libavcodec/vorbis_enc.c

   1 /*
   2  * copyright (c) 2006 Oded Shimon <ods15@ods15.dyndns.org>
   3  *
   4  * This library is free software; you can redistribute it and/or
   5  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   6  * License as published by the Free Software Foundation; either
   7  * version 2 of the License, or (at your option) any later version.
   8  *
   9  * This library is distributed in the hope that it will be useful,
  10  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  12  * Lesser General Public License for more details.
  13  *
  14  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  15  * License along with this library; if not, write to the Free Software
  16  * Foundation, Inc., 51 Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301  USA
  17  */
  18
  19 /**
  20  * @file vorbis_enc.c
  21  * Native Vorbis encoder.
  22  * @author Oded Shimon <ods15@ods15.dyndns.org>
  23  */
  24
  25 #include "avcodec.h"
  26
  27 #define BITSTREAM_H // don't include this
  28 typedef int VLC;
  29 typedef int GetBitContext;
  30 #include "vorbis.h"
  31
  32 #undef NDEBUG
  33 #include <assert.h>
  34
  35 //#define ALT_BITSTREAM_WRITER
  36 //#include "bitstream.h"
  37
  38 typedef struct {
  39     int len;
  40     uint32_t codeword;
  41 } cb_entry_t;
  42
  43 typedef struct {
  44     int nentries;
  45     cb_entry_t * entries;
  46     int ndimentions;
  47     float min;
  48     float delta;
  49     int seq_p;
  50     int lookup;
  51     int * quantlist;
  52     float * dimentions;
  53 } codebook_t;
  54
  55 typedef struct {
  56     int dim;
  57     int subclass;
  58     int masterbook;
  59     int * books;
  60 } floor_class_t;
  61
  62 typedef struct {
  63     int partitions;
  64     int * partition_to_class;
  65     int nclasses;
  66     floor_class_t * classes;
  67     int multiplier;
  68     int rangebits;
  69     int values;
  70     struct { int x; } * list;
  71 } floor_t;
  72
  73 typedef struct {
  74     int type;
  75     int begin;
  76     int end;
  77     int partition_size;
  78     int classifications;
  79     int classbook;
  80     int (*books)[8];
  81 } residue_t;
  82
  83 typedef struct {
  84     int submaps;
  85     int * mux;
  86     int * floor;
  87     int * residue;
  88 } mapping_t;
  89
  90 typedef struct {
  91     int blockflag;
  92     int mapping;
  93 } vorbis_mode_t;
  94
  95 typedef struct {
  96     int channels;
  97     int sample_rate;
  98     int blocksize[2]; // in (1<<n) format
  99     MDCTContext mdct[2];
 100     const float * win[2];
 101     int have_saved;
 102     float * saved;
 103     float * samples;
 104     float * floor; // also used for tmp values for mdct
 105     float * coeffs; // also used for residue after floor
 106
 107     int ncodebooks;
 108     codebook_t * codebooks;
 109
 110     int nfloors;
 111     floor_t * floors;
 112
 113     int nresidues;
 114     residue_t * residues;
 115
 116     int nmappings;
 117     mapping_t * mappings;
 118
 119     int nmodes;
 120     vorbis_mode_t * modes;
 121 } venc_context_t;
 122
 123 typedef struct {
 124     int total;
 125     int total_pos;
 126     int pos;
 127     uint8_t * buf_ptr;
 128 } PutBitContext;
 129
 130 #define ilog(i) av_log2(2*(i))
 131
 132 static inline void init_put_bits(PutBitContext * pb, uint8_t * buf, int buffer_len) {
 133     pb->total = buffer_len * 8;
 134     pb->total_pos = 0;
 135     pb->pos = 0;
 136     pb->buf_ptr = buf;
 137 }
 138
 139 static void put_bits(PutBitContext * pb, int bits, uint64_t val) {
 140     if ((pb->total_pos += bits) >= pb->total) return;
 141     if (!bits) return;
