Tizen 2.1 base
[sdk/emulator/qemu.git] / tizen / distrib / libav / libavcodec / vorbisdec.c
1 /**
2  * @file
3  * Vorbis I decoder
4  * @author Denes Balatoni  ( dbalatoni programozo hu )
5  *
6  * This file is part of Libav.
7  *
8  * Libav 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  * Libav 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 Libav; if not, write to the Free Software
20  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
21  */
22
23 #include <inttypes.h>
24 #include <math.h>
25
26 #define ALT_BITSTREAM_READER_LE
27 #include "avcodec.h"
28 #include "get_bits.h"
29 #include "dsputil.h"
30 #include "fft.h"
31 #include "fmtconvert.h"
32
33 #include "vorbis.h"
34 #include "xiph.h"
35
36 #define V_NB_BITS 8
37 #define V_NB_BITS2 11
38 #define V_MAX_VLCS (1 << 16)
39 #define V_MAX_PARTITIONS (1 << 20)
40
41 #undef NDEBUG
42 #include <assert.h>
43
44 typedef struct {
45     uint8_t      dimensions;
46     uint8_t      lookup_type;
47     uint8_t      maxdepth;
48     VLC          vlc;
49     float       *codevectors;
50     unsigned int nb_bits;
51 } vorbis_codebook;
52
53 typedef union  vorbis_floor_u  vorbis_floor_data;
54 typedef struct vorbis_floor0_s vorbis_floor0;
55 typedef struct vorbis_floor1_s vorbis_floor1;
56 struct vorbis_context_s;
57 typedef
58 int (* vorbis_floor_decode_func)
59     (struct vorbis_context_s *, vorbis_floor_data *, float *);
60 typedef struct {
61     uint8_t floor_type;
62     vorbis_floor_decode_func decode;
63     union vorbis_floor_u {
64         struct vorbis_floor0_s {
65             uint8_t       order;
66             uint16_t      rate;
67             uint16_t      bark_map_size;
68             int32_t      *map[2];
69             uint32_t      map_size[2];
70             uint8_t       amplitude_bits;
71             uint8_t       amplitude_offset;
72             uint8_t       num_books;
73             uint8_t      *book_list;
74             float        *lsp;
75         } t0;
76         struct vorbis_floor1_s {
77             uint8_t       partitions;
78             uint8_t       partition_class[32];
79             uint8_t       class_dimensions[16];
80             uint8_t       class_subclasses[16];
81             uint8_t       class_masterbook[16];
82             int16_t       subclass_books[16][8];
83             uint8_t       multiplier;
84             uint16_t      x_list_dim;
85             vorbis_floor1_entry *list;
86         } t1;
87     } data;
88 } vorbis_floor;
89
90 typedef struct {
91     uint16_t      type;
92     uint32_t      begin;
93     uint32_t      end;
94     unsigned      partition_size;
95     uint8_t       classifications;
96     uint8_t       classbook;
97     int16_t       books[64][8];
98     uint8_t       maxpass;
99     uint16_t      ptns_to_read;
100     uint8_t      *classifs;
101 } vorbis_residue;
102
103 typedef struct {
104     uint8_t       submaps;
105     uint16_t      coupling_steps;
106     uint8_t      *magnitude;
107     uint8_t      *angle;
108     uint8_t      *mux;
109     uint8_t       submap_floor[16];
110     uint8_t       submap_residue[16];
111 } vorbis_mapping;
112
113 typedef struct {
114     uint8_t       blockflag;
115     uint16_t      windowtype;
116     uint16_t      transformtype;
117     uint8_t       mapping;
118 } vorbis_mode;
119
120 typedef struct vorbis_context_s {
121     AVCodecContext *avccontext;
122     GetBitContext gb;
123     DSPContext dsp;
124     FmtConvertContext fmt_conv;
125
126     FFTContext mdct[2];
127     uint8_t       first_frame;
128     uint32_t      version;
129     uint8_t       audio_channels;
130     uint32_t      audio_samplerate;
131     uint32_t      bitrate_maximum;
132     uint32_t      bitrate_nominal;
133     uint32_t      bitrate_minimum;
134     uint32_t      blocksize[2];
135     const float  *win[2];
136     uint16_t      codebook_count;
137     vorbis_codebook *codebooks;
138     uint8_t       floor_count;
139     vorbis_floor *floors;
140     uint8_t       residue_count;
141     vorbis_residue *residues;
142     uint8_t       mapping_count;
143     vorbis_mapping *mappings;
144     uint8_t       mode_count;
145     vorbis_mode  *modes;
146     uint8_t       mode_number; // mode number for the current packet
147     uint8_t       previous_window;
148     float        *channel_residues;
149     float        *channel_floors;
150     float        *saved;
151     float         scale_bias; // for float->int conversion
152 } vorbis_context;
153
154 /* Helper functions */
155
156 #define BARK(x) \
157     (13.1f * atan(0.00074f * (x)) + 2.24f * atan(1.85e-8f * (x) * (x)) + 1e-4f * (x))
158
159 static const char idx_err_str[] = "Index value %d out of range (0 - %d) for %s at %s:%i\n";
160 #define VALIDATE_INDEX(idx, limit) \
161     if (idx >= limit) {\
162         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR,\
163                idx_err_str,\
164                (int)(idx), (int)(limit - 1), #idx, __FILE__, __LINE__);\
165         return -1;\
166     }
167 #define GET_VALIDATED_INDEX(idx, bits, limit) \
168     {\
169         idx = get_bits(gb, bits);\
170         VALIDATE_INDEX(idx, limit)\
171     }
172
173 static float vorbisfloat2float(unsigned val)
174 {
175     double mant = val & 0x1fffff;
176     long exp    = (val & 0x7fe00000L) >> 21;
177     if (val & 0x80000000)
178         mant = -mant;
179     return ldexp(mant, exp - 20 - 768);
180 }
181
182
183 // Free all allocated memory -----------------------------------------
184
185 static void vorbis_free(vorbis_context *vc)
186 {
187     int i;
188
189     av_freep(&vc->channel_residues);
190     av_freep(&vc->channel_floors);
191     av_freep(&vc->saved);
192
193     for (i = 0; i < vc->residue_count; i++)
194         av_free(vc->residues[i].classifs);
195     av_freep(&vc->residues);
196     av_freep(&vc->modes);
197
198     ff_mdct_end(&vc->mdct[0]);
199     ff_mdct_end(&vc->mdct[1]);
200
201     for (i = 0; i < vc->codebook_count; ++i) {
202         av_free(vc->codebooks[i].codevectors);
203         free_vlc(&vc->codebooks[i].vlc);
204     }
205     av_freep(&vc->codebooks);
206
207     for (i = 0; i < vc->floor_count; ++i) {
208         if (vc->floors[i].floor_type == 0) {
209             av_free(vc->floors[i].data.t0.map[0]);
210             av_free(vc->floors[i].data.t0.map[1]);
211             av_free(vc->floors[i].data.t0.book_list);
212             av_free(vc->floors[i].data.t0.lsp);
213         } else {
214             av_free(vc->floors[i].data.t1.list);
215         }
216     }
217     av_freep(&vc->floors);
218
219     for (i = 0; i < vc->mapping_count; ++i) {
220         av_free(vc->mappings[i].magnitude);
221         av_free(vc->mappings[i].angle);
222         av_free(vc->mappings[i].mux);
223     }
224     av_freep(&vc->mappings);
225 }
226
227 // Parse setup header -------------------------------------------------
228
229 // Process codebooks part
230
231 static int vorbis_parse_setup_hdr_codebooks(vorbis_context *vc)
232 {
233     unsigned cb;
234     uint8_t  *tmp_vlc_bits;
235     uint32_t *tmp_vlc_codes;
236     GetBitContext *gb = &vc->gb;
237     uint16_t *codebook_multiplicands;
238
239     vc->codebook_count = get_bits(gb, 8) + 1;
240
241     av_dlog(NULL, " Codebooks: %d \n", vc->codebook_count);
242
243     vc->codebooks = av_mallocz(vc->codebook_count * sizeof(*vc->codebooks));
244     tmp_vlc_bits  = av_mallocz(V_MAX_VLCS * sizeof(*tmp_vlc_bits));
245     tmp_vlc_codes = av_mallocz(V_MAX_VLCS * sizeof(*tmp_vlc_codes));
246     codebook_multiplicands = av_malloc(V_MAX_VLCS * sizeof(*codebook_multiplicands));
247
248     for (cb = 0; cb < vc->codebook_count; ++cb) {
249         vorbis_codebook *codebook_setup = &vc->codebooks[cb];
250         unsigned ordered, t, entries, used_entries = 0;
251
252         av_dlog(NULL, " %u. Codebook\n", cb);
253
254         if (get_bits(gb, 24) != 0x564342) {
255             av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR,
256                    " %u. Codebook setup data corrupt.\n", cb);
257             goto error;
258         }
259
260         codebook_setup->dimensions=get_bits(gb, 16);
261         if (codebook_setup->dimensions > 16 || codebook_setup->dimensions == 0) {
262             av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR,
263                    " %u. Codebook's dimension is invalid (%d).\n",
264                    cb, codebook_setup->dimensions);
265             goto error;
266         }
267         entries = get_bits(gb, 24);
268         if (entries > V_MAX_VLCS) {
269             av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR,
270                    " %u. Codebook has too many entries (%u).\n",
