diracdsp: add dequantization SIMD
[ffmpeg.git] / libavcodec / wmadec.c
1 /*
2  * WMA compatible decoder
3  * Copyright (c) 2002 The FFmpeg Project
4  *
5  * This file is part of FFmpeg.
6  *
7  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
8  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
9  * License as published by the Free Software Foundation; either
10  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
11  *
12  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
15  * Lesser General Public License for more details.
16  *
17  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
18  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
20  */
21
22 /**
23  * @file
24  * 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 "libavutil/attributes.h"
37 #include "libavutil/ffmath.h"
38
39 #include "avcodec.h"
40 #include "internal.h"
41 #include "wma.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,
53                         int prec, const float *tab, int n)
54 {
55     int i;
56
57     ff_tlog(s->avctx, "%s[%d]:\n", name, n);
58     for (i = 0; i < n; i++) {
59         if ((i & 7) == 0)
60             ff_tlog(s->avctx, "%4d: ", i);
61         ff_tlog(s->avctx, " %8.*f", prec, tab[i]);
62         if ((i & 7) == 7)
63             ff_tlog(s->avctx, "\n");
64     }
65     if ((i & 7) != 0)
66         ff_tlog(s->avctx, "\n");
67 }
68 #endif /* TRACE */
69
70 static av_cold int wma_decode_init(AVCodecContext *avctx)
71 {
72     WMACodecContext *s = avctx->priv_data;
73     int i, flags2;
74     uint8_t *extradata;
75
76     if (!avctx->block_align) {
77         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "block_align is not set\n");
78         return AVERROR(EINVAL);
79     }
80
81     s->avctx = avctx;
82
83     /* extract flag info */
84     flags2    = 0;
85     extradata = avctx->extradata;
86     if (avctx->codec->id == AV_CODEC_ID_WMAV1 && avctx->extradata_size >= 4)
87         flags2 = AV_RL16(extradata + 2);
88     else if (avctx->codec->id == AV_CODEC_ID_WMAV2 && avctx->extradata_size >= 6)
89         flags2 = AV_RL16(extradata + 4);
90
91     s->use_exp_vlc            = flags2 & 0x0001;
92     s->use_bit_reservoir      = flags2 & 0x0002;
93     s->use_variable_block_len = flags2 & 0x0004;
94
95     if (avctx->codec->id == AV_CODEC_ID_WMAV2 && avctx->extradata_size >= 8){
96         if (AV_RL16(extradata+4)==0xd && s->use_variable_block_len){
97             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Disabling use_variable_block_len, if this fails contact the ffmpeg developers and send us the file\n");
98             s->use_variable_block_len= 0; // this fixes issue1503
99         }
100     }
101
102     for (i=0; i<MAX_CHANNELS; i++)
103         s->max_exponent[i] = 1.0;
104
105     if (ff_wma_init(avctx, flags2) < 0)
106         return -1;
107
108     /* init MDCT */
109     for (i = 0; i < s->nb_block_sizes; i++)
110         ff_mdct_init(&s->mdct_ctx[i], s->frame_len_bits - i + 1, 1, 1.0 / 32768.0);
111
112     if (s->use_noise_coding) {
113         init_vlc(&s->hgain_vlc, HGAINVLCBITS, sizeof(ff_wma_hgain_huffbits),
114                  ff_wma_hgain_huffbits, 1, 1,
115                  ff_wma_hgain_huffcodes, 2, 2, 0);
116     }
117
118     if (s->use_exp_vlc)
119         init_vlc(&s->exp_vlc, EXPVLCBITS, sizeof(ff_aac_scalefactor_bits), // FIXME move out of context
120                  ff_aac_scalefactor_bits, 1, 1,
121                  ff_aac_scalefactor_code, 4, 4, 0);
122     else
123         wma_lsp_to_curve_init(s, s->frame_len);
124
125     avctx->sample_fmt = AV_SAMPLE_FMT_FLTP;
126
127     return 0;
128 }
129
130 /**
131  * compute x^-0.25 with an exponent and mantissa table. We use linear
132  * interpolation to reduce the mantissa table size at a small speed
133  * expense (linear interpolation approximately doubles the number of
134  * bits of precision).
