adpcm: move codec-specific variable declarations to the sections for the correspondin...
[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     uint32_t samples_in_chunk;
348     int count1, count2;
349
350     if (!buf_size)
351         return 0;
352
353     //should protect all 4bit ADPCM variants
354     //8 is needed for CODEC_ID_ADPCM_IMA_WAV with 2 channels
355     //
356     if(*data_size/4 < buf_size + 8)
357         return -1;
358
359     samples = data;
360     samples_end= samples + *data_size/2;
361     *data_size= 0;
362     src = buf;
363
364     st = avctx->channels == 2 ? 1 : 0;
365
366     switch(avctx->codec->id) {
367     case CODEC_ID_ADPCM_IMA_QT:
368         /* In QuickTime, IMA is encoded by chunks of 34 bytes (=64 samples).
369            Channel data is interleaved per-chunk. */
370         if (buf_size / 34 < avctx->channels) {
371             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "packet is too small\n");
372             return AVERROR(EINVAL);
373         }
374         for (channel = 0; channel < avctx->channels; channel++) {
375             int16_t predictor;
376             int step_index;
377             cs = &(c->status[channel]);
378             /* (pppppp) (piiiiiii) */
379
380             /* Bits 15-7 are the _top_ 9 bits of the 16-bit initial predictor value */
381             predictor = AV_RB16(src);
382             step_index = predictor & 0x7F;
383             predictor &= 0xFF80;
384
385             src += 2;
386
387             if (cs->step_index == step_index) {
388                 int diff = (int)predictor - cs->predictor;
389                 if (diff < 0)
390                     diff = - diff;
391                 if (diff > 0x7f)
392                     goto update;
393             } else {
394             update:
395                 cs->step_index = step_index;
396                 cs->predictor = predictor;
397             }
398
399             if (cs->step_index > 88){
400                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "ERROR: step_index = %i\n", cs->step_index);
401                 cs->step_index = 88;
402             }
403
404             samples = (short*)data + channel;
405
406             for (m = 0; m < 32; m++) {
407                 *samples = adpcm_ima_qt_expand_nibble(cs, src[0] & 0x0F, 3);
408                 samples += avctx->channels;
409                 *samples = adpcm_ima_qt_expand_nibble(cs, src[0] >> 4  , 3);
410                 samples += avctx->channels;
411                 src ++;
412             }
413         }
414         if (st)
415             samples--;
416         break;
417     case CODEC_ID_ADPCM_IMA_WAV:
418         if (avctx->block_align != 0 && buf_size > avctx->block_align)
419             buf_size = avctx->block_align;
420
421 //        samples_per_block= (block_align-4*chanels)*8 / (bits_per_sample * chanels) + 1;
422
423         for(i=0; i<avctx->channels; i++){
424             cs = &(c->status[i]);
425             cs->predictor = *samples++ = (int16_t)bytestream_get_le16(&src);
426
427             cs->step_index = *src++;
428             if (cs->step_index > 88){
429                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "ERROR: step_index = %i\n", cs->step_index);
430                 cs->step_index = 88;
431             }
432             if (*src++) av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "unused byte should be null but is %d!!\n", src[-1]); /* unused */
433         }
434
435         while(src < buf + buf_size){
436             for (i = 0; i < avctx->channels; i++) {
437                 cs = &c->status[i];
438                 for (m = 0; m < 4; m++) {
439                     uint8_t v = *src++;
440                     *samples = adpcm_ima_expand_nibble(cs, v & 0x0F, 3);
441                     samples += avctx->channels;
442                     *samples = adpcm_ima_expand_nibble(cs, v >> 4  , 3);
443                     samples += avctx->channels;
444                 }
445                 samples -= 8 * avctx->channels - 1;
446             }
447             samples += 7 * avctx->channels;
448         }
449         break;
450     case CODEC_ID_ADPCM_4XM:
451         for (i = 0; i < avctx->channels; i++)
