Subversion Repositories Kolibri OS

Rev

Go to most recent revision | Blame | Last modification | View Log | RSS feed

  1. /*
  2.  * TwinVQ decoder
  3.  * Copyright (c) 2009 Vitor Sessak
  4.  *
  5.  * This file is part of FFmpeg.
  6.  *
  7.  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
  8.  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
  9.  * License as published by the Free Software Foundation; either
  10.  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  11.  *
  12.  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  13.  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14.  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  15.  * Lesser General Public License for more details.
  16.  *
  17.  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  18.  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  19.  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  20.  */
  21.  
  22. #include <math.h>
  23. #include <stdint.h>
  24.  
  25. #include "libavutil/channel_layout.h"
  26. #include "libavutil/float_dsp.h"
  27. #include "avcodec.h"
  28. #include "fft.h"
  29. #include "internal.h"
  30. #include "lsp.h"
  31. #include "sinewin.h"
  32. #include "twinvq.h"
  33.  
  34. /**
  35.  * Evaluate a single LPC amplitude spectrum envelope coefficient from the line
  36.  * spectrum pairs.
  37.  *
  38.  * @param lsp a vector of the cosine of the LSP values
  39.  * @param cos_val cos(PI*i/N) where i is the index of the LPC amplitude
  40.  * @param order the order of the LSP (and the size of the *lsp buffer). Must
  41.  *        be a multiple of four.
  42.  * @return the LPC value
  43.  *
  44.  * @todo reuse code from Vorbis decoder: vorbis_floor0_decode
  45.  */
  46. static float eval_lpc_spectrum(const float *lsp, float cos_val, int order)
  47. {
  48.     int j;
  49.     float p         = 0.5f;
  50.     float q         = 0.5f;
  51.     float two_cos_w = 2.0f * cos_val;
  52.  
  53.     for (j = 0; j + 1 < order; j += 2 * 2) {
  54.         // Unroll the loop once since order is a multiple of four
  55.         q *= lsp[j]     - two_cos_w;
  56.         p *= lsp[j + 1] - two_cos_w;
  57.  
  58.         q *= lsp[j + 2] - two_cos_w;
  59.         p *= lsp[j + 3] - two_cos_w;
  60.     }
  61.  
  62.     p *= p * (2.0f - two_cos_w);
  63.     q *= q * (2.0f + two_cos_w);
  64.  
  65.     return 0.5 / (p + q);
  66. }
  67.  
  68. /**
  69.  * Evaluate the LPC amplitude spectrum envelope from the line spectrum pairs.
  70.  */
  71. static void eval_lpcenv(TwinVQContext *tctx, const float *cos_vals, float *lpc)
  72. {
  73.     int i;
  74.     const TwinVQModeTab *mtab = tctx->mtab;
  75.     int size_s = mtab->size / mtab->fmode[TWINVQ_FT_SHORT].sub;
  76.  
  77.     for (i = 0; i < size_s / 2; i++) {
  78.         float cos_i = tctx->cos_tabs[0][i];
  79.         lpc[i]              = eval_lpc_spectrum(cos_vals,  cos_i, mtab->n_lsp);
  80.         lpc[size_s - i - 1] = eval_lpc_spectrum(cos_vals, -cos_i, mtab->n_lsp);
  81.     }
  82. }
  83.  
  84. static void interpolate(float *out, float v1, float v2, int size)
  85. {
  86.     int i;
  87.     float step = (v1 - v2) / (size + 1);
  88.  
  89.     for (i = 0; i < size; i++) {
  90.         v2    += step;
  91.         out[i] = v2;
  92.     }
  93. }
  94.  
  95. static inline float get_cos(int idx, int part, const float *cos_tab, int size)
  96. {
  97.     return part ? -cos_tab[size - idx - 1]
  98.                 :  cos_tab[idx];
  99. }
  100.  
  101. /**
  102.  * Evaluate the LPC amplitude spectrum envelope from the line spectrum pairs.
  103.  * Probably for speed reasons, the coefficients are evaluated as
  104.  * siiiibiiiisiiiibiiiisiiiibiiiisiiiibiiiis ...
  105.  * where s is an evaluated value, i is a value interpolated from the others
  106.  * and b might be either calculated or interpolated, depending on an
  107.  * unexplained condition.
  108.  *
  109.  * @param step the size of a block "siiiibiiii"
  110.  * @param in the cosine of the LSP data
  111.  * @param part is 0 for 0...PI (positive cosine values) and 1 for PI...2PI
  112.  *        (negative cosine values)
  113.  * @param size the size of the whole output
  114.  */
  115. static inline void eval_lpcenv_or_interp(TwinVQContext *tctx,
  116.                                          enum TwinVQFrameType ftype,
  117.                                          float *out, const float *in,
  118.                                          int size, int step, int part)
  119. {
  120.     int i;
  121.     const TwinVQModeTab *mtab = tctx->mtab;
  122.     const float *cos_tab      = tctx->cos_tabs[ftype];
  123.  
