9eaf230b01aa9ec942b0b994f4bc94e7e37bf12b
[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 "avcodec.h"
37 #include "wma.h"
38
39 #undef NDEBUG
40 #include <assert.h>
41
42 #define EXPVLCBITS 8
43 #define EXPMAX ((19+EXPVLCBITS-1)/EXPVLCBITS)
44
45 #define HGAINVLCBITS 9
46 #define HGAINMAX ((13+HGAINVLCBITS-1)/HGAINVLCBITS)
47
48 static void wma_lsp_to_curve_init(WMACodecContext *s, int frame_len);
49
50 #ifdef TRACE
51 static void dump_shorts(WMACodecContext *s, const char *name, const short *tab, int n)
52 {
53     int i;
54
55     tprintf(s->avctx, "%s[%d]:\n", name, n);
56     for(i=0;i<n;i++) {
57         if ((i & 7) == 0)
58             tprintf(s->avctx, "%4d: ", i);
59         tprintf(s->avctx, " %5d.0", tab[i]);
60         if ((i & 7) == 7)
61             tprintf(s->avctx, "\n");
62     }
63 }
64
65 static void dump_floats(WMACodecContext *s, const char *name, int prec, const float *tab, int n)
66 {
67     int i;
68
69     tprintf(s->avctx, "%s[%d]:\n", name, n);
70     for(i=0;i<n;i++) {
71         if ((i & 7) == 0)
72             tprintf(s->avctx, "%4d: ", i);
73         tprintf(s->avctx, " %8.*f", prec, tab[i]);
74         if ((i & 7) == 7)
75             tprintf(s->avctx, "\n");
76     }
77     if ((i & 7) != 0)
78         tprintf(s->avctx, "\n");
79 }
80 #endif
81
82 static int wma_decode_init(AVCodecContext * avctx)
83 {
84     WMACodecContext *s = avctx->priv_data;
85     int i, flags2;
86     uint8_t *extradata;
87
88     s->avctx = avctx;
89
90     /* extract flag infos */
91     flags2 = 0;
92     extradata = avctx->extradata;
93     if (avctx->codec->id == CODEC_ID_WMAV1 && avctx->extradata_size >= 4) {
94         flags2 = AV_RL16(extradata+2);
95     } else if (avctx->codec->id == CODEC_ID_WMAV2 && avctx->extradata_size >= 6) {
96         flags2 = AV_RL16(extradata+4);
97     }
98 // for(i=0; i<avctx->extradata_size; i++)
99 //     av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "%02X ", extradata[i]);
100
101     s->use_exp_vlc = flags2 & 0x0001;
102     s->use_bit_reservoir = flags2 & 0x0002;
103     s->use_variable_block_len = flags2 & 0x0004;
104
105     if(avctx->codec->id == CODEC_ID_WMAV2 && avctx->extradata_size >= 8){
106         if(AV_RL16(extradata+4)==0xd && s->use_variable_block_len){
107             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Disabling use_variable_block_len, if this fails contact the ffmpeg developers and send us the file\n");
108             s->use_variable_block_len= 0; // this fixes issue1503
109         }
110     }
111
112     if(ff_wma_init(avctx, flags2)<0)
113         return -1;
114
115     /* init MDCT */
116     for(i = 0; i < s->nb_block_sizes; i++)
117         ff_mdct_init(&s->mdct_ctx[i], s->frame_len_bits - i + 1, 1, 1.0);
118
119     if (s->use_noise_coding) {
120         init_vlc(&s->hgain_vlc, HGAINVLCBITS, sizeof(ff_wma_hgain_huffbits),
121                  ff_wma_hgain_huffbits, 1, 1,
122                  ff_wma_hgain_huffcodes, 2, 2, 0);
123     }
124
125     if (s->use_exp_vlc) {
126         init_vlc(&s->exp_vlc, EXPVLCBITS, sizeof(ff_aac_scalefactor_bits), //FIXME move out of context
127                  ff_aac_scalefactor_bits, 1, 1,
128                  ff_aac_scalefactor_code, 4, 4, 0);
129     } else {
130         wma_lsp_to_curve_init(s, s->frame_len);
131     }
132
133     avctx->sample_fmt = AV_SAMPLE_FMT_S16;
134     return 0;
135 }
136
137 /**
138  * compute x^-0.25 with an exponent and mantissa table. We use linear
139  * interpolation to reduce the mantissa table size at a small speed
140  * expense (linear interpolation approximately doubles the number of
141  * bits of precision).