452             c->status[i].predictor= (int16_t)bytestream_get_le16(&src);
453
454         for (i = 0; i < avctx->channels; i++) {
455             c->status[i].step_index= (int16_t)bytestream_get_le16(&src);
456             c->status[i].step_index = av_clip(c->status[i].step_index, 0, 88);
457         }
458
459         m= (buf_size - (src - buf))>>st;
460
461         for (i = 0; i < avctx->channels; i++) {
462             samples = (short*)data + i;
463             cs = &c->status[i];
464             for (n = 0; n < m; n++) {
465                 uint8_t v = *src++;
466                 *samples = adpcm_ima_expand_nibble(cs, v & 0x0F, 4);
467                 samples += avctx->channels;
468                 *samples = adpcm_ima_expand_nibble(cs, v >> 4  , 4);
469                 samples += avctx->channels;
470             }
471         }
472         samples -= (avctx->channels - 1);
473         break;
474     case CODEC_ID_ADPCM_MS:
475     {
476         int block_predictor;
477
478         if (avctx->block_align != 0 && buf_size > avctx->block_align)
479             buf_size = avctx->block_align;
480         n = buf_size - 7 * avctx->channels;
481         if (n < 0)
482             return -1;
483
484         block_predictor = av_clip(*src++, 0, 6);
485         c->status[0].coeff1 = ff_adpcm_AdaptCoeff1[block_predictor];
486         c->status[0].coeff2 = ff_adpcm_AdaptCoeff2[block_predictor];
487         if (st) {
488             block_predictor = av_clip(*src++, 0, 6);
489             c->status[1].coeff1 = ff_adpcm_AdaptCoeff1[block_predictor];
490             c->status[1].coeff2 = ff_adpcm_AdaptCoeff2[block_predictor];
491         }
492         c->status[0].idelta = (int16_t)bytestream_get_le16(&src);
493         if (st){
494             c->status[1].idelta = (int16_t)bytestream_get_le16(&src);
495         }
496
497         c->status[0].sample1 = bytestream_get_le16(&src);
498         if (st) c->status[1].sample1 = bytestream_get_le16(&src);
499         c->status[0].sample2 = bytestream_get_le16(&src);
500         if (st) c->status[1].sample2 = bytestream_get_le16(&src);
501
502         *samples++ = c->status[0].sample2;
503         if (st) *samples++ = c->status[1].sample2;
504         *samples++ = c->status[0].sample1;
505         if (st) *samples++ = c->status[1].sample1;
506         for(;n>0;n--) {
507             *samples++ = adpcm_ms_expand_nibble(&c->status[0 ], src[0] >> 4  );
508             *samples++ = adpcm_ms_expand_nibble(&c->status[st], src[0] & 0x0F);
509             src ++;
510         }
511         break;
512     }
513     case CODEC_ID_ADPCM_IMA_DK4:
514         if (avctx->block_align != 0 && buf_size > avctx->block_align)
515             buf_size = avctx->block_align;
516
517         n = buf_size - 4 * avctx->channels;
518         if (n < 0) {
519             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "packet is too small\n");
520             return AVERROR(EINVAL);
521         }
522
523         for (channel = 0; channel < avctx->channels; channel++) {
524             cs = &c->status[channel];
525             cs->predictor  = (int16_t)bytestream_get_le16(&src);
526             cs->step_index = *src++;
527             src++;
528             *samples++ = cs->predictor;
529         }
530         while (n-- > 0) {
531             uint8_t v = *src++;
532             *samples++ = adpcm_ima_expand_nibble(&c->status[0 ], v >> 4  , 3);
533             *samples++ = adpcm_ima_expand_nibble(&c->status[st], v & 0x0F, 3);
534         }
535         break;
536     case CODEC_ID_ADPCM_IMA_DK3:
537     {
538         unsigned char last_byte = 0;
539         unsigned char nibble;
540         int decode_top_nibble_next = 0;
541         int diff_channel;
542
543         if (avctx->block_align != 0 && buf_size > avctx->block_align)
544             buf_size = avctx->block_align;
545
546         if(buf_size + 16 > (samples_end - samples)*3/8)
547             return -1;
548
549         c->status[0].predictor  = (int16_t)AV_RL16(src + 10);
550         c->status[1].predictor  = (int16_t)AV_RL16(src + 12);
551         c->status[0].step_index = src[14];
552         c->status[1].step_index = src[15];
553         /* sign extend the predictors */
