14a1521b1f8ffe8250a19912dda7371231aa132e
[ffmpeg.git] / libavcodec / wmadec.c
1 /*
2  * WMA compatible decoder
3  * Copyright (c) 2002 The Libav Project
4  *
5  * This file is part of Libav.
6  *
7  * Libav is free software; you can redistribute it and/or
8  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
9  * License as published by the Free Software Foundation; either
10  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
11  *
12  * Libav is distributed in the hope that it will be useful,
13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
15  * Lesser General Public License for more details.
16  *
17  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
18  * License along with Libav; if not, write to the Free Software
19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
20  */
21
22 /**
23  * @file
24  * WMA compatible decoder.
25  * This decoder handles Microsoft Windows Media Audio data, versions 1 & 2.
26  * WMA v1 is identified by audio format 0x160 in Microsoft media files
27  * (ASF/AVI/WAV). WMA v2 is identified by audio format 0x161.
28  *
29  * To use this decoder, a calling application must supply the extra data
30  * bytes provided with the WMA data. These are the extra, codec-specific
31  * bytes at the end of a WAVEFORMATEX data structure. Transmit these bytes
32  * to the decoder using the extradata[_size] fields in AVCodecContext. There
33  * should be 4 extra bytes for v1 data and 6 extra bytes for v2 data.
34  */
35
36 #include "avcodec.h"
37 #include "internal.h"
38 #include "wma.h"
39
40 #undef NDEBUG
41 #include <assert.h>
42
43 #define EXPVLCBITS 8
44 #define EXPMAX ((19+EXPVLCBITS-1)/EXPVLCBITS)
45
46 #define HGAINVLCBITS 9
47 #define HGAINMAX ((13+HGAINVLCBITS-1)/HGAINVLCBITS)
48
49 static void wma_lsp_to_curve_init(WMACodecContext *s, int frame_len);
50
51 #ifdef TRACE
52 static void dump_floats(WMACodecContext *s, const char *name, int prec, const float *tab, int n)
53 {
54     int i;
55
56     tprintf(s->avctx, "%s[%d]:\n", name, n);
57     for(i=0;i<n;i++) {
58         if ((i & 7) == 0)
59             tprintf(s->avctx, "%4d: ", i);
60         tprintf(s->avctx, " %8.*f", prec, tab[i]);
61         if ((i & 7) == 7)
62             tprintf(s->avctx, "\n");
63     }
64     if ((i & 7) != 0)
65         tprintf(s->avctx, "\n");
66 }
67 #endif
68
69 static int wma_decode_init(AVCodecContext * avctx)
70 {
71     WMACodecContext *s = avctx->priv_data;
72     int i, flags2;
73     uint8_t *extradata;
74
75     s->avctx = avctx;
76
77     /* extract flag infos */
78     flags2 = 0;
79     extradata = avctx->extradata;
80     if (avctx->codec->id == AV_CODEC_ID_WMAV1 && avctx->extradata_size >= 4) {
81         flags2 = AV_RL16(extradata+2);
82     } else if (avctx->codec->id == AV_CODEC_ID_WMAV2 && avctx->extradata_size >= 6) {
83         flags2 = AV_RL16(extradata+4);
84     }
85
86     s->use_exp_vlc = flags2 & 0x0001;
87     s->use_bit_reservoir = flags2 & 0x0002;
88     s->use_variable_block_len = flags2 & 0x0004;
89
90     if(ff_wma_init(avctx, flags2)<0)
91         return -1;
92
93     /* init MDCT */
94     for(i = 0; i < s->nb_block_sizes; i++)
95         ff_mdct_init(&s->mdct_ctx[i], s->frame_len_bits - i + 1, 1, 1.0 / 32768.0);
96
97     if (s->use_noise_coding) {
98         init_vlc(&s->hgain_vlc, HGAINVLCBITS, sizeof(ff_wma_hgain_huffbits),
99                  ff_wma_hgain_huffbits, 1, 1,
100                  ff_wma_hgain_huffcodes, 2, 2, 0);
101     }
102
103     if (s->use_exp_vlc) {
104         init_vlc(&s->exp_vlc, EXPVLCBITS, sizeof(ff_aac_scalefactor_bits), //FIXME move out of context
105                  ff_aac_scalefactor_bits, 1, 1,
106                  ff_aac_scalefactor_code, 4, 4, 0);
107     } else {
108         wma_lsp_to_curve_init(s, s->frame_len);
109     }
110
111     avctx->sample_fmt = AV_SAMPLE_FMT_FLTP;
112
113     return 0;
114 }
115
116 /**
117  * compute x^-0.25 with an exponent and mantissa table. We use linear
118  * interpolation to reduce the mantissa table size at a small speed
119  * expense (linear interpolation approximately doubles the number of
120  * bits of precision).
