lib/block.c

   1 /********************************************************************
   2  *                                                                  *
   3  * THIS FILE IS PART OF THE OggVorbis SOFTWARE CODEC SOURCE CODE.   *
   4  * USE, DISTRIBUTION AND REPRODUCTION OF THIS LIBRARY SOURCE IS     *
   5  * GOVERNED BY A BSD-STYLE SOURCE LICENSE INCLUDED WITH THIS SOURCE *
   6  * IN 'COPYING'. PLEASE READ THESE TERMS BEFORE DISTRIBUTING.       *
   7  *                                                                  *
   8  * THE OggVorbis SOURCE CODE IS (C) COPYRIGHT 1994-2003             *
   9  * by the XIPHOPHORUS Company http://www.xiph.org/                  *
  10  *                                                                  *
  11  ********************************************************************
  12
  13  function: PCM data vector blocking, windowing and dis/reassembly
  14  last mod: $Id: block.c,v 1.74 2003/08/27 05:29:24 xiphmont Exp $
  15
  16  Handle windowing, overlap-add, etc of the PCM vectors.  This is made
  17  more amusing by Vorbis' current two allowed block sizes.
  18
  19  ********************************************************************/
  20
  21 #include <stdio.h>
  22 #include <stdlib.h>
  23 #include <string.h>
  24 #include <ogg/ogg.h>
  25 #include "vorbis/codec.h"
  26 #include "codec_internal.h"
  27
  28 #include "window.h"
  29 #include "mdct.h"
  30 #include "lpc.h"
  31 #include "registry.h"
  32 #include "misc.h"
  33
  34 static int ilog2(unsigned int v){
  35   int ret=0;
  36   if(v)--v;
  37   while(v){
  38     ret++;
  39     v>>=1;
  40   }
  41   return(ret);
  42 }
  43
  44 /* pcm accumulator examples (not exhaustive):
  45
  46  <-------------- lW ---------------->
  47                    <--------------- W ---------------->
  48 :            .....|.....       _______________         |
  49 :        .'''     |     '''_---      |       |\        |
  50 :.....'''         |_____--- '''......|       | \_______|
  51 :.................|__________________|_______|__|______|
  52                   |<------ Sl ------>|      > Sr <     |endW
  53                   |beginSl           |endSl  |  |endSr
  54                   |beginW            |endlW  |beginSr
  55
  56
  57                       |< lW >|
  58                    <--------------- W ---------------->
  59                   |   |  ..  ______________            |
  60                   |   | '  `/        |     ---_        |
  61                   |___.'___/`.       |         ---_____|
  62                   |_______|__|_______|_________________|
  63                   |      >|Sl|<      |<------ Sr ----->|endW
  64                   |       |  |endSl  |beginSr          |endSr
  65                   |beginW |  |endlW
  66                   mult[0] |beginSl                     mult[n]
  67
  68  <-------------- lW ----------------->
  69                           |<--W-->|
  70 :            ..............  ___  |   |
  71 :        .'''             |`/   \ |   |
  72 :.....'''                 |/`....\|...|
  73 :.........................|___|___|___|
  74                           |Sl |Sr |endW
  75                           |   |   |endSr
  76                           |   |beginSr
  77                           |   |endSl
  78                           |beginSl
  79                           |beginW
  80 */
  81
  82 /* block abstraction setup *********************************************/
  83
  84 #ifndef WORD_ALIGN
  85 #define WORD_ALIGN 8
  86 #endif
  87
  88 int vorbis_block_init(vorbis_dsp_state *v, vorbis_block *vb){
  89   memset(vb,0,sizeof(*vb));
  90   vb->vd=v;
  91   vb->localalloc=0;
  92   vb->localstore=NULL;
  93   if(v->analysisp){
  94     vorbis_block_internal *vbi=
  95       vb->internal=_ogg_calloc(1,sizeof(vorbis_block_internal));
  96     oggpack_writeinit(&vb->opb);
  97     vbi->ampmax=-9999;
  98   }
  99
 100   return(0);
 101 }
 102
 103 void *_vorbis_block_alloc(vorbis_block *vb,long bytes){
 104   bytes=(bytes+(WORD_ALIGN-1)) & ~(WORD_ALIGN-1);
 105   if(bytes+vb->localtop>vb->localalloc){
 106     /* can't just _ogg_realloc... there are outstanding pointers */
 107     if(vb->localstore){
 108       struct alloc_chain *link=_ogg_malloc(sizeof(*link));
