innoHeim/Rsupport Screen Capture Codec decoder
[ffmpeg.git] / libavcodec / atrac3.c
1 /*
2  * ATRAC3 compatible decoder
3  * Copyright (c) 2006-2008 Maxim Poliakovski
4  * Copyright (c) 2006-2008 Benjamin Larsson
5  *
6  * This file is part of Libav.
7  *
8  * Libav 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  * Libav 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 Libav; if not, write to the Free Software
20  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
21  */
22
23 /**
24  * @file
25  * ATRAC3 compatible decoder.
26  * This decoder handles Sony's ATRAC3 data.
27  *
28  * Container formats used to store ATRAC3 data:
29  * RealMedia (.rm), RIFF WAV (.wav, .at3), Sony OpenMG (.oma, .aa3).
30  *
31  * To use this decoder, a calling application must supply the extradata
32  * bytes provided in the containers above.
33  */
34
35 #include <math.h>
36 #include <stddef.h>
37 #include <stdio.h>
38
39 #include "libavutil/attributes.h"
40 #include "libavutil/float_dsp.h"
41 #include "avcodec.h"
42 #include "bytestream.h"
43 #include "fft.h"
44 #include "get_bits.h"
45 #include "internal.h"
46
47 #include "atrac.h"
48 #include "atrac3data.h"
49
50 #define JOINT_STEREO    0x12
51 #define STEREO          0x2
52
53 #define SAMPLES_PER_FRAME 1024
54 #define MDCT_SIZE          512
55
56 typedef struct GainBlock {
57     AtracGainInfo g_block[4];
58 } GainBlock;
59
60 typedef struct TonalComponent {
61     int pos;
62     int num_coefs;
63     float coef[8];
64 } TonalComponent;
65
66 typedef struct ChannelUnit {
67     int            bands_coded;
68     int            num_components;
69     float          prev_frame[SAMPLES_PER_FRAME];
70     int            gc_blk_switch;
71     TonalComponent components[64];
72     GainBlock      gain_block[2];
73
74     DECLARE_ALIGNED(32, float, spectrum)[SAMPLES_PER_FRAME];
75     DECLARE_ALIGNED(32, float, imdct_buf)[SAMPLES_PER_FRAME];
76
77     float          delay_buf1[46]; ///<qmf delay buffers
78     float          delay_buf2[46];
79     float          delay_buf3[46];
80 } ChannelUnit;
81
82 typedef struct ATRAC3Context {
83     GetBitContext gb;
84     //@{
85     /** stream data */
86     int coding_mode;
87
88     ChannelUnit *units;
89     //@}
90     //@{
91     /** joint-stereo related variables */
92     int matrix_coeff_index_prev[4];
93     int matrix_coeff_index_now[4];
94     int matrix_coeff_index_next[4];
95     int weighting_delay[6];
96     //@}
97     //@{
98     /** data buffers */
99     uint8_t *decoded_bytes_buffer;
100     float temp_buf[1070];
101     //@}
102     //@{
103     /** extradata */
104     int scrambled_stream;
105     //@}
106
107     AtracGCContext  gainc_ctx;
108     FFTContext mdct_ctx;
109     AVFloatDSPContext fdsp;
110 } ATRAC3Context;
111
112 static DECLARE_ALIGNED(32, float, mdct_window)[MDCT_SIZE];
113 static VLC_TYPE atrac3_vlc_table[4096][2];
114 static VLC   spectral_coeff_tab[7];
115
116 /**
117  * Regular 512 points IMDCT without overlapping, with the exception of the
118  * swapping of odd bands caused by the reverse spectra of the QMF.
119  *
120  * @param odd_band  1 if the band is an odd band
121  */
122 static void imlt(ATRAC3Context *q, float *input, float *output, int odd_band)
123 {
124     int i;
125
126     if (odd_band) {
127         /**
128          * Reverse the odd bands before IMDCT, this is an effect of the QMF
129          * transform or it gives better compression to do it this way.
130          * FIXME: It should be possible to handle this in imdct_calc
131          * for that to happen a modification of the prerotation step of
132          * all SIMD code and C code is needed.
133          * Or fix the functions before so they generate a pre reversed spectrum.
