avcodec/dump_extradata_bsf: don't allocate a new AVPacket per filtered packet
[ffmpeg.git] / libavcodec / alsdec.c
1 /*
2  * MPEG-4 ALS decoder
3  * Copyright (c) 2009 Thilo Borgmann <thilo.borgmann _at_ mail.de>
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 /**
23  * @file
24  * MPEG-4 ALS decoder
25  * @author Thilo Borgmann <thilo.borgmann _at_ mail.de>
26  */
27
28 #include <inttypes.h>
29
30 #include "avcodec.h"
31 #include "get_bits.h"
32 #include "unary.h"
33 #include "mpeg4audio.h"
34 #include "bgmc.h"
35 #include "bswapdsp.h"
36 #include "internal.h"
37 #include "mlz.h"
38 #include "libavutil/samplefmt.h"
39 #include "libavutil/crc.h"
40 #include "libavutil/softfloat_ieee754.h"
41 #include "libavutil/intfloat.h"
42 #include "libavutil/intreadwrite.h"
43
44 #include <stdint.h>
45
46 /** Rice parameters and corresponding index offsets for decoding the
47  *  indices of scaled PARCOR values. The table chosen is set globally
48  *  by the encoder and stored in ALSSpecificConfig.
49  */
50 static const int8_t parcor_rice_table[3][20][2] = {
51     { {-52, 4}, {-29, 5}, {-31, 4}, { 19, 4}, {-16, 4},
52       { 12, 3}, { -7, 3}, {  9, 3}, { -5, 3}, {  6, 3},
53       { -4, 3}, {  3, 3}, { -3, 2}, {  3, 2}, { -2, 2},
54       {  3, 2}, { -1, 2}, {  2, 2}, { -1, 2}, {  2, 2} },
55     { {-58, 3}, {-42, 4}, {-46, 4}, { 37, 5}, {-36, 4},
56       { 29, 4}, {-29, 4}, { 25, 4}, {-23, 4}, { 20, 4},
57       {-17, 4}, { 16, 4}, {-12, 4}, { 12, 3}, {-10, 4},
58       {  7, 3}, { -4, 4}, {  3, 3}, { -1, 3}, {  1, 3} },
59     { {-59, 3}, {-45, 5}, {-50, 4}, { 38, 4}, {-39, 4},
60       { 32, 4}, {-30, 4}, { 25, 3}, {-23, 3}, { 20, 3},
61       {-20, 3}, { 16, 3}, {-13, 3}, { 10, 3}, { -7, 3},
62       {  3, 3}, {  0, 3}, { -1, 3}, {  2, 3}, { -1, 2} }
63 };
64
65
66 /** Scaled PARCOR values used for the first two PARCOR coefficients.
67  *  To be indexed by the Rice coded indices.
68  *  Generated by: parcor_scaled_values[i] = 32 + ((i * (i+1)) << 7) - (1 << 20)
69  *  Actual values are divided by 32 in order to be stored in 16 bits.
70  */
71 static const int16_t parcor_scaled_values[] = {
72     -1048544 / 32, -1048288 / 32, -1047776 / 32, -1047008 / 32,
73     -1045984 / 32, -1044704 / 32, -1043168 / 32, -1041376 / 32,
74     -1039328 / 32, -1037024 / 32, -1034464 / 32, -1031648 / 32,
75     -1028576 / 32, -1025248 / 32, -1021664 / 32, -1017824 / 32,
76     -1013728 / 32, -1009376 / 32, -1004768 / 32,  -999904 / 32,
77      -994784 / 32,  -989408 / 32,  -983776 / 32,  -977888 / 32,
78      -971744 / 32,  -965344 / 32,  -958688 / 32,  -951776 / 32,
79      -944608 / 32,  -937184 / 32,  -929504 / 32,  -921568 / 32,
80      -913376 / 32,  -904928 / 32,  -896224 / 32,  -887264 / 32,
81      -878048 / 32,  -868576 / 32,  -858848 / 32,  -848864 / 32,
82      -838624 / 32,  -828128 / 32,  -817376 / 32,  -806368 / 32,
83      -795104 / 32,  -783584 / 32,  -771808 / 32,  -759776 / 32,
84      -747488 / 32,  -734944 / 32,  -722144 / 32,  -709088 / 32,
85      -695776 / 32,  -682208 / 32,  -668384 / 32,  -654304 / 32,
86      -639968 / 32,  -625376 / 32,  -610528 / 32,  -595424 / 32,
87      -580064 / 32,  -564448 / 32,  -548576 / 32,  -532448 / 32,
88      -516064 / 32,  -499424 / 32,  -482528 / 32,  -465376 / 32,
89      -447968 / 32,  -430304 / 32,  -412384 / 32,  -394208 / 32,
90      -375776 / 32,  -357088 / 32,  -338144 / 32,  -318944 / 32,
91      -299488 / 32,  -279776 / 32,  -259808 / 32,  -239584 / 32,
92      -219104 / 32,  -198368 / 32,  -177376 / 32,  -156128 / 32,
93      -134624 / 32,  -112864 / 32,   -90848 / 32,   -68576 / 32,
94       -46048 / 32,   -23264 / 32,     -224 / 32,    23072 / 32,
95        46624 / 32,    70432 / 32,    94496 / 32,   118816 / 32,
96       143392 / 32,   168224 / 32,   193312 / 32,   218656 / 32,
97       244256 / 32,   270112 / 32,   296224 / 32,   322592 / 32,
98       349216 / 32,   376096 / 32,   403232 / 32,   430624 / 32,
99       458272 / 32,   486176 / 32,   514336 / 32,   542752 / 32,
100       571424 / 32,   600352 / 32,   629536 / 32,   658976 / 32,
101       688672 / 32,   718624 / 32,   748832 / 32,   779296 / 32,
102       810016 / 32,   840992 / 32,   872224 / 32,   903712 / 32,
103       935456 / 32,   967456 / 32,   999712 / 32,  1032224 / 32
104 };
105
106
107 /** Gain values of p(0) for long-term prediction.
108  *  To be indexed by the Rice coded indices.
109  */
110 static const uint8_t ltp_gain_values [4][4] = {
111     { 0,  8, 16,  24},
112     {32, 40, 48,  56},
113     {64, 70, 76,  82},
114     {88, 92, 96, 100}
115 };
116
117
118 /** Inter-channel weighting factors for multi-channel correlation.
119  *  To be indexed by the Rice coded indices.
120  */
121 static const int16_t mcc_weightings[] = {
122     204,  192,  179,  166,  153,  140,  128,  115,
123     102,   89,   76,   64,   51,   38,   25,   12,
124       0,  -12,  -25,  -38,  -51,  -64,  -76,  -89,
125    -102, -115, -128, -140, -153, -166, -179, -192
126 };
127
128
129 /** Tail codes used in arithmetic coding using block Gilbert-Moore codes.
130  */
131 static const uint8_t tail_code[16][6] = {
132     { 74, 44, 25, 13,  7, 3},
133     { 68, 42, 24, 13,  7, 3},
134     { 58, 39, 23, 13,  7, 3},
135     {126, 70, 37, 19, 10, 5},
136     {132, 70, 37, 20, 10, 5},
137     {124, 70, 38, 20, 10, 5},
138     {120, 69, 37, 20, 11, 5},
139     {116, 67, 37, 20, 11, 5},
140     {108, 66, 36, 20, 10, 5},
141     {102, 62, 36, 20, 10, 5},
142     { 88, 58, 34, 19, 10, 5},
143     {162, 89, 49, 25, 13, 7},
144     {156, 87, 49, 26, 14, 7},
145     {150, 86, 47, 26, 14, 7},
146     {142, 84, 47, 26, 14, 7},
147     {131, 79, 46, 26, 14, 7}
148 };
149
150
151 enum RA_Flag {
152     RA_FLAG_NONE,
153     RA_FLAG_FRAMES,
154     RA_FLAG_HEADER
155 };
156
157
158 typedef struct ALSSpecificConfig {
159     uint32_t samples;         ///< number of samples, 0xFFFFFFFF if unknown
160     int resolution;           ///< 000 = 8-bit; 001 = 16-bit; 010 = 24-bit; 011 = 32-bit
161     int floating;             ///< 1 = IEEE 32-bit floating-point, 0 = integer
162     int msb_first;            ///< 1 = original CRC calculated on big-endian system, 0 = little-endian
163     int frame_length;         ///< frame length for each frame (last frame may differ)
164     int ra_distance;          ///< distance between RA frames (in frames, 0...255)
165     enum RA_Flag ra_flag;     ///< indicates where the size of ra units is stored
166     int adapt_order;          ///< adaptive order: 1 = on, 0 = off
167     int coef_table;           ///< table index of Rice code parameters
168     int long_term_prediction; ///< long term prediction (LTP): 1 = on, 0 = off
169     int max_order;            ///< maximum prediction order (0..1023)
170     int block_switching;      ///< number of block switching levels
171     int bgmc;                 ///< "Block Gilbert-Moore Code": 1 = on, 0 = off (Rice coding only)
172     int sb_part;              ///< sub-block partition
173     int joint_stereo;         ///< joint stereo: 1 = on, 0 = off
174     int mc_coding;            ///< extended inter-channel coding (multi channel coding): 1 = on, 0 = off
175     int chan_config;          ///< indicates that a chan_config_info field is present
176     int chan_sort;            ///< channel rearrangement: 1 = on, 0 = off
177     int rlslms;               ///< use "Recursive Least Square-Least Mean Square" predictor: 1 = on, 0 = off
178     int chan_config_info;     ///< mapping of channels to loudspeaker locations. Unused until setting channel configuration is implemented.