135  */
136 static inline float pow_m1_4(WMACodecContext *s, float x)
137 {
138     union {
139         float f;
140         unsigned int v;
141     } u, t;
142     unsigned int e, m;
143     float a, b;
144
145     u.f = x;
146     e   =  u.v >>  23;
147     m   = (u.v >> (23 - LSP_POW_BITS)) & ((1 << LSP_POW_BITS) - 1);
148     /* build interpolation scale: 1 <= t < 2. */
149     t.v = ((u.v << LSP_POW_BITS) & ((1 << 23) - 1)) | (127 << 23);
150     a   = s->lsp_pow_m_table1[m];
151     b   = s->lsp_pow_m_table2[m];
152     return s->lsp_pow_e_table[e] * (a + b * t.f);
153 }
154
155 static av_cold void wma_lsp_to_curve_init(WMACodecContext *s, int frame_len)
156 {
157     float wdel, a, b;
158     int i, e, m;
159
160     wdel = M_PI / frame_len;
161     for (i = 0; i < frame_len; i++)
162         s->lsp_cos_table[i] = 2.0f * cos(wdel * i);
163
164     /* tables for x^-0.25 computation */
165     for (i = 0; i < 256; i++) {
166         e                     = i - 126;
167         s->lsp_pow_e_table[i] = exp2f(e * -0.25);
168     }
169
170     /* NOTE: these two tables are needed to avoid two operations in
171      * pow_m1_4 */
172     b = 1.0;
173     for (i = (1 << LSP_POW_BITS) - 1; i >= 0; i--) {
174         m                      = (1 << LSP_POW_BITS) + i;
175         a                      = (float) m * (0.5 / (1 << LSP_POW_BITS));
176         a                      = 1/sqrt(sqrt(a));
177         s->lsp_pow_m_table1[i] = 2 * a - b;
178         s->lsp_pow_m_table2[i] = b - a;
179         b                      = a;
180     }
181 }
182
183 /**
184  * NOTE: We use the same code as Vorbis here
185  * @todo optimize it further with SSE/3Dnow
186  */
187 static void wma_lsp_to_curve(WMACodecContext *s, float *out, float *val_max_ptr,
188                              int n, float *lsp)
189 {
190     int i, j;
191     float p, q, w, v, val_max;
192
193     val_max = 0;
194     for (i = 0; i < n; i++) {
195         p = 0.5f;
196         q = 0.5f;
197         w = s->lsp_cos_table[i];
198         for (j = 1; j < NB_LSP_COEFS; j += 2) {
199             q *= w - lsp[j - 1];
200             p *= w - lsp[j];
201         }
202         p *= p * (2.0f - w);
203         q *= q * (2.0f + w);
204         v  = p + q;
205         v  = pow_m1_4(s, v);
206         if (v > val_max)
207             val_max = v;
208         out[i] = v;
209     }
210     *val_max_ptr = val_max;
211 }
212
213 /**
214  * decode exponents coded with LSP coefficients (same idea as Vorbis)
215  */
216 static void decode_exp_lsp(WMACodecContext *s, int ch)
217 {
218     float lsp_coefs[NB_LSP_COEFS];
219     int val, i;
220
221     for (i = 0; i < NB_LSP_COEFS; i++) {
222         if (i == 0 || i >= 8)
223             val = get_bits(&s->gb, 3);
224         else
225             val = get_bits(&s->gb, 4);
226         lsp_coefs[i] = ff_wma_lsp_codebook[i][val];
227     }
228
229     wma_lsp_to_curve(s, s->exponents[ch], &s->max_exponent[ch],
230                      s->block_len, lsp_coefs);
231 }
232
233 /** pow(10, i / 16.0) for i in -60..95 */
234 static const float pow_tab[] = {
235     1.7782794100389e-04, 2.0535250264571e-04,
236     2.3713737056617e-04, 2.7384196342644e-04,
237     3.1622776601684e-04, 3.6517412725484e-04,
238     4.2169650342858e-04, 4.8696752516586e-04,
239     5.6234132519035e-04, 6.4938163157621e-04,
240     7.4989420933246e-04, 8.6596432336006e-04,
241     1.0000000000000e-03, 1.1547819846895e-03,
242     1.3335214321633e-03, 1.5399265260595e-03,
243     1.7782794100389e-03, 2.0535250264571e-03,
244     2.3713737056617e-03, 2.7384196342644e-03,
245     3.1622776601684e-03, 3.6517412725484e-03,
246     4.2169650342858e-03, 4.8696752516586e-03,
247     5.6234132519035e-03, 6.4938163157621e-03,
248     7.4989420933246e-03, 8.6596432336006e-03,
249     1.0000000000000e-02, 1.1547819846895e-02,
250     1.3335214321633e-02, 1.5399265260595e-02,
251     1.7782794100389e-02, 2.0535250264571e-02,
252     2.3713737056617e-02, 2.7384196342644e-02,
253     3.1622776601684e-02, 3.6517412725484e-02,
254     4.2169650342858e-02, 4.8696752516586e-02,
255     5.6234132519035e-02, 6.4938163157621e-02,
256     7.4989420933246e-02, 8.6596432336007e-02,
257     1.0000000000000e-01, 1.1547819846895e-01,
258     1.3335214321633e-01, 1.5399265260595e-01,
259     1.7782794100389e-01, 2.0535250264571e-01,
260     2.3713737056617e-01, 2.7384196342644e-01,
261     3.1622776601684e-01, 3.6517412725484e-01,
262     4.2169650342858e-01, 4.8696752516586e-01,
263     5.6234132519035e-01, 6.4938163157621e-01,