 142     if (pb->pos) {
 143         if (pb->pos > bits) {
 144             *pb->buf_ptr |= val << (8 - pb->pos);
 145             pb->pos -= bits;
 146             bits = 0;
 147         } else {
 148             *pb->buf_ptr++ |= (val << (8 - pb->pos)) & 0xFF;
 149             val >>= pb->pos;
 150             bits -= pb->pos;
 151             pb->pos = 0;
 152         }
 153     }
 154     for (; bits >= 8; bits -= 8) {
 155         *pb->buf_ptr++ = val & 0xFF;
 156         val >>= 8;
 157     }
 158     if (bits) {
 159         *pb->buf_ptr = val;
 160         pb->pos = 8 - bits;
 161     }
 162 }
 163
 164 static inline void flush_put_bits(PutBitContext * pb) {
 165 }
 166
 167 static inline int put_bits_count(PutBitContext * pb) {
 168     return pb->total_pos;
 169 }
 170
 171 static int cb_lookup_vals(int lookup, int dimentions, int entries) {
 172     if (lookup == 1) {
 173         int tmp, i;
 174         for (tmp = 0; ; tmp++) {
 175                 int n = 1;
 176                 for (i = 0; i < dimentions; i++) n *= tmp;
 177                 if (n > entries) break;
 178         }
 179         return tmp - 1;
 180     } else if (lookup == 2) return dimentions * entries;
 181     return 0;
 182 }
 183
 184 static void ready_codebook(codebook_t * cb) {
 185     int h[33] = { 1,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0 };
 186     int i;
 187
 188     for (i = 0; i < cb->nentries; i++) {
 189         cb_entry_t * e = &cb->entries[i];
 190         int j = 0;
 191         if (h[0]) h[0] = 0;
 192         else {
 193             for (j = e->len; j; j--)
 194                 if (h[j]) break;
 195             assert(j);
 196         }
 197         e->codeword = h[j];
 198         h[j] = 0;
 199         for (j++; j <= e->len; j++) h[j] = e->codeword | (1 << (j - 1));
 200     }
 201     for (i = 0; i < 33; i++) assert(!h[i]);
 202
 203     if (!cb->lookup) cb->dimentions = NULL;
 204     else {
 205         int vals = cb_lookup_vals(cb->lookup, cb->ndimentions, cb->nentries);
 206         cb->dimentions = av_malloc(sizeof(float) * cb->nentries * cb->ndimentions);
 207         for (i = 0; i < cb->nentries; i++) {
 208             float last = 0;
 209             int j;
 210             int div = 1;
 211             for (j = 0; j < cb->ndimentions; j++) {
 212                 int off;
 213                 if (cb->lookup == 1) off = (i / div) % vals; // lookup type 1
 214                 else off = i * cb->ndimentions + j; // lookup type 2
 215
 216                 cb->dimentions[i * cb->ndimentions + j] = last + cb->min + cb->quantlist[off] * cb->delta;
 217                 if (cb->seq_p) last = cb->dimentions[i * cb->ndimentions + j];
 218                 div *= vals;
 219             }
 220         }
 221     }
 222
 223 }
 224
 225 static void create_vorbis_context(venc_context_t * venc, AVCodecContext * avccontext) {
 226     codebook_t * cb;
 227     floor_t * fc;
 228     residue_t * rc;
 229     mapping_t * mc;
 230     int i, book;
 231
 232     venc->channels = avccontext->channels;
 233     venc->sample_rate = avccontext->sample_rate;
 234     venc->blocksize[0] = venc->blocksize[1] = 8;
 235
 236     venc->ncodebooks = 10;
 237     venc->codebooks = av_malloc(sizeof(codebook_t) * venc->ncodebooks);
 238
 239     // codebook 0 - floor1 book, values 0..255
 240     cb = &venc->codebooks[0];
 241     cb->nentries = 256;
 242     cb->entries = av_malloc(sizeof(cb_entry_t) * cb->nentries);
 243     for (i = 0; i < cb->nentries; i++) cb->entries[i].len = 8;
 244     cb->ndimentions = 0;
 245     cb->min = 0.;
 246     cb->delta = 0.;
 247     cb->seq_p = 0;
 248     cb->lookup = 0;
 249     cb->quantlist = NULL;
