3f5de176c11361f48438bed7d6bdcd501fb7d600
[ffmpeg.git] / libavcodec / vorbis_dec.c
1 /**
2  * @file libavcodec/vorbis_dec.c
3  * Vorbis I decoder
4  * @author Denes Balatoni  ( dbalatoni programozo hu )
5
6  * This file is part of FFmpeg.
7  *
8  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
9  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
10  * License as published by the Free Software Foundation; either
11  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
12  *
13  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
14  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
15  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
16  * Lesser General Public License for more details.
17  *
18  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
19  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
20  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
21  */
22
23 #undef V_DEBUG
24 //#define V_DEBUG
25 //#define AV_DEBUG(...) av_log(NULL, AV_LOG_INFO, __VA_ARGS__)
26
27 #include <math.h>
28
29 #define ALT_BITSTREAM_READER_LE
30 #include "avcodec.h"
31 #include "get_bits.h"
32 #include "dsputil.h"
33
34 #include "vorbis.h"
35 #include "xiph.h"
36
37 #define V_NB_BITS 8
38 #define V_NB_BITS2 11
39 #define V_MAX_VLCS (1<<16)
40 #define V_MAX_PARTITIONS (1<<20)
41
42 #ifndef V_DEBUG
43 #define AV_DEBUG(...)
44 #endif
45
46 #undef NDEBUG
47 #include <assert.h>
48
49 typedef struct {
50     uint_fast8_t dimensions;
51     uint_fast8_t lookup_type;
52     uint_fast8_t maxdepth;
53     VLC vlc;
54     float *codevectors;
55     unsigned int nb_bits;
56 } vorbis_codebook;
57
58 typedef union vorbis_floor_u vorbis_floor_data;
59 typedef struct vorbis_floor0_s vorbis_floor0;
60 typedef struct vorbis_floor1_s vorbis_floor1;
61 struct vorbis_context_s;
62 typedef
63 uint_fast8_t (* vorbis_floor_decode_func)
64              (struct vorbis_context_s *, vorbis_floor_data *, float *);
65 typedef struct {
66     uint_fast8_t floor_type;
67     vorbis_floor_decode_func decode;
68     union vorbis_floor_u {
69         struct vorbis_floor0_s {
70             uint_fast8_t order;
71             uint_fast16_t rate;
72             uint_fast16_t bark_map_size;
73             int_fast32_t * map[2];
74             uint_fast32_t map_size[2];
75             uint_fast8_t amplitude_bits;
76             uint_fast8_t amplitude_offset;
77             uint_fast8_t num_books;
78             uint_fast8_t * book_list;
79             float * lsp;
80         } t0;
81         struct vorbis_floor1_s {
82             uint_fast8_t partitions;
83             uint_fast8_t maximum_class;
84             uint_fast8_t partition_class[32];
85             uint_fast8_t class_dimensions[16];
86             uint_fast8_t class_subclasses[16];
87             uint_fast8_t class_masterbook[16];
88             int_fast16_t subclass_books[16][8];
89             uint_fast8_t multiplier;
90             uint_fast16_t x_list_dim;
91             vorbis_floor1_entry * list;
92         } t1;
93     } data;
94 } vorbis_floor;
95
96 typedef struct {
97     uint_fast16_t type;
98     uint_fast32_t begin;
99     uint_fast32_t end;
100     uint_fast32_t partition_size;
101     uint_fast8_t classifications;
102     uint_fast8_t classbook;
103     int_fast16_t books[64][8];
104     uint_fast8_t maxpass;
105 } vorbis_residue;
106
107 typedef struct {
108     uint_fast8_t submaps;
109     uint_fast16_t coupling_steps;
110     uint_fast8_t *magnitude;
111     uint_fast8_t *angle;
112     uint_fast8_t *mux;
113     uint_fast8_t submap_floor[16];
114     uint_fast8_t submap_residue[16];
115 } vorbis_mapping;
116
117 typedef struct {
118     uint_fast8_t blockflag;
119     uint_fast16_t windowtype;
120     uint_fast16_t transformtype;
121     uint_fast8_t mapping;
122 } vorbis_mode;
123
124 typedef struct vorbis_context_s {
125     AVCodecContext *avccontext;
126     GetBitContext gb;
127     DSPContext dsp;
128
129     FFTContext mdct[2];
130     uint_fast8_t first_frame;
131     uint_fast32_t version;
132     uint_fast8_t audio_channels;
133     uint_fast32_t audio_samplerate;
134     uint_fast32_t bitrate_maximum;
135     uint_fast32_t bitrate_nominal;
136     uint_fast32_t bitrate_minimum;
137     uint_fast32_t blocksize[2];
138     const float * win[2];
139     uint_fast16_t codebook_count;
140     vorbis_codebook *codebooks;
141     uint_fast8_t floor_count;
142     vorbis_floor *floors;
143     uint_fast8_t residue_count;
144     vorbis_residue *residues;
145     uint_fast8_t mapping_count;
146     vorbis_mapping *mappings;
147     uint_fast8_t mode_count;
148     vorbis_mode *modes;
149     uint_fast8_t mode_number; // mode number for the current packet
150     uint_fast8_t previous_window;
151     float *channel_residues;
152     float *channel_floors;
153     float *saved;
154     uint_fast32_t add_bias; // for float->int conversion
155     uint_fast32_t exp_bias;
156 } vorbis_context;
157
158 /* Helper functions */
159
160 #define BARK(x) \
161     (13.1f*atan(0.00074f*(x))+2.24f*atan(1.85e-8f*(x)*(x))+1e-4f*(x))
162
163 static float vorbisfloat2float(uint_fast32_t val)
164 {
165     double mant=val&0x1fffff;
166     long exp=(val&0x7fe00000L)>>21;
167     if (val&0x80000000)
168         mant=-mant;
169     return ldexp(mant, exp - 20 - 768);
170 }
171
172
173 // Free all allocated memory -----------------------------------------
174
175 static void vorbis_free(vorbis_context *vc)
176 {
177     int_fast16_t i;
178
179     av_freep(&vc->channel_residues);
180     av_freep(&vc->channel_floors);
181     av_freep(&vc->saved);
182
183     av_freep(&vc->residues);
184     av_freep(&vc->modes);
185
186     ff_mdct_end(&vc->mdct[0]);
187     ff_mdct_end(&vc->mdct[1]);
188
189     for(i=0;i<vc->codebook_count;++i) {
190         av_free(vc->codebooks[i].codevectors);
191         free_vlc(&vc->codebooks[i].vlc);
192     }
193     av_freep(&vc->codebooks);
194
195     for(i=0;i<vc->floor_count;++i) {
196         if(vc->floors[i].floor_type==0) {
197             av_free(vc->floors[i].data.t0.map[0]);
198             av_free(vc->floors[i].data.t0.map[1]);
199             av_free(vc->floors[i].data.t0.book_list);
200             av_free(vc->floors[i].data.t0.lsp);
201         } else {
202             av_free(vc->floors[i].data.t1.list);
203         }
204     }
205     av_freep(&vc->floors);
206
207     for(i=0;i<vc->mapping_count;++i) {
208         av_free(vc->mappings[i].magnitude);
209         av_free(vc->mappings[i].angle);
210         av_free(vc->mappings[i].mux);
211     }
212     av_freep(&vc->mappings);
213 }
214
215 // Parse setup header -------------------------------------------------
216
217 // Process codebooks part
218
219 static int vorbis_parse_setup_hdr_codebooks(vorbis_context *vc)
220 {
221     uint_fast16_t cb;
222     uint8_t *tmp_vlc_bits;
223     uint32_t *tmp_vlc_codes;
224     GetBitContext *gb=&vc->gb;
225
226     vc->codebook_count=get_bits(gb,8)+1;
227
228     AV_DEBUG(" Codebooks: %d \n", vc->codebook_count);
229
230     vc->codebooks=av_mallocz(vc->codebook_count * sizeof(vorbis_codebook));
231     tmp_vlc_bits =av_mallocz(V_MAX_VLCS * sizeof(uint8_t));
232     tmp_vlc_codes=av_mallocz(V_MAX_VLCS * sizeof(uint32_t));
233
234     for(cb=0;cb<vc->codebook_count;++cb) {
235         vorbis_codebook *codebook_setup=&vc->codebooks[cb];
236         uint_fast8_t ordered;
237         uint_fast32_t t, used_entries=0;
238         uint_fast32_t entries;
239
240         AV_DEBUG(" %d. Codebook \n", cb);
241
242         if (get_bits(gb, 24)!=0x564342) {
243             av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " %"PRIdFAST16". Codebook setup data corrupt. \n", cb);
244             goto error;
245         }
246
247         codebook_setup->dimensions=get_bits(gb, 16);
248         if (codebook_setup->dimensions>16||codebook_setup->dimensions==0) {
249             av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " %"PRIdFAST16". Codebook's dimension is invalid (%d). \n", cb, codebook_setup->dimensions);
250             goto error;
251         }
252         entries=get_bits(gb, 24);
253         if (entries>V_MAX_VLCS) {
254             av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " %"PRIdFAST16". Codebook has too many entries (%"PRIdFAST32"). \n", cb, entries);
255             goto error;
256         }
257
258         ordered=get_bits1(gb);
259
260         AV_DEBUG(" codebook_dimensions %d, codebook_entries %d \n", codebook_setup->dimensions, entries);
261
262         if (!ordered) {
263             uint_fast16_t ce;
264             uint_fast8_t flag;
