ae1a983ad83684d6ec5dd2954373c64ef0303574
[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 "internal.h"
38 #include "wma.h"
39
40 #undef NDEBUG
41 #include <assert.h>
42
43 #define EXPVLCBITS 8
44 #define EXPMAX ((19+EXPVLCBITS-1)/EXPVLCBITS)
45
46 #define HGAINVLCBITS 9
47 #define HGAINMAX ((13+HGAINVLCBITS-1)/HGAINVLCBITS)
48
49 static void wma_lsp_to_curve_init(WMACodecContext *s, int frame_len);
50
51 #ifdef TRACE
52 static void dump_floats(WMACodecContext *s, const char *name, int prec, const float *tab, int n)
53 {
54     int i;
55
56     tprintf(s->avctx, "%s[%d]:\n", name, n);
57     for(i=0;i<n;i++) {
58         if ((i & 7) == 0)
59             tprintf(s->avctx, "%4d: ", i);
60         tprintf(s->avctx, " %8.*f", prec, tab[i]);
61         if ((i & 7) == 7)
62             tprintf(s->avctx, "\n");
63     }
64     if ((i & 7) != 0)
65         tprintf(s->avctx, "\n");
66 }
67 #endif
68
69 static int wma_decode_init(AVCodecContext * avctx)
70 {
71     WMACodecContext *s = avctx->priv_data;
72     int i, flags2;
73     uint8_t *extradata;
74
75     if (!avctx->block_align) {
76         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "block_align is not set\n");
77         return AVERROR(EINVAL);
78     }
79
80     s->avctx = avctx;
81
82     /* extract flag infos */
83     flags2 = 0;
84     extradata = avctx->extradata;
85     if (avctx->codec->id == AV_CODEC_ID_WMAV1 && avctx->extradata_size >= 4) {
86         flags2 = AV_RL16(extradata+2);
87     } else if (avctx->codec->id == AV_CODEC_ID_WMAV2 && avctx->extradata_size >= 6) {
88         flags2 = AV_RL16(extradata+4);
89     }
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     if(ff_wma_init(avctx, flags2)<0)
103         return -1;
104
105     /* init MDCT */
106     for(i = 0; i < s->nb_block_sizes; i++)
107         ff_mdct_init(&s->mdct_ctx[i], s->frame_len_bits - i + 1, 1, 1.0 / 32768.0);
108
109     if (s->use_noise_coding) {
110         init_vlc(&s->hgain_vlc, HGAINVLCBITS, sizeof(ff_wma_hgain_huffbits),
111                  ff_wma_hgain_huffbits, 1, 1,
112                  ff_wma_hgain_huffcodes, 2, 2, 0);
113     }
114
115     if (s->use_exp_vlc) {
116         init_vlc(&s->exp_vlc, EXPVLCBITS, sizeof(ff_aac_scalefactor_bits), //FIXME move out of context
117                  ff_aac_scalefactor_bits, 1, 1,
118                  ff_aac_scalefactor_code, 4, 4, 0);
119     } else {
120         wma_lsp_to_curve_init(s, s->frame_len);
121     }
122
123     avctx->sample_fmt = AV_SAMPLE_FMT_FLTP;
124
125     return 0;
126 }
127
128 /**
129  * compute x^-0.25 with an exponent and mantissa table. We use linear
130  * interpolation to reduce the mantissa table size at a small speed
131  * expense (linear interpolation approximately doubles the number of
132  * bits of precision).
