VP8: idct_mb optimizations
[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 #include "fmtconvert.h"
35
36 #include "vorbis.h"
37 #include "xiph.h"
38
39 #define V_NB_BITS 8
40 #define V_NB_BITS2 11
41 #define V_MAX_VLCS (1 << 16)
42 #define V_MAX_PARTITIONS (1 << 20)
43
44 #ifndef V_DEBUG
45 #define AV_DEBUG(...)
46 #endif
47
48 #undef NDEBUG
49 #include <assert.h>
50
51 typedef struct {
52     uint_fast8_t dimensions;
53     uint_fast8_t lookup_type;
54     uint_fast8_t maxdepth;
55     VLC vlc;
56     float *codevectors;
57     unsigned int nb_bits;
58 } vorbis_codebook;
59
60 typedef union  vorbis_floor_u  vorbis_floor_data;
61 typedef struct vorbis_floor0_s vorbis_floor0;
62 typedef struct vorbis_floor1_s vorbis_floor1;
63 struct vorbis_context_s;
64 typedef
65 int (* vorbis_floor_decode_func)
66     (struct vorbis_context_s *, vorbis_floor_data *, float *);
67 typedef struct {
68     uint_fast8_t floor_type;
69     vorbis_floor_decode_func decode;
70     union vorbis_floor_u {
71         struct vorbis_floor0_s {
72             uint_fast8_t  order;
73             uint_fast16_t rate;
74             uint_fast16_t bark_map_size;
75             int_fast32_t *map[2];
76             uint_fast32_t map_size[2];
77             uint_fast8_t  amplitude_bits;
78             uint_fast8_t  amplitude_offset;
79             uint_fast8_t  num_books;
80             uint_fast8_t *book_list;
81             float        *lsp;
82         } t0;
83         struct vorbis_floor1_s {
84             uint_fast8_t partitions;
85             uint8_t      partition_class[32];
86             uint_fast8_t class_dimensions[16];
87             uint_fast8_t class_subclasses[16];
88             uint_fast8_t class_masterbook[16];
89             int_fast16_t subclass_books[16][8];
90             uint_fast8_t multiplier;
91             uint_fast16_t x_list_dim;
92             vorbis_floor1_entry *list;
93         } t1;
94     } data;
95 } vorbis_floor;
96
97 typedef struct {
98     uint_fast16_t type;
99     uint_fast32_t begin;
100     uint_fast32_t end;
101     unsigned      partition_size;
102     uint_fast8_t  classifications;
103     uint_fast8_t  classbook;
104     int_fast16_t  books[64][8];
105     uint_fast8_t  maxpass;
106     uint_fast16_t ptns_to_read;
107     uint8_t *classifs;
108 } vorbis_residue;
109
110 typedef struct {
111     uint_fast8_t  submaps;
112     uint_fast16_t coupling_steps;
113     uint_fast8_t *magnitude;
114     uint_fast8_t *angle;
115     uint_fast8_t *mux;
116     uint_fast8_t  submap_floor[16];
117     uint_fast8_t  submap_residue[16];
118 } vorbis_mapping;
119
120 typedef struct {
121     uint_fast8_t  blockflag;
122     uint_fast16_t windowtype;
123     uint_fast16_t transformtype;
124     uint_fast8_t  mapping;
125 } vorbis_mode;
126
127 typedef struct vorbis_context_s {
128     AVCodecContext *avccontext;
129     GetBitContext gb;
130     DSPContext dsp;
131     FmtConvertContext fmt_conv;
132
133     FFTContext mdct[2];
134     uint_fast8_t  first_frame;
135     uint_fast32_t version;
136     uint_fast8_t  audio_channels;
137     uint_fast32_t audio_samplerate;
138     uint_fast32_t bitrate_maximum;
139     uint_fast32_t bitrate_nominal;
140     uint_fast32_t bitrate_minimum;
141     uint_fast32_t blocksize[2];
142     const float  *win[2];
143     uint_fast16_t codebook_count;
144     vorbis_codebook *codebooks;
145     uint_fast8_t  floor_count;
146     vorbis_floor *floors;
147     uint_fast8_t  residue_count;
148     vorbis_residue *residues;
149     uint_fast8_t  mapping_count;
150     vorbis_mapping *mappings;
151     uint_fast8_t  mode_count;
152     vorbis_mode  *modes;
153     uint_fast8_t  mode_number; // mode number for the current packet
154     uint_fast8_t  previous_window;
155     float        *channel_residues;
156     float        *channel_floors;
157     float        *saved;
158     float         scale_bias; // for float->int conversion
159 } vorbis_context;
160
161 /* Helper functions */
162
163 #define BARK(x) \
164     (13.1f * atan(0.00074f * (x)) + 2.24f * atan(1.85e-8f * (x) * (x)) + 1e-4f * (x))
165
166 static const char idx_err_str[] = "Index value %d out of range (0 - %d) for %s at %s:%i\n";
167 #define VALIDATE_INDEX(idx, limit) \
168     if (idx >= limit) {\
169         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR,\
170                idx_err_str,\
171                (int)(idx), (int)(limit - 1), #idx, __FILE__, __LINE__);\
172         return -1;\
173     }
174 #define GET_VALIDATED_INDEX(idx, bits, limit) \
175     {\
176         idx = get_bits(gb, bits);\
177         VALIDATE_INDEX(idx, limit)\
178     }
179
180 static float vorbisfloat2float(uint_fast32_t val)
181 {
182     double mant = val & 0x1fffff;
183     long exp    = (val & 0x7fe00000L) >> 21;
184     if (val & 0x80000000)
185         mant = -mant;
186     return ldexp(mant, exp - 20 - 768);
187 }
188
189
190 // Free all allocated memory -----------------------------------------
191
192 static void vorbis_free(vorbis_context *vc)
193 {
194     int_fast16_t i;
195
196     av_freep(&vc->channel_residues);
197     av_freep(&vc->channel_floors);
198     av_freep(&vc->saved);
199
200     for (i = 0; i < vc->residue_count; i++)
201         av_free(vc->residues[i].classifs);
202     av_freep(&vc->residues);
203     av_freep(&vc->modes);
204
205     ff_mdct_end(&vc->mdct[0]);
206     ff_mdct_end(&vc->mdct[1]);
207
208     for (i = 0; i < vc->codebook_count; ++i) {
209         av_free(vc->codebooks[i].codevectors);
210         free_vlc(&vc->codebooks[i].vlc);
211     }
212     av_freep(&vc->codebooks);
213
214     for (i = 0; i < vc->floor_count; ++i) {
215         if (vc->floors[i].floor_type == 0) {
216             av_free(vc->floors[i].data.t0.map[0]);
217             av_free(vc->floors[i].data.t0.map[1]);
218             av_free(vc->floors[i].data.t0.book_list);
219             av_free(vc->floors[i].data.t0.lsp);
220         } else {
221             av_free(vc->floors[i].data.t1.list);
222         }
223     }
224     av_freep(&vc->floors);
225
226     for (i = 0; i < vc->mapping_count; ++i) {
227         av_free(vc->mappings[i].magnitude);
228         av_free(vc->mappings[i].angle);
229         av_free(vc->mappings[i].mux);
230     }
231     av_freep(&vc->mappings);
232 }
233
234 // Parse setup header -------------------------------------------------
235
236 // Process codebooks part
237
238 static int vorbis_parse_setup_hdr_codebooks(vorbis_context *vc)
239 {
240     uint_fast16_t cb;
241     uint8_t  *tmp_vlc_bits;
242     uint32_t *tmp_vlc_codes;
243     GetBitContext *gb = &vc->gb;
244     uint_fast16_t *codebook_multiplicands;
245
246     vc->codebook_count = get_bits(gb, 8) + 1;
247
248     AV_DEBUG(" Codebooks: %d \n", vc->codebook_count);
249
250     vc->codebooks = av_mallocz(vc->codebook_count * sizeof(vorbis_codebook));
251     tmp_vlc_bits  = av_mallocz(V_MAX_VLCS * sizeof(uint8_t));
252     tmp_vlc_codes = av_mallocz(V_MAX_VLCS * sizeof(uint32_t));
253     codebook_multiplicands = av_malloc(V_MAX_VLCS * sizeof(*codebook_multiplicands));
254
255     for (cb = 0; cb < vc->codebook_count; ++cb) {
256         vorbis_codebook *codebook_setup = &vc->codebooks[cb];
257         uint_fast8_t ordered;
258         uint_fast32_t t, used_entries = 0;
259         uint_fast32_t entries;
260
261         AV_DEBUG(" %d. Codebook \n", cb);
262
263         if (get_bits(gb, 24) != 0x564342) {
264             av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " %"PRIdFAST16". Codebook setup data corrupt. \n", cb);
265             goto error;
266         }
267
268         codebook_setup->dimensions=get_bits(gb, 16);
269         if (codebook_setup->dimensions > 16 || codebook_setup->dimensions == 0) {
270             av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " %"PRIdFAST16". Codebook's dimension is invalid (%d). \n", cb, codebook_setup->dimensions);
271             goto error;
272         }
273         entries = get_bits(gb, 24);
274         if (entries > V_MAX_VLCS) {
275             av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " %"PRIdFAST16". Codebook has too many entries (%"PRIdFAST32"). \n", cb, entries);
276             goto error;
277         }
278
279         ordered = get_bits1(gb);
280
281         AV_DEBUG(" codebook_dimensions %d, codebook_entries %d \n", codebook_setup->dimensions, entries);
282
283         if (!ordered) {
284             uint_fast16_t ce;
285             uint_fast8_t  flag;
