be10f88de8e70a8fa38589d92f5394fe54d2ffb0
[ffmpeg.git] / libavcodec / adpcm.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2001-2003 The ffmpeg Project
3  *
4  * This file is part of Libav.
5  *
6  * Libav is free software; you can redistribute it and/or
7  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
8  * License as published by the Free Software Foundation; either
9  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
10  *
11  * Libav is distributed in the hope that it will be useful,
12  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
14  * Lesser General Public License for more details.
15  *
16  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
17  * License along with Libav; if not, write to the Free Software
18  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
19  */
20 #include "avcodec.h"
21 #include "get_bits.h"
22 #include "put_bits.h"
23 #include "bytestream.h"
24 #include "adpcm.h"
25 #include "adpcm_data.h"
26
27 /**
28  * @file
29  * ADPCM decoders
30  * First version by Francois Revol (revol@free.fr)
31  * Fringe ADPCM codecs (e.g., DK3, DK4, Westwood)
32  *   by Mike Melanson (melanson@pcisys.net)
33  * CD-ROM XA ADPCM codec by BERO
34  * EA ADPCM decoder by Robin Kay (komadori@myrealbox.com)
35  * EA ADPCM R1/R2/R3 decoder by Peter Ross (pross@xvid.org)
36  * EA IMA EACS decoder by Peter Ross (pross@xvid.org)
37  * EA IMA SEAD decoder by Peter Ross (pross@xvid.org)
38  * EA ADPCM XAS decoder by Peter Ross (pross@xvid.org)
39  * MAXIS EA ADPCM decoder by Robert Marston (rmarston@gmail.com)
40  * THP ADPCM decoder by Marco Gerards (mgerards@xs4all.nl)
41  *
42  * Features and limitations:
43  *
44  * Reference documents:
45  * http://wiki.multimedia.cx/index.php?title=Category:ADPCM_Audio_Codecs
46  * http://www.pcisys.net/~melanson/codecs/simpleaudio.html [dead]
47  * http://www.geocities.com/SiliconValley/8682/aud3.txt [dead]
48  * http://openquicktime.sourceforge.net/
49  * XAnim sources (xa_codec.c) http://xanim.polter.net/
50  * http://www.cs.ucla.edu/~leec/mediabench/applications.html [dead]
51  * SoX source code http://sox.sourceforge.net/
52  *
53  * CD-ROM XA:
54  * http://ku-www.ss.titech.ac.jp/~yatsushi/xaadpcm.html [dead]
55  * vagpack & depack http://homepages.compuserve.de/bITmASTER32/psx-index.html [dead]
56  * readstr http://www.geocities.co.jp/Playtown/2004/
57  */
58
59 /* These are for CD-ROM XA ADPCM */
60 static const int xa_adpcm_table[5][2] = {
61     {   0,   0 },
62     {  60,   0 },
63     { 115, -52 },
64     {  98, -55 },
65     { 122, -60 }
66 };
67
68 static const int ea_adpcm_table[] = {
69     0,  240,  460,  392,
70     0,    0, -208, -220,
71     0,    1,    3,    4,
72     7,    8,   10,   11,
73     0,   -1,   -3,   -4
74 };
75
76 // padded to zero where table size is less then 16
77 static const int swf_index_tables[4][16] = {
78     /*2*/ { -1, 2 },
79     /*3*/ { -1, -1, 2, 4 },
80     /*4*/ { -1, -1, -1, -1, 2, 4, 6, 8 },
81     /*5*/ { -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, 1, 2, 4, 6, 8, 10, 13, 16 }
82 };
83
84 /* end of tables */
85
86 typedef struct ADPCMDecodeContext {
87     ADPCMChannelStatus status[6];
88 } ADPCMDecodeContext;
89
90 static av_cold int adpcm_decode_init(AVCodecContext * avctx)
91 {
92     ADPCMDecodeContext *c = avctx->priv_data;
93     unsigned int max_channels = 2;
94
95     switch(avctx->codec->id) {
96     case CODEC_ID_ADPCM_EA_R1:
97     case CODEC_ID_ADPCM_EA_R2:
98     case CODEC_ID_ADPCM_EA_R3:
99     case CODEC_ID_ADPCM_EA_XAS:
100         max_channels = 6;
101         break;
102     }
103     if(avctx->channels > max_channels){
104         return -1;
105     }
106
107     switch(avctx->codec->id) {
108     case CODEC_ID_ADPCM_CT:
109         c->status[0].step = c->status[1].step = 511;
110         break;
111     case CODEC_ID_ADPCM_IMA_WAV:
112         if (avctx->bits_per_coded_sample != 4) {
113             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Only 4-bit ADPCM IMA WAV files are supported\n");
114             return -1;
115         }
116         break;
117     case CODEC_ID_ADPCM_IMA_WS:
118         if (avctx->extradata && avctx->extradata_size == 2 * 4) {
119             c->status[0].predictor = AV_RL32(avctx->extradata);
120             c->status[1].predictor = AV_RL32(avctx->extradata + 4);
121         }
122         break;
123     default:
124         break;
125     }
126     avctx->sample_fmt = AV_SAMPLE_FMT_S16;
127     return 0;
128 }
129
130 static inline short adpcm_ima_expand_nibble(ADPCMChannelStatus *c, char nibble, int shift)
131 {
132     int step_index;
133     int predictor;
134     int sign, delta, diff, step;
135
136     step = ff_adpcm_step_table[c->step_index];
137     step_index = c->step_index + ff_adpcm_index_table[(unsigned)nibble];
138     if (step_index < 0) step_index = 0;
139     else if (step_index > 88) step_index = 88;
140
141     sign = nibble & 8;
142     delta = nibble & 7;
143     /* perform direct multiplication instead of series of jumps proposed by
144      * the reference ADPCM implementation since modern CPUs can do the mults
145      * quickly enough */
146     diff = ((2 * delta + 1) * step) >> shift;
147     predictor = c->predictor;
148     if (sign) predictor -= diff;
149     else predictor += diff;
150
151     c->predictor = av_clip_int16(predictor);
152     c->step_index = step_index;
153
154     return (short)c->predictor;
155 }
156
157 static inline int adpcm_ima_qt_expand_nibble(ADPCMChannelStatus *c, int nibble, int shift)
158 {
159     int step_index;
160     int predictor;
