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