133  */
134 static inline float pow_m1_4(WMACodecContext *s, float x)
135 {
136     union {
137         float f;
138         unsigned int v;
139     } u, t;
140     unsigned int e, m;
141     float a, b;
142
143     u.f = x;
144     e = u.v >> 23;
145     m = (u.v >> (23 - LSP_POW_BITS)) & ((1 << LSP_POW_BITS) - 1);
146     /* build interpolation scale: 1 <= t < 2. */
147     t.v = ((u.v << LSP_POW_BITS) & ((1 << 23) - 1)) | (127 << 23);
148     a = s->lsp_pow_m_table1[m];
149     b = s->lsp_pow_m_table2[m];
150     return s->lsp_pow_e_table[e] * (a + b * t.f);
151 }
152
153 static void wma_lsp_to_curve_init(WMACodecContext *s, int frame_len)
154 {
155     float wdel, a, b;
156     int i, e, m;
157
158     wdel = M_PI / frame_len;
159     for(i=0;i<frame_len;i++)
160         s->lsp_cos_table[i] = 2.0f * cos(wdel * i);
161
162     /* tables for x^-0.25 computation */
163     for(i=0;i<256;i++) {
164         e = i - 126;
165         s->lsp_pow_e_table[i] = pow(2.0, e * -0.25);
166     }
167
168     /* NOTE: these two tables are needed to avoid two operations in
169        pow_m1_4 */
170     b = 1.0;
171     for(i=(1 << LSP_POW_BITS) - 1;i>=0;i--) {
172         m = (1 << LSP_POW_BITS) + i;
173         a = (float)m * (0.5 / (1 << LSP_POW_BITS));
174         a = pow(a, -0.25);
175         s->lsp_pow_m_table1[i] = 2 * a - b;
176         s->lsp_pow_m_table2[i] = b - a;
177         b = a;
178     }
179 }
180
181 /**
182  * NOTE: We use the same code as Vorbis here
183  * @todo optimize it further with SSE/3Dnow
184  */
185 static void wma_lsp_to_curve(WMACodecContext *s,
186                              float *out, float *val_max_ptr,
187                              int n, float *lsp)
188 {
189     int i, j;
190     float p, q, w, v, val_max;
191
192     val_max = 0;
193     for(i=0;i<n;i++) {
194         p = 0.5f;
195         q = 0.5f;
196         w = s->lsp_cos_table[i];
197         for(j=1;j<NB_LSP_COEFS;j+=2){
198             q *= w - lsp[j - 1];
199             p *= w - lsp[j];
200         }
201         p *= p * (2.0f - w);
202         q *= q * (2.0f + w);
203         v = p + q;
204         v = pow_m1_4(s, v);
205         if (v > val_max)
206             val_max = v;
207         out[i] = v;
208     }
209     *val_max_ptr = val_max;
210 }
211
212 /**
213  * decode exponents coded with LSP coefficients (same idea as Vorbis)
214  */
215 static void decode_exp_lsp(WMACodecContext *s, int ch)
216 {
217     float lsp_coefs[NB_LSP_COEFS];
218     int val, i;
219
220     for(i = 0; i < NB_LSP_COEFS; i++) {
221         if (i == 0 || i >= 8)
222             val = get_bits(&s->gb, 3);
223         else
224             val = get_bits(&s->gb, 4);
225         lsp_coefs[i] = ff_wma_lsp_codebook[i][val];
226     }
227
228     wma_lsp_to_curve(s, s->exponents[ch], &s->max_exponent[ch],
229                      s->block_len, lsp_coefs);
230 }
231
232 /** pow(10, i / 16.0) for i in -60..95 */
233 static const float pow_tab[] = {
234     1.7782794100389e-04, 2.0535250264571e-04,
235     2.3713737056617e-04, 2.7384196342644e-04,
236     3.1622776601684e-04, 3.6517412725484e-04,
237     4.2169650342858e-04, 4.8696752516586e-04,
238     5.6234132519035e-04, 6.4938163157621e-04,
239     7.4989420933246e-04, 8.6596432336006e-04,
240     1.0000000000000e-03, 1.1547819846895e-03,
241     1.3335214321633e-03, 1.5399265260595e-03,
242     1.7782794100389e-03, 2.0535250264571e-03,
243     2.3713737056617e-03, 2.7384196342644e-03,
244     3.1622776601684e-03, 3.6517412725484e-03,
245     4.2169650342858e-03, 4.8696752516586e-03,
246     5.6234132519035e-03, 6.4938163157621e-03,
247     7.4989420933246e-03, 8.6596432336006e-03,
248     1.0000000000000e-02, 1.1547819846895e-02,
249     1.3335214321633e-02, 1.5399265260595e-02,
250     1.7782794100389e-02, 2.0535250264571e-02,
251     2.3713737056617e-02, 2.7384196342644e-02,
252     3.1622776601684e-02, 3.6517412725484e-02,
253     4.2169650342858e-02, 4.8696752516586e-02,
254     5.6234132519035e-02, 6.4938163157621e-02,
255     7.4989420933246e-02, 8.6596432336007e-02,
256     1.0000000000000e-01, 1.1547819846895e-01,
257     1.3335214321633e-01, 1.5399265260595e-01,
258     1.7782794100389e-01, 2.0535250264571e-01,