  124.     // Fill the 's'
  125.     for (i = 0; i < size; i += step)
  126.         out[i] =
  127.             eval_lpc_spectrum(in,
  128.                               get_cos(i, part, cos_tab, size),
  129.                               mtab->n_lsp);
  130.  
  131.     // Fill the 'iiiibiiii'
  132.     for (i = step; i <= size - 2 * step; i += step) {
  133.         if (out[i + step] + out[i - step] > 1.95 * out[i] ||
  134.             out[i + step]                 >= out[i - step]) {
  135.             interpolate(out + i - step + 1, out[i], out[i - step], step - 1);
  136.         } else {
  137.             out[i - step / 2] =
  138.                 eval_lpc_spectrum(in,
  139.                                   get_cos(i - step / 2, part, cos_tab, size),
  140.                                   mtab->n_lsp);
  141.             interpolate(out + i - step + 1, out[i - step / 2],
  142.                         out[i - step], step / 2 - 1);
  143.             interpolate(out + i - step / 2 + 1, out[i],
  144.                         out[i - step / 2], step / 2 - 1);
  145.         }
  146.     }
  147.  
  148.     interpolate(out + size - 2 * step + 1, out[size - step],
  149.                 out[size - 2 * step], step - 1);
  150. }
  151.  
  152. static void eval_lpcenv_2parts(TwinVQContext *tctx, enum TwinVQFrameType ftype,
  153.                                const float *buf, float *lpc,
  154.                                int size, int step)
  155. {
  156.     eval_lpcenv_or_interp(tctx, ftype, lpc, buf, size / 2, step, 0);
  157.     eval_lpcenv_or_interp(tctx, ftype, lpc + size / 2, buf, size / 2,
  158.                           2 * step, 1);
  159.  
  160.     interpolate(lpc + size / 2 - step + 1, lpc[size / 2],
  161.                 lpc[size / 2 - step], step);
  162.  
  163.     twinvq_memset_float(lpc + size - 2 * step + 1, lpc[size - 2 * step],
  164.                         2 * step - 1);
  165. }
  166.  
  167. /**
  168.  * Inverse quantization. Read CB coefficients for cb1 and cb2 from the
  169.  * bitstream, sum the corresponding vectors and write the result to *out
  170.  * after permutation.
  171.  */
  172. static void dequant(TwinVQContext *tctx, const uint8_t *cb_bits, float *out,
  173.                     enum TwinVQFrameType ftype,
  174.                     const int16_t *cb0, const int16_t *cb1, int cb_len)
  175. {
  176.     int pos = 0;
  177.     int i, j;
  178.  
  179.     for (i = 0; i < tctx->n_div[ftype]; i++) {
  180.         int tmp0, tmp1;
  181.         int sign0 = 1;
  182.         int sign1 = 1;
  183.         const int16_t *tab0, *tab1;
  184.         int length = tctx->length[ftype][i >= tctx->length_change[ftype]];
  185.         int bitstream_second_part = (i >= tctx->bits_main_spec_change[ftype]);
  186.  
  187.         int bits = tctx->bits_main_spec[0][ftype][bitstream_second_part];
  188.         tmp0 = *cb_bits++;
  189.         if (bits == 7) {
  190.             if (tmp0 & 0x40)
  191.                 sign0 = -1;
  192.             tmp0 &= 0x3F;
  193.         }
  194.  
  195.         bits = tctx->bits_main_spec[1][ftype][bitstream_second_part];
  196.         tmp1 = *cb_bits++;
  197.         if (bits == 7) {
  198.             if (tmp1 & 0x40)
  199.                 sign1 = -1;
  200.             tmp1 &= 0x3F;
  201.         }
  202.  
  203.         tab0 = cb0 + tmp0 * cb_len;
  204.         tab1 = cb1 + tmp1 * cb_len;
  205.  
  206.         for (j = 0; j < length; j++)
  207.             out[tctx->permut[ftype][pos + j]] = sign0 * tab0[j] +
  208.                                                 sign1 * tab1[j];
  209.  
  210.         pos += length;
  211.     }
  212. }
  213.  
