alac: make block_size signed
[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 "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(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);
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
126     avctx->sample_fmt = AV_SAMPLE_FMT_S16;
127
128     avcodec_get_frame_defaults(&s->frame);
129     avctx->coded_frame = &s->frame;
130
131     return 0;
132 }
133
134 /**
135  * compute x^-0.25 with an exponent and mantissa table. We use linear
136  * interpolation to reduce the mantissa table size at a small speed
137  * expense (linear interpolation approximately doubles the number of
138  * bits of precision).
139  */
140 static inline float pow_m1_4(WMACodecContext *s, float x)
141 {
142     union {
143         float f;
144         unsigned int v;
145     } u, t;
146     unsigned int e, m;
147     float a, b;
148
149     u.f = x;
150     e = u.v >> 23;
151     m = (u.v >> (23 - LSP_POW_BITS)) & ((1 << LSP_POW_BITS) - 1);
152     /* build interpolation scale: 1 <= t < 2. */
153     t.v = ((u.v << LSP_POW_BITS) & ((1 << 23) - 1)) | (127 << 23);
154     a = s->lsp_pow_m_table1[m];
155     b = s->lsp_pow_m_table2[m];
156     return s->lsp_pow_e_table[e] * (a + b * t.f);
157 }
158
159 static void wma_lsp_to_curve_init(WMACodecContext *s, int frame_len)
160 {
161     float wdel, a, b;
162     int i, e, m;
163
164     wdel = M_PI / frame_len;
165     for(i=0;i<frame_len;i++)
166         s->lsp_cos_table[i] = 2.0f * cos(wdel * i);
167
168     /* tables for x^-0.25 computation */
169     for(i=0;i<256;i++) {
170         e = i - 126;
171         s->lsp_pow_e_table[i] = pow(2.0, e * -0.25);
172     }
173
174     /* NOTE: these two tables are needed to avoid two operations in
175        pow_m1_4 */
176     b = 1.0;
177     for(i=(1 << LSP_POW_BITS) - 1;i>=0;i--) {
178         m = (1 << LSP_POW_BITS) + i;
179         a = (float)m * (0.5 / (1 << LSP_POW_BITS));
180         a = pow(a, -0.25);
181         s->lsp_pow_m_table1[i] = 2 * a - b;
182         s->lsp_pow_m_table2[i] = b - a;
183         b = a;
184     }
185 }
186
187 /**
188  * NOTE: We use the same code as Vorbis here
189  * @todo optimize it further with SSE/3Dnow
190  */
191 static void wma_lsp_to_curve(WMACodecContext *s,
192                              float *out, float *val_max_ptr,
193                              int n, float *lsp)
194 {
195     int i, j;
196     float p, q, w, v, val_max;
197
198     val_max = 0;
199     for(i=0;i<n;i++) {
200         p = 0.5f;
201         q = 0.5f;
202         w = s->lsp_cos_table[i];
203         for(j=1;j<NB_LSP_COEFS;j+=2){
204             q *= w - lsp[j - 1];
205             p *= w - lsp[j];
206         }
207         p *= p * (2.0f - w);
208         q *= q * (2.0f + w);
209         v = p + q;
210         v = pow_m1_4(s, v);
211         if (v > val_max)
212             val_max = v;
213         out[i] = v;
214     }
215     *val_max_ptr = val_max;
216 }
217
218 /**
219  * decode exponents coded with LSP coefficients (same idea as Vorbis)
220  */
221 static void decode_exp_lsp(WMACodecContext *s, int ch)
222 {
223     float lsp_coefs[NB_LSP_COEFS];
224     int val, i;
225
226     for(i = 0; i < NB_LSP_COEFS; i++) {
227         if (i == 0 || i >= 8)
228             val = get_bits(&s->gb, 3);
229         else
230             val = get_bits(&s->gb, 4);
231         lsp_coefs[i] = ff_wma_lsp_codebook[i][val];
232     }
233
234     wma_lsp_to_curve(s, s->exponents[ch], &s->max_exponent[ch],
235                      s->block_len, lsp_coefs);
236 }
237
238 /** pow(10, i / 16.0) for i in -60..95 */
239 static const float pow_tab[] = {
240     1.7782794100389e-04, 2.0535250264571e-04,
241     2.3713737056617e-04, 2.7384196342644e-04,
242     3.1622776601684e-04, 3.6517412725484e-04,