259     2.3713737056617e-01, 2.7384196342644e-01,
260     3.1622776601684e-01, 3.6517412725484e-01,
261     4.2169650342858e-01, 4.8696752516586e-01,
262     5.6234132519035e-01, 6.4938163157621e-01,
263     7.4989420933246e-01, 8.6596432336007e-01,
264     1.0000000000000e+00, 1.1547819846895e+00,
265     1.3335214321633e+00, 1.5399265260595e+00,
266     1.7782794100389e+00, 2.0535250264571e+00,
267     2.3713737056617e+00, 2.7384196342644e+00,
268     3.1622776601684e+00, 3.6517412725484e+00,
269     4.2169650342858e+00, 4.8696752516586e+00,
270     5.6234132519035e+00, 6.4938163157621e+00,
271     7.4989420933246e+00, 8.6596432336007e+00,
272     1.0000000000000e+01, 1.1547819846895e+01,
273     1.3335214321633e+01, 1.5399265260595e+01,
274     1.7782794100389e+01, 2.0535250264571e+01,
275     2.3713737056617e+01, 2.7384196342644e+01,
276     3.1622776601684e+01, 3.6517412725484e+01,
277     4.2169650342858e+01, 4.8696752516586e+01,
278     5.6234132519035e+01, 6.4938163157621e+01,
279     7.4989420933246e+01, 8.6596432336007e+01,
280     1.0000000000000e+02, 1.1547819846895e+02,
281     1.3335214321633e+02, 1.5399265260595e+02,
282     1.7782794100389e+02, 2.0535250264571e+02,
283     2.3713737056617e+02, 2.7384196342644e+02,
284     3.1622776601684e+02, 3.6517412725484e+02,
285     4.2169650342858e+02, 4.8696752516586e+02,
286     5.6234132519035e+02, 6.4938163157621e+02,
287     7.4989420933246e+02, 8.6596432336007e+02,
288     1.0000000000000e+03, 1.1547819846895e+03,
289     1.3335214321633e+03, 1.5399265260595e+03,
290     1.7782794100389e+03, 2.0535250264571e+03,
291     2.3713737056617e+03, 2.7384196342644e+03,
292     3.1622776601684e+03, 3.6517412725484e+03,
293     4.2169650342858e+03, 4.8696752516586e+03,
294     5.6234132519035e+03, 6.4938163157621e+03,
295     7.4989420933246e+03, 8.6596432336007e+03,
296     1.0000000000000e+04, 1.1547819846895e+04,
297     1.3335214321633e+04, 1.5399265260595e+04,
298     1.7782794100389e+04, 2.0535250264571e+04,
299     2.3713737056617e+04, 2.7384196342644e+04,
300     3.1622776601684e+04, 3.6517412725484e+04,
301     4.2169650342858e+04, 4.8696752516586e+04,
302     5.6234132519035e+04, 6.4938163157621e+04,
303     7.4989420933246e+04, 8.6596432336007e+04,
304     1.0000000000000e+05, 1.1547819846895e+05,
305     1.3335214321633e+05, 1.5399265260595e+05,
306     1.7782794100389e+05, 2.0535250264571e+05,
307     2.3713737056617e+05, 2.7384196342644e+05,
308     3.1622776601684e+05, 3.6517412725484e+05,
309     4.2169650342858e+05, 4.8696752516586e+05,
310     5.6234132519035e+05, 6.4938163157621e+05,
311     7.4989420933246e+05, 8.6596432336007e+05,
312 };
313
314 /**
315  * decode exponents coded with VLC codes
316  */
317 static int decode_exp_vlc(WMACodecContext *s, int ch)
318 {
319     int last_exp, n, code;
320     const uint16_t *ptr;
321     float v, max_scale;
322     uint32_t *q, *q_end, iv;
323     const float *ptab = pow_tab + 60;
324     const uint32_t *iptab = (const uint32_t*)ptab;
325
326     ptr = s->exponent_bands[s->frame_len_bits - s->block_len_bits];
327     q = (uint32_t *)s->exponents[ch];
328     q_end = q + s->block_len;
329     max_scale = 0;
330     if (s->version == 1) {
331         last_exp = get_bits(&s->gb, 5) + 10;
332         v = ptab[last_exp];
333         iv = iptab[last_exp];
334         max_scale = v;
335         n = *ptr++;
336         switch (n & 3) do {
337         case 0: *q++ = iv;
338         case 3: *q++ = iv;
339         case 2: *q++ = iv;
340         case 1: *q++ = iv;
341         } while ((n -= 4) > 0);
342     }else
343         last_exp = 36;
344
345     while (q < q_end) {
346         code = get_vlc2(&s->gb, s->exp_vlc.table, EXPVLCBITS, EXPMAX);
347         if (code < 0){
348             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "Exponent vlc invalid\n");
349             return -1;
350         }
351         /* NOTE: this offset is the same as MPEG4 AAC ! */
352         last_exp += code - 60;
353         if ((unsigned)last_exp + 60 >= FF_ARRAY_ELEMS(pow_tab)) {
354             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "Exponent out of range: %d\n",
355                    last_exp);
356             return -1;