  214. static void dec_gain(TwinVQContext *tctx,
  215.                      enum TwinVQFrameType ftype, float *out)
  216. {
  217.     const TwinVQModeTab   *mtab =  tctx->mtab;
  218.     const TwinVQFrameData *bits = &tctx->bits;
  219.     int i, j;
  220.     int sub        = mtab->fmode[ftype].sub;
  221.     float step     = TWINVQ_AMP_MAX     / ((1 << TWINVQ_GAIN_BITS)     - 1);
  222.     float sub_step = TWINVQ_SUB_AMP_MAX / ((1 << TWINVQ_SUB_GAIN_BITS) - 1);
  223.  
  224.     if (ftype == TWINVQ_FT_LONG) {
  225.         for (i = 0; i < tctx->avctx->channels; i++)
  226.             out[i] = (1.0 / (1 << 13)) *
  227.                      twinvq_mulawinv(step * 0.5 + step * bits->gain_bits[i],
  228.                                      TWINVQ_AMP_MAX, TWINVQ_MULAW_MU);
  229.     } else {
  230.         for (i = 0; i < tctx->avctx->channels; i++) {
  231.             float val = (1.0 / (1 << 23)) *
  232.                         twinvq_mulawinv(step * 0.5 + step * bits->gain_bits[i],
  233.                                         TWINVQ_AMP_MAX, TWINVQ_MULAW_MU);
  234.  
  235.             for (j = 0; j < sub; j++)
  236.                 out[i * sub + j] =
  237.                     val * twinvq_mulawinv(sub_step * 0.5 +
  238.                                           sub_step * bits->sub_gain_bits[i * sub + j],
  239.                                           TWINVQ_SUB_AMP_MAX, TWINVQ_MULAW_MU);
  240.         }
  241.     }
  242. }
  243.  
  244. /**
  245.  * Rearrange the LSP coefficients so that they have a minimum distance of
  246.  * min_dist. This function does it exactly as described in section of 3.2.4
  247.  * of the G.729 specification (but interestingly is different from what the
  248.  * reference decoder actually does).
  249.  */
  250. static void rearrange_lsp(int order, float *lsp, float min_dist)
  251. {
  252.     int i;
  253.     float min_dist2 = min_dist * 0.5;
  254.     for (i = 1; i < order; i++)
  255.         if (lsp[i] - lsp[i - 1] < min_dist) {
  256.             float avg = (lsp[i] + lsp[i - 1]) * 0.5;
  257.  
  258.             lsp[i - 1] = avg - min_dist2;
  259.             lsp[i]     = avg + min_dist2;
  260.         }
  261. }
  262.  
  263. static void decode_lsp(TwinVQContext *tctx, int lpc_idx1, uint8_t *lpc_idx2,
  264.                        int lpc_hist_idx, float *lsp, float *hist)
  265. {
  266.     const TwinVQModeTab *mtab = tctx->mtab;
  267.     int i, j;
  268.  
  269.     const float *cb  = mtab->lspcodebook;
  270.     const float *cb2 = cb  + (1 << mtab->lsp_bit1) * mtab->n_lsp;
  271.     const float *cb3 = cb2 + (1 << mtab->lsp_bit2) * mtab->n_lsp;
  272.  
  273.     const int8_t funny_rounding[4] = {
  274.         -2,
  275.         mtab->lsp_split == 4 ? -2 : 1,
  276.         mtab->lsp_split == 4 ? -2 : 1,
  277.         0
  278.     };
  279.  
  280.     j = 0;
  281.     for (i = 0; i < mtab->lsp_split; i++) {
  282.         int chunk_end = ((i + 1) * mtab->n_lsp + funny_rounding[i]) /
  283.                         mtab->lsp_split;
  284.         for (; j < chunk_end; j++)
  285.             lsp[j] = cb[lpc_idx1     * mtab->n_lsp + j] +
  286.                      cb2[lpc_idx2[i] * mtab->n_lsp + j];
  287.     }
  288.  
  289.     rearrange_lsp(mtab->n_lsp, lsp, 0.0001);
  290.  
  291.     for (i = 0; i < mtab->n_lsp; i++) {
  292.         float tmp1 = 1.0     - cb3[lpc_hist_idx * mtab->n_lsp + i];
  293.         float tmp2 = hist[i] * cb3[lpc_hist_idx * mtab->n_lsp + i];
  294.         hist[i] = lsp[i];
  295.         lsp[i]  = lsp[i] * tmp1 + tmp2;
  296.     }
  297.  
  298.     rearrange_lsp(mtab->n_lsp, lsp, 0.0001);
  299.     rearrange_lsp(mtab->n_lsp, lsp, 0.000095);
  300.     ff_sort_nearly_sorted_floats(lsp, mtab->n_lsp);
  301. }
  302.  
  303. static void dec_lpc_spectrum_inv(TwinVQContext *tctx, float *lsp,
  304.                                  enum TwinVQFrameType ftype, float *lpc)
  305. {
  306.     int i;
  307.     int size = tctx->mtab->size / tctx->mtab->fmode[ftype].sub;
  308.  