265             uint_fast8_t sparse=get_bits1(gb);
266
267             AV_DEBUG(" not ordered \n");
268
269             if (sparse) {
270                 AV_DEBUG(" sparse \n");
271
272                 used_entries=0;
273                 for(ce=0;ce<entries;++ce) {
274                     flag=get_bits1(gb);
275                     if (flag) {
276                         tmp_vlc_bits[ce]=get_bits(gb, 5)+1;
277                         ++used_entries;
278                     } else
279                         tmp_vlc_bits[ce]=0;
280                 }
281             } else {
282                 AV_DEBUG(" not sparse \n");
283
284                 used_entries=entries;
285                 for(ce=0;ce<entries;++ce)
286                     tmp_vlc_bits[ce]=get_bits(gb, 5)+1;
287             }
288         } else {
289             uint_fast16_t current_entry=0;
290             uint_fast8_t current_length=get_bits(gb, 5)+1;
291
292             AV_DEBUG(" ordered, current length: %d \n", current_length);  //FIXME
293
294             used_entries=entries;
295             for(;current_entry<used_entries && current_length <= 32;++current_length) {
296                 uint_fast16_t i, number;
297
298                 AV_DEBUG(" number bits: %d ", ilog(entries - current_entry));
299
300                 number=get_bits(gb, ilog(entries - current_entry));
301
302                 AV_DEBUG(" number: %d \n", number);
303
304                 for(i=current_entry;i<number+current_entry;++i)
305                     if (i<used_entries)
306                         tmp_vlc_bits[i]=current_length;
307
308                 current_entry+=number;
309             }
310             if (current_entry>used_entries) {
311                 av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " More codelengths than codes in codebook. \n");
312                 goto error;
313             }
314         }
315
316         codebook_setup->lookup_type=get_bits(gb, 4);
317
318         AV_DEBUG(" lookup type: %d : %s \n", codebook_setup->lookup_type, codebook_setup->lookup_type ? "vq" : "no lookup" );
319
320 // If the codebook is used for (inverse) VQ, calculate codevectors.
321
322         if (codebook_setup->lookup_type==1) {
323             uint_fast16_t i, j, k;
324             uint_fast16_t codebook_lookup_values=ff_vorbis_nth_root(entries, codebook_setup->dimensions);
325             uint_fast16_t codebook_multiplicands[codebook_lookup_values];
326
327             float codebook_minimum_value=vorbisfloat2float(get_bits_long(gb, 32));
328             float codebook_delta_value=vorbisfloat2float(get_bits_long(gb, 32));
329             uint_fast8_t codebook_value_bits=get_bits(gb, 4)+1;
330             uint_fast8_t codebook_sequence_p=get_bits1(gb);
331
332             AV_DEBUG(" We expect %d numbers for building the codevectors. \n", codebook_lookup_values);
333             AV_DEBUG("  delta %f minmum %f \n", codebook_delta_value, codebook_minimum_value);
334
335             for(i=0;i<codebook_lookup_values;++i) {
336                 codebook_multiplicands[i]=get_bits(gb, codebook_value_bits);
337
338                 AV_DEBUG(" multiplicands*delta+minmum : %e \n", (float)codebook_multiplicands[i]*codebook_delta_value+codebook_minimum_value);
339                 AV_DEBUG(" multiplicand %d \n", codebook_multiplicands[i]);
340             }
341
342 // Weed out unused vlcs and build codevector vector
343             codebook_setup->codevectors=used_entries ? av_mallocz(used_entries*codebook_setup->dimensions * sizeof(float)) : NULL;
344             for(j=0, i=0;i<entries;++i) {
345                 uint_fast8_t dim=codebook_setup->dimensions;
346
347                 if (tmp_vlc_bits[i]) {
348                     float last=0.0;
349                     uint_fast32_t lookup_offset=i;
350
351 #ifdef V_DEBUG
352                     av_log(vc->avccontext, AV_LOG_INFO, "Lookup offset %d ,", i);
353 #endif
354
355                     for(k=0;k<dim;++k) {
356                         uint_fast32_t multiplicand_offset = lookup_offset % codebook_lookup_values;
357                         codebook_setup->codevectors[j*dim+k]=codebook_multiplicands[multiplicand_offset]*codebook_delta_value+codebook_minimum_value+last;
358                         if (codebook_sequence_p)
359                             last=codebook_setup->codevectors[j*dim+k];
360                         lookup_offset/=codebook_lookup_values;
361                     }
362                     tmp_vlc_bits[j]=tmp_vlc_bits[i];
363
364 #ifdef V_DEBUG
365                     av_log(vc->avccontext, AV_LOG_INFO, "real lookup offset %d, vector: ", j);
366                     for(k=0;k<dim;++k)
367                         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_INFO, " %f ", codebook_setup->codevectors[j*dim+k]);
368                     av_log(vc->avccontext, AV_LOG_INFO, "\n");
369 #endif
370
371                     ++j;
372                 }
373             }
374             if (j!=used_entries) {
375                 av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, "Bug in codevector vector building code. \n");
376                 goto error;
377             }
378             entries=used_entries;
379         } else if (codebook_setup->lookup_type>=2) {
380             av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, "Codebook lookup type not supported. \n");
381             goto error;
382         }
383
384 // Initialize VLC table
385         if (ff_vorbis_len2vlc(tmp_vlc_bits, tmp_vlc_codes, entries)) {
386             av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " Invalid code lengths while generating vlcs. \n");
387             goto error;
388         }
389         codebook_setup->maxdepth=0;
390         for(t=0;t<entries;++t)
391             if (tmp_vlc_bits[t]>=codebook_setup->maxdepth)
392                 codebook_setup->maxdepth=tmp_vlc_bits[t];
393
394         if(codebook_setup->maxdepth > 3*V_NB_BITS)
395             codebook_setup->nb_bits=V_NB_BITS2;
396         else
397             codebook_setup->nb_bits=V_NB_BITS;
398
399         codebook_setup->maxdepth=(codebook_setup->maxdepth+codebook_setup->nb_bits-1)/codebook_setup->nb_bits;
400
401         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)) {
402             av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " Error generating vlc tables. \n");
403             goto error;
404         }
405     }
406
407     av_free(tmp_vlc_bits);
408     av_free(tmp_vlc_codes);
409     return 0;
410
411 // Error:
412 error:
413     av_free(tmp_vlc_bits);
414     av_free(tmp_vlc_codes);
415     return -1;
416 }
417
418 // Process time domain transforms part (unused in Vorbis I)
419
420 static int vorbis_parse_setup_hdr_tdtransforms(vorbis_context *vc)
421 {
422     GetBitContext *gb=&vc->gb;
423     uint_fast8_t i;
424     uint_fast8_t vorbis_time_count=get_bits(gb, 6)+1;
425
426     for(i=0;i<vorbis_time_count;++i) {
427         uint_fast16_t vorbis_tdtransform=get_bits(gb, 16);
428
429         AV_DEBUG(" Vorbis time domain transform %d: %d \n", vorbis_time_count, vorbis_tdtransform);
430
431         if (vorbis_tdtransform) {
432             av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, "Vorbis time domain transform data nonzero. \n");
433             return -1;
434         }
435     }
436     return 0;
437 }
438
439 // Process floors part
440
441 static uint_fast8_t vorbis_floor0_decode(vorbis_context *vc,
442                                          vorbis_floor_data *vfu, float *vec);
443 static void create_map( vorbis_context * vc, uint_fast8_t floor_number );
444 static uint_fast8_t vorbis_floor1_decode(vorbis_context *vc,
445                                          vorbis_floor_data *vfu, float *vec);
446 static int vorbis_parse_setup_hdr_floors(vorbis_context *vc)
447 {
448     GetBitContext *gb=&vc->gb;
449     uint_fast16_t i,j,k;
450
451     vc->floor_count=get_bits(gb, 6)+1;
452
453     vc->floors=av_mallocz(vc->floor_count * sizeof(vorbis_floor));
454
455     for (i=0;i<vc->floor_count;++i) {
456         vorbis_floor *floor_setup=&vc->floors[i];
457
458         floor_setup->floor_type=get_bits(gb, 16);
459
460         AV_DEBUG(" %d. floor type %d \n", i, floor_setup->floor_type);
461
462         if (floor_setup->floor_type==1) {
463             uint_fast8_t maximum_class=0;
464             uint_fast8_t rangebits;
465             uint_fast16_t floor1_values=2;
466
467             floor_setup->decode=vorbis_floor1_decode;
468
469             floor_setup->data.t1.partitions=get_bits(gb, 5);
470