243     4.2169650342858e-04, 4.8696752516586e-04,
244     5.6234132519035e-04, 6.4938163157621e-04,
245     7.4989420933246e-04, 8.6596432336006e-04,
246     1.0000000000000e-03, 1.1547819846895e-03,
247     1.3335214321633e-03, 1.5399265260595e-03,
248     1.7782794100389e-03, 2.0535250264571e-03,
249     2.3713737056617e-03, 2.7384196342644e-03,
250     3.1622776601684e-03, 3.6517412725484e-03,
251     4.2169650342858e-03, 4.8696752516586e-03,
252     5.6234132519035e-03, 6.4938163157621e-03,
253     7.4989420933246e-03, 8.6596432336006e-03,
254     1.0000000000000e-02, 1.1547819846895e-02,
255     1.3335214321633e-02, 1.5399265260595e-02,
256     1.7782794100389e-02, 2.0535250264571e-02,
257     2.3713737056617e-02, 2.7384196342644e-02,
258     3.1622776601684e-02, 3.6517412725484e-02,
259     4.2169650342858e-02, 4.8696752516586e-02,
260     5.6234132519035e-02, 6.4938163157621e-02,
261     7.4989420933246e-02, 8.6596432336007e-02,
262     1.0000000000000e-01, 1.1547819846895e-01,
263     1.3335214321633e-01, 1.5399265260595e-01,
264     1.7782794100389e-01, 2.0535250264571e-01,
265     2.3713737056617e-01, 2.7384196342644e-01,
266     3.1622776601684e-01, 3.6517412725484e-01,
267     4.2169650342858e-01, 4.8696752516586e-01,
268     5.6234132519035e-01, 6.4938163157621e-01,
269     7.4989420933246e-01, 8.6596432336007e-01,
270     1.0000000000000e+00, 1.1547819846895e+00,
271     1.3335214321633e+00, 1.5399265260595e+00,
272     1.7782794100389e+00, 2.0535250264571e+00,
273     2.3713737056617e+00, 2.7384196342644e+00,
274     3.1622776601684e+00, 3.6517412725484e+00,
275     4.2169650342858e+00, 4.8696752516586e+00,
276     5.6234132519035e+00, 6.4938163157621e+00,
277     7.4989420933246e+00, 8.6596432336007e+00,
278     1.0000000000000e+01, 1.1547819846895e+01,
279     1.3335214321633e+01, 1.5399265260595e+01,
280     1.7782794100389e+01, 2.0535250264571e+01,
281     2.3713737056617e+01, 2.7384196342644e+01,
282     3.1622776601684e+01, 3.6517412725484e+01,
283     4.2169650342858e+01, 4.8696752516586e+01,
284     5.6234132519035e+01, 6.4938163157621e+01,
285     7.4989420933246e+01, 8.6596432336007e+01,
286     1.0000000000000e+02, 1.1547819846895e+02,
287     1.3335214321633e+02, 1.5399265260595e+02,
288     1.7782794100389e+02, 2.0535250264571e+02,
289     2.3713737056617e+02, 2.7384196342644e+02,
290     3.1622776601684e+02, 3.6517412725484e+02,
291     4.2169650342858e+02, 4.8696752516586e+02,
292     5.6234132519035e+02, 6.4938163157621e+02,
293     7.4989420933246e+02, 8.6596432336007e+02,
294     1.0000000000000e+03, 1.1547819846895e+03,
295     1.3335214321633e+03, 1.5399265260595e+03,
296     1.7782794100389e+03, 2.0535250264571e+03,
297     2.3713737056617e+03, 2.7384196342644e+03,
298     3.1622776601684e+03, 3.6517412725484e+03,
299     4.2169650342858e+03, 4.8696752516586e+03,
300     5.6234132519035e+03, 6.4938163157621e+03,
301     7.4989420933246e+03, 8.6596432336007e+03,
302     1.0000000000000e+04, 1.1547819846895e+04,
303     1.3335214321633e+04, 1.5399265260595e+04,
304     1.7782794100389e+04, 2.0535250264571e+04,
305     2.3713737056617e+04, 2.7384196342644e+04,
306     3.1622776601684e+04, 3.6517412725484e+04,
307     4.2169650342858e+04, 4.8696752516586e+04,
308     5.6234132519035e+04, 6.4938163157621e+04,
309     7.4989420933246e+04, 8.6596432336007e+04,
310     1.0000000000000e+05, 1.1547819846895e+05,
311     1.3335214321633e+05, 1.5399265260595e+05,
312     1.7782794100389e+05, 2.0535250264571e+05,
313     2.3713737056617e+05, 2.7384196342644e+05,
314     3.1622776601684e+05, 3.6517412725484e+05,
315     4.2169650342858e+05, 4.8696752516586e+05,
316     5.6234132519035e+05, 6.4938163157621e+05,
317     7.4989420933246e+05, 8.6596432336007e+05,
318 };
319
320 /**
321  * decode exponents coded with VLC codes
