get_bits(gb, 16); //FIXME check
807         GET_VALIDATED_INDEX(mode_setup->mapping, 8, vc->mapping_count);
808
809         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);
810     }
811     return 0;
812 }
813
814 // Process the whole setup header using the functions above
815
816 static int vorbis_parse_setup_hdr(vorbis_context *vc)
817 {
818     GetBitContext *gb = &vc->gb;
819
820     if ((get_bits(gb, 8) != 'v') || (get_bits(gb, 8) != 'o') ||
821         (get_bits(gb, 8) != 'r') || (get_bits(gb, 8) != 'b') ||
822         (get_bits(gb, 8) != 'i') || (get_bits(gb, 8) != 's')) {
823         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " Vorbis setup header packet corrupt (no vorbis signature). \n");
824         return -1;
825     }
826
827     if (vorbis_parse_setup_hdr_codebooks(vc)) {
828         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " Vorbis setup header packet corrupt (codebooks). \n");
829         return -2;
830     }
831     if (vorbis_parse_setup_hdr_tdtransforms(vc)) {
832         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " Vorbis setup header packet corrupt (time domain transforms). \n");
833         return -3;
834     }
835     if (vorbis_parse_setup_hdr_floors(vc)) {
836         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " Vorbis setup header packet corrupt (floors). \n");
837         return -4;
838     }
839     if (vorbis_parse_setup_hdr_residues(vc)) {
840         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " Vorbis setup header packet corrupt (residues). \n");
841         return -5;
842     }
843     if (vorbis_parse_setup_hdr_mappings(vc)) {
844         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " Vorbis setup header packet corrupt (mappings). \n");
845         return -6;
846     }
847     if (vorbis_parse_setup_hdr_modes(vc)) {
848         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " Vorbis setup header packet corrupt (modes). \n");
849         return -7;
850     }
851     if (!get_bits1(gb)) {
852         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " Vorbis setup header packet corrupt (framing flag). \n");
853         return -8; // framing flag bit unset error
854     }
855
856     return 0;
857 }
858
859 // Process the identification header
860
861 static int vorbis_parse_id_hdr(vorbis_context *vc)
862 {
863     GetBitContext *gb = &vc->gb;
864     uint_fast8_t bl0, bl1;
865
866     if ((get_bits(gb, 8) != 'v') || (get_bits(gb, 8) != 'o') ||
867         (get_bits(gb, 8) != 'r') || (get_bits(gb, 8) != 'b') ||
868         (get_bits(gb, 8) != 'i') || (get_bits(gb, 8) != 's')) {
869         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " Vorbis id header packet corrupt (no vorbis signature). \n");
870         return -1;
871     }
872
873     vc->version        = get_bits_long(gb, 32);    //FIXME check 0
874     vc->audio_channels = get_bits(gb, 8);
875     if (vc->audio_channels <= 0) {
876         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, "Invalid number of channels\n");
877         return -1;
878     }
879     vc->audio_samplerate = get_bits_long(gb, 32);
880     if (vc->audio_samplerate <= 0) {
881         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, "Invalid samplerate\n");
882         return -1;
883     }
884     vc->bitrate_maximum = get_bits_long(gb, 32);
885     vc->bitrate_nominal = get_bits_long(gb, 32);
886     vc->bitrate_minimum = get_bits_long(gb, 32);
887     bl0 = get_bits(gb, 4);
888     bl1 = get_bits(gb, 4);
889     vc->blocksize[0] = (1 << bl0);
890     vc->blocksize[1] = (1 << bl1);
891     if (bl0 > 13 || bl0 < 6 || bl1 > 13 || bl1 < 6 || bl1 < bl0) {
892         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " Vorbis id header packet corrupt (illegal blocksize). \n");
893         return -3;
894     }
895     // output format int16
896     if (vc->blocksize[1] / 2 * vc->audio_channels * 2 > AVCODEC_MAX_AUDIO_FRAME_SIZE) {
897         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, "Vorbis channel count makes "
898                "output packets too large.\n");
899         return -4;
900     }
901     vc->win[0] = ff_vorbis_vwin[bl0 - 6];
902     vc->win[1] = ff_vorbis_vwin[bl1 - 6];
903
904     if ((get_bits1(gb)) == 0) {
905         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " Vorbis id header packet corrupt (framing flag not set). \n");