134          */
135         for (i = 0; i < 128; i++)
136             FFSWAP(float, input[i], input[255 - i]);
137     }
138
139     q->mdct_ctx.imdct_calc(&q->mdct_ctx, output, input);
140
141     /* Perform windowing on the output. */
142     q->fdsp.vector_fmul(output, output, mdct_window, MDCT_SIZE);
143 }
144
145 /*
146  * indata descrambling, only used for data coming from the rm container
147  */
148 static int decode_bytes(const uint8_t *input, uint8_t *out, int bytes)
149 {
150     int i, off;
151     uint32_t c;
152     const uint32_t *buf;
153     uint32_t *output = (uint32_t *)out;
154
155     off = (intptr_t)input & 3;
156     buf = (const uint32_t *)(input - off);
157     if (off)
158         c = av_be2ne32((0x537F6103U >> (off * 8)) | (0x537F6103U << (32 - (off * 8))));
159     else
160         c = av_be2ne32(0x537F6103U);
161     bytes += 3 + off;
162     for (i = 0; i < bytes / 4; i++)
163         output[i] = c ^ buf[i];
164
165     if (off)
166         avpriv_request_sample(NULL, "Offset of %d", off);
167
168     return off;
169 }
170
171 static av_cold void init_imdct_window(void)
172 {
173     int i, j;
174
175     /* generate the mdct window, for details see
176      * http://wiki.multimedia.cx/index.php?title=RealAudio_atrc#Windows */
177     for (i = 0, j = 255; i < 128; i++, j--) {
178         float wi = sin(((i + 0.5) / 256.0 - 0.5) * M_PI) + 1.0;
179         float wj = sin(((j + 0.5) / 256.0 - 0.5) * M_PI) + 1.0;
180         float w  = 0.5 * (wi * wi + wj * wj);
181         mdct_window[i] = mdct_window[511 - i] = wi / w;
182         mdct_window[j] = mdct_window[511 - j] = wj / w;
183     }
184 }
185
186 static av_cold int atrac3_decode_close(AVCodecContext *avctx)
187 {
188     ATRAC3Context *q = avctx->priv_data;
189
190     av_free(q->units);
191     av_free(q->decoded_bytes_buffer);
192
193     ff_mdct_end(&q->mdct_ctx);
194
195     return 0;
196 }
197
198 /**
199  * Mantissa decoding
200  *
201  * @param selector     which table the output values are coded with
202  * @param coding_flag  constant length coding or variable length coding
203  * @param mantissas    mantissa output table
204  * @param num_codes    number of values to get
205  */
206 static void read_quant_spectral_coeffs(GetBitContext *gb, int selector,
207                                        int coding_flag, int *mantissas,
208                                        int num_codes)
209 {
210     int i, code, huff_symb;
211
212     if (selector == 1)
213         num_codes /= 2;
214
215     if (coding_flag != 0) {
216         /* constant length coding (CLC) */
217         int num_bits = clc_length_tab[selector];
218
219         if (selector > 1) {
220             for (i = 0; i < num_codes; i++) {
221                 if (num_bits)
222                     code = get_sbits(gb, num_bits);
223                 else
224                     code = 0;
225                 mantissas[i] = code;
226             }
227         } else {
228             for (i = 0; i < num_codes; i++) {
229                 if (num_bits)
230                     code = get_bits(gb, num_bits); // num_bits is always 4 in this case
231                 else
232                     code = 0;
233                 mantissas[i * 2    ] = mantissa_clc_tab[code >> 2];
234                 mantissas[i * 2 + 1] = mantissa_clc_tab[code &  3];
235             }
236         }
237     } else {
238         /* variable length coding (VLC) */
239         if (selector != 1) {
240             for (i = 0; i < num_codes; i++) {
241                 huff_symb = get_vlc2(gb, spectral_coeff_tab[selector-1].table,
242                                      spectral_coeff_tab[selector-1].bits, 3);
243                 huff_symb += 1;
244                 code = huff_symb >> 1;
245                 if (huff_symb & 1)
246                     code = -code;
247                 mantissas[i] = code;
248             }
249         } else {
250             for (i = 0; i < num_codes; i++) {
251                 huff_symb = get_vlc2(gb, spectral_coeff_tab[selector - 1].table,
252                                      spectral_coeff_tab[selector - 1].bits, 3);
253                 mantissas[i * 2    ] = mantissa_vlc_tab[huff_symb * 2    ];
254                 mantissas[i * 2 + 1] = mantissa_vlc_tab[huff_symb * 2 + 1];
255             }
256         }
257     }
258 }
259
260 /**