271                    cb, entries);
272             goto error;
273         }
274
275         ordered = get_bits1(gb);
276
277         av_dlog(NULL, " codebook_dimensions %d, codebook_entries %u\n",
278                 codebook_setup->dimensions, entries);
279
280         if (!ordered) {
281             unsigned ce, flag;
282             unsigned sparse = get_bits1(gb);
283
284             av_dlog(NULL, " not ordered \n");
285
286             if (sparse) {
287                 av_dlog(NULL, " sparse \n");
288
289                 used_entries = 0;
290                 for (ce = 0; ce < entries; ++ce) {
291                     flag = get_bits1(gb);
292                     if (flag) {
293                         tmp_vlc_bits[ce] = get_bits(gb, 5) + 1;
294                         ++used_entries;
295                     } else
296                         tmp_vlc_bits[ce] = 0;
297                 }
298             } else {
299                 av_dlog(NULL, " not sparse \n");
300
301                 used_entries = entries;
302                 for (ce = 0; ce < entries; ++ce)
303                     tmp_vlc_bits[ce] = get_bits(gb, 5) + 1;
304             }
305         } else {
306             unsigned current_entry  = 0;
307             unsigned current_length = get_bits(gb, 5) + 1;
308
309             av_dlog(NULL, " ordered, current length: %u\n", current_length);  //FIXME
310
311             used_entries = entries;
312             for (; current_entry < used_entries && current_length <= 32; ++current_length) {
313                 unsigned i, number;
314
315                 av_dlog(NULL, " number bits: %u ", ilog(entries - current_entry));
316
317                 number = get_bits(gb, ilog(entries - current_entry));
318
319                 av_dlog(NULL, " number: %u\n", number);
320
321                 for (i = current_entry; i < number+current_entry; ++i)
322                     if (i < used_entries)
323                         tmp_vlc_bits[i] = current_length;
324
325                 current_entry+=number;
326             }
327             if (current_entry>used_entries) {
328                 av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " More codelengths than codes in codebook. \n");
329                 goto error;
330             }
331         }
332
333         codebook_setup->lookup_type = get_bits(gb, 4);
334
335         av_dlog(NULL, " lookup type: %d : %s \n", codebook_setup->lookup_type,
336                 codebook_setup->lookup_type ? "vq" : "no lookup");
337
338 // If the codebook is used for (inverse) VQ, calculate codevectors.
339
340         if (codebook_setup->lookup_type == 1) {
341             unsigned i, j, k;
342             unsigned codebook_lookup_values = ff_vorbis_nth_root(entries, codebook_setup->dimensions);
343
344             float codebook_minimum_value = vorbisfloat2float(get_bits_long(gb, 32));
345             float codebook_delta_value   = vorbisfloat2float(get_bits_long(gb, 32));
346             unsigned codebook_value_bits = get_bits(gb, 4) + 1;
347             unsigned codebook_sequence_p = get_bits1(gb);
348
349             av_dlog(NULL, " We expect %d numbers for building the codevectors. \n",
350                     codebook_lookup_values);
351             av_dlog(NULL, "  delta %f minmum %f \n",
352                     codebook_delta_value, codebook_minimum_value);
353
354             for (i = 0; i < codebook_lookup_values; ++i) {
355                 codebook_multiplicands[i] = get_bits(gb, codebook_value_bits);
356
357                 av_dlog(NULL, " multiplicands*delta+minmum : %e \n",
358                         (float)codebook_multiplicands[i] * codebook_delta_value + codebook_minimum_value);
359                 av_dlog(NULL, " multiplicand %u\n", codebook_multiplicands[i]);
360             }
361
362 // Weed out unused vlcs and build codevector vector
363             codebook_setup->codevectors = used_entries ? av_mallocz(used_entries *
364                                                                     codebook_setup->dimensions *
365                                                                     sizeof(*codebook_setup->codevectors))
366                                                        : NULL;
367             for (j = 0, i = 0; i < entries; ++i) {
368                 unsigned dim = codebook_setup->dimensions;
369
370                 if (tmp_vlc_bits[i]) {
371                     float last = 0.0;
372                     unsigned lookup_offset = i;
373
374                     av_dlog(vc->avccontext, "Lookup offset %u ,", i);
375
376                     for (k = 0; k < dim; ++k) {
377                         unsigned multiplicand_offset = lookup_offset % codebook_lookup_values;
378                         codebook_setup->codevectors[j * dim + k] = codebook_multiplicands[multiplicand_offset] * codebook_delta_value + codebook_minimum_value + last;
379                         if (codebook_sequence_p)
380                             last = codebook_setup->codevectors[j * dim + k];
381                         lookup_offset/=codebook_lookup_values;
382                     }
383                     tmp_vlc_bits[j] = tmp_vlc_bits[i];
384
385                     av_dlog(vc->avccontext, "real lookup offset %u, vector: ", j);
386                     for (k = 0; k < dim; ++k)
387                         av_dlog(vc->avccontext, " %f ",
388                                 codebook_setup->codevectors[j * dim + k]);
389                     av_dlog(vc->avccontext, "\n");
390
391                     ++j;
392                 }
393             }
394             if (j != used_entries) {
395                 av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, "Bug in codevector vector building code. \n");
396                 goto error;
397             }
398             entries = used_entries;
399         } else if (codebook_setup->lookup_type >= 2) {
400             av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, "Codebook lookup type not supported. \n");
401             goto error;
402         }
403
404 // Initialize VLC table
405         if (ff_vorbis_len2vlc(tmp_vlc_bits, tmp_vlc_codes, entries)) {
406             av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " Invalid code lengths while generating vlcs. \n");
407             goto error;
408         }
409         codebook_setup->maxdepth = 0;
410         for (t = 0; t < entries; ++t)
411             if (tmp_vlc_bits[t] >= codebook_setup->maxdepth)
412                 codebook_setup->maxdepth = tmp_vlc_bits[t];
413
414         if (codebook_setup->maxdepth > 3 * V_NB_BITS)
415             codebook_setup->nb_bits = V_NB_BITS2;
416         else
417             codebook_setup->nb_bits = V_NB_BITS;
418
419         codebook_setup->maxdepth = (codebook_setup->maxdepth+codebook_setup->nb_bits - 1) / codebook_setup->nb_bits;
420
421         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)) {
422             av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " Error generating vlc tables. \n");
423             goto error;
424         }
425     }
426
427     av_free(tmp_vlc_bits);
428     av_free(tmp_vlc_codes);
429     av_free(codebook_multiplicands);
430     return 0;
431
432 // Error:
433 error:
434     av_free(tmp_vlc_bits);
435     av_free(tmp_vlc_codes);
436     av_free(codebook_multiplicands);
437     return -1;
438 }
439
440 // Process time domain transforms part (unused in Vorbis I)
441
442 static int vorbis_parse_setup_hdr_tdtransforms(vorbis_context *vc)
443 {
444     GetBitContext *gb = &vc->gb;
445     unsigned i, vorbis_time_count = get_bits(gb, 6) + 1;
446
447     for (i = 0; i < vorbis_time_count; ++i) {
448         unsigned vorbis_tdtransform = get_bits(gb, 16);
449
450         av_dlog(NULL, " Vorbis time domain transform %u: %u\n",
451                 vorbis_time_count, vorbis_tdtransform);
452
453         if (vorbis_tdtransform) {
454             av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, "Vorbis time domain transform data nonzero. \n");
455             return -1;
456         }
457     }
458     return 0;
459 }
460
461 // Process floors part
462
463 static int vorbis_floor0_decode(vorbis_context *vc,
464                                 vorbis_floor_data *vfu, float *vec);
465 static void create_map(vorbis_context *vc, unsigned floor_number);
466 static int vorbis_floor1_decode(vorbis_context *vc,
467                                 vorbis_floor_data *vfu, float *vec);
468 static int vorbis_parse_setup_hdr_floors(vorbis_context *vc)
469 {
470     GetBitContext *gb = &vc->gb;
471     int i,j,k;
472
473     vc->floor_count = get_bits(gb, 6) + 1;
474
475     vc->floors = av_mallocz(vc->floor_count * sizeof(*vc->floors));