142  */
143 static inline float pow_m1_4(WMACodecContext *s, float x)
144 {
145     union {
146         float f;
147         unsigned int v;
148     } u, t;
149     unsigned int e, m;
150     float a, b;
151
152     u.f = x;
153     e = u.v >> 23;
154     m = (u.v >> (23 - LSP_POW_BITS)) & ((1 << LSP_POW_BITS) - 1);
155     /* build interpolation scale: 1 <= t < 2. */
156     t.v = ((u.v << LSP_POW_BITS) & ((1 << 23) - 1)) | (127 << 23);
157     a = s->lsp_pow_m_table1[m];
158     b = s->lsp_pow_m_table2[m];
159     return s->lsp_pow_e_table[e] * (a + b * t.f);
160 }
161
162 static void wma_lsp_to_curve_init(WMACodecContext *s, int frame_len)
163 {
164     float wdel, a, b;
165     int i, e, m;
166
167     wdel = M_PI / frame_len;
168     for(i=0;i<frame_len;i++)
169         s->lsp_cos_table[i] = 2.0f * cos(wdel * i);
170
171     /* tables for x^-0.25 computation */
172     for(i=0;i<256;i++) {
173         e = i - 126;
174         s->lsp_pow_e_table[i] = pow(2.0, e * -0.25);
175     }
176
177     /* NOTE: these two tables are needed to avoid two operations in
178        pow_m1_4 */
179     b = 1.0;
180     for(i=(1 << LSP_POW_BITS) - 1;i>=0;i--) {
181         m = (1 << LSP_POW_BITS) + i;
182         a = (float)m * (0.5 / (1 << LSP_POW_BITS));
183         a = pow(a, -0.25);
184         s->lsp_pow_m_table1[i] = 2 * a - b;
185         s->lsp_pow_m_table2[i] = b - a;
186         b = a;
187     }
188 }
189
190 /**
191  * NOTE: We use the same code as Vorbis here
192  * @todo optimize it further with SSE/3Dnow
193  */
194 static void wma_lsp_to_curve(WMACodecContext *s,
195                              float *out, float *val_max_ptr,
196                              int n, float *lsp)
197 {
198     int i, j;
199     float p, q, w, v, val_max;
200
201     val_max = 0;
202     for(i=0;i<n;i++) {
203         p = 0.5f;
204         q = 0.5f;
205         w = s->lsp_cos_table[i];
206         for(j=1;j<NB_LSP_COEFS;j+=2){
207             q *= w - lsp[j - 1];
208             p *= w - lsp[j];
209         }
210         p *= p * (2.0f - w);
211         q *= q * (2.0f + w);
212         v = p + q;
213         v = pow_m1_4(s, v);
214         if (v > val_max)
215             val_max = v;
216         out[i] = v;
217     }
218     *val_max_ptr = val_max;
219 }
220
221 /**
222  * decode exponents coded with LSP coefficients (same idea as Vorbis)
223  */
224 static void decode_exp_lsp(WMACodecContext *s, int ch)
225 {
226     float lsp_coefs[NB_LSP_COEFS];
227     int val, i;
228
229     for(i = 0; i < NB_LSP_COEFS; i++) {
230         if (i == 0 || i >= 8)
231             val = get_bits(&s->gb, 3);
232         else
233             val = get_bits(&s->gb, 4);
234         lsp_coefs[i] = ff_wma_lsp_codebook[i][val];
235     }
236
237     wma_lsp_to_curve(s, s->exponents[ch], &s->max_exponent[ch],
238                      s->block_len, lsp_coefs);
239 }
240
241 /** pow(10, i / 16.0) for i in -60..95 */
242 static const float pow_tab[] = {
243     1.7782794100389e-04, 2.0535250264571e-04,
244     2.3713737056617e-04, 2.7384196342644e-04,
245     3.1622776601684e-04, 3.6517412725484e-04,
246     4.2169650342858e-04, 4.8696752516586e-04,
247     5.6234132519035e-04, 6.4938163157621e-04,
248     7.4989420933246e-04, 8.6596432336006e-04,
249     1.0000000000000e-03, 1.1547819846895e-03,
250     1.3335214321633e-03, 1.5399265260595e-03,
251     1.7782794100389e-03, 2.0535250264571e-03,
252     2.3713737056617e-03, 2.7384196342644e-03,
253     3.1622776601684e-03, 3.6517412725484e-03,
254     4.2169650342858e-03, 4.8696752516586e-03,