286             uint_fast8_t  sparse = get_bits1(gb);
287
288             AV_DEBUG(" not ordered \n");
289
290             if (sparse) {
291                 AV_DEBUG(" sparse \n");
292
293                 used_entries = 0;
294                 for (ce = 0; ce < entries; ++ce) {
295                     flag = get_bits1(gb);
296                     if (flag) {
297                         tmp_vlc_bits[ce] = get_bits(gb, 5) + 1;
298                         ++used_entries;
299                     } else
300                         tmp_vlc_bits[ce] = 0;
301                 }
302             } else {
303                 AV_DEBUG(" not sparse \n");
304
305                 used_entries = entries;
306                 for (ce = 0; ce < entries; ++ce)
307                     tmp_vlc_bits[ce] = get_bits(gb, 5) + 1;
308             }
309         } else {
310             uint_fast16_t current_entry = 0;
311             uint_fast8_t current_length = get_bits(gb, 5)+1;
312
313             AV_DEBUG(" ordered, current length: %d \n", current_length);  //FIXME
314
315             used_entries = entries;
316             for (; current_entry < used_entries && current_length <= 32; ++current_length) {
317                 uint_fast16_t i, number;
318
319                 AV_DEBUG(" number bits: %d ", ilog(entries - current_entry));
320
321                 number = get_bits(gb, ilog(entries - current_entry));
322
323                 AV_DEBUG(" number: %d \n", number);
324
325                 for (i = current_entry; i < number+current_entry; ++i)
326                     if (i < used_entries)
327                         tmp_vlc_bits[i] = current_length;
328
329                 current_entry+=number;
330             }
331             if (current_entry>used_entries) {
332                 av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " More codelengths than codes in codebook. \n");
333                 goto error;
334             }
335         }
336
337         codebook_setup->lookup_type = get_bits(gb, 4);
338
339         AV_DEBUG(" lookup type: %d : %s \n", codebook_setup->lookup_type, codebook_setup->lookup_type ? "vq" : "no lookup");
340
341 // If the codebook is used for (inverse) VQ, calculate codevectors.
342
343         if (codebook_setup->lookup_type == 1) {
344             uint_fast16_t i, j, k;
345             uint_fast16_t codebook_lookup_values = ff_vorbis_nth_root(entries, codebook_setup->dimensions);
346
347             float codebook_minimum_value = vorbisfloat2float(get_bits_long(gb, 32));
348             float codebook_delta_value   = vorbisfloat2float(get_bits_long(gb, 32));
349             uint_fast8_t codebook_value_bits = get_bits(gb, 4)+1;
350             uint_fast8_t codebook_sequence_p = get_bits1(gb);
351
352             AV_DEBUG(" We expect %d numbers for building the codevectors. \n", codebook_lookup_values);
353             AV_DEBUG("  delta %f minmum %f \n", codebook_delta_value, codebook_minimum_value);
354
355             for (i = 0; i < codebook_lookup_values; ++i) {
356                 codebook_multiplicands[i] = get_bits(gb, codebook_value_bits);
357
358                 AV_DEBUG(" multiplicands*delta+minmum : %e \n", (float)codebook_multiplicands[i]*codebook_delta_value+codebook_minimum_value);
359                 AV_DEBUG(" multiplicand %d \n", codebook_multiplicands[i]);
360             }
361
362 // Weed out unused vlcs and build codevector vector
363             codebook_setup->codevectors = used_entries ? av_mallocz(used_entries*codebook_setup->dimensions * sizeof(float)) : NULL;
364             for (j = 0, i = 0; i < entries; ++i) {
365                 uint_fast8_t dim = codebook_setup->dimensions;
366
367                 if (tmp_vlc_bits[i]) {
368                     float last = 0.0;
369                     uint_fast32_t lookup_offset = i;
370
371 #ifdef V_DEBUG
372                     av_log(vc->avccontext, AV_LOG_INFO, "Lookup offset %d ,", i);
373 #endif
374
375                     for (k = 0; k < dim; ++k) {
376                         uint_fast32_t multiplicand_offset = lookup_offset % codebook_lookup_values;
377                         codebook_setup->codevectors[j * dim + k] = codebook_multiplicands[multiplicand_offset] * codebook_delta_value + codebook_minimum_value + last;
378                         if (codebook_sequence_p)
379                             last = codebook_setup->codevectors[j * dim + k];
380                         lookup_offset/=codebook_lookup_values;
381                     }
382                     tmp_vlc_bits[j] = tmp_vlc_bits[i];
383
384 #ifdef V_DEBUG
385                     av_log(vc->avccontext, AV_LOG_INFO, "real lookup offset %d, vector: ", j);
386                     for (k = 0; k < dim; ++k)
387                         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_INFO, " %f ", codebook_setup->codevectors[j * dim + k]);
388                     av_log(vc->avccontext, AV_LOG_INFO, "\n");
389 #endif
390
391                     ++j;
392                 }
393             }
394             if (j != used_entries) {
395                 av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, "Bug in codevector vector building code. \n");
396                 goto error;
397             }
398             entries = used_entries;
399         } else if (codebook_setup->lookup_type >= 2) {
400             av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, "Codebook lookup type not supported. \n");
401             goto error;
402         }
403
404 // Initialize VLC table
405         if (ff_vorbis_len2vlc(tmp_vlc_bits, tmp_vlc_codes, entries)) {
406             av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " Invalid code lengths while generating vlcs. \n");
407             goto error;
408         }
409         codebook_setup->maxdepth = 0;
410         for (t = 0; t < entries; ++t)
411             if (tmp_vlc_bits[t] >= codebook_setup->maxdepth)
412                 codebook_setup->maxdepth = tmp_vlc_bits[t];
413
414         if (codebook_setup->maxdepth > 3 * V_NB_BITS)
415             codebook_setup->nb_bits = V_NB_BITS2;
416         else
417             codebook_setup->nb_bits = V_NB_BITS;
418
419         codebook_setup->maxdepth = (codebook_setup->maxdepth+codebook_setup->nb_bits - 1) / codebook_setup->nb_bits;
420
421         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)) {
422             av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " Error generating vlc tables. \n");
423             goto error;
424         }
425     }
426
427     av_free(tmp_vlc_bits);
428     av_free(tmp_vlc_codes);
429     av_free(codebook_multiplicands);
430     return 0;
431
432 // Error:
433 error:
434     av_free(tmp_vlc_bits);
435     av_free(tmp_vlc_codes);
436     av_free(codebook_multiplicands);
437     return -1;
438 }
439
440 // Process time domain transforms part (unused in Vorbis I)
441
442 static int vorbis_parse_setup_hdr_tdtransforms(vorbis_context *vc)
443 {
444     GetBitContext *gb = &vc->gb;
445     uint_fast8_t i;
446     uint_fast8_t vorbis_time_count = get_bits(gb, 6) + 1;
447
448     for (i = 0; i < vorbis_time_count; ++i) {
449         uint_fast16_t vorbis_tdtransform = get_bits(gb, 16);
450
451         AV_DEBUG(" Vorbis time domain transform %d: %d \n", vorbis_time_count, vorbis_tdtransform);
452
453         if (vorbis_tdtransform) {
454             av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, "Vorbis time domain transform data nonzero. \n");
455             return -1;
456         }
457     }
458     return 0;
459 }
460
461 // Process floors part
462
463 static int vorbis_floor0_decode(vorbis_context *vc,
464                                 vorbis_floor_data *vfu, float *vec);
465 static void create_map(vorbis_context *vc, uint_fast8_t floor_number);
466 static int vorbis_floor1_decode(vorbis_context *vc,
467                                 vorbis_floor_data *vfu, float *vec);
468 static int vorbis_parse_setup_hdr_floors(vorbis_context *vc)
469 {
470     GetBitContext *gb = &vc->gb;
471     int i,j,k;
472
473     vc->floor_count = get_bits(gb, 6) + 1;
474
475     vc->floors = av_mallocz(vc->floor_count * sizeof(vorbis_floor));
476
477     for (i = 0; i < vc->floor_count; ++i) {
478         vorbis_floor *floor_setup = &vc->floors[i];
479
480         floor_setup->floor_type = get_bits(gb, 16);
481
482         AV_DEBUG(" %d. floor type %d \n", i, floor_setup->floor_type);
483
484         if (floor_setup->floor_type == 1) {