476
477     for (i = 0; i < vc->floor_count; ++i) {
478         vorbis_floor *floor_setup = &vc->floors[i];
479
480         floor_setup->floor_type = get_bits(gb, 16);
481
482         av_dlog(NULL, " %d. floor type %d \n", i, floor_setup->floor_type);
483
484         if (floor_setup->floor_type == 1) {
485             int maximum_class = -1;
486             unsigned rangebits, rangemax, floor1_values = 2;
487
488             floor_setup->decode = vorbis_floor1_decode;
489
490             floor_setup->data.t1.partitions = get_bits(gb, 5);
491
492             av_dlog(NULL, " %d.floor: %d partitions \n",
493                     i, floor_setup->data.t1.partitions);
494
495             for (j = 0; j < floor_setup->data.t1.partitions; ++j) {
496                 floor_setup->data.t1.partition_class[j] = get_bits(gb, 4);
497                 if (floor_setup->data.t1.partition_class[j] > maximum_class)
498                     maximum_class = floor_setup->data.t1.partition_class[j];
499
500                 av_dlog(NULL, " %d. floor %d partition class %d \n",
501                         i, j, floor_setup->data.t1.partition_class[j]);
502
503             }
504
505             av_dlog(NULL, " maximum class %d \n", maximum_class);
506
507             for (j = 0; j <= maximum_class; ++j) {
508                 floor_setup->data.t1.class_dimensions[j] = get_bits(gb, 3) + 1;
509                 floor_setup->data.t1.class_subclasses[j] = get_bits(gb, 2);
510
511                 av_dlog(NULL, " %d floor %d class dim: %d subclasses %d \n", i, j,
512                         floor_setup->data.t1.class_dimensions[j],
513                         floor_setup->data.t1.class_subclasses[j]);
514
515                 if (floor_setup->data.t1.class_subclasses[j]) {
516                     GET_VALIDATED_INDEX(floor_setup->data.t1.class_masterbook[j], 8, vc->codebook_count)
517
518                     av_dlog(NULL, "   masterbook: %d \n", floor_setup->data.t1.class_masterbook[j]);
519                 }
520
521                 for (k = 0; k < (1 << floor_setup->data.t1.class_subclasses[j]); ++k) {
522                     int16_t bits = get_bits(gb, 8) - 1;
523                     if (bits != -1)
524                         VALIDATE_INDEX(bits, vc->codebook_count)
525                     floor_setup->data.t1.subclass_books[j][k] = bits;
526
527                     av_dlog(NULL, "    book %d. : %d \n", k, floor_setup->data.t1.subclass_books[j][k]);
528                 }
529             }
530
531             floor_setup->data.t1.multiplier = get_bits(gb, 2) + 1;
532             floor_setup->data.t1.x_list_dim = 2;
533
534             for (j = 0; j < floor_setup->data.t1.partitions; ++j)
535                 floor_setup->data.t1.x_list_dim+=floor_setup->data.t1.class_dimensions[floor_setup->data.t1.partition_class[j]];
536
537             floor_setup->data.t1.list = av_mallocz(floor_setup->data.t1.x_list_dim *
538                                                    sizeof(*floor_setup->data.t1.list));
539
540
541             rangebits = get_bits(gb, 4);
542             rangemax = (1 << rangebits);
543             if (rangemax > vc->blocksize[1] / 2) {
544                 av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR,
545                        "Floor value is too large for blocksize: %u (%"PRIu32")\n",
546                        rangemax, vc->blocksize[1] / 2);
547                 return -1;
548             }
549             floor_setup->data.t1.list[0].x = 0;
550             floor_setup->data.t1.list[1].x = rangemax;
551
552             for (j = 0; j < floor_setup->data.t1.partitions; ++j) {
553                 for (k = 0; k < floor_setup->data.t1.class_dimensions[floor_setup->data.t1.partition_class[j]]; ++k, ++floor1_values) {
554                     floor_setup->data.t1.list[floor1_values].x = get_bits(gb, rangebits);
555
556                     av_dlog(NULL, " %u. floor1 Y coord. %d\n", floor1_values,
557                             floor_setup->data.t1.list[floor1_values].x);
558                 }
559             }
560
561 // Precalculate order of x coordinates - needed for decode
562             ff_vorbis_ready_floor1_list(floor_setup->data.t1.list, floor_setup->data.t1.x_list_dim);
563         } else if (floor_setup->floor_type == 0) {
564             unsigned max_codebook_dim = 0;
565
566             floor_setup->decode = vorbis_floor0_decode;
567
568             floor_setup->data.t0.order          = get_bits(gb,  8);
569             floor_setup->data.t0.rate           = get_bits(gb, 16);
570             floor_setup->data.t0.bark_map_size  = get_bits(gb, 16);
571             floor_setup->data.t0.amplitude_bits = get_bits(gb,  6);
572             /* zero would result in a div by zero later *
573              * 2^0 - 1 == 0                             */
574             if (floor_setup->data.t0.amplitude_bits == 0) {
575                 av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR,
576                        "Floor 0 amplitude bits is 0.\n");
577                 return -1;
578             }
579             floor_setup->data.t0.amplitude_offset = get_bits(gb, 8);
580             floor_setup->data.t0.num_books        = get_bits(gb, 4) + 1;
581
582             /* allocate mem for booklist */
583             floor_setup->data.t0.book_list =
584                 av_malloc(floor_setup->data.t0.num_books);
585             if (!floor_setup->data.t0.book_list)
586                 return -1;
587             /* read book indexes */
588             {
589                 int idx;
590                 unsigned book_idx;
591                 for (idx = 0; idx < floor_setup->data.t0.num_books; ++idx) {
592                     GET_VALIDATED_INDEX(book_idx, 8, vc->codebook_count)
593                     floor_setup->data.t0.book_list[idx] = book_idx;
594                     if (vc->codebooks[book_idx].dimensions > max_codebook_dim)
595                         max_codebook_dim = vc->codebooks[book_idx].dimensions;
596                 }
597             }
598
599             create_map(vc, i);
600
601             /* codebook dim is for padding if codebook dim doesn't *
602              * divide order+1 then we need to read more data       */
603             floor_setup->data.t0.lsp =
604                 av_malloc((floor_setup->data.t0.order + 1 + max_codebook_dim)
605                           * sizeof(*floor_setup->data.t0.lsp));
606             if (!floor_setup->data.t0.lsp)
607                 return -1;
608
609             /* debug output parsed headers */
610             av_dlog(NULL, "floor0 order: %u\n", floor_setup->data.t0.order);
611             av_dlog(NULL, "floor0 rate: %u\n", floor_setup->data.t0.rate);
612             av_dlog(NULL, "floor0 bark map size: %u\n",
613                     floor_setup->data.t0.bark_map_size);
614             av_dlog(NULL, "floor0 amplitude bits: %u\n",
615                     floor_setup->data.t0.amplitude_bits);
616             av_dlog(NULL, "floor0 amplitude offset: %u\n",
617                     floor_setup->data.t0.amplitude_offset);
618             av_dlog(NULL, "floor0 number of books: %u\n",
619                     floor_setup->data.t0.num_books);
620             av_dlog(NULL, "floor0 book list pointer: %p\n",
621                     floor_setup->data.t0.book_list);
622             {
623                 int idx;
624                 for (idx = 0; idx < floor_setup->data.t0.num_books; ++idx) {
625                     av_dlog(NULL, "  Book %d: %u\n", idx + 1,
626                             floor_setup->data.t0.book_list[idx]);
627                 }
628             }
629         } else {
630             av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, "Invalid floor type!\n");
631             return -1;
632         }
633     }
634     return 0;
635 }
636
637 // Process residues part
638
639 static int vorbis_parse_setup_hdr_residues(vorbis_context *vc)
640 {
641     GetBitContext *gb = &vc->gb;
642     unsigned i, j, k;
643
644     vc->residue_count = get_bits(gb, 6)+1;
645     vc->residues      = av_mallocz(vc->residue_count * sizeof(*vc->residues));
646
647     av_dlog(NULL, " There are %d residues. \n", vc->residue_count);
648
649     for (i = 0; i < vc->residue_count; ++i) {
650         vorbis_residue *res_setup = &vc->residues[i];
651         uint8_t cascade[64];
652         unsigned high_bits, low_bits;
653
654         res_setup->type = get_bits(gb, 16);
655
656         av_dlog(NULL, " %u. residue type %d\n", i, res_setup->type);
657
658         res_setup->begin          = get_bits(gb, 24);
659         res_setup->end            = get_bits(gb, 24);
660         res_setup->partition_size = get_bits(gb, 24) + 1;