161     int diff, step;
162
163     step = ff_adpcm_step_table[c->step_index];
164     step_index = c->step_index + ff_adpcm_index_table[nibble];
165     step_index = av_clip(step_index, 0, 88);
166
167     diff = step >> 3;
168     if (nibble & 4) diff += step;
169     if (nibble & 2) diff += step >> 1;
170     if (nibble & 1) diff += step >> 2;
171
172     if (nibble & 8)
173         predictor = c->predictor - diff;
174     else
175         predictor = c->predictor + diff;
176
177     c->predictor = av_clip_int16(predictor);
178     c->step_index = step_index;
179
180     return c->predictor;
181 }
182
183 static inline short adpcm_ms_expand_nibble(ADPCMChannelStatus *c, char nibble)
184 {
185     int predictor;
186
187     predictor = (((c->sample1) * (c->coeff1)) + ((c->sample2) * (c->coeff2))) / 64;
188     predictor += (signed)((nibble & 0x08)?(nibble - 0x10):(nibble)) * c->idelta;
189
190     c->sample2 = c->sample1;
191     c->sample1 = av_clip_int16(predictor);
192     c->idelta = (ff_adpcm_AdaptationTable[(int)nibble] * c->idelta) >> 8;
193     if (c->idelta < 16) c->idelta = 16;
194
195     return c->sample1;
196 }
197
198 static inline short adpcm_ct_expand_nibble(ADPCMChannelStatus *c, char nibble)
199 {
200     int sign, delta, diff;
201     int new_step;
202
203     sign = nibble & 8;
204     delta = nibble & 7;
205     /* perform direct multiplication instead of series of jumps proposed by
206      * the reference ADPCM implementation since modern CPUs can do the mults
207      * quickly enough */
208     diff = ((2 * delta + 1) * c->step) >> 3;
209     /* predictor update is not so trivial: predictor is multiplied on 254/256 before updating */
210     c->predictor = ((c->predictor * 254) >> 8) + (sign ? -diff : diff);
211     c->predictor = av_clip_int16(c->predictor);
212     /* calculate new step and clamp it to range 511..32767 */
213     new_step = (ff_adpcm_AdaptationTable[nibble & 7] * c->step) >> 8;
214     c->step = av_clip(new_step, 511, 32767);
215
216     return (short)c->predictor;
217 }
218
219 static inline short adpcm_sbpro_expand_nibble(ADPCMChannelStatus *c, char nibble, int size, int shift)
220 {
221     int sign, delta, diff;
222
223     sign = nibble & (1<<(size-1));
224     delta = nibble & ((1<<(size-1))-1);
225     diff = delta << (7 + c->step + shift);
226
227     /* clamp result */
228     c->predictor = av_clip(c->predictor + (sign ? -diff : diff), -16384,16256);
229
230     /* calculate new step */
231     if (delta >= (2*size - 3) && c->step < 3)
232         c->step++;
233     else if (delta == 0 && c->step > 0)
234         c->step--;
235
236     return (short) c->predictor;
237 }
238
239 static inline short adpcm_yamaha_expand_nibble(ADPCMChannelStatus *c, unsigned char nibble)
240 {
241     if(!c->step) {
242         c->predictor = 0;
243         c->step = 127;
244     }
245
246     c->predictor += (c->step * ff_adpcm_yamaha_difflookup[nibble]) / 8;
247     c->predictor = av_clip_int16(c->predictor);
248     c->step = (c->step * ff_adpcm_yamaha_indexscale[nibble]) >> 8;
249     c->step = av_clip(c->step, 127, 24567);
250     return c->predictor;
251 }
252
253 static void xa_decode(short *out, const unsigned char *in,
254     ADPCMChannelStatus *left, ADPCMChannelStatus *right, int inc)
255 {
256     int i, j;
257     int shift,filter,f0,f1;
258     int s_1,s_2;
259     int d,s,t;
260
261     for(i=0;i<4;i++) {
262
263         shift  = 12 - (in[4+i*2] & 15);
264         filter = in[4+i*2] >> 4;
265         f0 = xa_adpcm_table[filter][0];
266         f1 = xa_adpcm_table[filter][1];
267
268         s_1 = left->sample1;
269         s_2 = left->sample2;
270
271         for(j=0;j<28;j++) {
272             d = in[16+i+j*4];
273
274             t = (signed char)(d<<4)>>4;
275             s = ( t<<shift ) + ((s_1*f0 + s_2*f1+32)>>6);
276             s_2 = s_1;
277             s_1 = av_clip_int16(s);
278             *out = s_1;
279             out += inc;
280         }
281
282         if (inc==2) { /* stereo */
283             left->sample1 = s_1;
284             left->sample2 = s_2;
285             s_1 = right->sample1;
286             s_2 = right->sample2;
287             out = out + 1 - 28*2;
288         }
289
290         shift  = 12 - (in[5+i*2] & 15);
291         filter = in[5+i*2] >> 4;
292
293         f0 = xa_adpcm_table[filter][0];
294         f1 = xa_adpcm_table[filter][1];
295
296         for(j=0;j<28;j++) {
297             d = in[16+i+j*4];
298
299             t = (signed char)d >> 4;
300             s = ( t<<shift ) + ((s_1*f0 + s_2*f1+32)>>6);
301             s_2 = s_1;
302             s_1 = av_clip_int16(s);
303             *out = s_1;
304             out += inc;
305         }
306
307         if (inc==2) { /* stereo */
308             right->sample1 = s_1;
309             right->sample2 = s_2;
310             out -= 1;
311         } else {
312             left->sample1 = s_1;
313             left->sample2 = s_2;
314         }
315     }
316 }
317
318
319 /* DK3 ADPCM support macro */
320 #define DK3_GET_NEXT_NIBBLE() \
321     if (decode_top_nibble_next) \
322     { \
323         nibble = last_byte >> 4; \
324         decode_top_nibble_next = 0; \
325     } \
326     else \
327     { \
328         last_byte = *src++; \
329         if (src >= buf + buf_size) break; \
330         nibble = last_byte & 0x0F; \
331         decode_top_nibble_next = 1; \
332     }
333
334 static int adpcm_decode_frame(AVCodecContext *avctx,
335                             void *data, int *data_size,
336                             AVPacket *avpkt)
337 {