264     7.4989420933246e-01, 8.6596432336007e-01,
265     1.0000000000000e+00, 1.1547819846895e+00,
266     1.3335214321633e+00, 1.5399265260595e+00,
267     1.7782794100389e+00, 2.0535250264571e+00,
268     2.3713737056617e+00, 2.7384196342644e+00,
269     3.1622776601684e+00, 3.6517412725484e+00,
270     4.2169650342858e+00, 4.8696752516586e+00,
271     5.6234132519035e+00, 6.4938163157621e+00,
272     7.4989420933246e+00, 8.6596432336007e+00,
273     1.0000000000000e+01, 1.1547819846895e+01,
274     1.3335214321633e+01, 1.5399265260595e+01,
275     1.7782794100389e+01, 2.0535250264571e+01,
276     2.3713737056617e+01, 2.7384196342644e+01,
277     3.1622776601684e+01, 3.6517412725484e+01,
278     4.2169650342858e+01, 4.8696752516586e+01,
279     5.6234132519035e+01, 6.4938163157621e+01,
280     7.4989420933246e+01, 8.6596432336007e+01,
281     1.0000000000000e+02, 1.1547819846895e+02,
282     1.3335214321633e+02, 1.5399265260595e+02,
283     1.7782794100389e+02, 2.0535250264571e+02,
284     2.3713737056617e+02, 2.7384196342644e+02,
285     3.1622776601684e+02, 3.6517412725484e+02,
286     4.2169650342858e+02, 4.8696752516586e+02,
287     5.6234132519035e+02, 6.4938163157621e+02,
288     7.4989420933246e+02, 8.6596432336007e+02,
289     1.0000000000000e+03, 1.1547819846895e+03,
290     1.3335214321633e+03, 1.5399265260595e+03,
291     1.7782794100389e+03, 2.0535250264571e+03,
292     2.3713737056617e+03, 2.7384196342644e+03,
293     3.1622776601684e+03, 3.6517412725484e+03,
294     4.2169650342858e+03, 4.8696752516586e+03,
295     5.6234132519035e+03, 6.4938163157621e+03,
296     7.4989420933246e+03, 8.6596432336007e+03,
297     1.0000000000000e+04, 1.1547819846895e+04,
298     1.3335214321633e+04, 1.5399265260595e+04,
299     1.7782794100389e+04, 2.0535250264571e+04,
300     2.3713737056617e+04, 2.7384196342644e+04,
301     3.1622776601684e+04, 3.6517412725484e+04,
302     4.2169650342858e+04, 4.8696752516586e+04,
303     5.6234132519035e+04, 6.4938163157621e+04,
304     7.4989420933246e+04, 8.6596432336007e+04,
305     1.0000000000000e+05, 1.1547819846895e+05,
306     1.3335214321633e+05, 1.5399265260595e+05,
307     1.7782794100389e+05, 2.0535250264571e+05,
308     2.3713737056617e+05, 2.7384196342644e+05,
309     3.1622776601684e+05, 3.6517412725484e+05,
310     4.2169650342858e+05, 4.8696752516586e+05,
311     5.6234132519035e+05, 6.4938163157621e+05,
312     7.4989420933246e+05, 8.6596432336007e+05,
313 };
314
315 /**
316  * decode exponents coded with VLC codes
317  */
318 static int decode_exp_vlc(WMACodecContext *s, int ch)
319 {
320     int last_exp, n, code;
321     const uint16_t *ptr;
322     float v, max_scale;
323     uint32_t *q, *q_end, iv;
324     const float *ptab = pow_tab + 60;
325     const uint32_t *iptab = (const uint32_t *) ptab;
326
327     ptr       = s->exponent_bands[s->frame_len_bits - s->block_len_bits];
328     q         = (uint32_t *) s->exponents[ch];
329     q_end     = q + s->block_len;
330     max_scale = 0;
331     if (s->version == 1) {
332         last_exp  = get_bits(&s->gb, 5) + 10;
333         v         = ptab[last_exp];
334         iv        = iptab[last_exp];
335         max_scale = v;
336         n         = *ptr++;
337         switch (n & 3) do {
338         case 0: *q++ = iv;
339         case 3: *q++ = iv;
340         case 2: *q++ = iv;
341         case 1: *q++ = iv;
342         } while ((n -= 4) > 0);
343     } else
344         last_exp = 36;
345
346     while (q < q_end) {
347         code = get_vlc2(&s->gb, s->exp_vlc.table, EXPVLCBITS, EXPMAX);
348         if (code < 0) {
349             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "Exponent vlc invalid\n");
350             return -1;
351         }
352         /* NOTE: this offset is the same as MPEG-4 AAC! */
353         last_exp += code - 60;
354         if ((unsigned) last_exp + 60 >= FF_ARRAY_ELEMS(pow_tab)) {
355             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "Exponent out of range: %d\n",
356                    last_exp);
357             return -1;
358         }
359         v  = ptab[last_exp];
360         iv = iptab[last_exp];
361         if (v > max_scale)
362             max_scale = v;
363         n = *ptr++;
364         switch (n & 3) do {
365         case 0: *q++ = iv;
366         case 3: *q++ = iv;
367         case 2: *q++ = iv;
368         case 1: *q++ = iv;
369         } while ((n -= 4) > 0);
370     }
371     s->max_exponent[ch] = max_scale;
372     return 0;
373 }
374
375 /**
376  * Apply MDCT window and add into output.