121  */
122 static inline float pow_m1_4(WMACodecContext *s, float x)
123 {
124     union {
125         float f;
126         unsigned int v;
127     } u, t;
128     unsigned int e, m;
129     float a, b;
130
131     u.f = x;
132     e = u.v >> 23;
133     m = (u.v >> (23 - LSP_POW_BITS)) & ((1 << LSP_POW_BITS) - 1);
134     /* build interpolation scale: 1 <= t < 2. */
135     t.v = ((u.v << LSP_POW_BITS) & ((1 << 23) - 1)) | (127 << 23);
136     a = s->lsp_pow_m_table1[m];
137     b = s->lsp_pow_m_table2[m];
138     return s->lsp_pow_e_table[e] * (a + b * t.f);
139 }
140
141 static void wma_lsp_to_curve_init(WMACodecContext *s, int frame_len)
142 {
143     float wdel, a, b;
144     int i, e, m;
145
146     wdel = M_PI / frame_len;
147     for(i=0;i<frame_len;i++)
148         s->lsp_cos_table[i] = 2.0f * cos(wdel * i);
149
150     /* tables for x^-0.25 computation */
151     for(i=0;i<256;i++) {
152         e = i - 126;
153         s->lsp_pow_e_table[i] = pow(2.0, e * -0.25);
154     }
155
156     /* NOTE: these two tables are needed to avoid two operations in
157        pow_m1_4 */
158     b = 1.0;
159     for(i=(1 << LSP_POW_BITS) - 1;i>=0;i--) {
160         m = (1 << LSP_POW_BITS) + i;
161         a = (float)m * (0.5 / (1 << LSP_POW_BITS));
162         a = pow(a, -0.25);
163         s->lsp_pow_m_table1[i] = 2 * a - b;
164         s->lsp_pow_m_table2[i] = b - a;
165         b = a;
166     }
167 }
168
169 /**
170  * NOTE: We use the same code as Vorbis here
171  * @todo optimize it further with SSE/3Dnow
172  */
173 static void wma_lsp_to_curve(WMACodecContext *s,
174                              float *out, float *val_max_ptr,
175                              int n, float *lsp)
176 {
177     int i, j;
178     float p, q, w, v, val_max;
179
180     val_max = 0;
181     for(i=0;i<n;i++) {
182         p = 0.5f;
183         q = 0.5f;
184         w = s->lsp_cos_table[i];
185         for(j=1;j<NB_LSP_COEFS;j+=2){
186             q *= w - lsp[j - 1];
187             p *= w - lsp[j];
188         }
189         p *= p * (2.0f - w);
190         q *= q * (2.0f + w);
191         v = p + q;
192         v = pow_m1_4(s, v);
193         if (v > val_max)
194             val_max = v;
195         out[i] = v;
196     }
197     *val_max_ptr = val_max;
198 }
199
200 /**
201  * decode exponents coded with LSP coefficients (same idea as Vorbis)
202  */
203 static void decode_exp_lsp(WMACodecContext *s, int ch)
204 {
205     float lsp_coefs[NB_LSP_COEFS];
206     int val, i;
207
208     for(i = 0; i < NB_LSP_COEFS; i++) {
209         if (i == 0 || i >= 8)
210             val = get_bits(&s->gb, 3);
211         else
212             val = get_bits(&s->gb, 4);
213         lsp_coefs[i] = ff_wma_lsp_codebook[i][val];
214     }
215
216     wma_lsp_to_curve(s, s->exponents[ch], &s->max_exponent[ch],
217                      s->block_len, lsp_coefs);
218 }
219
220 /** pow(10, i / 16.0) for i in -60..95 */
221 static const float pow_tab[] = {
222     1.7782794100389e-04, 2.0535250264571e-04,
223     2.3713737056617e-04, 2.7384196342644e-04,
224     3.1622776601684e-04, 3.6517412725484e-04,
225     4.2169650342858e-04, 4.8696752516586e-04,
226     5.6234132519035e-04, 6.4938163157621e-04,
227     7.4989420933246e-04, 8.6596432336006e-04,
228     1.0000000000000e-03, 1.1547819846895e-03,
229     1.3335214321633e-03, 1.5399265260595e-03,
230     1.7782794100389e-03, 2.0535250264571e-03,
231     2.3713737056617e-03, 2.7384196342644e-03,
232     3.1622776601684e-03, 3.6517412725484e-03,
233     4.2169650342858e-03, 4.8696752516586e-03,
234     5.6234132519035e-03, 6.4938163157621e-03,
235     7.4989420933246e-03, 8.6596432336006e-03,
236     1.0000000000000e-02, 1.1547819846895e-02,
237     1.3335214321633e-02, 1.5399265260595e-02,
238     1.7782794100389e-02, 2.0535250264571e-02,
239     2.3713737056617e-02, 2.7384196342644e-02,
240     3.1622776601684e-02, 3.6517412725484e-02,
241     4.2169650342858e-02, 4.8696752516586e-02,
242     5.6234132519035e-02, 6.4938163157621e-02,
243     7.4989420933246e-02, 8.6596432336007e-02,
244     1.0000000000000e-01, 1.1547819846895e-01,
245     1.3335214321633e-01, 1.5399265260595e-01,
246     1.7782794100389e-01, 2.0535250264571e-01,
247     2.3713737056617e-01, 2.7384196342644e-01,
248     3.1622776601684e-01, 3.6517412725484e-01,
249     4.2169650342858e-01, 4.8696752516586e-01,
250     5.6234132519035e-01, 6.4938163157621e-01,
251     7.4989420933246e-01, 8.6596432336007e-01,