  309.     for (i = 0; i < tctx->mtab->n_lsp; i++)
  310.         lsp[i] = 2 * cos(lsp[i]);
  311.  
  312.     switch (ftype) {
  313.     case TWINVQ_FT_LONG:
  314.         eval_lpcenv_2parts(tctx, ftype, lsp, lpc, size, 8);
  315.         break;
  316.     case TWINVQ_FT_MEDIUM:
  317.         eval_lpcenv_2parts(tctx, ftype, lsp, lpc, size, 2);
  318.         break;
  319.     case TWINVQ_FT_SHORT:
  320.         eval_lpcenv(tctx, lsp, lpc);
  321.         break;
  322.     }
  323. }
  324.  
  325. static const uint8_t wtype_to_wsize[] = { 0, 0, 2, 2, 2, 1, 0, 1, 1 };
  326.  
  327. static void imdct_and_window(TwinVQContext *tctx, enum TwinVQFrameType ftype,
  328.                              int wtype, float *in, float *prev, int ch)
  329. {
  330.     FFTContext *mdct = &tctx->mdct_ctx[ftype];
  331.     const TwinVQModeTab *mtab = tctx->mtab;
  332.     int bsize = mtab->size / mtab->fmode[ftype].sub;
  333.     int size  = mtab->size;
  334.     float *buf1 = tctx->tmp_buf;
  335.     int j, first_wsize, wsize; // Window size
  336.     float *out  = tctx->curr_frame + 2 * ch * mtab->size;
  337.     float *out2 = out;
  338.     float *prev_buf;
  339.     int types_sizes[] = {
  340.         mtab->size /  mtab->fmode[TWINVQ_FT_LONG].sub,
  341.         mtab->size /  mtab->fmode[TWINVQ_FT_MEDIUM].sub,
  342.         mtab->size / (mtab->fmode[TWINVQ_FT_SHORT].sub * 2),
  343.     };
  344.  
  345.     wsize       = types_sizes[wtype_to_wsize[wtype]];
  346.     first_wsize = wsize;
  347.     prev_buf    = prev + (size - bsize) / 2;
  348.  
  349.     for (j = 0; j < mtab->fmode[ftype].sub; j++) {
  350.         int sub_wtype = ftype == TWINVQ_FT_MEDIUM ? 8 : wtype;
  351.  
  352.         if (!j && wtype == 4)
  353.             sub_wtype = 4;
  354.         else if (j == mtab->fmode[ftype].sub - 1 && wtype == 7)
  355.             sub_wtype = 7;
  356.  
  357.         wsize = types_sizes[wtype_to_wsize[sub_wtype]];
  358.  
  359.         mdct->imdct_half(mdct, buf1 + bsize * j, in + bsize * j);
  360.  
  361.         tctx->fdsp.vector_fmul_window(out2, prev_buf + (bsize - wsize) / 2,
  362.                                       buf1 + bsize * j,
  363.                                       ff_sine_windows[av_log2(wsize)],
  364.                                       wsize / 2);
  365.         out2 += wsize;
  366.  
  367.         memcpy(out2, buf1 + bsize * j + wsize / 2,
  368.                (bsize - wsize / 2) * sizeof(float));
  369.  
  370.         out2 += ftype == TWINVQ_FT_MEDIUM ? (bsize - wsize) / 2 : bsize - wsize;
  371.  
  372.         prev_buf = buf1 + bsize * j + bsize / 2;
  373.     }
  374.  
  375.     tctx->last_block_pos[ch] = (size + first_wsize) / 2;
  376. }
  377.  
  378. static void imdct_output(TwinVQContext *tctx, enum TwinVQFrameType ftype,
  379.                          int wtype, float **out)
  380. {
  381.     const TwinVQModeTab *mtab = tctx->mtab;
  382.     float *prev_buf           = tctx->prev_frame + tctx->last_block_pos[0];
  383.     int size1, size2, i;
  384.  
  385.     for (i = 0; i < tctx->avctx->channels; i++)
  386.         imdct_and_window(tctx, ftype, wtype,
  387.                          tctx->spectrum + i * mtab->size,
  388.                          prev_buf + 2 * i * mtab->size,
  389.                          i);
  390.  
  391.     if (!out)
  392.         return;
  393.  
  394.     size2 = tctx->last_block_pos[0];
  395.     size1 = mtab->size - size2;
  396.  
  397.     memcpy(&out[0][0],     prev_buf,         size1 * sizeof(out[0][0]));
  398.     memcpy(&out[0][size1], tctx->curr_frame, size2 * sizeof(out[0][0]));
  399.  