377  *
378  * We ensure that when the windows overlap their squared sum
379  * is always 1 (MDCT reconstruction rule).
380  */
381 static void wma_window(WMACodecContext *s, float *out)
382 {
383     float *in = s->output;
384     int block_len, bsize, n;
385
386     /* left part */
387     if (s->block_len_bits <= s->prev_block_len_bits) {
388         block_len = s->block_len;
389         bsize     = s->frame_len_bits - s->block_len_bits;
390
391         s->fdsp->vector_fmul_add(out, in, s->windows[bsize],
392                                 out, block_len);
393     } else {
394         block_len = 1 << s->prev_block_len_bits;
395         n         = (s->block_len - block_len) / 2;
396         bsize     = s->frame_len_bits - s->prev_block_len_bits;
397
398         s->fdsp->vector_fmul_add(out + n, in + n, s->windows[bsize],
399                                 out + n, block_len);
400
401         memcpy(out + n + block_len, in + n + block_len, n * sizeof(float));
402     }
403
404     out += s->block_len;
405     in  += s->block_len;
406
407     /* right part */
408     if (s->block_len_bits <= s->next_block_len_bits) {
409         block_len = s->block_len;
410         bsize     = s->frame_len_bits - s->block_len_bits;
411
412         s->fdsp->vector_fmul_reverse(out, in, s->windows[bsize], block_len);
413     } else {
414         block_len = 1 << s->next_block_len_bits;
415         n         = (s->block_len - block_len) / 2;
416         bsize     = s->frame_len_bits - s->next_block_len_bits;
417
418         memcpy(out, in, n * sizeof(float));
419
420         s->fdsp->vector_fmul_reverse(out + n, in + n, s->windows[bsize],
421                                     block_len);
422
423         memset(out + n + block_len, 0, n * sizeof(float));
424     }
425 }
426
427 /**
428  * @return 0 if OK. 1 if last block of frame. return -1 if
429  * unrecoverable error.
430  */
431 static int wma_decode_block(WMACodecContext *s)
432 {
433     int n, v, a, ch, bsize;
434     int coef_nb_bits, total_gain;
435     int nb_coefs[MAX_CHANNELS];
436     float mdct_norm;
437     FFTContext *mdct;
438
439 #ifdef TRACE
440     ff_tlog(s->avctx, "***decode_block: %d:%d\n",
441             s->frame_count - 1, s->block_num);
442 #endif /* TRACE */
443
444     /* compute current block length */
445     if (s->use_variable_block_len) {
446         n = av_log2(s->nb_block_sizes - 1) + 1;
447
448         if (s->reset_block_lengths) {
449             s->reset_block_lengths = 0;
450             v                      = get_bits(&s->gb, n);
451             if (v >= s->nb_block_sizes) {
452                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
453                        "prev_block_len_bits %d out of range\n",
454                        s->frame_len_bits - v);
455                 return -1;
456             }
457             s->prev_block_len_bits = s->frame_len_bits - v;
458             v                      = get_bits(&s->gb, n);
459             if (v >= s->nb_block_sizes) {
460                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
461                        "block_len_bits %d out of range\n",
462                        s->frame_len_bits - v);
463                 return -1;
464             }
465             s->block_len_bits = s->frame_len_bits - v;
466         } else {
467             /* update block lengths */
468             s->prev_block_len_bits = s->block_len_bits;
469             s->block_len_bits      = s->next_block_len_bits;
470         }
471         v = get_bits(&s->gb, n);
472         if (v >= s->nb_block_sizes) {
473             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
474                    "next_block_len_bits %d out of range\n",
475                    s->frame_len_bits - v);
476             return -1;
477         }
478         s->next_block_len_bits = s->frame_len_bits - v;
479     } else {
480         /* fixed block len */
481         s->next_block_len_bits = s->frame_len_bits;
482         s->prev_block_len_bits = s->frame_len_bits;
483         s->block_len_bits      = s->frame_len_bits;
484     }
485
486     if (s->frame_len_bits - s->block_len_bits >= s->nb_block_sizes){
487         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "block_len_bits not initialized to a valid value\n");
488         return -1;
489     }
490
491     /* now check if the block length is coherent with the frame length */
492     s->block_len = 1 << s->block_len_bits;
493     if ((s->block_pos + s->block_len) > s->frame_len) {
494         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "frame_len overflow\n");
495         return -1;
496     }
497
498     if (s->avctx->channels == 2)
499         s->ms_stereo = get_bits1(&s->gb);
500     v = 0;
501     for (ch = 0; ch < s->avctx->channels; ch++) {
502         a                    = get_bits1(&s->gb);
503         s->channel_coded[ch] = a;
504         v                   |= a;