906         return -2;
907     }
908
909     vc->channel_residues =  av_malloc((vc->blocksize[1]  / 2) * vc->audio_channels * sizeof(float));
910     vc->channel_floors   =  av_malloc((vc->blocksize[1]  / 2) * vc->audio_channels * sizeof(float));
911     vc->saved            =  av_mallocz((vc->blocksize[1] / 4) * vc->audio_channels * sizeof(float));
912     vc->previous_window  = 0;
913
914     ff_mdct_init(&vc->mdct[0], bl0, 1, vc->exp_bias ? -(1 << 15) : -1.0);
915     ff_mdct_init(&vc->mdct[1], bl1, 1, vc->exp_bias ? -(1 << 15) : -1.0);
916
917     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 ",
918             vc->version, vc->audio_channels, vc->audio_samplerate, vc->bitrate_maximum, vc->bitrate_nominal, vc->bitrate_minimum, vc->blocksize[0], vc->blocksize[1]);
919
920 /*
921     BLK = vc->blocksize[0];
922     for (i = 0; i < BLK / 2; ++i) {
923         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)));
924     }
925 */
926
927     return 0;
928 }
929
930 // Process the extradata using the functions above (identification header, setup header)
931
932 static av_cold int vorbis_decode_init(AVCodecContext *avccontext)
933 {
934     vorbis_context *vc = avccontext->priv_data ;
935     uint8_t *headers   = avccontext->extradata;
936     int headers_len    = avccontext->extradata_size;
937     uint8_t *header_start[3];
938     int header_len[3];
939     GetBitContext *gb = &(vc->gb);
940     int hdr_type;
941
942     vc->avccontext = avccontext;
943     dsputil_init(&vc->dsp, avccontext);
944
945     if (vc->dsp.float_to_int16_interleave == ff_float_to_int16_interleave_c) {
946         vc->add_bias = 385;
947         vc->exp_bias = 0;
948     } else {
949         vc->add_bias = 0;
950         vc->exp_bias = 15 << 23;
951     }
952
953     if (!headers_len) {
954         av_log(avccontext, AV_LOG_ERROR, "Extradata missing.\n");
955         return -1;
956     }
957
958     if (ff_split_xiph_headers(headers, headers_len, 30, header_start, header_len) < 0) {
959         av_log(avccontext, AV_LOG_ERROR, "Extradata corrupt.\n");
960         return -1;
961     }
962
963     init_get_bits(gb, header_start[0], header_len[0]*8);
964     hdr_type = get_bits(gb, 8);
965     if (hdr_type != 1) {
966         av_log(avccontext, AV_LOG_ERROR, "First header is not the id header.\n");
967         return -1;
968     }
969     if (vorbis_parse_id_hdr(vc)) {
970         av_log(avccontext, AV_LOG_ERROR, "Id header corrupt.\n");
971         vorbis_free(vc);
972         return -1;
973     }
974
975     init_get_bits(gb, header_start[2], header_len[2]*8);
976     hdr_type = get_bits(gb, 8);
977     if (hdr_type != 5) {
978         av_log(avccontext, AV_LOG_ERROR, "Third header is not the setup header.\n");
979         vorbis_free(vc);
980         return -1;
981     }
982     if (vorbis_parse_setup_hdr(vc)) {
983         av_log(avccontext, AV_LOG_ERROR, "Setup header corrupt.\n");
984         vorbis_free(vc);
985         return -1;
986     }
987
988     if (vc->audio_channels > 8)
989         avccontext->channel_layout = 0;
990     else
991         avccontext->channel_layout = ff_vorbis_channel_layouts[vc->audio_channels - 1];
992
993     avccontext->channels    = vc->audio_channels;
994     avccontext->sample_rate = vc->audio_samplerate;
995     avccontext->frame_size  = FFMIN(vc->blocksize[0], vc->blocksize[1]) >> 2;
996     avccontext->sample_fmt  = SAMPLE_FMT_S16;
997
998     return 0 ;
999 }
1000
1001 // Decode audiopackets -------------------------------------------------
1002
1003 // Read and decode floor
1004
1005 static uint_fast8_t vorbis_floor0_decode(vorbis_context *vc,
1006                                          vorbis_floor_data *vfu, float *vec)
1007 {
1008     vorbis_floor0 *vf = &vfu->t0;
1009     float *lsp = vf->lsp;
1010     uint_fast32_t amplitude;
1011     uint_fast32_t book_idx;
1012     uint_fast8_t blockflag = vc->modes[vc->mode_number].blockflag;
1013
1014     amplitude = get_bits(&vc->gb, vf->amplitude_bits);
1015     if (amplitude > 0) {
1016         float last = 0;
1017         uint_fast16_t lsp_len = 0;
1018         uint_fast16_t idx;
1019         vorbis_codebook codebook;
1020
1021         book_idx = get_bits(&vc->gb, ilog(vf->num_books));
1022         if (book_idx >= vf->num_books) {
1023             av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR,
1024                     "floor0 dec: booknumber too high!\n");