554         src += 16;
555         diff_channel = c->status[1].predictor;
556
557         /* the DK3_GET_NEXT_NIBBLE macro issues the break statement when
558          * the buffer is consumed */
559         while (1) {
560
561             /* for this algorithm, c->status[0] is the sum channel and
562              * c->status[1] is the diff channel */
563
564             /* process the first predictor of the sum channel */
565             DK3_GET_NEXT_NIBBLE();
566             adpcm_ima_expand_nibble(&c->status[0], nibble, 3);
567
568             /* process the diff channel predictor */
569             DK3_GET_NEXT_NIBBLE();
570             adpcm_ima_expand_nibble(&c->status[1], nibble, 3);
571
572             /* process the first pair of stereo PCM samples */
573             diff_channel = (diff_channel + c->status[1].predictor) / 2;
574             *samples++ = c->status[0].predictor + c->status[1].predictor;
575             *samples++ = c->status[0].predictor - c->status[1].predictor;
576
577             /* process the second predictor of the sum channel */
578             DK3_GET_NEXT_NIBBLE();
579             adpcm_ima_expand_nibble(&c->status[0], nibble, 3);
580
581             /* process the second pair of stereo PCM samples */
582             diff_channel = (diff_channel + c->status[1].predictor) / 2;
583             *samples++ = c->status[0].predictor + c->status[1].predictor;
584             *samples++ = c->status[0].predictor - c->status[1].predictor;
585         }
586         break;
587     }
588     case CODEC_ID_ADPCM_IMA_ISS:
589         n = buf_size - 4 * avctx->channels;
590         if (n < 0) {
591             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "packet is too small\n");
592             return AVERROR(EINVAL);
593         }
594
595         for (channel = 0; channel < avctx->channels; channel++) {
596             cs = &c->status[channel];
597             cs->predictor  = (int16_t)bytestream_get_le16(&src);
598             cs->step_index = *src++;
599             src++;
600         }
601
602         while (n-- > 0) {
603             uint8_t v1, v2;
604             uint8_t v = *src++;
605             /* nibbles are swapped for mono */
606             if (st) {
607                 v1 = v >> 4;
608                 v2 = v & 0x0F;
609             } else {
610                 v2 = v >> 4;
611                 v1 = v & 0x0F;
612             }
613             *samples++ = adpcm_ima_expand_nibble(&c->status[0 ], v1, 3);
614             *samples++ = adpcm_ima_expand_nibble(&c->status[st], v2, 3);
615         }
616         break;
617     case CODEC_ID_ADPCM_IMA_WS:
618         while (src < buf + buf_size) {
619             uint8_t v = *src++;
620             *samples++ = adpcm_ima_expand_nibble(&c->status[0],  v >> 4  , 3);
621             *samples++ = adpcm_ima_expand_nibble(&c->status[st], v & 0x0F, 3);
622         }
623         break;
624     case CODEC_ID_ADPCM_XA:
625         while (buf_size >= 128) {
626             xa_decode(samples, src, &c->status[0], &c->status[1],
627                 avctx->channels);
628             src += 128;
629             samples += 28 * 8;
630             buf_size -= 128;
631         }
632         break;
633     case CODEC_ID_ADPCM_IMA_EA_EACS:
634         samples_in_chunk = bytestream_get_le32(&src) >> (1-st);
635
636         if (samples_in_chunk > buf_size-4-(8<<st)) {
637             src += buf_size - 4;
638             break;
639         }
640
641         for (i=0; i<=st; i++)
642             c->status[i].step_index = bytestream_get_le32(&src);
643         for (i=0; i<=st; i++)
644             c->status[i].predictor  = bytestream_get_le32(&src);
645
646         for (; samples_in_chunk; samples_in_chunk--, src++) {
647             *samples++ = adpcm_ima_expand_nibble(&c->status[0],  *src>>4,   3);
648             *samples++ = adpcm_ima_expand_nibble(&c->status[st], *src&0x0F, 3);
649         }
650         break;
651     case CODEC_ID_ADPCM_IMA_EA_SEAD:
652         for (; src < buf+buf_size; src++) {
653             *samples++ = adpcm_ima_expand_nibble(&c->status[0], src[0] >> 4, 6);
654             *samples++ = adpcm_ima_expand_nibble(&c->status[st],src[0]&0x0F, 6);