485             int maximum_class = -1;
486             uint_fast8_t  rangebits;
487             uint_fast32_t rangemax;
488             uint_fast16_t floor1_values = 2;
489
490             floor_setup->decode = vorbis_floor1_decode;
491
492             floor_setup->data.t1.partitions = get_bits(gb, 5);
493
494             AV_DEBUG(" %d.floor: %d partitions \n", i, floor_setup->data.t1.partitions);
495
496             for (j = 0; j < floor_setup->data.t1.partitions; ++j) {
497                 floor_setup->data.t1.partition_class[j] = get_bits(gb, 4);
498                 if (floor_setup->data.t1.partition_class[j] > maximum_class)
499                     maximum_class = floor_setup->data.t1.partition_class[j];
500
501                 AV_DEBUG(" %d. floor %d partition class %d \n", i, j, floor_setup->data.t1.partition_class[j]);
502
503             }
504
505             AV_DEBUG(" maximum class %d \n", maximum_class);
506
507             for (j = 0; j <= maximum_class; ++j) {
508                 floor_setup->data.t1.class_dimensions[j] = get_bits(gb, 3) + 1;
509                 floor_setup->data.t1.class_subclasses[j] = get_bits(gb, 2);
510
511                 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]);
512
513                 if (floor_setup->data.t1.class_subclasses[j]) {
514                     GET_VALIDATED_INDEX(floor_setup->data.t1.class_masterbook[j], 8, vc->codebook_count)
515
516                     AV_DEBUG("   masterbook: %d \n", floor_setup->data.t1.class_masterbook[j]);
517                 }
518
519                 for (k = 0; k < (1 << floor_setup->data.t1.class_subclasses[j]); ++k) {
520                     int16_t bits = get_bits(gb, 8) - 1;
521                     if (bits != -1)
522                         VALIDATE_INDEX(bits, vc->codebook_count)
523                     floor_setup->data.t1.subclass_books[j][k] = bits;
524
525                     AV_DEBUG("    book %d. : %d \n", k, floor_setup->data.t1.subclass_books[j][k]);
526                 }
527             }
528
529             floor_setup->data.t1.multiplier = get_bits(gb, 2) + 1;
530             floor_setup->data.t1.x_list_dim = 2;
531
532             for (j = 0; j < floor_setup->data.t1.partitions; ++j)
533                 floor_setup->data.t1.x_list_dim+=floor_setup->data.t1.class_dimensions[floor_setup->data.t1.partition_class[j]];
534
535             floor_setup->data.t1.list = av_mallocz(floor_setup->data.t1.x_list_dim * sizeof(vorbis_floor1_entry));
536
537
538             rangebits = get_bits(gb, 4);
539             rangemax = (1 << rangebits);
540             if (rangemax > vc->blocksize[1] / 2) {
541                 av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR,
542                        "Floor value is too large for blocksize: %d (%d)\n",
543                        rangemax, vc->blocksize[1] / 2);
544                 return -1;
545             }
546             floor_setup->data.t1.list[0].x = 0;
547             floor_setup->data.t1.list[1].x = rangemax;
548
549             for (j = 0; j < floor_setup->data.t1.partitions; ++j) {
550                 for (k = 0; k < floor_setup->data.t1.class_dimensions[floor_setup->data.t1.partition_class[j]]; ++k, ++floor1_values) {
551                     floor_setup->data.t1.list[floor1_values].x = get_bits(gb, rangebits);
552
553                     AV_DEBUG(" %d. floor1 Y coord. %d \n", floor1_values, floor_setup->data.t1.list[floor1_values].x);
554                 }
555             }
556
557 // Precalculate order of x coordinates - needed for decode
558             ff_vorbis_ready_floor1_list(floor_setup->data.t1.list, floor_setup->data.t1.x_list_dim);
559         } else if (floor_setup->floor_type == 0) {
560             uint_fast8_t max_codebook_dim = 0;
561
562             floor_setup->decode = vorbis_floor0_decode;
563
564             floor_setup->data.t0.order          = get_bits(gb,  8);
565             floor_setup->data.t0.rate           = get_bits(gb, 16);
566             floor_setup->data.t0.bark_map_size  = get_bits(gb, 16);
567             floor_setup->data.t0.amplitude_bits = get_bits(gb,  6);
568             /* zero would result in a div by zero later *
569              * 2^0 - 1 == 0                             */
570             if (floor_setup->data.t0.amplitude_bits == 0) {
571               av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR,
572                      "Floor 0 amplitude bits is 0.\n");
573               return -1;
574             }
575             floor_setup->data.t0.amplitude_offset = get_bits(gb, 8);
576             floor_setup->data.t0.num_books        = get_bits(gb, 4) + 1;
577
578             /* allocate mem for booklist */
579             floor_setup->data.t0.book_list =
580                 av_malloc(floor_setup->data.t0.num_books);
581             if (!floor_setup->data.t0.book_list)
582                 return -1;
583             /* read book indexes */
584             {
585                 int idx;
586                 uint_fast8_t book_idx;
587                 for (idx = 0; idx < floor_setup->data.t0.num_books; ++idx) {
588                     GET_VALIDATED_INDEX(book_idx, 8, vc->codebook_count)
589                     floor_setup->data.t0.book_list[idx] = book_idx;
590                     if (vc->codebooks[book_idx].dimensions > max_codebook_dim)
591                         max_codebook_dim = vc->codebooks[book_idx].dimensions;
592                 }
593             }
594
595             create_map(vc, i);
596
597             /* allocate mem for lsp coefficients */
598             {
599                 /* codebook dim is for padding if codebook dim doesn't *
600                  * divide order+1 then we need to read more data       */
601                 floor_setup->data.t0.lsp =
602                     av_malloc((floor_setup->data.t0.order+1 + max_codebook_dim)
603                               * sizeof(float));
604                 if (!floor_setup->data.t0.lsp)
605                     return -1;
606             }
607
608 #ifdef V_DEBUG /* debug output parsed headers */
609             AV_DEBUG("floor0 order: %u\n", floor_setup->data.t0.order);
610             AV_DEBUG("floor0 rate: %u\n", floor_setup->data.t0.rate);
611             AV_DEBUG("floor0 bark map size: %u\n",
612               floor_setup->data.t0.bark_map_size);
613             AV_DEBUG("floor0 amplitude bits: %u\n",
614               floor_setup->data.t0.amplitude_bits);
615             AV_DEBUG("floor0 amplitude offset: %u\n",
616               floor_setup->data.t0.amplitude_offset);
617             AV_DEBUG("floor0 number of books: %u\n",
618               floor_setup->data.t0.num_books);
619             AV_DEBUG("floor0 book list pointer: %p\n",
620               floor_setup->data.t0.book_list);
621             {
622               int idx;
623               for (idx = 0; idx < floor_setup->data.t0.num_books; ++idx) {
624                   AV_DEBUG("  Book %d: %u\n",
625                            idx+1,
626                            floor_setup->data.t0.book_list[idx]);
627               }
628             }
629 #endif
630         } else {
631             av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, "Invalid floor type!\n");
632             return -1;
633         }
634     }
635     return 0;
636 }
637
638 // Process residues part
639
640 static int vorbis_parse_setup_hdr_residues(vorbis_context *vc)
641 {
642     GetBitContext *gb = &vc->gb;
643     uint_fast8_t i, j, k;
644
645     vc->residue_count = get_bits(gb, 6)+1;
646     vc->residues      = av_mallocz(vc->residue_count * sizeof(vorbis_residue));
647
648     AV_DEBUG(" There are %d residues. \n", vc->residue_count);
649
650     for (i = 0; i < vc->residue_count; ++i) {
651         vorbis_residue *res_setup = &vc->residues[i];
652         uint_fast8_t cascade[64];
653         uint_fast8_t high_bits;
654         uint_fast8_t low_bits;
655
656         res_setup->type = get_bits(gb, 16);
657
658         AV_DEBUG(" %d. residue type %d \n", i, res_setup->type);
659
660         res_setup->begin          = get_bits(gb, 24);
661         res_setup->end            = get_bits(gb, 24);
662         res_setup->partition_size = get_bits(gb, 24) + 1;
663         /* Validations to prevent a buffer overflow later. */
664         if (res_setup->begin>res_setup->end ||
665             res_setup->end > vc->avccontext->channels * vc->blocksize[1] / 2 ||
666             (res_setup->end-res_setup->begin) / res_setup->partition_size > V_MAX_PARTITIONS) {