338     const uint8_t *buf = avpkt->data;
339     int buf_size = avpkt->size;
340     ADPCMDecodeContext *c = avctx->priv_data;
341     ADPCMChannelStatus *cs;
342     int n, m, channel, i;
343     short *samples;
344     short *samples_end;
345     const uint8_t *src;
346     int st; /* stereo */
347
348     /* DK3 ADPCM accounting variables */
349     unsigned char last_byte = 0;
350     unsigned char nibble;
351     int decode_top_nibble_next = 0;
352     int diff_channel;
353
354     /* EA ADPCM state variables */
355     uint32_t samples_in_chunk;
356     int32_t previous_left_sample, previous_right_sample;
357     int32_t current_left_sample, current_right_sample;
358     int32_t next_left_sample, next_right_sample;
359     int32_t coeff1l, coeff2l, coeff1r, coeff2r;
360     uint8_t shift_left, shift_right;
361     int count1, count2;
362     int coeff[2][2], shift[2];//used in EA MAXIS ADPCM
363
364     if (!buf_size)
365         return 0;
366
367     //should protect all 4bit ADPCM variants
368     //8 is needed for CODEC_ID_ADPCM_IMA_WAV with 2 channels
369     //
370     if(*data_size/4 < buf_size + 8)
371         return -1;
372
373     samples = data;
374     samples_end= samples + *data_size/2;
375     *data_size= 0;
376     src = buf;
377
378     st = avctx->channels == 2 ? 1 : 0;
379
380     switch(avctx->codec->id) {
381     case CODEC_ID_ADPCM_IMA_QT:
382         /* In QuickTime, IMA is encoded by chunks of 34 bytes (=64 samples).
383            Channel data is interleaved per-chunk. */
384         if (buf_size / 34 < avctx->channels) {
385             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "packet is too small\n");
386             return AVERROR(EINVAL);
387         }
388         for (channel = 0; channel < avctx->channels; channel++) {
389             int16_t predictor;
390             int step_index;
391             cs = &(c->status[channel]);
392             /* (pppppp) (piiiiiii) */
393
394             /* Bits 15-7 are the _top_ 9 bits of the 16-bit initial predictor value */
395             predictor = AV_RB16(src);
396             step_index = predictor & 0x7F;
397             predictor &= 0xFF80;
398
399             src += 2;
400
401             if (cs->step_index == step_index) {
402                 int diff = (int)predictor - cs->predictor;
403                 if (diff < 0)
404                     diff = - diff;
405                 if (diff > 0x7f)
406                     goto update;
407             } else {
408             update:
409                 cs->step_index = step_index;
410                 cs->predictor = predictor;
411             }
412
413             if (cs->step_index > 88){
414                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "ERROR: step_index = %i\n", cs->step_index);
415                 cs->step_index = 88;
416             }
417
418             samples = (short*)data + channel;
419
420             for (m = 0; m < 32; m++) {
421                 *samples = adpcm_ima_qt_expand_nibble(cs, src[0] & 0x0F, 3);
422                 samples += avctx->channels;
423                 *samples = adpcm_ima_qt_expand_nibble(cs, src[0] >> 4  , 3);
424                 samples += avctx->channels;
425                 src ++;
426             }
427         }
428         if (st)
429             samples--;
430         break;
431     case CODEC_ID_ADPCM_IMA_WAV:
432         if (avctx->block_align != 0 && buf_size > avctx->block_align)
433             buf_size = avctx->block_align;
434
435 //        samples_per_block= (block_align-4*chanels)*8 / (bits_per_sample * chanels) + 1;
436
437         for(i=0; i<avctx->channels; i++){
438             cs = &(c->status[i]);
439             cs->predictor = *samples++ = (int16_t)bytestream_get_le16(&src);
440
441             cs->step_index = *src++;
442             if (cs->step_index > 88){
443                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "ERROR: step_index = %i\n", cs->step_index);
444                 cs->step_index = 88;
445             }
446             if (*src++) av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "unused byte should be null but is %d!!\n", src[-1]); /* unused */
447         }
448
449         while(src < buf + buf_size){
450             for (i = 0; i < avctx->channels; i++) {
451                 cs = &c->status[i];
452                 for (m = 0; m < 4; m++) {
453                     uint8_t v = *src++;
454                     *samples = adpcm_ima_expand_nibble(cs, v & 0x0F, 3);
455                     samples += avctx->channels;
456                     *samples = adpcm_ima_expand_nibble(cs, v >> 4  , 3);
457                     samples += avctx->channels;
458                 }
459                 samples -= 8 * avctx->channels - 1;
460             }
461             samples += 7 * avctx->channels;
462         }
463         break;
464     case CODEC_ID_ADPCM_4XM:
465         for (i = 0; i < avctx->channels; i++)
466             c->status[i].predictor= (int16_t)bytestream_get_le16(&src);
467
468         for (i = 0; i < avctx->channels; i++) {
469             c->status[i].step_index= (int16_t)bytestream_get_le16(&src);
470             c->status[i].step_index = av_clip(c->status[i].step_index, 0, 88);
471         }
472
473         m= (buf_size - (src - buf))>>st;
474
475         for (i = 0; i < avctx->channels; i++) {
476             samples = (short*)data + i;
477             cs = &c->status[i];
478             for (n = 0; n < m; n++) {
479                 uint8_t v = *src++;
480                 *samples = adpcm_ima_expand_nibble(cs, v & 0x0F, 4);