261  * Restore the quantized band spectrum coefficients
262  *
263  * @return subband count, fix for broken specification/files
264  */
265 static int decode_spectrum(GetBitContext *gb, float *output)
266 {
267     int num_subbands, coding_mode, i, j, first, last, subband_size;
268     int subband_vlc_index[32], sf_index[32];
269     int mantissas[128];
270     float scale_factor;
271
272     num_subbands = get_bits(gb, 5);  // number of coded subbands
273     coding_mode  = get_bits1(gb);    // coding Mode: 0 - VLC/ 1-CLC
274
275     /* get the VLC selector table for the subbands, 0 means not coded */
276     for (i = 0; i <= num_subbands; i++)
277         subband_vlc_index[i] = get_bits(gb, 3);
278
279     /* read the scale factor indexes from the stream */
280     for (i = 0; i <= num_subbands; i++) {
281         if (subband_vlc_index[i] != 0)
282             sf_index[i] = get_bits(gb, 6);
283     }
284
285     for (i = 0; i <= num_subbands; i++) {
286         first = subband_tab[i    ];
287         last  = subband_tab[i + 1];
288
289         subband_size = last - first;
290
291         if (subband_vlc_index[i] != 0) {
292             /* decode spectral coefficients for this subband */
293             /* TODO: This can be done faster is several blocks share the
294              * same VLC selector (subband_vlc_index) */
295             read_quant_spectral_coeffs(gb, subband_vlc_index[i], coding_mode,
296                                        mantissas, subband_size);
297
298             /* decode the scale factor for this subband */
299             scale_factor = ff_atrac_sf_table[sf_index[i]] *
300                            inv_max_quant[subband_vlc_index[i]];
301
302             /* inverse quantize the coefficients */
303             for (j = 0; first < last; first++, j++)
304                 output[first] = mantissas[j] * scale_factor;
305         } else {
306             /* this subband was not coded, so zero the entire subband */
307             memset(output + first, 0, subband_size * sizeof(*output));
308         }
309     }
310
311     /* clear the subbands that were not coded */
312     first = subband_tab[i];
313     memset(output + first, 0, (SAMPLES_PER_FRAME - first) * sizeof(*output));
314     return num_subbands;
315 }
316
317 /**
318  * Restore the quantized tonal components
319  *
320  * @param components tonal components
321  * @param num_bands  number of coded bands
322  */
323 static int decode_tonal_components(GetBitContext *gb,
324                                    TonalComponent *components, int num_bands)
325 {
326     int i, b, c, m;
327     int nb_components, coding_mode_selector, coding_mode;
328     int band_flags[4], mantissa[8];
329     int component_count = 0;
330
331     nb_components = get_bits(gb, 5);
332
333     /* no tonal components */
334     if (nb_components == 0)
335         return 0;
336
337     coding_mode_selector = get_bits(gb, 2);
338     if (coding_mode_selector == 2)
339         return AVERROR_INVALIDDATA;
340
341     coding_mode = coding_mode_selector & 1;
342
343     for (i = 0; i < nb_components; i++) {
344         int coded_values_per_component, quant_step_index;
345
346         for (b = 0; b <= num_bands; b++)
347             band_flags[b] = get_bits1(gb);
348
349         coded_values_per_component = get_bits(gb, 3);
350
351         quant_step_index = get_bits(gb, 3);
352         if (quant_step_index <= 1)
353             return AVERROR_INVALIDDATA;
354
355         if (coding_mode_selector == 3)
356             coding_mode = get_bits1(gb);
357
358         for (b = 0; b < (num_bands + 1) * 4; b++) {
359             int coded_components;
360
361             if (band_flags[b >> 2] == 0)
362                 continue;
363
364             coded_components = get_bits(gb, 3);
365
366             for (c = 0; c < coded_components; c++) {
367                 TonalComponent *cmp = &components[component_count];
368                 int sf_index, coded_values, max_coded_values;
369                 float scale_factor;
370
371                 sf_index = get_bits(gb, 6);
372                 if (component_count >= 64)
373                     return AVERROR_INVALIDDATA;
374
375                 cmp->pos = b * 64 + get_bits(gb, 6);
376
377                 max_coded_values = SAMPLES_PER_FRAME - cmp->pos;
378                 coded_values     = coded_values_per_component + 1;