667             av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, "partition out of bounds: type, begin, end, size, blocksize: %"PRIdFAST16", %"PRIdFAST32", %"PRIdFAST32", %u, %"PRIdFAST32"\n", res_setup->type, res_setup->begin, res_setup->end, res_setup->partition_size, vc->blocksize[1] / 2);
668             return -1;
669         }
670
671         res_setup->classifications = get_bits(gb, 6) + 1;
672         GET_VALIDATED_INDEX(res_setup->classbook, 8, vc->codebook_count)
673
674         res_setup->ptns_to_read =
675             (res_setup->end - res_setup->begin) / res_setup->partition_size;
676         res_setup->classifs = av_malloc(res_setup->ptns_to_read *
677                                         vc->audio_channels *
678                                         sizeof(*res_setup->classifs));
679         if (!res_setup->classifs)
680             return AVERROR(ENOMEM);
681
682         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,
683           res_setup->classifications, res_setup->classbook);
684
685         for (j = 0; j < res_setup->classifications; ++j) {
686             high_bits = 0;
687             low_bits  = get_bits(gb, 3);
688             if (get_bits1(gb))
689                 high_bits = get_bits(gb, 5);
690             cascade[j] = (high_bits << 3) + low_bits;
691
692             AV_DEBUG("     %d class casscade depth: %d \n", j, ilog(cascade[j]));
693         }
694
695         res_setup->maxpass = 0;
696         for (j = 0; j < res_setup->classifications; ++j) {
697             for (k = 0; k < 8; ++k) {
698                 if (cascade[j]&(1 << k)) {
699                     GET_VALIDATED_INDEX(res_setup->books[j][k], 8, vc->codebook_count)
700
701                     AV_DEBUG("     %d class casscade depth %d book: %d \n", j, k, res_setup->books[j][k]);
702
703                     if (k>res_setup->maxpass)
704                         res_setup->maxpass = k;
705                 } else {
706                     res_setup->books[j][k] = -1;
707                 }
708             }
709         }
710     }
711     return 0;
712 }
713
714 // Process mappings part
715
716 static int vorbis_parse_setup_hdr_mappings(vorbis_context *vc)
717 {
718     GetBitContext *gb = &vc->gb;
719     uint_fast8_t i, j;
720
721     vc->mapping_count = get_bits(gb, 6)+1;
722     vc->mappings      = av_mallocz(vc->mapping_count * sizeof(vorbis_mapping));
723
724     AV_DEBUG(" There are %d mappings. \n", vc->mapping_count);
725
726     for (i = 0; i < vc->mapping_count; ++i) {
727         vorbis_mapping *mapping_setup = &vc->mappings[i];
728
729         if (get_bits(gb, 16)) {
730             av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, "Other mappings than type 0 are not compliant with the Vorbis I specification. \n");
731             return -1;
732         }
733         if (get_bits1(gb)) {
734             mapping_setup->submaps = get_bits(gb, 4) + 1;
735         } else {
736             mapping_setup->submaps = 1;
737         }
738
739         if (get_bits1(gb)) {
740             mapping_setup->coupling_steps = get_bits(gb, 8) + 1;
741             mapping_setup->magnitude      = av_mallocz(mapping_setup->coupling_steps * sizeof(uint_fast8_t));
742             mapping_setup->angle          = av_mallocz(mapping_setup->coupling_steps * sizeof(uint_fast8_t));
743             for (j = 0; j < mapping_setup->coupling_steps; ++j) {
744                 GET_VALIDATED_INDEX(mapping_setup->magnitude[j], ilog(vc->audio_channels - 1), vc->audio_channels)
745                 GET_VALIDATED_INDEX(mapping_setup->angle[j],     ilog(vc->audio_channels - 1), vc->audio_channels)
746             }
747         } else {
748             mapping_setup->coupling_steps = 0;
749         }
750
751         AV_DEBUG("   %d mapping coupling steps: %d \n", i, mapping_setup->coupling_steps);
752
753         if (get_bits(gb, 2)) {
754             av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, "%d. mapping setup data invalid. \n", i);
755             return -1; // following spec.
756         }
757
758         if (mapping_setup->submaps>1) {
759             mapping_setup->mux = av_mallocz(vc->audio_channels * sizeof(uint_fast8_t));
760             for (j = 0; j < vc->audio_channels; ++j)
761                 mapping_setup->mux[j] = get_bits(gb, 4);
762         }
763
764         for (j = 0; j < mapping_setup->submaps; ++j) {
765             skip_bits(gb, 8); // FIXME check?
766             GET_VALIDATED_INDEX(mapping_setup->submap_floor[j],   8, vc->floor_count)
767             GET_VALIDATED_INDEX(mapping_setup->submap_residue[j], 8, vc->residue_count)
768
769             AV_DEBUG("   %d mapping %d submap : floor %d, residue %d \n", i, j, mapping_setup->submap_floor[j], mapping_setup->submap_residue[j]);
770         }
771     }
772     return 0;
773 }
774
775 // Process modes part
776
777 static void create_map(vorbis_context *vc, uint_fast8_t floor_number)
778 {
779     vorbis_floor *floors = vc->floors;
780     vorbis_floor0 *vf;
781     int idx;
782     int_fast8_t blockflag;
783     int_fast32_t *map;
784     int_fast32_t n; //TODO: could theoretically be smaller?
785
786     for (blockflag = 0; blockflag < 2; ++blockflag) {
787         n = vc->blocksize[blockflag] / 2;
788         floors[floor_number].data.t0.map[blockflag] =
789             av_malloc((n+1) * sizeof(int_fast32_t)); // n + sentinel
790
791         map =  floors[floor_number].data.t0.map[blockflag];
792         vf  = &floors[floor_number].data.t0;
793
794         for (idx = 0; idx < n; ++idx) {
795             map[idx] = floor(BARK((vf->rate * idx) / (2.0f * n)) *
796                              ((vf->bark_map_size) /
797                               BARK(vf->rate / 2.0f)));
798             if (vf->bark_map_size-1 < map[idx])
799                 map[idx] = vf->bark_map_size - 1;
800         }
801         map[n] = -1;
802         vf->map_size[blockflag] = n;
803     }
804
805 #   ifdef V_DEBUG
806     for (idx = 0; idx <= n; ++idx) {
807         AV_DEBUG("floor0 map: map at pos %d is %d\n",
808                  idx, map[idx]);
809     }
810 #   endif
811 }
812
813 static int vorbis_parse_setup_hdr_modes(vorbis_context *vc)
814 {
815     GetBitContext *gb = &vc->gb;
816     uint_fast8_t i;
817
818     vc->mode_count = get_bits(gb, 6) + 1;
819     vc->modes      = av_mallocz(vc->mode_count * sizeof(vorbis_mode));
820
821     AV_DEBUG(" There are %d modes.\n", vc->mode_count);
822
823     for (i = 0; i < vc->mode_count; ++i) {
824         vorbis_mode *mode_setup = &vc->modes[i];
825
826         mode_setup->blockflag     = get_bits1(gb);
827         mode_setup->windowtype    = get_bits(gb, 16); //FIXME check
828         mode_setup->transformtype = get_bits(gb, 16); //FIXME check
829         GET_VALIDATED_INDEX(mode_setup->mapping, 8, vc->mapping_count);
830
831         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);
832     }
833     return 0;
834 }
835
836 // Process the whole setup header using the functions above
837
838 static int vorbis_parse_setup_hdr(vorbis_context *vc)
839 {
840     GetBitContext *gb = &vc->gb;
841
842     if ((get_bits(gb, 8) != 'v') || (get_bits(gb, 8) != 'o') ||
843         (get_bits(gb, 8) != 'r') || (get_bits(gb, 8) != 'b') ||
844         (get_bits(gb, 8) != 'i') || (get_bits(gb, 8) != 's')) {
845         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " Vorbis setup header packet corrupt (no vorbis signature). \n");
846         return -1;
847     }
848
849     if (vorbis_parse_setup_hdr_codebooks(vc)) {
850         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " Vorbis setup header packet corrupt (codebooks). \n");
851         return -2;
852     }
853     if (vorbis_parse_setup_hdr_tdtransforms(vc)) {
854         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " Vorbis setup header packet corrupt (time domain transforms). \n");
855         return -3;
856     }
857     if (vorbis_parse_setup_hdr_floors(vc)) {
858         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " Vorbis setup header packet corrupt (floors). \n");
859         return -4;
860     }
861     if (vorbis_parse_setup_hdr_residues(vc)) {
862         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " Vorbis setup header packet corrupt (residues). \n");
863         return -5;
864     }
865     if (vorbis_parse_setup_hdr_mappings(vc)) {
866         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " Vorbis setup header packet corrupt (mappings). \n");