1025             book_idx =  0;
1026             //FIXME: look above
1027         }
1028         AV_DEBUG("floor0 dec: booknumber: %u\n", book_idx);
1029         codebook = vc->codebooks[vf->book_list[book_idx]];
1030
1031         while (lsp_len<vf->order) {
1032             int vec_off;
1033
1034             AV_DEBUG("floor0 dec: book dimension: %d\n", codebook.dimensions);
1035             AV_DEBUG("floor0 dec: maximum depth: %d\n", codebook.maxdepth);
1036             /* read temp vector */
1037             vec_off = get_vlc2(&vc->gb, codebook.vlc.table,
1038                                codebook.nb_bits, codebook.maxdepth)
1039                       * codebook.dimensions;
1040             AV_DEBUG("floor0 dec: vector offset: %d\n", vec_off);
1041             /* copy each vector component and add last to it */
1042             for (idx = 0; idx < codebook.dimensions; ++idx)
1043                 lsp[lsp_len+idx] = codebook.codevectors[vec_off+idx] + last;
1044             last = lsp[lsp_len+idx-1]; /* set last to last vector component */
1045
1046             lsp_len += codebook.dimensions;
1047         }
1048 #ifdef V_DEBUG
1049         /* DEBUG: output lsp coeffs */
1050         {
1051             int idx;
1052             for (idx = 0; idx < lsp_len; ++idx)
1053                 AV_DEBUG("floor0 dec: coeff at %d is %f\n", idx, lsp[idx]);
1054         }
1055 #endif
1056
1057         /* synthesize floor output vector */
1058         {
1059             int i;
1060             int order = vf->order;
1061             float wstep = M_PI / vf->bark_map_size;
1062
1063             for (i = 0; i < order; i++)
1064                 lsp[i] = 2.0f * cos(lsp[i]);
1065
1066             AV_DEBUG("floor0 synth: map_size = %d; m = %d; wstep = %f\n",
1067                      vf->map_size, order, wstep);
1068
1069             i = 0;
1070             while (i < vf->map_size[blockflag]) {
1071                 int j, iter_cond = vf->map[blockflag][i];
1072                 float p = 0.5f;
1073                 float q = 0.5f;
1074                 float two_cos_w = 2.0f * cos(wstep * iter_cond); // needed all times
1075
1076                 /* similar part for the q and p products */
1077                 for (j = 0; j + 1 < order; j += 2) {
1078                     q *= lsp[j]     - two_cos_w;
1079                     p *= lsp[j + 1] - two_cos_w;
1080                 }
1081                 if (j == order) { // even order
1082                     p *= p * (2.0f - two_cos_w);
1083                     q *= q * (2.0f + two_cos_w);
1084                 } else { // odd order
1085                     q *= two_cos_w-lsp[j]; // one more time for q
1086
1087                     /* final step and square */
1088                     p *= p * (4.f - two_cos_w * two_cos_w);
1089                     q *= q;
1090                 }
1091
1092                 /* calculate linear floor value */
1093                 {
1094                     q = exp((((amplitude*vf->amplitude_offset) /
1095                               (((1 << vf->amplitude_bits) - 1) * sqrt(p + q)))
1096                              - vf->amplitude_offset) * .11512925f);
1097                 }
1098
1099                 /* fill vector */
1100                 do {
1101                     vec[i] = q; ++i;
1102                 } while (vf->map[blockflag][i] == iter_cond);
1103             }
1104         }
1105     } else {
1106         /* this channel is unused */
1107         return 1;
1108     }
1109
1110     AV_DEBUG(" Floor0 decoded\n");
1111
1112     return 0;
1113 }
1114
1115 static uint_fast8_t vorbis_floor1_decode(vorbis_context *vc,
1116                                          vorbis_floor_data *vfu, float *vec)
1117 {
1118     vorbis_floor1 *vf = &vfu->t1;
1119     GetBitContext *gb = &vc->gb;
1120     uint_fast16_t range_v[4] = { 256, 128, 86, 64 };
1121     uint_fast16_t range = range_v[vf->multiplier-1];
1122     uint_fast16_t floor1_Y[vf->x_list_dim];
1123     uint_fast16_t floor1_Y_final[vf->x_list_dim];
1124     int floor1_flag[vf->x_list_dim];
1125     uint_fast8_t class_;
1126     uint_fast8_t cdim;
1127     uint_fast8_t cbits;
1128     uint_fast8_t csub;
1129     uint_fast8_t cval;
1130     int_fast16_t book;
1131     uint_fast16_t offset;
1132     uint_fast16_t i,j;
1133     /*u*/int_fast16_t adx, ady, off, predicted; // WTF ? dy/adx =  (unsigned)dy/adx ?