 109       vb->totaluse+=vb->localtop;
 110       link->next=vb->reap;
 111       link->ptr=vb->localstore;
 112       vb->reap=link;
 113     }
 114     /* highly conservative */
 115     vb->localalloc=bytes;
 116     vb->localstore=_ogg_malloc(vb->localalloc);
 117     vb->localtop=0;
 118   }
 119   {
 120     void *ret=(void *)(((char *)vb->localstore)+vb->localtop);
 121     vb->localtop+=bytes;
 122     return ret;
 123   }
 124 }
 125
 126 /* reap the chain, pull the ripcord */
 127 void _vorbis_block_ripcord(vorbis_block *vb){
 128   /* reap the chain */
 129   struct alloc_chain *reap=vb->reap;
 130   while(reap){
 131     struct alloc_chain *next=reap->next;
 132     _ogg_free(reap->ptr);
 133     memset(reap,0,sizeof(*reap));
 134     _ogg_free(reap);
 135     reap=next;
 136   }
 137   /* consolidate storage */
 138   if(vb->totaluse){
 139     vb->localstore=_ogg_realloc(vb->localstore,vb->totaluse+vb->localalloc);
 140     vb->localalloc+=vb->totaluse;
 141     vb->totaluse=0;
 142   }
 143
 144   /* pull the ripcord */
 145   vb->localtop=0;
 146   vb->reap=NULL;
 147 }
 148
 149 int vorbis_block_clear(vorbis_block *vb){
 150   if(vb->vd)
 151     if(vb->vd->analysisp)
 152       oggpack_writeclear(&vb->opb);
 153   _vorbis_block_ripcord(vb);
 154   if(vb->localstore)_ogg_free(vb->localstore);
 155
 156   if(vb->internal)
 157     _ogg_free(vb->internal);
 158
 159   memset(vb,0,sizeof(*vb));
 160   return(0);
 161 }
 162
 163 /* Analysis side code, but directly related to blocking.  Thus it's
 164    here and not in analysis.c (which is for analysis transforms only).
 165    The init is here because some of it is shared */
 166
 167 static int _vds_shared_init(vorbis_dsp_state *v,vorbis_info *vi,int encp){
 168   int i;
 169   codec_setup_info *ci=vi->codec_setup;
 170   private_state *b=NULL;
 171   int hs=ci->halfrate_flag;
 172
 173   memset(v,0,sizeof(*v));
 174   b=v->backend_state=_ogg_calloc(1,sizeof(*b));
 175
 176   v->vi=vi;
 177   b->modebits=ilog2(ci->modes);
 178
 179   b->transform[0]=_ogg_calloc(VI_TRANSFORMB,sizeof(*b->transform[0]));
 180   b->transform[1]=_ogg_calloc(VI_TRANSFORMB,sizeof(*b->transform[1]));
 181
 182   /* MDCT is tranform 0 */
 183
 184   b->transform[0][0]=_ogg_calloc(1,sizeof(mdct_lookup));
 185   b->transform[1][0]=_ogg_calloc(1,sizeof(mdct_lookup));
 186   mdct_init(b->transform[0][0],ci->blocksizes[0]>>hs);
 187   mdct_init(b->transform[1][0],ci->blocksizes[1]>>hs);
 188
 189   /* Vorbis I uses only window type 0 */
 190   b->window[0]=ilog2(ci->blocksizes[0])-6;
 191   b->window[1]=ilog2(ci->blocksizes[1])-6;
 192
 193   if(encp){ /* encode/decode differ here */
 194
 195     /* analysis always needs an fft */
 196     drft_init(&b->fft_look[0],ci->blocksizes[0]);
 197     drft_init(&b->fft_look[1],ci->blocksizes[1]);
 198
 199     /* finish the codebooks */
 200     if(!ci->fullbooks){
 201       ci->fullbooks=_ogg_calloc(ci->books,sizeof(*ci->fullbooks));
 202       for(i=0;i<ci->books;i++)
 203         vorbis_book_init_encode(ci->fullbooks+i,ci->book_param[i]);
 204     }
 205
 206     b->psy=_ogg_calloc(ci->psys,sizeof(*b->psy));
 207     for(i=0;i<ci->psys;i++){
 208       _vp_psy_init(b->psy+i,
 209                    ci->psy_param[i],
 210                    &ci->psy_g_param,
 211                    ci->blocksizes[ci->psy_param[i]->blockflag]/2,
 212                    vi->rate);
 213     }
 214
 215     v->analysisp=1;
 216   }else{
 217     /* finish the codebooks */
 218     if(!ci->fullbooks){
 219       ci->fullbooks=_ogg_calloc(ci->books,sizeof(*ci->fullbooks));
 220       for(i=0;i<ci->books;i++){
 221         vorbis_book_init_decode(ci->fullbooks+i,ci->book_param[i]);
 222         /* decode codebooks are now standalone after init */
 223         vorbis_staticbook_destroy(ci->book_param[i]);
 224         ci->book_param[i]=NULL;
 225       }
 226     }
 227   }
 228
 229   /* initialize the storage vectors. blocksize[1] is small for encode,
 230      but the correct size for decode */
 231   v->pcm_storage=ci->blocksizes[1];
 232   v->pcm=_ogg_malloc(vi->channels*sizeof(*v->pcm));
 233   v->pcmret=_ogg_malloc(vi->channels*sizeof(*v->pcmret));
 234   {
 235     int i;
 236     for(i=0;i<vi->channels;i++)