252     1.0000000000000e+00, 1.1547819846895e+00,
253     1.3335214321633e+00, 1.5399265260595e+00,
254     1.7782794100389e+00, 2.0535250264571e+00,
255     2.3713737056617e+00, 2.7384196342644e+00,
256     3.1622776601684e+00, 3.6517412725484e+00,
257     4.2169650342858e+00, 4.8696752516586e+00,
258     5.6234132519035e+00, 6.4938163157621e+00,
259     7.4989420933246e+00, 8.6596432336007e+00,
260     1.0000000000000e+01, 1.1547819846895e+01,
261     1.3335214321633e+01, 1.5399265260595e+01,
262     1.7782794100389e+01, 2.0535250264571e+01,
263     2.3713737056617e+01, 2.7384196342644e+01,
264     3.1622776601684e+01, 3.6517412725484e+01,
265     4.2169650342858e+01, 4.8696752516586e+01,
266     5.6234132519035e+01, 6.4938163157621e+01,
267     7.4989420933246e+01, 8.6596432336007e+01,
268     1.0000000000000e+02, 1.1547819846895e+02,
269     1.3335214321633e+02, 1.5399265260595e+02,
270     1.7782794100389e+02, 2.0535250264571e+02,
271     2.3713737056617e+02, 2.7384196342644e+02,
272     3.1622776601684e+02, 3.6517412725484e+02,
273     4.2169650342858e+02, 4.8696752516586e+02,
274     5.6234132519035e+02, 6.4938163157621e+02,
275     7.4989420933246e+02, 8.6596432336007e+02,
276     1.0000000000000e+03, 1.1547819846895e+03,
277     1.3335214321633e+03, 1.5399265260595e+03,
278     1.7782794100389e+03, 2.0535250264571e+03,
279     2.3713737056617e+03, 2.7384196342644e+03,
280     3.1622776601684e+03, 3.6517412725484e+03,
281     4.2169650342858e+03, 4.8696752516586e+03,
282     5.6234132519035e+03, 6.4938163157621e+03,
283     7.4989420933246e+03, 8.6596432336007e+03,
284     1.0000000000000e+04, 1.1547819846895e+04,
285     1.3335214321633e+04, 1.5399265260595e+04,
286     1.7782794100389e+04, 2.0535250264571e+04,
287     2.3713737056617e+04, 2.7384196342644e+04,
288     3.1622776601684e+04, 3.6517412725484e+04,
289     4.2169650342858e+04, 4.8696752516586e+04,
290     5.6234132519035e+04, 6.4938163157621e+04,
291     7.4989420933246e+04, 8.6596432336007e+04,
292     1.0000000000000e+05, 1.1547819846895e+05,
293     1.3335214321633e+05, 1.5399265260595e+05,
294     1.7782794100389e+05, 2.0535250264571e+05,
295     2.3713737056617e+05, 2.7384196342644e+05,
296     3.1622776601684e+05, 3.6517412725484e+05,
297     4.2169650342858e+05, 4.8696752516586e+05,
298     5.6234132519035e+05, 6.4938163157621e+05,
299     7.4989420933246e+05, 8.6596432336007e+05,
300 };
301
302 /**
303  * decode exponents coded with VLC codes
304  */
305 static int decode_exp_vlc(WMACodecContext *s, int ch)
306 {
307     int last_exp, n, code;
308     const uint16_t *ptr;
309     float v, max_scale;
310     uint32_t *q, *q_end, iv;
311     const float *ptab = pow_tab + 60;
312     const uint32_t *iptab = (const uint32_t*)ptab;
313
314     ptr = s->exponent_bands[s->frame_len_bits - s->block_len_bits];
315     q = (uint32_t *)s->exponents[ch];
316     q_end = q + s->block_len;
317     max_scale = 0;
318     if (s->version == 1) {
319         last_exp = get_bits(&s->gb, 5) + 10;
320         v = ptab[last_exp];
321         iv = iptab[last_exp];
322         max_scale = v;
323         n = *ptr++;
324         switch (n & 3) do {
325         case 0: *q++ = iv;
326         case 3: *q++ = iv;
327         case 2: *q++ = iv;
328         case 1: *q++ = iv;
329         } while ((n -= 4) > 0);
330     }else
331         last_exp = 36;
332
333     while (q < q_end) {
334         code = get_vlc2(&s->gb, s->exp_vlc.table, EXPVLCBITS, EXPMAX);
335         if (code < 0){
336             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "Exponent vlc invalid\n");
337             return -1;
338         }
339         /* NOTE: this offset is the same as MPEG4 AAC ! */
340         last_exp += code - 60;
341         if ((unsigned)last_exp + 60 >= FF_ARRAY_ELEMS(pow_tab)) {
342             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "Exponent out of range: %d\n",
343                    last_exp);
344             return -1;
345         }
346         v = ptab[last_exp];
347         iv = iptab[last_exp];
348         if (v > max_scale)
349             max_scale = v;
350         n = *ptr++;
351         switch (n & 3) do {
352         case 0: *q++ = iv;
353         case 3: *q++ = iv;
354         case 2: *q++ = iv;
355         case 1: *q++ = iv;
356         } while ((n -= 4) > 0);
357     }
358     s->max_exponent[ch] = max_scale;
359     return 0;
360 }
361
362
363 /**
364  * Apply MDCT window and add into output.