471             AV_DEBUG(" %d.floor: %d partitions \n", i, floor_setup->data.t1.partitions);
472
473             for(j=0;j<floor_setup->data.t1.partitions;++j) {
474                 floor_setup->data.t1.partition_class[j]=get_bits(gb, 4);
475                 if (floor_setup->data.t1.partition_class[j]>maximum_class)
476                     maximum_class=floor_setup->data.t1.partition_class[j];
477
478                 AV_DEBUG(" %d. floor %d partition class %d \n", i, j, floor_setup->data.t1.partition_class[j]);
479
480             }
481
482             AV_DEBUG(" maximum class %d \n", maximum_class);
483
484             floor_setup->data.t1.maximum_class=maximum_class;
485
486             for(j=0;j<=maximum_class;++j) {
487                 floor_setup->data.t1.class_dimensions[j]=get_bits(gb, 3)+1;
488                 floor_setup->data.t1.class_subclasses[j]=get_bits(gb, 2);
489
490                 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]);
491
492                 if (floor_setup->data.t1.class_subclasses[j]) {
493                     int bits=get_bits(gb, 8);
494                     if (bits>=vc->codebook_count) {
495                         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, "Masterbook index %d is out of range.\n", bits);
496                         return -1;
497                     }
498                     floor_setup->data.t1.class_masterbook[j]=bits;
499
500                     AV_DEBUG("   masterbook: %d \n", floor_setup->data.t1.class_masterbook[j]);
501                 }
502
503                 for(k=0;k<(1<<floor_setup->data.t1.class_subclasses[j]);++k) {
504                     int16_t bits=get_bits(gb, 8)-1;
505                     if (bits!=-1 && bits>=vc->codebook_count) {
506                         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, "Subclass book index %d is out of range.\n", bits);
507                         return -1;
508                     }
509                     floor_setup->data.t1.subclass_books[j][k]=bits;
510
511                     AV_DEBUG("    book %d. : %d \n", k, floor_setup->data.t1.subclass_books[j][k]);
512                 }
513             }
514
515             floor_setup->data.t1.multiplier=get_bits(gb, 2)+1;
516             floor_setup->data.t1.x_list_dim=2;
517
518             for(j=0;j<floor_setup->data.t1.partitions;++j)
519                 floor_setup->data.t1.x_list_dim+=floor_setup->data.t1.class_dimensions[floor_setup->data.t1.partition_class[j]];
520
521             floor_setup->data.t1.list=av_mallocz(floor_setup->data.t1.x_list_dim * sizeof(vorbis_floor1_entry));
522
523
524             rangebits=get_bits(gb, 4);
525             floor_setup->data.t1.list[0].x = 0;
526             floor_setup->data.t1.list[1].x = (1<<rangebits);
527
528             for(j=0;j<floor_setup->data.t1.partitions;++j) {
529                 for(k=0;k<floor_setup->data.t1.class_dimensions[floor_setup->data.t1.partition_class[j]];++k,++floor1_values) {
530                     floor_setup->data.t1.list[floor1_values].x=get_bits(gb, rangebits);
531
532                     AV_DEBUG(" %d. floor1 Y coord. %d \n", floor1_values, floor_setup->data.t1.list[floor1_values].x);
533                 }
534             }
535
536 // Precalculate order of x coordinates - needed for decode
537             ff_vorbis_ready_floor1_list(floor_setup->data.t1.list, floor_setup->data.t1.x_list_dim);
538         } else if(floor_setup->floor_type==0) {
539             uint_fast8_t max_codebook_dim=0;
540
541             floor_setup->decode=vorbis_floor0_decode;
542
543             floor_setup->data.t0.order=get_bits(gb, 8);
544             floor_setup->data.t0.rate=get_bits(gb, 16);
545             floor_setup->data.t0.bark_map_size=get_bits(gb, 16);
546             floor_setup->data.t0.amplitude_bits=get_bits(gb, 6);
547             /* zero would result in a div by zero later *
548              * 2^0 - 1 == 0                             */
549             if (floor_setup->data.t0.amplitude_bits == 0) {
550               av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR,
551                      "Floor 0 amplitude bits is 0.\n");
552               return -1;
553             }
554             floor_setup->data.t0.amplitude_offset=get_bits(gb, 8);
555             floor_setup->data.t0.num_books=get_bits(gb, 4)+1;
556
557             /* allocate mem for booklist */
558             floor_setup->data.t0.book_list=
559                 av_malloc(floor_setup->data.t0.num_books);
560             if(!floor_setup->data.t0.book_list)
561                 return -1;
562             /* read book indexes */
563             {
564                 int idx;
565                 uint_fast8_t book_idx;
566                 for (idx=0;idx<floor_setup->data.t0.num_books;++idx) {
567                     book_idx=get_bits(gb, 8);
568                     if (book_idx>=vc->codebook_count)
569                         return -1;
570                     floor_setup->data.t0.book_list[idx]=book_idx;
571                     if (vc->codebooks[book_idx].dimensions > max_codebook_dim)
572                         max_codebook_dim=vc->codebooks[book_idx].dimensions;
573                 }
574             }
575
576             create_map( vc, i );
577
578             /* allocate mem for lsp coefficients */
579             {
580                 /* codebook dim is for padding if codebook dim doesn't *
581                  * divide order+1 then we need to read more data       */
582                 floor_setup->data.t0.lsp=
583                     av_malloc((floor_setup->data.t0.order+1 + max_codebook_dim)
584                               * sizeof(float));
585                 if(!floor_setup->data.t0.lsp)
586                     return -1;
587             }
588
589 #ifdef V_DEBUG /* debug output parsed headers */
590             AV_DEBUG("floor0 order: %u\n", floor_setup->data.t0.order);
591             AV_DEBUG("floor0 rate: %u\n", floor_setup->data.t0.rate);
592             AV_DEBUG("floor0 bark map size: %u\n",
593               floor_setup->data.t0.bark_map_size);
594             AV_DEBUG("floor0 amplitude bits: %u\n",
595               floor_setup->data.t0.amplitude_bits);
596             AV_DEBUG("floor0 amplitude offset: %u\n",
597               floor_setup->data.t0.amplitude_offset);
598             AV_DEBUG("floor0 number of books: %u\n",
599               floor_setup->data.t0.num_books);
600             AV_DEBUG("floor0 book list pointer: %p\n",
601               floor_setup->data.t0.book_list);
602             {
603               int idx;
604               for (idx=0;idx<floor_setup->data.t0.num_books;++idx) {
605                 AV_DEBUG( "  Book %d: %u\n",
606                   idx+1,
607                   floor_setup->data.t0.book_list[idx] );
608               }
609             }
610 #endif
611         } else {
612             av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, "Invalid floor type!\n");
613             return -1;
614         }
615     }
616     return 0;
617 }
618
619 // Process residues part
620
621 static int vorbis_parse_setup_hdr_residues(vorbis_context *vc)
622 {
623     GetBitContext *gb=&vc->gb;
624     uint_fast8_t i, j, k;
625
626     vc->residue_count=get_bits(gb, 6)+1;
627     vc->residues=av_mallocz(vc->residue_count * sizeof(vorbis_residue));
628
629     AV_DEBUG(" There are %d residues. \n", vc->residue_count);
630
631     for(i=0;i<vc->residue_count;++i) {
632         vorbis_residue *res_setup=&vc->residues[i];
633         uint_fast8_t cascade[64];
634         uint_fast8_t high_bits;
635         uint_fast8_t low_bits;
636
637         res_setup->type=get_bits(gb, 16);
638
639         AV_DEBUG(" %d. residue type %d \n", i, res_setup->type);
640
641         res_setup->begin=get_bits(gb, 24);
642         res_setup->end=get_bits(gb, 24);
643         res_setup->partition_size=get_bits(gb, 24)+1;
644         /* Validations to prevent a buffer overflow later. */
645         if (res_setup->begin>res_setup->end
646         || res_setup->end>vc->blocksize[1]/(res_setup->type==2?1:2)
647         || (res_setup->end-res_setup->begin)/res_setup->partition_size>V_MAX_PARTITIONS) {
648             av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, "partition out of bounds: type, begin, end, size, blocksize: %"PRIdFAST16", %"PRIdFAST32", %"PRIdFAST32", %"PRIdFAST32", %"PRIdFAST32"\n", res_setup->type, res_setup->begin, res_setup->end, res_setup->partition_size, vc->blocksize[1]/2);
649             return -1;
650         }
651
652         res_setup->classifications=get_bits(gb, 6)+1;