1134     int_fast16_t dy, err;
1135
1136
1137     if (!get_bits1(gb)) // silence
1138         return 1;
1139
1140 // Read values (or differences) for the floor's points
1141
1142     floor1_Y[0] = get_bits(gb, ilog(range - 1));
1143     floor1_Y[1] = get_bits(gb, ilog(range - 1));
1144
1145     AV_DEBUG("floor 0 Y %d floor 1 Y %d \n", floor1_Y[0], floor1_Y[1]);
1146
1147     offset = 2;
1148     for (i = 0; i < vf->partitions; ++i) {
1149         class_ = vf->partition_class[i];
1150         cdim   = vf->class_dimensions[class_];
1151         cbits  = vf->class_subclasses[class_];
1152         csub = (1 << cbits) - 1;
1153         cval = 0;
1154
1155         AV_DEBUG("Cbits %d \n", cbits);
1156
1157         if (cbits) // this reads all subclasses for this partition's class
1158             cval = get_vlc2(gb, vc->codebooks[vf->class_masterbook[class_]].vlc.table,
1159                             vc->codebooks[vf->class_masterbook[class_]].nb_bits, 3);
1160
1161         for (j = 0; j < cdim; ++j) {
1162             book = vf->subclass_books[class_][cval & csub];
1163
1164             AV_DEBUG("book %d Cbits %d cval %d  bits:%d \n", book, cbits, cval, get_bits_count(gb));
1165
1166             cval = cval >> cbits;
1167             if (book > -1) {
1168                 floor1_Y[offset+j] = get_vlc2(gb, vc->codebooks[book].vlc.table,
1169                 vc->codebooks[book].nb_bits, 3);
1170             } else {
1171                 floor1_Y[offset+j] = 0;
1172             }
1173
1174             AV_DEBUG(" floor(%d) = %d \n", vf->list[offset+j].x, floor1_Y[offset+j]);
1175         }
1176         offset+=cdim;
1177     }
1178
1179 // Amplitude calculation from the differences
1180
1181     floor1_flag[0] = 1;
1182     floor1_flag[1] = 1;
1183     floor1_Y_final[0] = floor1_Y[0];
1184     floor1_Y_final[1] = floor1_Y[1];
1185
1186     for (i = 2; i < vf->x_list_dim; ++i) {
1187         uint_fast16_t val, highroom, lowroom, room;
1188         uint_fast16_t high_neigh_offs;
1189         uint_fast16_t low_neigh_offs;
1190
1191         low_neigh_offs  = vf->list[i].low;
1192         high_neigh_offs = vf->list[i].high;
1193         dy  = floor1_Y_final[high_neigh_offs] - floor1_Y_final[low_neigh_offs];  // render_point begin
1194         adx = vf->list[high_neigh_offs].x - vf->list[low_neigh_offs].x;
1195         ady = FFABS(dy);
1196         err = ady * (vf->list[i].x - vf->list[low_neigh_offs].x);
1197         off = (int16_t)err / (int16_t)adx;
1198         if (dy < 0) {
1199             predicted = floor1_Y_final[low_neigh_offs] - off;
1200         } else {
1201             predicted = floor1_Y_final[low_neigh_offs] + off;
1202         } // render_point end
1203
1204         val = floor1_Y[i];
1205         highroom = range-predicted;
1206         lowroom  = predicted;
1207         if (highroom < lowroom) {
1208             room = highroom * 2;
1209         } else {
1210             room = lowroom * 2;   // SPEC mispelling
1211         }
1212         if (val) {
1213             floor1_flag[low_neigh_offs]  = 1;
1214             floor1_flag[high_neigh_offs] = 1;
1215             floor1_flag[i]               = 1;
1216             if (val >= room) {
1217                 if (highroom > lowroom) {
1218                     floor1_Y_final[i] = val - lowroom + predicted;
1219                 } else {
1220                     floor1_Y_final[i] = predicted - val + highroom - 1;
1221                 }
1222             } else {
1223                 if (val & 1) {
1224                     floor1_Y_final[i] = predicted - (val + 1) / 2;
1225                 } else {
1226                     floor1_Y_final[i] = predicted + val / 2;
1227                 }
1228             }
1229         } else {
1230             floor1_flag[i]    = 0;
1231             floor1_Y_final[i] = predicted;
1232         }
1233
1234         AV_DEBUG(" Decoded floor(%d) = %d / val %d \n", vf->list[i].x, floor1_Y_final[i], val);
1235     }
1236
1237 // Curve synth - connect the calculated dots and convert from dB scale FIXME optimize ?
