indeo: Do not reference mismatched tiles
[ffmpeg.git] / libavcodec / atrac3.c
1 /*
2  * Atrac 3 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  * Atrac 3 compatible decoder.
26  * This decoder handles Sony's ATRAC3 data.
27  *
28  * Container formats used to store atrac 3 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 "fmtconvert.h"
45 #include "get_bits.h"
46 #include "internal.h"
47
48 #include "atrac.h"
49 #include "atrac3data.h"
50
51 #define JOINT_STEREO    0x12
52 #define STEREO          0x2
53
54 #define SAMPLES_PER_FRAME 1024
55 #define MDCT_SIZE          512
56
57 typedef struct GainInfo {
58     int num_gain_data;
59     int lev_code[8];
60     int loc_code[8];
61 } GainInfo;
62
63 typedef struct GainBlock {
64     GainInfo g_block[4];
65 } GainBlock;
66
67 typedef struct TonalComponent {
68     int pos;
69     int num_coefs;
70     float coef[8];
71 } TonalComponent;
72
73 typedef struct ChannelUnit {
74     int            bands_coded;
75     int            num_components;
76     float          prev_frame[SAMPLES_PER_FRAME];
77     int            gc_blk_switch;
78     TonalComponent components[64];
79     GainBlock      gain_block[2];
80
81     DECLARE_ALIGNED(32, float, spectrum)[SAMPLES_PER_FRAME];
82     DECLARE_ALIGNED(32, float, imdct_buf)[SAMPLES_PER_FRAME];
83
84     float          delay_buf1[46]; ///<qmf delay buffers
85     float          delay_buf2[46];
86     float          delay_buf3[46];
87 } ChannelUnit;
88
89 typedef struct ATRAC3Context {
90     GetBitContext gb;
91     //@{
92     /** stream data */
93     int coding_mode;
94
95     ChannelUnit *units;
96     //@}
97     //@{
98     /** joint-stereo related variables */
99     int matrix_coeff_index_prev[4];
100     int matrix_coeff_index_now[4];
101     int matrix_coeff_index_next[4];
102     int weighting_delay[6];
103     //@}
104     //@{
105     /** data buffers */
106     uint8_t *decoded_bytes_buffer;
107     float temp_buf[1070];
108     //@}
109     //@{
110     /** extradata */
111     int scrambled_stream;
112     //@}
113
114     FFTContext mdct_ctx;
115     FmtConvertContext fmt_conv;
116     AVFloatDSPContext fdsp;
117 } ATRAC3Context;
118
119 static DECLARE_ALIGNED(32, float, mdct_window)[MDCT_SIZE];
120 static VLC_TYPE atrac3_vlc_table[4096][2];
121 static VLC   spectral_coeff_tab[7];
122 static float gain_tab1[16];
123 static float gain_tab2[31];
124
125
126 /*
127  * Regular 512 points IMDCT without overlapping, with the exception of the
128  * swapping of odd bands caused by the reverse spectra of the QMF.
129  *
130  * @param odd_band  1 if the band is an odd band
131  */
132 static void imlt(ATRAC3Context *q, float *input, float *output, int odd_band)
133 {
134     int i;
135
136     if (odd_band) {
137         /**
138          * Reverse the odd bands before IMDCT, this is an effect of the QMF
139          * transform or it gives better compression to do it this way.
140          * FIXME: It should be possible to handle this in imdct_calc
141          * for that to happen a modification of the prerotation step of
142          * all SIMD code and C code is needed.
143          * Or fix the functions before so they generate a pre reversed spectrum.
