Make AVCodec long_names definition conditional depending on CONFIG_SMALL.
[ffmpeg.git] / libavcodec / apedec.c
1 /*
2  * Monkey's Audio lossless audio decoder
3  * Copyright (c) 2007 Benjamin Zores <ben@geexbox.org>
4  *  based upon libdemac from Dave Chapman.
5  *
6  * This file is part of FFmpeg.
7  *
8  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
9  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
10  * License as published by the Free Software Foundation; either
11  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
12  *
13  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
14  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
15  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
16  * Lesser General Public License for more details.
17  *
18  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
19  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
20  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
21  */
22
23 #define ALT_BITSTREAM_READER_LE
24 #include "avcodec.h"
25 #include "dsputil.h"
26 #include "bitstream.h"
27 #include "bytestream.h"
28
29 /**
30  * @file apedec.c
31  * Monkey's Audio lossless audio decoder
32  */
33
34 #define BLOCKS_PER_LOOP     4608
35 #define MAX_CHANNELS        2
36 #define MAX_BYTESPERSAMPLE  3
37
38 #define APE_FRAMECODE_MONO_SILENCE    1
39 #define APE_FRAMECODE_STEREO_SILENCE  3
40 #define APE_FRAMECODE_PSEUDO_STEREO   4
41
42 #define HISTORY_SIZE 512
43 #define PREDICTOR_ORDER 8
44 /** Total size of all predictor histories */
45 #define PREDICTOR_SIZE 50
46
47 #define YDELAYA (18 + PREDICTOR_ORDER*4)
48 #define YDELAYB (18 + PREDICTOR_ORDER*3)
49 #define XDELAYA (18 + PREDICTOR_ORDER*2)
50 #define XDELAYB (18 + PREDICTOR_ORDER)
51
52 #define YADAPTCOEFFSA 18
53 #define XADAPTCOEFFSA 14
54 #define YADAPTCOEFFSB 10
55 #define XADAPTCOEFFSB 5
56
57 /**
58  * Possible compression levels
59  * @{
60  */
61 enum APECompressionLevel {
62     COMPRESSION_LEVEL_FAST       = 1000,
63     COMPRESSION_LEVEL_NORMAL     = 2000,
64     COMPRESSION_LEVEL_HIGH       = 3000,
65     COMPRESSION_LEVEL_EXTRA_HIGH = 4000,
66     COMPRESSION_LEVEL_INSANE     = 5000
67 };
68 /** @} */
69
70 #define APE_FILTER_LEVELS 3
71
72 /** Filter orders depending on compression level */
73 static const uint16_t ape_filter_orders[5][APE_FILTER_LEVELS] = {
74     {  0,   0,    0 },
75     { 16,   0,    0 },
76     { 64,   0,    0 },
77     { 32, 256,    0 },
78     { 16, 256, 1280 }
79 };
80
81 /** Filter fraction bits depending on compression level */
82 static const uint8_t ape_filter_fracbits[5][APE_FILTER_LEVELS] = {
83     {  0,  0,  0 },
84     { 11,  0,  0 },
85     { 11,  0,  0 },
86     { 10, 13,  0 },
87     { 11, 13, 15 }
88 };
89
90
91 /** Filters applied to the decoded data */
92 typedef struct APEFilter {
93     int16_t *coeffs;        ///< actual coefficients used in filtering
94     int16_t *adaptcoeffs;   ///< adaptive filter coefficients used for correcting of actual filter coefficients
95     int16_t *historybuffer; ///< filter memory
96     int16_t *delay;         ///< filtered values
97
98     int avg;
99 } APEFilter;
100
101 typedef struct APERice {
102     uint32_t k;
103     uint32_t ksum;
104 } APERice;
105
106 typedef struct APERangecoder {
107     uint32_t low;           ///< low end of interval
108     uint32_t range;         ///< length of interval
109     uint32_t help;          ///< bytes_to_follow resp. intermediate value
110     unsigned int buffer;    ///< buffer for input/output
111 } APERangecoder;
112
113 /** Filter histories */
114 typedef struct APEPredictor {
115     int32_t *buf;
116
117     int32_t lastA[2];
118
119     int32_t filterA[2];
120     int32_t filterB[2];
121
122     int32_t coeffsA[2][4];  ///< adaption coefficients
123     int32_t coeffsB[2][5];  ///< adaption coefficients
124     int32_t historybuffer[HISTORY_SIZE + PREDICTOR_SIZE];
125 } APEPredictor;
126
127 /** Decoder context */
128 typedef struct APEContext {
129     AVCodecContext *avctx;
130     DSPContext dsp;
131     int channels;
132     int samples;                             ///< samples left to decode in current frame
133
134     int fileversion;                         ///< codec version, very important in decoding process
135     int compression_level;                   ///< compression levels
136     int fset;                                ///< which filter set to use (calculated from compression level)
137     int flags;                               ///< global decoder flags
138
139     uint32_t CRC;                            ///< frame CRC
140     int frameflags;                          ///< frame flags
141     int currentframeblocks;                  ///< samples (per channel) in current frame