655         }
656         break;
657     case CODEC_ID_ADPCM_EA:
658     {
659         int32_t previous_left_sample, previous_right_sample;
660         int32_t current_left_sample, current_right_sample;
661         int32_t next_left_sample, next_right_sample;
662         int32_t coeff1l, coeff2l, coeff1r, coeff2r;
663         uint8_t shift_left, shift_right;
664
665         /* Each EA ADPCM frame has a 12-byte header followed by 30-byte pieces,
666            each coding 28 stereo samples. */
667         if (buf_size < 12) {
668             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "frame too small\n");
669             return AVERROR(EINVAL);
670         }
671         samples_in_chunk = AV_RL32(src);
672         if (samples_in_chunk / 28 > (buf_size - 12) / 30) {
673             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid frame\n");
674             return AVERROR(EINVAL);
675         }
676         src += 4;
677         current_left_sample   = (int16_t)bytestream_get_le16(&src);
678         previous_left_sample  = (int16_t)bytestream_get_le16(&src);
679         current_right_sample  = (int16_t)bytestream_get_le16(&src);
680         previous_right_sample = (int16_t)bytestream_get_le16(&src);
681
682         for (count1 = 0; count1 < samples_in_chunk/28;count1++) {
683             coeff1l = ea_adpcm_table[ *src >> 4       ];
684             coeff2l = ea_adpcm_table[(*src >> 4  ) + 4];
685             coeff1r = ea_adpcm_table[*src & 0x0F];
686             coeff2r = ea_adpcm_table[(*src & 0x0F) + 4];
687             src++;
688
689             shift_left  = (*src >> 4  ) + 8;
690             shift_right = (*src & 0x0F) + 8;
691             src++;
692
693             for (count2 = 0; count2 < 28; count2++) {
694                 next_left_sample  = (int32_t)((*src & 0xF0) << 24) >> shift_left;
695                 next_right_sample = (int32_t)((*src & 0x0F) << 28) >> shift_right;
696                 src++;
697
698                 next_left_sample = (next_left_sample +
699                     (current_left_sample * coeff1l) +
700                     (previous_left_sample * coeff2l) + 0x80) >> 8;
701                 next_right_sample = (next_right_sample +
702                     (current_right_sample * coeff1r) +
703                     (previous_right_sample * coeff2r) + 0x80) >> 8;
704
705                 previous_left_sample = current_left_sample;
706                 current_left_sample = av_clip_int16(next_left_sample);
707                 previous_right_sample = current_right_sample;
708                 current_right_sample = av_clip_int16(next_right_sample);
709                 *samples++ = (unsigned short)current_left_sample;
710                 *samples++ = (unsigned short)current_right_sample;
711             }
712         }
713
714         if (src - buf == buf_size - 2)
715             src += 2; // Skip terminating 0x0000
716
717         break;
718     }
719     case CODEC_ID_ADPCM_EA_MAXIS_XA:
720     {
721         int coeff[2][2], shift[2];
722
723         for(channel = 0; channel < avctx->channels; channel++) {
724             for (i=0; i<2; i++)
725                 coeff[channel][i] = ea_adpcm_table[(*src >> 4) + 4*i];
726             shift[channel] = (*src & 0x0F) + 8;
727             src++;
728         }
729         for (count1 = 0; count1 < (buf_size - avctx->channels) / avctx->channels; count1++) {
730             for(i = 4; i >= 0; i-=4) { /* Pairwise samples LL RR (st) or LL LL (mono) */
731                 for(channel = 0; channel < avctx->channels; channel++) {
732                     int32_t sample = (int32_t)(((*(src+channel) >> i) & 0x0F) << 0x1C) >> shift[channel];
733                     sample = (sample +
734                              c->status[channel].sample1 * coeff[channel][0] +
735                              c->status[channel].sample2 * coeff[channel][1] + 0x80) >> 8;
736                     c->status[channel].sample2 = c->status[channel].sample1;
737                     c->status[channel].sample1 = av_clip_int16(sample);
738                     *samples++ = c->status[channel].sample1;
739                 }
740             }
741             src+=avctx->channels;
742         }