255     5.6234132519035e-03, 6.4938163157621e-03,
256     7.4989420933246e-03, 8.6596432336006e-03,
257     1.0000000000000e-02, 1.1547819846895e-02,
258     1.3335214321633e-02, 1.5399265260595e-02,
259     1.7782794100389e-02, 2.0535250264571e-02,
260     2.3713737056617e-02, 2.7384196342644e-02,
261     3.1622776601684e-02, 3.6517412725484e-02,
262     4.2169650342858e-02, 4.8696752516586e-02,
263     5.6234132519035e-02, 6.4938163157621e-02,
264     7.4989420933246e-02, 8.6596432336007e-02,
265     1.0000000000000e-01, 1.1547819846895e-01,
266     1.3335214321633e-01, 1.5399265260595e-01,
267     1.7782794100389e-01, 2.0535250264571e-01,
268     2.3713737056617e-01, 2.7384196342644e-01,
269     3.1622776601684e-01, 3.6517412725484e-01,
270     4.2169650342858e-01, 4.8696752516586e-01,
271     5.6234132519035e-01, 6.4938163157621e-01,
272     7.4989420933246e-01, 8.6596432336007e-01,
273     1.0000000000000e+00, 1.1547819846895e+00,
274     1.3335214321633e+00, 1.5399265260595e+00,
275     1.7782794100389e+00, 2.0535250264571e+00,
276     2.3713737056617e+00, 2.7384196342644e+00,
277     3.1622776601684e+00, 3.6517412725484e+00,
278     4.2169650342858e+00, 4.8696752516586e+00,
279     5.6234132519035e+00, 6.4938163157621e+00,
280     7.4989420933246e+00, 8.6596432336007e+00,
281     1.0000000000000e+01, 1.1547819846895e+01,
282     1.3335214321633e+01, 1.5399265260595e+01,
283     1.7782794100389e+01, 2.0535250264571e+01,
284     2.3713737056617e+01, 2.7384196342644e+01,
285     3.1622776601684e+01, 3.6517412725484e+01,
286     4.2169650342858e+01, 4.8696752516586e+01,
287     5.6234132519035e+01, 6.4938163157621e+01,
288     7.4989420933246e+01, 8.6596432336007e+01,
289     1.0000000000000e+02, 1.1547819846895e+02,
290     1.3335214321633e+02, 1.5399265260595e+02,
291     1.7782794100389e+02, 2.0535250264571e+02,
292     2.3713737056617e+02, 2.7384196342644e+02,
293     3.1622776601684e+02, 3.6517412725484e+02,
294     4.2169650342858e+02, 4.8696752516586e+02,
295     5.6234132519035e+02, 6.4938163157621e+02,
296     7.4989420933246e+02, 8.6596432336007e+02,
297     1.0000000000000e+03, 1.1547819846895e+03,
298     1.3335214321633e+03, 1.5399265260595e+03,
299     1.7782794100389e+03, 2.0535250264571e+03,
300     2.3713737056617e+03, 2.7384196342644e+03,
301     3.1622776601684e+03, 3.6517412725484e+03,
302     4.2169650342858e+03, 4.8696752516586e+03,
303     5.6234132519035e+03, 6.4938163157621e+03,
304     7.4989420933246e+03, 8.6596432336007e+03,
305     1.0000000000000e+04, 1.1547819846895e+04,
306     1.3335214321633e+04, 1.5399265260595e+04,
307     1.7782794100389e+04, 2.0535250264571e+04,
308     2.3713737056617e+04, 2.7384196342644e+04,
309     3.1622776601684e+04, 3.6517412725484e+04,
310     4.2169650342858e+04, 4.8696752516586e+04,
311     5.6234132519035e+04, 6.4938163157621e+04,
312     7.4989420933246e+04, 8.6596432336007e+04,
313     1.0000000000000e+05, 1.1547819846895e+05,
314     1.3335214321633e+05, 1.5399265260595e+05,
315     1.7782794100389e+05, 2.0535250264571e+05,
316     2.3713737056617e+05, 2.7384196342644e+05,
317     3.1622776601684e+05, 3.6517412725484e+05,
318     4.2169650342858e+05, 4.8696752516586e+05,
319     5.6234132519035e+05, 6.4938163157621e+05,
320     7.4989420933246e+05, 8.6596432336007e+05,
321 };
322
323 /**
324  * decode exponents coded with VLC codes
325  */
326 static int decode_exp_vlc(WMACodecContext *s, int ch)
327 {
328     int last_exp, n, code;
329     const uint16_t *ptr;
330     float v, max_scale;
331     uint32_t *q, *q_end, iv;