867         return -6;
868     }
869     if (vorbis_parse_setup_hdr_modes(vc)) {
870         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " Vorbis setup header packet corrupt (modes). \n");
871         return -7;
872     }
873     if (!get_bits1(gb)) {
874         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " Vorbis setup header packet corrupt (framing flag). \n");
875         return -8; // framing flag bit unset error
876     }
877
878     return 0;
879 }
880
881 // Process the identification header
882
883 static int vorbis_parse_id_hdr(vorbis_context *vc)
884 {
885     GetBitContext *gb = &vc->gb;
886     uint_fast8_t bl0, bl1;
887
888     if ((get_bits(gb, 8) != 'v') || (get_bits(gb, 8) != 'o') ||
889         (get_bits(gb, 8) != 'r') || (get_bits(gb, 8) != 'b') ||
890         (get_bits(gb, 8) != 'i') || (get_bits(gb, 8) != 's')) {
891         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " Vorbis id header packet corrupt (no vorbis signature). \n");
892         return -1;
893     }
894
895     vc->version        = get_bits_long(gb, 32);    //FIXME check 0
896     vc->audio_channels = get_bits(gb, 8);
897     if (vc->audio_channels <= 0) {
898         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, "Invalid number of channels\n");
899         return -1;
900     }
901     vc->audio_samplerate = get_bits_long(gb, 32);
902     if (vc->audio_samplerate <= 0) {
903         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, "Invalid samplerate\n");
904         return -1;
905     }
906     vc->bitrate_maximum = get_bits_long(gb, 32);
907     vc->bitrate_nominal = get_bits_long(gb, 32);
908     vc->bitrate_minimum = get_bits_long(gb, 32);
909     bl0 = get_bits(gb, 4);
910     bl1 = get_bits(gb, 4);
911     vc->blocksize[0] = (1 << bl0);
912     vc->blocksize[1] = (1 << bl1);
913     if (bl0 > 13 || bl0 < 6 || bl1 > 13 || bl1 < 6 || bl1 < bl0) {
914         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " Vorbis id header packet corrupt (illegal blocksize). \n");
915         return -3;
916     }
917     // output format int16
918     if (vc->blocksize[1] / 2 * vc->audio_channels * 2 > AVCODEC_MAX_AUDIO_FRAME_SIZE) {
919         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, "Vorbis channel count makes "
920                "output packets too large.\n");
921         return -4;
922     }
923     vc->win[0] = ff_vorbis_vwin[bl0 - 6];
924     vc->win[1] = ff_vorbis_vwin[bl1 - 6];
925
926     if ((get_bits1(gb)) == 0) {
927         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " Vorbis id header packet corrupt (framing flag not set). \n");
928         return -2;
929     }
930
931     vc->channel_residues =  av_malloc((vc->blocksize[1]  / 2) * vc->audio_channels * sizeof(float));
932     vc->channel_floors   =  av_malloc((vc->blocksize[1]  / 2) * vc->audio_channels * sizeof(float));
933     vc->saved            =  av_mallocz((vc->blocksize[1] / 4) * vc->audio_channels * sizeof(float));
934     vc->previous_window  = 0;
935
936     ff_mdct_init(&vc->mdct[0], bl0, 1, -vc->scale_bias);
937     ff_mdct_init(&vc->mdct[1], bl1, 1, -vc->scale_bias);
938
939     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 ",
940             vc->version, vc->audio_channels, vc->audio_samplerate, vc->bitrate_maximum, vc->bitrate_nominal, vc->bitrate_minimum, vc->blocksize[0], vc->blocksize[1]);
941
942 /*
943     BLK = vc->blocksize[0];
944     for (i = 0; i < BLK / 2; ++i) {
945         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)));
946     }
947 */
948
949     return 0;
950 }
951
952 // Process the extradata using the functions above (identification header, setup header)
953
954 static av_cold int vorbis_decode_init(AVCodecContext *avccontext)
955 {
956     vorbis_context *vc = avccontext->priv_data ;
957     uint8_t *headers   = avccontext->extradata;
958     int headers_len    = avccontext->extradata_size;
959     uint8_t *header_start[3];
960     int header_len[3];
961     GetBitContext *gb = &(vc->gb);
962     int hdr_type;
963
964     vc->avccontext = avccontext;
965     dsputil_init(&vc->dsp, avccontext);
966     ff_fmt_convert_init(&vc->fmt_conv, avccontext);
967
968     vc->scale_bias = 32768.0f;
969
970     if (!headers_len) {
971         av_log(avccontext, AV_LOG_ERROR, "Extradata missing.\n");
972         return -1;
973     }
974
975     if (ff_split_xiph_headers(headers, headers_len, 30, header_start, header_len) < 0) {
976         av_log(avccontext, AV_LOG_ERROR, "Extradata corrupt.\n");
977         return -1;
978     }
979
980     init_get_bits(gb, header_start[0], header_len[0]*8);
981     hdr_type = get_bits(gb, 8);
982     if (hdr_type != 1) {
983         av_log(avccontext, AV_LOG_ERROR, "First header is not the id header.\n");
984         return -1;
985     }
986     if (vorbis_parse_id_hdr(vc)) {
987         av_log(avccontext, AV_LOG_ERROR, "Id header corrupt.\n");
988         vorbis_free(vc);
989         return -1;
990     }
991
992     init_get_bits(gb, header_start[2], header_len[2]*8);
993     hdr_type = get_bits(gb, 8);
994     if (hdr_type != 5) {
995         av_log(avccontext, AV_LOG_ERROR, "Third header is not the setup header.\n");
996         vorbis_free(vc);
997         return -1;
998     }
999     if (vorbis_parse_setup_hdr(vc)) {
1000         av_log(avccontext, AV_LOG_ERROR, "Setup header corrupt.\n");
1001         vorbis_free(vc);
1002         return -1;
1003     }
1004
1005     if (vc->audio_channels > 8)
1006         avccontext->channel_layout = 0;
1007     else
1008         avccontext->channel_layout = ff_vorbis_channel_layouts[vc->audio_channels - 1];
1009
1010     avccontext->channels    = vc->audio_channels;
1011     avccontext->sample_rate = vc->audio_samplerate;
1012     avccontext->frame_size  = FFMIN(vc->blocksize[0], vc->blocksize[1]) >> 2;
1013     avccontext->sample_fmt  = AV_SAMPLE_FMT_S16;
1014
1015     return 0 ;
1016 }
1017
1018 // Decode audiopackets -------------------------------------------------
1019
1020 // Read and decode floor
1021
1022 static int vorbis_floor0_decode(vorbis_context *vc,
1023                                 vorbis_floor_data *vfu, float *vec)
1024 {
1025     vorbis_floor0 *vf = &vfu->t0;
1026     float *lsp = vf->lsp;
1027     uint_fast32_t amplitude;
1028     uint_fast32_t book_idx;
1029     uint_fast8_t blockflag = vc->modes[vc->mode_number].blockflag;
1030
1031     amplitude = get_bits(&vc->gb, vf->amplitude_bits);
1032     if (amplitude > 0) {
1033         float last = 0;
1034         uint_fast16_t lsp_len = 0;
1035         uint_fast16_t idx;
1036         vorbis_codebook codebook;
1037
1038         book_idx = get_bits(&vc->gb, ilog(vf->num_books));
1039         if (book_idx >= vf->num_books) {
1040             av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR,
1041                     "floor0 dec: booknumber too high!\n");
1042             book_idx =  0;
1043             //FIXME: look above
1044         }
1045         AV_DEBUG("floor0 dec: booknumber: %u\n", book_idx);
1046         codebook = vc->codebooks[vf->book_list[book_idx]];
1047         /* Invalid codebook! */
1048         if (!codebook.codevectors)
1049             return -1;
1050
1051         while (lsp_len<vf->order) {
1052             int vec_off;
1053
1054             AV_DEBUG("floor0 dec: book dimension: %d\n", codebook.dimensions);
1055             AV_DEBUG("floor0 dec: maximum depth: %d\n", codebook.maxdepth);
1056             /* read temp vector */
1057             vec_off = get_vlc2(&vc->gb, codebook.vlc.table,
1058                                codebook.nb_bits, codebook.maxdepth)
1059                       * codebook.dimensions;
1060             AV_DEBUG("floor0 dec: vector offset: %d\n", vec_off);
1061             /* copy each vector component and add last to it */
1062             for (idx = 0; idx < codebook.dimensions; ++idx)
1063                 lsp[lsp_len+idx] = codebook.codevectors[vec_off+idx] + last;
1064             last = lsp[lsp_len+idx-1]; /* set last to last vector component */
1065
1066             lsp_len += codebook.dimensions;
1067         }
1068 #ifdef V_DEBUG
1069         /* DEBUG: output lsp coeffs */
1070         {
1071             int idx;
1072             for (idx = 0; idx < lsp_len; ++idx)
1073                 AV_DEBUG("floor0 dec: coeff at %d is %f\n", idx, lsp[idx]);
1074         }
1075 #endif
1076
1077         /* synthesize floor output vector */
1078         {