365  *
366  * We ensure that when the windows overlap their squared sum
367  * is always 1 (MDCT reconstruction rule).
368  */
369 static void wma_window(WMACodecContext *s, float *out)
370 {
371     float *in = s->output;
372     int block_len, bsize, n;
373
374     /* left part */
375     if (s->block_len_bits <= s->prev_block_len_bits) {
376         block_len = s->block_len;
377         bsize = s->frame_len_bits - s->block_len_bits;
378
379         s->fdsp.vector_fmul_add(out, in, s->windows[bsize],
380                                 out, block_len);
381
382     } else {
383         block_len = 1 << s->prev_block_len_bits;
384         n = (s->block_len - block_len) / 2;
385         bsize = s->frame_len_bits - s->prev_block_len_bits;
386
387         s->fdsp.vector_fmul_add(out+n, in+n, s->windows[bsize],
388                                 out+n, block_len);
389
390         memcpy(out+n+block_len, in+n+block_len, n*sizeof(float));
391     }
392
393     out += s->block_len;
394     in += s->block_len;
395
396     /* right part */
397     if (s->block_len_bits <= s->next_block_len_bits) {
398         block_len = s->block_len;
399         bsize = s->frame_len_bits - s->block_len_bits;
400
401         s->fdsp.vector_fmul_reverse(out, in, s->windows[bsize], block_len);
402
403     } else {
404         block_len = 1 << s->next_block_len_bits;
405         n = (s->block_len - block_len) / 2;
406         bsize = s->frame_len_bits - s->next_block_len_bits;
407
408         memcpy(out, in, n*sizeof(float));
409
410         s->fdsp.vector_fmul_reverse(out+n, in+n, s->windows[bsize], block_len);
411
412         memset(out+n+block_len, 0, n*sizeof(float));
413     }
414 }
415
416
417 /**
418  * @return 0 if OK. 1 if last block of frame. return -1 if
419  * unrecorrable error.
420  */
421 static int wma_decode_block(WMACodecContext *s)
422 {
423     int n, v, a, ch, bsize;
424     int coef_nb_bits, total_gain;
425     int nb_coefs[MAX_CHANNELS];
426     float mdct_norm;
427     FFTContext *mdct;
428
429 #ifdef TRACE
430     tprintf(s->avctx, "***decode_block: %d:%d\n", s->frame_count - 1, s->block_num);
431 #endif
432
433     /* compute current block length */
434     if (s->use_variable_block_len) {
435         n = av_log2(s->nb_block_sizes - 1) + 1;
436
437         if (s->reset_block_lengths) {
438             s->reset_block_lengths = 0;
439             v = get_bits(&s->gb, n);
440             if (v >= s->nb_block_sizes){
441                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "prev_block_len_bits %d out of range\n", s->frame_len_bits - v);
442                 return -1;
443             }
444             s->prev_block_len_bits = s->frame_len_bits - v;
445             v = get_bits(&s->gb, n);
446             if (v >= s->nb_block_sizes){
447                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "block_len_bits %d out of range\n", s->frame_len_bits - v);
448                 return -1;
449             }
450             s->block_len_bits = s->frame_len_bits - v;
451         } else {
452             /* update block lengths */
453             s->prev_block_len_bits = s->block_len_bits;
454             s->block_len_bits = s->next_block_len_bits;
455         }
456         v = get_bits(&s->gb, n);
457         if (v >= s->nb_block_sizes){
458             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "next_block_len_bits %d out of range\n", s->frame_len_bits - v);
459             return -1;
460         }
461         s->next_block_len_bits = s->frame_len_bits - v;
462     } else {
463         /* fixed block len */
464         s->next_block_len_bits = s->frame_len_bits;
465         s->prev_block_len_bits = s->frame_len_bits;
466         s->block_len_bits = s->frame_len_bits;
467     }
468
469     /* now check if the block length is coherent with the frame length */
470     s->block_len = 1 << s->block_len_bits;
471     if ((s->block_pos + s->block_len) > s->frame_len){
472         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "frame_len overflow\n");
473         return -1;
474     }
475
476     if (s->avctx->channels == 2) {
477         s->ms_stereo = get_bits1(&s->gb);
478     }
479     v = 0;
480     for(ch = 0; ch < s->avctx->channels; ch++) {
481         a = get_bits1(&s->gb);
482         s->channel_coded[ch] = a;
483         v |= a;
484     }
485
486     bsize = s->frame_len_bits - s->block_len_bits;
487
488     /* if no channel coded, no need to go further */
489     /* XXX: fix potential framing problems */
490     if (!v)
491         goto next;
492
493     /* read total gain and extract corresponding number of bits for