743         break;
744     }
745     case CODEC_ID_ADPCM_EA_R1:
746     case CODEC_ID_ADPCM_EA_R2:
747     case CODEC_ID_ADPCM_EA_R3: {
748         /* channel numbering
749            2chan: 0=fl, 1=fr
750            4chan: 0=fl, 1=rl, 2=fr, 3=rr
751            6chan: 0=fl, 1=c,  2=fr, 3=rl,  4=rr, 5=sub */
752         const int big_endian = avctx->codec->id == CODEC_ID_ADPCM_EA_R3;
753         int32_t previous_sample, current_sample, next_sample;
754         int32_t coeff1, coeff2;
755         uint8_t shift;
756         unsigned int channel;
757         uint16_t *samplesC;
758         const uint8_t *srcC;
759         const uint8_t *src_end = buf + buf_size;
760
761         samples_in_chunk = (big_endian ? bytestream_get_be32(&src)
762                                        : bytestream_get_le32(&src)) / 28;
763         if (samples_in_chunk > UINT32_MAX/(28*avctx->channels) ||
764             28*samples_in_chunk*avctx->channels > samples_end-samples) {
765             src += buf_size - 4;
766             break;
767         }
768
769         for (channel=0; channel<avctx->channels; channel++) {
770             int32_t offset = (big_endian ? bytestream_get_be32(&src)
771                                          : bytestream_get_le32(&src))
772                            + (avctx->channels-channel-1) * 4;
773
774             if ((offset < 0) || (offset >= src_end - src - 4)) break;
775             srcC  = src + offset;
776             samplesC = samples + channel;
777
778             if (avctx->codec->id == CODEC_ID_ADPCM_EA_R1) {
779                 current_sample  = (int16_t)bytestream_get_le16(&srcC);
780                 previous_sample = (int16_t)bytestream_get_le16(&srcC);
781             } else {
782                 current_sample  = c->status[channel].predictor;
783                 previous_sample = c->status[channel].prev_sample;
784             }
785
786             for (count1=0; count1<samples_in_chunk; count1++) {
787                 if (*srcC == 0xEE) {  /* only seen in R2 and R3 */
788                     srcC++;
789                     if (srcC > src_end - 30*2) break;
790                     current_sample  = (int16_t)bytestream_get_be16(&srcC);
791                     previous_sample = (int16_t)bytestream_get_be16(&srcC);
792
793                     for (count2=0; count2<28; count2++) {
794                         *samplesC = (int16_t)bytestream_get_be16(&srcC);
795                         samplesC += avctx->channels;
796                     }
797                 } else {
798                     coeff1 = ea_adpcm_table[ *srcC>>4     ];
799                     coeff2 = ea_adpcm_table[(*srcC>>4) + 4];
800                     shift = (*srcC++ & 0x0F) + 8;
801
802                     if (srcC > src_end - 14) break;
803                     for (count2=0; count2<28; count2++) {
804                         if (count2 & 1)
805                             next_sample = (int32_t)((*srcC++ & 0x0F) << 28) >> shift;
806                         else
807                             next_sample = (int32_t)((*srcC   & 0xF0) << 24) >> shift;
808
809                         next_sample += (current_sample  * coeff1) +
810                                        (previous_sample * coeff2);
811                         next_sample = av_clip_int16(next_sample >> 8);
812
813                         previous_sample = current_sample;
814                         current_sample  = next_sample;
815                         *samplesC = current_sample;
816                         samplesC += avctx->channels;
817                     }
818                 }
819             }
820
821             if (avctx->codec->id != CODEC_ID_ADPCM_EA_R1) {
822                 c->status[channel].predictor   = current_sample;
823                 c->status[channel].prev_sample = previous_sample;
824             }
825         }
826
827         src = src + buf_size - (4 + 4*avctx->channels);
828         samples += 28 * samples_in_chunk * avctx->channels;
829         break;
830     }
831     case CODEC_ID_ADPCM_EA_XAS:
832         if (samples_end-samples < 32*4*avctx->channels
833             || buf_size < (4+15)*4*avctx->channels) {
834             src += buf_size;
835             break;