144          */
145         for (i = 0; i < 128; i++)
146             FFSWAP(float, input[i], input[255 - i]);
147     }
148
149     q->mdct_ctx.imdct_calc(&q->mdct_ctx, output, input);
150
151     /* Perform windowing on the output. */
152     q->fdsp.vector_fmul(output, output, mdct_window, MDCT_SIZE);
153 }
154
155 /*
156  * indata descrambling, only used for data coming from the rm container
157  */
158 static int decode_bytes(const uint8_t *input, uint8_t *out, int bytes)
159 {
160     int i, off;
161     uint32_t c;
162     const uint32_t *buf;
163     uint32_t *output = (uint32_t *)out;
164
165     off = (intptr_t)input & 3;
166     buf = (const uint32_t *)(input - off);
167     if (off)
168         c = av_be2ne32((0x537F6103U >> (off * 8)) | (0x537F6103U << (32 - (off * 8))));
169     else
170         c = av_be2ne32(0x537F6103U);
171     bytes += 3 + off;
172     for (i = 0; i < bytes / 4; i++)
173         output[i] = c ^ buf[i];
174
175     if (off)
176         avpriv_request_sample(NULL, "Offset of %d", off);
177
178     return off;
179 }
180
181 static av_cold void init_atrac3_window(void)
182 {
183     int i, j;
184
185     /* generate the mdct window, for details see
186      * http://wiki.multimedia.cx/index.php?title=RealAudio_atrc#Windows */
187     for (i = 0, j = 255; i < 128; i++, j--) {
188         float wi = sin(((i + 0.5) / 256.0 - 0.5) * M_PI) + 1.0;
189         float wj = sin(((j + 0.5) / 256.0 - 0.5) * M_PI) + 1.0;
190         float w  = 0.5 * (wi * wi + wj * wj);
191         mdct_window[i] = mdct_window[511 - i] = wi / w;
192         mdct_window[j] = mdct_window[511 - j] = wj / w;
193     }
194 }
195
196 static av_cold int atrac3_decode_close(AVCodecContext *avctx)
197 {
198     ATRAC3Context *q = avctx->priv_data;
199
200     av_free(q->units);
201     av_free(q->decoded_bytes_buffer);
202
203     ff_mdct_end(&q->mdct_ctx);
204
205     return 0;
206 }
207
208 /*
209  * Mantissa decoding
210  *
211  * @param selector     which table the output values are coded with
212  * @param coding_flag  constant length coding or variable length coding
213  * @param mantissas    mantissa output table
214  * @param num_codes    number of values to get
215  */
216 static void read_quant_spectral_coeffs(GetBitContext *gb, int selector,
217                                        int coding_flag, int *mantissas,
218                                        int num_codes)
219 {
220     int i, code, huff_symb;
221
222     if (selector == 1)
223         num_codes /= 2;
224
225     if (coding_flag != 0) {
226         /* constant length coding (CLC) */
227         int num_bits = clc_length_tab[selector];
228
229         if (selector > 1) {
230             for (i = 0; i < num_codes; i++) {
231                 if (num_bits)
232                     code = get_sbits(gb, num_bits);
233                 else
234                     code = 0;
235                 mantissas[i] = code;
236             }
237         } else {
238             for (i = 0; i < num_codes; i++) {
239                 if (num_bits)
240                     code = get_bits(gb, num_bits); // num_bits is always 4 in this case
241                 else
242                     code = 0;
243                 mantissas[i * 2    ] = mantissa_clc_tab[code >> 2];
244                 mantissas[i * 2 + 1] = mantissa_clc_tab[code &  3];
245             }
246         }
247     } else {
248         /* variable length coding (VLC) */
249         if (selector != 1) {
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                 huff_symb += 1;
254                 code = huff_symb >> 1;
255                 if (huff_symb & 1)
256                     code = -code;
257                 mantissas[i] = code;
258             }
259         } else {
260             for (i = 0; i < num_codes; i++) {
261                 huff_symb = get_vlc2(gb, spectral_coeff_tab[selector - 1].table,
262                                      spectral_coeff_tab[selector - 1].bits, 3);
263                 mantissas[i * 2    ] = mantissa_vlc_tab[huff_symb * 2    ];
264                 mantissas[i * 2 + 1] = mantissa_vlc_tab[huff_symb * 2 + 1];
265             }
266         }
267     }
268 }
269
270 /*
271  * Restore the quantized band spectrum coefficients
272  *
273  * @return subband count, fix for broken specification/files
274  */
275 static int decode_spectrum(GetBitContext *gb, float *output)
276 {
277     int num_subbands, coding_mode, i, j, first, last, subband_size;
278     int subband_vlc_index[32], sf_index[32];
279     int mantissas[128];
280     float scale_factor;
281
282     num_subbands = get_bits(gb, 5);  // number of coded subbands