494        coef escape coding */
495     total_gain = 1;
496     for(;;) {
497         a = get_bits(&s->gb, 7);
498         total_gain += a;
499         if (a != 127)
500             break;
501     }
502
503     coef_nb_bits= ff_wma_total_gain_to_bits(total_gain);
504
505     /* compute number of coefficients */
506     n = s->coefs_end[bsize] - s->coefs_start;
507     for(ch = 0; ch < s->avctx->channels; ch++)
508         nb_coefs[ch] = n;
509
510     /* complex coding */
511     if (s->use_noise_coding) {
512
513         for(ch = 0; ch < s->avctx->channels; ch++) {
514             if (s->channel_coded[ch]) {
515                 int i, n, a;
516                 n = s->exponent_high_sizes[bsize];
517                 for(i=0;i<n;i++) {
518                     a = get_bits1(&s->gb);
519                     s->high_band_coded[ch][i] = a;
520                     /* if noise coding, the coefficients are not transmitted */
521                     if (a)
522                         nb_coefs[ch] -= s->exponent_high_bands[bsize][i];
523                 }
524             }
525         }
526         for(ch = 0; ch < s->avctx->channels; ch++) {
527             if (s->channel_coded[ch]) {
528                 int i, n, val, code;
529
530                 n = s->exponent_high_sizes[bsize];
531                 val = (int)0x80000000;
532                 for(i=0;i<n;i++) {
533                     if (s->high_band_coded[ch][i]) {
534                         if (val == (int)0x80000000) {
535                             val = get_bits(&s->gb, 7) - 19;
536                         } else {
537                             code = get_vlc2(&s->gb, s->hgain_vlc.table, HGAINVLCBITS, HGAINMAX);
538                             if (code < 0){
539                                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "hgain vlc invalid\n");
540                                 return -1;
541                             }
542                             val += code - 18;
543                         }
544                         s->high_band_values[ch][i] = val;
545                     }
546                 }
547             }
548         }
549     }
550
551     /* exponents can be reused in short blocks. */
552     if ((s->block_len_bits == s->frame_len_bits) ||
553         get_bits1(&s->gb)) {
554         for(ch = 0; ch < s->avctx->channels; ch++) {
555             if (s->channel_coded[ch]) {
556                 if (s->use_exp_vlc) {
557                     if (decode_exp_vlc(s, ch) < 0)
558                         return -1;
559                 } else {
560                     decode_exp_lsp(s, ch);
561                 }
562                 s->exponents_bsize[ch] = bsize;
563             }
564         }
565     }
566
567     /* parse spectral coefficients : just RLE encoding */
568     for (ch = 0; ch < s->avctx->channels; ch++) {
569         if (s->channel_coded[ch]) {
570             int tindex;
571             WMACoef* ptr = &s->coefs1[ch][0];
572
573             /* special VLC tables are used for ms stereo because
574                there is potentially less energy there */
575             tindex = (ch == 1 && s->ms_stereo);
576             memset(ptr, 0, s->block_len * sizeof(WMACoef));
577             ff_wma_run_level_decode(s->avctx, &s->gb, &s->coef_vlc[tindex],
578                   s->level_table[tindex], s->run_table[tindex],
579                   0, ptr, 0, nb_coefs[ch],
580                   s->block_len, s->frame_len_bits, coef_nb_bits);
581         }
582         if (s->version == 1 && s->avctx->channels >= 2) {
583             align_get_bits(&s->gb);
584         }
585     }
586
587     /* normalize */
588     {
589         int n4 = s->block_len / 2;
590         mdct_norm = 1.0 / (float)n4;
591         if (s->version == 1) {
592             mdct_norm *= sqrt(n4);
593         }
594     }
595
596     /* finally compute the MDCT coefficients */
597     for (ch = 0; ch < s->avctx->channels; ch++) {
598         if (s->channel_coded[ch]) {
599             WMACoef *coefs1;
600             float *coefs, *exponents, mult, mult1, noise;
601             int i, j, n, n1, last_high_band, esize;
602             float exp_power[HIGH_BAND_MAX_SIZE];
603
604             coefs1 = s->coefs1[ch];
605             exponents = s->exponents[ch];
606             esize = s->exponents_bsize[ch];
607             mult = pow(10, total_gain * 0.05) / s->max_exponent[ch];
608             mult *= mdct_norm;
609             coefs = s->coefs[ch];
610             if (s->use_noise_coding) {
611                 mult1 = mult;
612                 /* very low freqs : noise */