 237       v->pcm[i]=_ogg_calloc(v->pcm_storage,sizeof(*v->pcm[i]));
 238   }
 239
 240   /* all 1 (large block) or 0 (small block) */
 241   /* explicitly set for the sake of clarity */
 242   v->lW=0; /* previous window size */
 243   v->W=0;  /* current window size */
 244
 245   /* all vector indexes */
 246   v->centerW=ci->blocksizes[1]/2;
 247
 248   v->pcm_current=v->centerW;
 249
 250   /* initialize all the backend lookups */
 251   b->flr=_ogg_calloc(ci->floors,sizeof(*b->flr));
 252   b->residue=_ogg_calloc(ci->residues,sizeof(*b->residue));
 253
 254   for(i=0;i<ci->floors;i++)
 255     b->flr[i]=_floor_P[ci->floor_type[i]]->
 256       look(v,ci->floor_param[i]);
 257
 258   for(i=0;i<ci->residues;i++)
 259     b->residue[i]=_residue_P[ci->residue_type[i]]->
 260       look(v,ci->residue_param[i]);
 261
 262   return(0);
 263 }
 264
 265 /* arbitrary settings and spec-mandated numbers get filled in here */
 266 int vorbis_analysis_init(vorbis_dsp_state *v,vorbis_info *vi){
 267   private_state *b=NULL;
 268
 269   _vds_shared_init(v,vi,1);
 270   b=v->backend_state;
 271   b->psy_g_look=_vp_global_look(vi);
 272
 273   /* Initialize the envelope state storage */
 274   b->ve=_ogg_calloc(1,sizeof(*b->ve));
 275   _ve_envelope_init(b->ve,vi);
 276
 277   vorbis_bitrate_init(vi,&b->bms);
 278
 279   return(0);
 280 }
 281
 282 void vorbis_dsp_clear(vorbis_dsp_state *v){
 283   int i;
 284   if(v){
 285     vorbis_info *vi=v->vi;
 286     codec_setup_info *ci=(vi?vi->codec_setup:NULL);
 287     private_state *b=v->backend_state;
 288
 289     if(b){
 290
 291       if(b->ve){
 292         _ve_envelope_clear(b->ve);
 293         _ogg_free(b->ve);
 294       }
 295
 296       if(b->transform[0]){
 297         mdct_clear(b->transform[0][0]);
 298         _ogg_free(b->transform[0][0]);
 299         _ogg_free(b->transform[0]);
 300       }
 301       if(b->transform[1]){
 302         mdct_clear(b->transform[1][0]);
 303         _ogg_free(b->transform[1][0]);
 304         _ogg_free(b->transform[1]);
 305       }
 306
 307       if(b->flr){
 308         for(i=0;i<ci->floors;i++)
 309           _floor_P[ci->floor_type[i]]->
 310             free_look(b->flr[i]);
 311         _ogg_free(b->flr);
 312       }
 313       if(b->residue){
 314         for(i=0;i<ci->residues;i++)
 315           _residue_P[ci->residue_type[i]]->
 316             free_look(b->residue[i]);
 317         _ogg_free(b->residue);
 318       }
 319       if(b->psy){
 320         for(i=0;i<ci->psys;i++)
 321           _vp_psy_clear(b->psy+i);
 322         _ogg_free(b->psy);
 323       }
 324
 325       if(b->psy_g_look)_vp_global_free(b->psy_g_look);
 326       vorbis_bitrate_clear(&b->bms);
 327
 328       drft_clear(&b->fft_look[0]);
 329       drft_clear(&b->fft_look[1]);
 330
 331     }
 332
 333     if(v->pcm){
 334       for(i=0;i<vi->channels;i++)
 335         if(v->pcm[i])_ogg_free(v->pcm[i]);
 336       _ogg_free(v->pcm);
 337       if(v->pcmret)_ogg_free(v->pcmret);
 338     }
 339
 340     if(b){
 341       /* free header, header1, header2 */
 342       if(b->header)_ogg_free(b->header);
 343       if(b->header1)_ogg_free(b->header1);
 344       if(b->header2)_ogg_free(b->header2);
 345       _ogg_free(b);
 346     }
 347
 348     memset(v,0,sizeof(*v));
 349   }
 350 }
 351
 352 float **vorbis_analysis_buffer(vorbis_dsp_state *v, int vals){
 353   int i;
 354   vorbis_info *vi=v->vi;
 355   private_state *b=v->backend_state;
 356
 357   /* free header, header1, header2 */
 358   if(b->header)_ogg_free(b->header);b->header=NULL;
 359   if(b->header1)_ogg_free(b->header1);b->header1=NULL;
 360   if(b->header2)_ogg_free(b->header2);b->header2=NULL;
 361
 362   /* Do we have enough storage space for the requested buffer? If not,
 363      expand the PCM (and envelope) storage */
 364
 365   if(v->pcm_current+vals>=v->pcm_storage){
 366     v->pcm_storage=v->pcm_current+vals*2;
 367
 368     for(i=0;i<vi->channels;i++){
 369       v->pcm[i]=_ogg_realloc(v->pcm[i],v->pcm_storage*sizeof(*v->pcm[i]));
 370     }
 371   }
 372
 373   for(i=0;i<vi->channels;i++)
 374     v->pcmret[i]=v->pcm[i]+v->pcm_current;
 375
 376   return(v->pcmret);
 377 }
 378
 379 static void _preextrapolate_helper(vorbis_dsp_state *v){
 380   int i;
 381   int order=32;