332     const float *ptab = pow_tab + 60;
333     const uint32_t *iptab = (const uint32_t*)ptab;
334
335     ptr = s->exponent_bands[s->frame_len_bits - s->block_len_bits];
336     q = (uint32_t *)s->exponents[ch];
337     q_end = q + s->block_len;
338     max_scale = 0;
339     if (s->version == 1) {
340         last_exp = get_bits(&s->gb, 5) + 10;
341         v = ptab[last_exp];
342         iv = iptab[last_exp];
343         max_scale = v;
344         n = *ptr++;
345         switch (n & 3) do {
346         case 0: *q++ = iv;
347         case 3: *q++ = iv;
348         case 2: *q++ = iv;
349         case 1: *q++ = iv;
350         } while ((n -= 4) > 0);
351     }else
352         last_exp = 36;
353
354     while (q < q_end) {
355         code = get_vlc2(&s->gb, s->exp_vlc.table, EXPVLCBITS, EXPMAX);
356         if (code < 0){
357             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "Exponent vlc invalid\n");
358             return -1;
359         }
360         /* NOTE: this offset is the same as MPEG4 AAC ! */
361         last_exp += code - 60;
362         if ((unsigned)last_exp + 60 > FF_ARRAY_ELEMS(pow_tab)) {
363             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "Exponent out of range: %d\n",
364                    last_exp);
365             return -1;
366         }
367         v = ptab[last_exp];
368         iv = iptab[last_exp];
369         if (v > max_scale)
370             max_scale = v;
371         n = *ptr++;
372         switch (n & 3) do {
373         case 0: *q++ = iv;
374         case 3: *q++ = iv;
375         case 2: *q++ = iv;
376         case 1: *q++ = iv;
377         } while ((n -= 4) > 0);
378     }
379     s->max_exponent[ch] = max_scale;
380     return 0;
381 }
382
383
384 /**
385  * Apply MDCT window and add into output.
386  *
387  * We ensure that when the windows overlap their squared sum
388  * is always 1 (MDCT reconstruction rule).
389  */
390 static void wma_window(WMACodecContext *s, float *out)
391 {
392     float *in = s->output;
393     int block_len, bsize, n;
394
395     /* left part */
396     if (s->block_len_bits <= s->prev_block_len_bits) {
397         block_len = s->block_len;
398         bsize = s->frame_len_bits - s->block_len_bits;
399
400         s->dsp.vector_fmul_add(out, in, s->windows[bsize],
401                                out, block_len);
402
403     } else {
404         block_len = 1 << s->prev_block_len_bits;
405         n = (s->block_len - block_len) / 2;
406         bsize = s->frame_len_bits - s->prev_block_len_bits;
407
408         s->dsp.vector_fmul_add(out+n, in+n, s->windows[bsize],
409                                out+n, block_len);
410
411         memcpy(out+n+block_len, in+n+block_len, n*sizeof(float));
412     }
413
414     out += s->block_len;
415     in += s->block_len;
416
417     /* right part */
418     if (s->block_len_bits <= s->next_block_len_bits) {
419         block_len = s->block_len;
420         bsize = s->frame_len_bits - s->block_len_bits;
421
422         s->dsp.vector_fmul_reverse(out, in, s->windows[bsize], block_len);
423
424     } else {
425         block_len = 1 << s->next_block_len_bits;
426         n = (s->block_len - block_len) / 2;
427         bsize = s->frame_len_bits - s->next_block_len_bits;
428
429         memcpy(out, in, n*sizeof(float));
430
431         s->dsp.vector_fmul_reverse(out+n, in+n, s->windows[bsize], block_len);
432
433         memset(out+n+block_len, 0, n*sizeof(float));
434     }
435 }
436
437
438 /**
439  * @return 0 if OK. 1 if last block of frame. return -1 if
440  * unrecorrable error.