357         }
358         v = ptab[last_exp];
359         iv = iptab[last_exp];
360         if (v > max_scale)
361             max_scale = v;
362         n = *ptr++;
363         switch (n & 3) do {
364         case 0: *q++ = iv;
365         case 3: *q++ = iv;
366         case 2: *q++ = iv;
367         case 1: *q++ = iv;
368         } while ((n -= 4) > 0);
369     }
370     s->max_exponent[ch] = max_scale;
371     return 0;
372 }
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
394     } else {
395         block_len = 1 << s->prev_block_len_bits;
396         n = (s->block_len - block_len) / 2;
397         bsize = s->frame_len_bits - s->prev_block_len_bits;
398
399         s->fdsp.vector_fmul_add(out+n, in+n, s->windows[bsize],
400                                 out+n, block_len);
401
402         memcpy(out+n+block_len, in+n+block_len, n*sizeof(float));
403     }
404
405     out += s->block_len;
406     in += s->block_len;
407
408     /* right part */
409     if (s->block_len_bits <= s->next_block_len_bits) {
410         block_len = s->block_len;
411         bsize = s->frame_len_bits - s->block_len_bits;
412
413         s->fdsp.vector_fmul_reverse(out, in, s->windows[bsize], block_len);
414
415     } else {
416         block_len = 1 << s->next_block_len_bits;
417         n = (s->block_len - block_len) / 2;
418         bsize = s->frame_len_bits - s->next_block_len_bits;
419
420         memcpy(out, in, n*sizeof(float));
421
422         s->fdsp.vector_fmul_reverse(out+n, in+n, s->windows[bsize], block_len);
423
424         memset(out+n+block_len, 0, n*sizeof(float));
425     }
426 }
427
428
429 /**
430  * @return 0 if OK. 1 if last block of frame. return -1 if
431  * unrecorrable error.
432  */
433 static int wma_decode_block(WMACodecContext *s)
434 {
435     int n, v, a, ch, bsize;
436     int coef_nb_bits, total_gain;
437     int nb_coefs[MAX_CHANNELS];
438     float mdct_norm;
439     FFTContext *mdct;
440
441 #ifdef TRACE
442     tprintf(s->avctx, "***decode_block: %d:%d\n", s->frame_count - 1, s->block_num);
443 #endif
444
445     /* compute current block length */
446     if (s->use_variable_block_len) {
447         n = av_log2(s->nb_block_sizes - 1) + 1;
448
449         if (s->reset_block_lengths) {
450             s->reset_block_lengths = 0;
451             v = get_bits(&s->gb, n);
452             if (v >= s->nb_block_sizes){
453                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "prev_block_len_bits %d out of range\n", s->frame_len_bits - v);
454                 return -1;
455             }
456             s->prev_block_len_bits = s->frame_len_bits - v;
457             v = get_bits(&s->gb, n);
458             if (v >= s->nb_block_sizes){
459                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "block_len_bits %d out of range\n", s->frame_len_bits - v);
460                 return -1;
461             }
462             s->block_len_bits = s->frame_len_bits - v;
463         } else {
464             /* update block lengths */
465             s->prev_block_len_bits = s->block_len_bits;
466             s->block_len_bits = s->next_block_len_bits;
467         }
468         v = get_bits(&s->gb, n);
469         if (v >= s->nb_block_sizes){
470             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "next_block_len_bits %d out of range\n", s->frame_len_bits - v);
471             return -1;
472         }
473         s->next_block_len_bits = s->frame_len_bits - v;
474     } else {
475         /* fixed block len */
476         s->next_block_len_bits = s->frame_len_bits;
477         s->prev_block_len_bits = s->frame_len_bits;
478         s->block_len_bits = s->frame_len_bits;
479     }
480
481     if (s->frame_len_bits - s->block_len_bits >= s->nb_block_sizes){
482         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "block_len_bits not initialized to a valid value\n");
483         return -1;
484     }
485
486     /* now check if the block length is coherent with the frame length */
487     s->block_len = 1 << s->block_len_bits;
488     if ((s->block_pos + s->block_len) > s->frame_len){
489         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "frame_len overflow\n");
490         return -1;