1238
1239     ff_vorbis_floor1_render_list(vf->list, vf->x_list_dim, floor1_Y_final, floor1_flag, vf->multiplier, vec, vf->list[1].x);
1240
1241     AV_DEBUG(" Floor decoded\n");
1242
1243     return 0;
1244 }
1245
1246 // Read and decode residue
1247
1248 static av_always_inline int vorbis_residue_decode_internal(vorbis_context *vc,
1249                                                            vorbis_residue *vr,
1250                                                            uint_fast8_t ch,
1251                                                            uint_fast8_t *do_not_decode,
1252                                                            float *vec,
1253                                                            uint_fast16_t vlen,
1254                                                            int vr_type)
1255 {
1256     GetBitContext *gb = &vc->gb;
1257     uint_fast8_t c_p_c = vc->codebooks[vr->classbook].dimensions;
1258     uint_fast16_t n_to_read = vr->end-vr->begin;
1259     uint_fast16_t ptns_to_read = n_to_read/vr->partition_size;
1260     uint_fast8_t classifs[ptns_to_read*vc->audio_channels];
1261     uint_fast8_t pass;
1262     uint_fast8_t ch_used;
1263     uint_fast8_t i,j,l;
1264     uint_fast16_t k;
1265
1266     if (vr_type == 2) {
1267         for (j = 1; j < ch; ++j)
1268             do_not_decode[0] &= do_not_decode[j];  // FIXME - clobbering input
1269         if (do_not_decode[0])
1270             return 0;
1271         ch_used = 1;
1272     } else {
1273         ch_used = ch;
1274     }
1275
1276     AV_DEBUG(" residue type 0/1/2 decode begin, ch: %d  cpc %d  \n", ch, c_p_c);
1277
1278     for (pass = 0; pass <= vr->maxpass; ++pass) { // FIXME OPTIMIZE?
1279         uint_fast16_t voffset;
1280         uint_fast16_t partition_count;
1281         uint_fast16_t j_times_ptns_to_read;
1282
1283         voffset = vr->begin;
1284         for (partition_count = 0; partition_count < ptns_to_read;) {  // SPEC        error
1285             if (!pass) {
1286                 uint_fast32_t inverse_class = ff_inverse[vr->classifications];
1287                 for (j_times_ptns_to_read = 0, j = 0; j < ch_used; ++j) {
1288                     if (!do_not_decode[j]) {
1289                         uint_fast32_t temp = get_vlc2(gb, vc->codebooks[vr->classbook].vlc.table,
1290                         vc->codebooks[vr->classbook].nb_bits, 3);
1291
1292                         AV_DEBUG("Classword: %d \n", temp);
1293
1294                         assert(vr->classifications > 1 && temp <= 65536); //needed for inverse[]
1295                         for (i = 0; i < c_p_c; ++i) {
1296                             uint_fast32_t temp2;
1297
1298                             temp2 = (((uint_fast64_t)temp) * inverse_class) >> 32;
1299                             if (partition_count + c_p_c - 1 - i < ptns_to_read)
1300                                 classifs[j_times_ptns_to_read + partition_count + c_p_c - 1 - i] = temp - temp2 * vr->classifications;
1301                             temp = temp2;
1302                         }
1303                     }
1304                     j_times_ptns_to_read += ptns_to_read;
1305                 }
1306             }
1307             for (i = 0; (i < c_p_c) && (partition_count < ptns_to_read); ++i) {
1308                 for (j_times_ptns_to_read = 0, j = 0; j < ch_used; ++j) {
1309                     uint_fast16_t voffs;
1310
1311                     if (!do_not_decode[j]) {
1312                         uint_fast8_t vqclass = classifs[j_times_ptns_to_read+partition_count];
1313                         int_fast16_t vqbook = vr->books[vqclass][pass];
1314
1315                         if (vqbook >= 0 && vc->codebooks[vqbook].codevectors) {
1316                             uint_fast16_t coffs;
1317                             unsigned dim =  vc->codebooks[vqbook].dimensions; // not uint_fast8_t: 64bit is slower here on amd64
1318                             uint_fast16_t step = dim == 1 ? vr->partition_size
1319                                                           : FASTDIV(vr->partition_size, dim);
1320                             vorbis_codebook codebook = vc->codebooks[vqbook];
1321
1322                             if (vr_type == 0) {
1323
1324                                 voffs = voffset+j*vlen;
1325                                 for (k = 0; k < step; ++k) {
1326                                     coffs = get_vlc2(gb, codebook.vlc.table, codebook.nb_bits, 3) * dim;
1327                                     for (l = 0; l < dim; ++l)
1328                                         vec[voffs + k + l * step] += codebook.codevectors[coffs + l];  // FPMATH
