d28abec27086141614243c230529cbab6b1f2df0
[ffmpeg.git] / libavcodec / vorbis_enc.c
1 /*
2  * copyright (c) 2006 Oded Shimon <ods15@ods15.dyndns.org>
3  *
4  * This library is free software; you can redistribute it and/or
5  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
6  * License as published by the Free Software Foundation; either
7  * version 2 of the License, or (at your option) any later version.
8  *
9  * This library is distributed in the hope that it will be useful,
10  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
12  * Lesser General Public License for more details.
13  *
14  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
15  * License along with this library; if not, write to the Free Software
16  * Foundation, Inc., 51 Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301  USA
17  */
18
19 /**
20  * @file vorbis_enc.c
21  * Native Vorbis encoder.
22  * @author Oded Shimon <ods15@ods15.dyndns.org>
23  */
24
25 #include "avcodec.h"
26
27 #define BITSTREAM_H // don't include this
28 typedef int VLC;
29 typedef int GetBitContext;
30 #include "vorbis.h"
31
32 #undef NDEBUG
33 #include <assert.h>
34
35 //#define ALT_BITSTREAM_WRITER
36 //#include "bitstream.h"
37
38 typedef struct {
39     int len;
40     uint32_t codeword;
41 } cb_entry_t;
42
43 typedef struct {
44     int nentries;
45     cb_entry_t * entries;
46     int ndimentions;
47     float min;
48     float delta;
49     int seq_p;
50     int lookup;
51     int * quantlist;
52     float * dimentions;
53 } codebook_t;
54
55 typedef struct {
56     int dim;
57     int subclass;
58     int masterbook;
59     int * books;
60 } floor_class_t;
61
62 typedef struct {
63     int partitions;
64     int * partition_to_class;
65     int nclasses;
66     floor_class_t * classes;
67     int multiplier;
68     int rangebits;
69     int values;
70     struct { int x; } * list;
71 } floor_t;
72
73 typedef struct {
74     int type;
75     int begin;
76     int end;
77     int partition_size;
78     int classifications;
79     int classbook;
80     int (*books)[8];
81 } residue_t;
82
83 typedef struct {
84     int submaps;
85     int * mux;
86     int * floor;
87     int * residue;
88 } mapping_t;
89
90 typedef struct {
91     int blockflag;
92     int mapping;
93 } vorbis_mode_t;
94
95 typedef struct {
96     int channels;
97     int sample_rate;
98     int blocksize[2]; // in (1<<n) format
99     MDCTContext mdct[2];
100     const float * win[2];
101     int have_saved;
102     float * saved;
103     float * samples;
104     float * floor; // also used for tmp values for mdct
105     float * coeffs; // also used for residue after floor
106
107     int ncodebooks;
108     codebook_t * codebooks;
109
110     int nfloors;
111     floor_t * floors;
112
113     int nresidues;
114     residue_t * residues;
115
116     int nmappings;
117     mapping_t * mappings;
118
119     int nmodes;
120     vorbis_mode_t * modes;
121 } venc_context_t;
122
123 typedef struct {
124     int total;
125     int total_pos;
126     int pos;
127     uint8_t * buf_ptr;
128 } PutBitContext;
129
130 #define ilog(i) av_log2(2*(i))
131
132 static inline void init_put_bits(PutBitContext * pb, uint8_t * buf, int buffer_len) {
133     pb->total = buffer_len * 8;
134     pb->total_pos = 0;
135     pb->pos = 0;
136     pb->buf_ptr = buf;
137 }
138
139 static void put_bits(PutBitContext * pb, int bits, uint64_t val) {
140     if ((pb->total_pos += bits) >= pb->total) return;
141     if (!bits) return;
142     if (pb->pos) {
143         if (pb->pos > bits) {