 250     ready_codebook(cb);
 251
 252     // codebook 1 - residue classbook, values 0..1, dimentions 4
 253     cb = &venc->codebooks[1];
 254     cb->nentries = 2;
 255     cb->entries = av_malloc(sizeof(cb_entry_t) * cb->nentries);
 256     for (i = 0; i < cb->nentries; i++) cb->entries[i].len = 1;
 257     cb->ndimentions = 4;
 258     cb->min = 0.;
 259     cb->delta = 0.;
 260     cb->seq_p = 0;
 261     cb->lookup = 0;
 262     cb->quantlist = NULL;
 263     ready_codebook(cb);
 264
 265     // codebook 2..9 - vector, for the residue, values -32767..32767, dimentions 1
 266     for (book = 0; book < 8; book++) {
 267         cb = &venc->codebooks[2 + book];
 268         cb->nentries = 5;
 269         cb->entries = av_malloc(sizeof(cb_entry_t) * cb->nentries);
 270         for (i = 0; i < cb->nentries; i++) cb->entries[i].len = i == 2 ? 1 : 3;
 271         cb->ndimentions = 1;
 272         cb->delta = 1 << ((7 - book) * 2);
 273         cb->min = -cb->delta*2;
 274         cb->seq_p = 0;
 275         cb->lookup = 1;
 276         cb->quantlist = av_malloc(sizeof(int) * cb_lookup_vals(cb->lookup, cb->ndimentions, cb->nentries));
 277         for (i = 0; i < cb->nentries; i++) cb->quantlist[i] = i;
 278         ready_codebook(cb);
 279     }
 280
 281     venc->nfloors = 1;
 282     venc->floors = av_malloc(sizeof(floor_t) * venc->nfloors);
 283
 284     // just 1 floor
 285     fc = &venc->floors[0];
 286     fc->partitions = 1;
 287     fc->partition_to_class = av_malloc(sizeof(int) * fc->partitions);
 288     for (i = 0; i < fc->partitions; i++) fc->partition_to_class[i] = 0;
 289     fc->nclasses = 1;
 290     fc->classes = av_malloc(sizeof(floor_class_t) * fc->nclasses);
 291     for (i = 0; i < fc->nclasses; i++) {
 292         floor_class_t * c = &fc->classes[i];
 293         int j, books;
 294         c->dim = 1;
 295         c->subclass = 0;
 296         c->masterbook = 0;
 297         books = (1 << c->subclass);
 298         c->books = av_malloc(sizeof(int) * books);
 299         for (j = 0; j < books; j++) c->books[j] = 0;
 300     }
 301     fc->multiplier = 1;
 302     fc->rangebits = venc->blocksize[0] - 1;
 303
 304     fc->values = 2;
 305     for (i = 0; i < fc->partitions; i++)
 306         fc->values += fc->classes[fc->partition_to_class[i]].dim;
 307
 308     fc->list = av_malloc(sizeof(*fc->list) * fc->values);
 309     fc->list[0].x = 0;
 310     fc->list[1].x = 1 << fc->rangebits;
 311     for (i = 2; i < fc->values; i++) fc->list[i].x = i * 5;
 312
 313     venc->nresidues = 1;
 314     venc->residues = av_malloc(sizeof(residue_t) * venc->nresidues);
 315
 316     // single residue
 317     rc = &venc->residues[0];
 318     rc->type = 0;
 319     rc->begin = 0;
 320     rc->end = 1 << (venc->blocksize[0] - 1);
 321     rc->partition_size = 64;
 322     rc->classifications = 2;
 323     rc->classbook = 1;
 324     rc->books = av_malloc(sizeof(int[8]) * rc->classifications);
 325     for (i = 0; i < rc->classifications; i++) {
 326         int j;
 327         for (j = 0; j < 8; j++) rc->books[i][j] = 2 + j;
 328         rc->books[i][0] = rc->books[i][1] = rc->books[i][2] = rc->books[i][3] = -1;
 329     }
 330
 331     venc->nmappings = 1;
 332     venc->mappings = av_malloc(sizeof(mapping_t) * venc->nmappings);
 333
 334     // single mapping
 335     mc = &venc->mappings[0];
 336     mc->submaps = 1;
 337     mc->mux = av_malloc(sizeof(int) * venc->channels);
 338     for (i = 0; i < venc->channels; i++) mc->mux[i] = 0;
 339     mc->floor = av_malloc(sizeof(int) * mc->submaps);
 340     mc->residue = av_malloc(sizeof(int) * mc->submaps);
 341     for (i = 0; i < mc->submaps; i++) {