179     int *chan_pos;            ///< original channel positions
180     int crc_enabled;          ///< enable Cyclic Redundancy Checksum
181 } ALSSpecificConfig;
182
183
184 typedef struct ALSChannelData {
185     int stop_flag;
186     int master_channel;
187     int time_diff_flag;
188     int time_diff_sign;
189     int time_diff_index;
190     int weighting[6];
191 } ALSChannelData;
192
193
194 typedef struct ALSDecContext {
195     AVCodecContext *avctx;
196     ALSSpecificConfig sconf;
197     GetBitContext gb;
198     BswapDSPContext bdsp;
199     const AVCRC *crc_table;
200     uint32_t crc_org;               ///< CRC value of the original input data
201     uint32_t crc;                   ///< CRC value calculated from decoded data
202     unsigned int cur_frame_length;  ///< length of the current frame to decode
203     unsigned int frame_id;          ///< the frame ID / number of the current frame
204     unsigned int js_switch;         ///< if true, joint-stereo decoding is enforced
205     unsigned int cs_switch;         ///< if true, channel rearrangement is done
206     unsigned int num_blocks;        ///< number of blocks used in the current frame
207     unsigned int s_max;             ///< maximum Rice parameter allowed in entropy coding
208     uint8_t *bgmc_lut;              ///< pointer at lookup tables used for BGMC
209     int *bgmc_lut_status;           ///< pointer at lookup table status flags used for BGMC
210     int ltp_lag_length;             ///< number of bits used for ltp lag value
211     int *const_block;               ///< contains const_block flags for all channels
212     unsigned int *shift_lsbs;       ///< contains shift_lsbs flags for all channels
213     unsigned int *opt_order;        ///< contains opt_order flags for all channels
214     int *store_prev_samples;        ///< contains store_prev_samples flags for all channels
215     int *use_ltp;                   ///< contains use_ltp flags for all channels
216     int *ltp_lag;                   ///< contains ltp lag values for all channels
217     int **ltp_gain;                 ///< gain values for ltp 5-tap filter for a channel
218     int *ltp_gain_buffer;           ///< contains all gain values for ltp 5-tap filter
219     int32_t **quant_cof;            ///< quantized parcor coefficients for a channel
220     int32_t *quant_cof_buffer;      ///< contains all quantized parcor coefficients
221     int32_t **lpc_cof;              ///< coefficients of the direct form prediction filter for a channel
222     int32_t *lpc_cof_buffer;        ///< contains all coefficients of the direct form prediction filter
223     int32_t *lpc_cof_reversed_buffer; ///< temporary buffer to set up a reversed versio of lpc_cof_buffer
224     ALSChannelData **chan_data;     ///< channel data for multi-channel correlation
225     ALSChannelData *chan_data_buffer; ///< contains channel data for all channels
226     int *reverted_channels;         ///< stores a flag for each reverted channel
227     int32_t *prev_raw_samples;      ///< contains unshifted raw samples from the previous block
228     int32_t **raw_samples;          ///< decoded raw samples for each channel
229     int32_t *raw_buffer;            ///< contains all decoded raw samples including carryover samples
230     uint8_t *crc_buffer;            ///< buffer of byte order corrected samples used for CRC check
231     MLZ* mlz;                       ///< masked lz decompression structure
232     SoftFloat_IEEE754 *acf;         ///< contains common multiplier for all channels
233     int *last_acf_mantissa;         ///< contains the last acf mantissa data of common multiplier for all channels
234     int *shift_value;               ///< value by which the binary point is to be shifted for all channels
235     int *last_shift_value;          ///< contains last shift value for all channels
236     int **raw_mantissa;             ///< decoded mantissa bits of the difference signal
237     unsigned char *larray;          ///< buffer to store the output of masked lz decompression
238     int *nbits;                     ///< contains the number of bits to read for masked lz decompression for all samples
239 } ALSDecContext;
240
241
242 typedef struct ALSBlockData {
243     unsigned int block_length;      ///< number of samples within the block
244     unsigned int ra_block;          ///< if true, this is a random access block
245     int          *const_block;      ///< if true, this is a constant value block
246     int          js_blocks;         ///< true if this block contains a difference signal
247     unsigned int *shift_lsbs;       ///< shift of values for this block
248     unsigned int *opt_order;        ///< prediction order of this block
249     int          *store_prev_samples;///< if true, carryover samples have to be stored
250     int          *use_ltp;          ///< if true, long-term prediction is used
251     int          *ltp_lag;          ///< lag value for long-term prediction
252     int          *ltp_gain;         ///< gain values for ltp 5-tap filter
253     int32_t      *quant_cof;        ///< quantized parcor coefficients
254     int32_t      *lpc_cof;          ///< coefficients of the direct form prediction
255     int32_t      *raw_samples;      ///< decoded raw samples / residuals for this block
256     int32_t      *prev_raw_samples; ///< contains unshifted raw samples from the previous block
257     int32_t      *raw_other;        ///< decoded raw samples of the other channel of a channel pair
258 } ALSBlockData;
259
260
261 static av_cold void dprint_specific_config(ALSDecContext *ctx)
262 {
263 #ifdef DEBUG
264     AVCodecContext *avctx    = ctx->avctx;
265     ALSSpecificConfig *sconf = &ctx->sconf;
266
267     ff_dlog(avctx, "resolution = %i\n",           sconf->resolution);
268     ff_dlog(avctx, "floating = %i\n",             sconf->floating);
269     ff_dlog(avctx, "frame_length = %i\n",         sconf->frame_length);
270     ff_dlog(avctx, "ra_distance = %i\n",          sconf->ra_distance);
271     ff_dlog(avctx, "ra_flag = %i\n",              sconf->ra_flag);
272     ff_dlog(avctx, "adapt_order = %i\n",          sconf->adapt_order);
273     ff_dlog(avctx, "coef_table = %i\n",           sconf->coef_table);
274     ff_dlog(avctx, "long_term_prediction = %i\n", sconf->long_term_prediction);
275     ff_dlog(avctx, "max_order = %i\n",            sconf->max_order);
276     ff_dlog(avctx, "block_switching = %i\n",      sconf->block_switching);
277     ff_dlog(avctx, "bgmc = %i\n",                 sconf->bgmc);
278     ff_dlog(avctx, "sb_part = %i\n",              sconf->sb_part);
279     ff_dlog(avctx, "joint_stereo = %i\n",         sconf->joint_stereo);
280     ff_dlog(avctx, "mc_coding = %i\n",            sconf->mc_coding);
281     ff_dlog(avctx, "chan_config = %i\n",          sconf->chan_config);
282     ff_dlog(avctx, "chan_sort = %i\n",            sconf->chan_sort);
283     ff_dlog(avctx, "RLSLMS = %i\n",               sconf->rlslms);
284     ff_dlog(avctx, "chan_config_info = %i\n",     sconf->chan_config_info);
285 #endif
286 }
287
288
289 /** Read an ALSSpecificConfig from a buffer into the output struct.
290  */
291 static av_cold int read_specific_config(ALSDecContext *ctx)
292 {
293     GetBitContext gb;
294     uint64_t ht_size;
295     int i, config_offset;
296     MPEG4AudioConfig m4ac = {0};
297     ALSSpecificConfig *sconf = &ctx->sconf;
298     AVCodecContext *avctx    = ctx->avctx;
299     uint32_t als_id, header_size, trailer_size;
300     int ret;
301
302     if ((ret = init_get_bits8(&gb, avctx->extradata, avctx->extradata_size)) < 0)
303         return ret;
304
305     config_offset = avpriv_mpeg4audio_get_config(&m4ac, avctx->extradata,
306                                                  avctx->extradata_size * 8, 1);
307
308     if (config_offset < 0)
309         return AVERROR_INVALIDDATA;
310
311     skip_bits_long(&gb, config_offset);
312
313     if (get_bits_left(&gb) < (30 << 3))
314         return AVERROR_INVALIDDATA;
315
316     // read the fixed items
317     als_id                      = get_bits_long(&gb, 32);
318     avctx->sample_rate          = m4ac.sample_rate;
319     skip_bits_long(&gb, 32); // sample rate already known
320     sconf->samples              = get_bits_long(&gb, 32);
321     avctx->channels             = m4ac.channels;
322     skip_bits(&gb, 16);      // number of channels already known
323     skip_bits(&gb, 3);       // skip file_type
324     sconf->resolution           = get_bits(&gb, 3);
325     sconf->floating             = get_bits1(&gb);
326     sconf->msb_first            = get_bits1(&gb);
327     sconf->frame_length         = get_bits(&gb, 16) + 1;
328     sconf->ra_distance          = get_bits(&gb, 8);
329     sconf->ra_flag              = get_bits(&gb, 2);
330     sconf->adapt_order          = get_bits1(&gb);
331     sconf->coef_table           = get_bits(&gb, 2);
332     sconf->long_term_prediction = get_bits1(&gb);
333     sconf->max_order            = get_bits(&gb, 10);
334     sconf->block_switching      = get_bits(&gb, 2);
335     sconf->bgmc                 = get_bits1(&gb);
336     sconf->sb_part              = get_bits1(&gb);
337     sconf->joint_stereo         = get_bits1(&gb);
338     sconf->mc_coding            = get_bits1(&gb);
339     sconf->chan_config          = get_bits1(&gb);
340     sconf->chan_sort            = get_bits1(&gb);
341     sconf->crc_enabled          = get_bits1(&gb);
342     sconf->rlslms               = get_bits1(&gb);
343     skip_bits(&gb, 5);       // skip 5 reserved bits
344     skip_bits1(&gb);         // skip aux_data_enabled
345
346
347     // check for ALSSpecificConfig struct
348     if (als_id != MKBETAG('A','L','S','\0'))
349         return AVERROR_INVALIDDATA;
350
351     ctx->cur_frame_length = sconf->frame_length;
352
353     // read channel config
354     if (sconf->chan_config)
355         sconf->chan_config_info = get_bits(&gb, 16);
356     // TODO: use this to set avctx->channel_layout
357
358
359     // read channel sorting
360     if (sconf->chan_sort && avctx->channels > 1) {
361         int chan_pos_bits = av_ceil_log2(avctx->channels);
362         int bits_needed  = avctx->channels * chan_pos_bits + 7;
363         if (get_bits_left(&gb) < bits_needed)
364             return AVERROR_INVALIDDATA;
365
366         if (!(sconf->chan_pos = av_malloc_array(avctx->channels, sizeof(*sconf->chan_pos))))
367             return AVERROR(ENOMEM);
368
369         ctx->cs_switch = 1;
370
371         for (i = 0; i < avctx->channels; i++) {
372             sconf->chan_pos[i] = -1;
373         }
374
375         for (i = 0; i < avctx->channels; i++) {
376             int idx;
377
378             idx = get_bits(&gb, chan_pos_bits);
379             if (idx >= avctx->channels || sconf->chan_pos[idx] != -1) {
380                 av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Invalid channel reordering.\n");
381                 ctx->cs_switch = 0;
382                 break;
383             }
384             sconf->chan_pos[idx] = i;
385         }
386
387         align_get_bits(&gb);
388     }
389
390
391     // read fixed header and trailer sizes,
392     // if size = 0xFFFFFFFF then there is no data field!
393     if (get_bits_left(&gb) < 64)
394         return AVERROR_INVALIDDATA;
395
396     header_size  = get_bits_long(&gb, 32);
397     trailer_size = get_bits_long(&gb, 32);
398     if (header_size  == 0xFFFFFFFF)
399         header_size  = 0;
400     if (trailer_size == 0xFFFFFFFF)
401         trailer_size = 0;
402
403     ht_size = ((int64_t)(header_size) + (int64_t)(trailer_size)) << 3;
404
405
406     // skip the header and trailer data
407     if (get_bits_left(&gb) < ht_size)
408         return AVERROR_INVALIDDATA;
409
410     if (ht_size > INT32_MAX)
411         return AVERROR_PATCHWELCOME;
412
413     skip_bits_long(&gb, ht_size);
414
415
416     // initialize CRC calculation
417     if (sconf->crc_enabled) {
418         if (get_bits_left(&gb) < 32)
419             return AVERROR_INVALIDDATA;
420
421         if (avctx->err_recognition & (AV_EF_CRCCHECK|AV_EF_CAREFUL)) {
422             ctx->crc_table = av_crc_get_table(AV_CRC_32_IEEE_LE);
423             ctx->crc       = 0xFFFFFFFF;
424             ctx->crc_org   = ~get_bits_long(&gb, 32);
425         } else
426             skip_bits_long(&gb, 32);
427     }
428
429
430     // no need to read the rest of ALSSpecificConfig (ra_unit_size & aux data)
431
432     dprint_specific_config(ctx);
433
434     return 0;
435 }
436
437
438 /** Check the ALSSpecificConfig for unsupported features.
439  */
440 static int check_specific_config(ALSDecContext *ctx)
441 {
442     ALSSpecificConfig *sconf = &ctx->sconf;
443     int error = 0;
444
445     // report unsupported feature and set error value
446     #define MISSING_ERR(cond, str, errval)              \
447     {                                                   \
448         if (cond) {                                     \
449             avpriv_report_missing_feature(ctx->avctx,   \
450                                           str);         \
451             error = errval;                             \
452         }                                               \
453     }
454
455     MISSING_ERR(sconf->rlslms,    "Adaptive RLS-LMS prediction", AVERROR_PATCHWELCOME);
456
457     return error;
458 }
459
460
461 /** Parse the bs_info field to extract the block partitioning used in
462  *  block switching mode, refer to ISO/IEC 14496-3, section 11.6.2.