144             *pb->buf_ptr |= val << (8 - pb->pos);
145             pb->pos -= bits;
146             bits = 0;
147         } else {
148             *pb->buf_ptr++ |= (val << (8 - pb->pos)) & 0xFF;
149             val >>= pb->pos;
150             bits -= pb->pos;
151             pb->pos = 0;
152         }
153     }
154     for (; bits >= 8; bits -= 8) {
155         *pb->buf_ptr++ = val & 0xFF;
156         val >>= 8;
157     }
158     if (bits) {
159         *pb->buf_ptr = val;
160         pb->pos = 8 - bits;
161     }
162 }
163
164 static inline void flush_put_bits(PutBitContext * pb) {
165 }
166
167 static inline int put_bits_count(PutBitContext * pb) {
168     return pb->total_pos;
169 }
170
171 static int cb_lookup_vals(int lookup, int dimentions, int entries) {
172     if (lookup == 1) {
173         int tmp, i;
174         for (tmp = 0; ; tmp++) {
175                 int n = 1;
176                 for (i = 0; i < dimentions; i++) n *= tmp;
177                 if (n > entries) break;
178         }
179         return tmp - 1;
180     } else if (lookup == 2) return dimentions * entries;
181     return 0;
182 }
183
184 static void ready_codebook(codebook_t * cb) {
185     int h[33] = { 1,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0 };
186     int i;
187
188     for (i = 0; i < cb->nentries; i++) {
189         cb_entry_t * e = &cb->entries[i];
190         int j = 0;
191         if (h[0]) h[0] = 0;
192         else for (j = e->len; !h[j]; j--) assert(j);
193         e->codeword = h[j];
194         h[j] = 0;
195         for (j++; j <= e->len; j++) h[j] = e->codeword | (1 << (j - 1));
196     }
197     for (i = 0; i < 33; i++) assert(!h[i]);
198
199     if (!cb->lookup) cb->dimentions = NULL;
200     else {
201         int vals = cb_lookup_vals(cb->lookup, cb->ndimentions, cb->nentries);
202         cb->dimentions = av_malloc(sizeof(float) * cb->nentries * cb->ndimentions);
203         for (i = 0; i < cb->nentries; i++) {
204             float last = 0;
205             int j;
206             int div = 1;
207             for (j = 0; j < cb->ndimentions; j++) {
208                 int off;
209                 if (cb->lookup == 1) off = (i / div) % vals; // lookup type 1
210                 else off = i * cb->ndimentions + j; // lookup type 2
211
212                 cb->dimentions[i * cb->ndimentions + j] = last + cb->min + cb->quantlist[off] * cb->delta;
213                 if (cb->seq_p) last = cb->dimentions[i * cb->ndimentions + j];
214                 div *= vals;
215             }
216         }
217     }
218
219 }
220
221 static void create_vorbis_context(venc_context_t * venc, AVCodecContext * avccontext) {
222     codebook_t * cb;
223     floor_t * fc;
224     residue_t * rc;
225     mapping_t * mc;
226     int i, book;
227
228     venc->channels = avccontext->channels;
229     venc->sample_rate = avccontext->sample_rate;
230     venc->blocksize[0] = venc->blocksize[1] = 8;
231
232     venc->ncodebooks = 10;
233     venc->codebooks = av_malloc(sizeof(codebook_t) * venc->ncodebooks);
234
235     // codebook 0 - floor1 book, values 0..255
236     cb = &venc->codebooks[0];
237     cb->nentries = 256;
238     cb->entries = av_malloc(sizeof(cb_entry_t) * cb->nentries);
239     for (i = 0; i < cb->nentries; i++) cb->entries[i].len = 8;
240     cb->ndimentions = 0;
241     cb->min = 0.;
242     cb->delta = 0.;
243     cb->seq_p = 0;
244     cb->lookup = 0;
245     cb->quantlist = NULL;
246     ready_codebook(cb);
247
248     // codebook 1 - residue classbook, values 0..1, dimentions 4