322  */
323 static int decode_exp_vlc(WMACodecContext *s, int ch)
324 {
325     int last_exp, n, code;
326     const uint16_t *ptr;
327     float v, max_scale;
328     uint32_t *q, *q_end, iv;
329     const float *ptab = pow_tab + 60;
330     const uint32_t *iptab = (const uint32_t*)ptab;
331
332     ptr = s->exponent_bands[s->frame_len_bits - s->block_len_bits];
333     q = (uint32_t *)s->exponents[ch];
334     q_end = q + s->block_len;
335     max_scale = 0;
336     if (s->version == 1) {
337         last_exp = get_bits(&s->gb, 5) + 10;
338         v = ptab[last_exp];
339         iv = iptab[last_exp];
340         max_scale = v;
341         n = *ptr++;
342         switch (n & 3) do {
343         case 0: *q++ = iv;
344         case 3: *q++ = iv;
345         case 2: *q++ = iv;
346         case 1: *q++ = iv;
347         } while ((n -= 4) > 0);
348     }else
349         last_exp = 36;
350
351     while (q < q_end) {
352         code = get_vlc2(&s->gb, s->exp_vlc.table, EXPVLCBITS, EXPMAX);
353         if (code < 0){
354             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "Exponent vlc invalid\n");
355             return -1;
356         }
357         /* NOTE: this offset is the same as MPEG4 AAC ! */
358         last_exp += code - 60;
359         if ((unsigned)last_exp + 60 >= FF_ARRAY_ELEMS(pow_tab)) {
360             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "Exponent out of range: %d\n",
361                    last_exp);
362             return -1;
363         }
364         v = ptab[last_exp];
365         iv = iptab[last_exp];
366         if (v > max_scale)
367             max_scale = v;
368         n = *ptr++;
369         switch (n & 3) do {
370         case 0: *q++ = iv;
371         case 3: *q++ = iv;
372         case 2: *q++ = iv;
373         case 1: *q++ = iv;
374         } while ((n -= 4) > 0);
375     }
376     s->max_exponent[ch] = max_scale;
377     return 0;
378 }
379
380
381 /**
382  * Apply MDCT window and add into output.
383  *
384  * We ensure that when the windows overlap their squared sum
385  * is always 1 (MDCT reconstruction rule).
386  */
387 static void wma_window(WMACodecContext *s, float *out)
388 {
389     float *in = s->output;
390     int block_len, bsize, n;
391
392     /* left part */
393     if (s->block_len_bits <= s->prev_block_len_bits) {
394         block_len = s->block_len;
395         bsize = s->frame_len_bits - s->block_len_bits;
396
397         s->dsp.vector_fmul_add(out, in, s->windows[bsize],
398                                out, block_len);
399
400     } else {
401         block_len = 1 << s->prev_block_len_bits;
402         n = (s->block_len - block_len) / 2;
403         bsize = s->frame_len_bits - s->prev_block_len_bits;
404
405         s->dsp.vector_fmul_add(out+n, in+n, s->windows[bsize],
406                                out+n, block_len);
407
408         memcpy(out+n+block_len, in+n+block_len, n*sizeof(float));
409     }
410
411     out += s->block_len;
412     in += s->block_len;
413
414     /* right part */
415     if (s->block_len_bits <= s->next_block_len_bits) {
416         block_len = s->block_len;
417         bsize = s->frame_len_bits - s->block_len_bits;
418
419         s->dsp.vector_fmul_reverse(out, in, s->windows[bsize], block_len);
420
421     } else {
422         block_len = 1 << s->next_block_len_bits;
423         n = (s->block_len - block_len) / 2;
424         bsize = s->frame_len_bits - s->next_block_len_bits;
425
426         memcpy(out, in, n*sizeof(float));
427
428         s->dsp.vector_fmul_reverse(out+n, in+n, s->windows[bsize], block_len);
429
430         memset(out+n+block_len, 0, n*sizeof(float));
431     }
432 }
433
434
435 /**
436  * @return 0 if OK. 1 if last block of frame. return -1 if
437  * unrecorrable error.