1329                                 }
1330                             } else if (vr_type == 1) {
1331                                 voffs = voffset + j * vlen;
1332                                 for (k = 0; k < step; ++k) {
1333                                     coffs = get_vlc2(gb, codebook.vlc.table, codebook.nb_bits, 3) * dim;
1334                                     for (l = 0; l < dim; ++l, ++voffs) {
1335                                         vec[voffs]+=codebook.codevectors[coffs+l];  // FPMATH
1336
1337                                         AV_DEBUG(" pass %d offs: %d curr: %f change: %f cv offs.: %d  \n", pass, voffs, vec[voffs], codebook.codevectors[coffs+l], coffs);
1338                                     }
1339                                 }
1340                             } else if (vr_type == 2 && ch == 2 && (voffset & 1) == 0 && (dim & 1) == 0) { // most frequent case optimized
1341                                 voffs = voffset >> 1;
1342
1343                                 if (dim == 2) {
1344                                     for (k = 0; k < step; ++k) {
1345                                         coffs = get_vlc2(gb, codebook.vlc.table, codebook.nb_bits, 3) * 2;
1346                                         vec[voffs + k       ] += codebook.codevectors[coffs    ];  // FPMATH
1347                                         vec[voffs + k + vlen] += codebook.codevectors[coffs + 1];  // FPMATH
1348                                     }
1349                                 } else if (dim == 4) {
1350                                     for (k = 0; k < step; ++k, voffs += 2) {
1351                                         coffs = get_vlc2(gb, codebook.vlc.table, codebook.nb_bits, 3) * 4;
1352                                         vec[voffs           ] += codebook.codevectors[coffs    ];  // FPMATH
1353                                         vec[voffs + 1       ] += codebook.codevectors[coffs + 2];  // FPMATH
1354                                         vec[voffs + vlen    ] += codebook.codevectors[coffs + 1];  // FPMATH
1355                                         vec[voffs + vlen + 1] += codebook.codevectors[coffs + 3];  // FPMATH
1356                                     }
1357                                 } else
1358                                 for (k = 0; k < step; ++k) {
1359                                     coffs = get_vlc2(gb, codebook.vlc.table, codebook.nb_bits, 3) * dim;
1360                                     for (l = 0; l < dim; l += 2, voffs++) {
1361                                         vec[voffs       ] += codebook.codevectors[coffs + l    ];  // FPMATH
1362                                         vec[voffs + vlen] += codebook.codevectors[coffs + l + 1];  // FPMATH
1363
1364                                         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);
1365                                     }
1366                                 }
1367
1368                             } else if (vr_type == 2) {
1369                                 voffs = voffset;
1370
1371                                 for (k = 0; k < step; ++k) {
1372                                     coffs = get_vlc2(gb, codebook.vlc.table, codebook.nb_bits, 3) * dim;
1373                                     for (l = 0; l < dim; ++l, ++voffs) {
1374                                         vec[voffs / ch + (voffs % ch) * vlen] += codebook.codevectors[coffs + l];  // FPMATH FIXME use if and counter instead of / and %
1375
1376                                         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);
1377                                     }
1378                                 }
1379                             }
1380                         }
1381                     }
1382                     j_times_ptns_to_read += ptns_to_read;
1383                 }
1384                 ++partition_count;
1385                 voffset += vr->partition_size;
1386             }
1387         }
1388     }
1389     return 0;
1390 }
1391
1392 static inline int vorbis_residue_decode(vorbis_context *vc, vorbis_residue *vr,
1393                                         uint_fast8_t ch,
1394                                         uint_fast8_t *do_not_decode,
1395                                         float *vec, uint_fast16_t vlen)
1396 {
1397     if (vr->type == 2)
1398         return vorbis_residue_decode_internal(vc, vr, ch, do_not_decode, vec, vlen, 2);
1399     else if (vr->type == 1)
1400         return vorbis_residue_decode_internal(vc, vr, ch, do_not_decode, vec, vlen, 1);
1401     else if (vr->type == 0)
1402         return vorbis_residue_decode_internal(vc, vr, ch, do_not_decode, vec, vlen, 0);