249     cb = &venc->codebooks[1];
250     cb->nentries = 2;
251     cb->entries = av_malloc(sizeof(cb_entry_t) * cb->nentries);
252     for (i = 0; i < cb->nentries; i++) cb->entries[i].len = 1;
253     cb->ndimentions = 4;
254     cb->min = 0.;
255     cb->delta = 0.;
256     cb->seq_p = 0;
257     cb->lookup = 0;
258     cb->quantlist = NULL;
259     ready_codebook(cb);
260
261     // codebook 2..9 - vector, for the residue, values -32767..32767, dimentions 1
262     for (book = 0; book < 8; book++) {
263         cb = &venc->codebooks[2 + book];
264         cb->nentries = 5;
265         cb->entries = av_malloc(sizeof(cb_entry_t) * cb->nentries);
266         for (i = 0; i < cb->nentries; i++) cb->entries[i].len = i == 2 ? 1 : 3;
267         cb->ndimentions = 1;
268         cb->delta = 1 << ((7 - book) * 2);
269         cb->min = -cb->delta*2;
270         cb->seq_p = 0;
271         cb->lookup = 1;
272         cb->quantlist = av_malloc(sizeof(int) * cb_lookup_vals(cb->lookup, cb->ndimentions, cb->nentries));
273         for (i = 0; i < cb->nentries; i++) cb->quantlist[i] = i;
274         ready_codebook(cb);
275     }
276
277     venc->nfloors = 1;
278     venc->floors = av_malloc(sizeof(floor_t) * venc->nfloors);
279
280     // just 1 floor
281     fc = &venc->floors[0];
282     fc->partitions = 1;
283     fc->partition_to_class = av_malloc(sizeof(int) * fc->partitions);
284     for (i = 0; i < fc->partitions; i++) fc->partition_to_class[i] = 0;
285     fc->nclasses = 1;
286     fc->classes = av_malloc(sizeof(floor_class_t) * fc->nclasses);
287     for (i = 0; i < fc->nclasses; i++) {
288         floor_class_t * c = &fc->classes[i];
289         int j, books;
290         c->dim = 1;
291         c->subclass = 0;
292         c->masterbook = 0;
293         books = (1 << c->subclass);
294         c->books = av_malloc(sizeof(int) * books);
295         for (j = 0; j < books; j++) c->books[j] = 0;
296     }
297     fc->multiplier = 1;
298     fc->rangebits = venc->blocksize[0];
299
300     fc->values = 2;
301     for (i = 0; i < fc->partitions; i++)
302         fc->values += fc->classes[fc->partition_to_class[i]].dim;
303
304     fc->list = av_malloc(sizeof(*fc->list) * fc->values);
305     fc->list[0].x = 0;
306     fc->list[1].x = 1 << fc->rangebits;
307     for (i = 2; i < fc->values; i++) fc->list[i].x = i * 5;
308
309     venc->nresidues = 1;
310     venc->residues = av_malloc(sizeof(residue_t) * venc->nresidues);
311
312     // single residue
313     rc = &venc->residues[0];
314     rc->type = 0;
315     rc->begin = 0;
316     rc->end = 1 << (venc->blocksize[0] - 1);
317     rc->partition_size = 64;
318     rc->classifications = 2;
319     rc->classbook = 1;
320     rc->books = av_malloc(sizeof(int[8]) * rc->classifications);
321     for (i = 0; i < rc->classifications; i++) {
322         int j;
323         for (j = 0; j < 8; j++) rc->books[i][j] = 2 + j;
324     }
325
326     venc->nmappings = 1;
327     venc->mappings = av_malloc(sizeof(mapping_t) * venc->nmappings);
328
329     // single mapping
330     mc = &venc->mappings[0];
331     mc->submaps = 1;
332     mc->mux = av_malloc(sizeof(int) * venc->channels);
333     for (i = 0; i < venc->channels; i++) mc->mux[i] = 0;
334     mc->floor = av_malloc(sizeof(int) * mc->submaps);
335     mc->residue = av_malloc(sizeof(int) * mc->submaps);
336     for (i = 0; i < mc->submaps; i++) {
337         mc->floor[i] = 0;
338         mc->residue[i] = 0;
339     }
340
341     venc->nmodes = 1;
342     venc->modes = av_malloc(sizeof(vorbis_mode_t) * venc->nmodes);