283     coding_mode  = get_bits1(gb);    // coding Mode: 0 - VLC/ 1-CLC
284
285     /* get the VLC selector table for the subbands, 0 means not coded */
286     for (i = 0; i <= num_subbands; i++)
287         subband_vlc_index[i] = get_bits(gb, 3);
288
289     /* read the scale factor indexes from the stream */
290     for (i = 0; i <= num_subbands; i++) {
291         if (subband_vlc_index[i] != 0)
292             sf_index[i] = get_bits(gb, 6);
293     }
294
295     for (i = 0; i <= num_subbands; i++) {
296         first = subband_tab[i    ];
297         last  = subband_tab[i + 1];
298
299         subband_size = last - first;
300
301         if (subband_vlc_index[i] != 0) {
302             /* decode spectral coefficients for this subband */
303             /* TODO: This can be done faster is several blocks share the
304              * same VLC selector (subband_vlc_index) */
305             read_quant_spectral_coeffs(gb, subband_vlc_index[i], coding_mode,
306                                        mantissas, subband_size);
307
308             /* decode the scale factor for this subband */
309             scale_factor = ff_atrac_sf_table[sf_index[i]] *
310                            inv_max_quant[subband_vlc_index[i]];
311
312             /* inverse quantize the coefficients */
313             for (j = 0; first < last; first++, j++)
314                 output[first] = mantissas[j] * scale_factor;
315         } else {
316             /* this subband was not coded, so zero the entire subband */
317             memset(output + first, 0, subband_size * sizeof(*output));
318         }
319     }
320
321     /* clear the subbands that were not coded */
322     first = subband_tab[i];
323     memset(output + first, 0, (SAMPLES_PER_FRAME - first) * sizeof(*output));
324     return num_subbands;
325 }
326
327 /*
328  * Restore the quantized tonal components
329  *
330  * @param components tonal components
331  * @param num_bands  number of coded bands
332  */
333 static int decode_tonal_components(GetBitContext *gb,
334                                    TonalComponent *components, int num_bands)
335 {
336     int i, b, c, m;
337     int nb_components, coding_mode_selector, coding_mode;
338     int band_flags[4], mantissa[8];
339     int component_count = 0;
340
341     nb_components = get_bits(gb, 5);
342
343     /* no tonal components */
344     if (nb_components == 0)
345         return 0;
346
347     coding_mode_selector = get_bits(gb, 2);
348     if (coding_mode_selector == 2)
349         return AVERROR_INVALIDDATA;
350
351     coding_mode = coding_mode_selector & 1;
352
353     for (i = 0; i < nb_components; i++) {
354         int coded_values_per_component, quant_step_index;
355
356         for (b = 0; b <= num_bands; b++)
357             band_flags[b] = get_bits1(gb);
358
359         coded_values_per_component = get_bits(gb, 3);
360
361         quant_step_index = get_bits(gb, 3);
362         if (quant_step_index <= 1)
363             return AVERROR_INVALIDDATA;
364
365         if (coding_mode_selector == 3)
366             coding_mode = get_bits1(gb);
367
368         for (b = 0; b < (num_bands + 1) * 4; b++) {
369             int coded_components;
370
371             if (band_flags[b >> 2] == 0)
372                 continue;
373
374             coded_components = get_bits(gb, 3);
375
376             for (c = 0; c < coded_components; c++) {
377                 TonalComponent *cmp = &components[component_count];
378                 int sf_index, coded_values, max_coded_values;
379                 float scale_factor;
380
381                 sf_index = get_bits(gb, 6);
382                 if (component_count >= 64)
383                     return AVERROR_INVALIDDATA;
384
385                 cmp->pos = b * 64 + get_bits(gb, 6);
386
387                 max_coded_values = SAMPLES_PER_FRAME - cmp->pos;
388                 coded_values     = coded_values_per_component + 1;
389                 coded_values     = FFMIN(max_coded_values, coded_values);
390
391                 scale_factor = ff_atrac_sf_table[sf_index] *
392                                inv_max_quant[quant_step_index];
393
394                 read_quant_spectral_coeffs(gb, quant_step_index, coding_mode,
395                                            mantissa, coded_values);
396
397                 cmp->num_coefs = coded_values;
398
399                 /* inverse quant */
400                 for (m = 0; m < coded_values; m++)
401                     cmp->coef[m] = mantissa[m] * scale_factor;
402
403                 component_count++;
404             }
405         }
406     }
407
408     return component_count;
409 }
410
411 /*
412  * Decode gain parameters for the coded bands