463  */
464 static void parse_bs_info(const uint32_t bs_info, unsigned int n,
465                           unsigned int div, unsigned int **div_blocks,
466                           unsigned int *num_blocks)
467 {
468     if (n < 31 && ((bs_info << n) & 0x40000000)) {
469         // if the level is valid and the investigated bit n is set
470         // then recursively check both children at bits (2n+1) and (2n+2)
471         n   *= 2;
472         div += 1;
473         parse_bs_info(bs_info, n + 1, div, div_blocks, num_blocks);
474         parse_bs_info(bs_info, n + 2, div, div_blocks, num_blocks);
475     } else {
476         // else the bit is not set or the last level has been reached
477         // (bit implicitly not set)
478         **div_blocks = div;
479         (*div_blocks)++;
480         (*num_blocks)++;
481     }
482 }
483
484
485 /** Read and decode a Rice codeword.
486  */
487 static int32_t decode_rice(GetBitContext *gb, unsigned int k)
488 {
489     int max = get_bits_left(gb) - k;
490     int q   = get_unary(gb, 0, max);
491     int r   = k ? get_bits1(gb) : !(q & 1);
492
493     if (k > 1) {
494         q <<= (k - 1);
495         q  += get_bits_long(gb, k - 1);
496     } else if (!k) {
497         q >>= 1;
498     }
499     return r ? q : ~q;
500 }
501
502
503 /** Convert PARCOR coefficient k to direct filter coefficient.
504  */
505 static void parcor_to_lpc(unsigned int k, const int32_t *par, int32_t *cof)
506 {
507     int i, j;
508
509     for (i = 0, j = k - 1; i < j; i++, j--) {
510         int tmp1 = ((MUL64(par[k], cof[j]) + (1 << 19)) >> 20);
511         cof[j]  += ((MUL64(par[k], cof[i]) + (1 << 19)) >> 20);
512         cof[i]  += tmp1;
513     }
514     if (i == j)
515         cof[i] += ((MUL64(par[k], cof[j]) + (1 << 19)) >> 20);
516
517     cof[k] = par[k];
518 }
519
520
521 /** Read block switching field if necessary and set actual block sizes.
522  *  Also assure that the block sizes of the last frame correspond to the
523  *  actual number of samples.
524  */
525 static void get_block_sizes(ALSDecContext *ctx, unsigned int *div_blocks,
526                             uint32_t *bs_info)
527 {
528     ALSSpecificConfig *sconf     = &ctx->sconf;
529     GetBitContext *gb            = &ctx->gb;
530     unsigned int *ptr_div_blocks = div_blocks;
531     unsigned int b;
532
533     if (sconf->block_switching) {
534         unsigned int bs_info_len = 1 << (sconf->block_switching + 2);
535         *bs_info = get_bits_long(gb, bs_info_len);
536         *bs_info <<= (32 - bs_info_len);
537     }
538
539     ctx->num_blocks = 0;
540     parse_bs_info(*bs_info, 0, 0, &ptr_div_blocks, &ctx->num_blocks);
541
542     // The last frame may have an overdetermined block structure given in
543     // the bitstream. In that case the defined block structure would need
544     // more samples than available to be consistent.
545     // The block structure is actually used but the block sizes are adapted
546     // to fit the actual number of available samples.
547     // Example: 5 samples, 2nd level block sizes: 2 2 2 2.
548     // This results in the actual block sizes:    2 2 1 0.
549     // This is not specified in 14496-3 but actually done by the reference
550     // codec RM22 revision 2.
551     // This appears to happen in case of an odd number of samples in the last
552     // frame which is actually not allowed by the block length switching part
553     // of 14496-3.
554     // The ALS conformance files feature an odd number of samples in the last
555     // frame.
556
557     for (b = 0; b < ctx->num_blocks; b++)
558         div_blocks[b] = ctx->sconf.frame_length >> div_blocks[b];
559
560     if (ctx->cur_frame_length != ctx->sconf.frame_length) {
561         unsigned int remaining = ctx->cur_frame_length;
562
563         for (b = 0; b < ctx->num_blocks; b++) {
564             if (remaining <= div_blocks[b]) {
565                 div_blocks[b] = remaining;
566                 ctx->num_blocks = b + 1;
567                 break;
568             }
569
570             remaining -= div_blocks[b];
571         }
572     }
573 }
574
575
576 /** Read the block data for a constant block
577  */
578 static int read_const_block_data(ALSDecContext *ctx, ALSBlockData *bd)
579 {
580     ALSSpecificConfig *sconf = &ctx->sconf;
581     AVCodecContext *avctx    = ctx->avctx;
582     GetBitContext *gb        = &ctx->gb;
583
584     if (bd->block_length <= 0)
585         return AVERROR_INVALIDDATA;
586
587     *bd->raw_samples = 0;
588     *bd->const_block = get_bits1(gb);    // 1 = constant value, 0 = zero block (silence)
589     bd->js_blocks    = get_bits1(gb);
590
591     // skip 5 reserved bits
592     skip_bits(gb, 5);
593
594     if (*bd->const_block) {
595         unsigned int const_val_bits = sconf->floating ? 24 : avctx->bits_per_raw_sample;
596         *bd->raw_samples = get_sbits_long(gb, const_val_bits);
597     }
598
599     // ensure constant block decoding by reusing this field
600     *bd->const_block = 1;
601
602     return 0;
603 }
604
605
606 /** Decode the block data for a constant block
607  */
608 static void decode_const_block_data(ALSDecContext *ctx, ALSBlockData *bd)
609 {
610     int      smp = bd->block_length - 1;
611     int32_t  val = *bd->raw_samples;
612     int32_t *dst = bd->raw_samples + 1;
613
614     // write raw samples into buffer
615     for (; smp; smp--)
616         *dst++ = val;
617 }
618
619
620 /** Read the block data for a non-constant block
621  */
622 static int read_var_block_data(ALSDecContext *ctx, ALSBlockData *bd)
623 {
624     ALSSpecificConfig *sconf = &ctx->sconf;
625     AVCodecContext *avctx    = ctx->avctx;
626     GetBitContext *gb        = &ctx->gb;
627     unsigned int k;
628     unsigned int s[8];
629     unsigned int sx[8];
630     unsigned int sub_blocks, log2_sub_blocks, sb_length;
631     unsigned int start      = 0;
632     unsigned int opt_order;
633     int          sb;
634     int32_t      *quant_cof = bd->quant_cof;
635     int32_t      *current_res;
636
637
638     // ensure variable block decoding by reusing this field
639     *bd->const_block = 0;
640
641     *bd->opt_order  = 1;
642     bd->js_blocks   = get_bits1(gb);
643
644     opt_order       = *bd->opt_order;
645
646     // determine the number of subblocks for entropy decoding
647     if (!sconf->bgmc && !sconf->sb_part) {
648         log2_sub_blocks = 0;
649     } else {
650         if (sconf->bgmc && sconf->sb_part)
651             log2_sub_blocks = get_bits(gb, 2);
652         else
653             log2_sub_blocks = 2 * get_bits1(gb);
654     }
655
656     sub_blocks = 1 << log2_sub_blocks;
657
658     // do not continue in case of a damaged stream since
659     // block_length must be evenly divisible by sub_blocks
660     if (bd->block_length & (sub_blocks - 1)) {
661         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING,
662                "Block length is not evenly divisible by the number of subblocks.\n");
663         return AVERROR_INVALIDDATA;
664     }
665
666     sb_length = bd->block_length >> log2_sub_blocks;
667
668     if (sconf->bgmc) {
669         s[0] = get_bits(gb, 8 + (sconf->resolution > 1));
670         for (k = 1; k < sub_blocks; k++)
671             s[k] = s[k - 1] + decode_rice(gb, 2);
672
673         for (k = 0; k < sub_blocks; k++) {
674             sx[k]   = s[k] & 0x0F;
675             s [k] >>= 4;
676         }
677     } else {
678         s[0] = get_bits(gb, 4 + (sconf->resolution > 1));
679         for (k = 1; k < sub_blocks; k++)
680             s[k] = s[k - 1] + decode_rice(gb, 0);
681     }
682     for (k = 1; k < sub_blocks; k++)
683         if (s[k] > 32) {
684             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "k invalid for rice code.\n");
685             return AVERROR_INVALIDDATA;
686         }
687
688     if (get_bits1(gb))
689         *bd->shift_lsbs = get_bits(gb, 4) + 1;
690
691     *bd->store_prev_samples = (bd->js_blocks && bd->raw_other) || *bd->shift_lsbs;
692
693
694     if (!sconf->rlslms) {
695         if (sconf->adapt_order && sconf->max_order) {
696             int opt_order_length = av_ceil_log2(av_clip((bd->block_length >> 3) - 1,
697                                                 2, sconf->max_order + 1));
698             *bd->opt_order       = get_bits(gb, opt_order_length);
699             if (*bd->opt_order > sconf->max_order) {
700                 *bd->opt_order = sconf->max_order;
701                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Predictor order too large.\n");
702                 return AVERROR_INVALIDDATA;
703             }
704         } else {
705             *bd->opt_order = sconf->max_order;
706         }
707         opt_order = *bd->opt_order;
708
709         if (opt_order) {
710             int add_base;
711
712             if (sconf->coef_table == 3) {
713                 add_base = 0x7F;
714
715                 // read coefficient 0
716                 quant_cof[0] = 32 * parcor_scaled_values[get_bits(gb, 7)];
717
718                 // read coefficient 1
719                 if (opt_order > 1)
720                     quant_cof[1] = -32 * parcor_scaled_values[get_bits(gb, 7)];
721
722                 // read coefficients 2 to opt_order
723                 for (k = 2; k < opt_order; k++)
724                     quant_cof[k] = get_bits(gb, 7);
725             } else {
726                 int k_max;
727                 add_base = 1;
728
729                 // read coefficient 0 to 19
730                 k_max = FFMIN(opt_order, 20);
731                 for (k = 0; k < k_max; k++) {
732                     int rice_param = parcor_rice_table[sconf->coef_table][k][1];
733                     int offset     = parcor_rice_table[sconf->coef_table][k][0];
734                     quant_cof[k] = decode_rice(gb, rice_param) + offset;
735                     if (quant_cof[k] < -64 || quant_cof[k] > 63) {
736                         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
737                                "quant_cof %"PRId32" is out of range.\n",
738                                quant_cof[k]);
739                         return AVERROR_INVALIDDATA;
740                     }
741                 }
742
743                 // read coefficients 20 to 126
744                 k_max = FFMIN(opt_order, 127);
745                 for (; k < k_max; k++)
746                     quant_cof[k] = decode_rice(gb, 2) + (k & 1);
747
748                 // read coefficients 127 to opt_order
749                 for (; k < opt_order; k++)
750                     quant_cof[k] = decode_rice(gb, 1);
751
752                 quant_cof[0] = 32 * parcor_scaled_values[quant_cof[0] + 64];
753
754                 if (opt_order > 1)
755                     quant_cof[1] = -32 * parcor_scaled_values[quant_cof[1] + 64];
756             }
757
758             for (k = 2; k < opt_order; k++)
759                 quant_cof[k] = (quant_cof[k] * (1 << 14)) + (add_base << 13);
760         }
761     }
762
763     // read LTP gain and lag values
764     if (sconf->long_term_prediction) {
765         *bd->use_ltp = get_bits1(gb);
766
767         if (*bd->use_ltp) {
768             int r, c;
769
770             bd->ltp_gain[0]   = decode_rice(gb, 1) << 3;
771             bd->ltp_gain[1]   = decode_rice(gb, 2) << 3;