343
344     // single mode
345     venc->modes[0].blockflag = 0;
346     venc->modes[0].mapping = 0;
347
348     venc->have_saved = 0;
349     venc->saved = av_malloc(sizeof(float) * venc->channels * (1 << venc->blocksize[1]) / 2);
350     venc->samples = av_malloc(sizeof(float) * venc->channels * (1 << venc->blocksize[1]));
351     venc->floor = av_malloc(sizeof(float) * venc->channels * (1 << venc->blocksize[1]) / 2);
352     venc->coeffs = av_malloc(sizeof(float) * venc->channels * (1 << venc->blocksize[1]) / 2);
353
354     {
355         const float *vwin[8]={ vwin64, vwin128, vwin256, vwin512, vwin1024, vwin2048, vwin4096, vwin8192 };
356         venc->win[0] = vwin[venc->blocksize[0] - 6];
357         venc->win[1] = vwin[venc->blocksize[1] - 6];
358     }
359
360     ff_mdct_init(&venc->mdct[0], venc->blocksize[0], 0);
361     ff_mdct_init(&venc->mdct[1], venc->blocksize[1], 0);
362 }
363
364 static void put_float(PutBitContext * pb, float f) {
365     int exp, mant;
366     uint32_t res = 0;
367     mant = (int)ldexp(frexp(f, &exp), 20);
368     exp += 788 - 20;
369     if (mant < 0) { res |= (1 << 31); mant = -mant; }
370     res |= mant | (exp << 21);
371     put_bits(pb, 32, res);
372 }
373
374 static void put_codebook_header(PutBitContext * pb, codebook_t * cb) {
375     int i;
376     int ordered = 0;
377
378     put_bits(pb, 24, 0x564342); //magic
379     put_bits(pb, 16, cb->ndimentions);
380     put_bits(pb, 24, cb->nentries);
381
382     for (i = 1; i < cb->nentries; i++) if (cb->entries[i].len < cb->entries[i-1].len) break;
383     if (i == cb->nentries) ordered = 1;
384
385     put_bits(pb, 1, ordered);
386     if (ordered) {
387         int len = cb->entries[0].len;
388         put_bits(pb, 5, len - 1);
389         i = 0;
390         while (i < cb->nentries) {
391             int j;
392             for (j = 0; j+i < cb->nentries; j++) if (cb->entries[j+i].len != len) break;
393             put_bits(pb, ilog(cb->nentries - i), j);
394             i += j;
395             len++;
396         }
397     } else {
398         int sparse = 0;
399         for (i = 0; i < cb->nentries; i++) if (!cb->entries[i].len) break;
400         if (i != cb->nentries) sparse = 1;
401         put_bits(pb, 1, sparse);
402
403         for (i = 0; i < cb->nentries; i++) {
404             if (sparse) put_bits(pb, 1, !!cb->entries[i].len);
405             if (cb->entries[i].len) put_bits(pb, 5, cb->entries[i].len - 1);
406         }
407     }
408
409     put_bits(pb, 4, cb->lookup);
410     if (cb->lookup) {
411         int tmp = cb_lookup_vals(cb->lookup, cb->ndimentions, cb->nentries);
412         int bits = ilog(cb->quantlist[0]);
413
414         for (i = 1; i < tmp; i++) bits = FFMAX(bits, ilog(cb->quantlist[i]));
415
416         put_float(pb, cb->min);
417         put_float(pb, cb->delta);
418
419         put_bits(pb, 4, bits - 1);
420         put_bits(pb, 1, cb->seq_p);
421
422         for (i = 0; i < tmp; i++) put_bits(pb, bits, cb->quantlist[i]);
423     }
424 }
425
426 static void put_floor_header(PutBitContext * pb, floor_t * fc) {
427     int i;
428
429     put_bits(pb, 16, 1); // type, only floor1 is supported
430
431     put_bits(pb, 5, fc->partitions);
432
433     for (i = 0; i < fc->partitions; i++) put_bits(pb, 4, fc->partition_to_class[i]);
434
435     for (i = 0; i < fc->nclasses; i++) {
436         int j, books;
437
438         put_bits(pb, 3, fc->classes[i].dim - 1);
439         put_bits(pb, 2, fc->classes[i].subclass);
440