505     }
506
507     bsize = s->frame_len_bits - s->block_len_bits;
508
509     /* if no channel coded, no need to go further */
510     /* XXX: fix potential framing problems */
511     if (!v)
512         goto next;
513
514     /* read total gain and extract corresponding number of bits for
515      * coef escape coding */
516     total_gain = 1;
517     for (;;) {
518         if (get_bits_left(&s->gb) < 7) {
519             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "total_gain overread\n");
520             return AVERROR_INVALIDDATA;
521         }
522         a           = get_bits(&s->gb, 7);
523         total_gain += a;
524         if (a != 127)
525             break;
526     }
527
528     coef_nb_bits = ff_wma_total_gain_to_bits(total_gain);
529
530     /* compute number of coefficients */
531     n = s->coefs_end[bsize] - s->coefs_start;
532     for (ch = 0; ch < s->avctx->channels; ch++)
533         nb_coefs[ch] = n;
534
535     /* complex coding */
536     if (s->use_noise_coding) {
537         for (ch = 0; ch < s->avctx->channels; ch++) {
538             if (s->channel_coded[ch]) {
539                 int i, n, a;
540                 n = s->exponent_high_sizes[bsize];
541                 for (i = 0; i < n; i++) {
542                     a                         = get_bits1(&s->gb);
543                     s->high_band_coded[ch][i] = a;
544                     /* if noise coding, the coefficients are not transmitted */
545                     if (a)
546                         nb_coefs[ch] -= s->exponent_high_bands[bsize][i];
547                 }
548             }
549         }
550         for (ch = 0; ch < s->avctx->channels; ch++) {
551             if (s->channel_coded[ch]) {
552                 int i, n, val, code;
553
554                 n   = s->exponent_high_sizes[bsize];
555                 val = (int) 0x80000000;
556                 for (i = 0; i < n; i++) {
557                     if (s->high_band_coded[ch][i]) {
558                         if (val == (int) 0x80000000) {
559                             val = get_bits(&s->gb, 7) - 19;
560                         } else {
561                             code = get_vlc2(&s->gb, s->hgain_vlc.table,
562                                             HGAINVLCBITS, HGAINMAX);
563                             if (code < 0) {
564                                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
565                                        "hgain vlc invalid\n");
566                                 return -1;
567                             }
568                             val += code - 18;
569                         }
570                         s->high_band_values[ch][i] = val;
571                     }
572                 }
573             }
574         }
575     }
576
577     /* exponents can be reused in short blocks. */
578     if ((s->block_len_bits == s->frame_len_bits) || get_bits1(&s->gb)) {
579         for (ch = 0; ch < s->avctx->channels; ch++) {
580             if (s->channel_coded[ch]) {
581                 if (s->use_exp_vlc) {
582                     if (decode_exp_vlc(s, ch) < 0)
583                         return -1;
584                 } else {
585                     decode_exp_lsp(s, ch);
586                 }
587                 s->exponents_bsize[ch] = bsize;
588             }
589         }
590     }
591
592     /* parse spectral coefficients : just RLE encoding */
593     for (ch = 0; ch < s->avctx->channels; ch++) {
594         if (s->channel_coded[ch]) {
595             int tindex;
596             WMACoef *ptr = &s->coefs1[ch][0];
597
598             /* special VLC tables are used for ms stereo because
599              * there is potentially less energy there */
600             tindex = (ch == 1 && s->ms_stereo);
601             memset(ptr, 0, s->block_len * sizeof(WMACoef));
602             ff_wma_run_level_decode(s->avctx, &s->gb, &s->coef_vlc[tindex],
603                                     s->level_table[tindex], s->run_table[tindex],
604                                     0, ptr, 0, nb_coefs[ch],
605                                     s->block_len, s->frame_len_bits, coef_nb_bits);
606         }
607         if (s->version == 1 && s->avctx->channels >= 2)
608             align_get_bits(&s->gb);
609     }
610
611     /* normalize */
612     {
613         int n4 = s->block_len / 2;
614         mdct_norm = 1.0 / (float) n4;
615         if (s->version == 1)
616             mdct_norm *= sqrt(n4);
617     }
618
619     /* finally compute the MDCT coefficients */
620     for (ch = 0; ch < s->avctx->channels; ch++) {
621         if (s->channel_coded[ch]) {
622             WMACoef *coefs1;
623             float *coefs, *exponents, mult, mult1, noise;
624             int i, j, n, n1, last_high_band, esize;
625             float exp_power[HIGH_BAND_MAX_SIZE];
626
627             coefs1    = s->coefs1[ch];