836         }
837         for (channel=0; channel<avctx->channels; channel++) {
838             int coeff[2][4], shift[4];
839             short *s2, *s = &samples[channel];
840             for (n=0; n<4; n++, s+=32*avctx->channels) {
841                 for (i=0; i<2; i++)
842                     coeff[i][n] = ea_adpcm_table[(src[0]&0x0F)+4*i];
843                 shift[n] = (src[2]&0x0F) + 8;
844                 for (s2=s, i=0; i<2; i++, src+=2, s2+=avctx->channels)
845                     s2[0] = (src[0]&0xF0) + (src[1]<<8);
846             }
847
848             for (m=2; m<32; m+=2) {
849                 s = &samples[m*avctx->channels + channel];
850                 for (n=0; n<4; n++, src++, s+=32*avctx->channels) {
851                     for (s2=s, i=0; i<8; i+=4, s2+=avctx->channels) {
852                         int level = (int32_t)((*src & (0xF0>>i)) << (24+i)) >> shift[n];
853                         int pred  = s2[-1*avctx->channels] * coeff[0][n]
854                                   + s2[-2*avctx->channels] * coeff[1][n];
855                         s2[0] = av_clip_int16((level + pred + 0x80) >> 8);
856                     }
857                 }
858             }
859         }
860         samples += 32*4*avctx->channels;
861         break;
862     case CODEC_ID_ADPCM_IMA_AMV:
863     case CODEC_ID_ADPCM_IMA_SMJPEG:
864         c->status[0].predictor = (int16_t)bytestream_get_le16(&src);
865         c->status[0].step_index = bytestream_get_le16(&src);
866
867         if (avctx->codec->id == CODEC_ID_ADPCM_IMA_AMV)
868             src+=4;
869
870         while (src < buf + buf_size) {
871             char hi, lo;
872             lo = *src & 0x0F;
873             hi = *src >> 4;
874
875             if (avctx->codec->id == CODEC_ID_ADPCM_IMA_AMV)
876                 FFSWAP(char, hi, lo);
877
878             *samples++ = adpcm_ima_expand_nibble(&c->status[0],
879                 lo, 3);
880             *samples++ = adpcm_ima_expand_nibble(&c->status[0],
881                 hi, 3);
882             src++;
883         }
884         break;
885     case CODEC_ID_ADPCM_CT:
886         while (src < buf + buf_size) {
887             uint8_t v = *src++;
888             *samples++ = adpcm_ct_expand_nibble(&c->status[0 ], v >> 4  );
889             *samples++ = adpcm_ct_expand_nibble(&c->status[st], v & 0x0F);
890         }
891         break;
892     case CODEC_ID_ADPCM_SBPRO_4:
893     case CODEC_ID_ADPCM_SBPRO_3:
894     case CODEC_ID_ADPCM_SBPRO_2:
895         if (!c->status[0].step_index) {
896             /* the first byte is a raw sample */
897             *samples++ = 128 * (*src++ - 0x80);
898             if (st)
899               *samples++ = 128 * (*src++ - 0x80);
900             c->status[0].step_index = 1;
901         }
902         if (avctx->codec->id == CODEC_ID_ADPCM_SBPRO_4) {
903             while (src < buf + buf_size) {
904                 *samples++ = adpcm_sbpro_expand_nibble(&c->status[0],
905                     src[0] >> 4, 4, 0);
906                 *samples++ = adpcm_sbpro_expand_nibble(&c->status[st],
907                     src[0] & 0x0F, 4, 0);
908                 src++;
909             }
910         } else if (avctx->codec->id == CODEC_ID_ADPCM_SBPRO_3) {
911             while (src < buf + buf_size && samples + 2 < samples_end) {
912                 *samples++ = adpcm_sbpro_expand_nibble(&c->status[0],
913                      src[0] >> 5        , 3, 0);
914                 *samples++ = adpcm_sbpro_expand_nibble(&c->status[0],
915                     (src[0] >> 2) & 0x07, 3, 0);
916                 *samples++ = adpcm_sbpro_expand_nibble(&c->status[0],
917                     src[0] & 0x03, 2, 0);
918                 src++;
919             }
920         } else {
921             while (src < buf + buf_size && samples + 3 < samples_end) {
922                 *samples++ = adpcm_sbpro_expand_nibble(&c->status[0],
923                      src[0] >> 6        , 2, 2);
924                 *samples++ = adpcm_sbpro_expand_nibble(&c->status[st],
925                     (src[0] >> 4) & 0x03, 2, 2);
926                 *samples++ = adpcm_sbpro_expand_nibble(&c->status[0],
927                     (src[0] >> 2) & 0x03, 2, 2);