1079             int i;
1080             int order = vf->order;
1081             float wstep = M_PI / vf->bark_map_size;
1082
1083             for (i = 0; i < order; i++)
1084                 lsp[i] = 2.0f * cos(lsp[i]);
1085
1086             AV_DEBUG("floor0 synth: map_size = %d; m = %d; wstep = %f\n",
1087                      vf->map_size, order, wstep);
1088
1089             i = 0;
1090             while (i < vf->map_size[blockflag]) {
1091                 int j, iter_cond = vf->map[blockflag][i];
1092                 float p = 0.5f;
1093                 float q = 0.5f;
1094                 float two_cos_w = 2.0f * cos(wstep * iter_cond); // needed all times
1095
1096                 /* similar part for the q and p products */
1097                 for (j = 0; j + 1 < order; j += 2) {
1098                     q *= lsp[j]     - two_cos_w;
1099                     p *= lsp[j + 1] - two_cos_w;
1100                 }
1101                 if (j == order) { // even order
1102                     p *= p * (2.0f - two_cos_w);
1103                     q *= q * (2.0f + two_cos_w);
1104                 } else { // odd order
1105                     q *= two_cos_w-lsp[j]; // one more time for q
1106
1107                     /* final step and square */
1108                     p *= p * (4.f - two_cos_w * two_cos_w);
1109                     q *= q;
1110                 }
1111
1112                 /* calculate linear floor value */
1113                 {
1114                     q = exp((((amplitude*vf->amplitude_offset) /
1115                               (((1 << vf->amplitude_bits) - 1) * sqrt(p + q)))
1116                              - vf->amplitude_offset) * .11512925f);
1117                 }
1118
1119                 /* fill vector */
1120                 do {
1121                     vec[i] = q; ++i;
1122                 } while (vf->map[blockflag][i] == iter_cond);
1123             }
1124         }
1125     } else {
1126         /* this channel is unused */
1127         return 1;
1128     }
1129
1130     AV_DEBUG(" Floor0 decoded\n");
1131
1132     return 0;
1133 }
1134
1135 static int vorbis_floor1_decode(vorbis_context *vc,
1136                                 vorbis_floor_data *vfu, float *vec)
1137 {
1138     vorbis_floor1 *vf = &vfu->t1;
1139     GetBitContext *gb = &vc->gb;
1140     uint_fast16_t range_v[4] = { 256, 128, 86, 64 };
1141     uint_fast16_t range = range_v[vf->multiplier-1];
1142     uint_fast16_t floor1_Y[258];
1143     uint_fast16_t floor1_Y_final[258];
1144     int floor1_flag[258];
1145     uint_fast8_t class_;
1146     uint_fast8_t cdim;
1147     uint_fast8_t cbits;
1148     uint_fast8_t csub;
1149     uint_fast8_t cval;
1150     int_fast16_t book;
1151     uint_fast16_t offset;
1152     uint_fast16_t i,j;
1153     int_fast16_t adx, ady, dy, off, predicted;
1154     int_fast32_t err;
1155
1156
1157     if (!get_bits1(gb)) // silence
1158         return 1;
1159
1160 // Read values (or differences) for the floor's points
1161
1162     floor1_Y[0] = get_bits(gb, ilog(range - 1));
1163     floor1_Y[1] = get_bits(gb, ilog(range - 1));
1164
1165     AV_DEBUG("floor 0 Y %d floor 1 Y %d \n", floor1_Y[0], floor1_Y[1]);
1166
1167     offset = 2;
1168     for (i = 0; i < vf->partitions; ++i) {
1169         class_ = vf->partition_class[i];
1170         cdim   = vf->class_dimensions[class_];
1171         cbits  = vf->class_subclasses[class_];
1172         csub = (1 << cbits) - 1;
1173         cval = 0;
1174
1175         AV_DEBUG("Cbits %d \n", cbits);
1176
1177         if (cbits) // this reads all subclasses for this partition's class
1178             cval = get_vlc2(gb, vc->codebooks[vf->class_masterbook[class_]].vlc.table,
1179                             vc->codebooks[vf->class_masterbook[class_]].nb_bits, 3);
1180
1181         for (j = 0; j < cdim; ++j) {
1182             book = vf->subclass_books[class_][cval & csub];
1183
1184             AV_DEBUG("book %d Cbits %d cval %d  bits:%d \n", book, cbits, cval, get_bits_count(gb));
1185
1186             cval = cval >> cbits;
1187             if (book > -1) {
1188                 floor1_Y[offset+j] = get_vlc2(gb, vc->codebooks[book].vlc.table,
1189                 vc->codebooks[book].nb_bits, 3);
1190             } else {
1191                 floor1_Y[offset+j] = 0;
1192             }
1193
1194             AV_DEBUG(" floor(%d) = %d \n", vf->list[offset+j].x, floor1_Y[offset+j]);
1195         }
1196         offset+=cdim;
1197     }
1198
1199 // Amplitude calculation from the differences
1200
1201     floor1_flag[0] = 1;
1202     floor1_flag[1] = 1;
1203     floor1_Y_final[0] = floor1_Y[0];
1204     floor1_Y_final[1] = floor1_Y[1];
1205
1206     for (i = 2; i < vf->x_list_dim; ++i) {
1207         uint_fast16_t val, highroom, lowroom, room;
1208         uint_fast16_t high_neigh_offs;
1209         uint_fast16_t low_neigh_offs;
1210
1211         low_neigh_offs  = vf->list[i].low;
1212         high_neigh_offs = vf->list[i].high;
1213         dy  = floor1_Y_final[high_neigh_offs] - floor1_Y_final[low_neigh_offs];  // render_point begin
1214         adx = vf->list[high_neigh_offs].x - vf->list[low_neigh_offs].x;
1215         ady = FFABS(dy);
1216         err = ady * (vf->list[i].x - vf->list[low_neigh_offs].x);
1217         off = err / adx;
1218         if (dy < 0) {
1219             predicted = floor1_Y_final[low_neigh_offs] - off;
1220         } else {
1221             predicted = floor1_Y_final[low_neigh_offs] + off;
1222         } // render_point end
1223
1224         val = floor1_Y[i];
1225         highroom = range-predicted;
1226         lowroom  = predicted;
1227         if (highroom < lowroom) {
1228             room = highroom * 2;
1229         } else {
1230             room = lowroom * 2;   // SPEC mispelling
1231         }
1232         if (val) {
1233             floor1_flag[low_neigh_offs]  = 1;
1234             floor1_flag[high_neigh_offs] = 1;
1235             floor1_flag[i]               = 1;
1236             if (val >= room) {
1237                 if (highroom > lowroom) {
1238                     floor1_Y_final[i] = val - lowroom + predicted;
1239                 } else {
1240                     floor1_Y_final[i] = predicted - val + highroom - 1;
1241                 }
1242             } else {
1243                 if (val & 1) {
1244                     floor1_Y_final[i] = predicted - (val + 1) / 2;
1245                 } else {
1246                     floor1_Y_final[i] = predicted + val / 2;
1247                 }
1248             }
1249         } else {
1250             floor1_flag[i]    = 0;
1251             floor1_Y_final[i] = predicted;
1252         }
1253
1254         AV_DEBUG(" Decoded floor(%d) = %d / val %d \n", vf->list[i].x, floor1_Y_final[i], val);
1255     }
1256
1257 // Curve synth - connect the calculated dots and convert from dB scale FIXME optimize ?
1258
1259     ff_vorbis_floor1_render_list(vf->list, vf->x_list_dim, floor1_Y_final, floor1_flag, vf->multiplier, vec, vf->list[1].x);
1260
1261     AV_DEBUG(" Floor decoded\n");
1262
1263     return 0;
1264 }
1265
1266 // Read and decode residue
1267
1268 static av_always_inline int vorbis_residue_decode_internal(vorbis_context *vc,
1269                                                            vorbis_residue *vr,
1270                                                            uint_fast8_t ch,
1271                                                            uint_fast8_t *do_not_decode,
1272                                                            float *vec,
1273                                                            uint_fast16_t vlen,
1274                                                            int vr_type)
1275 {
1276     GetBitContext *gb = &vc->gb;
1277     uint_fast8_t c_p_c = vc->codebooks[vr->classbook].dimensions;
1278     uint_fast16_t ptns_to_read = vr->ptns_to_read;
1279     uint8_t *classifs = vr->classifs;
1280     uint_fast8_t pass;
1281     uint_fast8_t ch_used;
1282     uint_fast8_t i,j,l;
1283     uint_fast16_t k;
1284
1285     if (vr_type == 2) {
1286         for (j = 1; j < ch; ++j)
1287             do_not_decode[0] &= do_not_decode[j];  // FIXME - clobbering input
1288         if (do_not_decode[0])
1289             return 0;
1290         ch_used = 1;
1291     } else {
1292         ch_used = ch;
1293     }
1294
1295     AV_DEBUG(" residue type 0/1/2 decode begin, ch: %d  cpc %d  \n", ch, c_p_c);
1296
1297     for (pass = 0; pass <= vr->maxpass; ++pass) { // FIXME OPTIMIZE?