379                 coded_values     = FFMIN(max_coded_values, coded_values);
380
381                 scale_factor = ff_atrac_sf_table[sf_index] *
382                                inv_max_quant[quant_step_index];
383
384                 read_quant_spectral_coeffs(gb, quant_step_index, coding_mode,
385                                            mantissa, coded_values);
386
387                 cmp->num_coefs = coded_values;
388
389                 /* inverse quant */
390                 for (m = 0; m < coded_values; m++)
391                     cmp->coef[m] = mantissa[m] * scale_factor;
392
393                 component_count++;
394             }
395         }
396     }
397
398     return component_count;
399 }
400
401 /**
402  * Decode gain parameters for the coded bands
403  *
404  * @param block      the gainblock for the current band
405  * @param num_bands  amount of coded bands
406  */
407 static int decode_gain_control(GetBitContext *gb, GainBlock *block,
408                                int num_bands)
409 {
410     int i, j;
411     int *level, *loc;
412
413     AtracGainInfo *gain = block->g_block;
414
415     for (i = 0; i <= num_bands; i++) {
416         gain[i].num_points    = get_bits(gb, 3);
417         level                 = gain[i].lev_code;
418         loc                   = gain[i].loc_code;
419
420         for (j = 0; j < gain[i].num_points; j++) {
421             level[j] = get_bits(gb, 4);
422             loc[j]   = get_bits(gb, 5);
423             if (j && loc[j] <= loc[j - 1])
424                 return AVERROR_INVALIDDATA;
425         }
426     }
427
428     /* Clear the unused blocks. */
429     for (; i < 4 ; i++)
430         gain[i].num_points = 0;
431
432     return 0;
433 }
434
435 /**
436  * Combine the tonal band spectrum and regular band spectrum
437  *
438  * @param spectrum        output spectrum buffer
439  * @param num_components  number of tonal components
440  * @param components      tonal components for this band
441  * @return                position of the last tonal coefficient
442  */
443 static int add_tonal_components(float *spectrum, int num_components,
444                                 TonalComponent *components)
445 {
446     int i, j, last_pos = -1;
447     float *input, *output;
448
449     for (i = 0; i < num_components; i++) {
450         last_pos = FFMAX(components[i].pos + components[i].num_coefs, last_pos);
451         input    = components[i].coef;
452         output   = &spectrum[components[i].pos];
453
454         for (j = 0; j < components[i].num_coefs; j++)
455             output[j] += input[j];
456     }
457
458     return last_pos;
459 }
460
461 #define INTERPOLATE(old, new, nsample) \
462     ((old) + (nsample) * 0.125 * ((new) - (old)))
463
464 static void reverse_matrixing(float *su1, float *su2, int *prev_code,
465                               int *curr_code)
466 {
467     int i, nsample, band;
468     float mc1_l, mc1_r, mc2_l, mc2_r;
469
470     for (i = 0, band = 0; band < 4 * 256; band += 256, i++) {
471         int s1 = prev_code[i];
472         int s2 = curr_code[i];
473         nsample = band;
474
475         if (s1 != s2) {
476             /* Selector value changed, interpolation needed. */
477             mc1_l = matrix_coeffs[s1 * 2    ];
478             mc1_r = matrix_coeffs[s1 * 2 + 1];
479             mc2_l = matrix_coeffs[s2 * 2    ];
480             mc2_r = matrix_coeffs[s2 * 2 + 1];
481
482             /* Interpolation is done over the first eight samples. */
483             for (; nsample < band + 8; nsample++) {
484                 float c1 = su1[nsample];
485                 float c2 = su2[nsample];
486                 c2 = c1 * INTERPOLATE(mc1_l, mc2_l, nsample - band) +
487                      c2 * INTERPOLATE(mc1_r, mc2_r, nsample - band);
488                 su1[nsample] = c2;
489                 su2[nsample] = c1 * 2.0 - c2;
490             }
491         }
492
493         /* Apply the matrix without interpolation. */
494         switch (s2) {
495         case 0:     /* M/S decoding */
496             for (; nsample < band + 256; nsample++) {
497                 float c1 = su1[nsample];
498                 float c2 = su2[nsample];
499                 su1[nsample] =  c2       * 2.0;
500                 su2[nsample] = (c1 - c2) * 2.0;
501             }
502             break;
503         case 1:
504             for (; nsample < band + 256; nsample++) {
505                 float c1 = su1[nsample];
506                 float c2 = su2[nsample];
507                 su1[nsample] = (c1 + c2) *  2.0;
508                 su2[nsample] =  c2       * -2.0;
509             }
510             break;
511         case 2:
512         case 3:
513             for (; nsample < band + 256; nsample++) {
514                 float c1 = su1[nsample];
515                 float c2 = su2[nsample];
516                 su1[nsample] = c1 + c2;
517                 su2[nsample] = c1 - c2;
518             }
519             break;
520         default:
521             assert(0);
522         }
523     }
524 }
525
526 static void get_channel_weights(int index, int flag, float ch[2])
527 {
528     if (index == 7) {
529         ch[0] = 1.0;
530         ch[1] = 1.0;
531     } else {
532         ch[0] = (index & 7) / 7.0;
533         ch[1] = sqrt(2 - ch[0] * ch[0]);
534         if (flag)
535             FFSWAP(float, ch[0], ch[1]);
536     }
537 }
538
539 static void channel_weighting(float *su1, float *su2, int *p3)
540 {
541     int band, nsample;
542     /* w[x][y] y=0 is left y=1 is right */
543     float w[2][2];
544
545     if (p3[1] != 7 || p3[3] != 7) {
546         get_channel_weights(p3[1], p3[0], w[0]);
547         get_channel_weights(p3[3], p3[2], w[1]);
548
549         for (band = 256; band < 4 * 256; band += 256) {
550             for (nsample = band; nsample < band + 8; nsample++) {
551                 su1[nsample] *= INTERPOLATE(w[0][0], w[0][1], nsample - band);
552                 su2[nsample] *= INTERPOLATE(w[1][0], w[1][1], nsample - band);
553             }
554             for(; nsample < band + 256; nsample++) {
555                 su1[nsample] *= w[1][0];
556                 su2[nsample] *= w[1][1];
557             }
558         }
559     }
560 }
561
562 /**
563  * Decode a Sound Unit
564  *
565  * @param snd           the channel unit to be used
566  * @param output        the decoded samples before IQMF in float representation
567  * @param channel_num   channel number
568  * @param coding_mode   the coding mode (JOINT_STEREO or regular stereo/mono)
569  */
570 static int decode_channel_sound_unit(ATRAC3Context *q, GetBitContext *gb,
571                                      ChannelUnit *snd, float *output,
572                                      int channel_num, int coding_mode)
573 {
574     int band, ret, num_subbands, last_tonal, num_bands;
575     GainBlock *gain1 = &snd->gain_block[    snd->gc_blk_switch];
576     GainBlock *gain2 = &snd->gain_block[1 - snd->gc_blk_switch];
577
578     if (coding_mode == JOINT_STEREO && channel_num == 1) {
579         if (get_bits(gb, 2) != 3) {
580             av_log(NULL,AV_LOG_ERROR,"JS mono Sound Unit id != 3.\n");
581             return AVERROR_INVALIDDATA;
582         }
583     } else {
584         if (get_bits(gb, 6) != 0x28) {
585             av_log(NULL,AV_LOG_ERROR,"Sound Unit id != 0x28.\n");
586             return AVERROR_INVALIDDATA;
587         }
588     }
589
590     /* number of coded QMF bands */
591     snd->bands_coded = get_bits(gb, 2);
592
593     ret = decode_gain_control(gb, gain2, snd->bands_coded);
594     if (ret)
595         return ret;
596
597     snd->num_components = decode_tonal_components(gb, snd->components,
598                                                   snd->bands_coded);
599     if (snd->num_components < 0)
600         return snd->num_components;
601
602     num_subbands = decode_spectrum(gb, snd->spectrum);
603
604     /* Merge the decoded spectrum and tonal components. */
605     last_tonal = add_tonal_components(snd->spectrum, snd->num_components,
606                                       snd->components);
607
608
609     /* calculate number of used MLT/QMF bands according to the amount of coded
610        spectral lines */
611     num_bands = (subband_tab[num_subbands] - 1) >> 8;
612     if (last_tonal >= 0)
613         num_bands = FFMAX((last_tonal + 256) >> 8, num_bands);
614
615
616     /* Reconstruct time domain samples. */
617     for (band = 0; band < 4; band++) {
618         /* Perform the IMDCT step without overlapping. */
619         if (band <= num_bands)
620             imlt(q, &snd->spectrum[band * 256], snd->imdct_buf, band & 1);
621         else
622             memset(snd->imdct_buf, 0, 512 * sizeof(*snd->imdct_buf));