413  *
414  * @param block      the gainblock for the current band
415  * @param num_bands  amount of coded bands
416  */
417 static int decode_gain_control(GetBitContext *gb, GainBlock *block,
418                                int num_bands)
419 {
420     int i, cf, num_data;
421     int *level, *loc;
422
423     GainInfo *gain = block->g_block;
424
425     for (i = 0; i <= num_bands; i++) {
426         num_data              = get_bits(gb, 3);
427         gain[i].num_gain_data = num_data;
428         level                 = gain[i].lev_code;
429         loc                   = gain[i].loc_code;
430
431         for (cf = 0; cf < gain[i].num_gain_data; cf++) {
432             level[cf] = get_bits(gb, 4);
433             loc  [cf] = get_bits(gb, 5);
434             if (cf && loc[cf] <= loc[cf - 1])
435                 return AVERROR_INVALIDDATA;
436         }
437     }
438
439     /* Clear the unused blocks. */
440     for (; i < 4 ; i++)
441         gain[i].num_gain_data = 0;
442
443     return 0;
444 }
445
446 /*
447  * Apply gain parameters and perform the MDCT overlapping part
448  *
449  * @param input   input buffer
450  * @param prev    previous buffer to perform overlap against
451  * @param output  output buffer
452  * @param gain1   current band gain info
453  * @param gain2   next band gain info
454  */
455 static void gain_compensate_and_overlap(float *input, float *prev,
456                                         float *output, GainInfo *gain1,
457                                         GainInfo *gain2)
458 {
459     float g1, g2, gain_inc;
460     int i, j, num_data, start_loc, end_loc;
461
462
463     if (gain2->num_gain_data == 0)
464         g1 = 1.0;
465     else
466         g1 = gain_tab1[gain2->lev_code[0]];
467
468     if (gain1->num_gain_data == 0) {
469         for (i = 0; i < 256; i++)
470             output[i] = input[i] * g1 + prev[i];
471     } else {
472         num_data = gain1->num_gain_data;
473         gain1->loc_code[num_data] = 32;
474         gain1->lev_code[num_data] = 4;
475
476         for (i = 0, j = 0; i < num_data; i++) {
477             start_loc = gain1->loc_code[i] * 8;
478             end_loc   = start_loc + 8;
479
480             g2       = gain_tab1[gain1->lev_code[i]];
481             gain_inc = gain_tab2[gain1->lev_code[i + 1] -
482                                  gain1->lev_code[i    ] + 15];
483
484             /* interpolate */
485             for (; j < start_loc; j++)
486                 output[j] = (input[j] * g1 + prev[j]) * g2;
487
488             /* interpolation is done over eight samples */
489             for (; j < end_loc; j++) {
490                 output[j] = (input[j] * g1 + prev[j]) * g2;
491                 g2 *= gain_inc;
492             }
493         }
494
495         for (; j < 256; j++)
496             output[j] = input[j] * g1 + prev[j];
497     }
498
499     /* Delay for the overlapping part. */
500     memcpy(prev, &input[256], 256 * sizeof(*prev));
501 }
502
503 /*
504  * Combine the tonal band spectrum and regular band spectrum
505  *
506  * @param spectrum        output spectrum buffer
507  * @param num_components  number of tonal components
508  * @param components      tonal components for this band
509  * @return                position of the last tonal coefficient
510  */
511 static int add_tonal_components(float *spectrum, int num_components,
512                                 TonalComponent *components)
513 {
514     int i, j, last_pos = -1;
515     float *input, *output;
516
517     for (i = 0; i < num_components; i++) {
518         last_pos = FFMAX(components[i].pos + components[i].num_coefs, last_pos);
519         input    = components[i].coef;
520         output   = &spectrum[components[i].pos];
521
522         for (j = 0; j < components[i].num_coefs; j++)
523             output[j] += input[j];
524     }
525
526     return last_pos;
527 }
528
529 #define INTERPOLATE(old, new, nsample) \
530     ((old) + (nsample) * 0.125 * ((new) - (old)))
531
532 static void reverse_matrixing(float *su1, float *su2, int *prev_code,
533                               int *curr_code)
534 {
535     int i, nsample, band;
536     float mc1_l, mc1_r, mc2_l, mc2_r;
537
538     for (i = 0, band = 0; band < 4 * 256; band += 256, i++) {
539         int s1 = prev_code[i];
540         int s2 = curr_code[i];
541         nsample = band;
542
543         if (s1 != s2) {
544             /* Selector value changed, interpolation needed. */
545             mc1_l = matrix_coeffs[s1 * 2    ];
546             mc1_r = matrix_coeffs[s1 * 2 + 1];
547             mc2_l = matrix_coeffs[s2 * 2    ];
548             mc2_r = matrix_coeffs[s2 * 2 + 1];