491     }
492
493     if (s->avctx->channels == 2) {
494         s->ms_stereo = get_bits1(&s->gb);
495     }
496     v = 0;
497     for(ch = 0; ch < s->avctx->channels; ch++) {
498         a = get_bits1(&s->gb);
499         s->channel_coded[ch] = a;
500         v |= a;
501     }
502
503     bsize = s->frame_len_bits - s->block_len_bits;
504
505     /* if no channel coded, no need to go further */
506     /* XXX: fix potential framing problems */
507     if (!v)
508         goto next;
509
510     /* read total gain and extract corresponding number of bits for
511        coef escape coding */
512     total_gain = 1;
513     for(;;) {
514         a = get_bits(&s->gb, 7);
515         total_gain += a;
516         if (a != 127)
517             break;
518     }
519
520     coef_nb_bits= ff_wma_total_gain_to_bits(total_gain);
521
522     /* compute number of coefficients */
523     n = s->coefs_end[bsize] - s->coefs_start;
524     for(ch = 0; ch < s->avctx->channels; ch++)
525         nb_coefs[ch] = n;
526
527     /* complex coding */
528     if (s->use_noise_coding) {
529
530         for(ch = 0; ch < s->avctx->channels; ch++) {
531             if (s->channel_coded[ch]) {
532                 int i, n, a;
533                 n = s->exponent_high_sizes[bsize];
534                 for(i=0;i<n;i++) {
535                     a = get_bits1(&s->gb);
536                     s->high_band_coded[ch][i] = a;
537                     /* if noise coding, the coefficients are not transmitted */
538                     if (a)
539                         nb_coefs[ch] -= s->exponent_high_bands[bsize][i];
540                 }
541             }
542         }
543         for(ch = 0; ch < s->avctx->channels; ch++) {
544             if (s->channel_coded[ch]) {
545                 int i, n, val, code;
546
547                 n = s->exponent_high_sizes[bsize];
548                 val = (int)0x80000000;
549                 for(i=0;i<n;i++) {
550                     if (s->high_band_coded[ch][i]) {
551                         if (val == (int)0x80000000) {
552                             val = get_bits(&s->gb, 7) - 19;
553                         } else {
554                             code = get_vlc2(&s->gb, s->hgain_vlc.table, HGAINVLCBITS, HGAINMAX);
555                             if (code < 0){
556                                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "hgain vlc invalid\n");
557                                 return -1;
558                             }
559                             val += code - 18;
560                         }
561                         s->high_band_values[ch][i] = val;
562                     }
563                 }
564             }
565         }
566     }
567
568     /* exponents can be reused in short blocks. */
569     if ((s->block_len_bits == s->frame_len_bits) ||
570         get_bits1(&s->gb)) {
571         for(ch = 0; ch < s->avctx->channels; ch++) {
572             if (s->channel_coded[ch]) {
573                 if (s->use_exp_vlc) {
574                     if (decode_exp_vlc(s, ch) < 0)
575                         return -1;
576                 } else {
577                     decode_exp_lsp(s, ch);
578                 }
579                 s->exponents_bsize[ch] = bsize;
580             }
581         }
582     }
583
584     /* parse spectral coefficients : just RLE encoding */
585     for (ch = 0; ch < s->avctx->channels; ch++) {
586         if (s->channel_coded[ch]) {
587             int tindex;
588             WMACoef* ptr = &s->coefs1[ch][0];
589
590             /* special VLC tables are used for ms stereo because
591                there is potentially less energy there */
592             tindex = (ch == 1 && s->ms_stereo);
593             memset(ptr, 0, s->block_len * sizeof(WMACoef));
594             ff_wma_run_level_decode(s->avctx, &s->gb, &s->coef_vlc[tindex],
595                   s->level_table[tindex], s->run_table[tindex],
596                   0, ptr, 0, nb_coefs[ch],
597                   s->block_len, s->frame_len_bits, coef_nb_bits);
598         }
599         if (s->version == 1 && s->avctx->channels >= 2) {
600             align_get_bits(&s->gb);
601         }
602     }