1403     else {
1404         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " Invalid residue type while residue decode?! \n");
1405         return -1;
1406     }
1407 }
1408
1409 void vorbis_inverse_coupling(float *mag, float *ang, int blocksize)
1410 {
1411     int i;
1412     for (i = 0;  i < blocksize;  i++) {
1413         if (mag[i] > 0.0) {
1414             if (ang[i] > 0.0) {
1415                 ang[i] = mag[i] - ang[i];
1416             } else {
1417                 float temp = ang[i];
1418                 ang[i]     = mag[i];
1419                 mag[i]    += temp;
1420             }
1421         } else {
1422             if (ang[i] > 0.0) {
1423                 ang[i] += mag[i];
1424             } else {
1425                 float temp = ang[i];
1426                 ang[i]     = mag[i];
1427                 mag[i]    -= temp;
1428             }
1429         }
1430     }
1431 }
1432
1433 static void copy_normalize(float *dst, float *src, int len, int exp_bias,
1434                            float add_bias)
1435 {
1436     int i;
1437     if (exp_bias) {
1438         memcpy(dst, src, len * sizeof(float));
1439     } else {
1440         for (i = 0; i < len; i++)
1441             dst[i] = src[i] + add_bias;
1442     }
1443 }
1444
1445 // Decode the audio packet using the functions above
1446
1447 static int vorbis_parse_audio_packet(vorbis_context *vc)
1448 {
1449     GetBitContext *gb = &vc->gb;
1450
1451     uint_fast8_t previous_window = vc->previous_window;
1452     uint_fast8_t mode_number;
1453     uint_fast8_t blockflag;
1454     uint_fast16_t blocksize;
1455     int_fast32_t i,j;
1456     uint_fast8_t no_residue[vc->audio_channels];
1457     uint_fast8_t do_not_decode[vc->audio_channels];
1458     vorbis_mapping *mapping;
1459     float *ch_res_ptr   = vc->channel_residues;
1460     float *ch_floor_ptr = vc->channel_floors;
1461     uint_fast8_t res_chan[vc->audio_channels];
1462     uint_fast8_t res_num = 0;
1463     int_fast16_t retlen  = 0;
1464     float fadd_bias = vc->add_bias;
1465
1466     if (get_bits1(gb)) {
1467         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, "Not a Vorbis I audio packet.\n");
1468         return -1; // packet type not audio
1469     }
1470
1471     if (vc->mode_count == 1) {
1472         mode_number = 0;
1473     } else {
1474         GET_VALIDATED_INDEX(mode_number, ilog(vc->mode_count-1), vc->mode_count)
1475     }
1476     vc->mode_number = mode_number;
1477     mapping = &vc->mappings[vc->modes[mode_number].mapping];
1478
1479     AV_DEBUG(" Mode number: %d , mapping: %d , blocktype %d \n", mode_number, vc->modes[mode_number].mapping, vc->modes[mode_number].blockflag);
1480
1481     blockflag = vc->modes[mode_number].blockflag;
1482     blocksize = vc->blocksize[blockflag];
1483     if (blockflag)
1484         skip_bits(gb, 2); // previous_window, next_window
1485
1486     memset(ch_res_ptr,   0, sizeof(float) * vc->audio_channels * blocksize / 2); //FIXME can this be removed ?
1487     memset(ch_floor_ptr, 0, sizeof(float) * vc->audio_channels * blocksize / 2); //FIXME can this be removed ?
1488
1489 // Decode floor
1490
1491     for (i = 0; i < vc->audio_channels; ++i) {
1492         vorbis_floor *floor;
1493         if (mapping->submaps > 1) {
1494             floor = &vc->floors[mapping->submap_floor[mapping->mux[i]]];
1495         } else {
1496             floor = &vc->floors[mapping->submap_floor[0]];
1497         }
1498
1499         no_residue[i] = floor->decode(vc, &floor->data, ch_floor_ptr);
1500         ch_floor_ptr += blocksize / 2;
1501     }
1502
1503 // Nonzero vector propagate
1504
1505     for (i = mapping->coupling_steps - 1; i >= 0; --i) {
1506         if (!(no_residue[mapping->magnitude[i]] & no_residue[mapping->angle[i]])) {
1507             no_residue[mapping->magnitude[i]] = 0;
1508             no_residue[mapping->angle[i]]     = 0;
1509         }
1510     }
1511
1512 // Decode residue
1513
1514     for (i = 0; i < mapping->submaps; ++i) {
1515         vorbis_residue *residue;
1516         uint_fast8_t ch = 0;
1517
1518         for (j = 0; j < vc->audio_channels; ++j) {
1519             if ((mapping->submaps == 1) || (i == mapping->mux[j])) {
1520                 res_chan[j] = res_num;
1521                 if (no_residue[j]) {
1522                     do_not_decode[ch] = 1;
1523                 } else {
1524                     do_not_decode[ch] = 0;
1525                 }
1526                 ++ch;
1527                 ++res_num;
1528             }
1529         }
1530         residue = &vc->residues[mapping->submap_residue[i]];
1531         vorbis_residue_decode(vc, residue, ch, do_not_decode, ch_res_ptr, blocksize/2);