441         if (fc->classes[i].subclass) put_bits(pb, 8, fc->classes[i].masterbook);
442
443         books = (1 << fc->classes[i].subclass);
444
445         for (j = 0; j < books; j++) put_bits(pb, 8, fc->classes[i].books[j] + 1);
446     }
447
448     put_bits(pb, 2, fc->multiplier - 1);
449     put_bits(pb, 4, fc->rangebits);
450
451     for (i = 2; i < fc->values; i++) put_bits(pb, fc->rangebits, fc->list[i].x);
452 }
453
454 static void put_residue_header(PutBitContext * pb, residue_t * rc) {
455     int i;
456
457     put_bits(pb, 16, rc->type);
458
459     put_bits(pb, 24, rc->begin);
460     put_bits(pb, 24, rc->end);
461     put_bits(pb, 24, rc->partition_size - 1);
462     put_bits(pb, 6, rc->classifications - 1);
463     put_bits(pb, 8, rc->classbook);
464
465     for (i = 0; i < rc->classifications; i++) {
466         int j, tmp = 0;
467         for (j = 0; j < 8; j++) tmp |= (rc->books[i][j] != -1) << j;
468
469         put_bits(pb, 3, tmp & 7);
470         put_bits(pb, 1, tmp > 7);
471
472         if (tmp > 7) put_bits(pb, 5, tmp >> 3);
473     }
474
475     for (i = 0; i < rc->classifications; i++) {
476         int j;
477         for (j = 0; j < 8; j++)
478             if (rc->books[i][j])
479                 put_bits(pb, 8, rc->books[i][j]);
480     }
481 }
482
483 static int put_main_header(venc_context_t * venc, uint8_t ** out) {
484     int i;
485     PutBitContext pb;
486     uint8_t buffer[50000] = {0}, * p = buffer;
487     int buffer_len = sizeof buffer;
488     int len, hlens[3];
489
490     // identification header
491     init_put_bits(&pb, p, buffer_len);
492     put_bits(&pb, 8, 1); //magic
493     for (i = 0; "vorbis"[i]; i++) put_bits(&pb, 8, "vorbis"[i]);
494     put_bits(&pb, 32, 0); // version
495     put_bits(&pb, 8, venc->channels);
496     put_bits(&pb, 32, venc->sample_rate);
497     put_bits(&pb, 32, 0); // bitrate
498     put_bits(&pb, 32, 0); // bitrate
499     put_bits(&pb, 32, 0); // bitrate
500     put_bits(&pb, 4, venc->blocksize[0]);
501     put_bits(&pb, 4, venc->blocksize[1]);
502     put_bits(&pb, 1, 1); // framing
503
504     flush_put_bits(&pb);
505     hlens[0] = (put_bits_count(&pb) + 7) / 8;
506     buffer_len -= hlens[0];
507     p += hlens[0];
508
509     // comment header
510     init_put_bits(&pb, p, buffer_len);
511     put_bits(&pb, 8, 3); //magic
512     for (i = 0; "vorbis"[i]; i++) put_bits(&pb, 8, "vorbis"[i]);
513     put_bits(&pb, 32, 0); // vendor length TODO
514     put_bits(&pb, 32, 0); // amount of comments
515     put_bits(&pb, 1, 1); // framing
516
517     flush_put_bits(&pb);
518     hlens[1] = (put_bits_count(&pb) + 7) / 8;
519     buffer_len -= hlens[1];
520     p += hlens[1];
521
522     // setup header
523     init_put_bits(&pb, p, buffer_len);
524     put_bits(&pb, 8, 5); //magic
525     for (i = 0; "vorbis"[i]; i++) put_bits(&pb, 8, "vorbis"[i]);
526
527     // codebooks
528     put_bits(&pb, 8, venc->ncodebooks - 1);
529     for (i = 0; i < venc->ncodebooks; i++) put_codebook_header(&pb, &venc->codebooks[i]);
530
531     // time domain, reserved, zero
532     put_bits(&pb, 6, 0);
533     put_bits(&pb, 16, 0);
534
535     // floors
536     put_bits(&pb, 6, venc->nfloors - 1);
537     for (i = 0; i < venc->nfloors; i++) put_floor_header(&pb, &venc->floors[i]);
538
539     // residues
540     put_bits(&pb, 6, venc->nresidues - 1);
541     for (i = 0; i < venc->nresidues; i++) put_residue_header(&pb, &venc->residues[i]);
542
543     // mappings
544     put_bits(&pb, 6, venc->nmappings - 1);
545     for (i = 0; i < venc->nmappings; i++) {