 342         mc->floor[i] = 0;
 343         mc->residue[i] = 0;
 344     }
 345
 346     venc->nmodes = 1;
 347     venc->modes = av_malloc(sizeof(vorbis_mode_t) * venc->nmodes);
 348
 349     // single mode
 350     venc->modes[0].blockflag = 0;
 351     venc->modes[0].mapping = 0;
 352
 353     venc->have_saved = 0;
 354     venc->saved = av_malloc(sizeof(float) * venc->channels * (1 << venc->blocksize[1]) / 2);
 355     venc->samples = av_malloc(sizeof(float) * venc->channels * (1 << venc->blocksize[1]));
 356     venc->floor = av_malloc(sizeof(float) * venc->channels * (1 << venc->blocksize[1]) / 2);
 357     venc->coeffs = av_malloc(sizeof(float) * venc->channels * (1 << venc->blocksize[1]) / 2);
 358
 359     {
 360         const float *vwin[8]={ vwin64, vwin128, vwin256, vwin512, vwin1024, vwin2048, vwin4096, vwin8192 };
 361         venc->win[0] = vwin[venc->blocksize[0] - 6];
 362         venc->win[1] = vwin[venc->blocksize[1] - 6];
 363     }
 364
 365     ff_mdct_init(&venc->mdct[0], venc->blocksize[0], 0);
 366     ff_mdct_init(&venc->mdct[1], venc->blocksize[1], 0);
 367 }
 368
 369 static void put_float(PutBitContext * pb, float f) {
 370     int exp, mant;
 371     uint32_t res = 0;
 372     mant = (int)ldexp(frexp(f, &exp), 20);
 373     exp += 788 - 20;
 374     if (mant < 0) { res |= (1 << 31); mant = -mant; }
 375     res |= mant | (exp << 21);
 376     put_bits(pb, 32, res);
 377 }
 378
 379 static void put_codebook_header(PutBitContext * pb, codebook_t * cb) {
 380     int i;
 381     int ordered = 0;
 382
 383     put_bits(pb, 24, 0x564342); //magic
 384     put_bits(pb, 16, cb->ndimentions);
 385     put_bits(pb, 24, cb->nentries);
 386
 387     for (i = 1; i < cb->nentries; i++) if (cb->entries[i].len < cb->entries[i-1].len) break;
 388     if (i == cb->nentries) ordered = 1;
 389
 390     put_bits(pb, 1, ordered);
 391     if (ordered) {
 392         int len = cb->entries[0].len;
 393         put_bits(pb, 5, len - 1);
 394         i = 0;
 395         while (i < cb->nentries) {
 396             int j;
 397             for (j = 0; j+i < cb->nentries; j++) if (cb->entries[j+i].len != len) break;
 398             put_bits(pb, ilog(cb->nentries - i), j);
 399             i += j;
 400             len++;
 401         }
 402     } else {
 403         int sparse = 0;
 404         for (i = 0; i < cb->nentries; i++) if (!cb->entries[i].len) break;
 405         if (i != cb->nentries) sparse = 1;
 406         put_bits(pb, 1, sparse);
 407
 408         for (i = 0; i < cb->nentries; i++) {
 409             if (sparse) put_bits(pb, 1, !!cb->entries[i].len);
 410             if (cb->entries[i].len) put_bits(pb, 5, cb->entries[i].len - 1);
 411         }
 412     }
 413
 414     put_bits(pb, 4, cb->lookup);
 415     if (cb->lookup) {
 416         int tmp = cb_lookup_vals(cb->lookup, cb->ndimentions, cb->nentries);
 417         int bits = ilog(cb->quantlist[0]);
 418
 419         for (i = 1; i < tmp; i++) bits = FFMAX(bits, ilog(cb->quantlist[i]));
 420
 421         put_float(pb, cb->min);
 422         put_float(pb, cb->delta);
 423
 424         put_bits(pb, 4, bits - 1);
 425         put_bits(pb, 1, cb->seq_p);
 426
 427         for (i = 0; i < tmp; i++) put_bits(pb, bits, cb->quantlist[i]);
 428     }
 429 }
 430
 431 static void put_floor_header(PutBitContext * pb, floor_t * fc) {
 432     int i;
 433
 434     put_bits(pb, 16, 1); // type, only floor1 is supported
 435
 436     put_bits(pb, 5, fc->partitions);
 437
 438     for (i = 0; i < fc->partitions; i++) put_bits(pb, 4, fc->partition_to_class[i]);
 439
 440     for (i = 0; i < fc->nclasses; i++) {
 441         int j, books;
 442
 443         put_bits(pb, 3, fc->classes[i].dim - 1);