142     int blocksdecoded;                       ///< count of decoded samples in current frame
143     APEPredictor predictor;                  ///< predictor used for final reconstruction
144
145     int32_t decoded0[BLOCKS_PER_LOOP];       ///< decoded data for the first channel
146     int32_t decoded1[BLOCKS_PER_LOOP];       ///< decoded data for the second channel
147
148     int16_t* filterbuf[APE_FILTER_LEVELS];   ///< filter memory
149
150     APERangecoder rc;                        ///< rangecoder used to decode actual values
151     APERice riceX;                           ///< rice code parameters for the second channel
152     APERice riceY;                           ///< rice code parameters for the first channel
153     APEFilter filters[APE_FILTER_LEVELS][2]; ///< filters used for reconstruction
154
155     uint8_t *data;                           ///< current frame data
156     uint8_t *data_end;                       ///< frame data end
157     const uint8_t *ptr;                      ///< current position in frame data
158     const uint8_t *last_ptr;                 ///< position where last 4608-sample block ended
159
160     int error;
161 } APEContext;
162
163 // TODO: dsputilize
164 static inline void vector_add(int16_t * v1, int16_t * v2, int order)
165 {
166     while (order--)
167        *v1++ += *v2++;
168 }
169
170 // TODO: dsputilize
171 static inline void vector_sub(int16_t * v1, int16_t * v2, int order)
172 {
173     while (order--)
174         *v1++ -= *v2++;
175 }
176
177 // TODO: dsputilize
178 static inline int32_t scalarproduct(int16_t * v1, int16_t * v2, int order)
179 {
180     int res = 0;
181
182     while (order--)
183         res += *v1++ * *v2++;
184
185     return res;
186 }
187
188 static av_cold int ape_decode_init(AVCodecContext * avctx)
189 {
190     APEContext *s = avctx->priv_data;
191     int i;
192
193     if (avctx->extradata_size != 6) {
194         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Incorrect extradata\n");
195         return -1;
196     }
197     if (avctx->bits_per_sample != 16) {
198         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Only 16-bit samples are supported\n");
199         return -1;
200     }
201     if (avctx->channels > 2) {
202         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Only mono and stereo is supported\n");
203         return -1;
204     }
205     s->avctx             = avctx;
206     s->channels          = avctx->channels;
207     s->fileversion       = AV_RL16(avctx->extradata);
208     s->compression_level = AV_RL16(avctx->extradata + 2);
209     s->flags             = AV_RL16(avctx->extradata + 4);
210
211     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Compression Level: %d - Flags: %d\n", s->compression_level, s->flags);
212     if (s->compression_level % 1000 || s->compression_level > COMPRESSION_LEVEL_INSANE) {
213         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Incorrect compression level %d\n", s->compression_level);
214         return -1;
215     }
216     s->fset = s->compression_level / 1000 - 1;
217     for (i = 0; i < APE_FILTER_LEVELS; i++) {
218         if (!ape_filter_orders[s->fset][i])
219             break;
220         s->filterbuf[i] = av_malloc((ape_filter_orders[s->fset][i] * 3 + HISTORY_SIZE) * 4);
221     }
222
223     dsputil_init(&s->dsp, avctx);
224     return 0;
225 }
226
227 static av_cold int ape_decode_close(AVCodecContext * avctx)
228 {
229     APEContext *s = avctx->priv_data;
230     int i;
231
232     for (i = 0; i < APE_FILTER_LEVELS; i++)
233         av_freep(&s->filterbuf[i]);
234
235     return 0;
236 }
237
238 /**
239  * @defgroup rangecoder APE range decoder
240  * @{
241  */
242
243 #define CODE_BITS    32
244 #define TOP_VALUE    ((unsigned int)1 << (CODE_BITS-1))
245 #define SHIFT_BITS   (CODE_BITS - 9)
246 #define EXTRA_BITS   ((CODE_BITS-2) % 8 + 1)
247 #define BOTTOM_VALUE (TOP_VALUE >> 8)
248
249 /** Start the decoder */
250 static inline void range_start_decoding(APEContext * ctx)
251 {
252     ctx->rc.buffer = bytestream_get_byte(&ctx->ptr);
253     ctx->rc.low    = ctx->rc.buffer >> (8 - EXTRA_BITS);
254     ctx->rc.range  = (uint32_t) 1 << EXTRA_BITS;
255 }
256
257 /** Perform normalization */
258 static inline void range_dec_normalize(APEContext * ctx)
259 {
260     while (ctx->rc.range <= BOTTOM_VALUE) {
261         ctx->rc.buffer <<= 8;
262         if(ctx->ptr < ctx->data_end)
263             ctx->rc.buffer += *ctx->ptr;
264         ctx->ptr++;
265         ctx->rc.low    = (ctx->rc.low << 8)    | ((ctx->rc.buffer >> 1) & 0xFF);
266         ctx->rc.range  <<= 8;
267     }
268 }
269
270 /**
271  * Calculate culmulative frequency for next symbol. Does NO update!