661         /* Validations to prevent a buffer overflow later. */
662         if (res_setup->begin>res_setup->end ||
663             res_setup->end > vc->avccontext->channels * vc->blocksize[1] / 2 ||
664             (res_setup->end-res_setup->begin) / res_setup->partition_size > V_MAX_PARTITIONS) {
665             av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR,
666                    "partition out of bounds: type, begin, end, size, blocksize: %"PRIu16", %"PRIu32", %"PRIu32", %u, %"PRIu32"\n",
667                    res_setup->type, res_setup->begin, res_setup->end,
668                    res_setup->partition_size, vc->blocksize[1] / 2);
669             return -1;
670         }
671
672         res_setup->classifications = get_bits(gb, 6) + 1;
673         GET_VALIDATED_INDEX(res_setup->classbook, 8, vc->codebook_count)
674
675         res_setup->ptns_to_read =
676             (res_setup->end - res_setup->begin) / res_setup->partition_size;
677         res_setup->classifs = av_malloc(res_setup->ptns_to_read *
678                                         vc->audio_channels *
679                                         sizeof(*res_setup->classifs));
680         if (!res_setup->classifs)
681             return AVERROR(ENOMEM);
682
683         av_dlog(NULL, "    begin %d end %d part.size %d classif.s %d classbook %d \n",
684                 res_setup->begin, res_setup->end, res_setup->partition_size,
685                 res_setup->classifications, res_setup->classbook);
686
687         for (j = 0; j < res_setup->classifications; ++j) {
688             high_bits = 0;
689             low_bits  = get_bits(gb, 3);
690             if (get_bits1(gb))
691                 high_bits = get_bits(gb, 5);
692             cascade[j] = (high_bits << 3) + low_bits;
693
694             av_dlog(NULL, "     %u class cascade depth: %d\n", j, ilog(cascade[j]));
695         }
696
697         res_setup->maxpass = 0;
698         for (j = 0; j < res_setup->classifications; ++j) {
699             for (k = 0; k < 8; ++k) {
700                 if (cascade[j]&(1 << k)) {
701                     GET_VALIDATED_INDEX(res_setup->books[j][k], 8, vc->codebook_count)
702
703                     av_dlog(NULL, "     %u class cascade depth %u book: %d\n",
704                             j, k, res_setup->books[j][k]);
705
706                     if (k>res_setup->maxpass)
707                         res_setup->maxpass = k;
708                 } else {
709                     res_setup->books[j][k] = -1;
710                 }
711             }
712         }
713     }
714     return 0;
715 }
716
717 // Process mappings part
718
719 static int vorbis_parse_setup_hdr_mappings(vorbis_context *vc)
720 {
721     GetBitContext *gb = &vc->gb;
722     unsigned i, j;
723
724     vc->mapping_count = get_bits(gb, 6)+1;
725     vc->mappings      = av_mallocz(vc->mapping_count * sizeof(*vc->mappings));
726
727     av_dlog(NULL, " There are %d mappings. \n", vc->mapping_count);
728
729     for (i = 0; i < vc->mapping_count; ++i) {
730         vorbis_mapping *mapping_setup = &vc->mappings[i];
731
732         if (get_bits(gb, 16)) {
733             av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, "Other mappings than type 0 are not compliant with the Vorbis I specification. \n");
734             return -1;
735         }
736         if (get_bits1(gb)) {
737             mapping_setup->submaps = get_bits(gb, 4) + 1;
738         } else {
739             mapping_setup->submaps = 1;
740         }
741
742         if (get_bits1(gb)) {
743             mapping_setup->coupling_steps = get_bits(gb, 8) + 1;
744             mapping_setup->magnitude      = av_mallocz(mapping_setup->coupling_steps *
745                                                        sizeof(*mapping_setup->magnitude));
746             mapping_setup->angle          = av_mallocz(mapping_setup->coupling_steps *
747                                                        sizeof(*mapping_setup->angle));
748             for (j = 0; j < mapping_setup->coupling_steps; ++j) {
749                 GET_VALIDATED_INDEX(mapping_setup->magnitude[j], ilog(vc->audio_channels - 1), vc->audio_channels)
750                 GET_VALIDATED_INDEX(mapping_setup->angle[j],     ilog(vc->audio_channels - 1), vc->audio_channels)
751             }
752         } else {
753             mapping_setup->coupling_steps = 0;
754         }
755
756         av_dlog(NULL, "   %u mapping coupling steps: %d\n",
757                 i, mapping_setup->coupling_steps);
758
759         if (get_bits(gb, 2)) {
760             av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, "%u. mapping setup data invalid.\n", i);
761             return -1; // following spec.
762         }
763
764         if (mapping_setup->submaps>1) {
765             mapping_setup->mux = av_mallocz(vc->audio_channels *
766                                             sizeof(*mapping_setup->mux));
767             for (j = 0; j < vc->audio_channels; ++j)
768                 mapping_setup->mux[j] = get_bits(gb, 4);
769         }
770
771         for (j = 0; j < mapping_setup->submaps; ++j) {
772             skip_bits(gb, 8); // FIXME check?
773             GET_VALIDATED_INDEX(mapping_setup->submap_floor[j],   8, vc->floor_count)
774             GET_VALIDATED_INDEX(mapping_setup->submap_residue[j], 8, vc->residue_count)
775
776             av_dlog(NULL, "   %u mapping %u submap : floor %d, residue %d\n", i, j,
777                     mapping_setup->submap_floor[j],
778                     mapping_setup->submap_residue[j]);
779         }
780     }
781     return 0;
782 }
783
784 // Process modes part
785
786 static void create_map(vorbis_context *vc, unsigned floor_number)
787 {
788     vorbis_floor *floors = vc->floors;
789     vorbis_floor0 *vf;
790     int idx;
791     int blockflag, n;
792     int32_t *map;
793
794     for (blockflag = 0; blockflag < 2; ++blockflag) {
795         n = vc->blocksize[blockflag] / 2;
796         floors[floor_number].data.t0.map[blockflag] =
797             av_malloc((n + 1) * sizeof(int32_t)); // n + sentinel
798
799         map =  floors[floor_number].data.t0.map[blockflag];
800         vf  = &floors[floor_number].data.t0;
801
802         for (idx = 0; idx < n; ++idx) {
803             map[idx] = floor(BARK((vf->rate * idx) / (2.0f * n)) *
804                              ((vf->bark_map_size) /
805                               BARK(vf->rate / 2.0f)));
806             if (vf->bark_map_size-1 < map[idx])
807                 map[idx] = vf->bark_map_size - 1;
808         }
809         map[n] = -1;
810         vf->map_size[blockflag] = n;
811     }
812
813     for (idx = 0; idx <= n; ++idx) {
814         av_dlog(NULL, "floor0 map: map at pos %d is %d\n", idx, map[idx]);
815     }
816 }
817
818 static int vorbis_parse_setup_hdr_modes(vorbis_context *vc)
819 {
820     GetBitContext *gb = &vc->gb;
821     unsigned i;
822
823     vc->mode_count = get_bits(gb, 6) + 1;
824     vc->modes      = av_mallocz(vc->mode_count * sizeof(*vc->modes));
825
826     av_dlog(NULL, " There are %d modes.\n", vc->mode_count);
827
828     for (i = 0; i < vc->mode_count; ++i) {
829         vorbis_mode *mode_setup = &vc->modes[i];
830
831         mode_setup->blockflag     = get_bits1(gb);
832         mode_setup->windowtype    = get_bits(gb, 16); //FIXME check
833         mode_setup->transformtype = get_bits(gb, 16); //FIXME check
834         GET_VALIDATED_INDEX(mode_setup->mapping, 8, vc->mapping_count);
835
836         av_dlog(NULL, " %u mode: blockflag %d, windowtype %d, transformtype %d, mapping %d\n",
837                 i, mode_setup->blockflag, mode_setup->windowtype,
838                 mode_setup->transformtype, mode_setup->mapping);
839     }
840     return 0;
841 }
842
843 // Process the whole setup header using the functions above
844
845 static int vorbis_parse_setup_hdr(vorbis_context *vc)
846 {
847     GetBitContext *gb = &vc->gb;
848
849     if ((get_bits(gb, 8) != 'v') || (get_bits(gb, 8) != 'o') ||
850         (get_bits(gb, 8) != 'r') || (get_bits(gb, 8) != 'b') ||
851         (get_bits(gb, 8) != 'i') || (get_bits(gb, 8) != 's')) {
852         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " Vorbis setup header packet corrupt (no vorbis signature). \n");
853         return -1;
854     }
855
856     if (vorbis_parse_setup_hdr_codebooks(vc)) {
857         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " Vorbis setup header packet corrupt (codebooks). \n");
858         return -2;
859     }
860     if (vorbis_parse_setup_hdr_tdtransforms(vc)) {
861         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " Vorbis setup header packet corrupt (time domain transforms). \n");