441  */
442 static int wma_decode_block(WMACodecContext *s)
443 {
444     int n, v, a, ch, bsize;
445     int coef_nb_bits, total_gain;
446     int nb_coefs[MAX_CHANNELS];
447     float mdct_norm;
448     FFTContext *mdct;
449
450 #ifdef TRACE
451     tprintf(s->avctx, "***decode_block: %d:%d\n", s->frame_count - 1, s->block_num);
452 #endif
453
454     /* compute current block length */
455     if (s->use_variable_block_len) {
456         n = av_log2(s->nb_block_sizes - 1) + 1;
457
458         if (s->reset_block_lengths) {
459             s->reset_block_lengths = 0;
460             v = get_bits(&s->gb, n);
461             if (v >= s->nb_block_sizes){
462                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "prev_block_len_bits %d out of range\n", s->frame_len_bits - v);
463                 return -1;
464             }
465             s->prev_block_len_bits = s->frame_len_bits - v;
466             v = get_bits(&s->gb, n);
467             if (v >= s->nb_block_sizes){
468                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "block_len_bits %d out of range\n", s->frame_len_bits - v);
469                 return -1;
470             }
471             s->block_len_bits = s->frame_len_bits - v;
472         } else {
473             /* update block lengths */
474             s->prev_block_len_bits = s->block_len_bits;
475             s->block_len_bits = s->next_block_len_bits;
476         }
477         v = get_bits(&s->gb, n);
478         if (v >= s->nb_block_sizes){
479             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "next_block_len_bits %d out of range\n", s->frame_len_bits - v);
480             return -1;
481         }
482         s->next_block_len_bits = s->frame_len_bits - v;
483     } else {
484         /* fixed block len */
485         s->next_block_len_bits = s->frame_len_bits;
486         s->prev_block_len_bits = s->frame_len_bits;
487         s->block_len_bits = s->frame_len_bits;
488     }
489
490     if (s->frame_len_bits - s->block_len_bits >= s->nb_block_sizes){
491         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "block_len_bits not initialized to a valid value\n");
492         return -1;
493     }
494
495     /* now check if the block length is coherent with the frame length */
496     s->block_len = 1 << s->block_len_bits;
497     if ((s->block_pos + s->block_len) > s->frame_len){
498         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "frame_len overflow\n");
499         return -1;
500     }
501
502     if (s->nb_channels == 2) {
503         s->ms_stereo = get_bits1(&s->gb);
504     }
505     v = 0;
506     for(ch = 0; ch < s->nb_channels; ch++) {
507         a = get_bits1(&s->gb);
508         s->channel_coded[ch] = a;
509         v |= a;
510     }
511
512     bsize = s->frame_len_bits - s->block_len_bits;
513
514     /* if no channel coded, no need to go further */
515     /* XXX: fix potential framing problems */
516     if (!v)
517         goto next;
518
519     /* read total gain and extract corresponding number of bits for
520        coef escape coding */
521     total_gain = 1;
522     for(;;) {
523         a = get_bits(&s->gb, 7);
524         total_gain += a;
525         if (a != 127)
526             break;
527     }
528
529     coef_nb_bits= ff_wma_total_gain_to_bits(total_gain);
530
531     /* compute number of coefficients */
532     n = s->coefs_end[bsize] - s->coefs_start;
533     for(ch = 0; ch < s->nb_channels; ch++)
534         nb_coefs[ch] = n;
535
536     /* complex coding */
537     if (s->use_noise_coding) {
538
539         for(ch = 0; ch < s->nb_channels; ch++) {
540             if (s->channel_coded[ch]) {
541                 int i, n, a;
542                 n = s->exponent_high_sizes[bsize];
543                 for(i=0;i<n;i++) {
544                     a = get_bits1(&s->gb);
545                     s->high_band_coded[ch][i] = a;
546                     /* if noise coding, the coefficients are not transmitted */
547                     if (a)
548                         nb_coefs[ch] -= s->exponent_high_bands[bsize][i];
549                 }
550             }
551         }
552         for(ch = 0; ch < s->nb_channels; ch++) {
553             if (s->channel_coded[ch]) {
554                 int i, n, val, code;
555
556                 n = s->exponent_high_sizes[bsize];
557                 val = (int)0x80000000;
558                 for(i=0;i<n;i++) {
559                     if (s->high_band_coded[ch][i]) {
560                         if (val == (int)0x80000000) {
561                             val = get_bits(&s->gb, 7) - 19;
562                         } else {
563                             code = get_vlc2(&s->gb, s->hgain_vlc.table, HGAINVLCBITS, HGAINMAX);
564                             if (code < 0){
565                                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "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) ||
579         get_bits1(&s->gb)) {