272  * @param tot_f is the total frequency or (code_value)1<<shift
273  * @return the culmulative frequency
274  */
275 static inline int range_decode_culfreq(APEContext * ctx, int tot_f)
276 {
277     range_dec_normalize(ctx);
278     ctx->rc.help = ctx->rc.range / tot_f;
279     return ctx->rc.low / ctx->rc.help;
280 }
281
282 /**
283  * Decode value with given size in bits
284  * @param shift number of bits to decode
285  */
286 static inline int range_decode_culshift(APEContext * ctx, int shift)
287 {
288     range_dec_normalize(ctx);
289     ctx->rc.help = ctx->rc.range >> shift;
290     return ctx->rc.low / ctx->rc.help;
291 }
292
293
294 /**
295  * Update decoding state
296  * @param sy_f the interval length (frequency of the symbol)
297  * @param lt_f the lower end (frequency sum of < symbols)
298  */
299 static inline void range_decode_update(APEContext * ctx, int sy_f, int lt_f)
300 {
301     ctx->rc.low  -= ctx->rc.help * lt_f;
302     ctx->rc.range = ctx->rc.help * sy_f;
303 }
304
305 /** Decode n bits (n <= 16) without modelling */
306 static inline int range_decode_bits(APEContext * ctx, int n)
307 {
308     int sym = range_decode_culshift(ctx, n);
309     range_decode_update(ctx, 1, sym);
310     return sym;
311 }
312
313
314 #define MODEL_ELEMENTS 64
315
316 /**
317  * Fixed probabilities for symbols in Monkey Audio version 3.97
318  */
319 static const uint16_t counts_3970[22] = {
320         0, 14824, 28224, 39348, 47855, 53994, 58171, 60926,
321     62682, 63786, 64463, 64878, 65126, 65276, 65365, 65419,
322     65450, 65469, 65480, 65487, 65491, 65493,
323 };
324
325 /**
326  * Probability ranges for symbols in Monkey Audio version 3.97
327  */
328 static const uint16_t counts_diff_3970[21] = {
329     14824, 13400, 11124, 8507, 6139, 4177, 2755, 1756,
330     1104, 677, 415, 248, 150, 89, 54, 31,
331     19, 11, 7, 4, 2,
332 };
333
334 /**
335  * Fixed probabilities for symbols in Monkey Audio version 3.98
336  */
337 static const uint16_t counts_3980[22] = {
338         0, 19578, 36160, 48417, 56323, 60899, 63265, 64435,
339     64971, 65232, 65351, 65416, 65447, 65466, 65476, 65482,
340     65485, 65488, 65490, 65491, 65492, 65493,
341 };
342
343 /**
344  * Probability ranges for symbols in Monkey Audio version 3.98
345  */
346 static const uint16_t counts_diff_3980[21] = {
347     19578, 16582, 12257, 7906, 4576, 2366, 1170, 536,
348     261, 119, 65, 31, 19, 10, 6, 3,
349     3, 2, 1, 1, 1,
350 };
351
352 /**
353  * Decode symbol
354  * @param counts probability range start position
355  * @param count_diffs probability range widths
356  */
357 static inline int range_get_symbol(APEContext * ctx,
358                                    const uint16_t counts[],
359                                    const uint16_t counts_diff[])
360 {
361     int symbol, cf;
362
363     cf = range_decode_culshift(ctx, 16);
364
365     if(cf > 65492){
366         symbol= cf - 65535 + 63;
367         range_decode_update(ctx, 1, cf);
368         if(cf > 65535)
369             ctx->error=1;
370         return symbol;
371     }
372     /* figure out the symbol inefficiently; a binary search would be much better */
373     for (symbol = 0; counts[symbol + 1] <= cf; symbol++);
374
375     range_decode_update(ctx, counts_diff[symbol], counts[symbol]);
376
377     return symbol;
378 }
379 /** @} */ // group rangecoder
380
381 static inline void update_rice(APERice *rice, int x)
382 {
383     rice->ksum += ((x + 1) / 2) - ((rice->ksum + 16) >> 5);
384
385     if (rice->k == 0)
386         rice->k = 1;
387     else if (rice->ksum < (1 << (rice->k + 4)))
388         rice->k--;
389     else if (rice->ksum >= (1 << (rice->k + 5)))
390         rice->k++;
391 }
392