862         return -3;
863     }
864     if (vorbis_parse_setup_hdr_floors(vc)) {
865         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " Vorbis setup header packet corrupt (floors). \n");
866         return -4;
867     }
868     if (vorbis_parse_setup_hdr_residues(vc)) {
869         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " Vorbis setup header packet corrupt (residues). \n");
870         return -5;
871     }
872     if (vorbis_parse_setup_hdr_mappings(vc)) {
873         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " Vorbis setup header packet corrupt (mappings). \n");
874         return -6;
875     }
876     if (vorbis_parse_setup_hdr_modes(vc)) {
877         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " Vorbis setup header packet corrupt (modes). \n");
878         return -7;
879     }
880     if (!get_bits1(gb)) {
881         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " Vorbis setup header packet corrupt (framing flag). \n");
882         return -8; // framing flag bit unset error
883     }
884
885     return 0;
886 }
887
888 // Process the identification header
889
890 static int vorbis_parse_id_hdr(vorbis_context *vc)
891 {
892     GetBitContext *gb = &vc->gb;
893     unsigned bl0, bl1;
894
895     if ((get_bits(gb, 8) != 'v') || (get_bits(gb, 8) != 'o') ||
896         (get_bits(gb, 8) != 'r') || (get_bits(gb, 8) != 'b') ||
897         (get_bits(gb, 8) != 'i') || (get_bits(gb, 8) != 's')) {
898         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " Vorbis id header packet corrupt (no vorbis signature). \n");
899         return -1;
900     }
901
902     vc->version        = get_bits_long(gb, 32);    //FIXME check 0
903     vc->audio_channels = get_bits(gb, 8);
904     if (vc->audio_channels <= 0) {
905         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, "Invalid number of channels\n");
906         return -1;
907     }
908     vc->audio_samplerate = get_bits_long(gb, 32);
909     if (vc->audio_samplerate <= 0) {
910         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, "Invalid samplerate\n");
911         return -1;
912     }
913     vc->bitrate_maximum = get_bits_long(gb, 32);
914     vc->bitrate_nominal = get_bits_long(gb, 32);
915     vc->bitrate_minimum = get_bits_long(gb, 32);
916     bl0 = get_bits(gb, 4);
917     bl1 = get_bits(gb, 4);
918     vc->blocksize[0] = (1 << bl0);
919     vc->blocksize[1] = (1 << bl1);
920     if (bl0 > 13 || bl0 < 6 || bl1 > 13 || bl1 < 6 || bl1 < bl0) {
921         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " Vorbis id header packet corrupt (illegal blocksize). \n");
922         return -3;
923     }
924     // output format int16
925     if (vc->blocksize[1] / 2 * vc->audio_channels * 2 > AVCODEC_MAX_AUDIO_FRAME_SIZE) {
926         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, "Vorbis channel count makes "
927                "output packets too large.\n");
928         return -4;
929     }
930     vc->win[0] = ff_vorbis_vwin[bl0 - 6];
931     vc->win[1] = ff_vorbis_vwin[bl1 - 6];
932
933     if ((get_bits1(gb)) == 0) {
934         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " Vorbis id header packet corrupt (framing flag not set). \n");
935         return -2;
936     }
937
938     vc->channel_residues =  av_malloc((vc->blocksize[1]  / 2) * vc->audio_channels * sizeof(*vc->channel_residues));
939     vc->channel_floors   =  av_malloc((vc->blocksize[1]  / 2) * vc->audio_channels * sizeof(*vc->channel_floors));
940     vc->saved            =  av_mallocz((vc->blocksize[1] / 4) * vc->audio_channels * sizeof(*vc->saved));
941     vc->previous_window  = 0;
942
943     ff_mdct_init(&vc->mdct[0], bl0, 1, -vc->scale_bias);
944     ff_mdct_init(&vc->mdct[1], bl1, 1, -vc->scale_bias);
945
946     av_dlog(NULL, " 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 ",
947             vc->version, vc->audio_channels, vc->audio_samplerate, vc->bitrate_maximum, vc->bitrate_nominal, vc->bitrate_minimum, vc->blocksize[0], vc->blocksize[1]);
948
949 /*
950     BLK = vc->blocksize[0];
951     for (i = 0; i < BLK / 2; ++i) {
952         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)));
953     }
954 */
955
956     return 0;
957 }
958
959 // Process the extradata using the functions above (identification header, setup header)
960
961 static av_cold int vorbis_decode_init(AVCodecContext *avccontext)
962 {
963     vorbis_context *vc = avccontext->priv_data ;
964     uint8_t *headers   = avccontext->extradata;
965     int headers_len    = avccontext->extradata_size;
966     uint8_t *header_start[3];
967     int header_len[3];
968     GetBitContext *gb = &(vc->gb);
969     int hdr_type;
970
971     vc->avccontext = avccontext;
972     dsputil_init(&vc->dsp, avccontext);
973     ff_fmt_convert_init(&vc->fmt_conv, avccontext);
974
975     if (avccontext->request_sample_fmt == AV_SAMPLE_FMT_FLT) {
976         avccontext->sample_fmt = AV_SAMPLE_FMT_FLT;
977         vc->scale_bias = 1.0f;
978     } else {
979         avccontext->sample_fmt = AV_SAMPLE_FMT_S16;
980         vc->scale_bias = 32768.0f;
981     }
982
983     if (!headers_len) {
984         av_log(avccontext, AV_LOG_ERROR, "Extradata missing.\n");
985         return -1;
986     }
987
988     if (ff_split_xiph_headers(headers, headers_len, 30, header_start, header_len) < 0) {
989         av_log(avccontext, AV_LOG_ERROR, "Extradata corrupt.\n");
990         return -1;
991     }
992
993     init_get_bits(gb, header_start[0], header_len[0]*8);
994     hdr_type = get_bits(gb, 8);
995     if (hdr_type != 1) {
996         av_log(avccontext, AV_LOG_ERROR, "First header is not the id header.\n");
997         return -1;
998     }
999     if (vorbis_parse_id_hdr(vc)) {
1000         av_log(avccontext, AV_LOG_ERROR, "Id header corrupt.\n");
1001         vorbis_free(vc);
1002         return -1;
1003     }
1004
1005     init_get_bits(gb, header_start[2], header_len[2]*8);
1006     hdr_type = get_bits(gb, 8);
1007     if (hdr_type != 5) {
1008         av_log(avccontext, AV_LOG_ERROR, "Third header is not the setup header.\n");
1009         vorbis_free(vc);
1010         return -1;
1011     }
1012     if (vorbis_parse_setup_hdr(vc)) {
1013         av_log(avccontext, AV_LOG_ERROR, "Setup header corrupt.\n");
1014         vorbis_free(vc);
1015         return -1;
1016     }
1017
1018     if (vc->audio_channels > 8)
1019         avccontext->channel_layout = 0;
1020     else
1021         avccontext->channel_layout = ff_vorbis_channel_layouts[vc->audio_channels - 1];
1022
1023     avccontext->channels    = vc->audio_channels;
1024     avccontext->sample_rate = vc->audio_samplerate;
1025     avccontext->frame_size  = FFMIN(vc->blocksize[0], vc->blocksize[1]) >> 2;
1026
1027     return 0 ;
1028 }
1029
1030 // Decode audiopackets -------------------------------------------------
1031
1032 // Read and decode floor
1033
1034 static int vorbis_floor0_decode(vorbis_context *vc,
1035                                 vorbis_floor_data *vfu, float *vec)
1036 {
1037     vorbis_floor0 *vf = &vfu->t0;
1038     float *lsp = vf->lsp;
1039     unsigned amplitude, book_idx;
1040     unsigned blockflag = vc->modes[vc->mode_number].blockflag;
1041
1042     amplitude = get_bits(&vc->gb, vf->amplitude_bits);
1043     if (amplitude > 0) {
1044         float last = 0;
1045         unsigned idx, lsp_len = 0;
1046         vorbis_codebook codebook;
1047
1048         book_idx = get_bits(&vc->gb, ilog(vf->num_books));
1049         if (book_idx >= vf->num_books) {
1050             av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR,
1051                     "floor0 dec: booknumber too high!\n");
1052             book_idx =  0;
1053         }
1054         av_dlog(NULL, "floor0 dec: booknumber: %u\n", book_idx);
1055         codebook = vc->codebooks[vf->book_list[book_idx]];
1056         /* Invalid codebook! */
1057         if (!codebook.codevectors)
1058             return -1;
1059
1060         while (lsp_len<vf->order) {
1061             int vec_off;
1062
1063             av_dlog(NULL, "floor0 dec: book dimension: %d\n", codebook.dimensions);
1064             av_dlog(NULL, "floor0 dec: maximum depth: %d\n", codebook.maxdepth);
1065             /* read temp vector */
1066             vec_off = get_vlc2(&vc->gb, codebook.vlc.table,
1067                                codebook.nb_bits, codebook.maxdepth)
1068                       * codebook.dimensions;
1069             av_dlog(NULL, "floor0 dec: vector offset: %d\n", vec_off);
1070             /* copy each vector component and add last to it */
1071             for (idx = 0; idx < codebook.dimensions; ++idx)
1072                 lsp[lsp_len+idx] = codebook.codevectors[vec_off+idx] + last;