580         for(ch = 0; ch < s->nb_channels; ch++) {
581             if (s->channel_coded[ch]) {
582                 if (s->use_exp_vlc) {
583                     if (decode_exp_vlc(s, ch) < 0)
584                         return -1;
585                 } else {
586                     decode_exp_lsp(s, ch);
587                 }
588                 s->exponents_bsize[ch] = bsize;
589             }
590         }
591     }
592
593     /* parse spectral coefficients : just RLE encoding */
594     for(ch = 0; ch < s->nb_channels; ch++) {
595         if (s->channel_coded[ch]) {
596             int tindex;
597             WMACoef* ptr = &s->coefs1[ch][0];
598
599             /* special VLC tables are used for ms stereo because
600                there is potentially less energy there */
601             tindex = (ch == 1 && s->ms_stereo);
602             memset(ptr, 0, s->block_len * sizeof(WMACoef));
603             ff_wma_run_level_decode(s->avctx, &s->gb, &s->coef_vlc[tindex],
604                   s->level_table[tindex], s->run_table[tindex],
605                   0, ptr, 0, nb_coefs[ch],
606                   s->block_len, s->frame_len_bits, coef_nb_bits);
607         }
608         if (s->version == 1 && s->nb_channels >= 2) {
609             align_get_bits(&s->gb);
610         }
611     }
612
613     /* normalize */
614     {
615         int n4 = s->block_len / 2;
616         mdct_norm = 1.0 / (float)n4;
617         if (s->version == 1) {
618             mdct_norm *= sqrt(n4);
619         }
620     }
621
622     /* finally compute the MDCT coefficients */
623     for(ch = 0; ch < s->nb_channels; ch++) {
624         if (s->channel_coded[ch]) {
625             WMACoef *coefs1;
626             float *coefs, *exponents, mult, mult1, noise;
627             int i, j, n, n1, last_high_band, esize;
628             float exp_power[HIGH_BAND_MAX_SIZE];
629
630             coefs1 = s->coefs1[ch];
631             exponents = s->exponents[ch];
632             esize = s->exponents_bsize[ch];
633             mult = pow(10, total_gain * 0.05) / s->max_exponent[ch];
634             mult *= mdct_norm;
635             coefs = s->coefs[ch];
636             if (s->use_noise_coding) {
637                 mult1 = mult;
638                 /* very low freqs : noise */
639                 for(i = 0;i < s->coefs_start; i++) {
640                     *coefs++ = s->noise_table[s->noise_index] *
641                       exponents[i<<bsize>>esize] * mult1;
642                     s->noise_index = (s->noise_index + 1) & (NOISE_TAB_SIZE - 1);
643                 }
644
645                 n1 = s->exponent_high_sizes[bsize];
646
647                 /* compute power of high bands */
648                 exponents = s->exponents[ch] +
649                     (s->high_band_start[bsize]<<bsize>>esize);
650                 last_high_band = 0; /* avoid warning */
651                 for(j=0;j<n1;j++) {
652                     n = s->exponent_high_bands[s->frame_len_bits -
653                                               s->block_len_bits][j];
654                     if (s->high_band_coded[ch][j]) {
655                         float e2, v;
656                         e2 = 0;
657                         for(i = 0;i < n; i++) {
658                             v = exponents[i<<bsize>>esize];
659                             e2 += v * v;
660                         }
661                         exp_power[j] = e2 / n;
662                         last_high_band = j;
663                         tprintf(s->avctx, "%d: power=%f (%d)\n", j, exp_power[j], n);
664                     }
665                     exponents += n<<bsize>>esize;
666                 }
667
668                 /* main freqs and high freqs */
669                 exponents = s->exponents[ch] + (s->coefs_start<<bsize>>esize);
670                 for(j=-1;j<n1;j++) {
671                     if (j < 0) {
672                         n = s->high_band_start[bsize] -
673                             s->coefs_start;
674                     } else {
675                         n = s->exponent_high_bands[s->frame_len_bits -
676                                                   s->block_len_bits][j];
677                     }
678                     if (j >= 0 && s->high_band_coded[ch][j]) {
679                         /* use noise with specified power */
680                         mult1 = sqrt(exp_power[j] / exp_power[last_high_band]);
681                         /* XXX: use a table */
682                         mult1 = mult1 * pow(10, s->high_band_values[ch][j] * 0.05);
683                         mult1 = mult1 / (s->max_exponent[ch] * s->noise_mult);
684                         mult1 *= mdct_norm;
685                         for(i = 0;i < n; i++) {
686                             noise = s->noise_table[s->noise_index];
687                             s->noise_index = (s->noise_index + 1) & (NOISE_TAB_SIZE - 1);
688                             *coefs++ =  noise *