653         res_setup->classbook=get_bits(gb, 8);
654         if (res_setup->classbook>=vc->codebook_count) {
655             av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, "classbook value %d out of range. \n", res_setup->classbook);
656             return -1;
657         }
658
659         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,
660           res_setup->classifications, res_setup->classbook);
661
662         for(j=0;j<res_setup->classifications;++j) {
663             high_bits=0;
664             low_bits=get_bits(gb, 3);
665             if (get_bits1(gb))
666                 high_bits=get_bits(gb, 5);
667             cascade[j]=(high_bits<<3)+low_bits;
668
669             AV_DEBUG("     %d class casscade depth: %d \n", j, ilog(cascade[j]));
670         }
671
672         res_setup->maxpass=0;
673         for(j=0;j<res_setup->classifications;++j) {
674             for(k=0;k<8;++k) {
675                 if (cascade[j]&(1<<k)) {
676                     int bits=get_bits(gb, 8);
677                     if (bits>=vc->codebook_count) {
678                         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, "book value %d out of range. \n", bits);
679                         return -1;
680                     }
681                     res_setup->books[j][k]=bits;
682
683                     AV_DEBUG("     %d class casscade depth %d book: %d \n", j, k, res_setup->books[j][k]);
684
685                     if (k>res_setup->maxpass)
686                         res_setup->maxpass=k;
687                 } else {
688                     res_setup->books[j][k]=-1;
689                 }
690             }
691         }
692     }
693     return 0;
694 }
695
696 // Process mappings part
697
698 static int vorbis_parse_setup_hdr_mappings(vorbis_context *vc)
699 {
700     GetBitContext *gb=&vc->gb;
701     uint_fast8_t i, j;
702
703     vc->mapping_count=get_bits(gb, 6)+1;
704     vc->mappings=av_mallocz(vc->mapping_count * sizeof(vorbis_mapping));
705
706     AV_DEBUG(" There are %d mappings. \n", vc->mapping_count);
707
708     for(i=0;i<vc->mapping_count;++i) {
709         vorbis_mapping *mapping_setup=&vc->mappings[i];
710
711         if (get_bits(gb, 16)) {
712             av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, "Other mappings than type 0 are not compliant with the Vorbis I specification. \n");
713             return -1;
714         }
715         if (get_bits1(gb)) {
716             mapping_setup->submaps=get_bits(gb, 4)+1;
717         } else {
718             mapping_setup->submaps=1;
719         }
720
721         if (get_bits1(gb)) {
722             mapping_setup->coupling_steps=get_bits(gb, 8)+1;
723             mapping_setup->magnitude=av_mallocz(mapping_setup->coupling_steps * sizeof(uint_fast8_t));
724             mapping_setup->angle    =av_mallocz(mapping_setup->coupling_steps * sizeof(uint_fast8_t));
725             for(j=0;j<mapping_setup->coupling_steps;++j) {
726                 mapping_setup->magnitude[j]=get_bits(gb, ilog(vc->audio_channels-1));
727                 mapping_setup->angle[j]=get_bits(gb, ilog(vc->audio_channels-1));
728                 if (mapping_setup->magnitude[j]>=vc->audio_channels) {
729                     av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, "magnitude channel %d out of range. \n", mapping_setup->magnitude[j]);
730                     return -1;
731                 }
732                 if (mapping_setup->angle[j]>=vc->audio_channels) {
733                     av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, "angle channel %d out of range. \n", mapping_setup->angle[j]);
734                     return -1;
735                 }
736             }
737         } else {
738             mapping_setup->coupling_steps=0;
739         }
740
741         AV_DEBUG("   %d mapping coupling steps: %d \n", i, mapping_setup->coupling_steps);
742
743         if(get_bits(gb, 2)) {
744             av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, "%d. mapping setup data invalid. \n", i);
745             return -1; // following spec.
746         }
747
748         if (mapping_setup->submaps>1) {
749             mapping_setup->mux=av_mallocz(vc->audio_channels * sizeof(uint_fast8_t));
750             for(j=0;j<vc->audio_channels;++j)
751                 mapping_setup->mux[j]=get_bits(gb, 4);
752         }
753
754         for(j=0;j<mapping_setup->submaps;++j) {
755             int bits;
756             skip_bits(gb, 8); // FIXME check?
757             bits=get_bits(gb, 8);
758             if (bits>=vc->floor_count) {
759                 av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, "submap floor value %d out of range. \n", bits);
760                 return -1;
761             }
762             mapping_setup->submap_floor[j]=bits;
763             bits=get_bits(gb, 8);
764             if (bits>=vc->residue_count) {
765                 av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, "submap residue value %d out of range. \n", bits);
766                 return -1;
767             }
768             mapping_setup->submap_residue[j]=bits;
769
770             AV_DEBUG("   %d mapping %d submap : floor %d, residue %d \n", i, j, mapping_setup->submap_floor[j], mapping_setup->submap_residue[j]);
771         }
772     }
773     return 0;
774 }
775
776 // Process modes part
777
778 static void create_map( vorbis_context * vc, uint_fast8_t floor_number )
779 {
780     vorbis_floor * floors=vc->floors;
781     vorbis_floor0 * vf;
782     int idx;
783     int_fast8_t blockflag;
784     int_fast32_t * map;
785     int_fast32_t n; //TODO: could theoretically be smaller?
786
787     for (blockflag=0;blockflag<2;++blockflag) {
788     n=vc->blocksize[blockflag]/2;
789     floors[floor_number].data.t0.map[blockflag]=
790         av_malloc((n+1) * sizeof(int_fast32_t)); // n+sentinel
791
792     map=floors[floor_number].data.t0.map[blockflag];
793     vf=&floors[floor_number].data.t0;
794
795     for (idx=0; idx<n;++idx) {
796         map[idx]=floor( BARK((vf->rate*idx)/(2.0f*n)) *
797                               ((vf->bark_map_size)/
798                                BARK(vf->rate/2.0f )) );
799         if (vf->bark_map_size-1 < map[idx])
800             map[idx]=vf->bark_map_size-1;
801     }
802     map[n]=-1;
803     vf->map_size[blockflag]=n;
804     }
805
806 #   ifdef V_DEBUG
807     for(idx=0;idx<=n;++idx) {
808         AV_DEBUG("floor0 map: map at pos %d is %d\n",
809                  idx, map[idx]);
810     }
811 #   endif
812 }
813
814 static int vorbis_parse_setup_hdr_modes(vorbis_context *vc)
815 {
816     GetBitContext *gb=&vc->gb;
817     uint_fast8_t i;
818
819     vc->mode_count=get_bits(gb, 6)+1;
820     vc->modes=av_mallocz(vc->mode_count * sizeof(vorbis_mode));
821
822     AV_DEBUG(" There are %d modes.\n", vc->mode_count);
823
824     for(i=0;i<vc->mode_count;++i) {
825         vorbis_mode *mode_setup=&vc->modes[i];
826
827         mode_setup->blockflag=get_bits1(gb);
828         mode_setup->windowtype=get_bits(gb, 16); //FIXME check
829         mode_setup->transformtype=get_bits(gb, 16); //FIXME check
830         mode_setup->mapping=get_bits(gb, 8);
831         if (mode_setup->mapping>=vc->mapping_count) {
832             av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, "mode mapping value %d out of range. \n", mode_setup->mapping);
833             return -1;
834         }
835
836         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);
837     }
838     return 0;
839 }
840
841 // Process the whole setup header using the functions above
842
843 static int vorbis_parse_setup_hdr(vorbis_context *vc)
844 {
845     GetBitContext *gb=&vc->gb;
846
847     if ((get_bits(gb, 8)!='v') || (get_bits(gb, 8)!='o') ||
848     (get_bits(gb, 8)!='r') || (get_bits(gb, 8)!='b') ||
849     (get_bits(gb, 8)!='i') || (get_bits(gb, 8)!='s')) {
850         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " Vorbis setup header packet corrupt (no vorbis signature). \n");
851         return -1;
852     }
853
854     if (vorbis_parse_setup_hdr_codebooks(vc)) {
855         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " Vorbis setup header packet corrupt (codebooks). \n");
856         return -2;
857     }
858     if (vorbis_parse_setup_hdr_tdtransforms(vc)) {
859         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " Vorbis setup header packet corrupt (time domain transforms). \n");
860         return -3;
861     }
862     if (vorbis_parse_setup_hdr_floors(vc)) {
863         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " Vorbis setup header packet corrupt (floors). \n");