772
773             r                 = get_unary(gb, 0, 4);
774             c                 = get_bits(gb, 2);
775             if (r >= 4) {
776                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "r overflow\n");
777                 return AVERROR_INVALIDDATA;
778             }
779
780             bd->ltp_gain[2]   = ltp_gain_values[r][c];
781
782             bd->ltp_gain[3]   = decode_rice(gb, 2) << 3;
783             bd->ltp_gain[4]   = decode_rice(gb, 1) << 3;
784
785             *bd->ltp_lag      = get_bits(gb, ctx->ltp_lag_length);
786             *bd->ltp_lag     += FFMAX(4, opt_order + 1);
787         }
788     }
789
790     // read first value and residuals in case of a random access block
791     if (bd->ra_block) {
792         if (opt_order)
793             bd->raw_samples[0] = decode_rice(gb, avctx->bits_per_raw_sample - 4);
794         if (opt_order > 1)
795             bd->raw_samples[1] = decode_rice(gb, FFMIN(s[0] + 3, ctx->s_max));
796         if (opt_order > 2)
797             bd->raw_samples[2] = decode_rice(gb, FFMIN(s[0] + 1, ctx->s_max));
798
799         start = FFMIN(opt_order, 3);
800     }
801
802     // read all residuals
803     if (sconf->bgmc) {
804         int          delta[8];
805         unsigned int k    [8];
806         unsigned int b = av_clip((av_ceil_log2(bd->block_length) - 3) >> 1, 0, 5);
807
808         // read most significant bits
809         unsigned int high;
810         unsigned int low;
811         unsigned int value;
812
813         ff_bgmc_decode_init(gb, &high, &low, &value);
814
815         current_res = bd->raw_samples + start;
816
817         for (sb = 0; sb < sub_blocks; sb++) {
818             unsigned int sb_len  = sb_length - (sb ? 0 : start);
819
820             k    [sb] = s[sb] > b ? s[sb] - b : 0;
821             delta[sb] = 5 - s[sb] + k[sb];
822
823             ff_bgmc_decode(gb, sb_len, current_res,
824                         delta[sb], sx[sb], &high, &low, &value, ctx->bgmc_lut, ctx->bgmc_lut_status);
825
826             current_res += sb_len;
827         }
828
829         ff_bgmc_decode_end(gb);
830
831
832         // read least significant bits and tails
833         current_res = bd->raw_samples + start;
834
835         for (sb = 0; sb < sub_blocks; sb++, start = 0) {
836             unsigned int cur_tail_code = tail_code[sx[sb]][delta[sb]];
837             unsigned int cur_k         = k[sb];
838             unsigned int cur_s         = s[sb];
839
840             for (; start < sb_length; start++) {
841                 int32_t res = *current_res;
842
843                 if (res == cur_tail_code) {
844                     unsigned int max_msb =   (2 + (sx[sb] > 2) + (sx[sb] > 10))
845                                           << (5 - delta[sb]);
846
847                     res = decode_rice(gb, cur_s);
848
849                     if (res >= 0) {
850                         res += (max_msb    ) << cur_k;
851                     } else {
852                         res -= (max_msb - 1) << cur_k;
853                     }
854                 } else {
855                     if (res > cur_tail_code)
856                         res--;
857
858                     if (res & 1)
859                         res = -res;
860
861                     res >>= 1;
862
863                     if (cur_k) {
864                         res  *= 1 << cur_k;
865                         res  |= get_bits_long(gb, cur_k);
866                     }
867                 }
868
869                 *current_res++ = res;
870             }
871         }
872     } else {
873         current_res = bd->raw_samples + start;
874
875         for (sb = 0; sb < sub_blocks; sb++, start = 0)
876             for (; start < sb_length; start++)
877                 *current_res++ = decode_rice(gb, s[sb]);
878      }
879
880     return 0;
881 }
882
883
884 /** Decode the block data for a non-constant block
885  */
886 static int decode_var_block_data(ALSDecContext *ctx, ALSBlockData *bd)
887 {
888     ALSSpecificConfig *sconf = &ctx->sconf;
889     unsigned int block_length = bd->block_length;
890     unsigned int smp = 0;
891     unsigned int k;
892     int opt_order             = *bd->opt_order;
893     int sb;
894     int64_t y;
895     int32_t *quant_cof        = bd->quant_cof;
896     int32_t *lpc_cof          = bd->lpc_cof;
897     int32_t *raw_samples      = bd->raw_samples;
898     int32_t *raw_samples_end  = bd->raw_samples + bd->block_length;
899     int32_t *lpc_cof_reversed = ctx->lpc_cof_reversed_buffer;
900
901     // reverse long-term prediction
902     if (*bd->use_ltp) {
903         int ltp_smp;
904
905         for (ltp_smp = FFMAX(*bd->ltp_lag - 2, 0); ltp_smp < block_length; ltp_smp++) {
906             int center = ltp_smp - *bd->ltp_lag;
907             int begin  = FFMAX(0, center - 2);
908             int end    = center + 3;
909             int tab    = 5 - (end - begin);
910             int base;
911
912             y = 1 << 6;
913
914             for (base = begin; base < end; base++, tab++)
915                 y += MUL64(bd->ltp_gain[tab], raw_samples[base]);
916
917             raw_samples[ltp_smp] += y >> 7;
918         }
919     }
920
921     // reconstruct all samples from residuals
922     if (bd->ra_block) {
923         for (smp = 0; smp < FFMIN(opt_order, block_length); smp++) {
924             y = 1 << 19;
925
926             for (sb = 0; sb < smp; sb++)
927                 y += MUL64(lpc_cof[sb], raw_samples[-(sb + 1)]);
928
929             *raw_samples++ -= y >> 20;
930             parcor_to_lpc(smp, quant_cof, lpc_cof);
931         }
932     } else {
933         for (k = 0; k < opt_order; k++)
934             parcor_to_lpc(k, quant_cof, lpc_cof);
935
936         // store previous samples in case that they have to be altered
937         if (*bd->store_prev_samples)
938             memcpy(bd->prev_raw_samples, raw_samples - sconf->max_order,
939                    sizeof(*bd->prev_raw_samples) * sconf->max_order);
940
941         // reconstruct difference signal for prediction (joint-stereo)
942         if (bd->js_blocks && bd->raw_other) {
943             int32_t *left, *right;
944
945             if (bd->raw_other > raw_samples) {  // D = R - L
946                 left  = raw_samples;
947                 right = bd->raw_other;
948             } else {                                // D = R - L
949                 left  = bd->raw_other;
950                 right = raw_samples;
951             }
952
953             for (sb = -1; sb >= -sconf->max_order; sb--)
954                 raw_samples[sb] = right[sb] - left[sb];
955         }
956
957         // reconstruct shifted signal
958         if (*bd->shift_lsbs)
959             for (sb = -1; sb >= -sconf->max_order; sb--)
960                 raw_samples[sb] >>= *bd->shift_lsbs;
961     }
962
963     // reverse linear prediction coefficients for efficiency
964     lpc_cof = lpc_cof + opt_order;
965
966     for (sb = 0; sb < opt_order; sb++)
967         lpc_cof_reversed[sb] = lpc_cof[-(sb + 1)];
968
969     // reconstruct raw samples
970     raw_samples = bd->raw_samples + smp;
971     lpc_cof     = lpc_cof_reversed + opt_order;
972
973     for (; raw_samples < raw_samples_end; raw_samples++) {
974         y = 1 << 19;
975
976         for (sb = -opt_order; sb < 0; sb++)
977             y += MUL64(lpc_cof[sb], raw_samples[sb]);
978
979         *raw_samples -= y >> 20;
980     }
981
982     raw_samples = bd->raw_samples;
983
984     // restore previous samples in case that they have been altered
985     if (*bd->store_prev_samples)
986         memcpy(raw_samples - sconf->max_order, bd->prev_raw_samples,
987                sizeof(*raw_samples) * sconf->max_order);
988
989     return 0;
990 }
991
992
993 /** Read the block data.
994  */
995 static int read_block(ALSDecContext *ctx, ALSBlockData *bd)
996 {
997     int ret;
998     GetBitContext *gb        = &ctx->gb;
999     ALSSpecificConfig *sconf = &ctx->sconf;
1000
1001     *bd->shift_lsbs = 0;
1002     // read block type flag and read the samples accordingly
1003     if (get_bits1(gb)) {
1004         ret = read_var_block_data(ctx, bd);
1005     } else {
1006         ret = read_const_block_data(ctx, bd);
1007     }
1008
1009     if (!sconf->mc_coding || ctx->js_switch)
1010         align_get_bits(gb);
1011
1012     return ret;
1013 }
1014
1015
1016 /** Decode the block data.
1017  */
1018 static int decode_block(ALSDecContext *ctx, ALSBlockData *bd)
1019 {
1020     unsigned int smp;
1021     int ret = 0;
1022
1023     // read block type flag and read the samples accordingly
1024     if (*bd->const_block)
1025         decode_const_block_data(ctx, bd);
1026     else
1027         ret = decode_var_block_data(ctx, bd); // always return 0
1028
1029     if (ret < 0)
1030         return ret;
1031
1032     // TODO: read RLSLMS extension data
1033
1034     if (*bd->shift_lsbs)
1035         for (smp = 0; smp < bd->block_length; smp++)
1036             bd->raw_samples[smp] <<= *bd->shift_lsbs;
1037
1038     return 0;
1039 }
1040
1041
1042 /** Read and decode block data successively.
1043  */
1044 static int read_decode_block(ALSDecContext *ctx, ALSBlockData *bd)
1045 {
1046     int ret;
1047
1048     if ((ret = read_block(ctx, bd)) < 0)
1049         return ret;
1050
1051     return decode_block(ctx, bd);
1052 }
1053
1054
1055 /** Compute the number of samples left to decode for the current frame and
1056  *  sets these samples to zero.
1057  */
1058 static void zero_remaining(unsigned int b, unsigned int b_max,
1059                            const unsigned int *div_blocks, int32_t *buf)
1060 {
1061     unsigned int count = 0;
1062
1063     while (b < b_max)
1064         count += div_blocks[b++];
1065
1066     if (count)
1067         memset(buf, 0, sizeof(*buf) * count);
1068 }
1069
1070
1071 /** Decode blocks independently.
1072  */
1073 static int decode_blocks_ind(ALSDecContext *ctx, unsigned int ra_frame,
1074                              unsigned int c, const unsigned int *div_blocks,
1075                              unsigned int *js_blocks)
1076 {
1077     int ret;
1078     unsigned int b;
1079     ALSBlockData bd = { 0 };
1080
1081     bd.ra_block         = ra_frame;
1082     bd.const_block      = ctx->const_block;
1083     bd.shift_lsbs       = ctx->shift_lsbs;
1084     bd.opt_order        = ctx->opt_order;
1085     bd.store_prev_samples = ctx->store_prev_samples;
1086     bd.use_ltp          = ctx->use_ltp;
1087     bd.ltp_lag          = ctx->ltp_lag;
1088     bd.ltp_gain         = ctx->ltp_gain[0];
1089     bd.quant_cof        = ctx->quant_cof[0];
1090     bd.lpc_cof          = ctx->lpc_cof[0];
1091     bd.prev_raw_samples = ctx->prev_raw_samples;
1092     bd.raw_samples      = ctx->raw_samples[c];
1093
1094
1095     for (b = 0; b < ctx->num_blocks; b++) {
1096         bd.block_length     = div_blocks[b];
1097
1098         if ((ret = read_decode_block(ctx, &bd)) < 0) {
1099             // damaged block, write zero for the rest of the frame
1100             zero_remaining(b, ctx->num_blocks, div_blocks, bd.raw_samples);
1101             return ret;
1102         }
1103         bd.raw_samples += div_blocks[b];
1104         bd.ra_block     = 0;
1105     }
1106
1107     return 0;
1108 }
1109
1110
1111 /** Decode blocks dependently.