603
604     /* normalize */
605     {
606         int n4 = s->block_len / 2;
607         mdct_norm = 1.0 / (float)n4;
608         if (s->version == 1) {
609             mdct_norm *= sqrt(n4);
610         }
611     }
612
613     /* finally compute the MDCT coefficients */
614     for (ch = 0; ch < s->avctx->channels; ch++) {
615         if (s->channel_coded[ch]) {
616             WMACoef *coefs1;
617             float *coefs, *exponents, mult, mult1, noise;
618             int i, j, n, n1, last_high_band, esize;
619             float exp_power[HIGH_BAND_MAX_SIZE];
620
621             coefs1 = s->coefs1[ch];
622             exponents = s->exponents[ch];
623             esize = s->exponents_bsize[ch];
624             mult = pow(10, total_gain * 0.05) / s->max_exponent[ch];
625             mult *= mdct_norm;
626             coefs = s->coefs[ch];
627             if (s->use_noise_coding) {
628                 mult1 = mult;
629                 /* very low freqs : noise */
630                 for(i = 0;i < s->coefs_start; i++) {
631                     *coefs++ = s->noise_table[s->noise_index] *
632                       exponents[i<<bsize>>esize] * mult1;
633                     s->noise_index = (s->noise_index + 1) & (NOISE_TAB_SIZE - 1);
634                 }
635
636                 n1 = s->exponent_high_sizes[bsize];
637
638                 /* compute power of high bands */
639                 exponents = s->exponents[ch] +
640                     (s->high_band_start[bsize]<<bsize>>esize);
641                 last_high_band = 0; /* avoid warning */
642                 for(j=0;j<n1;j++) {
643                     n = s->exponent_high_bands[s->frame_len_bits -
644                                               s->block_len_bits][j];
645                     if (s->high_band_coded[ch][j]) {
646                         float e2, v;
647                         e2 = 0;
648                         for(i = 0;i < n; i++) {
649                             v = exponents[i<<bsize>>esize];
650                             e2 += v * v;
651                         }
652                         exp_power[j] = e2 / n;
653                         last_high_band = j;
654                         tprintf(s->avctx, "%d: power=%f (%d)\n", j, exp_power[j], n);
655                     }
656                     exponents += n<<bsize>>esize;
657                 }
658
659                 /* main freqs and high freqs */
660                 exponents = s->exponents[ch] + (s->coefs_start<<bsize>>esize);
661                 for(j=-1;j<n1;j++) {
662                     if (j < 0) {
663                         n = s->high_band_start[bsize] -
664                             s->coefs_start;
665                     } else {
666                         n = s->exponent_high_bands[s->frame_len_bits -
667                                                   s->block_len_bits][j];
668                     }
669                     if (j >= 0 && s->high_band_coded[ch][j]) {
670                         /* use noise with specified power */
671                         mult1 = sqrt(exp_power[j] / exp_power[last_high_band]);
672                         /* XXX: use a table */
673                         mult1 = mult1 * pow(10, s->high_band_values[ch][j] * 0.05);
674                         mult1 = mult1 / (s->max_exponent[ch] * s->noise_mult);
675                         mult1 *= mdct_norm;
676                         for(i = 0;i < n; i++) {
677                             noise = s->noise_table[s->noise_index];
678                             s->noise_index = (s->noise_index + 1) & (NOISE_TAB_SIZE - 1);
679                             *coefs++ =  noise *
680                                 exponents[i<<bsize>>esize] * mult1;
681                         }
682                         exponents += n<<bsize>>esize;
683                     } else {
684                         /* coded values + small noise */
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++ = ((*coefs1++) + noise) *
689                                 exponents[i<<bsize>>esize] * mult;
690                         }
691                         exponents += n<<bsize>>esize;
692                     }
693                 }