  400.     if (tctx->avctx->channels == 2) {
  401.         memcpy(&out[1][0], &prev_buf[2 * mtab->size],
  402.                size1 * sizeof(out[1][0]));
  403.         memcpy(&out[1][size1], &tctx->curr_frame[2 * mtab->size],
  404.                size2 * sizeof(out[1][0]));
  405.         tctx->fdsp.butterflies_float(out[0], out[1], mtab->size);
  406.     }
  407. }
  408.  
  409. static void read_and_decode_spectrum(TwinVQContext *tctx, float *out,
  410.                                      enum TwinVQFrameType ftype)
  411. {
  412.     const TwinVQModeTab *mtab = tctx->mtab;
  413.     TwinVQFrameData *bits     = &tctx->bits;
  414.     int channels              = tctx->avctx->channels;
  415.     int sub        = mtab->fmode[ftype].sub;
  416.     int block_size = mtab->size / sub;
  417.     float gain[TWINVQ_CHANNELS_MAX * TWINVQ_SUBBLOCKS_MAX];
  418.     float ppc_shape[TWINVQ_PPC_SHAPE_LEN_MAX * TWINVQ_CHANNELS_MAX * 4];
  419.  
  420.     int i, j;
  421.  
  422.     dequant(tctx, bits->main_coeffs, out, ftype,
  423.             mtab->fmode[ftype].cb0, mtab->fmode[ftype].cb1,
  424.             mtab->fmode[ftype].cb_len_read);
  425.  
  426.     dec_gain(tctx, ftype, gain);
  427.  
  428.     if (ftype == TWINVQ_FT_LONG) {
  429.         int cb_len_p = (tctx->n_div[3] + mtab->ppc_shape_len * channels - 1) /
  430.                        tctx->n_div[3];
  431.         dequant(tctx, bits->ppc_coeffs, ppc_shape,
  432.                 TWINVQ_FT_PPC, mtab->ppc_shape_cb,
  433.                 mtab->ppc_shape_cb + cb_len_p * TWINVQ_PPC_SHAPE_CB_SIZE,
  434.                 cb_len_p);
  435.     }
  436.  
  437.     for (i = 0; i < channels; i++) {
  438.         float *chunk = out + mtab->size * i;
  439.         float lsp[TWINVQ_LSP_COEFS_MAX];
  440.  
  441.         for (j = 0; j < sub; j++) {
  442.             tctx->dec_bark_env(tctx, bits->bark1[i][j],
  443.                                bits->bark_use_hist[i][j], i,
  444.                                tctx->tmp_buf, gain[sub * i + j], ftype);
  445.  
  446.             tctx->fdsp.vector_fmul(chunk + block_size * j,
  447.                                    chunk + block_size * j,
  448.                                    tctx->tmp_buf, block_size);
  449.         }
  450.  
  451.         if (ftype == TWINVQ_FT_LONG)
  452.             tctx->decode_ppc(tctx, bits->p_coef[i], bits->g_coef[i],
  453.                              ppc_shape + i * mtab->ppc_shape_len, chunk);
  454.  
  455.         decode_lsp(tctx, bits->lpc_idx1[i], bits->lpc_idx2[i],
  456.                    bits->lpc_hist_idx[i], lsp, tctx->lsp_hist[i]);
  457.  
  458.         dec_lpc_spectrum_inv(tctx, lsp, ftype, tctx->tmp_buf);
  459.  
  460.         for (j = 0; j < mtab->fmode[ftype].sub; j++) {
  461.             tctx->fdsp.vector_fmul(chunk, chunk, tctx->tmp_buf, block_size);
  462.             chunk += block_size;
  463.         }
  464.     }
  465. }
  466.  
  467. const enum TwinVQFrameType ff_twinvq_wtype_to_ftype_table[] = {
  468.     TWINVQ_FT_LONG,   TWINVQ_FT_LONG, TWINVQ_FT_SHORT, TWINVQ_FT_LONG,
  469.     TWINVQ_FT_MEDIUM, TWINVQ_FT_LONG, TWINVQ_FT_LONG,  TWINVQ_FT_MEDIUM,
  470.     TWINVQ_FT_MEDIUM
  471. };
  472.  
  473. int ff_twinvq_decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data,
  474.                            int *got_frame_ptr, AVPacket *avpkt)
  475. {
  476.     AVFrame *frame     = data;
  477.     const uint8_t *buf = avpkt->data;
  478.     int buf_size       = avpkt->size;
  479.     TwinVQContext *tctx = avctx->priv_data;
  480.     const TwinVQModeTab *mtab = tctx->mtab;
  481.     float **out = NULL;
  482.     int ret;
  483.  