864         return -4;
865     }
866     if (vorbis_parse_setup_hdr_residues(vc)) {
867         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " Vorbis setup header packet corrupt (residues). \n");
868         return -5;
869     }
870     if (vorbis_parse_setup_hdr_mappings(vc)) {
871         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " Vorbis setup header packet corrupt (mappings). \n");
872         return -6;
873     }
874     if (vorbis_parse_setup_hdr_modes(vc)) {
875         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " Vorbis setup header packet corrupt (modes). \n");
876         return -7;
877     }
878     if (!get_bits1(gb)) {
879         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " Vorbis setup header packet corrupt (framing flag). \n");
880         return -8; // framing flag bit unset error
881     }
882
883     return 0;
884 }
885
886 // Process the identification header
887
888 static int vorbis_parse_id_hdr(vorbis_context *vc)
889 {
890     GetBitContext *gb=&vc->gb;
891     uint_fast8_t bl0, bl1;
892
893     if ((get_bits(gb, 8)!='v') || (get_bits(gb, 8)!='o') ||
894     (get_bits(gb, 8)!='r') || (get_bits(gb, 8)!='b') ||
895     (get_bits(gb, 8)!='i') || (get_bits(gb, 8)!='s')) {
896         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " Vorbis id header packet corrupt (no vorbis signature). \n");
897         return -1;
898     }
899
900     vc->version=get_bits_long(gb, 32);    //FIXME check 0
901     vc->audio_channels=get_bits(gb, 8);
902     if(vc->audio_channels <= 0){
903         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, "Invalid number of channels\n");
904         return -1;
905     }
906     vc->audio_samplerate=get_bits_long(gb, 32);
907     if(vc->audio_samplerate <= 0){
908         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, "Invalid samplerate\n");
909         return -1;
910     }
911     vc->bitrate_maximum=get_bits_long(gb, 32);
912     vc->bitrate_nominal=get_bits_long(gb, 32);
913     vc->bitrate_minimum=get_bits_long(gb, 32);
914     bl0=get_bits(gb, 4);
915     bl1=get_bits(gb, 4);
916     vc->blocksize[0]=(1<<bl0);
917     vc->blocksize[1]=(1<<bl1);
918     if (bl0>13 || bl0<6 || bl1>13 || bl1<6 || bl1<bl0) {
919         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " Vorbis id header packet corrupt (illegal blocksize). \n");
920         return -3;
921     }
922     // output format int16
923     if (vc->blocksize[1]/2 * vc->audio_channels * 2 >
924                                              AVCODEC_MAX_AUDIO_FRAME_SIZE) {
925         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, "Vorbis channel count makes "
926                "output packets too large.\n");
927         return -4;
928     }
929     vc->win[0]=ff_vorbis_vwin[bl0-6];
930     vc->win[1]=ff_vorbis_vwin[bl1-6];
931
932     if ((get_bits1(gb)) == 0) {
933         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " Vorbis id header packet corrupt (framing flag not set). \n");
934         return -2;
935     }
936
937     vc->channel_residues= av_malloc((vc->blocksize[1]/2)*vc->audio_channels * sizeof(float));
938     vc->channel_floors  = av_malloc((vc->blocksize[1]/2)*vc->audio_channels * sizeof(float));
939     vc->saved           = av_mallocz((vc->blocksize[1]/4)*vc->audio_channels * sizeof(float));
940     vc->previous_window=0;
941
942     ff_mdct_init(&vc->mdct[0], bl0, 1, vc->exp_bias ? -(1<<15) : -1.0);
943     ff_mdct_init(&vc->mdct[1], bl1, 1, vc->exp_bias ? -(1<<15) : -1.0);
944
945     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 ",
946             vc->version, vc->audio_channels, vc->audio_samplerate, vc->bitrate_maximum, vc->bitrate_nominal, vc->bitrate_minimum, vc->blocksize[0], vc->blocksize[1]);
947
948 /*
949     BLK=vc->blocksize[0];
950     for(i=0;i<BLK/2;++i) {
951         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)));
952     }
953 */
954
955     return 0;
956 }
957
958 // Process the extradata using the functions above (identification header, setup header)
959
960 static av_cold int vorbis_decode_init(AVCodecContext *avccontext)
961 {
962     vorbis_context *vc = avccontext->priv_data ;
963     uint8_t *headers = avccontext->extradata;
964     int headers_len=avccontext->extradata_size;
965     uint8_t *header_start[3];
966     int header_len[3];
967     GetBitContext *gb = &(vc->gb);
968     int hdr_type;
969
970     vc->avccontext = avccontext;
971     dsputil_init(&vc->dsp, avccontext);
972
973     if(vc->dsp.float_to_int16_interleave == ff_float_to_int16_interleave_c) {
974         vc->add_bias = 385;
975         vc->exp_bias = 0;
976     } else {
977         vc->add_bias = 0;
978         vc->exp_bias = 15<<23;
979     }
980
981     if (!headers_len) {
982         av_log(avccontext, AV_LOG_ERROR, "Extradata corrupt.\n");
983         return -1;
984     }
985
986     if (ff_split_xiph_headers(headers, headers_len, 30, header_start, header_len) < 0) {
987         av_log(avccontext, AV_LOG_ERROR, "Extradata corrupt.\n");
988         return -1;
989     }
990
991     init_get_bits(gb, header_start[0], header_len[0]*8);
992     hdr_type=get_bits(gb, 8);
993     if (hdr_type!=1) {
994         av_log(avccontext, AV_LOG_ERROR, "First header is not the id header.\n");
995         return -1;
996     }
997     if (vorbis_parse_id_hdr(vc)) {
998         av_log(avccontext, AV_LOG_ERROR, "Id header corrupt.\n");
999         vorbis_free(vc);
1000         return -1;
1001     }
1002
1003     init_get_bits(gb, header_start[2], header_len[2]*8);
1004     hdr_type=get_bits(gb, 8);
1005     if (hdr_type!=5) {
1006         av_log(avccontext, AV_LOG_ERROR, "Third header is not the setup header.\n");
1007         vorbis_free(vc);
1008         return -1;
1009     }
1010     if (vorbis_parse_setup_hdr(vc)) {
1011         av_log(avccontext, AV_LOG_ERROR, "Setup header corrupt.\n");
1012         vorbis_free(vc);
1013         return -1;
1014     }
1015
1016     avccontext->channels = vc->audio_channels;
1017     avccontext->sample_rate = vc->audio_samplerate;
1018     avccontext->frame_size  = FFMIN(vc->blocksize[0], vc->blocksize[1])>>2;
1019     avccontext->sample_fmt = SAMPLE_FMT_S16;
1020
1021     return 0 ;
1022 }
1023
1024 // Decode audiopackets -------------------------------------------------
1025
1026 // Read and decode floor
1027
1028 static uint_fast8_t vorbis_floor0_decode(vorbis_context *vc,
1029                                          vorbis_floor_data *vfu, float *vec)
1030 {
1031     vorbis_floor0 * vf=&vfu->t0;
1032     float * lsp=vf->lsp;
1033     uint_fast32_t amplitude;
1034     uint_fast32_t book_idx;
1035     uint_fast8_t blockflag=vc->modes[vc->mode_number].blockflag;
1036
1037     amplitude=get_bits(&vc->gb, vf->amplitude_bits);
1038     if (amplitude>0) {
1039         float last = 0;
1040         uint_fast16_t lsp_len = 0;
1041         uint_fast16_t idx;
1042         vorbis_codebook codebook;
1043
1044         book_idx=get_bits(&vc->gb, ilog(vf->num_books));
1045         if ( book_idx >= vf->num_books ) {
1046             av_log( vc->avccontext, AV_LOG_ERROR,
1047                     "floor0 dec: booknumber too high!\n" );
1048             book_idx= 0;
1049             //FIXME: look above
1050         }
1051         AV_DEBUG( "floor0 dec: booknumber: %u\n", book_idx );
1052         codebook=vc->codebooks[vf->book_list[book_idx]];
1053
1054         while (lsp_len<vf->order) {
1055             int vec_off;
1056
1057             AV_DEBUG( "floor0 dec: book dimension: %d\n", codebook.dimensions );
1058             AV_DEBUG( "floor0 dec: maximum depth: %d\n", codebook.maxdepth );
1059             /* read temp vector */
1060             vec_off=get_vlc2(&vc->gb,
1061                              codebook.vlc.table,
1062                              codebook.nb_bits,
1063                              codebook.maxdepth ) *
1064                              codebook.dimensions;
1065             AV_DEBUG( "floor0 dec: vector offset: %d\n", vec_off );
1066             /* copy each vector component and add last to it */
1067             for (idx=0; idx<codebook.dimensions; ++idx)
1068                 lsp[lsp_len+idx]=codebook.codevectors[vec_off+idx]+last;
1069             last=lsp[lsp_len+idx-1]; /* set last to last vector component */
1070
1071             lsp_len += codebook.dimensions;
1072         }
1073 #ifdef V_DEBUG
1074         /* DEBUG: output lsp coeffs */
1075         {
1076             int idx;
1077             for ( idx = 0; idx < lsp_len; ++idx )