689                                 exponents[i<<bsize>>esize] * mult1;
690                         }
691                         exponents += n<<bsize>>esize;
692                     } else {
693                         /* coded values + small noise */
694                         for(i = 0;i < n; i++) {
695                             noise = s->noise_table[s->noise_index];
696                             s->noise_index = (s->noise_index + 1) & (NOISE_TAB_SIZE - 1);
697                             *coefs++ = ((*coefs1++) + noise) *
698                                 exponents[i<<bsize>>esize] * mult;
699                         }
700                         exponents += n<<bsize>>esize;
701                     }
702                 }
703
704                 /* very high freqs : noise */
705                 n = s->block_len - s->coefs_end[bsize];
706                 mult1 = mult * exponents[((-1<<bsize))>>esize];
707                 for(i = 0; i < n; i++) {
708                     *coefs++ = s->noise_table[s->noise_index] * mult1;
709                     s->noise_index = (s->noise_index + 1) & (NOISE_TAB_SIZE - 1);
710                 }
711             } else {
712                 /* XXX: optimize more */
713                 for(i = 0;i < s->coefs_start; i++)
714                     *coefs++ = 0.0;
715                 n = nb_coefs[ch];
716                 for(i = 0;i < n; i++) {
717                     *coefs++ = coefs1[i] * exponents[i<<bsize>>esize] * mult;
718                 }
719                 n = s->block_len - s->coefs_end[bsize];
720                 for(i = 0;i < n; i++)
721                     *coefs++ = 0.0;
722             }
723         }
724     }
725
726 #ifdef TRACE
727     for(ch = 0; ch < s->nb_channels; ch++) {
728         if (s->channel_coded[ch]) {
729             dump_floats(s, "exponents", 3, s->exponents[ch], s->block_len);
730             dump_floats(s, "coefs", 1, s->coefs[ch], s->block_len);
731         }
732     }
733 #endif
734
735     if (s->ms_stereo && s->channel_coded[1]) {
736         /* nominal case for ms stereo: we do it before mdct */
737         /* no need to optimize this case because it should almost
738            never happen */
739         if (!s->channel_coded[0]) {
740             tprintf(s->avctx, "rare ms-stereo case happened\n");
741             memset(s->coefs[0], 0, sizeof(float) * s->block_len);
742             s->channel_coded[0] = 1;
743         }
744
745         s->dsp.butterflies_float(s->coefs[0], s->coefs[1], s->block_len);
746     }
747
748 next:
749     mdct = &s->mdct_ctx[bsize];
750
751     for(ch = 0; ch < s->nb_channels; ch++) {
752         int n4, index;
753
754         n4 = s->block_len / 2;
755         if(s->channel_coded[ch]){
756             mdct->imdct_calc(mdct, s->output, s->coefs[ch]);
757         }else if(!(s->ms_stereo && ch==1))
758             memset(s->output, 0, sizeof(s->output));
759
760         /* multiply by the window and add in the frame */
761         index = (s->frame_len / 2) + s->block_pos - n4;
762         wma_window(s, &s->frame_out[ch][index]);
763     }
764
765     /* update block number */
766     s->block_num++;
767     s->block_pos += s->block_len;
768     if (s->block_pos >= s->frame_len)
769         return 1;
770     else
771         return 0;
772 }
773
774 /* decode a frame of frame_len samples */
775 static int wma_decode_frame(WMACodecContext *s, int16_t *samples)
776 {
777     int ret, n, ch, incr;
778     const float *output[MAX_CHANNELS];
779
780 #ifdef TRACE
781     tprintf(s->avctx, "***decode_frame: %d size=%d\n", s->frame_count++, s->frame_len);
782 #endif
783
784     /* read each block */
785     s->block_num = 0;
786     s->block_pos = 0;
787     for(;;) {
788         ret = wma_decode_block(s);
789         if (ret < 0)
790             return -1;
791         if (ret)
792             break;
793     }
794
795     /* convert frame to integer */
796     n = s->frame_len;
797     incr = s->nb_channels;
798     for (ch = 0; ch < MAX_CHANNELS; ch++)
799         output[ch] = s->frame_out[ch];
800     s->fmt_conv.float_to_int16_interleave(samples, output, n, incr);
801     for (ch = 0; ch < incr; ch++) {
802         /* prepare for next block */
803         memmove(&s->frame_out[ch][0], &s->frame_out[ch][n], n * sizeof(float));
804     }
805
806 #ifdef TRACE
807     dump_shorts(s, "samples", samples, n * s->nb_channels);
808 #endif
809     return 0;
810 }
811
812 static int wma_decode_superframe(AVCodecContext *avctx,
813                                  void *data, int *data_size,
814                                  AVPacket *avpkt)
815 {
816     const uint8_t *buf = avpkt->data;
817     int buf_size = avpkt->size;
818     WMACodecContext *s = avctx->priv_data;
819     int nb_frames, bit_offset, i, pos, len;
820     uint8_t *q;
821     int16_t *samples;
822
823     tprintf(avctx, "***decode_superframe:\n");
824
825     if(buf_size==0){