393 static inline int ape_decode_value(APEContext * ctx, APERice *rice)
394 {
395     int x, overflow;
396
397     if (ctx->fileversion < 3980) {
398         int tmpk;
399
400         overflow = range_get_symbol(ctx, counts_3970, counts_diff_3970);
401
402         if (overflow == (MODEL_ELEMENTS - 1)) {
403             tmpk = range_decode_bits(ctx, 5);
404             overflow = 0;
405         } else
406             tmpk = (rice->k < 1) ? 0 : rice->k - 1;
407
408         if (tmpk <= 16)
409             x = range_decode_bits(ctx, tmpk);
410         else {
411             x = range_decode_bits(ctx, 16);
412             x |= (range_decode_bits(ctx, tmpk - 16) << 16);
413         }
414         x += overflow << tmpk;
415     } else {
416         int base, pivot;
417
418         pivot = rice->ksum >> 5;
419         if (pivot == 0)
420             pivot = 1;
421
422         overflow = range_get_symbol(ctx, counts_3980, counts_diff_3980);
423
424         if (overflow == (MODEL_ELEMENTS - 1)) {
425             overflow  = range_decode_bits(ctx, 16) << 16;
426             overflow |= range_decode_bits(ctx, 16);
427         }
428
429         base = range_decode_culfreq(ctx, pivot);
430         range_decode_update(ctx, 1, base);
431
432         x = base + overflow * pivot;
433     }
434
435     update_rice(rice, x);
436
437     /* Convert to signed */
438     if (x & 1)
439         return (x >> 1) + 1;
440     else
441         return -(x >> 1);
442 }
443
444 static void entropy_decode(APEContext * ctx, int blockstodecode, int stereo)
445 {
446     int32_t *decoded0 = ctx->decoded0;
447     int32_t *decoded1 = ctx->decoded1;
448
449     ctx->blocksdecoded = blockstodecode;
450
451     if (ctx->frameflags & APE_FRAMECODE_STEREO_SILENCE) {
452         /* We are pure silence, just memset the output buffer. */
453         memset(decoded0, 0, blockstodecode * sizeof(int32_t));
454         memset(decoded1, 0, blockstodecode * sizeof(int32_t));
455     } else {
456         while (blockstodecode--) {
457             *decoded0++ = ape_decode_value(ctx, &ctx->riceY);
458             if (stereo)
459                 *decoded1++ = ape_decode_value(ctx, &ctx->riceX);
460         }
461     }
462
463     if (ctx->blocksdecoded == ctx->currentframeblocks)
464         range_dec_normalize(ctx);   /* normalize to use up all bytes */
465 }
466
467 static void init_entropy_decoder(APEContext * ctx)
468 {
469     /* Read the CRC */
470     ctx->CRC = bytestream_get_be32(&ctx->ptr);
471
472     /* Read the frame flags if they exist */
473     ctx->frameflags = 0;
474     if ((ctx->fileversion > 3820) && (ctx->CRC & 0x80000000)) {
475         ctx->CRC &= ~0x80000000;
476
477         ctx->frameflags = bytestream_get_be32(&ctx->ptr);
478     }
479
480     /* Keep a count of the blocks decoded in this frame */
481     ctx->blocksdecoded = 0;
482
483     /* Initialize the rice structs */
484     ctx->riceX.k = 10;
485     ctx->riceX.ksum = (1 << ctx->riceX.k) * 16;
486     ctx->riceY.k = 10;
487     ctx->riceY.ksum = (1 << ctx->riceY.k) * 16;
488
489     /* The first 8 bits of input are ignored. */
490     ctx->ptr++;
491
492     range_start_decoding(ctx);
493 }
494
495 static const int32_t initial_coeffs[4] = {
496     360, 317, -109, 98
497 };
498
499 static void init_predictor_decoder(APEContext * ctx)
500 {
501     APEPredictor *p = &ctx->predictor;
502
503     /* Zero the history buffers */
504     memset(p->historybuffer, 0, PREDICTOR_SIZE * sizeof(int32_t));
505     p->buf = p->historybuffer;
506
507     /* Initialize and zero the coefficients */
508     memcpy(p->coeffsA[0], initial_coeffs, sizeof(initial_coeffs));
509     memcpy(p->coeffsA[1], initial_coeffs, sizeof(initial_coeffs));
510     memset(p->coeffsB, 0, sizeof(p->coeffsB));