1112  */
1113 static int decode_blocks(ALSDecContext *ctx, unsigned int ra_frame,
1114                          unsigned int c, const unsigned int *div_blocks,
1115                          unsigned int *js_blocks)
1116 {
1117     ALSSpecificConfig *sconf = &ctx->sconf;
1118     unsigned int offset = 0;
1119     unsigned int b;
1120     int ret;
1121     ALSBlockData bd[2] = { { 0 } };
1122
1123     bd[0].ra_block         = ra_frame;
1124     bd[0].const_block      = ctx->const_block;
1125     bd[0].shift_lsbs       = ctx->shift_lsbs;
1126     bd[0].opt_order        = ctx->opt_order;
1127     bd[0].store_prev_samples = ctx->store_prev_samples;
1128     bd[0].use_ltp          = ctx->use_ltp;
1129     bd[0].ltp_lag          = ctx->ltp_lag;
1130     bd[0].ltp_gain         = ctx->ltp_gain[0];
1131     bd[0].quant_cof        = ctx->quant_cof[0];
1132     bd[0].lpc_cof          = ctx->lpc_cof[0];
1133     bd[0].prev_raw_samples = ctx->prev_raw_samples;
1134     bd[0].js_blocks        = *js_blocks;
1135
1136     bd[1].ra_block         = ra_frame;
1137     bd[1].const_block      = ctx->const_block;
1138     bd[1].shift_lsbs       = ctx->shift_lsbs;
1139     bd[1].opt_order        = ctx->opt_order;
1140     bd[1].store_prev_samples = ctx->store_prev_samples;
1141     bd[1].use_ltp          = ctx->use_ltp;
1142     bd[1].ltp_lag          = ctx->ltp_lag;
1143     bd[1].ltp_gain         = ctx->ltp_gain[0];
1144     bd[1].quant_cof        = ctx->quant_cof[0];
1145     bd[1].lpc_cof          = ctx->lpc_cof[0];
1146     bd[1].prev_raw_samples = ctx->prev_raw_samples;
1147     bd[1].js_blocks        = *(js_blocks + 1);
1148
1149     // decode all blocks
1150     for (b = 0; b < ctx->num_blocks; b++) {
1151         unsigned int s;
1152
1153         bd[0].block_length = div_blocks[b];
1154         bd[1].block_length = div_blocks[b];
1155
1156         bd[0].raw_samples  = ctx->raw_samples[c    ] + offset;
1157         bd[1].raw_samples  = ctx->raw_samples[c + 1] + offset;
1158
1159         bd[0].raw_other    = bd[1].raw_samples;
1160         bd[1].raw_other    = bd[0].raw_samples;
1161
1162         if ((ret = read_decode_block(ctx, &bd[0])) < 0 ||
1163             (ret = read_decode_block(ctx, &bd[1])) < 0)
1164             goto fail;
1165
1166         // reconstruct joint-stereo blocks
1167         if (bd[0].js_blocks) {
1168             if (bd[1].js_blocks)
1169                 av_log(ctx->avctx, AV_LOG_WARNING, "Invalid channel pair.\n");
1170
1171             for (s = 0; s < div_blocks[b]; s++)
1172                 bd[0].raw_samples[s] = bd[1].raw_samples[s] - bd[0].raw_samples[s];
1173         } else if (bd[1].js_blocks) {
1174             for (s = 0; s < div_blocks[b]; s++)
1175                 bd[1].raw_samples[s] = bd[1].raw_samples[s] + bd[0].raw_samples[s];
1176         }
1177
1178         offset  += div_blocks[b];
1179         bd[0].ra_block = 0;
1180         bd[1].ra_block = 0;
1181     }
1182
1183     // store carryover raw samples,
1184     // the others channel raw samples are stored by the calling function.
1185     memmove(ctx->raw_samples[c] - sconf->max_order,
1186             ctx->raw_samples[c] - sconf->max_order + sconf->frame_length,
1187             sizeof(*ctx->raw_samples[c]) * sconf->max_order);
1188
1189     return 0;
1190 fail:
1191     // damaged block, write zero for the rest of the frame
1192     zero_remaining(b, ctx->num_blocks, div_blocks, bd[0].raw_samples);
1193     zero_remaining(b, ctx->num_blocks, div_blocks, bd[1].raw_samples);
1194     return ret;
1195 }
1196
1197 static inline int als_weighting(GetBitContext *gb, int k, int off)
1198 {
1199     int idx = av_clip(decode_rice(gb, k) + off,
1200                       0, FF_ARRAY_ELEMS(mcc_weightings) - 1);
1201     return mcc_weightings[idx];
1202 }
1203
1204 /** Read the channel data.
1205   */
1206 static int read_channel_data(ALSDecContext *ctx, ALSChannelData *cd, int c)
1207 {
1208     GetBitContext *gb       = &ctx->gb;
1209     ALSChannelData *current = cd;
1210     unsigned int channels   = ctx->avctx->channels;
1211     int entries             = 0;
1212
1213     while (entries < channels && !(current->stop_flag = get_bits1(gb))) {
1214         current->master_channel = get_bits_long(gb, av_ceil_log2(channels));
1215
1216         if (current->master_channel >= channels) {
1217             av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid master channel.\n");
1218             return AVERROR_INVALIDDATA;
1219         }
1220
1221         if (current->master_channel != c) {
1222             current->time_diff_flag = get_bits1(gb);
1223             current->weighting[0]   = als_weighting(gb, 1, 16);
1224             current->weighting[1]   = als_weighting(gb, 2, 14);
1225             current->weighting[2]   = als_weighting(gb, 1, 16);
1226
1227             if (current->time_diff_flag) {
1228                 current->weighting[3] = als_weighting(gb, 1, 16);
1229                 current->weighting[4] = als_weighting(gb, 1, 16);
1230                 current->weighting[5] = als_weighting(gb, 1, 16);
1231
1232                 current->time_diff_sign  = get_bits1(gb);
1233                 current->time_diff_index = get_bits(gb, ctx->ltp_lag_length - 3) + 3;
1234             }
1235         }
1236
1237         current++;
1238         entries++;
1239     }
1240
1241     if (entries == channels) {
1242         av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "Damaged channel data.\n");
1243         return AVERROR_INVALIDDATA;
1244     }
1245
1246     align_get_bits(gb);
1247     return 0;
1248 }
1249
1250
1251 /** Recursively reverts the inter-channel correlation for a block.
1252  */
1253 static int revert_channel_correlation(ALSDecContext *ctx, ALSBlockData *bd,
1254                                        ALSChannelData **cd, int *reverted,
1255                                        unsigned int offset, int c)
1256 {
1257     ALSChannelData *ch = cd[c];
1258     unsigned int   dep = 0;
1259     unsigned int channels = ctx->avctx->channels;
1260     unsigned int channel_size = ctx->sconf.frame_length + ctx->sconf.max_order;
1261
1262     if (reverted[c])
1263         return 0;
1264
1265     reverted[c] = 1;
1266
1267     while (dep < channels && !ch[dep].stop_flag) {
1268         revert_channel_correlation(ctx, bd, cd, reverted, offset,
1269                                    ch[dep].master_channel);
1270
1271         dep++;
1272     }
1273
1274     if (dep == channels) {
1275         av_log(ctx->avctx, AV_LOG_WARNING, "Invalid channel correlation.\n");
1276         return AVERROR_INVALIDDATA;
1277     }
1278
1279     bd->const_block = ctx->const_block + c;
1280     bd->shift_lsbs  = ctx->shift_lsbs + c;
1281     bd->opt_order   = ctx->opt_order + c;
1282     bd->store_prev_samples = ctx->store_prev_samples + c;
1283     bd->use_ltp     = ctx->use_ltp + c;
1284     bd->ltp_lag     = ctx->ltp_lag + c;
1285     bd->ltp_gain    = ctx->ltp_gain[c];
1286     bd->lpc_cof     = ctx->lpc_cof[c];
1287     bd->quant_cof   = ctx->quant_cof[c];
1288     bd->raw_samples = ctx->raw_samples[c] + offset;
1289
1290     for (dep = 0; !ch[dep].stop_flag; dep++) {
1291         ptrdiff_t smp;
1292         ptrdiff_t begin = 1;
1293         ptrdiff_t end   = bd->block_length - 1;
1294         int64_t y;
1295         int32_t *master = ctx->raw_samples[ch[dep].master_channel] + offset;
1296
1297         if (ch[dep].master_channel == c)
1298             continue;
1299
1300         if (ch[dep].time_diff_flag) {
1301             int t = ch[dep].time_diff_index;
1302
1303             if (ch[dep].time_diff_sign) {
1304                 t      = -t;
1305                 if (begin < t) {
1306                     av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "begin %"PTRDIFF_SPECIFIER" smaller than time diff index %d.\n", begin, t);
1307                     return AVERROR_INVALIDDATA;
1308                 }
1309                 begin -= t;
1310             } else {
1311                 if (end < t) {
1312                     av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "end %"PTRDIFF_SPECIFIER" smaller than time diff index %d.\n", end, t);
1313                     return AVERROR_INVALIDDATA;
1314                 }
1315                 end   -= t;
1316             }
1317
1318             if (FFMIN(begin - 1, begin - 1 + t) < ctx->raw_buffer - master ||
1319                 FFMAX(end   + 1,   end + 1 + t) > ctx->raw_buffer + channels * channel_size - master) {
1320                 av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR,
1321                        "sample pointer range [%p, %p] not contained in raw_buffer [%p, %p].\n",
1322                        master + FFMIN(begin - 1, begin - 1 + t), master + FFMAX(end + 1,   end + 1 + t),
1323                        ctx->raw_buffer, ctx->raw_buffer + channels * channel_size);
1324                 return AVERROR_INVALIDDATA;
1325             }
1326
1327             for (smp = begin; smp < end; smp++) {
1328                 y  = (1 << 6) +
1329                      MUL64(ch[dep].weighting[0], master[smp - 1    ]) +
1330                      MUL64(ch[dep].weighting[1], master[smp        ]) +
1331                      MUL64(ch[dep].weighting[2], master[smp + 1    ]) +
1332                      MUL64(ch[dep].weighting[3], master[smp - 1 + t]) +
1333                      MUL64(ch[dep].weighting[4], master[smp     + t]) +
1334                      MUL64(ch[dep].weighting[5], master[smp + 1 + t]);
1335
1336                 bd->raw_samples[smp] += y >> 7;
1337             }
1338         } else {
1339
1340             if (begin - 1 < ctx->raw_buffer - master ||
1341                 end   + 1 > ctx->raw_buffer + channels * channel_size - master) {
1342                 av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR,
1343                        "sample pointer range [%p, %p] not contained in raw_buffer [%p, %p].\n",
1344                        master + begin - 1, master + end + 1,
1345                        ctx->raw_buffer, ctx->raw_buffer + channels * channel_size);
1346                 return AVERROR_INVALIDDATA;
1347             }
1348
1349             for (smp = begin; smp < end; smp++) {
1350                 y  = (1 << 6) +
1351                      MUL64(ch[dep].weighting[0], master[smp - 1]) +
1352                      MUL64(ch[dep].weighting[1], master[smp    ]) +
1353                      MUL64(ch[dep].weighting[2], master[smp + 1]);
1354
1355                 bd->raw_samples[smp] += y >> 7;
1356             }
1357         }
1358     }
1359
1360     return 0;
1361 }
1362
1363
1364 /** multiply two softfloats and handle the rounding off
1365  */
1366 static SoftFloat_IEEE754 multiply(SoftFloat_IEEE754 a, SoftFloat_IEEE754 b) {
1367     uint64_t mantissa_temp;
1368     uint64_t mask_64;
1369     int cutoff_bit_count;
1370     unsigned char last_2_bits;
1371     unsigned int mantissa;
1372     int32_t sign;
1373     uint32_t return_val = 0;
1374     int bit_count       = 48;
1375
1376     sign = a.sign ^ b.sign;
1377
1378     // Multiply mantissa bits in a 64-bit register
1379     mantissa_temp = (uint64_t)a.mant * (uint64_t)b.mant;
1380     mask_64       = (uint64_t)0x1 << 47;
1381
1382     // Count the valid bit count
1383     while (!(mantissa_temp & mask_64) && mask_64) {
1384         bit_count--;
1385         mask_64 >>= 1;
1386     }
1387
1388     // Round off
1389     cutoff_bit_count = bit_count - 24;
1390     if (cutoff_bit_count > 0) {
1391         last_2_bits = (unsigned char)(((unsigned int)mantissa_temp >> (cutoff_bit_count - 1)) & 0x3 );
1392         if ((last_2_bits == 0x3) || ((last_2_bits == 0x1) && ((unsigned int)mantissa_temp & ((0x1UL << (cutoff_bit_count - 1)) - 1)))) {
1393             // Need to round up
1394             mantissa_temp += (uint64_t)0x1 << cutoff_bit_count;
1395         }
1396     }
1397
1398     mantissa = (unsigned int)(mantissa_temp >> cutoff_bit_count);
1399
1400     // Need one more shift?