546         mapping_t * mc = &venc->mappings[i];
547         int j;
548         put_bits(&pb, 16, 0); // mapping type
549
550         put_bits(&pb, 1, mc->submaps > 1);
551         if (mc->submaps > 1) put_bits(&pb, 4, mc->submaps - 1);
552
553         put_bits(&pb, 1, 0); // channel coupling
554
555         put_bits(&pb, 2, 0); // reserved
556
557         if (mc->submaps > 1) for (j = 0; j < venc->channels; j++) put_bits(&pb, 4, mc->mux[j]);
558
559         for (j = 0; j < mc->submaps; j++) {
560             put_bits(&pb, 8, 0); // reserved time configuration
561             put_bits(&pb, 8, mc->floor[j]);
562             put_bits(&pb, 8, mc->residue[j]);
563         }
564     }
565
566     // modes
567     put_bits(&pb, 6, venc->nmodes - 1);
568     for (i = 0; i < venc->nmodes; i++) {
569         put_bits(&pb, 1, venc->modes[i].blockflag);
570         put_bits(&pb, 16, 0); // reserved window type
571         put_bits(&pb, 16, 0); // reserved transform type
572         put_bits(&pb, 8, venc->modes[i].mapping);
573     }
574
575     put_bits(&pb, 1, 1); // framing
576
577     flush_put_bits(&pb);
578     hlens[2] = (put_bits_count(&pb) + 7) / 8;
579
580     len = hlens[0] + hlens[1] + hlens[2];
581     p = *out = av_mallocz(64 + len + len/255);
582
583     *p++ = 2;
584     p += av_xiphlacing(p, hlens[0]);
585     p += av_xiphlacing(p, hlens[1]);
586     buffer_len = 0;
587     for (i = 0; i < 3; i++) {
588         memcpy(p, buffer + buffer_len, hlens[i]);
589         p += hlens[i];
590         buffer_len += hlens[i];
591     }
592
593     return p - *out;
594 }
595
596 static int vorbis_encode_init(AVCodecContext * avccontext)
597 {
598     venc_context_t * venc = avccontext->priv_data;
599
600     create_vorbis_context(venc, avccontext);
601
602     //if (avccontext->flags & CODEC_FLAG_QSCALE) avccontext->global_quality / (float)FF_QP2LAMBDA); else avccontext->bit_rate;
603     //if(avccontext->cutoff > 0) cfreq = avccontext->cutoff / 1000.0;
604
605     avccontext->extradata_size = put_main_header(venc, (uint8_t**)&avccontext->extradata);
606
607     avccontext->frame_size = 1 << (venc->blocksize[0] - 1);
608
609     avccontext->coded_frame = avcodec_alloc_frame();
610     avccontext->coded_frame->key_frame = 1;
611
612     return 0;
613 }
614
615 static int window(venc_context_t * venc, signed short * audio, int samples) {
616     int i, j, channel;
617     const float * win = venc->win[0];
618     int window_len = 1 << (venc->blocksize[0] - 1);
619     float n = (float)(1 << venc->blocksize[0]) / 4.;
620     // FIXME use dsp
621
622     if (!venc->have_saved && !samples) return 0;
623
624     if (venc->have_saved) {
625         for (channel = 0; channel < venc->channels; channel++) {
626             memcpy(venc->samples + channel*window_len*2, venc->saved + channel*window_len, sizeof(float)*window_len);
627         }
628     } else {
629         for (channel = 0; channel < venc->channels; channel++) {
630             memset(venc->samples + channel*window_len*2, 0, sizeof(float)*window_len);
631         }
632     }
633
634     if (samples) {
635         for (channel = 0; channel < venc->channels; channel++) {
636             float * offset = venc->samples + channel*window_len*2 + window_len;
637             j = channel;
638             for (i = 0; i < samples; i++, j += venc->channels)
639                 offset[i] = audio[j] / 32768. * win[window_len - i] / n;
640         }
641     } else {
642         for (channel = 0; channel < venc->channels; channel++) {