 444         put_bits(pb, 2, fc->classes[i].subclass);
 445
 446         if (fc->classes[i].subclass) put_bits(pb, 8, fc->classes[i].masterbook);
 447
 448         books = (1 << fc->classes[i].subclass);
 449
 450         for (j = 0; j < books; j++) put_bits(pb, 8, fc->classes[i].books[j] + 1);
 451     }
 452
 453     put_bits(pb, 2, fc->multiplier - 1);
 454     put_bits(pb, 4, fc->rangebits);
 455
 456     for (i = 2; i < fc->values; i++) put_bits(pb, fc->rangebits, fc->list[i].x);
 457 }
 458
 459 static void put_residue_header(PutBitContext * pb, residue_t * rc) {
 460     int i;
 461
 462     put_bits(pb, 16, rc->type);
 463
 464     put_bits(pb, 24, rc->begin);
 465     put_bits(pb, 24, rc->end);
 466     put_bits(pb, 24, rc->partition_size - 1);
 467     put_bits(pb, 6, rc->classifications - 1);
 468     put_bits(pb, 8, rc->classbook);
 469
 470     for (i = 0; i < rc->classifications; i++) {
 471         int j, tmp = 0;
 472         for (j = 0; j < 8; j++) tmp |= (rc->books[i][j] != -1) << j;
 473
 474         put_bits(pb, 3, tmp & 7);
 475         put_bits(pb, 1, tmp > 7);
 476
 477         if (tmp > 7) put_bits(pb, 5, tmp >> 3);
 478     }
 479
 480     for (i = 0; i < rc->classifications; i++) {
 481         int j;
 482         for (j = 0; j < 8; j++)
 483             if (rc->books[i][j] != -1)
 484                 put_bits(pb, 8, rc->books[i][j]);
 485     }
 486 }
 487
 488 static int put_main_header(venc_context_t * venc, uint8_t ** out) {
 489     int i;
 490     PutBitContext pb;
 491     uint8_t buffer[50000] = {0}, * p = buffer;
 492     int buffer_len = sizeof buffer;
 493     int len, hlens[3];
 494
 495     // identification header
 496     init_put_bits(&pb, p, buffer_len);
 497     put_bits(&pb, 8, 1); //magic
 498     for (i = 0; "vorbis"[i]; i++) put_bits(&pb, 8, "vorbis"[i]);
 499     put_bits(&pb, 32, 0); // version
 500     put_bits(&pb, 8, venc->channels);
 501     put_bits(&pb, 32, venc->sample_rate);
 502     put_bits(&pb, 32, 0); // bitrate
 503     put_bits(&pb, 32, 0); // bitrate
 504     put_bits(&pb, 32, 0); // bitrate
 505     put_bits(&pb, 4, venc->blocksize[0]);
 506     put_bits(&pb, 4, venc->blocksize[1]);
 507     put_bits(&pb, 1, 1); // framing
 508
 509     flush_put_bits(&pb);
 510     hlens[0] = (put_bits_count(&pb) + 7) / 8;
 511     buffer_len -= hlens[0];
 512     p += hlens[0];
 513
 514     // comment header
 515     init_put_bits(&pb, p, buffer_len);
 516     put_bits(&pb, 8, 3); //magic
 517     for (i = 0; "vorbis"[i]; i++) put_bits(&pb, 8, "vorbis"[i]);
 518     put_bits(&pb, 32, 0); // vendor length TODO
 519     put_bits(&pb, 32, 0); // amount of comments
 520     put_bits(&pb, 1, 1); // framing
 521
 522     flush_put_bits(&pb);
 523     hlens[1] = (put_bits_count(&pb) + 7) / 8;
 524     buffer_len -= hlens[1];
 525     p += hlens[1];
 526
 527     // setup header
 528     init_put_bits(&pb, p, buffer_len);
 529     put_bits(&pb, 8, 5); //magic
 530     for (i = 0; "vorbis"[i]; i++) put_bits(&pb, 8, "vorbis"[i]);
 531
 532     // codebooks
 533     put_bits(&pb, 8, venc->ncodebooks - 1);
 534     for (i = 0; i < venc->ncodebooks; i++) put_codebook_header(&pb, &venc->codebooks[i]);
 535
 536     // time domain, reserved, zero
 537     put_bits(&pb, 6, 0);
 538     put_bits(&pb, 16, 0);
 539
 540     // floors
 541     put_bits(&pb, 6, venc->nfloors - 1);
 542     for (i = 0; i < venc->nfloors; i++) put_floor_header(&pb, &venc->floors[i]);
 543
 544     // residues
 545     put_bits(&pb, 6, venc->nresidues - 1);
 546     for (i = 0; i < venc->nresidues; i++) put_residue_header(&pb, &venc->residues[i]);
 547
 548     // mappings
 549     put_bits(&pb, 6, venc->nmappings - 1);