1401     if (mantissa & 0x01000000ul) {
1402         bit_count++;
1403         mantissa >>= 1;
1404     }
1405
1406     if (!sign) {
1407         return_val = 0x80000000U;
1408     }
1409
1410     return_val |= (a.exp + b.exp + bit_count - 47) << 23;
1411     return_val |= mantissa;
1412     return av_bits2sf_ieee754(return_val);
1413 }
1414
1415
1416 /** Read and decode the floating point sample data
1417  */
1418 static int read_diff_float_data(ALSDecContext *ctx, unsigned int ra_frame) {
1419     AVCodecContext *avctx   = ctx->avctx;
1420     GetBitContext *gb       = &ctx->gb;
1421     SoftFloat_IEEE754 *acf  = ctx->acf;
1422     int *shift_value        = ctx->shift_value;
1423     int *last_shift_value   = ctx->last_shift_value;
1424     int *last_acf_mantissa  = ctx->last_acf_mantissa;
1425     int **raw_mantissa      = ctx->raw_mantissa;
1426     int *nbits              = ctx->nbits;
1427     unsigned char *larray   = ctx->larray;
1428     int frame_length        = ctx->cur_frame_length;
1429     SoftFloat_IEEE754 scale = av_int2sf_ieee754(0x1u, 23);
1430     unsigned int partA_flag;
1431     unsigned int highest_byte;
1432     unsigned int shift_amp;
1433     uint32_t tmp_32;
1434     int use_acf;
1435     int nchars;
1436     int i;
1437     int c;
1438     long k;
1439     long nbits_aligned;
1440     unsigned long acc;
1441     unsigned long j;
1442     uint32_t sign;
1443     uint32_t e;
1444     uint32_t mantissa;
1445
1446     skip_bits_long(gb, 32); //num_bytes_diff_float
1447     use_acf = get_bits1(gb);
1448
1449     if (ra_frame) {
1450         memset(last_acf_mantissa, 0, avctx->channels * sizeof(*last_acf_mantissa));
1451         memset(last_shift_value,  0, avctx->channels * sizeof(*last_shift_value) );
1452         ff_mlz_flush_dict(ctx->mlz);
1453     }
1454
1455     for (c = 0; c < avctx->channels; ++c) {
1456         if (use_acf) {
1457             //acf_flag
1458             if (get_bits1(gb)) {
1459                 tmp_32 = get_bits(gb, 23);
1460                 last_acf_mantissa[c] = tmp_32;
1461             } else {
1462                 tmp_32 = last_acf_mantissa[c];
1463             }
1464             acf[c] = av_bits2sf_ieee754(tmp_32);
1465         } else {
1466             acf[c] = FLOAT_1;
1467         }
1468
1469         highest_byte = get_bits(gb, 2);
1470         partA_flag   = get_bits1(gb);
1471         shift_amp    = get_bits1(gb);
1472
1473         if (shift_amp) {
1474             shift_value[c] = get_bits(gb, 8);
1475             last_shift_value[c] = shift_value[c];
1476         } else {
1477             shift_value[c] = last_shift_value[c];
1478         }
1479
1480         if (partA_flag) {
1481             if (!get_bits1(gb)) { //uncompressed
1482                 for (i = 0; i < frame_length; ++i) {
1483                     if (ctx->raw_samples[c][i] == 0) {
1484                         ctx->raw_mantissa[c][i] = get_bits_long(gb, 32);
1485                     }
1486                 }
1487             } else { //compressed
1488                 nchars = 0;
1489                 for (i = 0; i < frame_length; ++i) {
1490                     if (ctx->raw_samples[c][i] == 0) {
1491                         nchars += 4;
1492                     }
1493                 }
1494
1495                 tmp_32 = ff_mlz_decompression(ctx->mlz, gb, nchars, larray);
1496                 if(tmp_32 != nchars) {
1497                     av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "Error in MLZ decompression (%"PRId32", %d).\n", tmp_32, nchars);
1498                     return AVERROR_INVALIDDATA;
1499                 }
1500
1501                 for (i = 0; i < frame_length; ++i) {
1502                     ctx->raw_mantissa[c][i] = AV_RB32(larray);
1503                 }
1504             }
1505         }
1506
1507         //decode part B
1508         if (highest_byte) {
1509             for (i = 0; i < frame_length; ++i) {
1510                 if (ctx->raw_samples[c][i] != 0) {
1511                     //The following logic is taken from Tabel 14.45 and 14.46 from the ISO spec
1512                     if (av_cmp_sf_ieee754(acf[c], FLOAT_1)) {
1513                         nbits[i] = 23 - av_log2(abs(ctx->raw_samples[c][i]));
1514                     } else {
1515                         nbits[i] = 23;
1516                     }
1517                     nbits[i] = FFMIN(nbits[i], highest_byte*8);
1518                 }
1519             }
1520
1521             if (!get_bits1(gb)) { //uncompressed
1522                 for (i = 0; i < frame_length; ++i) {
1523                     if (ctx->raw_samples[c][i] != 0) {
1524                         raw_mantissa[c][i] = get_bitsz(gb, nbits[i]);
1525                     }
1526                 }
1527             } else { //compressed
1528                 nchars = 0;
1529                 for (i = 0; i < frame_length; ++i) {
1530                     if (ctx->raw_samples[c][i]) {
1531                         nchars += (int) nbits[i] / 8;
1532                         if (nbits[i] & 7) {
1533                             ++nchars;
1534                         }
1535                     }
1536                 }
1537
1538                 tmp_32 = ff_mlz_decompression(ctx->mlz, gb, nchars, larray);
1539                 if(tmp_32 != nchars) {
1540                     av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "Error in MLZ decompression (%"PRId32", %d).\n", tmp_32, nchars);
1541                     return AVERROR_INVALIDDATA;
1542                 }
1543
1544                 j = 0;
1545                 for (i = 0; i < frame_length; ++i) {
1546                     if (ctx->raw_samples[c][i]) {
1547                         if (nbits[i] & 7) {
1548                             nbits_aligned = 8 * ((unsigned int)(nbits[i] / 8) + 1);
1549                         } else {
1550                             nbits_aligned = nbits[i];
1551                         }
1552                         acc = 0;
1553                         for (k = 0; k < nbits_aligned/8; ++k) {
1554                             acc = (acc << 8) + larray[j++];
1555                         }
1556                         acc >>= (nbits_aligned - nbits[i]);
1557                         raw_mantissa[c][i] = acc;
1558                     }
1559                 }
1560             }
1561         }
1562
1563         for (i = 0; i < frame_length; ++i) {
1564             SoftFloat_IEEE754 pcm_sf = av_int2sf_ieee754(ctx->raw_samples[c][i], 0);
1565             pcm_sf = av_div_sf_ieee754(pcm_sf, scale);
1566
1567             if (ctx->raw_samples[c][i] != 0) {
1568                 if (!av_cmp_sf_ieee754(acf[c], FLOAT_1)) {
1569                     pcm_sf = multiply(acf[c], pcm_sf);
1570                 }
1571
1572                 sign = pcm_sf.sign;
1573                 e = pcm_sf.exp;
1574                 mantissa = (pcm_sf.mant | 0x800000) + raw_mantissa[c][i];
1575
1576                 while(mantissa >= 0x1000000) {
1577                     e++;
1578                     mantissa >>= 1;
1579                 }
1580
1581                 if (mantissa) e += (shift_value[c] - 127);
1582                 mantissa &= 0x007fffffUL;
1583
1584                 tmp_32 = (sign << 31) | ((e + EXP_BIAS) << 23) | (mantissa);
1585                 ctx->raw_samples[c][i] = tmp_32;
1586             } else {
1587                 ctx->raw_samples[c][i] = raw_mantissa[c][i] & 0x007fffffUL;
1588             }
1589         }
1590         align_get_bits(gb);
1591     }
1592     return 0;
1593 }
1594
1595
1596 /** Read the frame data.
1597  */
1598 static int read_frame_data(ALSDecContext *ctx, unsigned int ra_frame)
1599 {
1600     ALSSpecificConfig *sconf = &ctx->sconf;
1601     AVCodecContext *avctx    = ctx->avctx;
1602     GetBitContext *gb = &ctx->gb;
1603     unsigned int div_blocks[32];                ///< block sizes.