613                 for(i = 0;i < s->coefs_start; i++) {
614                     *coefs++ = s->noise_table[s->noise_index] *
615                       exponents[i<<bsize>>esize] * mult1;
616                     s->noise_index = (s->noise_index + 1) & (NOISE_TAB_SIZE - 1);
617                 }
618
619                 n1 = s->exponent_high_sizes[bsize];
620
621                 /* compute power of high bands */
622                 exponents = s->exponents[ch] +
623                     (s->high_band_start[bsize]<<bsize>>esize);
624                 last_high_band = 0; /* avoid warning */
625                 for(j=0;j<n1;j++) {
626                     n = s->exponent_high_bands[s->frame_len_bits -
627                                               s->block_len_bits][j];
628                     if (s->high_band_coded[ch][j]) {
629                         float e2, v;
630                         e2 = 0;
631                         for(i = 0;i < n; i++) {
632                             v = exponents[i<<bsize>>esize];
633                             e2 += v * v;
634                         }
635                         exp_power[j] = e2 / n;
636                         last_high_band = j;
637                         tprintf(s->avctx, "%d: power=%f (%d)\n", j, exp_power[j], n);
638                     }
639                     exponents += n<<bsize>>esize;
640                 }
641
642                 /* main freqs and high freqs */
643                 exponents = s->exponents[ch] + (s->coefs_start<<bsize>>esize);
644                 for(j=-1;j<n1;j++) {
645                     if (j < 0) {
646                         n = s->high_band_start[bsize] -
647                             s->coefs_start;
648                     } else {
649                         n = s->exponent_high_bands[s->frame_len_bits -
650                                                   s->block_len_bits][j];
651                     }
652                     if (j >= 0 && s->high_band_coded[ch][j]) {
653                         /* use noise with specified power */
654                         mult1 = sqrt(exp_power[j] / exp_power[last_high_band]);
655                         /* XXX: use a table */
656                         mult1 = mult1 * pow(10, s->high_band_values[ch][j] * 0.05);
657                         mult1 = mult1 / (s->max_exponent[ch] * s->noise_mult);
658                         mult1 *= mdct_norm;
659                         for(i = 0;i < n; i++) {
660                             noise = s->noise_table[s->noise_index];
661                             s->noise_index = (s->noise_index + 1) & (NOISE_TAB_SIZE - 1);
662                             *coefs++ =  noise *
663                                 exponents[i<<bsize>>esize] * mult1;
664                         }
665                         exponents += n<<bsize>>esize;
666                     } else {
667                         /* coded values + small noise */
668                         for(i = 0;i < n; i++) {
669                             noise = s->noise_table[s->noise_index];
670                             s->noise_index = (s->noise_index + 1) & (NOISE_TAB_SIZE - 1);
671                             *coefs++ = ((*coefs1++) + noise) *
672                                 exponents[i<<bsize>>esize] * mult;
673                         }
674                         exponents += n<<bsize>>esize;
675                     }
676                 }
677
678                 /* very high freqs : noise */
679                 n = s->block_len - s->coefs_end[bsize];
680                 mult1 = mult * exponents[((-1<<bsize))>>esize];
681                 for(i = 0; i < n; i++) {
682                     *coefs++ = s->noise_table[s->noise_index] * mult1;
683                     s->noise_index = (s->noise_index + 1) & (NOISE_TAB_SIZE - 1);
684                 }
685             } else {
686                 /* XXX: optimize more */
687                 for(i = 0;i < s->coefs_start; i++)
688                     *coefs++ = 0.0;
689                 n = nb_coefs[ch];
690                 for(i = 0;i < n; i++) {
691                     *coefs++ = coefs1[i] * exponents[i<<bsize>>esize] * mult;
692                 }
693                 n = s->block_len - s->coefs_end[bsize];
694                 for(i = 0;i < n; i++)
695                     *coefs++ = 0.0;
696             }
697         }
698     }
699
700 #ifdef TRACE
701     for (ch = 0; ch < s->avctx->channels; ch++) {
702         if (s->channel_coded[ch]) {
703             dump_floats(s, "exponents", 3, s->exponents[ch], s->block_len);
704             dump_floats(s, "coefs", 1, s->coefs[ch], s->block_len);