928                 *samples++ = adpcm_sbpro_expand_nibble(&c->status[st],
929                     src[0] & 0x03, 2, 2);
930                 src++;
931             }
932         }
933         break;
934     case CODEC_ID_ADPCM_SWF:
935     {
936         GetBitContext gb;
937         const int *table;
938         int k0, signmask, nb_bits, count;
939         int size = buf_size*8;
940
941         init_get_bits(&gb, buf, size);
942
943         //read bits & initial values
944         nb_bits = get_bits(&gb, 2)+2;
945         //av_log(NULL,AV_LOG_INFO,"nb_bits: %d\n", nb_bits);
946         table = swf_index_tables[nb_bits-2];
947         k0 = 1 << (nb_bits-2);
948         signmask = 1 << (nb_bits-1);
949
950         while (get_bits_count(&gb) <= size - 22*avctx->channels) {
951             for (i = 0; i < avctx->channels; i++) {
952                 *samples++ = c->status[i].predictor = get_sbits(&gb, 16);
953                 c->status[i].step_index = get_bits(&gb, 6);
954             }
955
956             for (count = 0; get_bits_count(&gb) <= size - nb_bits*avctx->channels && count < 4095; count++) {
957                 int i;
958
959                 for (i = 0; i < avctx->channels; i++) {
960                     // similar to IMA adpcm
961                     int delta = get_bits(&gb, nb_bits);
962                     int step = ff_adpcm_step_table[c->status[i].step_index];
963                     long vpdiff = 0; // vpdiff = (delta+0.5)*step/4
964                     int k = k0;
965
966                     do {
967                         if (delta & k)
968                             vpdiff += step;
969                         step >>= 1;
970                         k >>= 1;
971                     } while(k);
972                     vpdiff += step;
973
974                     if (delta & signmask)
975                         c->status[i].predictor -= vpdiff;
976                     else
977                         c->status[i].predictor += vpdiff;
978
979                     c->status[i].step_index += table[delta & (~signmask)];
980
981                     c->status[i].step_index = av_clip(c->status[i].step_index, 0, 88);
982                     c->status[i].predictor = av_clip_int16(c->status[i].predictor);
983
984                     *samples++ = c->status[i].predictor;
985                     if (samples >= samples_end) {
986                         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "allocated output buffer is too small\n");
987                         return -1;
988                     }
989                 }
990             }
991         }
992         src += buf_size;
993         break;
994     }
995     case CODEC_ID_ADPCM_YAMAHA:
996         while (src < buf + buf_size) {
997             uint8_t v = *src++;
998             *samples++ = adpcm_yamaha_expand_nibble(&c->status[0 ], v & 0x0F);
999             *samples++ = adpcm_yamaha_expand_nibble(&c->status[st], v >> 4  );
1000         }
1001         break;
1002     case CODEC_ID_ADPCM_THP:
1003     {
1004         int table[2][16];
1005         unsigned int samplecnt;
1006         int prev[2][2];
1007         int ch;
1008
1009         if (buf_size < 80) {
1010             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "frame too small\n");
1011             return -1;
1012         }
1013
1014         src+=4;
1015         samplecnt = bytestream_get_be32(&src);
1016
1017         for (i = 0; i < 32; i++)
1018             table[0][i] = (int16_t)bytestream_get_be16(&src);
1019
1020         /* Initialize the previous sample.  */
1021         for (i = 0; i < 4; i++)
1022             prev[0][i] = (int16_t)bytestream_get_be16(&src);
1023
1024         if (samplecnt >= (samples_end - samples) /  (st + 1)) {
1025             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "allocated output buffer is too small\n");
1026             return -1;
1027         }
1028
1029         for (ch = 0; ch <= st; ch++) {
1030             samples = (unsigned short *) data + ch;
1031
1032             /* Read in every sample for this channel.  */
1033             for (i = 0; i < samplecnt / 14; i++) {
1034                 int index = (*src >> 4) & 7;