1604     unsigned int c;
1605     unsigned int js_blocks[2];
1606     uint32_t bs_info = 0;
1607     int ret;
1608
1609     // skip the size of the ra unit if present in the frame
1610     if (sconf->ra_flag == RA_FLAG_FRAMES && ra_frame)
1611         skip_bits_long(gb, 32);
1612
1613     if (sconf->mc_coding && sconf->joint_stereo) {
1614         ctx->js_switch = get_bits1(gb);
1615         align_get_bits(gb);
1616     }
1617
1618     if (!sconf->mc_coding || ctx->js_switch) {
1619         int independent_bs = !sconf->joint_stereo;
1620
1621         for (c = 0; c < avctx->channels; c++) {
1622             js_blocks[0] = 0;
1623             js_blocks[1] = 0;
1624
1625             get_block_sizes(ctx, div_blocks, &bs_info);
1626
1627             // if joint_stereo and block_switching is set, independent decoding
1628             // is signaled via the first bit of bs_info
1629             if (sconf->joint_stereo && sconf->block_switching)
1630                 if (bs_info >> 31)
1631                     independent_bs = 2;
1632
1633             // if this is the last channel, it has to be decoded independently
1634             if (c == avctx->channels - 1 || (c & 1))
1635                 independent_bs = 1;
1636
1637             if (independent_bs) {
1638                 ret = decode_blocks_ind(ctx, ra_frame, c,
1639                                         div_blocks, js_blocks);
1640                 if (ret < 0)
1641                     return ret;
1642                 independent_bs--;
1643             } else {
1644                 ret = decode_blocks(ctx, ra_frame, c, div_blocks, js_blocks);
1645                 if (ret < 0)
1646                     return ret;
1647
1648                 c++;
1649             }
1650
1651             // store carryover raw samples
1652             memmove(ctx->raw_samples[c] - sconf->max_order,
1653                     ctx->raw_samples[c] - sconf->max_order + sconf->frame_length,
1654                     sizeof(*ctx->raw_samples[c]) * sconf->max_order);
1655         }
1656     } else { // multi-channel coding
1657         ALSBlockData   bd = { 0 };
1658         int            b, ret;
1659         int            *reverted_channels = ctx->reverted_channels;
1660         unsigned int   offset             = 0;
1661
1662         for (c = 0; c < avctx->channels; c++)
1663             if (ctx->chan_data[c] < ctx->chan_data_buffer) {
1664                 av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid channel data.\n");
1665                 return AVERROR_INVALIDDATA;
1666             }
1667
1668         memset(reverted_channels, 0, sizeof(*reverted_channels) * avctx->channels);
1669
1670         bd.ra_block         = ra_frame;
1671         bd.prev_raw_samples = ctx->prev_raw_samples;
1672
1673         get_block_sizes(ctx, div_blocks, &bs_info);
1674
1675         for (b = 0; b < ctx->num_blocks; b++) {
1676             bd.block_length = div_blocks[b];
1677             if (bd.block_length <= 0) {
1678                 av_log(ctx->avctx, AV_LOG_WARNING,
1679                        "Invalid block length %u in channel data!\n",
1680                        bd.block_length);
1681                 continue;
1682             }
1683
1684             for (c = 0; c < avctx->channels; c++) {
1685                 bd.const_block = ctx->const_block + c;
1686                 bd.shift_lsbs  = ctx->shift_lsbs + c;
1687                 bd.opt_order   = ctx->opt_order + c;
1688                 bd.store_prev_samples = ctx->store_prev_samples + c;
1689                 bd.use_ltp     = ctx->use_ltp + c;
1690                 bd.ltp_lag     = ctx->ltp_lag + c;
1691                 bd.ltp_gain    = ctx->ltp_gain[c];
1692                 bd.lpc_cof     = ctx->lpc_cof[c];
1693                 bd.quant_cof   = ctx->quant_cof[c];
1694                 bd.raw_samples = ctx->raw_samples[c] + offset;
1695                 bd.raw_other   = NULL;
1696
1697                 if ((ret = read_block(ctx, &bd)) < 0)
1698                     return ret;
1699                 if ((ret = read_channel_data(ctx, ctx->chan_data[c], c)) < 0)
1700                     return ret;
1701             }
1702
1703             for (c = 0; c < avctx->channels; c++) {
1704                 ret = revert_channel_correlation(ctx, &bd, ctx->chan_data,
1705                                                  reverted_channels, offset, c);
1706                 if (ret < 0)
1707                     return ret;
1708             }
1709             for (c = 0; c < avctx->channels; c++) {
1710                 bd.const_block = ctx->const_block + c;
1711                 bd.shift_lsbs  = ctx->shift_lsbs + c;
1712                 bd.opt_order   = ctx->opt_order + c;
1713                 bd.store_prev_samples = ctx->store_prev_samples + c;
1714                 bd.use_ltp     = ctx->use_ltp + c;
1715                 bd.ltp_lag     = ctx->ltp_lag + c;
1716                 bd.ltp_gain    = ctx->ltp_gain[c];
1717                 bd.lpc_cof     = ctx->lpc_cof[c];
1718                 bd.quant_cof   = ctx->quant_cof[c];
1719                 bd.raw_samples = ctx->raw_samples[c] + offset;
1720
1721                 if ((ret = decode_block(ctx, &bd)) < 0)
1722                     return ret;
1723             }
1724
1725             memset(reverted_channels, 0, avctx->channels * sizeof(*reverted_channels));
1726             offset      += div_blocks[b];
1727             bd.ra_block  = 0;
1728         }
1729
1730         // store carryover raw samples
1731         for (c = 0; c < avctx->channels; c++)
1732             memmove(ctx->raw_samples[c] - sconf->max_order,
1733                     ctx->raw_samples[c] - sconf->max_order + sconf->frame_length,
1734                     sizeof(*ctx->raw_samples[c]) * sconf->max_order);
1735     }
1736
1737     if (sconf->floating) {
1738         read_diff_float_data(ctx, ra_frame);
1739     }
1740
1741     if (get_bits_left(gb) < 0) {
1742         av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "Overread %d\n", -get_bits_left(gb));
1743         return AVERROR_INVALIDDATA;
1744     }
1745
1746     return 0;
1747 }
1748
1749
1750 /** Decode an ALS frame.
1751  */
1752 static int decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data, int *got_frame_ptr,
1753                         AVPacket *avpkt)
1754 {
1755     ALSDecContext *ctx       = avctx->priv_data;
1756     AVFrame *frame           = data;
1757     ALSSpecificConfig *sconf = &ctx->sconf;
1758     const uint8_t *buffer    = avpkt->data;
1759     int buffer_size          = avpkt->size;
1760     int invalid_frame, ret;
1761     unsigned int c, sample, ra_frame, bytes_read, shift;
1762
1763     if ((ret = init_get_bits8(&ctx->gb, buffer, buffer_size)) < 0)
1764         return ret;
1765
1766     // In the case that the distance between random access frames is set to zero
1767     // (sconf->ra_distance == 0) no frame is treated as a random access frame.
1768     // For the first frame, if prediction is used, all samples used from the
1769     // previous frame are assumed to be zero.
1770     ra_frame = sconf->ra_distance && !(ctx->frame_id % sconf->ra_distance);
1771
1772     // the last frame to decode might have a different length
1773     if (sconf->samples != 0xFFFFFFFF)
1774         ctx->cur_frame_length = FFMIN(sconf->samples - ctx->frame_id * (uint64_t) sconf->frame_length,
1775                                       sconf->frame_length);
1776     else
1777         ctx->cur_frame_length = sconf->frame_length;
1778
1779     // decode the frame data
1780     if ((invalid_frame = read_frame_data(ctx, ra_frame)) < 0)
1781         av_log(ctx->avctx, AV_LOG_WARNING,
1782                "Reading frame data failed. Skipping RA unit.\n");
1783
1784     ctx->frame_id++;
1785
1786     /* get output buffer */
1787     frame->nb_samples = ctx->cur_frame_length;
1788     if ((ret = ff_get_buffer(avctx, frame, 0)) < 0)
1789         return ret;
1790
1791     // transform decoded frame into output format
1792     #define INTERLEAVE_OUTPUT(bps)                                                   \
1793     {                                                                                \
1794         int##bps##_t *dest = (int##bps##_t*)frame->data[0];                          \
1795         shift = bps - ctx->avctx->bits_per_raw_sample;                               \
1796         if (!ctx->cs_switch) {                                                       \
1797             for (sample = 0; sample < ctx->cur_frame_length; sample++)               \
1798                 for (c = 0; c < avctx->channels; c++)                                \
1799                     *dest++ = ctx->raw_samples[c][sample] << shift;                  \
1800         } else {                                                                     \
1801             for (sample = 0; sample < ctx->cur_frame_length; sample++)               \
1802                 for (c = 0; c < avctx->channels; c++)                                \
1803                     *dest++ = ctx->raw_samples[sconf->chan_pos[c]][sample] << shift; \
1804         }                                                                            \
1805     }
1806
1807     if (ctx->avctx->bits_per_raw_sample <= 16) {
1808         INTERLEAVE_OUTPUT(16)
1809     } else {
1810         INTERLEAVE_OUTPUT(32)
1811     }
1812
1813     // update CRC
1814     if (sconf->crc_enabled && (avctx->err_recognition & (AV_EF_CRCCHECK|AV_EF_CAREFUL))) {
1815         int swap = HAVE_BIGENDIAN != sconf->msb_first;
1816
1817         if (ctx->avctx->bits_per_raw_sample == 24) {
1818             int32_t *src = (int32_t *)frame->data[0];
1819
1820             for (sample = 0;
1821                  sample < ctx->cur_frame_length * avctx->channels;
1822                  sample++) {
1823                 int32_t v;
1824
1825                 if (swap)
1826                     v = av_bswap32(src[sample]);
1827                 else
1828                     v = src[sample];
1829                 if (!HAVE_BIGENDIAN)
1830                     v >>= 8;
1831
1832                 ctx->crc = av_crc(ctx->crc_table, ctx->crc, (uint8_t*)(&v), 3);
1833             }
1834         } else {
1835             uint8_t *crc_source;
1836
1837             if (swap) {
1838                 if (ctx->avctx->bits_per_raw_sample <= 16) {
1839                     int16_t *src  = (int16_t*) frame->data[0];
1840                     int16_t *dest = (int16_t*) ctx->crc_buffer;
1841                     for (sample = 0;
1842                          sample < ctx->cur_frame_length * avctx->channels;
1843                          sample++)
1844                         *dest++ = av_bswap16(src[sample]);
1845                 } else {
1846                     ctx->bdsp.bswap_buf((uint32_t *) ctx->crc_buffer,
1847                                         (uint32_t *) frame->data[0],
1848                                         ctx->cur_frame_length * avctx->channels);
1849                 }
1850                 crc_source = ctx->crc_buffer;
1851             } else {
1852                 crc_source = frame->data[0];
1853             }
1854
1855             ctx->crc = av_crc(ctx->crc_table, ctx->crc, crc_source,
1856                               ctx->cur_frame_length * avctx->channels *
1857                               av_get_bytes_per_sample(avctx->sample_fmt));
1858         }
1859
1860
1861         // check CRC sums if this is the last frame
1862         if (ctx->cur_frame_length != sconf->frame_length &&
1863             ctx->crc_org != ctx->crc) {
1864             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "CRC error.\n");
1865             if (avctx->err_recognition & AV_EF_EXPLODE)
1866                 return AVERROR_INVALIDDATA;
1867         }
1868     }
1869
1870     *got_frame_ptr = 1;
1871
1872     bytes_read = invalid_frame ? buffer_size :
1873                                  (get_bits_count(&ctx->gb) + 7) >> 3;
1874
1875     return bytes_read;
1876 }
1877
1878
1879 /** Uninitialize the ALS decoder.
1880  */
1881 static av_cold int decode_end(AVCodecContext *avctx)
1882 {
1883     ALSDecContext *ctx = avctx->priv_data;
1884     int i;
1885
1886     av_freep(&ctx->sconf.chan_pos);
1887
1888     ff_bgmc_end(&ctx->bgmc_lut, &ctx->bgmc_lut_status);
1889
1890     av_freep(&ctx->const_block);
1891     av_freep(&ctx->shift_lsbs);
1892     av_freep(&ctx->opt_order);
1893     av_freep(&ctx->store_prev_samples);
1894     av_freep(&ctx->use_ltp);
1895     av_freep(&ctx->ltp_lag);
1896     av_freep(&ctx->ltp_gain);
1897     av_freep(&ctx->ltp_gain_buffer);
1898     av_freep(&ctx->quant_cof);
1899     av_freep(&ctx->lpc_cof);
1900     av_freep(&ctx->quant_cof_buffer);
1901     av_freep(&ctx->lpc_cof_buffer);
1902     av_freep(&ctx->lpc_cof_reversed_buffer);
1903     av_freep(&ctx->prev_raw_samples);
1904     av_freep(&ctx->raw_samples);
1905     av_freep(&ctx->raw_buffer);
1906     av_freep(&ctx->chan_data);
1907     av_freep(&ctx->chan_data_buffer);
1908     av_freep(&ctx->reverted_channels);
1909     av_freep(&ctx->crc_buffer);
1910     if (ctx->mlz) {
1911         av_freep(&ctx->mlz->dict);
1912         av_freep(&ctx->mlz);
1913     }
1914     av_freep(&ctx->acf);
1915     av_freep(&ctx->last_acf_mantissa);
1916     av_freep(&ctx->shift_value);
1917     av_freep(&ctx->last_shift_value);
1918     if (ctx->raw_mantissa) {
1919         for (i = 0; i < avctx->channels; i++) {
1920             av_freep(&ctx->raw_mantissa[i]);
1921         }
1922         av_freep(&ctx->raw_mantissa);
1923     }
1924     av_freep(&ctx->larray);
1925     av_freep(&ctx->nbits);
1926
1927     return 0;
1928 }
1929
1930
1931 /** Initialize the ALS decoder.