705         }
706     }
707 #endif
708
709     if (s->ms_stereo && s->channel_coded[1]) {
710         /* nominal case for ms stereo: we do it before mdct */
711         /* no need to optimize this case because it should almost
712            never happen */
713         if (!s->channel_coded[0]) {
714             tprintf(s->avctx, "rare ms-stereo case happened\n");
715             memset(s->coefs[0], 0, sizeof(float) * s->block_len);
716             s->channel_coded[0] = 1;
717         }
718
719         s->fdsp.butterflies_float(s->coefs[0], s->coefs[1], s->block_len);
720     }
721
722 next:
723     mdct = &s->mdct_ctx[bsize];
724
725     for (ch = 0; ch < s->avctx->channels; ch++) {
726         int n4, index;
727
728         n4 = s->block_len / 2;
729         if(s->channel_coded[ch]){
730             mdct->imdct_calc(mdct, s->output, s->coefs[ch]);
731         }else if(!(s->ms_stereo && ch==1))
732             memset(s->output, 0, sizeof(s->output));
733
734         /* multiply by the window and add in the frame */
735         index = (s->frame_len / 2) + s->block_pos - n4;
736         wma_window(s, &s->frame_out[ch][index]);
737     }
738
739     /* update block number */
740     s->block_num++;
741     s->block_pos += s->block_len;
742     if (s->block_pos >= s->frame_len)
743         return 1;
744     else
745         return 0;
746 }
747
748 /* decode a frame of frame_len samples */
749 static int wma_decode_frame(WMACodecContext *s, float **samples,
750                             int samples_offset)
751 {
752     int ret, ch;
753
754 #ifdef TRACE
755     tprintf(s->avctx, "***decode_frame: %d size=%d\n", s->frame_count++, s->frame_len);
756 #endif
757
758     /* read each block */
759     s->block_num = 0;
760     s->block_pos = 0;
761     for(;;) {
762         ret = wma_decode_block(s);
763         if (ret < 0)
764             return -1;
765         if (ret)
766             break;
767     }
768
769     for (ch = 0; ch < s->avctx->channels; ch++) {
770         /* copy current block to output */
771         memcpy(samples[ch] + samples_offset, s->frame_out[ch],
772                s->frame_len * sizeof(*s->frame_out[ch]));
773         /* prepare for next block */
774         memmove(&s->frame_out[ch][0], &s->frame_out[ch][s->frame_len],
775                 s->frame_len * sizeof(*s->frame_out[ch]));
776
777 #ifdef TRACE
778         dump_floats(s, "samples", 6, samples[ch] + samples_offset, s->frame_len);
779 #endif
780     }
781
782     return 0;
783 }
784
785 static int wma_decode_superframe(AVCodecContext *avctx, void *data,
786                                  int *got_frame_ptr, AVPacket *avpkt)
787 {
788     AVFrame *frame     = data;
789     const uint8_t *buf = avpkt->data;
790     int buf_size = avpkt->size;
791     WMACodecContext *s = avctx->priv_data;
792     int nb_frames, bit_offset, i, pos, len, ret;
793     uint8_t *q;
794     float **samples;
795     int samples_offset;
796
797     tprintf(avctx, "***decode_superframe:\n");
798
799     if(buf_size==0){
800         s->last_superframe_len = 0;
801         return 0;
802     }
803     if (buf_size < avctx->block_align) {
804         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
805                "Input packet size too small (%d < %d)\n",
806                buf_size, avctx->block_align);
807         return AVERROR_INVALIDDATA;
808     }
809     buf_size = avctx->block_align;
810
811     init_get_bits(&s->gb, buf, buf_size*8);
812
813     if (s->use_bit_reservoir) {
814         /* read super frame header */
815         skip_bits(&s->gb, 4); /* super frame index */
816         nb_frames = get_bits(&s->gb, 4) - (s->last_superframe_len <= 0);
817     } else {
818         nb_frames = 1;
819     }
820
821     /* get output buffer */
822     frame->nb_samples = nb_frames * s->frame_len;
823     if ((ret = ff_get_buffer(avctx, frame, 0)) < 0) {
824         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "get_buffer() failed\n");
825         return ret;
826     }
827     samples = (float **)frame->extended_data;
828     samples_offset = 0;
829
830     if (s->use_bit_reservoir) {
831         bit_offset = get_bits(&s->gb, s->byte_offset_bits + 3);
832         if (bit_offset > get_bits_left(&s->gb)) {
833             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
834                    "Invalid last frame bit offset %d > buf size %d (%d)\n",
835                    bit_offset, get_bits_left(&s->gb), buf_size);
836             goto fail;
837         }
838
839         if (s->last_superframe_len > 0) {
840             /* add bit_offset bits to last frame */