549
550             /* Interpolation is done over the first eight samples. */
551             for (; nsample < band + 8; nsample++) {
552                 float c1 = su1[nsample];
553                 float c2 = su2[nsample];
554                 c2 = c1 * INTERPOLATE(mc1_l, mc2_l, nsample - band) +
555                      c2 * INTERPOLATE(mc1_r, mc2_r, nsample - band);
556                 su1[nsample] = c2;
557                 su2[nsample] = c1 * 2.0 - c2;
558             }
559         }
560
561         /* Apply the matrix without interpolation. */
562         switch (s2) {
563         case 0:     /* M/S decoding */
564             for (; nsample < band + 256; nsample++) {
565                 float c1 = su1[nsample];
566                 float c2 = su2[nsample];
567                 su1[nsample] =  c2       * 2.0;
568                 su2[nsample] = (c1 - c2) * 2.0;
569             }
570             break;
571         case 1:
572             for (; nsample < band + 256; nsample++) {
573                 float c1 = su1[nsample];
574                 float c2 = su2[nsample];
575                 su1[nsample] = (c1 + c2) *  2.0;
576                 su2[nsample] =  c2       * -2.0;
577             }
578             break;
579         case 2:
580         case 3:
581             for (; nsample < band + 256; nsample++) {
582                 float c1 = su1[nsample];
583                 float c2 = su2[nsample];
584                 su1[nsample] = c1 + c2;
585                 su2[nsample] = c1 - c2;
586             }
587             break;
588         default:
589             assert(0);
590         }
591     }
592 }
593
594 static void get_channel_weights(int index, int flag, float ch[2])
595 {
596     if (index == 7) {
597         ch[0] = 1.0;
598         ch[1] = 1.0;
599     } else {
600         ch[0] = (index & 7) / 7.0;
601         ch[1] = sqrt(2 - ch[0] * ch[0]);
602         if (flag)
603             FFSWAP(float, ch[0], ch[1]);
604     }
605 }
606
607 static void channel_weighting(float *su1, float *su2, int *p3)
608 {
609     int band, nsample;
610     /* w[x][y] y=0 is left y=1 is right */
611     float w[2][2];
612
613     if (p3[1] != 7 || p3[3] != 7) {
614         get_channel_weights(p3[1], p3[0], w[0]);
615         get_channel_weights(p3[3], p3[2], w[1]);
616
617         for (band = 256; band < 4 * 256; band += 256) {
618             for (nsample = band; nsample < band + 8; nsample++) {
619                 su1[nsample] *= INTERPOLATE(w[0][0], w[0][1], nsample - band);
620                 su2[nsample] *= INTERPOLATE(w[1][0], w[1][1], nsample - band);
621             }
622             for(; nsample < band + 256; nsample++) {
623                 su1[nsample] *= w[1][0];
624                 su2[nsample] *= w[1][1];
625             }
626         }
627     }
628 }
629
630 /*
631  * Decode a Sound Unit
632  *
633  * @param snd           the channel unit to be used
634  * @param output        the decoded samples before IQMF in float representation
635  * @param channel_num   channel number
636  * @param coding_mode   the coding mode (JOINT_STEREO or regular stereo/mono)
637  */
638 static int decode_channel_sound_unit(ATRAC3Context *q, GetBitContext *gb,
639                                      ChannelUnit *snd, float *output,
640                                      int channel_num, int coding_mode)
641 {
642     int band, ret, num_subbands, last_tonal, num_bands;
643     GainBlock *gain1 = &snd->gain_block[    snd->gc_blk_switch];
644     GainBlock *gain2 = &snd->gain_block[1 - snd->gc_blk_switch];
645
646     if (coding_mode == JOINT_STEREO && channel_num == 1) {
647         if (get_bits(gb, 2) != 3) {
648             av_log(NULL,AV_LOG_ERROR,"JS mono Sound Unit id != 3.\n");
649             return AVERROR_INVALIDDATA;
650         }
651     } else {
652         if (get_bits(gb, 6) != 0x28) {
653             av_log(NULL,AV_LOG_ERROR,"Sound Unit id != 0x28.\n");
654             return AVERROR_INVALIDDATA;
655         }
656     }
657
658     /* number of coded QMF bands */
659     snd->bands_coded = get_bits(gb, 2);
660
661     ret = decode_gain_control(gb, gain2, snd->bands_coded);
662     if (ret)
663         return ret;
664
665     snd->num_components = decode_tonal_components(gb, snd->components,
666                                                   snd->bands_coded);
667     if (snd->num_components < 0)
668         return snd->num_components;
669
670     num_subbands = decode_spectrum(gb, snd->spectrum);
671
672     /* Merge the decoded spectrum and tonal components. */
673     last_tonal = add_tonal_components(snd->spectrum, snd->num_components,
674                                       snd->components);