628             exponents = s->exponents[ch];
629             esize     = s->exponents_bsize[ch];
630             mult      = ff_exp10(total_gain * 0.05) / s->max_exponent[ch];
631             mult     *= mdct_norm;
632             coefs     = s->coefs[ch];
633             if (s->use_noise_coding) {
634                 mult1 = mult;
635                 /* very low freqs : noise */
636                 for (i = 0; i < s->coefs_start; i++) {
637                     *coefs++ = s->noise_table[s->noise_index] *
638                                exponents[i << bsize >> esize] * mult1;
639                     s->noise_index = (s->noise_index + 1) &
640                                      (NOISE_TAB_SIZE - 1);
641                 }
642
643                 n1 = s->exponent_high_sizes[bsize];
644
645                 /* compute power of high bands */
646                 exponents = s->exponents[ch] +
647                             (s->high_band_start[bsize] << bsize >> esize);
648                 last_high_band = 0; /* avoid warning */
649                 for (j = 0; j < n1; j++) {
650                     n = s->exponent_high_bands[s->frame_len_bits -
651                                                s->block_len_bits][j];
652                     if (s->high_band_coded[ch][j]) {
653                         float e2, v;
654                         e2 = 0;
655                         for (i = 0; i < n; i++) {
656                             v   = exponents[i << bsize >> esize];
657                             e2 += v * v;
658                         }
659                         exp_power[j]   = e2 / n;
660                         last_high_band = j;
661                         ff_tlog(s->avctx, "%d: power=%f (%d)\n", j, exp_power[j], n);
662                     }
663                     exponents += n << bsize >> esize;
664                 }
665
666                 /* main freqs and high freqs */
667                 exponents = s->exponents[ch] + (s->coefs_start << bsize >> esize);
668                 for (j = -1; j < n1; j++) {
669                     if (j < 0)
670                         n = s->high_band_start[bsize] - s->coefs_start;
671                     else
672                         n = s->exponent_high_bands[s->frame_len_bits -
673                                                    s->block_len_bits][j];
674                     if (j >= 0 && s->high_band_coded[ch][j]) {
675                         /* use noise with specified power */
676                         mult1 = sqrt(exp_power[j] / exp_power[last_high_band]);
677                         /* XXX: use a table */
678                         mult1  = mult1 * ff_exp10(s->high_band_values[ch][j] * 0.05);
679                         mult1  = mult1 / (s->max_exponent[ch] * s->noise_mult);
680                         mult1 *= mdct_norm;
681                         for (i = 0; i < n; i++) {
682                             noise          = s->noise_table[s->noise_index];
683                             s->noise_index = (s->noise_index + 1) & (NOISE_TAB_SIZE - 1);
684                             *coefs++       = noise * exponents[i << bsize >> esize] * mult1;
685                         }
686                         exponents += n << bsize >> esize;
687                     } else {
688                         /* coded values + small noise */
689                         for (i = 0; i < n; i++) {
690                             noise          = s->noise_table[s->noise_index];
691                             s->noise_index = (s->noise_index + 1) & (NOISE_TAB_SIZE - 1);
692                             *coefs++       = ((*coefs1++) + noise) *
693                                              exponents[i << bsize >> esize] * mult;
694                         }
695                         exponents += n << bsize >> esize;
696                     }
697                 }
698
699                 /* very high freqs : noise */
700                 n     = s->block_len - s->coefs_end[bsize];
701                 mult1 = mult * exponents[(-(1 << bsize)) >> esize];
702                 for (i = 0; i < n; i++) {
703                     *coefs++       = s->noise_table[s->noise_index] * mult1;
704                     s->noise_index = (s->noise_index + 1) & (NOISE_TAB_SIZE - 1);
705                 }
706             } else {
707                 /* XXX: optimize more */
708                 for (i = 0; i < s->coefs_start; i++)
709                     *coefs++ = 0.0;
710                 n = nb_coefs[ch];
711                 for (i = 0; i < n; i++)
712                     *coefs++ = coefs1[i] * exponents[i << bsize >> esize] * mult;
713                 n = s->block_len - s->coefs_end[bsize];
714                 for (i = 0; i < n; i++)
715                     *coefs++ = 0.0;
716             }
717         }
718     }
719
720 #ifdef TRACE
721     for (ch = 0; ch < s->avctx->channels; ch++) {
722         if (s->channel_coded[ch]) {
