1.5x faster ff_vorbis_floor1_render_list, 5% faster vorbis decoding on Core2.
[ffmpeg.git] / libavcodec / vorbis.c
1 /**
2  * @file libavcodec/vorbis.c
3  * Common code for Vorbis I encoder and 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
26 #define ALT_BITSTREAM_READER_LE
27 #include "avcodec.h"
28 #include "get_bits.h"
29
30 #include "vorbis.h"
31
32
33 /* Helper functions */
34
35 unsigned int ff_vorbis_nth_root(unsigned int x, unsigned int n) {   // x^(1/n)
36     unsigned int ret=0, i, j;
37
38     do {
39         ++ret;
40         for(i=0,j=ret;i<n-1;i++) j*=ret;
41     } while (j<=x);
42
43     return ret - 1;
44 }
45
46 // Generate vlc codes from vorbis huffman code lengths
47
48 // the two bits[p] > 32 checks should be redundant, all calling code should
49 // already ensure that, but since it allows overwriting the stack it seems
50 // reasonable to check redundantly.
51 int ff_vorbis_len2vlc(uint8_t *bits, uint32_t *codes, uint_fast32_t num) {
52     uint_fast32_t exit_at_level[33]={404,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,
53         0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0};
54
55     uint_fast8_t i,j;
56     uint_fast32_t code,p;
57
58 #ifdef V_DEBUG
59     GetBitContext gb;
60 #endif
61
62     for(p=0;(bits[p]==0) && (p<num);++p);
63     if (p==num) {
64 //        av_log(vc->avccontext, AV_LOG_INFO, "An empty codebook. Heh?! \n");
65         return 0;
66     }
67
68     codes[p]=0;
69     if (bits[p] > 32) return 1;
70     for(i=0;i<bits[p];++i) {
71         exit_at_level[i+1]=1<<i;
72     }
73
74 #ifdef V_DEBUG
75     av_log(NULL, AV_LOG_INFO, " %d. of %d code len %d code %d - ", p, num, bits[p], codes[p]);
76     init_get_bits(&gb, (uint_fast8_t *)&codes[p], bits[p]);
77     for(i=0;i<bits[p];++i) {
78         av_log(NULL, AV_LOG_INFO, "%s", get_bits1(&gb) ? "1" : "0");
79     }
80     av_log(NULL, AV_LOG_INFO, "\n");
81 #endif
82
83     ++p;
84
85     for(;p<num;++p) {
86         if (bits[p] > 32) return 1;
87         if (bits[p]==0) continue;
88         // find corresponding exit(node which the tree can grow further from)
89         for(i=bits[p];i>0;--i) {
90             if (exit_at_level[i]) break;
91         }
92         if (!i) return 1; // overspecified tree
93         code=exit_at_level[i];
94         exit_at_level[i]=0;
95         // construct code (append 0s to end) and introduce new exits
96         for(j=i+1;j<=bits[p];++j) {
97             exit_at_level[j]=code+(1<<(j-1));
98         }
99         codes[p]=code;
100
101 #ifdef V_DEBUG
102         av_log(NULL, AV_LOG_INFO, " %d. code len %d code %d - ", p, bits[p], codes[p]);
103         init_get_bits(&gb, (uint_fast8_t *)&codes[p], bits[p]);
104         for(i=0;i<bits[p];++i) {
105             av_log(NULL, AV_LOG_INFO, "%s", get_bits1(&gb) ? "1" : "0");
106         }
107         av_log(NULL, AV_LOG_INFO, "\n");
108 #endif
109
110     }
111
112     //no exits should be left (underspecified tree - ie. unused valid vlcs - not allowed by SPEC)
113     for (p=1; p<33; p++)
114         if (exit_at_level[p]) return 1;
115
116     return 0;
117 }
118
119 void ff_vorbis_ready_floor1_list(vorbis_floor1_entry * list, int values) {
120     int i;
121     list[0].sort = 0;
122     list[1].sort = 1;
123     for (i = 2; i < values; i++) {
124         int j;
125         list[i].low = 0;
126         list[i].high = 1;
127         list[i].sort = i;
128         for (j = 2; j < i; j++) {
129             int tmp = list[j].x;
130             if (tmp < list[i].x) {
131                 if (tmp > list[list[i].low].x) list[i].low = j;
132             } else {
133                 if (tmp < list[list[i].high].x) list[i].high = j;
134             }
135         }
136     }
137     for (i = 0; i < values - 1; i++) {
138         int j;
139         for (j = i + 1; j < values; j++) {
140             if (list[list[i].sort].x > list[list[j].sort].x) {
141                 int tmp = list[i].sort;
142                 list[i].sort = list[j].sort;
143                 list[j].sort = tmp;
144             }
145         }
146     }
147 }
148
149 static inline void render_line_unrolled(intptr_t x, intptr_t y, int x1, intptr_t sy, int ady, int adx, float * buf) {
150     int err = -adx;
151     int tmp;
152     x -= x1-1;
153     buf += x1-1;
154     while (++x < 0) {
155         err += ady;
156         if (err >= 0) {
157             err += ady - adx;
158             y += sy;
159             buf[x++] = ff_vorbis_floor1_inverse_db_table[y];
160         }
161         buf[x] = ff_vorbis_floor1_inverse_db_table[y];
162     }
163     if (x <= 0) {
164         if (err + ady >= 0)
165             y += sy;
166         buf[x] = ff_vorbis_floor1_inverse_db_table[y];
167     }
168 }
169
170 static void render_line(int x0, int y0, int x1, int y1, float * buf) {
171     int dy = y1 - y0;
172     int adx = x1 - x0;
173     int ady = FFABS(dy);
174     int sy = dy<0 ? -1 : 1;
175     buf[x0] = ff_vorbis_floor1_inverse_db_table[y0];
176     if(ady*2<=adx) { // optimized common case
177         render_line_unrolled(x0, y0, x1, sy, ady, adx, buf);
178     } else {
179     int base = dy / adx;
180     int x = x0;
181     int y = y0;
182     int err = -adx;
183     ady -= FFABS(base) * adx;
184     while (++x < x1) {
185         y += base;
186         err += ady;
187         if (err >= 0) {
188             err -= adx;
189             y += sy;
190         }
191         buf[x] = ff_vorbis_floor1_inverse_db_table[y];
192     }
193     }
194 }
195
196 void ff_vorbis_floor1_render_list(vorbis_floor1_entry * list, int values, uint_fast16_t * y_list, int * flag, int multiplier, float * out, int samples) {
197     int lx, ly, i;
198     lx = 0;
199     ly = y_list[0] * multiplier;
200     for (i = 1; i < values; i++) {
201         int pos = list[i].sort;
202         if (flag[pos]) {
203             int x1 = list[pos].x;
204             int y1 = y_list[pos] * multiplier;
205             if (lx < samples)
206                 render_line(lx, ly, FFMIN(x1,samples), y1, out);
207             lx = x1;
208             ly = y1;
209         }
210         if (lx >= samples) break;
211     }
212     if (lx < samples) render_line(lx, ly, samples, ly, out);
213 }