 550     for (i = 0; i < venc->nmappings; i++) {
 551         mapping_t * mc = &venc->mappings[i];
 552         int j;
 553         put_bits(&pb, 16, 0); // mapping type
 554
 555         put_bits(&pb, 1, mc->submaps > 1);
 556         if (mc->submaps > 1) put_bits(&pb, 4, mc->submaps - 1);
 557
 558         put_bits(&pb, 1, 0); // channel coupling
 559
 560         put_bits(&pb, 2, 0); // reserved
 561
 562         if (mc->submaps > 1) for (j = 0; j < venc->channels; j++) put_bits(&pb, 4, mc->mux[j]);
 563
 564         for (j = 0; j < mc->submaps; j++) {
 565             put_bits(&pb, 8, 0); // reserved time configuration
 566             put_bits(&pb, 8, mc->floor[j]);
 567             put_bits(&pb, 8, mc->residue[j]);
 568         }
 569     }
 570
 571     // modes
 572     put_bits(&pb, 6, venc->nmodes - 1);
 573     for (i = 0; i < venc->nmodes; i++) {
 574         put_bits(&pb, 1, venc->modes[i].blockflag);
 575         put_bits(&pb, 16, 0); // reserved window type
 576         put_bits(&pb, 16, 0); // reserved transform type
 577         put_bits(&pb, 8, venc->modes[i].mapping);
 578     }
 579
 580     put_bits(&pb, 1, 1); // framing
 581
 582     flush_put_bits(&pb);
 583     hlens[2] = (put_bits_count(&pb) + 7) / 8;
 584
 585     len = hlens[0] + hlens[1] + hlens[2];
 586     p = *out = av_mallocz(64 + len + len/255);
 587
 588     *p++ = 2;
 589     p += av_xiphlacing(p, hlens[0]);
 590     p += av_xiphlacing(p, hlens[1]);
 591     buffer_len = 0;
 592     for (i = 0; i < 3; i++) {
 593         memcpy(p, buffer + buffer_len, hlens[i]);
 594         p += hlens[i];
 595         buffer_len += hlens[i];
 596     }
 597
 598     return p - *out;
 599 }
 600
 601 static int vorbis_encode_init(AVCodecContext * avccontext)
 602 {
 603     venc_context_t * venc = avccontext->priv_data;
 604
 605     create_vorbis_context(venc, avccontext);
 606
 607     //if (avccontext->flags & CODEC_FLAG_QSCALE) avccontext->global_quality / (float)FF_QP2LAMBDA); else avccontext->bit_rate;
 608     //if(avccontext->cutoff > 0) cfreq = avccontext->cutoff / 1000.0;
 609
 610     avccontext->extradata_size = put_main_header(venc, (uint8_t**)&avccontext->extradata);
 611
 612     avccontext->frame_size = 1 << (venc->blocksize[0] - 1);
 613
 614     avccontext->coded_frame = avcodec_alloc_frame();
 615     avccontext->coded_frame->key_frame = 1;
 616
 617     return 0;
 618 }
 619
 620 static int window(venc_context_t * venc, signed short * audio, int samples) {
 621     int i, j, channel;
 622     const float * win = venc->win[0];
 623     int window_len = 1 << (venc->blocksize[0] - 1);
 624     float n = (float)(1 << venc->blocksize[0]) / 4.;
 625     // FIXME use dsp
 626
 627     if (!venc->have_saved && !samples) return 0;
 628
 629     if (venc->have_saved) {
 630         for (channel = 0; channel < venc->channels; channel++) {
 631             memcpy(venc->samples + channel*window_len*2, venc->saved + channel*window_len, sizeof(float)*window_len);
 632         }
 633     } else {
 634         for (channel = 0; channel < venc->channels; channel++) {
 635             memset(venc->samples + channel*window_len*2, 0, sizeof(float)*window_len);
 636         }
 637     }
 638
 639     if (samples) {
 640         for (channel = 0; channel < venc->channels; channel++) {
 641             float * offset = venc->samples + channel*window_len*2 + window_len;
 642             j = channel;
 643             for (i = 0; i < samples; i++, j += venc->channels)
 644                 offset[i] = audio[j] / 32768. * win[window_len - i] / n;
 645         }
 646     } else {
 647         for (channel = 0; channel < venc->channels; channel++) {