723             dump_floats(s, "exponents", 3, s->exponents[ch], s->block_len);
724             dump_floats(s, "coefs", 1, s->coefs[ch], s->block_len);
725         }
726     }
727 #endif /* TRACE */
728
729     if (s->ms_stereo && s->channel_coded[1]) {
730         /* nominal case for ms stereo: we do it before mdct */
731         /* no need to optimize this case because it should almost
732          * never happen */
733         if (!s->channel_coded[0]) {
734             ff_tlog(s->avctx, "rare ms-stereo case happened\n");
735             memset(s->coefs[0], 0, sizeof(float) * s->block_len);
736             s->channel_coded[0] = 1;
737         }
738
739         s->fdsp->butterflies_float(s->coefs[0], s->coefs[1], s->block_len);
740     }
741
742 next:
743     mdct = &s->mdct_ctx[bsize];
744
745     for (ch = 0; ch < s->avctx->channels; ch++) {
746         int n4, index;
747
748         n4 = s->block_len / 2;
749         if (s->channel_coded[ch])
750             mdct->imdct_calc(mdct, s->output, s->coefs[ch]);
751         else if (!(s->ms_stereo && ch == 1))
752             memset(s->output, 0, sizeof(s->output));
753
754         /* multiply by the window and add in the frame */
755         index = (s->frame_len / 2) + s->block_pos - n4;
756         wma_window(s, &s->frame_out[ch][index]);
757     }
758
759     /* update block number */
760     s->block_num++;
761     s->block_pos += s->block_len;
762     if (s->block_pos >= s->frame_len)
763         return 1;
764     else
765         return 0;
766 }
767
768 /* decode a frame of frame_len samples */
769 static int wma_decode_frame(WMACodecContext *s, float **samples,
770                             int samples_offset)
771 {
772     int ret, ch;
773
774 #ifdef TRACE
775     ff_tlog(s->avctx, "***decode_frame: %d size=%d\n",
776             s->frame_count++, s->frame_len);
777 #endif /* TRACE */
778
779     /* read each block */
780     s->block_num = 0;
781     s->block_pos = 0;
782     for (;;) {
783         ret = wma_decode_block(s);
784         if (ret < 0)
785             return -1;
786         if (ret)
787             break;
788     }
789
790     for (ch = 0; ch < s->avctx->channels; ch++) {
791         /* copy current block to output */
792         memcpy(samples[ch] + samples_offset, s->frame_out[ch],
793                s->frame_len * sizeof(*s->frame_out[ch]));
794         /* prepare for next block */
795         memmove(&s->frame_out[ch][0], &s->frame_out[ch][s->frame_len],
796                 s->frame_len * sizeof(*s->frame_out[ch]));
797
798 #ifdef TRACE
799         dump_floats(s, "samples", 6, samples[ch] + samples_offset,
800                     s->frame_len);
801 #endif /* TRACE */
802     }
803
804     return 0;
805 }
806
807 static int wma_decode_superframe(AVCodecContext *avctx, void *data,
808                                  int *got_frame_ptr, AVPacket *avpkt)
809 {
810     AVFrame *frame = data;
811     const uint8_t *buf = avpkt->data;
812     int buf_size       = avpkt->size;
813     WMACodecContext *s = avctx->priv_data;
814     int nb_frames, bit_offset, i, pos, len, ret;
815     uint8_t *q;
816     float **samples;
817     int samples_offset;
818
819     ff_tlog(avctx, "***decode_superframe:\n");
820
821     if (buf_size == 0) {
822         s->last_superframe_len = 0;
823         return 0;
824     }
825     if (buf_size < avctx->block_align) {
826         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
827                "Input packet size too small (%d < %d)\n",
828                buf_size, avctx->block_align);
829         return AVERROR_INVALIDDATA;
830     }
831     if (avctx->block_align)
832         buf_size = avctx->block_align;
833
834     init_get_bits(&s->gb, buf, buf_size * 8);
835
836     if (s->use_bit_reservoir) {
837         /* read super frame header */
838         skip_bits(&s->gb, 4); /* super frame index */
839         nb_frames = get_bits(&s->gb, 4) - (s->last_superframe_len <= 0);
840         if (nb_frames <= 0) {
841             int is_error = nb_frames < 0 || get_bits_left(&s->gb) <= 8;
842             av_log(avctx, is_error ? AV_LOG_ERROR : AV_LOG_WARNING,
843                    "nb_frames is %d bits left %d\n",
844                    nb_frames, get_bits_left(&s->gb));
845             if (is_error)
846                 return AVERROR_INVALIDDATA;
847
848             if ((s->last_superframe_len + buf_size - 1) >
849                 MAX_CODED_SUPERFRAME_SIZE)
850                 goto fail;
851
852             q   = s->last_superframe + s->last_superframe_len;
853             len = buf_size - 1;
854             while (len > 0) {
855                 *q++ = get_bits (&s->gb, 8);
856                 len --;
857             }
858             memset(q, 0, AV_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
859
860             s->last_superframe_len += 8*buf_size - 8;
861 //             s->reset_block_lengths = 1; //XXX is this needed ?