481                 samples += avctx->channels;
482                 *samples = adpcm_ima_expand_nibble(cs, v >> 4  , 4);
483                 samples += avctx->channels;
484             }
485         }
486         samples -= (avctx->channels - 1);
487         break;
488     case CODEC_ID_ADPCM_MS:
489     {
490         int block_predictor;
491
492         if (avctx->block_align != 0 && buf_size > avctx->block_align)
493             buf_size = avctx->block_align;
494         n = buf_size - 7 * avctx->channels;
495         if (n < 0)
496             return -1;
497
498         block_predictor = av_clip(*src++, 0, 6);
499         c->status[0].coeff1 = ff_adpcm_AdaptCoeff1[block_predictor];
500         c->status[0].coeff2 = ff_adpcm_AdaptCoeff2[block_predictor];
501         if (st) {
502             block_predictor = av_clip(*src++, 0, 6);
503             c->status[1].coeff1 = ff_adpcm_AdaptCoeff1[block_predictor];
504             c->status[1].coeff2 = ff_adpcm_AdaptCoeff2[block_predictor];
505         }
506         c->status[0].idelta = (int16_t)bytestream_get_le16(&src);
507         if (st){
508             c->status[1].idelta = (int16_t)bytestream_get_le16(&src);
509         }
510
511         c->status[0].sample1 = bytestream_get_le16(&src);
512         if (st) c->status[1].sample1 = bytestream_get_le16(&src);
513         c->status[0].sample2 = bytestream_get_le16(&src);
514         if (st) c->status[1].sample2 = bytestream_get_le16(&src);
515
516         *samples++ = c->status[0].sample2;
517         if (st) *samples++ = c->status[1].sample2;
518         *samples++ = c->status[0].sample1;
519         if (st) *samples++ = c->status[1].sample1;
520         for(;n>0;n--) {
521             *samples++ = adpcm_ms_expand_nibble(&c->status[0 ], src[0] >> 4  );
522             *samples++ = adpcm_ms_expand_nibble(&c->status[st], src[0] & 0x0F);
523             src ++;
524         }
525         break;
526     }
527     case CODEC_ID_ADPCM_IMA_DK4:
528         if (avctx->block_align != 0 && buf_size > avctx->block_align)
529             buf_size = avctx->block_align;
530
531         for (channel = 0; channel < avctx->channels; channel++) {
532             cs = &c->status[channel];
533             cs->predictor  = (int16_t)bytestream_get_le16(&src);
534             cs->step_index = *src++;
535             src++;
536             *samples++ = cs->predictor;
537         }
538         while (src < buf + buf_size) {
539             uint8_t v = *src++;
540             *samples++ = adpcm_ima_expand_nibble(&c->status[0 ], v >> 4  , 3);
541             *samples++ = adpcm_ima_expand_nibble(&c->status[st], v & 0x0F, 3);
542         }
543         break;
544     case CODEC_ID_ADPCM_IMA_DK3:
545         if (avctx->block_align != 0 && buf_size > avctx->block_align)
546             buf_size = avctx->block_align;
547
548         if(buf_size + 16 > (samples_end - samples)*3/8)
549             return -1;
550
551         c->status[0].predictor  = (int16_t)AV_RL16(src + 10);
552         c->status[1].predictor  = (int16_t)AV_RL16(src + 12);
553         c->status[0].step_index = src[14];
554         c->status[1].step_index = src[15];
555         /* sign extend the predictors */
556         src += 16;
557         diff_channel = c->status[1].predictor;
558
559         /* the DK3_GET_NEXT_NIBBLE macro issues the break statement when
560          * the buffer is consumed */
561         while (1) {
562
563             /* for this algorithm, c->status[0] is the sum channel and
564              * c->status[1] is the diff channel */
565
566             /* process the first predictor of the sum channel */
567             DK3_GET_NEXT_NIBBLE();
568             adpcm_ima_expand_nibble(&c->status[0], nibble, 3);
569
570             /* process the diff channel predictor */
571             DK3_GET_NEXT_NIBBLE();
572             adpcm_ima_expand_nibble(&c->status[1], nibble, 3);
573
574             /* process the first pair of stereo PCM samples */
575             diff_channel = (diff_channel + c->status[1].predictor) / 2;
576             *samples++ = c->status[0].predictor + c->status[1].predictor;
577             *samples++ = c->status[0].predictor - c->status[1].predictor;
578
579             /* process the second predictor of the sum channel */
580             DK3_GET_NEXT_NIBBLE();
581             adpcm_ima_expand_nibble(&c->status[0], nibble, 3);
582
583             /* process the second pair of stereo PCM samples */
584             diff_channel = (diff_channel + c->status[1].predictor) / 2;
585             *samples++ = c->status[0].predictor + c->status[1].predictor;
586             *samples++ = c->status[0].predictor - c->status[1].predictor;
587         }
588         break;
589     case CODEC_ID_ADPCM_IMA_ISS:
590         c->status[0].predictor  = (int16_t)AV_RL16(src + 0);
591         c->status[0].step_index = src[2];
592         src += 4;
593         if(st) {
594             c->status[1].predictor  = (int16_t)AV_RL16(src + 0);
595             c->status[1].step_index = src[2];
596             src += 4;
597         }
598
599         while (src < buf + buf_size) {
600             uint8_t v1, v2;
601             uint8_t v = *src++;
602             /* nibbles are swapped for mono */
603             if (st) {
604                 v1 = v >> 4;
605                 v2 = v & 0x0F;
606             } else {
607                 v2 = v >> 4;
608                 v1 = v & 0x0F;
609             }
610             *samples++ = adpcm_ima_expand_nibble(&c->status[0 ], v1, 3);
611             *samples++ = adpcm_ima_expand_nibble(&c->status[st], v2, 3);