  484.     /* get output buffer */
  485.     if (tctx->discarded_packets >= 2) {
  486.         frame->nb_samples = mtab->size;
  487.         if ((ret = ff_get_buffer(avctx, frame, 0)) < 0)
  488.             return ret;
  489.         out = (float **)frame->extended_data;
  490.     }
  491.  
  492.     if (buf_size < avctx->block_align) {
  493.         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
  494.                "Frame too small (%d bytes). Truncated file?\n", buf_size);
  495.         return AVERROR(EINVAL);
  496.     }
  497.  
  498.     if ((ret = tctx->read_bitstream(avctx, tctx, buf, buf_size)) < 0)
  499.         return ret;
  500.  
  501.     read_and_decode_spectrum(tctx, tctx->spectrum, tctx->bits.ftype);
  502.  
  503.     imdct_output(tctx, tctx->bits.ftype, tctx->bits.window_type, out);
  504.  
  505.     FFSWAP(float *, tctx->curr_frame, tctx->prev_frame);
  506.  
  507.     if (tctx->discarded_packets < 2) {
  508.         tctx->discarded_packets++;
  509.         *got_frame_ptr = 0;
  510.         return buf_size;
  511.     }
  512.  
  513.     *got_frame_ptr = 1;
  514.  
  515.     return ret;
  516. }
  517.  
  518. /**
  519.  * Init IMDCT and windowing tables
  520.  */
  521. static av_cold int init_mdct_win(TwinVQContext *tctx)
  522. {
  523.     int i, j, ret;
  524.     const TwinVQModeTab *mtab = tctx->mtab;
  525.     int size_s = mtab->size / mtab->fmode[TWINVQ_FT_SHORT].sub;
  526.     int size_m = mtab->size / mtab->fmode[TWINVQ_FT_MEDIUM].sub;
  527.     int channels = tctx->avctx->channels;
  528.     float norm = channels == 1 ? 2.0 : 1.0;
  529.  
  530.     for (i = 0; i < 3; i++) {
  531.         int bsize = tctx->mtab->size / tctx->mtab->fmode[i].sub;
  532.         if ((ret = ff_mdct_init(&tctx->mdct_ctx[i], av_log2(bsize) + 1, 1,
  533.                                 -sqrt(norm / bsize) / (1 << 15))))
  534.             return ret;
  535.     }
  536.  
  537.     FF_ALLOC_OR_GOTO(tctx->avctx, tctx->tmp_buf,
  538.                      mtab->size * sizeof(*tctx->tmp_buf), alloc_fail);
  539.  
  540.     FF_ALLOC_OR_GOTO(tctx->avctx, tctx->spectrum,
  541.                      2 * mtab->size * channels * sizeof(*tctx->spectrum),
  542.                      alloc_fail);
  543.     FF_ALLOC_OR_GOTO(tctx->avctx, tctx->curr_frame,
  544.                      2 * mtab->size * channels * sizeof(*tctx->curr_frame),
  545.                      alloc_fail);
  546.     FF_ALLOC_OR_GOTO(tctx->avctx, tctx->prev_frame,
  547.                      2 * mtab->size * channels * sizeof(*tctx->prev_frame),
  548.                      alloc_fail);
  549.  
  550.     for (i = 0; i < 3; i++) {
  551.         int m       = 4 * mtab->size / mtab->fmode[i].sub;
  552.         double freq = 2 * M_PI / m;
  553.         FF_ALLOC_OR_GOTO(tctx->avctx, tctx->cos_tabs[i],
  554.                          (m / 4) * sizeof(*tctx->cos_tabs[i]), alloc_fail);
  555.  
  556.         for (j = 0; j <= m / 8; j++)
  557.             tctx->cos_tabs[i][j] = cos((2 * j + 1) * freq);
  558.         for (j = 1; j < m / 8; j++)
  559.             tctx->cos_tabs[i][m / 4 - j] = tctx->cos_tabs[i][j];
  560.     }
  561.  
  562.     ff_init_ff_sine_windows(av_log2(size_m));
  563.     ff_init_ff_sine_windows(av_log2(size_s / 2));
  564.     ff_init_ff_sine_windows(av_log2(mtab->size));
  565.  
  566.     return 0;
  567.  
  568. alloc_fail:
  569.     return AVERROR(ENOMEM);
  570. }
  571.  
  572. /**
  573.  * Interpret the data as if it were a num_blocks x line_len[0] matrix and for
  574.  * each line do a cyclic permutation, i.e.
  575.  * abcdefghijklm -> defghijklmabc
  576.  * where the amount to be shifted is evaluated depending on the column.