643             memset(venc->samples + channel*window_len*2 + window_len, 0, sizeof(float)*window_len);
644         }
645     }
646
647     for (channel = 0; channel < venc->channels; channel++) {
648         ff_mdct_calc(&venc->mdct[0], venc->coeffs + channel*window_len, venc->samples + channel*window_len*2, venc->floor/*tmp*/);
649     }
650
651     if (samples) {
652         for (channel = 0; channel < venc->channels; channel++) {
653             float * offset = venc->saved + channel*window_len;
654             j = channel;
655             for (i = 0; i < samples; i++, j += venc->channels)
656                 offset[i] = audio[j] / 32768. * win[i] / n;
657         }
658         venc->have_saved = 1;
659     } else {
660         venc->have_saved = 0;
661     }
662     return 1;
663 }
664
665 static float put_vector(codebook_t * book, PutBitContext * pb, float num) {
666     int i;
667     int entry = -1;
668     float distance = 0;
669     assert(book->dimentions);
670     assert(book->ndimentions == 1);
671     for (i = 0; i < book->nentries; i++) {
672         float d = (book->dimentions[i] - num)*(book->dimentions[i] - num);
673         if (entry == -1 || distance > d) {
674             entry = i;
675             distance = d;
676         }
677     }
678     put_bits(pb, book->entries[entry].len, book->entries[entry].codeword);
679     return book->dimentions[entry];
680 }
681
682 static void residue_encode(venc_context_t * venc, residue_t * rc, PutBitContext * pb, float * coeffs, int samples, int channels) {
683     int pass, i, j, p, k;
684     int psize = rc->partition_size;
685     int partitions = (rc->end - rc->begin) / psize;
686     int classes[channels][partitions];
687     int classwords = venc->codebooks[rc->classbook].ndimentions;
688
689     for (pass = 0; pass < 8; pass++) {
690         p = 0;
691         while (p < partitions) {
692             if (pass == 0) for (j = 0; j < channels; j++) {
693                 codebook_t * book = &venc->codebooks[rc->classbook];
694                 int entry = 0;
695                 put_bits(pb, book->entries[entry].len, book->entries[entry].codeword);
696                 for (i = classwords; i--; ) {
697                     classes[j][p + i] = entry % rc->classifications;
698                     entry /= rc->classifications;
699                 }
700             }
701             for (i = 0; i < classwords && p < partitions; i++, p++) {
702                 for (j = 0; j < channels; j++) {
703                     int nbook = rc->books[classes[j][p]][pass];
704                     codebook_t * book = &venc->codebooks[nbook];
705                     float * buf = coeffs + samples*j + rc->begin + p*psize;
706
707                     assert(rc->type == 0);
708                     assert(book->ndimentions == 1);
709
710                     for (k = 0; k < psize; k++) {
711                         buf[k] -= put_vector(book, pb, buf[k]);
712                     }
713                 }
714             }
715         }
716     }
717 }
718
719 static int vorbis_encode_frame(AVCodecContext * avccontext, unsigned char * packets, int buf_size, void *data)
720 {
721     venc_context_t * venc = avccontext->priv_data;
722     signed short * audio = data;
723     int samples = data ? avccontext->frame_size : 0;
724     vorbis_mode_t * mode;
725     mapping_t * mapping;
726     PutBitContext pb;
727     int i;
728
729     if (!window(venc, audio, samples)) return 0;
730
731     init_put_bits(&pb, packets, buf_size);
732
733     put_bits(&pb, 1, 0); // magic bit
734