1532
1533         ch_res_ptr += ch * blocksize / 2;
1534     }
1535
1536 // Inverse coupling
1537
1538     for (i = mapping->coupling_steps - 1; i >= 0; --i) { //warning: i has to be signed
1539         float *mag, *ang;
1540
1541         mag = vc->channel_residues+res_chan[mapping->magnitude[i]] * blocksize / 2;
1542         ang = vc->channel_residues+res_chan[mapping->angle[i]]     * blocksize / 2;
1543         vc->dsp.vorbis_inverse_coupling(mag, ang, blocksize / 2);
1544     }
1545
1546 // Dotproduct, MDCT
1547
1548     for (j = vc->audio_channels-1;j >= 0; j--) {
1549         ch_floor_ptr = vc->channel_floors   + j           * blocksize / 2;
1550         ch_res_ptr   = vc->channel_residues + res_chan[j] * blocksize / 2;
1551         vc->dsp.vector_fmul(ch_floor_ptr, ch_res_ptr, blocksize / 2);
1552         ff_imdct_half(&vc->mdct[blockflag], ch_res_ptr, ch_floor_ptr);
1553     }
1554
1555 // Overlap/add, save data for next overlapping  FPMATH
1556
1557     retlen = (blocksize + vc->blocksize[previous_window]) / 4;
1558     for (j = 0; j < vc->audio_channels; j++) {
1559         uint_fast16_t bs0 = vc->blocksize[0];
1560         uint_fast16_t bs1 = vc->blocksize[1];
1561         float *residue    = vc->channel_residues + res_chan[j] * blocksize / 2;
1562         float *saved      = vc->saved + j * bs1 / 4;
1563         float *ret        = vc->channel_floors + j * retlen;
1564         float *buf        = residue;
1565         const float *win  = vc->win[blockflag & previous_window];
1566
1567         if (blockflag == previous_window) {
1568             vc->dsp.vector_fmul_window(ret, saved, buf, win, fadd_bias, blocksize / 4);
1569         } else if (blockflag > previous_window) {
1570             vc->dsp.vector_fmul_window(ret, saved, buf, win, fadd_bias, bs0 / 4);
1571             copy_normalize(ret+bs0/2, buf+bs0/4, (bs1-bs0)/4, vc->exp_bias, fadd_bias);
1572         } else {
1573             copy_normalize(ret, saved, (bs1 - bs0) / 4, vc->exp_bias, fadd_bias);
1574             vc->dsp.vector_fmul_window(ret + (bs1 - bs0) / 4, saved + (bs1 - bs0) / 4, buf, win, fadd_bias, bs0 / 4);
1575         }
1576         memcpy(saved, buf + blocksize / 4, blocksize / 4 * sizeof(float));
1577     }
1578
1579     vc->previous_window = blockflag;
1580     return retlen;
1581 }
1582
1583 // Return the decoded audio packet through the standard api
1584
1585 static int vorbis_decode_frame(AVCodecContext *avccontext,
1586                                void *data, int *data_size,
1587                                AVPacket *avpkt)
1588 {
1589     const uint8_t *buf = avpkt->data;
1590     int buf_size       = avpkt->size;
1591     vorbis_context *vc = avccontext->priv_data ;
1592     GetBitContext *gb = &(vc->gb);
1593     const float *channel_ptrs[vc->audio_channels];
1594     int i;
1595
1596     int_fast16_t len;
1597
1598     if (!buf_size)
1599         return 0;
1600
1601     AV_DEBUG("packet length %d \n", buf_size);
1602
1603     init_get_bits(gb, buf, buf_size*8);
1604
1605     len = vorbis_parse_audio_packet(vc);
1606
1607     if (len <= 0) {
1608         *data_size = 0;
1609         return buf_size;
1610     }
1611
1612     if (!vc->first_frame) {
1613         vc->first_frame = 1;
1614         *data_size = 0;
1615         return buf_size ;
1616     }
1617
1618     AV_DEBUG("parsed %d bytes %d bits, returned %d samples (*ch*bits) \n", get_bits_count(gb)/8, get_bits_count(gb)%8, len);
1619
1620     if (vc->audio_channels > 8) {
1621         for (i = 0; i < vc->audio_channels; i++)
1622             channel_ptrs[i] = vc->channel_floors + i * len;
1623     } else {
1624         for (i = 0; i < vc->audio_channels; i++)
1625             channel_ptrs[i] = vc->channel_floors +
1626                               len * ff_vorbis_channel_layout_offsets[vc->audio_channels - 1][i];
1627     }
1628
1629     vc->dsp.float_to_int16_interleave(data, channel_ptrs, len, vc->audio_channels);
1630     *data_size = len * 2 * vc->audio_channels;
1631
1632     return buf_size ;
1633 }
1634
1635 // Close decoder
1636
1637 static av_cold int vorbis_decode_close(AVCodecContext *avccontext)
1638 {
1639     vorbis_context *vc = avccontext->priv_data;
1640
1641     vorbis_free(vc);
1642
1643     return 0 ;
1644 }
1645
1646 AVCodec vorbis_decoder = {
1647     "vorbis",
1648     AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
1649     CODEC_ID_VORBIS,
1650     sizeof(vorbis_context),
1651     vorbis_decode_init,
1652     NULL,
1653     vorbis_decode_close,
1654     vorbis_decode_frame,
1655     .long_name = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Vorbis"),
1656     .channel_layouts = ff_vorbis_channel_layouts,
1657 };
1658