511
512     p->filterA[0] = p->filterA[1] = 0;
513     p->filterB[0] = p->filterB[1] = 0;
514     p->lastA[0]   = p->lastA[1]   = 0;
515 }
516
517 /** Get inverse sign of integer (-1 for positive, 1 for negative and 0 for zero) */
518 static inline int APESIGN(int32_t x) {
519     return (x < 0) - (x > 0);
520 }
521
522 static int predictor_update_filter(APEPredictor *p, const int decoded, const int filter, const int delayA, const int delayB, const int adaptA, const int adaptB)
523 {
524     int32_t predictionA, predictionB;
525
526     p->buf[delayA]     = p->lastA[filter];
527     p->buf[adaptA]     = APESIGN(p->buf[delayA]);
528     p->buf[delayA - 1] = p->buf[delayA] - p->buf[delayA - 1];
529     p->buf[adaptA - 1] = APESIGN(p->buf[delayA - 1]);
530
531     predictionA = p->buf[delayA    ] * p->coeffsA[filter][0] +
532                   p->buf[delayA - 1] * p->coeffsA[filter][1] +
533                   p->buf[delayA - 2] * p->coeffsA[filter][2] +
534                   p->buf[delayA - 3] * p->coeffsA[filter][3];
535
536     /*  Apply a scaled first-order filter compression */
537     p->buf[delayB]     = p->filterA[filter ^ 1] - ((p->filterB[filter] * 31) >> 5);
538     p->buf[adaptB]     = APESIGN(p->buf[delayB]);
539     p->buf[delayB - 1] = p->buf[delayB] - p->buf[delayB - 1];
540     p->buf[adaptB - 1] = APESIGN(p->buf[delayB - 1]);
541     p->filterB[filter] = p->filterA[filter ^ 1];
542
543     predictionB = p->buf[delayB    ] * p->coeffsB[filter][0] +
544                   p->buf[delayB - 1] * p->coeffsB[filter][1] +
545                   p->buf[delayB - 2] * p->coeffsB[filter][2] +
546                   p->buf[delayB - 3] * p->coeffsB[filter][3] +
547                   p->buf[delayB - 4] * p->coeffsB[filter][4];
548
549     p->lastA[filter] = decoded + ((predictionA + (predictionB >> 1)) >> 10);
550     p->filterA[filter] = p->lastA[filter] + ((p->filterA[filter] * 31) >> 5);
551
552     if (!decoded) // no need updating filter coefficients
553         return p->filterA[filter];
554
555     if (decoded > 0) {
556         p->coeffsA[filter][0] -= p->buf[adaptA    ];
557         p->coeffsA[filter][1] -= p->buf[adaptA - 1];
558         p->coeffsA[filter][2] -= p->buf[adaptA - 2];
559         p->coeffsA[filter][3] -= p->buf[adaptA - 3];
560
561         p->coeffsB[filter][0] -= p->buf[adaptB    ];
562         p->coeffsB[filter][1] -= p->buf[adaptB - 1];
563         p->coeffsB[filter][2] -= p->buf[adaptB - 2];
564         p->coeffsB[filter][3] -= p->buf[adaptB - 3];
565         p->coeffsB[filter][4] -= p->buf[adaptB - 4];
566     } else {
567         p->coeffsA[filter][0] += p->buf[adaptA    ];
568         p->coeffsA[filter][1] += p->buf[adaptA - 1];
569         p->coeffsA[filter][2] += p->buf[adaptA - 2];
570         p->coeffsA[filter][3] += p->buf[adaptA - 3];
571
572         p->coeffsB[filter][0] += p->buf[adaptB    ];
573         p->coeffsB[filter][1] += p->buf[adaptB - 1];
574         p->coeffsB[filter][2] += p->buf[adaptB - 2];
575         p->coeffsB[filter][3] += p->buf[adaptB - 3];
576         p->coeffsB[filter][4] += p->buf[adaptB - 4];
577     }
578     return p->filterA[filter];
579 }
580
581 static void predictor_decode_stereo(APEContext * ctx, int count)
582 {
583     int32_t predictionA, predictionB;
584     APEPredictor *p = &ctx->predictor;
585     int32_t *decoded0 = ctx->decoded0;
586     int32_t *decoded1 = ctx->decoded1;
587
588     while (count--) {
589         /* Predictor Y */
590         predictionA = predictor_update_filter(p, *decoded0, 0, YDELAYA, YDELAYB, YADAPTCOEFFSA, YADAPTCOEFFSB);
591         predictionB = predictor_update_filter(p, *decoded1, 1, XDELAYA, XDELAYB, XADAPTCOEFFSA, XADAPTCOEFFSB);