438  */
439 static int wma_decode_block(WMACodecContext *s)
440 {
441     int n, v, a, ch, bsize;
442     int coef_nb_bits, total_gain;
443     int nb_coefs[MAX_CHANNELS];
444     float mdct_norm;
445     FFTContext *mdct;
446
447 #ifdef TRACE
448     tprintf(s->avctx, "***decode_block: %d:%d\n", s->frame_count - 1, s->block_num);
449 #endif
450
451     /* compute current block length */
452     if (s->use_variable_block_len) {
453         n = av_log2(s->nb_block_sizes - 1) + 1;
454
455         if (s->reset_block_lengths) {
456             s->reset_block_lengths = 0;
457             v = get_bits(&s->gb, n);
458             if (v >= s->nb_block_sizes){
459                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "prev_block_len_bits %d out of range\n", s->frame_len_bits - v);
460                 return -1;
461             }
462             s->prev_block_len_bits = s->frame_len_bits - v;
463             v = get_bits(&s->gb, n);
464             if (v >= s->nb_block_sizes){
465                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "block_len_bits %d out of range\n", s->frame_len_bits - v);
466                 return -1;
467             }
468             s->block_len_bits = s->frame_len_bits - v;
469         } else {
470             /* update block lengths */
471             s->prev_block_len_bits = s->block_len_bits;
472             s->block_len_bits = s->next_block_len_bits;
473         }
474         v = get_bits(&s->gb, n);
475         if (v >= s->nb_block_sizes){
476             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "next_block_len_bits %d out of range\n", s->frame_len_bits - v);
477             return -1;
478         }
479         s->next_block_len_bits = s->frame_len_bits - v;
480     } else {
481         /* fixed block len */
482         s->next_block_len_bits = s->frame_len_bits;
483         s->prev_block_len_bits = s->frame_len_bits;
484         s->block_len_bits = s->frame_len_bits;
485     }
486
487     /* now check if the block length is coherent with the frame length */
488     s->block_len = 1 << s->block_len_bits;
489     if ((s->block_pos + s->block_len) > s->frame_len){
490         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "frame_len overflow\n");
491         return -1;
492     }
493
494     if (s->nb_channels == 2) {
495         s->ms_stereo = get_bits1(&s->gb);
496     }
497     v = 0;
498     for(ch = 0; ch < s->nb_channels; ch++) {
499         a = get_bits1(&s->gb);
500         s->channel_coded[ch] = a;
501         v |= a;
502     }
503
504     bsize = s->frame_len_bits - s->block_len_bits;
505
506     /* if no channel coded, no need to go further */
507     /* XXX: fix potential framing problems */
508     if (!v)
509         goto next;
510
511     /* read total gain and extract corresponding number of bits for
512        coef escape coding */
513     total_gain = 1;
514     for(;;) {
515         a = get_bits(&s->gb, 7);
516         total_gain += a;
517         if (a != 127)
518             break;
519     }
520
521     coef_nb_bits= ff_wma_total_gain_to_bits(total_gain);
522
523     /* compute number of coefficients */
524     n = s->coefs_end[bsize] - s->coefs_start;
525     for(ch = 0; ch < s->nb_channels; ch++)
526         nb_coefs[ch] = n;
527
528     /* complex coding */
529     if (s->use_noise_coding) {
530
531         for(ch = 0; ch < s->nb_channels; ch++) {
532             if (s->channel_coded[ch]) {
533                 int i, n, a;
534                 n = s->exponent_high_sizes[bsize];
535                 for(i=0;i<n;i++) {
536                     a = get_bits1(&s->gb);
537                     s->high_band_coded[ch][i] = a;
538                     /* if noise coding, the coefficients are not transmitted */
539                     if (a)
540                         nb_coefs[ch] -= s->exponent_high_bands[bsize][i];
541                 }
542             }
543         }
544         for(ch = 0; ch < s->nb_channels; ch++) {
545             if (s->channel_coded[ch]) {
546                 int i, n, val, code;
547
548                 n = s->exponent_high_sizes[bsize];
549                 val = (int)0x80000000;