623
624         /* gain compensation and overlapping */
625         ff_atrac_gain_compensation(&q->gainc_ctx, snd->imdct_buf,
626                                    &snd->prev_frame[band * 256],
627                                    &gain1->g_block[band], &gain2->g_block[band],
628                                    256, &output[band * 256]);
629     }
630
631     /* Swap the gain control buffers for the next frame. */
632     snd->gc_blk_switch ^= 1;
633
634     return 0;
635 }
636
637 static int decode_frame(AVCodecContext *avctx, const uint8_t *databuf,
638                         float **out_samples)
639 {
640     ATRAC3Context *q = avctx->priv_data;
641     int ret, i;
642     uint8_t *ptr1;
643
644     if (q->coding_mode == JOINT_STEREO) {
645         /* channel coupling mode */
646         /* decode Sound Unit 1 */
647         init_get_bits(&q->gb, databuf, avctx->block_align * 8);
648
649         ret = decode_channel_sound_unit(q, &q->gb, q->units, out_samples[0], 0,
650                                         JOINT_STEREO);
651         if (ret != 0)
652             return ret;
653
654         /* Framedata of the su2 in the joint-stereo mode is encoded in
655          * reverse byte order so we need to swap it first. */
656         if (databuf == q->decoded_bytes_buffer) {
657             uint8_t *ptr2 = q->decoded_bytes_buffer + avctx->block_align - 1;
658             ptr1          = q->decoded_bytes_buffer;
659             for (i = 0; i < avctx->block_align / 2; i++, ptr1++, ptr2--)
660                 FFSWAP(uint8_t, *ptr1, *ptr2);
661         } else {
662             const uint8_t *ptr2 = databuf + avctx->block_align - 1;
663             for (i = 0; i < avctx->block_align; i++)
664                 q->decoded_bytes_buffer[i] = *ptr2--;
665         }
666
667         /* Skip the sync codes (0xF8). */
668         ptr1 = q->decoded_bytes_buffer;
669         for (i = 4; *ptr1 == 0xF8; i++, ptr1++) {
670             if (i >= avctx->block_align)
671                 return AVERROR_INVALIDDATA;
672         }
673
674
675         /* set the bitstream reader at the start of the second Sound Unit*/
676         init_get_bits(&q->gb, ptr1, (avctx->block_align - i) * 8);
677
678         /* Fill the Weighting coeffs delay buffer */
679         memmove(q->weighting_delay, &q->weighting_delay[2],
680                 4 * sizeof(*q->weighting_delay));
681         q->weighting_delay[4] = get_bits1(&q->gb);
682         q->weighting_delay[5] = get_bits(&q->gb, 3);
683
684         for (i = 0; i < 4; i++) {
685             q->matrix_coeff_index_prev[i] = q->matrix_coeff_index_now[i];
686             q->matrix_coeff_index_now[i]  = q->matrix_coeff_index_next[i];
687             q->matrix_coeff_index_next[i] = get_bits(&q->gb, 2);
688         }
689
690         /* Decode Sound Unit 2. */
691         ret = decode_channel_sound_unit(q, &q->gb, &q->units[1],
692                                         out_samples[1], 1, JOINT_STEREO);
693         if (ret != 0)
694             return ret;
695
696         /* Reconstruct the channel coefficients. */
697         reverse_matrixing(out_samples[0], out_samples[1],
698                           q->matrix_coeff_index_prev,
699                           q->matrix_coeff_index_now);
700
701         channel_weighting(out_samples[0], out_samples[1], q->weighting_delay);
702     } else {
703         /* normal stereo mode or mono */
704         /* Decode the channel sound units. */
705         for (i = 0; i < avctx->channels; i++) {
706             /* Set the bitstream reader at the start of a channel sound unit. */
707             init_get_bits(&q->gb,
708                           databuf + i * avctx->block_align / avctx->channels,
709                           avctx->block_align * 8 / avctx->channels);
710
711             ret = decode_channel_sound_unit(q, &q->gb, &q->units[i],
712                                             out_samples[i], i, q->coding_mode);
713             if (ret != 0)
714                 return ret;
715         }
716     }
717
718     /* Apply the iQMF synthesis filter. */
719     for (i = 0; i < avctx->channels; i++) {
720         float *p1 = out_samples[i];
721         float *p2 = p1 + 256;
722         float *p3 = p2 + 256;
723         float *p4 = p3 + 256;
724         ff_atrac_iqmf(p1, p2, 256, p1, q->units[i].delay_buf1, q->temp_buf);