592         *(decoded0++) = predictionA;
593         *(decoded1++) = predictionB;
594
595         /* Combined */
596         p->buf++;
597
598         /* Have we filled the history buffer? */
599         if (p->buf == p->historybuffer + HISTORY_SIZE) {
600             memmove(p->historybuffer, p->buf, PREDICTOR_SIZE * sizeof(int32_t));
601             p->buf = p->historybuffer;
602         }
603     }
604 }
605
606 static void predictor_decode_mono(APEContext * ctx, int count)
607 {
608     APEPredictor *p = &ctx->predictor;
609     int32_t *decoded0 = ctx->decoded0;
610     int32_t predictionA, currentA, A;
611
612     currentA = p->lastA[0];
613
614     while (count--) {
615         A = *decoded0;
616
617         p->buf[YDELAYA] = currentA;
618         p->buf[YDELAYA - 1] = p->buf[YDELAYA] - p->buf[YDELAYA - 1];
619
620         predictionA = p->buf[YDELAYA    ] * p->coeffsA[0][0] +
621                       p->buf[YDELAYA - 1] * p->coeffsA[0][1] +
622                       p->buf[YDELAYA - 2] * p->coeffsA[0][2] +
623                       p->buf[YDELAYA - 3] * p->coeffsA[0][3];
624
625         currentA = A + (predictionA >> 10);
626
627         p->buf[YADAPTCOEFFSA]     = APESIGN(p->buf[YDELAYA    ]);
628         p->buf[YADAPTCOEFFSA - 1] = APESIGN(p->buf[YDELAYA - 1]);
629
630         if (A > 0) {
631             p->coeffsA[0][0] -= p->buf[YADAPTCOEFFSA    ];
632             p->coeffsA[0][1] -= p->buf[YADAPTCOEFFSA - 1];
633             p->coeffsA[0][2] -= p->buf[YADAPTCOEFFSA - 2];
634             p->coeffsA[0][3] -= p->buf[YADAPTCOEFFSA - 3];
635         } else if (A < 0) {
636             p->coeffsA[0][0] += p->buf[YADAPTCOEFFSA    ];
637             p->coeffsA[0][1] += p->buf[YADAPTCOEFFSA - 1];
638             p->coeffsA[0][2] += p->buf[YADAPTCOEFFSA - 2];
639             p->coeffsA[0][3] += p->buf[YADAPTCOEFFSA - 3];
640         }
641
642         p->buf++;
643
644         /* Have we filled the history buffer? */
645         if (p->buf == p->historybuffer + HISTORY_SIZE) {
646             memmove(p->historybuffer, p->buf, PREDICTOR_SIZE * sizeof(int32_t));
647             p->buf = p->historybuffer;
648         }
649
650         p->filterA[0] = currentA + ((p->filterA[0] * 31) >> 5);
651         *(decoded0++) = p->filterA[0];
652     }
653
654     p->lastA[0] = currentA;
655 }
656
657 static void do_init_filter(APEFilter *f, int16_t * buf, int order)
658 {
659     f->coeffs = buf;
660     f->historybuffer = buf + order;
661     f->delay       = f->historybuffer + order * 2;
662     f->adaptcoeffs = f->historybuffer + order;
663
664     memset(f->historybuffer, 0, (order * 2) * sizeof(int16_t));
665     memset(f->coeffs, 0, order * sizeof(int16_t));
666     f->avg = 0;
667 }
668
669 static void init_filter(APEContext * ctx, APEFilter *f, int16_t * buf, int order)
670 {
671     do_init_filter(&f[0], buf, order);
672     do_init_filter(&f[1], buf + order * 3 + HISTORY_SIZE, order);
673 }
674
675 static inline void do_apply_filter(int version, APEFilter *f, int32_t *data, int count, int order, int fracbits)
676 {
677     int res;
678     int absres;
679
680     while (count--) {
681         /* round fixedpoint scalar product */
682         res = (scalarproduct(f->delay - order, f->coeffs, order) + (1 << (fracbits - 1))) >> fracbits;
683
684         if (*data < 0)
685             vector_add(f->coeffs, f->adaptcoeffs - order, order);
686         else if (*data > 0)
687             vector_sub(f->coeffs, f->adaptcoeffs - order, order);
688
689         res += *data;
690
691         *data++ = res;
692
693         /* Update the output history */
694         *f->delay++ = av_clip_int16(res);
695
696         if (version < 3980) {
697             /* Version ??? to < 3.98 files (untested) */