1078                 AV_DEBUG("floor0 dec: coeff at %d is %f\n", idx, lsp[idx] );
1079         }
1080 #endif
1081
1082         /* synthesize floor output vector */
1083         {
1084             int i;
1085             int order=vf->order;
1086             float wstep=M_PI/vf->bark_map_size;
1087
1088             for(i=0;i<order;i++)
1089                 lsp[i]=2.0f*cos(lsp[i]);
1090
1091             AV_DEBUG("floor0 synth: map_size=%d; m=%d; wstep=%f\n",
1092                      vf->map_size, order, wstep);
1093
1094             i=0;
1095             while(i<vf->map_size[blockflag]) {
1096                 int j, iter_cond=vf->map[blockflag][i];
1097                 float p=0.5f;
1098                 float q=0.5f;
1099                 float two_cos_w=2.0f*cos(wstep*iter_cond); // needed all times
1100
1101                 /* similar part for the q and p products */
1102                 for(j=0;j+1<order;j+=2) {
1103                     q *= lsp[j]  -two_cos_w;
1104                     p *= lsp[j+1]-two_cos_w;
1105                 }
1106                 if(j==order) { // even order
1107                     p *= p*(2.0f-two_cos_w);
1108                     q *= q*(2.0f+two_cos_w);
1109                 } else { // odd order
1110                     q *= two_cos_w-lsp[j]; // one more time for q
1111
1112                     /* final step and square */
1113                     p *= p*(4.f-two_cos_w*two_cos_w);
1114                     q *= q;
1115                 }
1116
1117                 /* calculate linear floor value */
1118                 {
1119                     q=exp( (
1120                              ( (amplitude*vf->amplitude_offset)/
1121                                (((1<<vf->amplitude_bits)-1) * sqrt(p+q)) )
1122                              - vf->amplitude_offset ) * .11512925f
1123                          );
1124                 }
1125
1126                 /* fill vector */
1127                 do {
1128                     vec[i]=q; ++i;
1129                 } while (vf->map[blockflag][i]==iter_cond);
1130             }
1131         }
1132     } else {
1133         /* this channel is unused */
1134         return 1;
1135     }
1136
1137     AV_DEBUG(" Floor0 decoded\n");
1138
1139     return 0;
1140 }
1141
1142 static uint_fast8_t vorbis_floor1_decode(vorbis_context *vc,
1143                                          vorbis_floor_data *vfu, float *vec)
1144 {
1145     vorbis_floor1 * vf=&vfu->t1;
1146     GetBitContext *gb=&vc->gb;
1147     uint_fast16_t range_v[4]={ 256, 128, 86, 64 };
1148     uint_fast16_t range=range_v[vf->multiplier-1];
1149     uint_fast16_t floor1_Y[vf->x_list_dim];
1150     uint_fast16_t floor1_Y_final[vf->x_list_dim];
1151     int floor1_flag[vf->x_list_dim];
1152     uint_fast8_t class_;
1153     uint_fast8_t cdim;
1154     uint_fast8_t cbits;
1155     uint_fast8_t csub;
1156     uint_fast8_t cval;
1157     int_fast16_t book;
1158     uint_fast16_t offset;
1159     uint_fast16_t i,j;
1160     /*u*/int_fast16_t adx, ady, off, predicted; // WTF ? dy/adx= (unsigned)dy/adx ?
1161     int_fast16_t dy, err;
1162
1163
1164     if (!get_bits1(gb)) // silence
1165         return 1;
1166
1167 // Read values (or differences) for the floor's points
1168
1169     floor1_Y[0]=get_bits(gb, ilog(range-1));
1170     floor1_Y[1]=get_bits(gb, ilog(range-1));
1171
1172     AV_DEBUG("floor 0 Y %d floor 1 Y %d \n", floor1_Y[0], floor1_Y[1]);
1173
1174     offset=2;
1175     for(i=0;i<vf->partitions;++i) {
1176         class_=vf->partition_class[i];
1177         cdim=vf->class_dimensions[class_];
1178         cbits=vf->class_subclasses[class_];
1179         csub=(1<<cbits)-1;
1180         cval=0;
1181
1182         AV_DEBUG("Cbits %d \n", cbits);
1183
1184         if (cbits) // this reads all subclasses for this partition's class
1185             cval=get_vlc2(gb, vc->codebooks[vf->class_masterbook[class_]].vlc.table,
1186             vc->codebooks[vf->class_masterbook[class_]].nb_bits, 3);
1187
1188         for(j=0;j<cdim;++j) {
1189             book=vf->subclass_books[class_][cval & csub];
1190
1191             AV_DEBUG("book %d Cbits %d cval %d  bits:%d \n", book, cbits, cval, get_bits_count(gb));
1192
1193             cval=cval>>cbits;
1194             if (book>-1) {
1195                 floor1_Y[offset+j]=get_vlc2(gb, vc->codebooks[book].vlc.table,
1196                 vc->codebooks[book].nb_bits, 3);
1197             } else {
1198                 floor1_Y[offset+j]=0;
1199             }
1200
1201             AV_DEBUG(" floor(%d) = %d \n", vf->list[offset+j].x, floor1_Y[offset+j]);
1202         }
1203         offset+=cdim;
1204     }
1205
1206 // Amplitude calculation from the differences
1207
1208     floor1_flag[0]=1;
1209     floor1_flag[1]=1;
1210     floor1_Y_final[0]=floor1_Y[0];
1211     floor1_Y_final[1]=floor1_Y[1];
1212
1213     for(i=2;i<vf->x_list_dim;++i) {
1214         uint_fast16_t val, highroom, lowroom, room;
1215         uint_fast16_t high_neigh_offs;
1216         uint_fast16_t low_neigh_offs;
1217
1218         low_neigh_offs=vf->list[i].low;
1219         high_neigh_offs=vf->list[i].high;
1220         dy=floor1_Y_final[high_neigh_offs]-floor1_Y_final[low_neigh_offs];  // render_point begin
1221         adx=vf->list[high_neigh_offs].x-vf->list[low_neigh_offs].x;
1222         ady= FFABS(dy);
1223         err=ady*(vf->list[i].x-vf->list[low_neigh_offs].x);
1224         off=(int16_t)err/(int16_t)adx;
1225         if (dy<0) {
1226             predicted=floor1_Y_final[low_neigh_offs]-off;
1227         } else {
1228             predicted=floor1_Y_final[low_neigh_offs]+off;
1229         } // render_point end
1230
1231         val=floor1_Y[i];
1232         highroom=range-predicted;
1233         lowroom=predicted;
1234         if (highroom < lowroom) {
1235             room=highroom*2;
1236         } else {
1237             room=lowroom*2;   // SPEC mispelling
1238         }
1239         if (val) {
1240             floor1_flag[low_neigh_offs]=1;
1241             floor1_flag[high_neigh_offs]=1;
1242             floor1_flag[i]=1;
1243             if (val>=room) {
1244                 if (highroom > lowroom) {
1245                     floor1_Y_final[i]=val-lowroom+predicted;
1246                 } else {
1247                     floor1_Y_final[i]=predicted-val+highroom-1;
1248                 }
1249             } else {
1250                 if (val & 1) {
1251                     floor1_Y_final[i]=predicted-(val+1)/2;
1252                 } else {
1253                     floor1_Y_final[i]=predicted+val/2;
1254                 }
1255             }
1256         } else {
1257             floor1_flag[i]=0;
1258             floor1_Y_final[i]=predicted;
1259         }
1260
1261         AV_DEBUG(" Decoded floor(%d) = %d / val %d \n", vf->list[i].x, floor1_Y_final[i], val);
1262     }
1263
1264 // Curve synth - connect the calculated dots and convert from dB scale FIXME optimize ?
1265
1266     ff_vorbis_floor1_render_list(vf->list, vf->x_list_dim, floor1_Y_final, floor1_flag, vf->multiplier, vec, vf->list[1].x);
1267
1268     AV_DEBUG(" Floor decoded\n");
1269
1270     return 0;
1271 }
1272
1273 // Read and decode residue
1274
1275 static av_always_inline int vorbis_residue_decode_internal(vorbis_context *vc,
1276                                                            vorbis_residue *vr,
1277                                                            uint_fast8_t ch,
1278                                                            uint_fast8_t *do_not_decode,
1279                                                            float *vec,
1280                                                            uint_fast16_t
1281                                                            vlen, int vr_type)
1282 {
1283     GetBitContext *gb=&vc->gb;
1284     uint_fast8_t c_p_c=vc->codebooks[vr->classbook].dimensions;
1285     uint_fast16_t n_to_read=vr->end-vr->begin;
1286     uint_fast16_t ptns_to_read=n_to_read/vr->partition_size;
1287     uint_fast8_t classifs[ptns_to_read*vc->audio_channels];
1288     uint_fast8_t pass;
1289     uint_fast8_t ch_used;
1290     uint_fast8_t i,j,l;
1291     uint_fast16_t k;
1292
1293     if (vr_type==2) {
1294         for(j=1;j<ch;++j)
1295                 do_not_decode[0]&=do_not_decode[j];  // FIXME - clobbering input
1296         if (do_not_decode[0])
1297             return 0;
1298         ch_used=1;
1299     } else {
1300         ch_used=ch;
1301     }
1302
1303     AV_DEBUG(" residue type 0/1/2 decode begin, ch: %d  cpc %d  \n", ch, c_p_c);
1304
1305     for(pass=0;pass<=vr->maxpass;++pass) { // FIXME OPTIMIZE?