612         }
613         break;
614     case CODEC_ID_ADPCM_IMA_WS:
615         while (src < buf + buf_size) {
616             uint8_t v = *src++;
617             *samples++ = adpcm_ima_expand_nibble(&c->status[0],  v >> 4  , 3);
618             *samples++ = adpcm_ima_expand_nibble(&c->status[st], v & 0x0F, 3);
619         }
620         break;
621     case CODEC_ID_ADPCM_XA:
622         while (buf_size >= 128) {
623             xa_decode(samples, src, &c->status[0], &c->status[1],
624                 avctx->channels);
625             src += 128;
626             samples += 28 * 8;
627             buf_size -= 128;
628         }
629         break;
630     case CODEC_ID_ADPCM_IMA_EA_EACS:
631         samples_in_chunk = bytestream_get_le32(&src) >> (1-st);
632
633         if (samples_in_chunk > buf_size-4-(8<<st)) {
634             src += buf_size - 4;
635             break;
636         }
637
638         for (i=0; i<=st; i++)
639             c->status[i].step_index = bytestream_get_le32(&src);
640         for (i=0; i<=st; i++)
641             c->status[i].predictor  = bytestream_get_le32(&src);
642
643         for (; samples_in_chunk; samples_in_chunk--, src++) {
644             *samples++ = adpcm_ima_expand_nibble(&c->status[0],  *src>>4,   3);
645             *samples++ = adpcm_ima_expand_nibble(&c->status[st], *src&0x0F, 3);
646         }
647         break;
648     case CODEC_ID_ADPCM_IMA_EA_SEAD:
649         for (; src < buf+buf_size; src++) {
650             *samples++ = adpcm_ima_expand_nibble(&c->status[0], src[0] >> 4, 6);
651             *samples++ = adpcm_ima_expand_nibble(&c->status[st],src[0]&0x0F, 6);
652         }
653         break;
654     case CODEC_ID_ADPCM_EA:
655         /* Each EA ADPCM frame has a 12-byte header followed by 30-byte pieces,
656            each coding 28 stereo samples. */
657         if (buf_size < 12) {
658             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "frame too small\n");
659             return AVERROR(EINVAL);
660         }
661         samples_in_chunk = AV_RL32(src);
662         if (samples_in_chunk / 28 > (buf_size - 12) / 30) {
663             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid frame\n");
664             return AVERROR(EINVAL);
665         }
666         src += 4;
667         current_left_sample   = (int16_t)bytestream_get_le16(&src);
668         previous_left_sample  = (int16_t)bytestream_get_le16(&src);
669         current_right_sample  = (int16_t)bytestream_get_le16(&src);
670         previous_right_sample = (int16_t)bytestream_get_le16(&src);
671
672         for (count1 = 0; count1 < samples_in_chunk/28;count1++) {
673             coeff1l = ea_adpcm_table[ *src >> 4       ];
674             coeff2l = ea_adpcm_table[(*src >> 4  ) + 4];
675             coeff1r = ea_adpcm_table[*src & 0x0F];
676             coeff2r = ea_adpcm_table[(*src & 0x0F) + 4];
677             src++;
678
679             shift_left  = (*src >> 4  ) + 8;
680             shift_right = (*src & 0x0F) + 8;
681             src++;
682
683             for (count2 = 0; count2 < 28; count2++) {
684                 next_left_sample  = (int32_t)((*src & 0xF0) << 24) >> shift_left;
685                 next_right_sample = (int32_t)((*src & 0x0F) << 28) >> shift_right;
686                 src++;
687
688                 next_left_sample = (next_left_sample +
689                     (current_left_sample * coeff1l) +
690                     (previous_left_sample * coeff2l) + 0x80) >> 8;
691                 next_right_sample = (next_right_sample +
692                     (current_right_sample * coeff1r) +
693                     (previous_right_sample * coeff2r) + 0x80) >> 8;
694
695                 previous_left_sample = current_left_sample;
696                 current_left_sample = av_clip_int16(next_left_sample);
697                 previous_right_sample = current_right_sample;
698                 current_right_sample = av_clip_int16(next_right_sample);
699                 *samples++ = (unsigned short)current_left_sample;
700                 *samples++ = (unsigned short)current_right_sample;
701             }
702         }
703
704         if (src - buf == buf_size - 2)
705             src += 2; // Skip terminating 0x0000
706
707         break;
708     case CODEC_ID_ADPCM_EA_MAXIS_XA:
709         for(channel = 0; channel < avctx->channels; channel++) {
710             for (i=0; i<2; i++)
711                 coeff[channel][i] = ea_adpcm_table[(*src >> 4) + 4*i];
712             shift[channel] = (*src & 0x0F) + 8;
713             src++;
714         }
715         for (count1 = 0; count1 < (buf_size - avctx->channels) / avctx->channels; count1++) {
716             for(i = 4; i >= 0; i-=4) { /* Pairwise samples LL RR (st) or LL LL (mono) */
717                 for(channel = 0; channel < avctx->channels; channel++) {
718                     int32_t sample = (int32_t)(((*(src+channel) >> i) & 0x0F) << 0x1C) >> shift[channel];
719                     sample = (sample +
720                              c->status[channel].sample1 * coeff[channel][0] +
721                              c->status[channel].sample2 * coeff[channel][1] + 0x80) >> 8;
722                     c->status[channel].sample2 = c->status[channel].sample1;
723                     c->status[channel].sample1 = av_clip_int16(sample);
724                     *samples++ = c->status[channel].sample1;
725                 }
726             }
727             src+=avctx->channels;
728         }
729         break;
730     case CODEC_ID_ADPCM_EA_R1:
731     case CODEC_ID_ADPCM_EA_R2:
732     case CODEC_ID_ADPCM_EA_R3: {
733         /* channel numbering
734            2chan: 0=fl, 1=fr
735            4chan: 0=fl, 1=rl, 2=fr, 3=rr
736            6chan: 0=fl, 1=c,  2=fr, 3=rl,  4=rr, 5=sub */
737         const int big_endian = avctx->codec->id == CODEC_ID_ADPCM_EA_R3;
738         int32_t previous_sample, current_sample, next_sample;
739         int32_t coeff1, coeff2;
740         uint8_t shift;
741         unsigned int channel;
742         uint16_t *samplesC;
743         const uint8_t *srcC;
744         const uint8_t *src_end = buf + buf_size;
745
746         samples_in_chunk = (big_endian ? bytestream_get_be32(&src)
747                                        : bytestream_get_le32(&src)) / 28;
748         if (samples_in_chunk > UINT32_MAX/(28*avctx->channels) ||
749             28*samples_in_chunk*avctx->channels > samples_end-samples) {
750             src += buf_size - 4;
751             break;
752         }
753
754         for (channel=0; channel<avctx->channels; channel++) {
755             int32_t offset = (big_endian ? bytestream_get_be32(&src)
756                                          : bytestream_get_le32(&src))
757                            + (avctx->channels-channel-1) * 4;
758
759             if ((offset < 0) || (offset >= src_end - src - 4)) break;
760             srcC  = src + offset;
761             samplesC = samples + channel;
762
763             if (avctx->codec->id == CODEC_ID_ADPCM_EA_R1) {
764                 current_sample  = (int16_t)bytestream_get_le16(&srcC);
765                 previous_sample = (int16_t)bytestream_get_le16(&srcC);
766             } else {
767                 current_sample  = c->status[channel].predictor;
768                 previous_sample = c->status[channel].prev_sample;
769             }
770
771             for (count1=0; count1<samples_in_chunk; count1++) {
772                 if (*srcC == 0xEE) {  /* only seen in R2 and R3 */
773                     srcC++;
774                     if (srcC > src_end - 30*2) break;
775                     current_sample  = (int16_t)bytestream_get_be16(&srcC);
776                     previous_sample = (int16_t)bytestream_get_be16(&srcC);
777
778                     for (count2=0; count2<28; count2++) {
779                         *samplesC = (int16_t)bytestream_get_be16(&srcC);
780                         samplesC += avctx->channels;
781                     }
782                 } else {
783                     coeff1 = ea_adpcm_table[ *srcC>>4     ];
784                     coeff2 = ea_adpcm_table[(*srcC>>4) + 4];
785                     shift = (*srcC++ & 0x0F) + 8;
786
787                     if (srcC > src_end - 14) break;
788                     for (count2=0; count2<28; count2++) {
789                         if (count2 & 1)
790                             next_sample = (int32_t)((*srcC++ & 0x0F) << 28) >> shift;
791                         else
792                             next_sample = (int32_t)((*srcC   & 0xF0) << 24) >> shift;
793
794                         next_sample += (current_sample  * coeff1) +
795                                        (previous_sample * coeff2);
796                         next_sample = av_clip_int16(next_sample >> 8);
797
798                         previous_sample = current_sample;
799                         current_sample  = next_sample;
800                         *samplesC = current_sample;
801                         samplesC += avctx->channels;
802                     }
803                 }
804             }
805
806             if (avctx->codec->id != CODEC_ID_ADPCM_EA_R1) {
807                 c->status[channel].predictor   = current_sample;
808                 c->status[channel].prev_sample = previous_sample;
809             }
810         }
811
812         src = src + buf_size - (4 + 4*avctx->channels);
813         samples += 28 * samples_in_chunk * avctx->channels;
814         break;
815     }
816     case CODEC_ID_ADPCM_EA_XAS:
817         if (samples_end-samples < 32*4*avctx->channels
818             || buf_size < (4+15)*4*avctx->channels) {
819             src += buf_size;
820             break;
821         }
822         for (channel=0; channel<avctx->channels; channel++) {
823             int coeff[2][4], shift[4];
824             short *s2, *s = &samples[channel];
825             for (n=0; n<4; n++, s+=32*avctx->channels) {
826                 for (i=0; i<2; i++)
827                     coeff[i][n] = ea_adpcm_table[(src[0]&0x0F)+4*i];
828                 shift[n] = (src[2]&0x0F) + 8;
829                 for (s2=s, i=0; i<2; i++, src+=2, s2+=avctx->channels)
830                     s2[0] = (src[0]&0xF0) + (src[1]<<8);
831             }
832
833             for (m=2; m<32; m+=2) {
834                 s = &samples[m*avctx->channels + channel];
835                 for (n=0; n<4; n++, src++, s+=32*avctx->channels) {
836                     for (s2=s, i=0; i<8; i+=4, s2+=avctx->channels) {
837                         int level = (int32_t)((*src & (0xF0>>i)) << (24+i)) >> shift[n];
838                         int pred  = s2[-1*avctx->channels] * coeff[0][n]
839                                   + s2[-2*avctx->channels] * coeff[1][n];
840                         s2[0] = av_clip_int16((level + pred + 0x80) >> 8);
841                     }
842                 }
843             }
844         }
845         samples += 32*4*avctx->channels;
846         break;
847     case CODEC_ID_ADPCM_IMA_AMV:
848     case CODEC_ID_ADPCM_IMA_SMJPEG:
849         c->status[0].predictor = (int16_t)bytestream_get_le16(&src);