 382   float *lpc=alloca(order*sizeof(*lpc));
 383   float *work=alloca(v->pcm_current*sizeof(*work));
 384   long j;
 385   v->preextrapolate=1;
 386
 387   if(v->pcm_current-v->centerW>order*2){ /* safety */
 388     for(i=0;i<v->vi->channels;i++){
 389       /* need to run the extrapolation in reverse! */
 390       for(j=0;j<v->pcm_current;j++)
 391         work[j]=v->pcm[i][v->pcm_current-j-1];
 392
 393       /* prime as above */
 394       vorbis_lpc_from_data(work,lpc,v->pcm_current-v->centerW,order);
 395
 396       /* run the predictor filter */
 397       vorbis_lpc_predict(lpc,work+v->pcm_current-v->centerW-order,
 398                          order,
 399                          work+v->pcm_current-v->centerW,
 400                          v->centerW);
 401
 402       for(j=0;j<v->pcm_current;j++)
 403         v->pcm[i][v->pcm_current-j-1]=work[j];
 404
 405     }
 406   }
 407 }
 408
 409
 410 /* call with val<=0 to set eof */
 411
 412 int vorbis_analysis_wrote(vorbis_dsp_state *v, int vals){
 413   vorbis_info *vi=v->vi;
 414   codec_setup_info *ci=vi->codec_setup;
 415
 416   if(vals<=0){
 417     int order=32;
 418     int i;
 419     float *lpc=alloca(order*sizeof(*lpc));
 420
 421     /* if it wasn't done earlier (very short sample) */
 422     if(!v->preextrapolate)
 423       _preextrapolate_helper(v);
 424
 425     /* We're encoding the end of the stream.  Just make sure we have
 426        [at least] a few full blocks of zeroes at the end. */
 427     /* actually, we don't want zeroes; that could drop a large
 428        amplitude off a cliff, creating spread spectrum noise that will
 429        suck to encode.  Extrapolate for the sake of cleanliness. */
 430
 431     vorbis_analysis_buffer(v,ci->blocksizes[1]*3);
 432     v->eofflag=v->pcm_current;
 433     v->pcm_current+=ci->blocksizes[1]*3;
 434
 435     for(i=0;i<vi->channels;i++){
 436       if(v->eofflag>order*2){
 437         /* extrapolate with LPC to fill in */
 438         long n;
 439
 440         /* make a predictor filter */
 441         n=v->eofflag;
 442         if(n>ci->blocksizes[1])n=ci->blocksizes[1];
 443         vorbis_lpc_from_data(v->pcm[i]+v->eofflag-n,lpc,n,order);
 444
 445         /* run the predictor filter */
 446         vorbis_lpc_predict(lpc,v->pcm[i]+v->eofflag-order,order,
 447                            v->pcm[i]+v->eofflag,v->pcm_current-v->eofflag);
 448       }else{
 449         /* not enough data to extrapolate (unlikely to happen due to
 450            guarding the overlap, but bulletproof in case that
 451            assumtion goes away). zeroes will do. */
 452         memset(v->pcm[i]+v->eofflag,0,
 453                (v->pcm_current-v->eofflag)*sizeof(*v->pcm[i]));
 454
 455       }
 456     }
 457   }else{
 458
 459     if(v->pcm_current+vals>v->pcm_storage)
 460       return(OV_EINVAL);
 461
 462     v->pcm_current+=vals;
 463
 464     /* we may want to reverse extrapolate the beginning of a stream
 465        too... in case we're beginning on a cliff! */
 466     /* clumsy, but simple.  It only runs once, so simple is good. */
 467     if(!v->preextrapolate && v->pcm_current-v->centerW>ci->blocksizes[1])
 468       _preextrapolate_helper(v);
 469
 470   }
 471   return(0);
 472 }
 473
 474 /* do the deltas, envelope shaping, pre-echo and determine the size of
 475    the next block on which to continue analysis */
 476 int vorbis_analysis_blockout(vorbis_dsp_state *v,vorbis_block *vb){
 477   int i;
 478   vorbis_info *vi=v->vi;
 479   codec_setup_info *ci=vi->codec_setup;
 480   private_state *b=v->backend_state;
 481   vorbis_look_psy_global *g=b->psy_g_look;
 482   long beginW=v->centerW-ci->blocksizes[v->W]/2,centerNext;
 483   vorbis_block_internal *vbi=(vorbis_block_internal *)vb->internal;
 484
 485   /* check to see if we're started... */
 486   if(!v->preextrapolate)return(0);
 487
 488   /* check to see if we're done... */
 489   if(v->eofflag==-1)return(0);
 490
 491   /* By our invariant, we have lW, W and centerW set.  Search for
 492      the next boundary so we can determine nW (the next window size)
 493      which lets us compute the shape of the current block's window */
 494
 495   /* we do an envelope search even on a single blocksize; we may still