675
676
677     /* calculate number of used MLT/QMF bands according to the amount of coded
678        spectral lines */
679     num_bands = (subband_tab[num_subbands] - 1) >> 8;
680     if (last_tonal >= 0)
681         num_bands = FFMAX((last_tonal + 256) >> 8, num_bands);
682
683
684     /* Reconstruct time domain samples. */
685     for (band = 0; band < 4; band++) {
686         /* Perform the IMDCT step without overlapping. */
687         if (band <= num_bands)
688             imlt(q, &snd->spectrum[band * 256], snd->imdct_buf, band & 1);
689         else
690             memset(snd->imdct_buf, 0, 512 * sizeof(*snd->imdct_buf));
691
692         /* gain compensation and overlapping */
693         gain_compensate_and_overlap(snd->imdct_buf,
694                                     &snd->prev_frame[band * 256],
695                                     &output[band * 256],
696                                     &gain1->g_block[band],
697                                     &gain2->g_block[band]);
698     }
699
700     /* Swap the gain control buffers for the next frame. */
701     snd->gc_blk_switch ^= 1;
702
703     return 0;
704 }
705
706 static int decode_frame(AVCodecContext *avctx, const uint8_t *databuf,
707                         float **out_samples)
708 {
709     ATRAC3Context *q = avctx->priv_data;
710     int ret, i;
711     uint8_t *ptr1;
712
713     if (q->coding_mode == JOINT_STEREO) {
714         /* channel coupling mode */
715         /* decode Sound Unit 1 */
716         init_get_bits(&q->gb, databuf, avctx->block_align * 8);
717
718         ret = decode_channel_sound_unit(q, &q->gb, q->units, out_samples[0], 0,
719                                         JOINT_STEREO);
720         if (ret != 0)
721             return ret;
722
723         /* Framedata of the su2 in the joint-stereo mode is encoded in
724          * reverse byte order so we need to swap it first. */
725         if (databuf == q->decoded_bytes_buffer) {
726             uint8_t *ptr2 = q->decoded_bytes_buffer + avctx->block_align - 1;
727             ptr1          = q->decoded_bytes_buffer;
728             for (i = 0; i < avctx->block_align / 2; i++, ptr1++, ptr2--)
729                 FFSWAP(uint8_t, *ptr1, *ptr2);
730         } else {
731             const uint8_t *ptr2 = databuf + avctx->block_align - 1;
732             for (i = 0; i < avctx->block_align; i++)
733                 q->decoded_bytes_buffer[i] = *ptr2--;
734         }
735
736         /* Skip the sync codes (0xF8). */
737         ptr1 = q->decoded_bytes_buffer;
738         for (i = 4; *ptr1 == 0xF8; i++, ptr1++) {
739             if (i >= avctx->block_align)
740                 return AVERROR_INVALIDDATA;
741         }
742
743
744         /* set the bitstream reader at the start of the second Sound Unit*/
745         init_get_bits(&q->gb, ptr1, (avctx->block_align - i) * 8);
746
747         /* Fill the Weighting coeffs delay buffer */
748         memmove(q->weighting_delay, &q->weighting_delay[2],
749                 4 * sizeof(*q->weighting_delay));
750         q->weighting_delay[4] = get_bits1(&q->gb);
751         q->weighting_delay[5] = get_bits(&q->gb, 3);
752
753         for (i = 0; i < 4; i++) {
754             q->matrix_coeff_index_prev[i] = q->matrix_coeff_index_now[i];
755             q->matrix_coeff_index_now[i]  = q->matrix_coeff_index_next[i];
756             q->matrix_coeff_index_next[i] = get_bits(&q->gb, 2);
757         }
758
759         /* Decode Sound Unit 2. */
760         ret = decode_channel_sound_unit(q, &q->gb, &q->units[1],
761                                         out_samples[1], 1, JOINT_STEREO);
762         if (ret != 0)
763             return ret;
764
765         /* Reconstruct the channel coefficients. */
766         reverse_matrixing(out_samples[0], out_samples[1],
767                           q->matrix_coeff_index_prev,
768                           q->matrix_coeff_index_now);
769
770         channel_weighting(out_samples[0], out_samples[1], q->weighting_delay);
771     } else {
772         /* normal stereo mode or mono */
773         /* Decode the channel sound units. */
774         for (i = 0; i < avctx->channels; i++) {
775             /* Set the bitstream reader at the start of a channel sound unit. */
776             init_get_bits(&q->gb,
777                           databuf + i * avctx->block_align / avctx->channels,
778                           avctx->block_align * 8 / avctx->channels);
779
780             ret = decode_channel_sound_unit(q, &q->gb, &q->units[i],
781                                             out_samples[i], i, q->coding_mode);
782             if (ret != 0)