850         c->status[0].step_index = bytestream_get_le16(&src);
851
852         if (avctx->codec->id == CODEC_ID_ADPCM_IMA_AMV)
853             src+=4;
854
855         while (src < buf + buf_size) {
856             char hi, lo;
857             lo = *src & 0x0F;
858             hi = *src >> 4;
859
860             if (avctx->codec->id == CODEC_ID_ADPCM_IMA_AMV)
861                 FFSWAP(char, hi, lo);
862
863             *samples++ = adpcm_ima_expand_nibble(&c->status[0],
864                 lo, 3);
865             *samples++ = adpcm_ima_expand_nibble(&c->status[0],
866                 hi, 3);
867             src++;
868         }
869         break;
870     case CODEC_ID_ADPCM_CT:
871         while (src < buf + buf_size) {
872             uint8_t v = *src++;
873             *samples++ = adpcm_ct_expand_nibble(&c->status[0 ], v >> 4  );
874             *samples++ = adpcm_ct_expand_nibble(&c->status[st], v & 0x0F);
875         }
876         break;
877     case CODEC_ID_ADPCM_SBPRO_4:
878     case CODEC_ID_ADPCM_SBPRO_3:
879     case CODEC_ID_ADPCM_SBPRO_2:
880         if (!c->status[0].step_index) {
881             /* the first byte is a raw sample */
882             *samples++ = 128 * (*src++ - 0x80);
883             if (st)
884               *samples++ = 128 * (*src++ - 0x80);
885             c->status[0].step_index = 1;
886         }
887         if (avctx->codec->id == CODEC_ID_ADPCM_SBPRO_4) {
888             while (src < buf + buf_size) {
889                 *samples++ = adpcm_sbpro_expand_nibble(&c->status[0],
890                     src[0] >> 4, 4, 0);
891                 *samples++ = adpcm_sbpro_expand_nibble(&c->status[st],
892                     src[0] & 0x0F, 4, 0);
893                 src++;
894             }
895         } else if (avctx->codec->id == CODEC_ID_ADPCM_SBPRO_3) {
896             while (src < buf + buf_size && samples + 2 < samples_end) {
897                 *samples++ = adpcm_sbpro_expand_nibble(&c->status[0],
898                      src[0] >> 5        , 3, 0);
899                 *samples++ = adpcm_sbpro_expand_nibble(&c->status[0],
900                     (src[0] >> 2) & 0x07, 3, 0);
901                 *samples++ = adpcm_sbpro_expand_nibble(&c->status[0],
902                     src[0] & 0x03, 2, 0);
903                 src++;
904             }
905         } else {
906             while (src < buf + buf_size && samples + 3 < samples_end) {
907                 *samples++ = adpcm_sbpro_expand_nibble(&c->status[0],
908                      src[0] >> 6        , 2, 2);
909                 *samples++ = adpcm_sbpro_expand_nibble(&c->status[st],
910                     (src[0] >> 4) & 0x03, 2, 2);
911                 *samples++ = adpcm_sbpro_expand_nibble(&c->status[0],
912                     (src[0] >> 2) & 0x03, 2, 2);
913                 *samples++ = adpcm_sbpro_expand_nibble(&c->status[st],
914                     src[0] & 0x03, 2, 2);
915                 src++;
916             }
917         }
918         break;
919     case CODEC_ID_ADPCM_SWF:
920     {
921         GetBitContext gb;
922         const int *table;
923         int k0, signmask, nb_bits, count;
924         int size = buf_size*8;
925
926         init_get_bits(&gb, buf, size);
927
928         //read bits & initial values
929         nb_bits = get_bits(&gb, 2)+2;
930         //av_log(NULL,AV_LOG_INFO,"nb_bits: %d\n", nb_bits);
931         table = swf_index_tables[nb_bits-2];
932         k0 = 1 << (nb_bits-2);
933         signmask = 1 << (nb_bits-1);
934
935         while (get_bits_count(&gb) <= size - 22*avctx->channels) {
936             for (i = 0; i < avctx->channels; i++) {
937                 *samples++ = c->status[i].predictor = get_sbits(&gb, 16);
938                 c->status[i].step_index = get_bits(&gb, 6);
939             }
940
941             for (count = 0; get_bits_count(&gb) <= size - nb_bits*avctx->channels && count < 4095; count++) {
942                 int i;
943
944                 for (i = 0; i < avctx->channels; i++) {
945                     // similar to IMA adpcm
946                     int delta = get_bits(&gb, nb_bits);
947                     int step = ff_adpcm_step_table[c->status[i].step_index];
948                     long vpdiff = 0; // vpdiff = (delta+0.5)*step/4
949                     int k = k0;
950
951                     do {
952                         if (delta & k)
953                             vpdiff += step;
954                         step >>= 1;
955                         k >>= 1;
956                     } while(k);
957                     vpdiff += step;
958
959                     if (delta & signmask)
960                         c->status[i].predictor -= vpdiff;
961                     else
962                         c->status[i].predictor += vpdiff;
963
964                     c->status[i].step_index += table[delta & (~signmask)];
965
966                     c->status[i].step_index = av_clip(c->status[i].step_index, 0, 88);
967                     c->status[i].predictor = av_clip_int16(c->status[i].predictor);
968
969                     *samples++ = c->status[i].predictor;
970                     if (samples >= samples_end) {
971                         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "allocated output buffer is too small\n");
972                         return -1;
973                     }
974                 }
975             }
976         }
977         src += buf_size;
978         break;
979     }
980     case CODEC_ID_ADPCM_YAMAHA:
981         while (src < buf + buf_size) {
982             uint8_t v = *src++;