1932  */
1933 static av_cold int decode_init(AVCodecContext *avctx)
1934 {
1935     unsigned int c;
1936     unsigned int channel_size;
1937     int num_buffers, ret;
1938     ALSDecContext *ctx = avctx->priv_data;
1939     ALSSpecificConfig *sconf = &ctx->sconf;
1940     ctx->avctx = avctx;
1941
1942     if (!avctx->extradata) {
1943         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Missing required ALS extradata.\n");
1944         return AVERROR_INVALIDDATA;
1945     }
1946
1947     if ((ret = read_specific_config(ctx)) < 0) {
1948         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Reading ALSSpecificConfig failed.\n");
1949         goto fail;
1950     }
1951
1952     if ((ret = check_specific_config(ctx)) < 0) {
1953         goto fail;
1954     }
1955
1956     if (sconf->bgmc) {
1957         ret = ff_bgmc_init(avctx, &ctx->bgmc_lut, &ctx->bgmc_lut_status);
1958         if (ret < 0)
1959             goto fail;
1960     }
1961     if (sconf->floating) {
1962         avctx->sample_fmt          = AV_SAMPLE_FMT_FLT;
1963         avctx->bits_per_raw_sample = 32;
1964     } else {
1965         avctx->sample_fmt          = sconf->resolution > 1
1966                                      ? AV_SAMPLE_FMT_S32 : AV_SAMPLE_FMT_S16;
1967         avctx->bits_per_raw_sample = (sconf->resolution + 1) * 8;
1968         if (avctx->bits_per_raw_sample > 32) {
1969             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Bits per raw sample %d larger than 32.\n",
1970                    avctx->bits_per_raw_sample);
1971             ret = AVERROR_INVALIDDATA;
1972             goto fail;
1973         }
1974     }
1975
1976     // set maximum Rice parameter for progressive decoding based on resolution
1977     // This is not specified in 14496-3 but actually done by the reference
1978     // codec RM22 revision 2.
1979     ctx->s_max = sconf->resolution > 1 ? 31 : 15;
1980
1981     // set lag value for long-term prediction
1982     ctx->ltp_lag_length = 8 + (avctx->sample_rate >=  96000) +
1983                               (avctx->sample_rate >= 192000);
1984
1985     // allocate quantized parcor coefficient buffer
1986     num_buffers = sconf->mc_coding ? avctx->channels : 1;
1987
1988     ctx->quant_cof        = av_malloc_array(num_buffers, sizeof(*ctx->quant_cof));
1989     ctx->lpc_cof          = av_malloc_array(num_buffers, sizeof(*ctx->lpc_cof));
1990     ctx->quant_cof_buffer = av_malloc_array(num_buffers * sconf->max_order,
1991                                             sizeof(*ctx->quant_cof_buffer));
1992     ctx->lpc_cof_buffer   = av_malloc_array(num_buffers * sconf->max_order,
1993                                             sizeof(*ctx->lpc_cof_buffer));
1994     ctx->lpc_cof_reversed_buffer = av_malloc_array(sconf->max_order,
1995                                                    sizeof(*ctx->lpc_cof_buffer));
1996
1997     if (!ctx->quant_cof              || !ctx->lpc_cof        ||
1998         !ctx->quant_cof_buffer       || !ctx->lpc_cof_buffer ||
1999         !ctx->lpc_cof_reversed_buffer) {
2000         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Allocating buffer memory failed.\n");
2001         ret = AVERROR(ENOMEM);
2002         goto fail;
2003     }
2004
2005     // assign quantized parcor coefficient buffers
2006     for (c = 0; c < num_buffers; c++) {
2007         ctx->quant_cof[c] = ctx->quant_cof_buffer + c * sconf->max_order;
2008         ctx->lpc_cof[c]   = ctx->lpc_cof_buffer   + c * sconf->max_order;
2009     }
2010
2011     // allocate and assign lag and gain data buffer for ltp mode
2012     ctx->const_block     = av_malloc_array(num_buffers, sizeof(*ctx->const_block));
2013     ctx->shift_lsbs      = av_malloc_array(num_buffers, sizeof(*ctx->shift_lsbs));
2014     ctx->opt_order       = av_malloc_array(num_buffers, sizeof(*ctx->opt_order));
2015     ctx->store_prev_samples = av_malloc_array(num_buffers, sizeof(*ctx->store_prev_samples));
2016     ctx->use_ltp         = av_mallocz_array(num_buffers, sizeof(*ctx->use_ltp));
2017     ctx->ltp_lag         = av_malloc_array(num_buffers, sizeof(*ctx->ltp_lag));
2018     ctx->ltp_gain        = av_malloc_array(num_buffers, sizeof(*ctx->ltp_gain));
2019     ctx->ltp_gain_buffer = av_malloc_array(num_buffers * 5, sizeof(*ctx->ltp_gain_buffer));
2020
2021     if (!ctx->const_block || !ctx->shift_lsbs ||
2022         !ctx->opt_order || !ctx->store_prev_samples ||
2023         !ctx->use_ltp  || !ctx->ltp_lag ||
2024         !ctx->ltp_gain || !ctx->ltp_gain_buffer) {
2025         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Allocating buffer memory failed.\n");
2026         ret = AVERROR(ENOMEM);
2027         goto fail;
2028     }
2029
2030     for (c = 0; c < num_buffers; c++)
2031         ctx->ltp_gain[c] = ctx->ltp_gain_buffer + c * 5;
2032
2033     // allocate and assign channel data buffer for mcc mode
2034     if (sconf->mc_coding) {
2035         ctx->chan_data_buffer  = av_mallocz_array(num_buffers * num_buffers,
2036                                                  sizeof(*ctx->chan_data_buffer));
2037         ctx->chan_data         = av_mallocz_array(num_buffers,
2038                                                  sizeof(*ctx->chan_data));
2039         ctx->reverted_channels = av_malloc_array(num_buffers,
2040                                                  sizeof(*ctx->reverted_channels));
2041
2042         if (!ctx->chan_data_buffer || !ctx->chan_data || !ctx->reverted_channels) {
2043             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Allocating buffer memory failed.\n");
2044             ret = AVERROR(ENOMEM);
2045             goto fail;
2046         }
2047
2048         for (c = 0; c < num_buffers; c++)
2049             ctx->chan_data[c] = ctx->chan_data_buffer + c * num_buffers;
2050     } else {
2051         ctx->chan_data         = NULL;
2052         ctx->chan_data_buffer  = NULL;
2053         ctx->reverted_channels = NULL;
2054     }
2055
2056     channel_size      = sconf->frame_length + sconf->max_order;
2057
2058     ctx->prev_raw_samples = av_malloc_array(sconf->max_order, sizeof(*ctx->prev_raw_samples));
2059     ctx->raw_buffer       = av_mallocz_array(avctx->channels * channel_size, sizeof(*ctx->raw_buffer));
2060     ctx->raw_samples      = av_malloc_array(avctx->channels, sizeof(*ctx->raw_samples));
2061
2062     if (sconf->floating) {
2063         ctx->acf               = av_malloc_array(avctx->channels, sizeof(*ctx->acf));
2064         ctx->shift_value       = av_malloc_array(avctx->channels, sizeof(*ctx->shift_value));
2065         ctx->last_shift_value  = av_malloc_array(avctx->channels, sizeof(*ctx->last_shift_value));
2066         ctx->last_acf_mantissa = av_malloc_array(avctx->channels, sizeof(*ctx->last_acf_mantissa));
2067         ctx->raw_mantissa      = av_mallocz_array(avctx->channels, sizeof(*ctx->raw_mantissa));
2068
2069         ctx->larray = av_malloc_array(ctx->cur_frame_length * 4, sizeof(*ctx->larray));
2070         ctx->nbits  = av_malloc_array(ctx->cur_frame_length, sizeof(*ctx->nbits));
2071         ctx->mlz    = av_mallocz(sizeof(*ctx->mlz));
2072
2073         if (!ctx->mlz || !ctx->acf || !ctx->shift_value || !ctx->last_shift_value
2074             || !ctx->last_acf_mantissa || !ctx->raw_mantissa) {
2075             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Allocating buffer memory failed.\n");
2076             ret = AVERROR(ENOMEM);
2077             goto fail;
2078         }
2079
2080         ff_mlz_init_dict(avctx, ctx->mlz);
2081         ff_mlz_flush_dict(ctx->mlz);
2082
2083         for (c = 0; c < avctx->channels; ++c) {
2084             ctx->raw_mantissa[c] = av_mallocz_array(ctx->cur_frame_length, sizeof(**ctx->raw_mantissa));
2085         }
2086     }
2087
2088     // allocate previous raw sample buffer
2089     if (!ctx->prev_raw_samples || !ctx->raw_buffer|| !ctx->raw_samples) {
2090         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Allocating buffer memory failed.\n");
2091         ret = AVERROR(ENOMEM);
2092         goto fail;
2093     }
2094
2095     // assign raw samples buffers
2096     ctx->raw_samples[0] = ctx->raw_buffer + sconf->max_order;
2097     for (c = 1; c < avctx->channels; c++)
2098         ctx->raw_samples[c] = ctx->raw_samples[c - 1] + channel_size;
2099
2100     // allocate crc buffer
2101     if (HAVE_BIGENDIAN != sconf->msb_first && sconf->crc_enabled &&
2102         (avctx->err_recognition & (AV_EF_CRCCHECK|AV_EF_CAREFUL))) {
2103         ctx->crc_buffer = av_malloc_array(ctx->cur_frame_length *
2104                                           avctx->channels *
2105                                           av_get_bytes_per_sample(avctx->sample_fmt),
2106                                           sizeof(*ctx->crc_buffer));
2107         if (!ctx->crc_buffer) {
2108             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Allocating buffer memory failed.\n");
2109             ret = AVERROR(ENOMEM);
2110             goto fail;
2111         }
2112     }
2113
2114     ff_bswapdsp_init(&ctx->bdsp);
2115
2116     return 0;
2117
2118 fail:
2119     decode_end(avctx);
2120     return ret;
2121 }
2122
2123
2124 /** Flush (reset) the frame ID after seeking.
2125  */
2126 static av_cold void flush(AVCodecContext *avctx)
2127 {
2128     ALSDecContext *ctx = avctx->priv_data;
2129
2130     ctx->frame_id = 0;
2131 }
2132
2133
2134 AVCodec ff_als_decoder = {
2135     .name           = "als",
2136     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("MPEG-4 Audio Lossless Coding (ALS)"),
2137     .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
2138     .id             = AV_CODEC_ID_MP4ALS,
2139     .priv_data_size = sizeof(ALSDecContext),
2140     .init           = decode_init,
2141     .close          = decode_end,
2142     .decode         = decode_frame,
2143     .flush          = flush,
2144     .capabilities   = AV_CODEC_CAP_SUBFRAMES | AV_CODEC_CAP_DR1,
2145 };