  577.  */
  578. static void permutate_in_line(int16_t *tab, int num_vect, int num_blocks,
  579.                               int block_size,
  580.                               const uint8_t line_len[2], int length_div,
  581.                               enum TwinVQFrameType ftype)
  582. {
  583.     int i, j;
  584.  
  585.     for (i = 0; i < line_len[0]; i++) {
  586.         int shift;
  587.  
  588.         if (num_blocks == 1                                    ||
  589.             (ftype == TWINVQ_FT_LONG && num_vect % num_blocks) ||
  590.             (ftype != TWINVQ_FT_LONG && num_vect & 1)          ||
  591.             i == line_len[1]) {
  592.             shift = 0;
  593.         } else if (ftype == TWINVQ_FT_LONG) {
  594.             shift = i;
  595.         } else
  596.             shift = i * i;
  597.  
  598.         for (j = 0; j < num_vect && (j + num_vect * i < block_size * num_blocks); j++)
  599.             tab[i * num_vect + j] = i * num_vect + (j + shift) % num_vect;
  600.     }
  601. }
  602.  
  603. /**
  604.  * Interpret the input data as in the following table:
  605.  *
  606.  * @verbatim
  607.  *
  608.  * abcdefgh
  609.  * ijklmnop
  610.  * qrstuvw
  611.  * x123456
  612.  *
  613.  * @endverbatim
  614.  *
  615.  * and transpose it, giving the output
  616.  * aiqxbjr1cks2dlt3emu4fvn5gow6hp
  617.  */
  618. static void transpose_perm(int16_t *out, int16_t *in, int num_vect,
  619.                            const uint8_t line_len[2], int length_div)
  620. {
  621.     int i, j;
  622.     int cont = 0;
  623.  
  624.     for (i = 0; i < num_vect; i++)
  625.         for (j = 0; j < line_len[i >= length_div]; j++)
  626.             out[cont++] = in[j * num_vect + i];
  627. }
  628.  
  629. static void linear_perm(int16_t *out, int16_t *in, int n_blocks, int size)
  630. {
  631.     int block_size = size / n_blocks;
  632.     int i;
  633.  
  634.     for (i = 0; i < size; i++)
  635.         out[i] = block_size * (in[i] % n_blocks) + in[i] / n_blocks;
  636. }
  637.  
  638. static av_cold void construct_perm_table(TwinVQContext *tctx,
  639.                                          enum TwinVQFrameType ftype)
  640. {
  641.     int block_size, size;
  642.     const TwinVQModeTab *mtab = tctx->mtab;
  643.     int16_t *tmp_perm = (int16_t *)tctx->tmp_buf;
  644.  
  645.     if (ftype == TWINVQ_FT_PPC) {
  646.         size       = tctx->avctx->channels;
  647.         block_size = mtab->ppc_shape_len;
  648.     } else {
  649.         size       = tctx->avctx->channels * mtab->fmode[ftype].sub;
  650.         block_size = mtab->size / mtab->fmode[ftype].sub;
  651.     }
  652.  
  653.     permutate_in_line(tmp_perm, tctx->n_div[ftype], size,
  654.                       block_size, tctx->length[ftype],
  655.                       tctx->length_change[ftype], ftype);
  656.  
  657.     transpose_perm(tctx->permut[ftype], tmp_perm, tctx->n_div[ftype],
  658.                    tctx->length[ftype], tctx->length_change[ftype]);
  659.  
  660.     linear_perm(tctx->permut[ftype], tctx->permut[ftype], size,
  661.                 size * block_size);
  662. }
  663.  
  664. static av_cold void init_bitstream_params(TwinVQContext *tctx)
  665. {
  666.     const TwinVQModeTab *mtab = tctx->mtab;
  667.     int n_ch                  = tctx->avctx->channels;
  668.     int total_fr_bits         = tctx->avctx->bit_rate * mtab->size /
  669.                                 tctx->avctx->sample_rate;
  670.  
  671.     int lsp_bits_per_block = n_ch * (mtab->lsp_bit0 + mtab->lsp_bit1 +
  672.                                      mtab->lsp_split * mtab->lsp_bit2);
  673.  
  674.     int ppc_bits = n_ch * (mtab->pgain_bit + mtab->ppc_shape_bit +
  675.                            mtab->ppc_period_bit);
  676.  
  677.     int bsize_no_main_cb[3], bse_bits[3], i;
  678.     enum TwinVQFrameType frametype;
  679.  
  680.     for (i = 0; i < 3; i++)
  681.         // +1 for history usage switch
  682.         bse_bits[i] = n_ch *
  683.                       (mtab->fmode[i].bark_n_coef *
  684.                        mtab->fmode[i].bark_n_bit + 1);
  685.  