983             *samples++ = adpcm_yamaha_expand_nibble(&c->status[0 ], v & 0x0F);
984             *samples++ = adpcm_yamaha_expand_nibble(&c->status[st], v >> 4  );
985         }
986         break;
987     case CODEC_ID_ADPCM_THP:
988     {
989         int table[2][16];
990         unsigned int samplecnt;
991         int prev[2][2];
992         int ch;
993
994         if (buf_size < 80) {
995             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "frame too small\n");
996             return -1;
997         }
998
999         src+=4;
1000         samplecnt = bytestream_get_be32(&src);
1001
1002         for (i = 0; i < 32; i++)
1003             table[0][i] = (int16_t)bytestream_get_be16(&src);
1004
1005         /* Initialize the previous sample.  */
1006         for (i = 0; i < 4; i++)
1007             prev[0][i] = (int16_t)bytestream_get_be16(&src);
1008
1009         if (samplecnt >= (samples_end - samples) /  (st + 1)) {
1010             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "allocated output buffer is too small\n");
1011             return -1;
1012         }
1013
1014         for (ch = 0; ch <= st; ch++) {
1015             samples = (unsigned short *) data + ch;
1016
1017             /* Read in every sample for this channel.  */
1018             for (i = 0; i < samplecnt / 14; i++) {
1019                 int index = (*src >> 4) & 7;
1020                 unsigned int exp = 28 - (*src++ & 15);
1021                 int factor1 = table[ch][index * 2];
1022                 int factor2 = table[ch][index * 2 + 1];
1023
1024                 /* Decode 14 samples.  */
1025                 for (n = 0; n < 14; n++) {
1026                     int32_t sampledat;
1027                     if(n&1) sampledat=  *src++    <<28;
1028                     else    sampledat= (*src&0xF0)<<24;
1029
1030                     sampledat = ((prev[ch][0]*factor1
1031                                 + prev[ch][1]*factor2) >> 11) + (sampledat>>exp);
1032                     *samples = av_clip_int16(sampledat);
1033                     prev[ch][1] = prev[ch][0];
1034                     prev[ch][0] = *samples++;
1035
1036                     /* In case of stereo, skip one sample, this sample
1037                        is for the other channel.  */
1038                     samples += st;
1039                 }
1040             }
1041         }
1042
1043         /* In the previous loop, in case stereo is used, samples is
1044            increased exactly one time too often.  */
1045         samples -= st;
1046         break;
1047     }
1048
1049     default:
1050         return -1;
1051     }
1052     *data_size = (uint8_t *)samples - (uint8_t *)data;
1053     return src - buf;
1054 }
1055
1056
1057 #define ADPCM_DECODER(id_, name_, long_name_)               \
1058 AVCodec ff_ ## name_ ## _decoder = {                        \
1059     .name           = #name_,                               \
1060     .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,                   \
1061     .id             = id_,                                  \
1062     .priv_data_size = sizeof(ADPCMDecodeContext),           \
1063     .init           = adpcm_decode_init,                    \
1064     .decode         = adpcm_decode_frame,                   \
1065     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL(long_name_),     \
1066 }
1067
1068 /* Note: Do not forget to add new entries to the Makefile as well. */
1069 ADPCM_DECODER(CODEC_ID_ADPCM_4XM, adpcm_4xm, "ADPCM 4X Movie");
1070 ADPCM_DECODER(CODEC_ID_ADPCM_CT, adpcm_ct, "ADPCM Creative Technology");
1071 ADPCM_DECODER(CODEC_ID_ADPCM_EA, adpcm_ea, "ADPCM Electronic Arts");
1072 ADPCM_DECODER(CODEC_ID_ADPCM_EA_MAXIS_XA, adpcm_ea_maxis_xa, "ADPCM Electronic Arts Maxis CDROM XA");
1073 ADPCM_DECODER(CODEC_ID_ADPCM_EA_R1, adpcm_ea_r1, "ADPCM Electronic Arts R1");
1074 ADPCM_DECODER(CODEC_ID_ADPCM_EA_R2, adpcm_ea_r2, "ADPCM Electronic Arts R2");
1075 ADPCM_DECODER(CODEC_ID_ADPCM_EA_R3, adpcm_ea_r3, "ADPCM Electronic Arts R3");
1076 ADPCM_DECODER(CODEC_ID_ADPCM_EA_XAS, adpcm_ea_xas, "ADPCM Electronic Arts XAS");
1077 ADPCM_DECODER(CODEC_ID_ADPCM_IMA_AMV, adpcm_ima_amv, "ADPCM IMA AMV");
1078 ADPCM_DECODER(CODEC_ID_ADPCM_IMA_DK3, adpcm_ima_dk3, "ADPCM IMA Duck DK3");
1079 ADPCM_DECODER(CODEC_ID_ADPCM_IMA_DK4, adpcm_ima_dk4, "ADPCM IMA Duck DK4");
1080 ADPCM_DECODER(CODEC_ID_ADPCM_IMA_EA_EACS, adpcm_ima_ea_eacs, "ADPCM IMA Electronic Arts EACS");
1081 ADPCM_DECODER(CODEC_ID_ADPCM_IMA_EA_SEAD, adpcm_ima_ea_sead, "ADPCM IMA Electronic Arts SEAD");
1082 ADPCM_DECODER(CODEC_ID_ADPCM_IMA_ISS, adpcm_ima_iss, "ADPCM IMA Funcom ISS");
1083 ADPCM_DECODER(CODEC_ID_ADPCM_IMA_QT, adpcm_ima_qt, "ADPCM IMA QuickTime");
1084 ADPCM_DECODER(CODEC_ID_ADPCM_IMA_SMJPEG, adpcm_ima_smjpeg, "ADPCM IMA Loki SDL MJPEG");
1085 ADPCM_DECODER(CODEC_ID_ADPCM_IMA_WAV, adpcm_ima_wav, "ADPCM IMA WAV");
1086 ADPCM_DECODER(CODEC_ID_ADPCM_IMA_WS, adpcm_ima_ws, "ADPCM IMA Westwood");
1087 ADPCM_DECODER(CODEC_ID_ADPCM_MS, adpcm_ms, "ADPCM Microsoft");
1088 ADPCM_DECODER(CODEC_ID_ADPCM_SBPRO_2, adpcm_sbpro_2, "ADPCM Sound Blaster Pro 2-bit");
1089 ADPCM_DECODER(CODEC_ID_ADPCM_SBPRO_3, adpcm_sbpro_3, "ADPCM Sound Blaster Pro 2.6-bit");
1090 ADPCM_DECODER(CODEC_ID_ADPCM_SBPRO_4, adpcm_sbpro_4, "ADPCM Sound Blaster Pro 4-bit");
1091 ADPCM_DECODER(CODEC_ID_ADPCM_SWF, adpcm_swf, "ADPCM Shockwave Flash");
1092 ADPCM_DECODER(CODEC_ID_ADPCM_THP, adpcm_thp, "ADPCM Nintendo Gamecube THP");
1093 ADPCM_DECODER(CODEC_ID_ADPCM_XA, adpcm_xa, "ADPCM CDROM XA");
1094 ADPCM_DECODER(CODEC_ID_ADPCM_YAMAHA, adpcm_yamaha, "ADPCM Yamaha");