 496      be throwing more bits at impulses, and envelope search handles
 497      marking impulses too. */
 498   {
 499     long bp=_ve_envelope_search(v);
 500     if(bp==-1){
 501
 502       if(v->eofflag==0)return(0); /* not enough data currently to search for a
 503                                      full long block */
 504       v->nW=0;
 505     }else{
 506
 507       if(ci->blocksizes[0]==ci->blocksizes[1])
 508         v->nW=0;
 509       else
 510         v->nW=bp;
 511     }
 512   }
 513
 514   centerNext=v->centerW+ci->blocksizes[v->W]/4+ci->blocksizes[v->nW]/4;
 515
 516   {
 517     /* center of next block + next block maximum right side. */
 518
 519     long blockbound=centerNext+ci->blocksizes[v->nW]/2;
 520     if(v->pcm_current<blockbound)return(0); /* not enough data yet;
 521                                                although this check is
 522                                                less strict that the
 523                                                _ve_envelope_search,
 524                                                the search is not run
 525                                                if we only use one
 526                                                block size */
 527
 528
 529   }
 530
 531   /* fill in the block.  Note that for a short window, lW and nW are *short*
 532      regardless of actual settings in the stream */
 533
 534   _vorbis_block_ripcord(vb);
 535   vb->lW=v->lW;
 536   vb->W=v->W;
 537   vb->nW=v->nW;
 538
 539   if(v->W){
 540     if(!v->lW || !v->nW){
 541       vbi->blocktype=BLOCKTYPE_TRANSITION;
 542       /*fprintf(stderr,"-");*/
 543     }else{
 544       vbi->blocktype=BLOCKTYPE_LONG;
 545       /*fprintf(stderr,"_");*/
 546     }
 547   }else{
 548     if(_ve_envelope_mark(v)){
 549       vbi->blocktype=BLOCKTYPE_IMPULSE;
 550       /*fprintf(stderr,"|");*/
 551
 552     }else{
 553       vbi->blocktype=BLOCKTYPE_PADDING;
 554       /*fprintf(stderr,".");*/
 555
 556     }
 557   }
 558
 559   vb->vd=v;
 560   vb->sequence=v->sequence++;
 561   vb->granulepos=v->granulepos;
 562   vb->pcmend=ci->blocksizes[v->W];
 563
 564   /* copy the vectors; this uses the local storage in vb */
 565
 566   /* this tracks 'strongest peak' for later psychoacoustics */
 567   /* moved to the global psy state; clean this mess up */
 568   if(vbi->ampmax>g->ampmax)g->ampmax=vbi->ampmax;
 569   g->ampmax=_vp_ampmax_decay(g->ampmax,v);
 570   vbi->ampmax=g->ampmax;
 571
 572   vb->pcm=_vorbis_block_alloc(vb,sizeof(*vb->pcm)*vi->channels);
 573   vbi->pcmdelay=_vorbis_block_alloc(vb,sizeof(*vbi->pcmdelay)*vi->channels);
 574   for(i=0;i<vi->channels;i++){
 575     vbi->pcmdelay[i]=
 576       _vorbis_block_alloc(vb,(vb->pcmend+beginW)*sizeof(*vbi->pcmdelay[i]));
 577     memcpy(vbi->pcmdelay[i],v->pcm[i],(vb->pcmend+beginW)*sizeof(*vbi->pcmdelay[i]));
 578     vb->pcm[i]=vbi->pcmdelay[i]+beginW;
 579
 580     /* before we added the delay
 581        vb->pcm[i]=_vorbis_block_alloc(vb,vb->pcmend*sizeof(*vb->pcm[i]));
 582        memcpy(vb->pcm[i],v->pcm[i]+beginW,ci->blocksizes[v->W]*sizeof(*vb->pcm[i]));
 583     */
 584
 585   }
 586
 587   /* handle eof detection: eof==0 means that we've not yet received EOF
 588                            eof>0  marks the last 'real' sample in pcm[]
 589                            eof<0  'no more to do'; doesn't get here */
 590
 591   if(v->eofflag){
 592     if(v->centerW>=v->eofflag){
 593       v->eofflag=-1;
 594       vb->eofflag=1;
 595       return(1);
 596     }
 597   }
 598
 599   /* advance storage vectors and clean up */
 600   {
 601     int new_centerNext=ci->blocksizes[1]/2;
 602     int movementW=centerNext-new_centerNext;
 603
 604     if(movementW>0){
 605
 606       _ve_envelope_shift(b->ve,movementW);
 607       v->pcm_current-=movementW;
 608
 609       for(i=0;i<vi->channels;i++)
 610         memmove(v->pcm[i],v->pcm[i]+movementW,
 611                 v->pcm_current*sizeof(*v->pcm[i]));
 612
 613
 614       v->lW=v->W;
 615       v->W=v->nW;
 616       v->centerW=new_centerNext;
 617
 618       if(v->eofflag){
 619         v->eofflag-=movementW;
 620         if(v->eofflag<=0)v->eofflag=-1;
 621         /* do not add padding to end of stream! */
 622         if(v->centerW>=v->eofflag){