 648             memset(venc->samples + channel*window_len*2 + window_len, 0, sizeof(float)*window_len);
 649         }
 650     }
 651
 652     for (channel = 0; channel < venc->channels; channel++) {
 653         ff_mdct_calc(&venc->mdct[0], venc->coeffs + channel*window_len, venc->samples + channel*window_len*2, venc->floor/*tmp*/);
 654     }
 655
 656     if (samples) {
 657         for (channel = 0; channel < venc->channels; channel++) {
 658             float * offset = venc->saved + channel*window_len;
 659             j = channel;
 660             for (i = 0; i < samples; i++, j += venc->channels)
 661                 offset[i] = audio[j] / 32768. * win[i] / n;
 662         }
 663         venc->have_saved = 1;
 664     } else {
 665         venc->have_saved = 0;
 666     }
 667     return 1;
 668 }
 669
 670 static float put_vector(codebook_t * book, PutBitContext * pb, float num) {
 671     int i;
 672     int entry = -1;
 673     float distance = 0;
 674     assert(book->dimentions);
 675     assert(book->ndimentions == 1);
 676     for (i = 0; i < book->nentries; i++) {
 677         float d = (book->dimentions[i] - num)*(book->dimentions[i] - num);
 678         if (entry == -1 || distance > d) {
 679             entry = i;
 680             distance = d;
 681         }
 682     }
 683     put_bits(pb, book->entries[entry].len, book->entries[entry].codeword);
 684     return book->dimentions[entry];
 685 }
 686
 687 static void residue_encode(venc_context_t * venc, residue_t * rc, PutBitContext * pb, float * coeffs, int samples, int channels) {
 688     int pass, i, j, p, k;
 689     int psize = rc->partition_size;
 690     int partitions = (rc->end - rc->begin) / psize;
 691     int classes[channels][partitions];
 692     int classwords = venc->codebooks[rc->classbook].ndimentions;
 693
 694     for (pass = 0; pass < 8; pass++) {
 695         p = 0;
 696         while (p < partitions) {
 697             if (pass == 0) for (j = 0; j < channels; j++) {
 698                 codebook_t * book = &venc->codebooks[rc->classbook];
 699                 int entry = 0;
 700                 put_bits(pb, book->entries[entry].len, book->entries[entry].codeword);
 701                 for (i = classwords; i--; ) {
 702                     classes[j][p + i] = entry % rc->classifications;
 703                     entry /= rc->classifications;
 704                 }
 705             }
 706             for (i = 0; i < classwords && p < partitions; i++, p++) {
 707                 for (j = 0; j < channels; j++) {
 708                     int nbook = rc->books[classes[j][p]][pass];
 709                     codebook_t * book = &venc->codebooks[nbook];
 710                     float * buf = coeffs + samples*j + rc->begin + p*psize;
 711                     if (nbook == -1) continue;
 712
 713                     assert(rc->type == 0);
 714                     assert(book->ndimentions == 1);
 715
 716                     for (k = 0; k < psize; k++) {
 717                         buf[k] -= put_vector(book, pb, buf[k]);
 718                     }
 719                 }
 720             }
 721         }
 722     }
 723 }
 724
 725 static int vorbis_encode_frame(AVCodecContext * avccontext, unsigned char * packets, int buf_size, void *data)
 726 {
 727     venc_context_t * venc = avccontext->priv_data;
 728     signed short * audio = data;
 729     int samples = data ? avccontext->frame_size : 0;
 730     vorbis_mode_t * mode;
 731     mapping_t * mapping;
 732     PutBitContext pb;
 733     int i;
 734
 735     if (!window(venc, audio, samples)) return 0;
 736
 737     init_put_bits(&pb, packets, buf_size);
 738
 739     put_bits(&pb, 1, 0); // magic bit