725         ff_atrac_iqmf(p4, p3, 256, p3, q->units[i].delay_buf2, q->temp_buf);
726         ff_atrac_iqmf(p1, p3, 512, p1, q->units[i].delay_buf3, q->temp_buf);
727     }
728
729     return 0;
730 }
731
732 static int atrac3_decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data,
733                                int *got_frame_ptr, AVPacket *avpkt)
734 {
735     AVFrame *frame     = data;
736     const uint8_t *buf = avpkt->data;
737     int buf_size = avpkt->size;
738     ATRAC3Context *q = avctx->priv_data;
739     int ret;
740     const uint8_t *databuf;
741
742     if (buf_size < avctx->block_align) {
743         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
744                "Frame too small (%d bytes). Truncated file?\n", buf_size);
745         return AVERROR_INVALIDDATA;
746     }
747
748     /* get output buffer */
749     frame->nb_samples = SAMPLES_PER_FRAME;
750     if ((ret = ff_get_buffer(avctx, frame, 0)) < 0) {
751         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "get_buffer() failed\n");
752         return ret;
753     }
754
755     /* Check if we need to descramble and what buffer to pass on. */
756     if (q->scrambled_stream) {
757         decode_bytes(buf, q->decoded_bytes_buffer, avctx->block_align);
758         databuf = q->decoded_bytes_buffer;
759     } else {
760         databuf = buf;
761     }
762
763     ret = decode_frame(avctx, databuf, (float **)frame->extended_data);
764     if (ret) {
765         av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Frame decoding error!\n");
766         return ret;
767     }
768
769     *got_frame_ptr = 1;
770
771     return avctx->block_align;
772 }
773
774 static av_cold void atrac3_init_static_data(AVCodec *codec)
775 {
776     int i;
777
778     init_imdct_window();
779     ff_atrac_generate_tables();
780
781     /* Initialize the VLC tables. */
782     for (i = 0; i < 7; i++) {
783         spectral_coeff_tab[i].table = &atrac3_vlc_table[atrac3_vlc_offs[i]];
784         spectral_coeff_tab[i].table_allocated = atrac3_vlc_offs[i + 1] -
785                                                 atrac3_vlc_offs[i    ];
786         init_vlc(&spectral_coeff_tab[i], 9, huff_tab_sizes[i],
787                  huff_bits[i],  1, 1,
788                  huff_codes[i], 1, 1, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC);
789     }
790 }
791
792 static av_cold int atrac3_decode_init(AVCodecContext *avctx)
793 {
794     int i, ret;
795     int version, delay, samples_per_frame, frame_factor;
796     const uint8_t *edata_ptr = avctx->extradata;
797     ATRAC3Context *q = avctx->priv_data;
798
799     if (avctx->channels <= 0 || avctx->channels > 2) {
800         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Channel configuration error!\n");
801         return AVERROR(EINVAL);
802     }
803
804     /* Take care of the codec-specific extradata. */
805     if (avctx->extradata_size == 14) {
806         /* Parse the extradata, WAV format */
807         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "[0-1] %d\n",
808                bytestream_get_le16(&edata_ptr));  // Unknown value always 1
809         edata_ptr += 4;                             // samples per channel
810         q->coding_mode = bytestream_get_le16(&edata_ptr);
811         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG,"[8-9] %d\n",
812                bytestream_get_le16(&edata_ptr));  //Dupe of coding mode
813         frame_factor = bytestream_get_le16(&edata_ptr);  // Unknown always 1
814         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG,"[12-13] %d\n",
815                bytestream_get_le16(&edata_ptr));  // Unknown always 0
816
817         /* setup */
818         samples_per_frame    = SAMPLES_PER_FRAME * avctx->channels;
819         version              = 4;
820         delay                = 0x88E;
821         q->coding_mode       = q->coding_mode ? JOINT_STEREO : STEREO;
822         q->scrambled_stream  = 0;
823
824         if (avctx->block_align !=  96 * avctx->channels * frame_factor &&
825             avctx->block_align != 152 * avctx->channels * frame_factor &&
826             avctx->block_align != 192 * avctx->channels * frame_factor) {
827             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unknown frame/channel/frame_factor "
828                    "configuration %d/%d/%d\n", avctx->block_align,