698             f->adaptcoeffs[0]  = (res == 0) ? 0 : ((res >> 28) & 8) - 4;
699             f->adaptcoeffs[-4] >>= 1;
700             f->adaptcoeffs[-8] >>= 1;
701         } else {
702             /* Version 3.98 and later files */
703
704             /* Update the adaption coefficients */
705             absres = (res < 0 ? -res : res);
706
707             if (absres > (f->avg * 3))
708                 *f->adaptcoeffs = ((res >> 25) & 64) - 32;
709             else if (absres > (f->avg * 4) / 3)
710                 *f->adaptcoeffs = ((res >> 26) & 32) - 16;
711             else if (absres > 0)
712                 *f->adaptcoeffs = ((res >> 27) & 16) - 8;
713             else
714                 *f->adaptcoeffs = 0;
715
716             f->avg += (absres - f->avg) / 16;
717
718             f->adaptcoeffs[-1] >>= 1;
719             f->adaptcoeffs[-2] >>= 1;
720             f->adaptcoeffs[-8] >>= 1;
721         }
722
723         f->adaptcoeffs++;
724
725         /* Have we filled the history buffer? */
726         if (f->delay == f->historybuffer + HISTORY_SIZE + (order * 2)) {
727             memmove(f->historybuffer, f->delay - (order * 2),
728                     (order * 2) * sizeof(int16_t));
729             f->delay = f->historybuffer + order * 2;
730             f->adaptcoeffs = f->historybuffer + order;
731         }
732     }
733 }
734
735 static void apply_filter(APEContext * ctx, APEFilter *f,
736                          int32_t * data0, int32_t * data1,
737                          int count, int order, int fracbits)
738 {
739     do_apply_filter(ctx->fileversion, &f[0], data0, count, order, fracbits);
740     if (data1)
741         do_apply_filter(ctx->fileversion, &f[1], data1, count, order, fracbits);
742 }
743
744 static void ape_apply_filters(APEContext * ctx, int32_t * decoded0,
745                               int32_t * decoded1, int count)
746 {
747     int i;
748
749     for (i = 0; i < APE_FILTER_LEVELS; i++) {
750         if (!ape_filter_orders[ctx->fset][i])
751             break;
752         apply_filter(ctx, ctx->filters[i], decoded0, decoded1, count, ape_filter_orders[ctx->fset][i], ape_filter_fracbits[ctx->fset][i]);
753     }
754 }
755
756 static void init_frame_decoder(APEContext * ctx)
757 {
758     int i;
759     init_entropy_decoder(ctx);
760     init_predictor_decoder(ctx);
761
762     for (i = 0; i < APE_FILTER_LEVELS; i++) {
763         if (!ape_filter_orders[ctx->fset][i])
764             break;
765         init_filter(ctx, ctx->filters[i], ctx->filterbuf[i], ape_filter_orders[ctx->fset][i]);
766     }
767 }
768
769 static void ape_unpack_mono(APEContext * ctx, int count)
770 {
771     int32_t left;
772     int32_t *decoded0 = ctx->decoded0;
773     int32_t *decoded1 = ctx->decoded1;
774
775     if (ctx->frameflags & APE_FRAMECODE_STEREO_SILENCE) {
776         entropy_decode(ctx, count, 0);
777         /* We are pure silence, so we're done. */
778         av_log(ctx->avctx, AV_LOG_DEBUG, "pure silence mono\n");
779         return;
780     }
781
782     entropy_decode(ctx, count, 0);
783     ape_apply_filters(ctx, decoded0, NULL, count);
784
785     /* Now apply the predictor decoding */
786     predictor_decode_mono(ctx, count);
787
788     /* Pseudo-stereo - just copy left channel to right channel */
789     if (ctx->channels == 2) {
790         while (count--) {
791             left = *decoded0;
792             *(decoded1++) = *(decoded0++) = left;
793         }
794     }
795 }
796
797 static void ape_unpack_stereo(APEContext * ctx, int count)
798 {
799     int32_t left, right;
800     int32_t *decoded0 = ctx->decoded0;
801     int32_t *decoded1 = ctx->decoded1;
802
803     if (ctx->frameflags & APE_FRAMECODE_STEREO_SILENCE) {