550                 for(i=0;i<n;i++) {
551                     if (s->high_band_coded[ch][i]) {
552                         if (val == (int)0x80000000) {
553                             val = get_bits(&s->gb, 7) - 19;
554                         } else {
555                             code = get_vlc2(&s->gb, s->hgain_vlc.table, HGAINVLCBITS, HGAINMAX);
556                             if (code < 0){
557                                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "hgain vlc invalid\n");
558                                 return -1;
559                             }
560                             val += code - 18;
561                         }
562                         s->high_band_values[ch][i] = val;
563                     }
564                 }
565             }
566         }
567     }
568
569     /* exponents can be reused in short blocks. */
570     if ((s->block_len_bits == s->frame_len_bits) ||
571         get_bits1(&s->gb)) {
572         for(ch = 0; ch < s->nb_channels; ch++) {
573             if (s->channel_coded[ch]) {
574                 if (s->use_exp_vlc) {
575                     if (decode_exp_vlc(s, ch) < 0)
576                         return -1;
577                 } else {
578                     decode_exp_lsp(s, ch);
579                 }
580                 s->exponents_bsize[ch] = bsize;
581             }
582         }
583     }
584
585     /* parse spectral coefficients : just RLE encoding */
586     for(ch = 0; ch < s->nb_channels; ch++) {
587         if (s->channel_coded[ch]) {
588             int tindex;
589             WMACoef* ptr = &s->coefs1[ch][0];
590
591             /* special VLC tables are used for ms stereo because
592                there is potentially less energy there */
593             tindex = (ch == 1 && s->ms_stereo);
594             memset(ptr, 0, s->block_len * sizeof(WMACoef));
595             ff_wma_run_level_decode(s->avctx, &s->gb, &s->coef_vlc[tindex],
596                   s->level_table[tindex], s->run_table[tindex],
597                   0, ptr, 0, nb_coefs[ch],
598                   s->block_len, s->frame_len_bits, coef_nb_bits);
599         }
600         if (s->version == 1 && s->nb_channels >= 2) {
601             align_get_bits(&s->gb);
602         }
603     }
604
605     /* normalize */
606     {
607         int n4 = s->block_len / 2;
608         mdct_norm = 1.0 / (float)n4;
609         if (s->version == 1) {
610             mdct_norm *= sqrt(n4);
611         }
612     }
613
614     /* finally compute the MDCT coefficients */
615     for(ch = 0; ch < s->nb_channels; ch++) {
616         if (s->channel_coded[ch]) {
617             WMACoef *coefs1;
618             float *coefs, *exponents, mult, mult1, noise;
619             int i, j, n, n1, last_high_band, esize;
620             float exp_power[HIGH_BAND_MAX_SIZE];
621
622             coefs1 = s->coefs1[ch];
623             exponents = s->exponents[ch];
624             esize = s->exponents_bsize[ch];
625             mult = pow(10, total_gain * 0.05) / s->max_exponent[ch];
626             mult *= mdct_norm;
627             coefs = s->coefs[ch];
628             if (s->use_noise_coding) {
629                 mult1 = mult;
630                 /* very low freqs : noise */
631                 for(i = 0;i < s->coefs_start; i++) {
632                     *coefs++ = s->noise_table[s->noise_index] *
633                       exponents[i<<bsize>>esize] * mult1;
634                     s->noise_index = (s->noise_index + 1) & (NOISE_TAB_SIZE - 1);
635                 }
636
637                 n1 = s->exponent_high_sizes[bsize];
638
639                 /* compute power of high bands */
640                 exponents = s->exponents[ch] +
641                     (s->high_band_start[bsize]<<bsize>>esize);
642                 last_high_band = 0; /* avoid warning */
643                 for(j=0;j<n1;j++) {
644                     n = s->exponent_high_bands[s->frame_len_bits -
645                                               s->block_len_bits][j];
646                     if (s->high_band_coded[ch][j]) {
647                         float e2, v;