735     put_bits(&pb, ilog(venc->nmodes - 1), 0); // 0 bits, the mode
736
737     mode = &venc->modes[0];
738     mapping = &venc->mappings[mode->mapping];
739     if (mode->blockflag) {
740         put_bits(&pb, 1, 0);
741         put_bits(&pb, 1, 0);
742     }
743
744     for (i = 0; i < venc->channels; i++) {
745         floor_t * fc = &venc->floors[mapping->floor[mapping->mux[i]]];
746         int range = 255 / fc->multiplier + 1;
747         int j;
748         put_bits(&pb, 1, 1); // non zero
749         put_bits(&pb, ilog(range - 1), 113); // magic value - 3.7180282E-05
750         put_bits(&pb, ilog(range - 1), 113); // both sides of X
751         for (j = 0; j < fc->partitions; j++) {
752             floor_class_t * c = &fc->classes[fc->partition_to_class[j]];
753             codebook_t * book = &venc->codebooks[c->books[0]];
754             int entry = 0;
755             int k;
756             for (k = 0; k < c->dim; k++) {
757                 put_bits(&pb, book->entries[entry].len, book->entries[entry].codeword);
758             }
759         }
760
761         for (j = 0; j < samples; j++) {
762             venc->floor[i * samples + j] = floor1_inverse_db_table[113];
763         }
764     }
765
766     for (i = 0; i < venc->channels; i++) {
767         int j;
768         for (j = 0; j < samples; j++) {
769             venc->coeffs[i * samples + j] /= venc->floor[i * samples + j];
770         }
771     }
772
773     residue_encode(venc, &venc->residues[mapping->residue[mapping->mux[0]]], &pb, venc->coeffs, samples, venc->channels);
774
775     return (put_bits_count(&pb) + 7) / 8;
776 }
777
778
779 static int vorbis_encode_close(AVCodecContext * avccontext)
780 {
781     venc_context_t * venc = avccontext->priv_data;
782     int i;
783
784     if (venc->codebooks) for (i = 0; i < venc->ncodebooks; i++) {
785         av_freep(&venc->codebooks[i].entries);
786         av_freep(&venc->codebooks[i].quantlist);
787         av_freep(&venc->codebooks[i].dimentions);
788     }
789     av_freep(&venc->codebooks);
790
791     if (venc->floors) for (i = 0; i < venc->nfloors; i++) {
792         int j;
793         av_freep(&venc->floors[i].classes);
794         if (venc->floors[i].classes)
795             for (j = 0; j < venc->floors[i].nclasses; j++)
796                 av_freep(&venc->floors[i].classes[j].books);
797         av_freep(&venc->floors[i].partition_to_class);
798         av_freep(&venc->floors[i].list);
799     }
800     av_freep(&venc->floors);
801
802     if (venc->residues) for (i = 0; i < venc->nresidues; i++) {
803         av_freep(&venc->residues[i].books);
804     }
805     av_freep(&venc->residues);
806
807     if (venc->mappings) for (i = 0; i < venc->nmappings; i++) {
808         av_freep(&venc->mappings[i].mux);
809         av_freep(&venc->mappings[i].floor);
810         av_freep(&venc->mappings[i].residue);
811     }
812     av_freep(&venc->mappings);
813
814     av_freep(&venc->modes);
815
816     av_freep(&venc->saved);
817     av_freep(&venc->samples);
818     av_freep(&venc->floor);
819     av_freep(&venc->coeffs);
820
821     ff_mdct_end(&venc->mdct[0]);
822     ff_mdct_end(&venc->mdct[1]);
823
824     av_freep(&avccontext->coded_frame);
825     av_freep(&avccontext->extradata);
826
827     return 0 ;
828 }
829
830 AVCodec oggvorbis_encoder = {
831     "vorbis",
832     CODEC_TYPE_AUDIO,
833     CODEC_ID_VORBIS,
834     sizeof(venc_context_t),
835     vorbis_encode_init,
836     vorbis_encode_frame,
837     vorbis_encode_close,
838     .capabilities= CODEC_CAP_DELAY,
839 };