826         s->last_superframe_len = 0;
827         return 0;
828     }
829     if (buf_size < s->block_align)
830         return AVERROR(EINVAL);
831     if(s->block_align)
832         buf_size = s->block_align;
833
834     samples = data;
835
836     init_get_bits(&s->gb, buf, buf_size*8);
837
838     if (s->use_bit_reservoir) {
839         /* read super frame header */
840         skip_bits(&s->gb, 4); /* super frame index */
841         nb_frames = get_bits(&s->gb, 4) - 1;
842
843         if((nb_frames+1) * s->nb_channels * s->frame_len * sizeof(int16_t) > *data_size){
844             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "Insufficient output space\n");
845             goto fail;
846         }
847
848         bit_offset = get_bits(&s->gb, s->byte_offset_bits + 3);
849
850         if (s->last_superframe_len > 0) {
851             //        printf("skip=%d\n", s->last_bitoffset);
852             /* add bit_offset bits to last frame */
853             if ((s->last_superframe_len + ((bit_offset + 7) >> 3)) >
854                 MAX_CODED_SUPERFRAME_SIZE)
855                 goto fail;
856             q = s->last_superframe + s->last_superframe_len;
857             len = bit_offset;
858             while (len > 7) {
859                 *q++ = (get_bits)(&s->gb, 8);
860                 len -= 8;
861             }
862             if (len > 0) {
863                 *q++ = (get_bits)(&s->gb, len) << (8 - len);
864             }
865
866             /* XXX: bit_offset bits into last frame */
867             init_get_bits(&s->gb, s->last_superframe, MAX_CODED_SUPERFRAME_SIZE*8);
868             /* skip unused bits */
869             if (s->last_bitoffset > 0)
870                 skip_bits(&s->gb, s->last_bitoffset);
871             /* this frame is stored in the last superframe and in the
872                current one */
873             if (wma_decode_frame(s, samples) < 0)
874                 goto fail;
875             samples += s->nb_channels * s->frame_len;
876         }
877
878         /* read each frame starting from bit_offset */
879         pos = bit_offset + 4 + 4 + s->byte_offset_bits + 3;
880         init_get_bits(&s->gb, buf + (pos >> 3), (MAX_CODED_SUPERFRAME_SIZE - (pos >> 3))*8);
881         len = pos & 7;
882         if (len > 0)
883             skip_bits(&s->gb, len);
884
885         s->reset_block_lengths = 1;
886         for(i=0;i<nb_frames;i++) {
887             if (wma_decode_frame(s, samples) < 0)
888                 goto fail;
889             samples += s->nb_channels * s->frame_len;
890         }
891
892         /* we copy the end of the frame in the last frame buffer */
893         pos = get_bits_count(&s->gb) + ((bit_offset + 4 + 4 + s->byte_offset_bits + 3) & ~7);
894         s->last_bitoffset = pos & 7;
895         pos >>= 3;
896         len = buf_size - pos;
897         if (len > MAX_CODED_SUPERFRAME_SIZE || len < 0) {
898             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "len %d invalid\n", len);
899             goto fail;
900         }
901         s->last_superframe_len = len;
902         memcpy(s->last_superframe, buf + pos, len);
903     } else {
904         if(s->nb_channels * s->frame_len * sizeof(int16_t) > *data_size){
905             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "Insufficient output space\n");
906             goto fail;
907         }
908         /* single frame decode */
909         if (wma_decode_frame(s, samples) < 0)
910             goto fail;
911         samples += s->nb_channels * s->frame_len;
912     }
913
914 //av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "%d %d %d %d outbytes:%d eaten:%d\n", s->frame_len_bits, s->block_len_bits, s->frame_len, s->block_len,        (int8_t *)samples - (int8_t *)data, s->block_align);
915     *data_size = (int8_t *)samples - (int8_t *)data;
916     return buf_size;
917  fail:
918     /* when error, we reset the bit reservoir */
919     s->last_superframe_len = 0;
920     return -1;
921 }
922
923 static av_cold void flush(AVCodecContext *avctx)
924 {
925     WMACodecContext *s = avctx->priv_data;
926
927     s->last_bitoffset=
928     s->last_superframe_len= 0;
929 }
930
931 AVCodec ff_wmav1_decoder =
932 {
933     "wmav1",
934     AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
935     CODEC_ID_WMAV1,
936     sizeof(WMACodecContext),
937     wma_decode_init,
938     NULL,
939     ff_wma_end,
940     wma_decode_superframe,
941     .flush=flush,
942     .long_name = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Windows Media Audio 1"),
943 };
944
945 AVCodec ff_wmav2_decoder =
946 {
947     "wmav2",
948     AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
949     CODEC_ID_WMAV2,
950     sizeof(WMACodecContext),
951     wma_decode_init,
952     NULL,
953     ff_wma_end,
954     wma_decode_superframe,
955     .flush=flush,
956     .long_name = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Windows Media Audio 2"),
957 };