648                         e2 = 0;
649                         for(i = 0;i < n; i++) {
650                             v = exponents[i<<bsize>>esize];
651                             e2 += v * v;
652                         }
653                         exp_power[j] = e2 / n;
654                         last_high_band = j;
655                         tprintf(s->avctx, "%d: power=%f (%d)\n", j, exp_power[j], n);
656                     }
657                     exponents += n<<bsize>>esize;
658                 }
659
660                 /* main freqs and high freqs */
661                 exponents = s->exponents[ch] + (s->coefs_start<<bsize>>esize);
662                 for(j=-1;j<n1;j++) {
663                     if (j < 0) {
664                         n = s->high_band_start[bsize] -
665                             s->coefs_start;
666                     } else {
667                         n = s->exponent_high_bands[s->frame_len_bits -
668                                                   s->block_len_bits][j];
669                     }
670                     if (j >= 0 && s->high_band_coded[ch][j]) {
671                         /* use noise with specified power */
672                         mult1 = sqrt(exp_power[j] / exp_power[last_high_band]);
673                         /* XXX: use a table */
674                         mult1 = mult1 * pow(10, s->high_band_values[ch][j] * 0.05);
675                         mult1 = mult1 / (s->max_exponent[ch] * s->noise_mult);
676                         mult1 *= mdct_norm;
677                         for(i = 0;i < n; i++) {
678                             noise = s->noise_table[s->noise_index];
679                             s->noise_index = (s->noise_index + 1) & (NOISE_TAB_SIZE - 1);
680                             *coefs++ =  noise *
681                                 exponents[i<<bsize>>esize] * mult1;
682                         }
683                         exponents += n<<bsize>>esize;
684                     } else {
685                         /* coded values + small noise */
686                         for(i = 0;i < n; i++) {
687                             noise = s->noise_table[s->noise_index];
688                             s->noise_index = (s->noise_index + 1) & (NOISE_TAB_SIZE - 1);
689                             *coefs++ = ((*coefs1++) + noise) *
690                                 exponents[i<<bsize>>esize] * mult;
691                         }
692                         exponents += n<<bsize>>esize;
693                     }
694                 }
695
696                 /* very high freqs : noise */
697                 n = s->block_len - s->coefs_end[bsize];
698                 mult1 = mult * exponents[((-1<<bsize))>>esize];
699                 for(i = 0; i < n; i++) {
700                     *coefs++ = s->noise_table[s->noise_index] * mult1;
701                     s->noise_index = (s->noise_index + 1) & (NOISE_TAB_SIZE - 1);
702                 }
703             } else {
704                 /* XXX: optimize more */
705                 for(i = 0;i < s->coefs_start; i++)
706                     *coefs++ = 0.0;
707                 n = nb_coefs[ch];
708                 for(i = 0;i < n; i++) {
709                     *coefs++ = coefs1[i] * exponents[i<<bsize>>esize] * mult;
710                 }
711                 n = s->block_len - s->coefs_end[bsize];
712                 for(i = 0;i < n; i++)
713                     *coefs++ = 0.0;
714             }
715         }
716     }
717
718 #ifdef TRACE
719     for(ch = 0; ch < s->nb_channels; ch++) {
720         if (s->channel_coded[ch]) {
721             dump_floats(s, "exponents", 3, s->exponents[ch], s->block_len);
722             dump_floats(s, "coefs", 1, s->coefs[ch], s->block_len);
723         }
724     }
725 #endif
726
727     if (s->ms_stereo && s->channel_coded[1]) {
728         /* nominal case for ms stereo: we do it before mdct */
729         /* no need to optimize this case because it should almost
730            never happen */
731         if (!s->channel_coded[0]) {
732             tprintf(s->avctx, "rare ms-stereo case happened\n");