694
695                 /* very high freqs : noise */
696                 n = s->block_len - s->coefs_end[bsize];
697                 mult1 = mult * exponents[((-1<<bsize))>>esize];
698                 for(i = 0; i < n; i++) {
699                     *coefs++ = s->noise_table[s->noise_index] * mult1;
700                     s->noise_index = (s->noise_index + 1) & (NOISE_TAB_SIZE - 1);
701                 }
702             } else {
703                 /* XXX: optimize more */
704                 for(i = 0;i < s->coefs_start; i++)
705                     *coefs++ = 0.0;
706                 n = nb_coefs[ch];
707                 for(i = 0;i < n; i++) {
708                     *coefs++ = coefs1[i] * exponents[i<<bsize>>esize] * mult;
709                 }
710                 n = s->block_len - s->coefs_end[bsize];
711                 for(i = 0;i < n; i++)
712                     *coefs++ = 0.0;
713             }
714         }
715     }
716
717 #ifdef TRACE
718     for (ch = 0; ch < s->avctx->channels; ch++) {
719         if (s->channel_coded[ch]) {
720             dump_floats(s, "exponents", 3, s->exponents[ch], s->block_len);
721             dump_floats(s, "coefs", 1, s->coefs[ch], s->block_len);
722         }
723     }
724 #endif
725
726     if (s->ms_stereo && s->channel_coded[1]) {
727         /* nominal case for ms stereo: we do it before mdct */
728         /* no need to optimize this case because it should almost
729            never happen */
730         if (!s->channel_coded[0]) {
731             tprintf(s->avctx, "rare ms-stereo case happened\n");
732             memset(s->coefs[0], 0, sizeof(float) * s->block_len);
733             s->channel_coded[0] = 1;
734         }
735
736         s->fdsp.butterflies_float(s->coefs[0], s->coefs[1], s->block_len);
737     }
738
739 next:
740     mdct = &s->mdct_ctx[bsize];
741
742     for (ch = 0; ch < s->avctx->channels; ch++) {
743         int n4, index;
744
745         n4 = s->block_len / 2;
746         if(s->channel_coded[ch]){
747             mdct->imdct_calc(mdct, s->output, s->coefs[ch]);
748         }else if(!(s->ms_stereo && ch==1))
749             memset(s->output, 0, sizeof(s->output));
750
751         /* multiply by the window and add in the frame */
752         index = (s->frame_len / 2) + s->block_pos - n4;
753         wma_window(s, &s->frame_out[ch][index]);
754     }
755
756     /* update block number */
757     s->block_num++;
758     s->block_pos += s->block_len;
759     if (s->block_pos >= s->frame_len)
760         return 1;
761     else
762         return 0;
763 }
764
765 /* decode a frame of frame_len samples */
766 static int wma_decode_frame(WMACodecContext *s, float **samples,
767                             int samples_offset)
768 {
769     int ret, ch;
770
771 #ifdef TRACE
772     tprintf(s->avctx, "***decode_frame: %d size=%d\n", s->frame_count++, s->frame_len);
773 #endif
774
775     /* read each block */
776     s->block_num = 0;
777     s->block_pos = 0;
778     for(;;) {
779         ret = wma_decode_block(s);
780         if (ret < 0)
781             return -1;
782         if (ret)
783             break;
784     }
785
786     for (ch = 0; ch < s->avctx->channels; ch++) {
787         /* copy current block to output */
788         memcpy(samples[ch] + samples_offset, s->frame_out[ch],
789                s->frame_len * sizeof(*s->frame_out[ch]));
790         /* prepare for next block */
791         memmove(&s->frame_out[ch][0], &s->frame_out[ch][s->frame_len],
792                 s->frame_len * sizeof(*s->frame_out[ch]));
793
794 #ifdef TRACE
795         dump_floats(s, "samples", 6, samples[ch] + samples_offset, s->frame_len);
796 #endif
797     }
798
799     return 0;
800 }
801
802 static int wma_decode_superframe(AVCodecContext *avctx, void *data,
803                                  int *got_frame_ptr, AVPacket *avpkt)
804 {
805     AVFrame *frame     = data;
806     const uint8_t *buf = avpkt->data;
807     int buf_size = avpkt->size;
808     WMACodecContext *s = avctx->priv_data;
809     int nb_frames, bit_offset, i, pos, len, ret;
810     uint8_t *q;
811     float **samples;
812     int samples_offset;
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 < avctx->block_align) {