1073             last = lsp[lsp_len+idx-1]; /* set last to last vector component */
1074
1075             lsp_len += codebook.dimensions;
1076         }
1077         /* DEBUG: output lsp coeffs */
1078         {
1079             int idx;
1080             for (idx = 0; idx < lsp_len; ++idx)
1081                 av_dlog(NULL, "floor0 dec: coeff at %d is %f\n", idx, lsp[idx]);
1082         }
1083
1084         /* synthesize floor output vector */
1085         {
1086             int i;
1087             int order = vf->order;
1088             float wstep = M_PI / vf->bark_map_size;
1089
1090             for (i = 0; i < order; i++)
1091                 lsp[i] = 2.0f * cos(lsp[i]);
1092
1093             av_dlog(NULL, "floor0 synth: map_size = %"PRIu32"; m = %d; wstep = %f\n",
1094                     vf->map_size[blockflag], order, wstep);
1095
1096             i = 0;
1097             while (i < vf->map_size[blockflag]) {
1098                 int j, iter_cond = vf->map[blockflag][i];
1099                 float p = 0.5f;
1100                 float q = 0.5f;
1101                 float two_cos_w = 2.0f * cos(wstep * iter_cond); // needed all times
1102
1103                 /* similar part for the q and p products */
1104                 for (j = 0; j + 1 < order; j += 2) {
1105                     q *= lsp[j]     - two_cos_w;
1106                     p *= lsp[j + 1] - two_cos_w;
1107                 }
1108                 if (j == order) { // even order
1109                     p *= p * (2.0f - two_cos_w);
1110                     q *= q * (2.0f + two_cos_w);
1111                 } else { // odd order
1112                     q *= two_cos_w-lsp[j]; // one more time for q
1113
1114                     /* final step and square */
1115                     p *= p * (4.f - two_cos_w * two_cos_w);
1116                     q *= q;
1117                 }
1118
1119                 /* calculate linear floor value */
1120                 q = exp((((amplitude*vf->amplitude_offset) /
1121                           (((1 << vf->amplitude_bits) - 1) * sqrt(p + q)))
1122                          - vf->amplitude_offset) * .11512925f);
1123
1124                 /* fill vector */
1125                 do {
1126                     vec[i] = q; ++i;
1127                 } while (vf->map[blockflag][i] == iter_cond);
1128             }
1129         }
1130     } else {
1131         /* this channel is unused */
1132         return 1;
1133     }
1134
1135     av_dlog(NULL, " Floor0 decoded\n");
1136
1137     return 0;
1138 }
1139
1140 static int vorbis_floor1_decode(vorbis_context *vc,
1141                                 vorbis_floor_data *vfu, float *vec)
1142 {
1143     vorbis_floor1 *vf = &vfu->t1;
1144     GetBitContext *gb = &vc->gb;
1145     uint16_t range_v[4] = { 256, 128, 86, 64 };
1146     unsigned range = range_v[vf->multiplier - 1];
1147     uint16_t floor1_Y[258];
1148     uint16_t floor1_Y_final[258];
1149     int floor1_flag[258];
1150     unsigned class, cdim, cbits, csub, cval, offset, i, j;
1151     int book, adx, ady, dy, off, predicted, err;
1152
1153
1154     if (!get_bits1(gb)) // silence
1155         return 1;
1156
1157 // Read values (or differences) for the floor's points
1158
1159     floor1_Y[0] = get_bits(gb, ilog(range - 1));
1160     floor1_Y[1] = get_bits(gb, ilog(range - 1));
1161
1162     av_dlog(NULL, "floor 0 Y %d floor 1 Y %d \n", floor1_Y[0], floor1_Y[1]);
1163
1164     offset = 2;
1165     for (i = 0; i < vf->partitions; ++i) {
1166         class = vf->partition_class[i];
1167         cdim   = vf->class_dimensions[class];
1168         cbits  = vf->class_subclasses[class];
1169         csub = (1 << cbits) - 1;
1170         cval = 0;
1171
1172         av_dlog(NULL, "Cbits %u\n", cbits);
1173
1174         if (cbits) // this reads all subclasses for this partition's class
1175             cval = get_vlc2(gb, vc->codebooks[vf->class_masterbook[class]].vlc.table,
1176                             vc->codebooks[vf->class_masterbook[class]].nb_bits, 3);
1177
1178         for (j = 0; j < cdim; ++j) {
1179             book = vf->subclass_books[class][cval & csub];
1180
1181             av_dlog(NULL, "book %d Cbits %u cval %u  bits:%d\n",
1182                     book, cbits, cval, get_bits_count(gb));
1183
1184             cval = cval >> cbits;
1185             if (book > -1) {
1186                 floor1_Y[offset+j] = get_vlc2(gb, vc->codebooks[book].vlc.table,
1187                 vc->codebooks[book].nb_bits, 3);
1188             } else {
1189                 floor1_Y[offset+j] = 0;
1190             }
1191
1192             av_dlog(NULL, " floor(%d) = %d \n",
1193                     vf->list[offset+j].x, floor1_Y[offset+j]);
1194         }
1195         offset+=cdim;
1196     }
1197
1198 // Amplitude calculation from the differences
1199
1200     floor1_flag[0] = 1;
1201     floor1_flag[1] = 1;
1202     floor1_Y_final[0] = floor1_Y[0];
1203     floor1_Y_final[1] = floor1_Y[1];
1204
1205     for (i = 2; i < vf->x_list_dim; ++i) {
1206         unsigned val, highroom, lowroom, room, high_neigh_offs, low_neigh_offs;
1207
1208         low_neigh_offs  = vf->list[i].low;
1209         high_neigh_offs = vf->list[i].high;
1210         dy  = floor1_Y_final[high_neigh_offs] - floor1_Y_final[low_neigh_offs];  // render_point begin
1211         adx = vf->list[high_neigh_offs].x - vf->list[low_neigh_offs].x;
1212         ady = FFABS(dy);
1213         err = ady * (vf->list[i].x - vf->list[low_neigh_offs].x);
1214         off = err / adx;
1215         if (dy < 0) {
1216             predicted = floor1_Y_final[low_neigh_offs] - off;
1217         } else {
1218             predicted = floor1_Y_final[low_neigh_offs] + off;
1219         } // render_point end
1220
1221         val = floor1_Y[i];
1222         highroom = range-predicted;
1223         lowroom  = predicted;
1224         if (highroom < lowroom) {
1225             room = highroom * 2;
1226         } else {
1227             room = lowroom * 2;   // SPEC mispelling
1228         }
1229         if (val) {
1230             floor1_flag[low_neigh_offs]  = 1;
1231             floor1_flag[high_neigh_offs] = 1;
1232             floor1_flag[i]               = 1;
1233             if (val >= room) {
1234                 if (highroom > lowroom) {
1235                     floor1_Y_final[i] = val - lowroom + predicted;
1236                 } else {
1237                     floor1_Y_final[i] = predicted - val + highroom - 1;
1238                 }
1239             } else {
1240                 if (val & 1) {
1241                     floor1_Y_final[i] = predicted - (val + 1) / 2;
1242                 } else {
1243                     floor1_Y_final[i] = predicted + val / 2;
1244                 }
1245             }
1246         } else {
1247             floor1_flag[i]    = 0;
1248             floor1_Y_final[i] = predicted;
1249         }
1250
1251         av_dlog(NULL, " Decoded floor(%d) = %u / val %u\n",
1252                 vf->list[i].x, floor1_Y_final[i], val);
1253     }
1254
1255 // Curve synth - connect the calculated dots and convert from dB scale FIXME optimize ?
1256
1257     ff_vorbis_floor1_render_list(vf->list, vf->x_list_dim, floor1_Y_final, floor1_flag, vf->multiplier, vec, vf->list[1].x);
1258
1259     av_dlog(NULL, " Floor decoded\n");
1260
1261     return 0;
1262 }
1263
1264 // Read and decode residue
1265
1266 static av_always_inline int vorbis_residue_decode_internal(vorbis_context *vc,
1267                                                            vorbis_residue *vr,
1268                                                            unsigned ch,
1269                                                            uint8_t *do_not_decode,
1270                                                            float *vec,
1271                                                            unsigned vlen,
1272                                                            int vr_type)
1273 {
1274     GetBitContext *gb = &vc->gb;
1275     unsigned c_p_c        = vc->codebooks[vr->classbook].dimensions;
1276     unsigned ptns_to_read = vr->ptns_to_read;
1277     uint8_t *classifs = vr->classifs;
1278     unsigned pass, ch_used, i, j, k, l;
1279
1280     if (vr_type == 2) {
1281         for (j = 1; j < ch; ++j)
1282             do_not_decode[0] &= do_not_decode[j];  // FIXME - clobbering input
1283         if (do_not_decode[0])
1284             return 0;
1285         ch_used = 1;
1286     } else {
1287         ch_used = ch;
1288     }
1289
1290     av_dlog(NULL, " residue type 0/1/2 decode begin, ch: %d  cpc %d  \n", ch, c_p_c);
1291
1292     for (pass = 0; pass <= vr->maxpass; ++pass) { // FIXME OPTIMIZE?