733             memset(s->coefs[0], 0, sizeof(float) * s->block_len);
734             s->channel_coded[0] = 1;
735         }
736
737         s->dsp.butterflies_float(s->coefs[0], s->coefs[1], s->block_len);
738     }
739
740 next:
741     mdct = &s->mdct_ctx[bsize];
742
743     for(ch = 0; ch < s->nb_channels; ch++) {
744         int n4, index;
745
746         n4 = s->block_len / 2;
747         if(s->channel_coded[ch]){
748             mdct->imdct_calc(mdct, s->output, s->coefs[ch]);
749         }else if(!(s->ms_stereo && ch==1))
750             memset(s->output, 0, sizeof(s->output));
751
752         /* multiply by the window and add in the frame */
753         index = (s->frame_len / 2) + s->block_pos - n4;
754         wma_window(s, &s->frame_out[ch][index]);
755     }
756
757     /* update block number */
758     s->block_num++;
759     s->block_pos += s->block_len;
760     if (s->block_pos >= s->frame_len)
761         return 1;
762     else
763         return 0;
764 }
765
766 /* decode a frame of frame_len samples */
767 static int wma_decode_frame(WMACodecContext *s, int16_t *samples)
768 {
769     int ret, n, ch, incr;
770     const float *output[MAX_CHANNELS];
771
772 #ifdef TRACE
773     tprintf(s->avctx, "***decode_frame: %d size=%d\n", s->frame_count++, s->frame_len);
774 #endif
775
776     /* read each block */
777     s->block_num = 0;
778     s->block_pos = 0;
779     for(;;) {
780         ret = wma_decode_block(s);
781         if (ret < 0)
782             return -1;
783         if (ret)
784             break;
785     }
786
787     /* convert frame to integer */
788     n = s->frame_len;
789     incr = s->nb_channels;
790     for (ch = 0; ch < MAX_CHANNELS; ch++)
791         output[ch] = s->frame_out[ch];
792     s->fmt_conv.float_to_int16_interleave(samples, output, n, incr);
793     for (ch = 0; ch < incr; ch++) {
794         /* prepare for next block */
795         memmove(&s->frame_out[ch][0], &s->frame_out[ch][n], n * sizeof(float));
796     }
797
798 #ifdef TRACE
799     dump_shorts(s, "samples", samples, n * s->nb_channels);
800 #endif
801     return 0;
802 }
803
804 static int wma_decode_superframe(AVCodecContext *avctx, void *data,
805                                  int *got_frame_ptr, AVPacket *avpkt)
806 {
807     const uint8_t *buf = avpkt->data;
808     int buf_size = avpkt->size;
809     WMACodecContext *s = avctx->priv_data;
810     int nb_frames, bit_offset, i, pos, len, ret;
811     uint8_t *q;
812     int16_t *samples;
813
814     tprintf(avctx, "***decode_superframe:\n");
815
816     if(buf_size==0){
817         s->last_superframe_len = 0;
818         return 0;
819     }
820     if (buf_size < s->block_align) {
821         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
822                "Input packet size too small (%d < %d)\n",
823                buf_size, s->block_align);
824         return AVERROR_INVALIDDATA;
825     }
826     buf_size = s->block_align;
827
828     init_get_bits(&s->gb, buf, buf_size*8);
829
830     if (s->use_bit_reservoir) {
831         /* read super frame header */
832         skip_bits(&s->gb, 4); /* super frame index */
833         nb_frames = get_bits(&s->gb, 4) - (s->last_superframe_len <= 0);
834     } else {
835         nb_frames = 1;
836     }
837
838     /* get output buffer */
839     s->frame.nb_samples = nb_frames * s->frame_len;
840     if ((ret = avctx->get_buffer(avctx, &s->frame)) < 0) {
841         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "get_buffer() failed\n");
842         return ret;
843     }
844     samples = (int16_t *)s->frame.data[0];
845
846     if (s->use_bit_reservoir) {
847         bit_offset = get_bits(&s->gb, s->byte_offset_bits + 3);
848         if (bit_offset > get_bits_left(&s->gb)) {
849             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
850                    "Invalid last frame bit offset %d > buf size %d (%d)\n",
851                    bit_offset, get_bits_left(&s->gb), buf_size);
852             goto fail;
853         }
854
855         if (s->last_superframe_len > 0) {
856             //        printf("skip=%d\n", s->last_bitoffset);
857             /* add bit_offset bits to last frame */