1035                 unsigned int exp = 28 - (*src++ & 15);
1036                 int factor1 = table[ch][index * 2];
1037                 int factor2 = table[ch][index * 2 + 1];
1038
1039                 /* Decode 14 samples.  */
1040                 for (n = 0; n < 14; n++) {
1041                     int32_t sampledat;
1042                     if(n&1) sampledat=  *src++    <<28;
1043                     else    sampledat= (*src&0xF0)<<24;
1044
1045                     sampledat = ((prev[ch][0]*factor1
1046                                 + prev[ch][1]*factor2) >> 11) + (sampledat>>exp);
1047                     *samples = av_clip_int16(sampledat);
1048                     prev[ch][1] = prev[ch][0];
1049                     prev[ch][0] = *samples++;
1050
1051                     /* In case of stereo, skip one sample, this sample
1052                        is for the other channel.  */
1053                     samples += st;
1054                 }
1055             }
1056         }
1057
1058         /* In the previous loop, in case stereo is used, samples is
1059            increased exactly one time too often.  */
1060         samples -= st;
1061         break;
1062     }
1063
1064     default:
1065         return -1;
1066     }
1067     *data_size = (uint8_t *)samples - (uint8_t *)data;
1068     return src - buf;
1069 }
1070
1071
1072 #define ADPCM_DECODER(id_, name_, long_name_)               \
1073 AVCodec ff_ ## name_ ## _decoder = {                        \
1074     .name           = #name_,                               \
1075     .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,                   \
1076     .id             = id_,                                  \
1077     .priv_data_size = sizeof(ADPCMDecodeContext),           \
1078     .init           = adpcm_decode_init,                    \
1079     .decode         = adpcm_decode_frame,                   \
1080     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL(long_name_),     \
1081 }
1082
1083 /* Note: Do not forget to add new entries to the Makefile as well. */
1084 ADPCM_DECODER(CODEC_ID_ADPCM_4XM, adpcm_4xm, "ADPCM 4X Movie");
1085 ADPCM_DECODER(CODEC_ID_ADPCM_CT, adpcm_ct, "ADPCM Creative Technology");
1086 ADPCM_DECODER(CODEC_ID_ADPCM_EA, adpcm_ea, "ADPCM Electronic Arts");
1087 ADPCM_DECODER(CODEC_ID_ADPCM_EA_MAXIS_XA, adpcm_ea_maxis_xa, "ADPCM Electronic Arts Maxis CDROM XA");
1088 ADPCM_DECODER(CODEC_ID_ADPCM_EA_R1, adpcm_ea_r1, "ADPCM Electronic Arts R1");
1089 ADPCM_DECODER(CODEC_ID_ADPCM_EA_R2, adpcm_ea_r2, "ADPCM Electronic Arts R2");
1090 ADPCM_DECODER(CODEC_ID_ADPCM_EA_R3, adpcm_ea_r3, "ADPCM Electronic Arts R3");
1091 ADPCM_DECODER(CODEC_ID_ADPCM_EA_XAS, adpcm_ea_xas, "ADPCM Electronic Arts XAS");
1092 ADPCM_DECODER(CODEC_ID_ADPCM_IMA_AMV, adpcm_ima_amv, "ADPCM IMA AMV");
1093 ADPCM_DECODER(CODEC_ID_ADPCM_IMA_DK3, adpcm_ima_dk3, "ADPCM IMA Duck DK3");
1094 ADPCM_DECODER(CODEC_ID_ADPCM_IMA_DK4, adpcm_ima_dk4, "ADPCM IMA Duck DK4");
1095 ADPCM_DECODER(CODEC_ID_ADPCM_IMA_EA_EACS, adpcm_ima_ea_eacs, "ADPCM IMA Electronic Arts EACS");
1096 ADPCM_DECODER(CODEC_ID_ADPCM_IMA_EA_SEAD, adpcm_ima_ea_sead, "ADPCM IMA Electronic Arts SEAD");
1097 ADPCM_DECODER(CODEC_ID_ADPCM_IMA_ISS, adpcm_ima_iss, "ADPCM IMA Funcom ISS");
1098 ADPCM_DECODER(CODEC_ID_ADPCM_IMA_QT, adpcm_ima_qt, "ADPCM IMA QuickTime");
1099 ADPCM_DECODER(CODEC_ID_ADPCM_IMA_SMJPEG, adpcm_ima_smjpeg, "ADPCM IMA Loki SDL MJPEG");
1100 ADPCM_DECODER(CODEC_ID_ADPCM_IMA_WAV, adpcm_ima_wav, "ADPCM IMA WAV");
1101 ADPCM_DECODER(CODEC_ID_ADPCM_IMA_WS, adpcm_ima_ws, "ADPCM IMA Westwood");
1102 ADPCM_DECODER(CODEC_ID_ADPCM_MS, adpcm_ms, "ADPCM Microsoft");
1103 ADPCM_DECODER(CODEC_ID_ADPCM_SBPRO_2, adpcm_sbpro_2, "ADPCM Sound Blaster Pro 2-bit");
1104 ADPCM_DECODER(CODEC_ID_ADPCM_SBPRO_3, adpcm_sbpro_3, "ADPCM Sound Blaster Pro 2.6-bit");
1105 ADPCM_DECODER(CODEC_ID_ADPCM_SBPRO_4, adpcm_sbpro_4, "ADPCM Sound Blaster Pro 4-bit");
1106 ADPCM_DECODER(CODEC_ID_ADPCM_SWF, adpcm_swf, "ADPCM Shockwave Flash");
1107 ADPCM_DECODER(CODEC_ID_ADPCM_THP, adpcm_thp, "ADPCM Nintendo Gamecube THP");
1108 ADPCM_DECODER(CODEC_ID_ADPCM_XA, adpcm_xa, "ADPCM CDROM XA");
1109 ADPCM_DECODER(CODEC_ID_ADPCM_YAMAHA, adpcm_yamaha, "ADPCM Yamaha");