783                 return ret;
784         }
785     }
786
787     /* Apply the iQMF synthesis filter. */
788     for (i = 0; i < avctx->channels; i++) {
789         float *p1 = out_samples[i];
790         float *p2 = p1 + 256;
791         float *p3 = p2 + 256;
792         float *p4 = p3 + 256;
793         ff_atrac_iqmf(p1, p2, 256, p1, q->units[i].delay_buf1, q->temp_buf);
794         ff_atrac_iqmf(p4, p3, 256, p3, q->units[i].delay_buf2, q->temp_buf);
795         ff_atrac_iqmf(p1, p3, 512, p1, q->units[i].delay_buf3, q->temp_buf);
796     }
797
798     return 0;
799 }
800
801 static int atrac3_decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data,
802                                int *got_frame_ptr, AVPacket *avpkt)
803 {
804     AVFrame *frame     = data;
805     const uint8_t *buf = avpkt->data;
806     int buf_size = avpkt->size;
807     ATRAC3Context *q = avctx->priv_data;
808     int ret;
809     const uint8_t *databuf;
810
811     if (buf_size < avctx->block_align) {
812         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
813                "Frame too small (%d bytes). Truncated file?\n", buf_size);
814         return AVERROR_INVALIDDATA;
815     }
816
817     /* get output buffer */
818     frame->nb_samples = SAMPLES_PER_FRAME;
819     if ((ret = ff_get_buffer(avctx, frame, 0)) < 0) {
820         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "get_buffer() failed\n");
821         return ret;
822     }
823
824     /* Check if we need to descramble and what buffer to pass on. */
825     if (q->scrambled_stream) {
826         decode_bytes(buf, q->decoded_bytes_buffer, avctx->block_align);
827         databuf = q->decoded_bytes_buffer;
828     } else {
829         databuf = buf;
830     }
831
832     ret = decode_frame(avctx, databuf, (float **)frame->extended_data);
833     if (ret) {
834         av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Frame decoding error!\n");
835         return ret;
836     }
837
838     *got_frame_ptr = 1;
839
840     return avctx->block_align;
841 }
842
843 static av_cold void atrac3_init_static_data(AVCodec *codec)
844 {
845     int i;
846
847     init_atrac3_window();
848     ff_atrac_generate_tables();
849
850     /* Initialize the VLC tables. */
851     for (i = 0; i < 7; i++) {
852         spectral_coeff_tab[i].table = &atrac3_vlc_table[atrac3_vlc_offs[i]];
853         spectral_coeff_tab[i].table_allocated = atrac3_vlc_offs[i + 1] -
854                                                 atrac3_vlc_offs[i    ];
855         init_vlc(&spectral_coeff_tab[i], 9, huff_tab_sizes[i],
856                  huff_bits[i],  1, 1,
857                  huff_codes[i], 1, 1, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC);
858     }
859
860     /* Generate gain tables */
861     for (i = 0; i < 16; i++)
862         gain_tab1[i] = powf(2.0, (4 - i));
863
864     for (i = -15; i < 16; i++)
865         gain_tab2[i + 15] = powf(2.0, i * -0.125);
866 }
867
868 static av_cold int atrac3_decode_init(AVCodecContext *avctx)
869 {
870     int i, ret;
871     int version, delay, samples_per_frame, frame_factor;
872     const uint8_t *edata_ptr = avctx->extradata;
873     ATRAC3Context *q = avctx->priv_data;
874
875     if (avctx->channels <= 0 || avctx->channels > 2) {
876         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Channel configuration error!\n");
877         return AVERROR(EINVAL);
878     }
879
880     /* Take care of the codec-specific extradata. */
881     if (avctx->extradata_size == 14) {
882         /* Parse the extradata, WAV format */
883         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "[0-1] %d\n",
884                bytestream_get_le16(&edata_ptr));  // Unknown value always 1
885         edata_ptr += 4;                             // samples per channel
886         q->coding_mode = bytestream_get_le16(&edata_ptr);
887         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG,"[8-9] %d\n",
888                bytestream_get_le16(&edata_ptr));  //Dupe of coding mode
889         frame_factor = bytestream_get_le16(&edata_ptr);  // Unknown always 1
890         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG,"[12-13] %d\n",
891                bytestream_get_le16(&edata_ptr));  // Unknown always 0
892
893         /* setup */
894         samples_per_frame    = SAMPLES_PER_FRAME * avctx->channels;
895         version              = 4;
896         delay                = 0x88E;
897         q->coding_mode       = q->coding_mode ? JOINT_STEREO : STEREO;
898         q->scrambled_stream  = 0;
899
900         if (avctx->block_align !=  96 * avctx->channels * frame_factor &&