1298         uint_fast16_t voffset;
1299         uint_fast16_t partition_count;
1300         uint_fast16_t j_times_ptns_to_read;
1301
1302         voffset = vr->begin;
1303         for (partition_count = 0; partition_count < ptns_to_read;) {  // SPEC        error
1304             if (!pass) {
1305                 uint_fast32_t inverse_class = ff_inverse[vr->classifications];
1306                 for (j_times_ptns_to_read = 0, j = 0; j < ch_used; ++j) {
1307                     if (!do_not_decode[j]) {
1308                         uint_fast32_t temp = get_vlc2(gb, vc->codebooks[vr->classbook].vlc.table,
1309                         vc->codebooks[vr->classbook].nb_bits, 3);
1310
1311                         AV_DEBUG("Classword: %d \n", temp);
1312
1313                         assert(vr->classifications > 1 && temp <= 65536); //needed for inverse[]
1314                         for (i = 0; i < c_p_c; ++i) {
1315                             uint_fast32_t temp2;
1316
1317                             temp2 = (((uint_fast64_t)temp) * inverse_class) >> 32;
1318                             if (partition_count + c_p_c - 1 - i < ptns_to_read)
1319                                 classifs[j_times_ptns_to_read + partition_count + c_p_c - 1 - i] = temp - temp2 * vr->classifications;
1320                             temp = temp2;
1321                         }
1322                     }
1323                     j_times_ptns_to_read += ptns_to_read;
1324                 }
1325             }
1326             for (i = 0; (i < c_p_c) && (partition_count < ptns_to_read); ++i) {
1327                 for (j_times_ptns_to_read = 0, j = 0; j < ch_used; ++j) {
1328                     uint_fast16_t voffs;
1329
1330                     if (!do_not_decode[j]) {
1331                         uint_fast8_t vqclass = classifs[j_times_ptns_to_read+partition_count];
1332                         int_fast16_t vqbook = vr->books[vqclass][pass];
1333
1334                         if (vqbook >= 0 && vc->codebooks[vqbook].codevectors) {
1335                             uint_fast16_t coffs;
1336                             unsigned dim =  vc->codebooks[vqbook].dimensions; // not uint_fast8_t: 64bit is slower here on amd64
1337                             uint_fast16_t step = dim == 1 ? vr->partition_size
1338                                                           : FASTDIV(vr->partition_size, dim);
1339                             vorbis_codebook codebook = vc->codebooks[vqbook];
1340
1341                             if (vr_type == 0) {
1342
1343                                 voffs = voffset+j*vlen;
1344                                 for (k = 0; k < step; ++k) {
1345                                     coffs = get_vlc2(gb, codebook.vlc.table, codebook.nb_bits, 3) * dim;
1346                                     for (l = 0; l < dim; ++l)
1347                                         vec[voffs + k + l * step] += codebook.codevectors[coffs + l];  // FPMATH
1348                                 }
1349                             } else if (vr_type == 1) {
1350                                 voffs = voffset + j * vlen;
1351                                 for (k = 0; k < step; ++k) {
1352                                     coffs = get_vlc2(gb, codebook.vlc.table, codebook.nb_bits, 3) * dim;
1353                                     for (l = 0; l < dim; ++l, ++voffs) {
1354                                         vec[voffs]+=codebook.codevectors[coffs+l];  // FPMATH
1355
1356                                         AV_DEBUG(" pass %d offs: %d curr: %f change: %f cv offs.: %d  \n", pass, voffs, vec[voffs], codebook.codevectors[coffs+l], coffs);
1357                                     }
1358                                 }
1359                             } else if (vr_type == 2 && ch == 2 && (voffset & 1) == 0 && (dim & 1) == 0) { // most frequent case optimized
1360                                 voffs = voffset >> 1;
1361
1362                                 if (dim == 2) {
1363                                     for (k = 0; k < step; ++k) {
1364                                         coffs = get_vlc2(gb, codebook.vlc.table, codebook.nb_bits, 3) * 2;
1365                                         vec[voffs + k       ] += codebook.codevectors[coffs    ];  // FPMATH
1366                                         vec[voffs + k + vlen] += codebook.codevectors[coffs + 1];  // FPMATH
1367                                     }
1368                                 } else if (dim == 4) {
1369                                     for (k = 0; k < step; ++k, voffs += 2) {
1370                                         coffs = get_vlc2(gb, codebook.vlc.table, codebook.nb_bits, 3) * 4;
1371                                         vec[voffs           ] += codebook.codevectors[coffs    ];  // FPMATH
1372                                         vec[voffs + 1       ] += codebook.codevectors[coffs + 2];  // FPMATH
1373                                         vec[voffs + vlen    ] += codebook.codevectors[coffs + 1];  // FPMATH
1374                                         vec[voffs + vlen + 1] += codebook.codevectors[coffs + 3];  // FPMATH
1375                                     }
1376                                 } else
1377                                 for (k = 0; k < step; ++k) {
1378                                     coffs = get_vlc2(gb, codebook.vlc.table, codebook.nb_bits, 3) * dim;
1379                                     for (l = 0; l < dim; l += 2, voffs++) {
1380                                         vec[voffs       ] += codebook.codevectors[coffs + l    ];  // FPMATH
1381                                         vec[voffs + vlen] += codebook.codevectors[coffs + l + 1];  // FPMATH
1382
1383                                         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);
1384                                     }
1385                                 }
1386
1387                             } else if (vr_type == 2) {
1388                                 voffs = voffset;
1389
1390                                 for (k = 0; k < step; ++k) {
1391                                     coffs = get_vlc2(gb, codebook.vlc.table, codebook.nb_bits, 3) * dim;
1392                                     for (l = 0; l < dim; ++l, ++voffs) {
1393                                         vec[voffs / ch + (voffs % ch) * vlen] += codebook.codevectors[coffs + l];  // FPMATH FIXME use if and counter instead of / and %
1394
1395                                         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);
1396                                     }
1397                                 }
1398                             }
1399                         }
1400                     }
1401                     j_times_ptns_to_read += ptns_to_read;
1402                 }
1403                 ++partition_count;
1404                 voffset += vr->partition_size;
1405             }
1406         }
1407     }
1408     return 0;
1409 }
1410
1411 static inline int vorbis_residue_decode(vorbis_context *vc, vorbis_residue *vr,
1412                                         uint_fast8_t ch,
1413                                         uint_fast8_t *do_not_decode,
1414                                         float *vec, uint_fast16_t vlen)
1415 {
1416     if (vr->type == 2)
1417         return vorbis_residue_decode_internal(vc, vr, ch, do_not_decode, vec, vlen, 2);
1418     else if (vr->type == 1)
1419         return vorbis_residue_decode_internal(vc, vr, ch, do_not_decode, vec, vlen, 1);
1420     else if (vr->type == 0)
1421         return vorbis_residue_decode_internal(vc, vr, ch, do_not_decode, vec, vlen, 0);
1422     else {
1423         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " Invalid residue type while residue decode?! \n");
1424         return -1;
1425     }
1426 }
1427
1428 void vorbis_inverse_coupling(float *mag, float *ang, int blocksize)
1429 {
1430     int i;
1431     for (i = 0;  i < blocksize;  i++) {
1432         if (mag[i] > 0.0) {
1433             if (ang[i] > 0.0) {
1434                 ang[i] = mag[i] - ang[i];
1435             } else {
1436                 float temp = ang[i];
1437                 ang[i]     = mag[i];
1438                 mag[i]    += temp;
1439             }
1440         } else {
1441             if (ang[i] > 0.0) {
1442                 ang[i] += mag[i];
1443             } else {
1444                 float temp = ang[i];
1445                 ang[i]     = mag[i];
1446                 mag[i]    -= temp;
1447             }
1448         }
1449     }
1450 }
1451
1452 // Decode the audio packet using the functions above
1453
1454 static int vorbis_parse_audio_packet(vorbis_context *vc)
1455 {
1456     GetBitContext *gb = &vc->gb;
1457
1458     uint_fast8_t previous_window = vc->previous_window;
1459     uint_fast8_t mode_number;
1460     uint_fast8_t blockflag;
1461     uint_fast16_t blocksize;
1462     int_fast32_t i,j;
1463     uint_fast8_t no_residue[255];
1464     uint_fast8_t do_not_decode[255];
1465     vorbis_mapping *mapping;
1466     float *ch_res_ptr   = vc->channel_residues;
1467     float *ch_floor_ptr = vc->channel_floors;
1468     uint_fast8_t res_chan[255];
1469     uint_fast8_t res_num = 0;
1470     int_fast16_t retlen  = 0;
1471
1472     if (get_bits1(gb)) {
1473         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, "Not a Vorbis I audio packet.\n");
1474         return -1; // packet type not audio
1475     }
1476
1477     if (vc->mode_count == 1) {
1478         mode_number = 0;
1479     } else {
1480         GET_VALIDATED_INDEX(mode_number, ilog(vc->mode_count-1), vc->mode_count)
1481     }
1482     vc->mode_number = mode_number;
1483     mapping = &vc->mappings[vc->modes[mode_number].mapping];
1484
1485     AV_DEBUG(" Mode number: %d , mapping: %d , blocktype %d \n", mode_number, vc->modes[mode_number].mapping, vc->modes[mode_number].blockflag);
1486
1487     blockflag = vc->modes[mode_number].blockflag;
1488     blocksize = vc->blocksize[blockflag];
1489     if (blockflag)
1490         skip_bits(gb, 2); // previous_window, next_window
1491
1492     memset(ch_res_ptr,   0, sizeof(float) * vc->audio_channels * blocksize / 2); //FIXME can this be removed ?