1293         uint16_t voffset, partition_count, j_times_ptns_to_read;
1294
1295         voffset = vr->begin;
1296         for (partition_count = 0; partition_count < ptns_to_read;) {  // SPEC        error
1297             if (!pass) {
1298                 unsigned inverse_class = ff_inverse[vr->classifications];
1299                 for (j_times_ptns_to_read = 0, j = 0; j < ch_used; ++j) {
1300                     if (!do_not_decode[j]) {
1301                         unsigned temp = get_vlc2(gb, vc->codebooks[vr->classbook].vlc.table,
1302                                                  vc->codebooks[vr->classbook].nb_bits, 3);
1303
1304                         av_dlog(NULL, "Classword: %u\n", temp);
1305
1306                         assert(vr->classifications > 1 && temp <= 65536); //needed for inverse[]
1307                         for (i = 0; i < c_p_c; ++i) {
1308                             unsigned temp2;
1309
1310                             temp2 = (((uint64_t)temp) * inverse_class) >> 32;
1311                             if (partition_count + c_p_c - 1 - i < ptns_to_read)
1312                                 classifs[j_times_ptns_to_read + partition_count + c_p_c - 1 - i] = temp - temp2 * vr->classifications;
1313                             temp = temp2;
1314                         }
1315                     }
1316                     j_times_ptns_to_read += ptns_to_read;
1317                 }
1318             }
1319             for (i = 0; (i < c_p_c) && (partition_count < ptns_to_read); ++i) {
1320                 for (j_times_ptns_to_read = 0, j = 0; j < ch_used; ++j) {
1321                     unsigned voffs;
1322
1323                     if (!do_not_decode[j]) {
1324                         unsigned vqclass = classifs[j_times_ptns_to_read + partition_count];
1325                         int vqbook  = vr->books[vqclass][pass];
1326
1327                         if (vqbook >= 0 && vc->codebooks[vqbook].codevectors) {
1328                             unsigned coffs;
1329                             unsigned dim  = vc->codebooks[vqbook].dimensions;
1330                             unsigned step = dim == 1 ? vr->partition_size
1331                                                      : FASTDIV(vr->partition_size, dim);
1332                             vorbis_codebook codebook = vc->codebooks[vqbook];
1333
1334                             if (vr_type == 0) {
1335
1336                                 voffs = voffset+j*vlen;
1337                                 for (k = 0; k < step; ++k) {
1338                                     coffs = get_vlc2(gb, codebook.vlc.table, codebook.nb_bits, 3) * dim;
1339                                     for (l = 0; l < dim; ++l)
1340                                         vec[voffs + k + l * step] += codebook.codevectors[coffs + l];  // FPMATH
1341                                 }
1342                             } else if (vr_type == 1) {
1343                                 voffs = voffset + j * vlen;
1344                                 for (k = 0; k < step; ++k) {
1345                                     coffs = get_vlc2(gb, codebook.vlc.table, codebook.nb_bits, 3) * dim;
1346                                     for (l = 0; l < dim; ++l, ++voffs) {
1347                                         vec[voffs]+=codebook.codevectors[coffs+l];  // FPMATH
1348
1349                                         av_dlog(NULL, " pass %d offs: %d curr: %f change: %f cv offs.: %d  \n",
1350                                                 pass, voffs, vec[voffs], codebook.codevectors[coffs+l], coffs);
1351                                     }
1352                                 }
1353                             } else if (vr_type == 2 && ch == 2 && (voffset & 1) == 0 && (dim & 1) == 0) { // most frequent case optimized
1354                                 voffs = voffset >> 1;
1355
1356                                 if (dim == 2) {
1357                                     for (k = 0; k < step; ++k) {
1358                                         coffs = get_vlc2(gb, codebook.vlc.table, codebook.nb_bits, 3) * 2;
1359                                         vec[voffs + k       ] += codebook.codevectors[coffs    ];  // FPMATH
1360                                         vec[voffs + k + vlen] += codebook.codevectors[coffs + 1];  // FPMATH
1361                                     }
1362                                 } else if (dim == 4) {
1363                                     for (k = 0; k < step; ++k, voffs += 2) {
1364                                         coffs = get_vlc2(gb, codebook.vlc.table, codebook.nb_bits, 3) * 4;
1365                                         vec[voffs           ] += codebook.codevectors[coffs    ];  // FPMATH
1366                                         vec[voffs + 1       ] += codebook.codevectors[coffs + 2];  // FPMATH
1367                                         vec[voffs + vlen    ] += codebook.codevectors[coffs + 1];  // FPMATH
1368                                         vec[voffs + vlen + 1] += codebook.codevectors[coffs + 3];  // FPMATH
1369                                     }
1370                                 } else
1371                                 for (k = 0; k < step; ++k) {
1372                                     coffs = get_vlc2(gb, codebook.vlc.table, codebook.nb_bits, 3) * dim;
1373                                     for (l = 0; l < dim; l += 2, voffs++) {
1374                                         vec[voffs       ] += codebook.codevectors[coffs + l    ];  // FPMATH
1375                                         vec[voffs + vlen] += codebook.codevectors[coffs + l + 1];  // FPMATH
1376
1377                                         av_dlog(NULL, " pass %d offs: %d curr: %f change: %f cv offs.: %d+%d  \n",
1378                                                 pass, voffset / ch + (voffs % ch) * vlen,
1379                                                 vec[voffset / ch + (voffs % ch) * vlen],
1380                                                 codebook.codevectors[coffs + l], coffs, l);
1381                                     }
1382                                 }
1383
1384                             } else if (vr_type == 2) {
1385                                 voffs = voffset;
1386
1387                                 for (k = 0; k < step; ++k) {
1388                                     coffs = get_vlc2(gb, codebook.vlc.table, codebook.nb_bits, 3) * dim;
1389                                     for (l = 0; l < dim; ++l, ++voffs) {
1390                                         vec[voffs / ch + (voffs % ch) * vlen] += codebook.codevectors[coffs + l];  // FPMATH FIXME use if and counter instead of / and %
1391
1392                                         av_dlog(NULL, " pass %d offs: %d curr: %f change: %f cv offs.: %d+%d  \n",
1393                                                 pass, voffset / ch + (voffs % ch) * vlen,
1394                                                 vec[voffset / ch + (voffs % ch) * vlen],
1395                                                 codebook.codevectors[coffs + l], coffs, l);
1396                                     }
1397                                 }
1398                             }
1399                         }
1400                     }
1401                     j_times_ptns_to_read += ptns_to_read;
1402                 }
1403                 ++partition_count;
1404                 voffset += vr->partition_size;
1405             }
1406         }
1407     }
1408     return 0;
1409 }
1410
1411 static inline int vorbis_residue_decode(vorbis_context *vc, vorbis_residue *vr,
1412                                         unsigned ch,
1413                                         uint8_t *do_not_decode,
1414                                         float *vec, unsigned vlen)
1415 {
1416     if (vr->type == 2)
1417         return vorbis_residue_decode_internal(vc, vr, ch, do_not_decode, vec, vlen, 2);
1418     else if (vr->type == 1)
1419         return vorbis_residue_decode_internal(vc, vr, ch, do_not_decode, vec, vlen, 1);
1420     else if (vr->type == 0)
1421         return vorbis_residue_decode_internal(vc, vr, ch, do_not_decode, vec, vlen, 0);
1422     else {
1423         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, " Invalid residue type while residue decode?! \n");
1424         return -1;
1425     }
1426 }
1427
1428 void vorbis_inverse_coupling(float *mag, float *ang, int blocksize)
1429 {
1430     int i;
1431     for (i = 0;  i < blocksize;  i++) {
1432         if (mag[i] > 0.0) {
1433             if (ang[i] > 0.0) {
1434                 ang[i] = mag[i] - ang[i];
1435             } else {
1436                 float temp = ang[i];
1437                 ang[i]     = mag[i];
1438                 mag[i]    += temp;
1439             }
1440         } else {
1441             if (ang[i] > 0.0) {
1442                 ang[i] += mag[i];
1443             } else {
1444                 float temp = ang[i];
1445                 ang[i]     = mag[i];
1446                 mag[i]    -= temp;
1447             }
1448         }
1449     }
1450 }
1451
1452 // Decode the audio packet using the functions above
1453
1454 static int vorbis_parse_audio_packet(vorbis_context *vc)
1455 {
1456     GetBitContext *gb = &vc->gb;
1457     FFTContext *mdct;
1458     unsigned previous_window = vc->previous_window;
1459     unsigned mode_number, blockflag, blocksize;
1460     int i, j;
1461     uint8_t no_residue[255];
1462     uint8_t do_not_decode[255];
1463     vorbis_mapping *mapping;
1464     float *ch_res_ptr   = vc->channel_residues;
1465     float *ch_floor_ptr = vc->channel_floors;
1466     uint8_t res_chan[255];
1467     unsigned res_num = 0;
1468     int retlen  = 0;
1469
1470     if (get_bits1(gb)) {
1471         av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, "Not a Vorbis I audio packet.\n");
1472         return -1; // packet type not audio
1473     }
1474
1475     if (vc->mode_count == 1) {
1476         mode_number = 0;
1477     } else {
1478         GET_VALIDATED_INDEX(mode_number, ilog(vc->mode_count-1), vc->mode_count)
1479     }
1480     vc->mode_number = mode_number;
1481     mapping = &vc->mappings[vc->modes[mode_number].mapping];
1482
1483     av_dlog(NULL, " Mode number: %u , mapping: %d , blocktype %d\n", mode_number,
1484             vc->modes[mode_number].mapping, vc->modes[mode_number].blockflag);
1485
1486     blockflag = vc->modes[mode_number].blockflag;
1487     blocksize = vc->blocksize[blockflag];
1488     if (blockflag)
1489         skip_bits(gb, 2); // previous_window, next_window
1490
1491     memset(ch_res_ptr,   0, sizeof(float) * vc->audio_channels * blocksize / 2); //FIXME can this be removed ?