804         /* We are pure silence, so we're done. */
805         av_log(ctx->avctx, AV_LOG_DEBUG, "pure silence stereo\n");
806         return;
807     }
808
809     entropy_decode(ctx, count, 1);
810     ape_apply_filters(ctx, decoded0, decoded1, count);
811
812     /* Now apply the predictor decoding */
813     predictor_decode_stereo(ctx, count);
814
815     /* Decorrelate and scale to output depth */
816     while (count--) {
817         left = *decoded1 - (*decoded0 / 2);
818         right = left + *decoded0;
819
820         *(decoded0++) = left;
821         *(decoded1++) = right;
822     }
823 }
824
825 static int ape_decode_frame(AVCodecContext * avctx,
826                             void *data, int *data_size,
827                             const uint8_t * buf, int buf_size)
828 {
829     APEContext *s = avctx->priv_data;
830     int16_t *samples = data;
831     int nblocks;
832     int i, n;
833     int blockstodecode;
834     int bytes_used;
835
836     if (buf_size == 0 && !s->samples) {
837         *data_size = 0;
838         return 0;
839     }
840
841     /* should not happen but who knows */
842     if (BLOCKS_PER_LOOP * 2 * avctx->channels > *data_size) {
843         av_log (avctx, AV_LOG_ERROR, "Packet size is too big to be handled in lavc! (max is %d where you have %d)\n", *data_size, s->samples * 2 * avctx->channels);
844         return -1;
845     }
846
847     if(!s->samples){
848         s->data = av_realloc(s->data, (buf_size + 3) & ~3);
849         s->dsp.bswap_buf((uint32_t*)s->data, (const uint32_t*)buf, buf_size >> 2);
850         s->ptr = s->last_ptr = s->data;
851         s->data_end = s->data + buf_size;
852
853         nblocks = s->samples = bytestream_get_be32(&s->ptr);
854         n =  bytestream_get_be32(&s->ptr);
855         if(n < 0 || n > 3){
856             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Incorrect offset passed\n");
857             s->data = NULL;
858             return -1;
859         }
860         s->ptr += n;
861
862         s->currentframeblocks = nblocks;
863         buf += 4;
864         if (s->samples <= 0) {
865             *data_size = 0;
866             return buf_size;
867         }
868
869         memset(s->decoded0,  0, sizeof(s->decoded0));
870         memset(s->decoded1,  0, sizeof(s->decoded1));
871
872         /* Initialize the frame decoder */
873         init_frame_decoder(s);
874     }
875
876     if (!s->data) {
877         *data_size = 0;
878         return buf_size;
879     }
880
881     nblocks = s->samples;
882     blockstodecode = FFMIN(BLOCKS_PER_LOOP, nblocks);
883
884     s->error=0;
885
886     if ((s->channels == 1) || (s->frameflags & APE_FRAMECODE_PSEUDO_STEREO))
887         ape_unpack_mono(s, blockstodecode);
888     else
889         ape_unpack_stereo(s, blockstodecode);
890
891     if(s->error || s->ptr > s->data_end){
892         s->samples=0;
893         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error decoding frame\n");
894         return -1;
895     }
896
897     for (i = 0; i < blockstodecode; i++) {
898         *samples++ = s->decoded0[i];
899         if(s->channels == 2)
900             *samples++ = s->decoded1[i];
901     }
902
903     s->samples -= blockstodecode;
904
905     *data_size = blockstodecode * 2 * s->channels;
906     bytes_used = s->samples ? s->ptr - s->last_ptr : buf_size;
907     s->last_ptr = s->ptr;
908     return bytes_used;
909 }
910
911 AVCodec ape_decoder = {
912     "ape",
913     CODEC_TYPE_AUDIO,
914     CODEC_ID_APE,
915     sizeof(APEContext),
916     ape_decode_init,
917     NULL,
918     ape_decode_close,
919     ape_decode_frame,
920     .long_name = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Monkey's Audio"),
921 };