841             if ((s->last_superframe_len + ((bit_offset + 7) >> 3)) >
842                 MAX_CODED_SUPERFRAME_SIZE)
843                 goto fail;
844             q = s->last_superframe + s->last_superframe_len;
845             len = bit_offset;
846             while (len > 7) {
847                 *q++ = (get_bits)(&s->gb, 8);
848                 len -= 8;
849             }
850             if (len > 0) {
851                 *q++ = (get_bits)(&s->gb, len) << (8 - len);
852             }
853             memset(q, 0, FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
854
855             /* XXX: bit_offset bits into last frame */
856             init_get_bits(&s->gb, s->last_superframe, s->last_superframe_len * 8 + bit_offset);
857             /* skip unused bits */
858             if (s->last_bitoffset > 0)
859                 skip_bits(&s->gb, s->last_bitoffset);
860             /* this frame is stored in the last superframe and in the
861                current one */
862             if (wma_decode_frame(s, samples, samples_offset) < 0)
863                 goto fail;
864             samples_offset += s->frame_len;
865             nb_frames--;
866         }
867
868         /* read each frame starting from bit_offset */
869         pos = bit_offset + 4 + 4 + s->byte_offset_bits + 3;
870         if (pos >= MAX_CODED_SUPERFRAME_SIZE * 8 || pos > buf_size * 8)
871             return AVERROR_INVALIDDATA;
872         init_get_bits(&s->gb, buf + (pos >> 3), (buf_size - (pos >> 3))*8);
873         len = pos & 7;
874         if (len > 0)
875             skip_bits(&s->gb, len);
876
877         s->reset_block_lengths = 1;
878         for(i=0;i<nb_frames;i++) {
879             if (wma_decode_frame(s, samples, samples_offset) < 0)
880                 goto fail;
881             samples_offset += s->frame_len;
882         }
883
884         /* we copy the end of the frame in the last frame buffer */
885         pos = get_bits_count(&s->gb) + ((bit_offset + 4 + 4 + s->byte_offset_bits + 3) & ~7);
886         s->last_bitoffset = pos & 7;
887         pos >>= 3;
888         len = buf_size - pos;
889         if (len > MAX_CODED_SUPERFRAME_SIZE || len < 0) {
890             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "len %d invalid\n", len);
891             goto fail;
892         }
893         s->last_superframe_len = len;
894         memcpy(s->last_superframe, buf + pos, len);
895     } else {
896         /* single frame decode */
897         if (wma_decode_frame(s, samples, samples_offset) < 0)
898             goto fail;
899         samples_offset += s->frame_len;
900     }
901
902     av_dlog(s->avctx, "%d %d %d %d outbytes:%td eaten:%d\n",
903             s->frame_len_bits, s->block_len_bits, s->frame_len, s->block_len,
904             (int8_t *)samples - (int8_t *)data, avctx->block_align);
905
906     *got_frame_ptr = 1;
907
908     return avctx->block_align;
909  fail:
910     /* when error, we reset the bit reservoir */
911     s->last_superframe_len = 0;
912     return -1;
913 }
914
915 static av_cold void flush(AVCodecContext *avctx)
916 {
917     WMACodecContext *s = avctx->priv_data;
918
919     s->last_bitoffset=
920     s->last_superframe_len= 0;
921 }
922
923 AVCodec ff_wmav1_decoder = {
924     .name           = "wmav1",
925     .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
926     .id             = AV_CODEC_ID_WMAV1,
927     .priv_data_size = sizeof(WMACodecContext),
928     .init           = wma_decode_init,
929     .close          = ff_wma_end,
930     .decode         = wma_decode_superframe,
931     .flush          = flush,
932     .capabilities   = CODEC_CAP_DR1,
933     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Windows Media Audio 1"),
934     .sample_fmts    = (const enum AVSampleFormat[]) { AV_SAMPLE_FMT_FLTP,
935                                                       AV_SAMPLE_FMT_NONE },
936 };
937
938 AVCodec ff_wmav2_decoder = {
939     .name           = "wmav2",
940     .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
941     .id             = AV_CODEC_ID_WMAV2,
942     .priv_data_size = sizeof(WMACodecContext),
943     .init           = wma_decode_init,
944     .close          = ff_wma_end,
945     .decode         = wma_decode_superframe,
946     .flush          = flush,
947     .capabilities   = CODEC_CAP_DR1,
948     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Windows Media Audio 2"),
949     .sample_fmts    = (const enum AVSampleFormat[]) { AV_SAMPLE_FMT_FLTP,
950                                                       AV_SAMPLE_FMT_NONE },
951 };