1492     memset(ch_floor_ptr, 0, sizeof(float) * vc->audio_channels * blocksize / 2); //FIXME can this be removed ?
1493
1494 // Decode floor
1495
1496     for (i = 0; i < vc->audio_channels; ++i) {
1497         vorbis_floor *floor;
1498         int ret;
1499         if (mapping->submaps > 1) {
1500             floor = &vc->floors[mapping->submap_floor[mapping->mux[i]]];
1501         } else {
1502             floor = &vc->floors[mapping->submap_floor[0]];
1503         }
1504
1505         ret = floor->decode(vc, &floor->data, ch_floor_ptr);
1506
1507         if (ret < 0) {
1508             av_log(vc->avccontext, AV_LOG_ERROR, "Invalid codebook in vorbis_floor_decode.\n");
1509             return -1;
1510         }
1511         no_residue[i] = ret;
1512         ch_floor_ptr += blocksize / 2;
1513     }
1514
1515 // Nonzero vector propagate
1516
1517     for (i = mapping->coupling_steps - 1; i >= 0; --i) {
1518         if (!(no_residue[mapping->magnitude[i]] & no_residue[mapping->angle[i]])) {
1519             no_residue[mapping->magnitude[i]] = 0;
1520             no_residue[mapping->angle[i]]     = 0;
1521         }
1522     }
1523
1524 // Decode residue
1525
1526     for (i = 0; i < mapping->submaps; ++i) {
1527         vorbis_residue *residue;
1528         unsigned ch = 0;
1529
1530         for (j = 0; j < vc->audio_channels; ++j) {
1531             if ((mapping->submaps == 1) || (i == mapping->mux[j])) {
1532                 res_chan[j] = res_num;
1533                 if (no_residue[j]) {
1534                     do_not_decode[ch] = 1;
1535                 } else {
1536                     do_not_decode[ch] = 0;
1537                 }
1538                 ++ch;
1539                 ++res_num;
1540             }
1541         }
1542         residue = &vc->residues[mapping->submap_residue[i]];
1543         vorbis_residue_decode(vc, residue, ch, do_not_decode, ch_res_ptr, blocksize/2);
1544
1545         ch_res_ptr += ch * blocksize / 2;
1546     }
1547
1548 // Inverse coupling
1549
1550     for (i = mapping->coupling_steps - 1; i >= 0; --i) { //warning: i has to be signed
1551         float *mag, *ang;
1552
1553         mag = vc->channel_residues+res_chan[mapping->magnitude[i]] * blocksize / 2;
1554         ang = vc->channel_residues+res_chan[mapping->angle[i]]     * blocksize / 2;
1555         vc->dsp.vorbis_inverse_coupling(mag, ang, blocksize / 2);
1556     }
1557
1558 // Dotproduct, MDCT
1559
1560     mdct = &vc->mdct[blockflag];
1561
1562     for (j = vc->audio_channels-1;j >= 0; j--) {
1563         ch_floor_ptr = vc->channel_floors   + j           * blocksize / 2;
1564         ch_res_ptr   = vc->channel_residues + res_chan[j] * blocksize / 2;
1565         vc->dsp.vector_fmul(ch_floor_ptr, ch_floor_ptr, ch_res_ptr, blocksize / 2);
1566         mdct->imdct_half(mdct, ch_res_ptr, ch_floor_ptr);
1567     }
1568
1569 // Overlap/add, save data for next overlapping  FPMATH
1570
1571     retlen = (blocksize + vc->blocksize[previous_window]) / 4;
1572     for (j = 0; j < vc->audio_channels; j++) {
1573         unsigned bs0 = vc->blocksize[0];
1574         unsigned bs1 = vc->blocksize[1];
1575         float *residue    = vc->channel_residues + res_chan[j] * blocksize / 2;
1576         float *saved      = vc->saved + j * bs1 / 4;
1577         float *ret        = vc->channel_floors + j * retlen;
1578         float *buf        = residue;
1579         const float *win  = vc->win[blockflag & previous_window];
1580
1581         if (blockflag == previous_window) {
1582             vc->dsp.vector_fmul_window(ret, saved, buf, win, blocksize / 4);
1583         } else if (blockflag > previous_window) {
1584             vc->dsp.vector_fmul_window(ret, saved, buf, win, bs0 / 4);
1585             memcpy(ret+bs0/2, buf+bs0/4, ((bs1-bs0)/4) * sizeof(float));
1586         } else {
1587             memcpy(ret, saved, ((bs1 - bs0) / 4) * sizeof(float));
1588             vc->dsp.vector_fmul_window(ret + (bs1 - bs0) / 4, saved + (bs1 - bs0) / 4, buf, win, bs0 / 4);
1589         }
1590         memcpy(saved, buf + blocksize / 4, blocksize / 4 * sizeof(float));
1591     }
1592
1593     vc->previous_window = blockflag;
1594     return retlen;
1595 }
1596
1597 // Return the decoded audio packet through the standard api
1598
1599 static int vorbis_decode_frame(AVCodecContext *avccontext,
1600                                void *data, int *data_size,
1601                                AVPacket *avpkt)
1602 {
1603     const uint8_t *buf = avpkt->data;
1604     int buf_size       = avpkt->size;
1605     vorbis_context *vc = avccontext->priv_data ;
1606     GetBitContext *gb = &(vc->gb);
1607     const float *channel_ptrs[255];
1608     int i, len;
1609
1610     if (!buf_size)
1611         return 0;
1612
1613     av_dlog(NULL, "packet length %d \n", buf_size);
1614
1615     init_get_bits(gb, buf, buf_size*8);
1616
1617     len = vorbis_parse_audio_packet(vc);
1618
1619     if (len <= 0) {
1620         *data_size = 0;
1621         return buf_size;
1622     }
1623
1624     if (!vc->first_frame) {
1625         vc->first_frame = 1;
1626         *data_size = 0;
1627         return buf_size ;
1628     }
1629
1630     av_dlog(NULL, "parsed %d bytes %d bits, returned %d samples (*ch*bits) \n",
1631             get_bits_count(gb) / 8, get_bits_count(gb) % 8, len);
1632
1633     if (vc->audio_channels > 8) {
1634         for (i = 0; i < vc->audio_channels; i++)
1635             channel_ptrs[i] = vc->channel_floors + i * len;
1636     } else {
1637         for (i = 0; i < vc->audio_channels; i++)
1638             channel_ptrs[i] = vc->channel_floors +
1639                               len * ff_vorbis_channel_layout_offsets[vc->audio_channels - 1][i];
1640     }
1641
1642     if (avccontext->sample_fmt == AV_SAMPLE_FMT_FLT)
1643         vc->fmt_conv.float_interleave(data, channel_ptrs, len, vc->audio_channels);
1644     else
1645         vc->fmt_conv.float_to_int16_interleave(data, channel_ptrs, len,
1646                                                vc->audio_channels);
1647
1648     *data_size = len * vc->audio_channels *
1649                  (av_get_bits_per_sample_fmt(avccontext->sample_fmt) / 8);
1650
1651     return buf_size ;
1652 }
1653
1654 // Close decoder
1655
1656 static av_cold int vorbis_decode_close(AVCodecContext *avccontext)
1657 {
1658     vorbis_context *vc = avccontext->priv_data;
1659
1660     vorbis_free(vc);
1661
1662     return 0 ;
1663 }
1664
1665 AVCodec ff_vorbis_decoder = {
1666     "vorbis",
1667     AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
1668     CODEC_ID_VORBIS,
1669     sizeof(vorbis_context),
1670     vorbis_decode_init,
1671     NULL,
1672     vorbis_decode_close,
1673     vorbis_decode_frame,
1674     .long_name = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Vorbis"),
1675     .channel_layouts = ff_vorbis_channel_layouts,
1676     .sample_fmts = (const enum AVSampleFormat[]) {
1677         AV_SAMPLE_FMT_FLT, AV_SAMPLE_FMT_S16, AV_SAMPLE_FMT_NONE
1678     },
1679 };
1680