 623           v->granulepos+=movementW-(v->centerW-v->eofflag);
 624         }else{
 625           v->granulepos+=movementW;
 626         }
 627       }else{
 628         v->granulepos+=movementW;
 629       }
 630     }
 631   }
 632
 633   /* done */
 634   return(1);
 635 }
 636
 637 int vorbis_synthesis_restart(vorbis_dsp_state *v){
 638   vorbis_info *vi=v->vi;
 639   codec_setup_info *ci;
 640   int hs;
 641
 642   if(!v->backend_state)return -1;
 643   if(!vi)return -1;
 644   ci=vi->codec_setup;
 645   if(!ci)return -1;
 646   hs=ci->halfrate_flag;
 647
 648   v->centerW=ci->blocksizes[1]>>(hs+1);
 649   v->pcm_current=v->centerW>>hs;
 650
 651   v->pcm_returned=-1;
 652   v->granulepos=-1;
 653   v->sequence=-1;
 654   v->eofflag=0;
 655   ((private_state *)(v->backend_state))->sample_count=-1;
 656
 657   return(0);
 658 }
 659
 660 int vorbis_synthesis_init(vorbis_dsp_state *v,vorbis_info *vi){
 661   _vds_shared_init(v,vi,0);
 662   vorbis_synthesis_restart(v);
 663
 664   return(0);
 665 }
 666
 667 /* Unlike in analysis, the window is only partially applied for each
 668    block.  The time domain envelope is not yet handled at the point of
 669    calling (as it relies on the previous block). */
 670
 671 int vorbis_synthesis_blockin(vorbis_dsp_state *v,vorbis_block *vb){
 672   vorbis_info *vi=v->vi;
 673   codec_setup_info *ci=vi->codec_setup;
 674   private_state *b=v->backend_state;
 675   int hs=ci->halfrate_flag;
 676   int i,j;
 677
 678   if(!vb)return(OV_EINVAL);
 679   if(v->pcm_current>v->pcm_returned  && v->pcm_returned!=-1)return(OV_EINVAL);
 680
 681   v->lW=v->W;
 682   v->W=vb->W;
 683   v->nW=-1;
 684
 685   if((v->sequence==-1)||
 686      (v->sequence+1 != vb->sequence)){
 687     v->granulepos=-1; /* out of sequence; lose count */
 688     b->sample_count=-1;
 689   }
 690
 691   v->sequence=vb->sequence;
 692
 693   if(vb->pcm){  /* no pcm to process if vorbis_synthesis_trackonly
 694                    was called on block */
 695     int n=ci->blocksizes[v->W]>>(hs+1);
 696     int n0=ci->blocksizes[0]>>(hs+1);
 697     int n1=ci->blocksizes[1]>>(hs+1);
 698
 699     int thisCenter;
 700     int prevCenter;
 701
 702     v->glue_bits+=vb->glue_bits;
 703     v->time_bits+=vb->time_bits;
 704     v->floor_bits+=vb->floor_bits;
 705     v->res_bits+=vb->res_bits;
 706
 707     if(v->centerW){
 708       thisCenter=n1;
 709       prevCenter=0;
 710     }else{
 711       thisCenter=0;
 712       prevCenter=n1;
 713     }
 714
 715     /* v->pcm is now used like a two-stage double buffer.  We don't want
 716        to have to constantly shift *or* adjust memory usage.  Don't
 717        accept a new block until the old is shifted out */
 718
 719     for(j=0;j<vi->channels;j++){
 720       /* the overlap/add section */
 721       if(v->lW){
 722         if(v->W){
 723           /* large/large */
 724           float *w=_vorbis_window_get(b->window[1]-hs);
 725           float *pcm=v->pcm[j]+prevCenter;
 726           float *p=vb->pcm[j];
 727           for(i=0;i<n1;i++)
 728             pcm[i]=pcm[i]*w[n1-i-1] + p[i]*w[i];
 729         }else{
 730           /* large/small */
 731           float *w=_vorbis_window_get(b->window[0]-hs);
 732           float *pcm=v->pcm[j]+prevCenter+n1/2-n0/2;
 733           float *p=vb->pcm[j];
 734           for(i=0;i<n0;i++)
 735             pcm[i]=pcm[i]*w[n0-i-1] +p[i]*w[i];
 736         }
 737       }else{
 738         if(v->W){
 739           /* small/large */
 740           float *w=_vorbis_window_get(b->window[0]-hs);
 741           float *pcm=v->pcm[j]+prevCenter;
 742           float *p=vb->pcm[j]+n1/2-n0/2;
 743           for(i=0;i<n0;i++)
 744             pcm[i]=pcm[i]*w[n0-i-1] +p[i]*w[i];
 745           for(;i<n1/2+n0/2;i++)
 746             pcm[i]=p[i];
 747         }else{
 748           /* small/small */
 749           float *w=_vorbis_window_get(b->window[0]-hs);
 750           float *pcm=v->pcm[j]+prevCenter;
 751           float *p=vb->pcm[j];
 752           for(i=0;i<n0;i++)
 753             pcm[i]=pcm[i]*w[n0-i-1] +p[i]*w[i];
 754         }
 755       }
 756
 757       /* the copy section */
 758       {
 759         float *pcm=v->pcm[j]+thisCenter;
 760         float *p=vb->pcm[j]+n;
 761         for(i=0;i<n;i++)
 762           pcm[i]=p[i];