858             if ((s->last_superframe_len + ((bit_offset + 7) >> 3)) >
859                 MAX_CODED_SUPERFRAME_SIZE)
860                 goto fail;
861             q = s->last_superframe + s->last_superframe_len;
862             len = bit_offset;
863             while (len > 7) {
864                 *q++ = (get_bits)(&s->gb, 8);
865                 len -= 8;
866             }
867             if (len > 0) {
868                 *q++ = (get_bits)(&s->gb, len) << (8 - len);
869             }
870             memset(q, 0, FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
871
872             /* XXX: bit_offset bits into last frame */
873             init_get_bits(&s->gb, s->last_superframe, s->last_superframe_len * 8 + bit_offset);
874             /* skip unused bits */
875             if (s->last_bitoffset > 0)
876                 skip_bits(&s->gb, s->last_bitoffset);
877             /* this frame is stored in the last superframe and in the
878                current one */
879             if (wma_decode_frame(s, samples) < 0)
880                 goto fail;
881             samples += s->nb_channels * s->frame_len;
882             nb_frames--;
883         }
884
885         /* read each frame starting from bit_offset */
886         pos = bit_offset + 4 + 4 + s->byte_offset_bits + 3;
887         if (pos >= MAX_CODED_SUPERFRAME_SIZE * 8 || pos > buf_size * 8)
888             return AVERROR_INVALIDDATA;
889         init_get_bits(&s->gb, buf + (pos >> 3), (buf_size - (pos >> 3))*8);
890         len = pos & 7;
891         if (len > 0)
892             skip_bits(&s->gb, len);
893
894         s->reset_block_lengths = 1;
895         for(i=0;i<nb_frames;i++) {
896             if (wma_decode_frame(s, samples) < 0)
897                 goto fail;
898             samples += s->nb_channels * s->frame_len;
899         }
900
901         /* we copy the end of the frame in the last frame buffer */
902         pos = get_bits_count(&s->gb) + ((bit_offset + 4 + 4 + s->byte_offset_bits + 3) & ~7);
903         s->last_bitoffset = pos & 7;
904         pos >>= 3;
905         len = buf_size - pos;
906         if (len > MAX_CODED_SUPERFRAME_SIZE || len < 0) {
907             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "len %d invalid\n", len);
908             goto fail;
909         }
910         s->last_superframe_len = len;
911         memcpy(s->last_superframe, buf + pos, len);
912     } else {
913         /* single frame decode */
914         if (wma_decode_frame(s, samples) < 0)
915             goto fail;
916         samples += s->nb_channels * s->frame_len;
917     }
918
919 //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);
920
921     *got_frame_ptr   = 1;
922     *(AVFrame *)data = s->frame;
923
924     return s->block_align;
925  fail:
926     /* when error, we reset the bit reservoir */
927     s->last_superframe_len = 0;
928     return -1;
929 }
930
931 static av_cold void flush(AVCodecContext *avctx)
932 {
933     WMACodecContext *s = avctx->priv_data;
934
935     s->last_bitoffset=
936     s->last_superframe_len= 0;
937 }
938
939 AVCodec ff_wmav1_decoder = {
940     .name           = "wmav1",
941     .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
942     .id             = CODEC_ID_WMAV1,
943     .priv_data_size = sizeof(WMACodecContext),
944     .init           = wma_decode_init,
945     .close          = ff_wma_end,
946     .decode         = wma_decode_superframe,
947     .flush          = flush,
948     .capabilities   = CODEC_CAP_DR1,
949     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Windows Media Audio 1"),
950 };
951
952 AVCodec ff_wmav2_decoder = {
953     .name           = "wmav2",
954     .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
955     .id             = CODEC_ID_WMAV2,
956     .priv_data_size = sizeof(WMACodecContext),
957     .init           = wma_decode_init,
958     .close          = ff_wma_end,
959     .decode         = wma_decode_superframe,
960     .flush          = flush,
961     .capabilities   = CODEC_CAP_DR1,
962     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Windows Media Audio 2"),
963 };