1306         uint_fast16_t voffset;
1307         uint_fast16_t partition_count;
1308         uint_fast16_t j_times_ptns_to_read;
1309
1310         voffset=vr->begin;
1311         for(partition_count=0;partition_count<ptns_to_read;) {  // SPEC        error
1312             if (!pass) {
1313                 uint_fast32_t inverse_class = ff_inverse[vr->classifications];
1314                 for(j_times_ptns_to_read=0, j=0;j<ch_used;++j) {
1315                     if (!do_not_decode[j]) {
1316                         uint_fast32_t temp=get_vlc2(gb, vc->codebooks[vr->classbook].vlc.table,
1317                         vc->codebooks[vr->classbook].nb_bits, 3);
1318
1319                         AV_DEBUG("Classword: %d \n", temp);
1320
1321                         assert(vr->classifications > 1 && temp<=65536); //needed for inverse[]
1322                         for(i=0;i<c_p_c;++i) {
1323                             uint_fast32_t temp2;
1324
1325                             temp2=(((uint_fast64_t)temp) * inverse_class)>>32;
1326                             if (partition_count+c_p_c-1-i < ptns_to_read)
1327                                 classifs[j_times_ptns_to_read+partition_count+c_p_c-1-i]=temp-temp2*vr->classifications;
1328                             temp=temp2;
1329                         }
1330                     }
1331                     j_times_ptns_to_read+=ptns_to_read;
1332                 }
1333             }
1334             for(i=0;(i<c_p_c) && (partition_count<ptns_to_read);++i) {
1335                 for(j_times_ptns_to_read=0, j=0;j<ch_used;++j) {
1336                     uint_fast16_t voffs;
1337
1338                     if (!do_not_decode[j]) {
1339                         uint_fast8_t vqclass=classifs[j_times_ptns_to_read+partition_count];
1340                         int_fast16_t vqbook=vr->books[vqclass][pass];
1341
1342                         if (vqbook>=0 && vc->codebooks[vqbook].codevectors) {
1343                             uint_fast16_t coffs;
1344                             unsigned dim= vc->codebooks[vqbook].dimensions; // not uint_fast8_t: 64bit is slower here on amd64
1345                             uint_fast16_t step= dim==1 ? vr->partition_size
1346                                               : FASTDIV(vr->partition_size, dim);
1347                             vorbis_codebook codebook= vc->codebooks[vqbook];
1348
1349                             if (vr_type==0) {
1350
1351                                 voffs=voffset+j*vlen;
1352                                 for(k=0;k<step;++k) {
1353                                     coffs=get_vlc2(gb, codebook.vlc.table, codebook.nb_bits, 3) * dim;
1354                                     for(l=0;l<dim;++l)
1355                                         vec[voffs+k+l*step]+=codebook.codevectors[coffs+l];  // FPMATH
1356                                 }
1357                             } else if (vr_type==1) {
1358                                 voffs=voffset+j*vlen;
1359                                 for(k=0;k<step;++k) {
1360                                     coffs=get_vlc2(gb, codebook.vlc.table, codebook.nb_bits, 3) * dim;
1361                                     for(l=0;l<dim;++l, ++voffs) {
1362                                         vec[voffs]+=codebook.codevectors[coffs+l];  // FPMATH
1363
1364                                         AV_DEBUG(" pass %d offs: %d curr: %f change: %f cv offs.: %d  \n", pass, voffs, vec[voffs], codebook.codevectors[coffs+l], coffs);
1365                                     }
1366                                 }
1367                             } else if (vr_type==2 && ch==2 && (voffset&1)==0 && (dim&1)==0) { // most frequent case optimized
1368                                 voffs=voffset>>1;
1369
1370                                 if(dim==2) {
1371                                     for(k=0;k<step;++k) {
1372                                         coffs=get_vlc2(gb, codebook.vlc.table, codebook.nb_bits, 3) * 2;
1373                                         vec[voffs+k     ]+=codebook.codevectors[coffs  ];  // FPMATH
1374                                         vec[voffs+k+vlen]+=codebook.codevectors[coffs+1];  // FPMATH
1375                                     }
1376                                 } else if(dim==4) {
1377                                     for(k=0;k<step;++k, voffs+=2) {
1378                                         coffs=get_vlc2(gb, codebook.vlc.table, codebook.nb_bits, 3) * 4;
1379                                         vec[voffs       ]+=codebook.codevectors[coffs  ];  // FPMATH
1380                                         vec[voffs+1     ]+=codebook.codevectors[coffs+2];  // FPMATH
1381                                         vec[voffs+vlen  ]+=codebook.codevectors[coffs+1];  // FPMATH
1382                                         vec[voffs+vlen+1]+=codebook.codevectors[coffs+3];  // FPMATH
1383                                     }
1384                                 } else
1385                                 for(k=0;k<step;++k) {
1386                                     coffs=get_vlc2(gb, codebook.vlc.table, codebook.nb_bits, 3) * dim;
1387                                     for(l=0;l<dim;l+=2, voffs++) {
1388                                         vec[voffs     ]+=codebook.codevectors[coffs+l  ];  // FPMATH
1389                                         vec[voffs+vlen]+=codebook.codevectors[coffs+l+1];  // FPMATH
1390
1391                                         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);
1392                                     }
1393                                 }
1394
1395                             } else if (vr_type==2) {
1396                                 voffs=voffset;
1397
1398                                 for(k=0;k<step;++k) {
1399                                     coffs=get_vlc2(gb, codebook.vlc.table, codebook.nb_bits, 3) * dim;
1400                                     for(l=0;l<dim;++l, ++voffs) {
1401                                         vec[voffs/ch+(voffs%ch)*vlen]+=codebook.codevectors[coffs+l];  // FPMATH FIXME use if and counter instead of / and %
1402
1403                                         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);
1404                                     }
1405                                 }
1406                             }
1407                         }
1408                     }
1409                     j_times_ptns_to_read+=ptns_to_read;
1410                 }
1411                 ++partition_count;
1412                 voffset+=vr->partition_size;
1413             }
1414         }
1415     }
1416     return 0;
1417 }
1418
1419 static inline int vorbis_residue_decode(vorbis_context *vc, vorbis_residue *vr,
1420                                         uint_fast8_t ch,
1421                                         uint_fast8_t *do_not_decode,
1422                                         float *vec, uint_fast16_t vlen)
1423 {
1424     if (vr->type==2)
1425         return vorbis_residue_decode_internal(vc, vr, ch, do_not_decode, vec, vlen, 2);
1426     else if (vr->type==1)
1427         return vorbis_residue_decode_internal(vc, vr, ch, do_not_decode, vec, vlen, 1);
1428     else if (vr->type==0)
1429         return vorbis_residue_decode_internal(vc, vr, ch, do_not_decode, vec, vlen, 0);
1430     else {
1431         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " Invalid residue type while residue decode?! \n");
1432         return -1;
1433     }
1434 }
1435
1436 void vorbis_inverse_coupling(float *mag, float *ang, int blocksize)
1437 {
1438     int i;
1439     for(i=0; i<blocksize; i++) {
1440         if (mag[i]>0.0) {
1441             if (ang[i]>0.0) {
1442                 ang[i]=mag[i]-ang[i];
1443             } else {
1444                 float temp=ang[i];
1445                 ang[i]=mag[i];
1446                 mag[i]+=temp;
1447             }
1448         } else {
1449             if (ang[i]>0.0) {
1450                 ang[i]+=mag[i];
1451             } else {
1452                 float temp=ang[i];
1453                 ang[i]=mag[i];
1454                 mag[i]-=temp;
1455             }
1456         }
1457     }
1458 }
1459
1460 static void copy_normalize(float *dst, float *src, int len, int exp_bias,
1461                            float add_bias)
1462 {
1463     int i;
1464     if(exp_bias) {
1465         memcpy(dst, src, len * sizeof(float));
1466     } else {
1467         for(i=0; i<len; i++)
1468             dst[i] = src[i] + add_bias;
1469     }
1470 }
1471
1472 // Decode the audio packet using the functions above
1473
1474 static int vorbis_parse_audio_packet(vorbis_context *vc)
1475 {
1476     GetBitContext *gb=&vc->gb;
1477
1478     uint_fast8_t previous_window=vc->previous_window;
1479     uint_fast8_t mode_number;
1480     uint_fast8_t blockflag;
1481     uint_fast16_t blocksize;
1482     int_fast32_t i,j;
1483     uint_fast8_t no_residue[vc->audio_channels];
1484     uint_fast8_t do_not_decode[vc->audio_channels];
1485     vorbis_mapping *mapping;
1486     float *ch_res_ptr=vc->channel_residues;
1487     float *ch_floor_ptr=vc->channel_floors;
1488     uint_fast8_t res_chan[vc->audio_channels];
1489     uint_fast8_t res_num=0;
1490     int_fast16_t retlen=0;
1491     float fadd_bias = vc->add_bias;
1492
1493     if (get_bits1(gb)) {
1494         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, "Not a Vorbis I audio packet.\n");
1495         return -1; // packet type not audio
1496     }
1497
1498     if (vc->mode_count==1) {
1499         mode_number=0;
1500     } else {
1501         mode_number=get_bits(gb, ilog(vc->mode_count-1));
1502     }
1503     if (mode_number>=vc->mode_count) {
1504         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, "mode number %d out of range.\n", mode_number);
1505         return -1;
1506     }
1507     vc->mode_number=mode_number;
1508     mapping=&vc->mappings[vc->modes[mode_number].mapping];
1509
1510     AV_DEBUG(" Mode number: %d , mapping: %d , blocktype %d \n", mode_number, vc->modes[mode_number].mapping, vc->modes[mode_number].blockflag);
1511
1512     blockflag=vc->modes[mode_number].blockflag;
1513     blocksize=vc->blocksize[blockflag];
1514     if (blockflag)
1515         skip_bits(gb, 2); // previous_window, next_window
1516
1517     memset(ch_res_ptr, 0, sizeof(float)*vc->audio_channels*blocksize/2); //FIXME can this be removed ?