829                    avctx->channels, frame_factor);
830             return AVERROR_INVALIDDATA;
831         }
832     } else if (avctx->extradata_size == 10) {
833         /* Parse the extradata, RM format. */
834         version                = bytestream_get_be32(&edata_ptr);
835         samples_per_frame      = bytestream_get_be16(&edata_ptr);
836         delay                  = bytestream_get_be16(&edata_ptr);
837         q->coding_mode         = bytestream_get_be16(&edata_ptr);
838         q->scrambled_stream    = 1;
839
840     } else {
841         av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Unknown extradata size %d.\n",
842                avctx->extradata_size);
843         return AVERROR(EINVAL);
844     }
845
846     /* Check the extradata */
847
848     if (version != 4) {
849         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Version %d != 4.\n", version);
850         return AVERROR_INVALIDDATA;
851     }
852
853     if (samples_per_frame != SAMPLES_PER_FRAME &&
854         samples_per_frame != SAMPLES_PER_FRAME * 2) {
855         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unknown amount of samples per frame %d.\n",
856                samples_per_frame);
857         return AVERROR_INVALIDDATA;
858     }
859
860     if (delay != 0x88E) {
861         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unknown amount of delay %x != 0x88E.\n",
862                delay);
863         return AVERROR_INVALIDDATA;
864     }
865
866     if (q->coding_mode == STEREO)
867         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Normal stereo detected.\n");
868     else if (q->coding_mode == JOINT_STEREO) {
869         if (avctx->channels != 2)
870             return AVERROR_INVALIDDATA;
871         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Joint stereo detected.\n");
872     } else {
873         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unknown channel coding mode %x!\n",
874                q->coding_mode);
875         return AVERROR_INVALIDDATA;
876     }
877
878     if (avctx->block_align >= UINT_MAX / 2)
879         return AVERROR(EINVAL);
880
881     q->decoded_bytes_buffer = av_mallocz(FFALIGN(avctx->block_align, 4) +
882                                          AV_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
883     if (!q->decoded_bytes_buffer)
884         return AVERROR(ENOMEM);
885
886     avctx->sample_fmt = AV_SAMPLE_FMT_FLTP;
887
888     /* initialize the MDCT transform */
889     if ((ret = ff_mdct_init(&q->mdct_ctx, 9, 1, 1.0 / 32768)) < 0) {
890         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error initializing MDCT\n");
891         av_freep(&q->decoded_bytes_buffer);
892         return ret;
893     }
894
895     /* init the joint-stereo decoding data */
896     q->weighting_delay[0] = 0;
897     q->weighting_delay[1] = 7;
898     q->weighting_delay[2] = 0;
899     q->weighting_delay[3] = 7;
900     q->weighting_delay[4] = 0;
901     q->weighting_delay[5] = 7;
902
903     for (i = 0; i < 4; i++) {
904         q->matrix_coeff_index_prev[i] = 3;
905         q->matrix_coeff_index_now[i]  = 3;
906         q->matrix_coeff_index_next[i] = 3;
907     }
908
909     ff_atrac_init_gain_compensation(&q->gainc_ctx, 4, 3);
910     avpriv_float_dsp_init(&q->fdsp, avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_BITEXACT);
911
912     q->units = av_mallocz(sizeof(*q->units) * avctx->channels);
913     if (!q->units) {
914         atrac3_decode_close(avctx);
915         return AVERROR(ENOMEM);
916     }
917
918     return 0;
919 }
920
921 AVCodec ff_atrac3_decoder = {
922     .name             = "atrac3",
923     .long_name        = NULL_IF_CONFIG_SMALL("ATRAC3 (Adaptive TRansform Acoustic Coding 3)"),
924     .type             = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
925     .id               = AV_CODEC_ID_ATRAC3,
926     .priv_data_size   = sizeof(ATRAC3Context),
927     .init             = atrac3_decode_init,
928     .init_static_data = atrac3_init_static_data,
929     .close            = atrac3_decode_close,
930     .decode           = atrac3_decode_frame,
931     .capabilities     = AV_CODEC_CAP_SUBFRAMES | AV_CODEC_CAP_DR1,
932     .sample_fmts      = (const enum AVSampleFormat[]) { AV_SAMPLE_FMT_FLTP,
933                                                         AV_SAMPLE_FMT_NONE },
934 };