  686.     bsize_no_main_cb[2] = bse_bits[2] + lsp_bits_per_block + ppc_bits +
  687.                           TWINVQ_WINDOW_TYPE_BITS + n_ch * TWINVQ_GAIN_BITS;
  688.  
  689.     for (i = 0; i < 2; i++)
  690.         bsize_no_main_cb[i] =
  691.             lsp_bits_per_block + n_ch * TWINVQ_GAIN_BITS +
  692.             TWINVQ_WINDOW_TYPE_BITS +
  693.             mtab->fmode[i].sub * (bse_bits[i] + n_ch * TWINVQ_SUB_GAIN_BITS);
  694.  
  695.     if (tctx->codec == TWINVQ_CODEC_METASOUND) {
  696.         bsize_no_main_cb[1] += 2;
  697.         bsize_no_main_cb[2] += 2;
  698.     }
  699.  
  700.     // The remaining bits are all used for the main spectrum coefficients
  701.     for (i = 0; i < 4; i++) {
  702.         int bit_size, vect_size;
  703.         int rounded_up, rounded_down, num_rounded_down, num_rounded_up;
  704.         if (i == 3) {
  705.             bit_size  = n_ch * mtab->ppc_shape_bit;
  706.             vect_size = n_ch * mtab->ppc_shape_len;
  707.         } else {
  708.             bit_size  = total_fr_bits - bsize_no_main_cb[i];
  709.             vect_size = n_ch * mtab->size;
  710.         }
  711.  
  712.         tctx->n_div[i] = (bit_size + 13) / 14;
  713.  
  714.         rounded_up                     = (bit_size + tctx->n_div[i] - 1) /
  715.                                          tctx->n_div[i];
  716.         rounded_down                   = (bit_size) / tctx->n_div[i];
  717.         num_rounded_down               = rounded_up * tctx->n_div[i] - bit_size;
  718.         num_rounded_up                 = tctx->n_div[i] - num_rounded_down;
  719.         tctx->bits_main_spec[0][i][0]  = (rounded_up + 1)   / 2;
  720.         tctx->bits_main_spec[1][i][0]  =  rounded_up        / 2;
  721.         tctx->bits_main_spec[0][i][1]  = (rounded_down + 1) / 2;
  722.         tctx->bits_main_spec[1][i][1]  =  rounded_down      / 2;
  723.         tctx->bits_main_spec_change[i] = num_rounded_up;
  724.  
  725.         rounded_up             = (vect_size + tctx->n_div[i] - 1) /
  726.                                  tctx->n_div[i];
  727.         rounded_down           = (vect_size) / tctx->n_div[i];
  728.         num_rounded_down       = rounded_up * tctx->n_div[i] - vect_size;
  729.         num_rounded_up         = tctx->n_div[i] - num_rounded_down;
  730.         tctx->length[i][0]     = rounded_up;
  731.         tctx->length[i][1]     = rounded_down;
  732.         tctx->length_change[i] = num_rounded_up;
  733.     }
  734.  
  735.     for (frametype = TWINVQ_FT_SHORT; frametype <= TWINVQ_FT_PPC; frametype++)
  736.         construct_perm_table(tctx, frametype);
  737. }
  738.  
  739. av_cold int ff_twinvq_decode_close(AVCodecContext *avctx)
  740. {
  741.     TwinVQContext *tctx = avctx->priv_data;
  742.     int i;
  743.  
  744.     for (i = 0; i < 3; i++) {
  745.         ff_mdct_end(&tctx->mdct_ctx[i]);
  746.         av_free(tctx->cos_tabs[i]);
  747.     }
  748.  
  749.     av_free(tctx->curr_frame);
  750.     av_free(tctx->spectrum);
  751.     av_free(tctx->prev_frame);
  752.     av_free(tctx->tmp_buf);
  753.  
  754.     return 0;
  755. }
  756.  
  757. av_cold int ff_twinvq_decode_init(AVCodecContext *avctx)
  758. {
  759.     int ret;
  760.     TwinVQContext *tctx = avctx->priv_data;
  761.  
  762.     tctx->avctx       = avctx;
  763.     avctx->sample_fmt = AV_SAMPLE_FMT_FLTP;
  764.  
  765.     avpriv_float_dsp_init(&tctx->fdsp, avctx->flags & CODEC_FLAG_BITEXACT);
  766.     if ((ret = init_mdct_win(tctx))) {
  767.         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error initializing MDCT\n");
  768.         ff_twinvq_decode_close(avctx);
  769.         return ret;
  770.     }
  771.     init_bitstream_params(tctx);
  772.  
  773.     twinvq_memset_float(tctx->bark_hist[0][0], 0.1,
  774.                         FF_ARRAY_ELEMS(tctx->bark_hist));
  775.  
  776.     return 0;
  777. }
  778.