 763       }
 764     }
 765
 766     if(v->centerW)
 767       v->centerW=0;
 768     else
 769       v->centerW=n1;
 770
 771     /* deal with initial packet state; we do this using the explicit
 772        pcm_returned==-1 flag otherwise we're sensitive to first block
 773        being short or long */
 774
 775     if(v->pcm_returned==-1){
 776       v->pcm_returned=thisCenter;
 777       v->pcm_current=thisCenter;
 778     }else{
 779       v->pcm_returned=prevCenter;
 780       v->pcm_current=prevCenter+
 781         ((ci->blocksizes[v->lW]/4+
 782         ci->blocksizes[v->W]/4)>>hs);
 783     }
 784
 785   }
 786
 787   /* track the frame number... This is for convenience, but also
 788      making sure our last packet doesn't end with added padding.  If
 789      the last packet is partial, the number of samples we'll have to
 790      return will be past the vb->granulepos.
 791
 792      This is not foolproof!  It will be confused if we begin
 793      decoding at the last page after a seek or hole.  In that case,
 794      we don't have a starting point to judge where the last frame
 795      is.  For this reason, vorbisfile will always try to make sure
 796      it reads the last two marked pages in proper sequence */
 797
 798   if(b->sample_count==-1){
 799     b->sample_count=0;
 800   }else{
 801     b->sample_count+=ci->blocksizes[v->lW]/4+ci->blocksizes[v->W]/4;
 802   }
 803
 804   if(v->granulepos==-1){
 805     if(vb->granulepos!=-1){ /* only set if we have a position to set to */
 806
 807       v->granulepos=vb->granulepos;
 808
 809       /* is this a short page? */
 810       if(b->sample_count>v->granulepos){
 811         /* corner case; if this is both the first and last audio page,
 812            then spec says the end is cut, not beginning */
 813         if(vb->eofflag){
 814           /* trim the end */
 815           /* no preceeding granulepos; assume we started at zero (we'd
 816              have to in a short single-page stream) */
 817           /* granulepos could be -1 due to a seek, but that would result
 818              in a long count, not short count */
 819
 820           v->pcm_current-=(b->sample_count-v->granulepos)>>hs;
 821         }else{
 822           /* trim the beginning */
 823           v->pcm_returned+=(b->sample_count-v->granulepos)>>hs;
 824           if(v->pcm_returned>v->pcm_current)
 825             v->pcm_returned=v->pcm_current;
 826         }
 827
 828       }
 829
 830     }
 831   }else{
 832     v->granulepos+=ci->blocksizes[v->lW]/4+ci->blocksizes[v->W]/4;
 833     if(vb->granulepos!=-1 && v->granulepos!=vb->granulepos){
 834
 835       if(v->granulepos>vb->granulepos){
 836         long extra=v->granulepos-vb->granulepos;
 837
 838         if(extra)
 839           if(vb->eofflag){
 840             /* partial last frame.  Strip the extra samples off */
 841             v->pcm_current-=extra>>hs;
 842           } /* else {Shouldn't happen *unless* the bitstream is out of
 843                spec.  Either way, believe the bitstream } */
 844       } /* else {Shouldn't happen *unless* the bitstream is out of
 845            spec.  Either way, believe the bitstream } */
 846       v->granulepos=vb->granulepos;
 847     }
 848   }
 849
 850   /* Update, cleanup */
 851
 852   if(vb->eofflag)v->eofflag=1;
 853   return(0);
 854
 855 }
 856
 857 /* pcm==NULL indicates we just want the pending samples, no more */
 858 int vorbis_synthesis_pcmout(vorbis_dsp_state *v,float ***pcm){
 859   vorbis_info *vi=v->vi;
 860
 861   if(v->pcm_returned>-1 && v->pcm_returned<v->pcm_current){
 862     if(pcm){
 863       int i;
 864       for(i=0;i<vi->channels;i++)
 865         v->pcmret[i]=v->pcm[i]+v->pcm_returned;
 866       *pcm=v->pcmret;
 867     }
 868     return(v->pcm_current-v->pcm_returned);
 869   }
 870   return(0);
 871 }
 872
 873 int vorbis_synthesis_read(vorbis_dsp_state *v,int n){
 874   if(n && v->pcm_returned+n>v->pcm_current)return(OV_EINVAL);
 875   v->pcm_returned+=n;
 876   return(0);
 877 }
 878
 879 /* intended for use with a specific vorbisfile feature; we want access
 880    to the [usually synthetic/postextrapolated] buffer and lapping at
 881    the end of a decode cycle, specifically, a half-short-block worth.