1493     memset(ch_floor_ptr, 0, sizeof(float) * vc->audio_channels * blocksize / 2); //FIXME can this be removed ?
1494
1495 // Decode floor
1496
1497     for (i = 0; i < vc->audio_channels; ++i) {
1498         vorbis_floor *floor;
1499         int ret;
1500         if (mapping->submaps > 1) {
1501             floor = &vc->floors[mapping->submap_floor[mapping->mux[i]]];
1502         } else {
1503             floor = &vc->floors[mapping->submap_floor[0]];
1504         }
1505
1506         ret = floor->decode(vc, &floor->data, ch_floor_ptr);
1507
1508         if (ret < 0) {
1509             av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, "Invalid codebook in vorbis_floor_decode.\n");
1510             return -1;
1511         }
1512         no_residue[i] = ret;
1513         ch_floor_ptr += blocksize / 2;
1514     }
1515
1516 // Nonzero vector propagate
1517
1518     for (i = mapping->coupling_steps - 1; i >= 0; --i) {
1519         if (!(no_residue[mapping->magnitude[i]] & no_residue[mapping->angle[i]])) {
1520             no_residue[mapping->magnitude[i]] = 0;
1521             no_residue[mapping->angle[i]]     = 0;
1522         }
1523     }
1524
1525 // Decode residue
1526
1527     for (i = 0; i < mapping->submaps; ++i) {
1528         vorbis_residue *residue;
1529         uint_fast8_t ch = 0;
1530
1531         for (j = 0; j < vc->audio_channels; ++j) {
1532             if ((mapping->submaps == 1) || (i == mapping->mux[j])) {
1533                 res_chan[j] = res_num;
1534                 if (no_residue[j]) {
1535                     do_not_decode[ch] = 1;
1536                 } else {
1537                     do_not_decode[ch] = 0;
1538                 }
1539                 ++ch;
1540                 ++res_num;
1541             }
1542         }
1543         residue = &vc->residues[mapping->submap_residue[i]];
1544         vorbis_residue_decode(vc, residue, ch, do_not_decode, ch_res_ptr, blocksize/2);
1545
1546         ch_res_ptr += ch * blocksize / 2;
1547     }
1548
1549 // Inverse coupling
1550
1551     for (i = mapping->coupling_steps - 1; i >= 0; --i) { //warning: i has to be signed
1552         float *mag, *ang;
1553
1554         mag = vc->channel_residues+res_chan[mapping->magnitude[i]] * blocksize / 2;
1555         ang = vc->channel_residues+res_chan[mapping->angle[i]]     * blocksize / 2;
1556         vc->dsp.vorbis_inverse_coupling(mag, ang, blocksize / 2);
1557     }
1558
1559 // Dotproduct, MDCT
1560
1561     for (j = vc->audio_channels-1;j >= 0; j--) {
1562         ch_floor_ptr = vc->channel_floors   + j           * blocksize / 2;
1563         ch_res_ptr   = vc->channel_residues + res_chan[j] * blocksize / 2;
1564         vc->dsp.vector_fmul(ch_floor_ptr, ch_floor_ptr, ch_res_ptr, blocksize / 2);
1565         ff_imdct_half(&vc->mdct[blockflag], ch_res_ptr, ch_floor_ptr);
1566     }
1567
1568 // Overlap/add, save data for next overlapping  FPMATH
1569
1570     retlen = (blocksize + vc->blocksize[previous_window]) / 4;
1571     for (j = 0; j < vc->audio_channels; j++) {
1572         uint_fast16_t bs0 = vc->blocksize[0];
1573         uint_fast16_t bs1 = vc->blocksize[1];
1574         float *residue    = vc->channel_residues + res_chan[j] * blocksize / 2;
1575         float *saved      = vc->saved + j * bs1 / 4;
1576         float *ret        = vc->channel_floors + j * retlen;
1577         float *buf        = residue;
1578         const float *win  = vc->win[blockflag & previous_window];
1579
1580         if (blockflag == previous_window) {
1581             vc->dsp.vector_fmul_window(ret, saved, buf, win, blocksize / 4);
1582         } else if (blockflag > previous_window) {
1583             vc->dsp.vector_fmul_window(ret, saved, buf, win, bs0 / 4);
1584             memcpy(ret+bs0/2, buf+bs0/4, ((bs1-bs0)/4) * sizeof(float));
1585         } else {
1586             memcpy(ret, saved, ((bs1 - bs0) / 4) * sizeof(float));
1587             vc->dsp.vector_fmul_window(ret + (bs1 - bs0) / 4, saved + (bs1 - bs0) / 4, buf, win, bs0 / 4);
1588         }
1589         memcpy(saved, buf + blocksize / 4, blocksize / 4 * sizeof(float));
1590     }
1591
1592     vc->previous_window = blockflag;
1593     return retlen;
1594 }
1595
1596 // Return the decoded audio packet through the standard api
1597
1598 static int vorbis_decode_frame(AVCodecContext *avccontext,
1599                                void *data, int *data_size,
1600                                AVPacket *avpkt)
1601 {
1602     const uint8_t *buf = avpkt->data;
1603     int buf_size       = avpkt->size;
1604     vorbis_context *vc = avccontext->priv_data ;
1605     GetBitContext *gb = &(vc->gb);
1606     const float *channel_ptrs[255];
1607     int i;
1608
1609     int_fast16_t len;
1610
1611     if (!buf_size)
1612         return 0;
1613
1614     AV_DEBUG("packet length %d \n", buf_size);
1615
1616     init_get_bits(gb, buf, buf_size*8);
1617
1618     len = vorbis_parse_audio_packet(vc);
1619
1620     if (len <= 0) {
1621         *data_size = 0;
1622         return buf_size;
1623     }
1624
1625     if (!vc->first_frame) {
1626         vc->first_frame = 1;
1627         *data_size = 0;
1628         return buf_size ;
1629     }
1630
1631     AV_DEBUG("parsed %d bytes %d bits, returned %d samples (*ch*bits) \n", get_bits_count(gb)/8, get_bits_count(gb)%8, len);
1632
1633     if (vc->audio_channels > 8) {
1634         for (i = 0; i < vc->audio_channels; i++)
1635             channel_ptrs[i] = vc->channel_floors + i * len;
1636     } else {
1637         for (i = 0; i < vc->audio_channels; i++)
1638             channel_ptrs[i] = vc->channel_floors +
1639                               len * ff_vorbis_channel_layout_offsets[vc->audio_channels - 1][i];
1640     }
1641
1642     vc->fmt_conv.float_to_int16_interleave(data, channel_ptrs, len,
1643                                            vc->audio_channels);
1644     *data_size = len * 2 * vc->audio_channels;
1645
1646     return buf_size ;
1647 }
1648
1649 // Close decoder
1650
1651 static av_cold int vorbis_decode_close(AVCodecContext *avccontext)
1652 {
1653     vorbis_context *vc = avccontext->priv_data;
1654
1655     vorbis_free(vc);
1656
1657     return 0 ;
1658 }
1659
1660 AVCodec ff_vorbis_decoder = {
1661     "vorbis",
1662     AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
1663     CODEC_ID_VORBIS,
1664     sizeof(vorbis_context),
1665     vorbis_decode_init,
1666     NULL,
1667     vorbis_decode_close,
1668     vorbis_decode_frame,
1669     .long_name = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Vorbis"),
1670     .channel_layouts = ff_vorbis_channel_layouts,
1671 };
1672