1518     memset(ch_floor_ptr, 0, sizeof(float)*vc->audio_channels*blocksize/2); //FIXME can this be removed ?
1519
1520 // Decode floor
1521
1522     for(i=0;i<vc->audio_channels;++i) {
1523         vorbis_floor *floor;
1524         if (mapping->submaps>1) {
1525             floor=&vc->floors[mapping->submap_floor[mapping->mux[i]]];
1526         } else {
1527             floor=&vc->floors[mapping->submap_floor[0]];
1528         }
1529
1530         no_residue[i]=floor->decode(vc, &floor->data, ch_floor_ptr);
1531         ch_floor_ptr+=blocksize/2;
1532     }
1533
1534 // Nonzero vector propagate
1535
1536     for(i=mapping->coupling_steps-1;i>=0;--i) {
1537         if (!(no_residue[mapping->magnitude[i]] & no_residue[mapping->angle[i]])) {
1538             no_residue[mapping->magnitude[i]]=0;
1539             no_residue[mapping->angle[i]]=0;
1540         }
1541     }
1542
1543 // Decode residue
1544
1545     for(i=0;i<mapping->submaps;++i) {
1546         vorbis_residue *residue;
1547         uint_fast8_t ch=0;
1548
1549         for(j=0;j<vc->audio_channels;++j) {
1550             if ((mapping->submaps==1) || (i==mapping->mux[j])) {
1551                 res_chan[j]=res_num;
1552                 if (no_residue[j]) {
1553                     do_not_decode[ch]=1;
1554                 } else {
1555                     do_not_decode[ch]=0;
1556                 }
1557                 ++ch;
1558                 ++res_num;
1559             }
1560         }
1561         residue=&vc->residues[mapping->submap_residue[i]];
1562         vorbis_residue_decode(vc, residue, ch, do_not_decode, ch_res_ptr, blocksize/2);
1563
1564         ch_res_ptr+=ch*blocksize/2;
1565     }
1566
1567 // Inverse coupling
1568
1569     for(i=mapping->coupling_steps-1;i>=0;--i) { //warning: i has to be signed
1570         float *mag, *ang;
1571
1572         mag=vc->channel_residues+res_chan[mapping->magnitude[i]]*blocksize/2;
1573         ang=vc->channel_residues+res_chan[mapping->angle[i]]*blocksize/2;
1574         vc->dsp.vorbis_inverse_coupling(mag, ang, blocksize/2);
1575     }
1576
1577 // Dotproduct, MDCT
1578
1579     for(j=vc->audio_channels-1;j>=0;j--) {
1580         ch_floor_ptr=vc->channel_floors+j*blocksize/2;
1581         ch_res_ptr=vc->channel_residues+res_chan[j]*blocksize/2;
1582         vc->dsp.vector_fmul(ch_floor_ptr, ch_res_ptr, blocksize/2);
1583         ff_imdct_half(&vc->mdct[blockflag], ch_res_ptr, ch_floor_ptr);
1584     }
1585
1586 // Overlap/add, save data for next overlapping  FPMATH
1587
1588     retlen = (blocksize + vc->blocksize[previous_window])/4;
1589     for(j=0;j<vc->audio_channels;j++) {
1590         uint_fast16_t bs0=vc->blocksize[0];
1591         uint_fast16_t bs1=vc->blocksize[1];
1592         float *residue=vc->channel_residues+res_chan[j]*blocksize/2;
1593         float *saved=vc->saved+j*bs1/4;
1594         float *ret=vc->channel_floors+j*retlen;
1595         float *buf=residue;
1596         const float *win=vc->win[blockflag&previous_window];
1597
1598         if(blockflag == previous_window) {
1599             vc->dsp.vector_fmul_window(ret, saved, buf, win, fadd_bias, blocksize/4);
1600         } else if(blockflag > previous_window) {
1601             vc->dsp.vector_fmul_window(ret, saved, buf, win, fadd_bias, bs0/4);
1602             copy_normalize(ret+bs0/2, buf+bs0/4, (bs1-bs0)/4, vc->exp_bias, fadd_bias);
1603         } else {
1604             copy_normalize(ret, saved, (bs1-bs0)/4, vc->exp_bias, fadd_bias);
1605             vc->dsp.vector_fmul_window(ret+(bs1-bs0)/4, saved+(bs1-bs0)/4, buf, win, fadd_bias, bs0/4);
1606         }
1607         memcpy(saved, buf+blocksize/4, blocksize/4*sizeof(float));
1608     }
1609
1610     vc->previous_window = blockflag;
1611     return retlen;
1612 }
1613
1614 // Return the decoded audio packet through the standard api
1615
1616 static int vorbis_decode_frame(AVCodecContext *avccontext,
1617                         void *data, int *data_size,
1618                         AVPacket *avpkt)
1619 {
1620     const uint8_t *buf = avpkt->data;
1621     int buf_size = avpkt->size;
1622     vorbis_context *vc = avccontext->priv_data ;
1623     GetBitContext *gb = &(vc->gb);
1624     const float *channel_ptrs[vc->audio_channels];
1625     int i;
1626
1627     int_fast16_t len;
1628
1629     if(!buf_size)
1630         return 0;
1631
1632     AV_DEBUG("packet length %d \n", buf_size);
1633
1634     init_get_bits(gb, buf, buf_size*8);
1635
1636     len=vorbis_parse_audio_packet(vc);
1637
1638     if (len<=0) {
1639         *data_size=0;
1640         return buf_size;
1641     }
1642
1643     if (!vc->first_frame) {
1644         vc->first_frame=1;
1645         *data_size=0;
1646         return buf_size ;
1647     }
1648
1649     AV_DEBUG("parsed %d bytes %d bits, returned %d samples (*ch*bits) \n", get_bits_count(gb)/8, get_bits_count(gb)%8, len);
1650
1651     for(i=0; i<vc->audio_channels; i++)
1652         channel_ptrs[i] = vc->channel_floors+i*len;
1653     vc->dsp.float_to_int16_interleave(data, channel_ptrs, len, vc->audio_channels);
1654     *data_size=len*2*vc->audio_channels;
1655
1656     return buf_size ;
1657 }
1658
1659 // Close decoder
1660
1661 static av_cold int vorbis_decode_close(AVCodecContext *avccontext)
1662 {
1663     vorbis_context *vc = avccontext->priv_data;
1664
1665     vorbis_free(vc);
1666
1667     return 0 ;
1668 }
1669
1670 AVCodec vorbis_decoder = {
1671     "vorbis",
1672     CODEC_TYPE_AUDIO,
1673     CODEC_ID_VORBIS,
1674     sizeof(vorbis_context),
1675     vorbis_decode_init,
1676     NULL,
1677     vorbis_decode_close,
1678     vorbis_decode_frame,
1679     .long_name = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Vorbis"),
1680 };
1681