901             avctx->block_align != 152 * avctx->channels * frame_factor &&
902             avctx->block_align != 192 * avctx->channels * frame_factor) {
903             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unknown frame/channel/frame_factor "
904                    "configuration %d/%d/%d\n", avctx->block_align,
905                    avctx->channels, frame_factor);
906             return AVERROR_INVALIDDATA;
907         }
908     } else if (avctx->extradata_size == 10) {
909         /* Parse the extradata, RM format. */
910         version                = bytestream_get_be32(&edata_ptr);
911         samples_per_frame      = bytestream_get_be16(&edata_ptr);
912         delay                  = bytestream_get_be16(&edata_ptr);
913         q->coding_mode         = bytestream_get_be16(&edata_ptr);
914         q->scrambled_stream    = 1;
915
916     } else {
917         av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Unknown extradata size %d.\n",
918                avctx->extradata_size);
919         return AVERROR(EINVAL);
920     }
921
922     /* Check the extradata */
923
924     if (version != 4) {
925         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Version %d != 4.\n", version);
926         return AVERROR_INVALIDDATA;
927     }
928
929     if (samples_per_frame != SAMPLES_PER_FRAME &&
930         samples_per_frame != SAMPLES_PER_FRAME * 2) {
931         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unknown amount of samples per frame %d.\n",
932                samples_per_frame);
933         return AVERROR_INVALIDDATA;
934     }
935
936     if (delay != 0x88E) {
937         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unknown amount of delay %x != 0x88E.\n",
938                delay);
939         return AVERROR_INVALIDDATA;
940     }
941
942     if (q->coding_mode == STEREO)
943         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Normal stereo detected.\n");
944     else if (q->coding_mode == JOINT_STEREO) {
945         if (avctx->channels != 2)
946             return AVERROR_INVALIDDATA;
947         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Joint stereo detected.\n");
948     } else {
949         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unknown channel coding mode %x!\n",
950                q->coding_mode);
951         return AVERROR_INVALIDDATA;
952     }
953
954     if (avctx->block_align >= UINT_MAX / 2)
955         return AVERROR(EINVAL);
956
957     q->decoded_bytes_buffer = av_mallocz(FFALIGN(avctx->block_align, 4) +
958                                          FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
959     if (q->decoded_bytes_buffer == NULL)
960         return AVERROR(ENOMEM);
961
962     avctx->sample_fmt = AV_SAMPLE_FMT_FLTP;
963
964     /* initialize the MDCT transform */
965     if ((ret = ff_mdct_init(&q->mdct_ctx, 9, 1, 1.0 / 32768)) < 0) {
966         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error initializing MDCT\n");
967         av_freep(&q->decoded_bytes_buffer);
968         return ret;
969     }
970
971     /* init the joint-stereo decoding data */
972     q->weighting_delay[0] = 0;
973     q->weighting_delay[1] = 7;
974     q->weighting_delay[2] = 0;
975     q->weighting_delay[3] = 7;
976     q->weighting_delay[4] = 0;
977     q->weighting_delay[5] = 7;
978
979     for (i = 0; i < 4; i++) {
980         q->matrix_coeff_index_prev[i] = 3;
981         q->matrix_coeff_index_now[i]  = 3;
982         q->matrix_coeff_index_next[i] = 3;
983     }
984
985     avpriv_float_dsp_init(&q->fdsp, avctx->flags & CODEC_FLAG_BITEXACT);
986     ff_fmt_convert_init(&q->fmt_conv, avctx);
987
988     q->units = av_mallocz(sizeof(*q->units) * avctx->channels);
989     if (!q->units) {
990         atrac3_decode_close(avctx);
991         return AVERROR(ENOMEM);
992     }
993
994     return 0;
995 }
996
997 AVCodec ff_atrac3_decoder = {
998     .name             = "atrac3",
999     .type             = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
1000     .id               = AV_CODEC_ID_ATRAC3,
1001     .priv_data_size   = sizeof(ATRAC3Context),
1002     .init             = atrac3_decode_init,
1003     .init_static_data = atrac3_init_static_data,
1004     .close            = atrac3_decode_close,
1005     .decode           = atrac3_decode_frame,
1006     .capabilities     = CODEC_CAP_SUBFRAMES | CODEC_CAP_DR1,
1007     .long_name        = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Atrac 3 (Adaptive TRansform Acoustic Coding 3)"),
1008     .sample_fmts      = (const enum AVSampleFormat[]) { AV_SAMPLE_FMT_FLTP,
1009                                                         AV_SAMPLE_FMT_NONE },
1010 };