862             *got_frame_ptr = 0;
863             return buf_size;
864         }
865     } else
866         nb_frames = 1;
867
868     /* get output buffer */
869     frame->nb_samples = nb_frames * s->frame_len;
870     if ((ret = ff_get_buffer(avctx, frame, 0)) < 0)
871         return ret;
872     samples        = (float **) frame->extended_data;
873     samples_offset = 0;
874
875     if (s->use_bit_reservoir) {
876         bit_offset = get_bits(&s->gb, s->byte_offset_bits + 3);
877         if (bit_offset > get_bits_left(&s->gb)) {
878             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
879                    "Invalid last frame bit offset %d > buf size %d (%d)\n",
880                    bit_offset, get_bits_left(&s->gb), buf_size);
881             goto fail;
882         }
883
884         if (s->last_superframe_len > 0) {
885             /* add bit_offset bits to last frame */
886             if ((s->last_superframe_len + ((bit_offset + 7) >> 3)) >
887                 MAX_CODED_SUPERFRAME_SIZE)
888                 goto fail;
889             q   = s->last_superframe + s->last_superframe_len;
890             len = bit_offset;
891             while (len > 7) {
892                 *q++ = (get_bits) (&s->gb, 8);
893                 len -= 8;
894             }
895             if (len > 0)
896                 *q++ = (get_bits) (&s->gb, len) << (8 - len);
897             memset(q, 0, AV_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
898
899             /* XXX: bit_offset bits into last frame */
900             init_get_bits(&s->gb, s->last_superframe,
901                           s->last_superframe_len * 8 + bit_offset);
902             /* skip unused bits */
903             if (s->last_bitoffset > 0)
904                 skip_bits(&s->gb, s->last_bitoffset);
905             /* this frame is stored in the last superframe and in the
906              * current one */
907             if (wma_decode_frame(s, samples, samples_offset) < 0)
908                 goto fail;
909             samples_offset += s->frame_len;
910             nb_frames--;
911         }
912
913         /* read each frame starting from bit_offset */
914         pos = bit_offset + 4 + 4 + s->byte_offset_bits + 3;
915         if (pos >= MAX_CODED_SUPERFRAME_SIZE * 8 || pos > buf_size * 8)
916             return AVERROR_INVALIDDATA;
917         init_get_bits(&s->gb, buf + (pos >> 3), (buf_size - (pos >> 3)) * 8);
918         len = pos & 7;
919         if (len > 0)
920             skip_bits(&s->gb, len);
921
922         s->reset_block_lengths = 1;
923         for (i = 0; i < nb_frames; i++) {
924             if (wma_decode_frame(s, samples, samples_offset) < 0)
925                 goto fail;
926             samples_offset += s->frame_len;
927         }
928
929         /* we copy the end of the frame in the last frame buffer */
930         pos               = get_bits_count(&s->gb) +
931                             ((bit_offset + 4 + 4 + s->byte_offset_bits + 3) & ~7);
932         s->last_bitoffset = pos & 7;
933         pos             >>= 3;
934         len               = buf_size - pos;
935         if (len > MAX_CODED_SUPERFRAME_SIZE || len < 0) {
936             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "len %d invalid\n", len);
937             goto fail;
938         }
939         s->last_superframe_len = len;
940         memcpy(s->last_superframe, buf + pos, len);
941     } else {
942         /* single frame decode */
943         if (wma_decode_frame(s, samples, samples_offset) < 0)
944             goto fail;
945         samples_offset += s->frame_len;
946     }
947
948     ff_dlog(s->avctx, "%d %d %d %d outbytes:%"PTRDIFF_SPECIFIER" eaten:%d\n",
949             s->frame_len_bits, s->block_len_bits, s->frame_len, s->block_len,
950             (int8_t *) samples - (int8_t *) data, avctx->block_align);
951
952     *got_frame_ptr = 1;
953
954     return buf_size;
955
956 fail:
957     /* when error, we reset the bit reservoir */
958     s->last_superframe_len = 0;
959     return -1;
960 }
961
962 static av_cold void flush(AVCodecContext *avctx)
963 {
964     WMACodecContext *s = avctx->priv_data;
965
966     s->last_bitoffset      =
967     s->last_superframe_len = 0;
968 }
969
970 #if CONFIG_WMAV1_DECODER
971 AVCodec ff_wmav1_decoder = {
972     .name           = "wmav1",
973     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Windows Media Audio 1"),
974     .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
975     .id             = AV_CODEC_ID_WMAV1,
976     .priv_data_size = sizeof(WMACodecContext),
977     .init           = wma_decode_init,
978     .close          = ff_wma_end,
979     .decode         = wma_decode_superframe,
980     .flush          = flush,
981     .capabilities   = AV_CODEC_CAP_DR1,
982     .sample_fmts    = (const enum AVSampleFormat[]) { AV_SAMPLE_FMT_FLTP,
983                                                       AV_SAMPLE_FMT_NONE },
984 };
985 #endif
986 #if CONFIG_WMAV2_DECODER
987 AVCodec ff_wmav2_decoder = {
988     .name           = "wmav2",
989     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Windows Media Audio 2"),
990     .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
991     .id             = AV_CODEC_ID_WMAV2,
992     .priv_data_size = sizeof(WMACodecContext),
993     .init           = wma_decode_init,
994     .close          = ff_wma_end,
995     .decode         = wma_decode_superframe,
996     .flush          = flush,
997     .capabilities   = AV_CODEC_CAP_DR1,
998     .sample_fmts    = (const enum AVSampleFormat[]) { AV_SAMPLE_FMT_FLTP,
999                                                       AV_SAMPLE_FMT_NONE },
1000 };
1001 #endif