 882    This funtion works like pcmout above, except it will also expose
 883    this implicit buffer data not normally decoded. */
 884 int vorbis_synthesis_lapout(vorbis_dsp_state *v,float ***pcm){
 885   vorbis_info *vi=v->vi;
 886   codec_setup_info *ci=vi->codec_setup;
 887   int hs=ci->halfrate_flag;
 888
 889   int n=ci->blocksizes[v->W]>>(hs+1);
 890   int n0=ci->blocksizes[0]>>(hs+1);
 891   int n1=ci->blocksizes[1]>>(hs+1);
 892   int i,j;
 893
 894   if(v->pcm_returned<0)return 0;
 895
 896   /* our returned data ends at pcm_returned; because the synthesis pcm
 897      buffer is a two-fragment ring, that means our data block may be
 898      fragmented by buffering, wrapping or a short block not filling
 899      out a buffer.  To simplify things, we unfragment if it's at all
 900      possibly needed. Otherwise, we'd need to call lapout more than
 901      once as well as hold additional dsp state.  Opt for
 902      simplicity. */
 903
 904   /* centerW was advanced by blockin; it would be the center of the
 905      *next* block */
 906   if(v->centerW==n1){
 907     /* the data buffer wraps; swap the halves */
 908     /* slow, sure, small */
 909     for(j=0;j<vi->channels;j++){
 910       float *p=v->pcm[j];
 911       for(i=0;i<n1;i++){
 912         float temp=p[i];
 913         p[i]=p[i+n1];
 914         p[i+n1]=temp;
 915       }
 916     }
 917
 918     v->pcm_current-=n1;
 919     v->pcm_returned-=n1;
 920     v->centerW=0;
 921   }
 922
 923   /* solidify buffer into contiguous space */
 924   if((v->lW^v->W)==1){
 925     /* long/short or short/long */
 926     for(j=0;j<vi->channels;j++){
 927       float *s=v->pcm[j];
 928       float *d=v->pcm[j]+(n1-n0)/2;
 929       for(i=(n1+n0)/2-1;i>=0;--i)
 930         d[i]=s[i];
 931     }
 932     v->pcm_returned+=(n1-n0)/2;
 933     v->pcm_current+=(n1-n0)/2;
 934   }else{
 935     if(v->lW==0){
 936       /* short/short */
 937       for(j=0;j<vi->channels;j++){
 938         float *s=v->pcm[j];
 939         float *d=v->pcm[j]+n1-n0;
 940         for(i=n0-1;i>=0;--i)
 941           d[i]=s[i];
 942       }
 943       v->pcm_returned+=n1-n0;
 944       v->pcm_current+=n1-n0;
 945     }
 946   }
 947
 948   if(pcm){
 949     int i;
 950     for(i=0;i<vi->channels;i++)
 951       v->pcmret[i]=v->pcm[i]+v->pcm_returned;
 952     *pcm=v->pcmret;
 953   }
 954
 955   return(n1+n-v->pcm_returned);
 956
 957 }
 958
 959 float *vorbis_window(vorbis_dsp_state *v,int W){
 960   vorbis_info *vi=v->vi;
 961   codec_setup_info *ci=vi->codec_setup;
 962   int hs=ci->halfrate_flag;
 963   private_state *b=v->backend_state;
 964
 965   if(b->window[W]-1<0)return NULL;
 966   return _vorbis_window_get(b->window[W]-hs);
 967 }
 968