 740
 741     put_bits(&pb, ilog(venc->nmodes - 1), 0); // 0 bits, the mode
 742
 743     mode = &venc->modes[0];
 744     mapping = &venc->mappings[mode->mapping];
 745     if (mode->blockflag) {
 746         put_bits(&pb, 1, 0);
 747         put_bits(&pb, 1, 0);
 748     }
 749
 750     for (i = 0; i < venc->channels; i++) {
 751         floor_t * fc = &venc->floors[mapping->floor[mapping->mux[i]]];
 752         int range = 255 / fc->multiplier + 1;
 753         int j;
 754         put_bits(&pb, 1, 1); // non zero
 755         put_bits(&pb, ilog(range - 1), 180); // magic value - 3.7180282E-05
 756         put_bits(&pb, ilog(range - 1), 180); // both sides of X
 757         for (j = 0; j < fc->partitions; j++) {
 758             floor_class_t * c = &fc->classes[fc->partition_to_class[j]];
 759             codebook_t * book = &venc->codebooks[c->books[0]];
 760             int entry = 0;
 761             int k;
 762             for (k = 0; k < c->dim; k++) {
 763                 put_bits(&pb, book->entries[entry].len, book->entries[entry].codeword);
 764             }
 765         }
 766
 767         for (j = 0; j < samples; j++) {
 768             venc->floor[i * samples + j] = floor1_inverse_db_table[180];
 769         }
 770     }
 771
 772     for (i = 0; i < venc->channels; i++) {
 773         int j;
 774         for (j = 0; j < samples; j++) {
 775             venc->coeffs[i * samples + j] /= venc->floor[i * samples + j];
 776         }
 777     }
 778
 779     residue_encode(venc, &venc->residues[mapping->residue[mapping->mux[0]]], &pb, venc->coeffs, samples, venc->channels);
 780
 781     return (put_bits_count(&pb) + 7) / 8;
 782 }
 783
 784
 785 static int vorbis_encode_close(AVCodecContext * avccontext)
 786 {
 787     venc_context_t * venc = avccontext->priv_data;
 788     int i;
 789
 790     if (venc->codebooks) for (i = 0; i < venc->ncodebooks; i++) {
 791         av_freep(&venc->codebooks[i].entries);
 792         av_freep(&venc->codebooks[i].quantlist);
 793         av_freep(&venc->codebooks[i].dimentions);
 794     }
 795     av_freep(&venc->codebooks);
 796
 797     if (venc->floors) for (i = 0; i < venc->nfloors; i++) {
 798         int j;
 799         av_freep(&venc->floors[i].classes);
 800         if (venc->floors[i].classes)
 801             for (j = 0; j < venc->floors[i].nclasses; j++)
 802                 av_freep(&venc->floors[i].classes[j].books);
 803         av_freep(&venc->floors[i].partition_to_class);
 804         av_freep(&venc->floors[i].list);
 805     }
 806     av_freep(&venc->floors);
 807
 808     if (venc->residues) for (i = 0; i < venc->nresidues; i++) {
 809         av_freep(&venc->residues[i].books);
 810     }
 811     av_freep(&venc->residues);
 812
 813     if (venc->mappings) for (i = 0; i < venc->nmappings; i++) {
 814         av_freep(&venc->mappings[i].mux);
 815         av_freep(&venc->mappings[i].floor);
 816         av_freep(&venc->mappings[i].residue);
 817     }
 818     av_freep(&venc->mappings);
 819
 820     av_freep(&venc->modes);
 821
 822     av_freep(&venc->saved);
 823     av_freep(&venc->samples);
 824     av_freep(&venc->floor);
 825     av_freep(&venc->coeffs);
 826
 827     ff_mdct_end(&venc->mdct[0]);
 828     ff_mdct_end(&venc->mdct[1]);
 829
 830     av_freep(&avccontext->coded_frame);
 831     av_freep(&avccontext->extradata);
 832
 833     return 0 ;
 834 }
 835
 836 AVCodec vorbis_encoder = {
 837     "vorbis",
 838     CODEC_TYPE_AUDIO,
 839     CODEC_ID_VORBIS,
 840     sizeof(venc_context_t),
 841     vorbis_encode_init,
 842     vorbis_encode_frame,
 843     vorbis_encode_close,
 844     .capabilities= CODEC_CAP_DELAY,
 845 };