821         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
822                "Input packet size too small (%d < %d)\n",
823                buf_size, avctx->block_align);
824         return AVERROR_INVALIDDATA;
825     }
826     if(avctx->block_align)
827         buf_size = avctx->block_align;
828
829     init_get_bits(&s->gb, buf, buf_size*8);
830
831     if (s->use_bit_reservoir) {
832         /* read super frame header */
833         skip_bits(&s->gb, 4); /* super frame index */
834         nb_frames = get_bits(&s->gb, 4) - (s->last_superframe_len <= 0);
835         if (nb_frames <= 0) {
836             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "nb_frames is %d\n", nb_frames);
837             return AVERROR_INVALIDDATA;
838         }
839     } else {
840         nb_frames = 1;
841     }
842
843     /* get output buffer */
844     frame->nb_samples = nb_frames * s->frame_len;
845     if ((ret = ff_get_buffer(avctx, frame, 0)) < 0) {
846         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "get_buffer() failed\n");
847         return ret;
848     }
849     samples = (float **)frame->extended_data;
850     samples_offset = 0;
851
852     if (s->use_bit_reservoir) {
853         bit_offset = get_bits(&s->gb, s->byte_offset_bits + 3);
854         if (bit_offset > get_bits_left(&s->gb)) {
855             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
856                    "Invalid last frame bit offset %d > buf size %d (%d)\n",
857                    bit_offset, get_bits_left(&s->gb), buf_size);
858             goto fail;
859         }
860
861         if (s->last_superframe_len > 0) {
862             /* add bit_offset bits to last frame */
863             if ((s->last_superframe_len + ((bit_offset + 7) >> 3)) >
864                 MAX_CODED_SUPERFRAME_SIZE)
865                 goto fail;
866             q = s->last_superframe + s->last_superframe_len;
867             len = bit_offset;
868             while (len > 7) {
869                 *q++ = (get_bits)(&s->gb, 8);
870                 len -= 8;
871             }
872             if (len > 0) {
873                 *q++ = (get_bits)(&s->gb, len) << (8 - len);
874             }
875             memset(q, 0, FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
876
877             /* XXX: bit_offset bits into last frame */
878             init_get_bits(&s->gb, s->last_superframe, s->last_superframe_len * 8 + bit_offset);
879             /* skip unused bits */
880             if (s->last_bitoffset > 0)
881                 skip_bits(&s->gb, s->last_bitoffset);
882             /* this frame is stored in the last superframe and in the
883                current one */
884             if (wma_decode_frame(s, samples, samples_offset) < 0)
885                 goto fail;
886             samples_offset += s->frame_len;
887             nb_frames--;
888         }
889
890         /* read each frame starting from bit_offset */
891         pos = bit_offset + 4 + 4 + s->byte_offset_bits + 3;
892         if (pos >= MAX_CODED_SUPERFRAME_SIZE * 8 || pos > buf_size * 8)
893             return AVERROR_INVALIDDATA;
894         init_get_bits(&s->gb, buf + (pos >> 3), (buf_size - (pos >> 3))*8);
895         len = pos & 7;
896         if (len > 0)
897             skip_bits(&s->gb, len);
898
899         s->reset_block_lengths = 1;
900         for(i=0;i<nb_frames;i++) {
901             if (wma_decode_frame(s, samples, samples_offset) < 0)
902                 goto fail;
903             samples_offset += s->frame_len;
904         }
905
906         /* we copy the end of the frame in the last frame buffer */
907         pos = get_bits_count(&s->gb) + ((bit_offset + 4 + 4 + s->byte_offset_bits + 3) & ~7);
908         s->last_bitoffset = pos & 7;
909         pos >>= 3;
910         len = buf_size - pos;
911         if (len > MAX_CODED_SUPERFRAME_SIZE || len < 0) {
912             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "len %d invalid\n", len);
913             goto fail;
914         }
915         s->last_superframe_len = len;
916         memcpy(s->last_superframe, buf + pos, len);
917     } else {
918         /* single frame decode */
919         if (wma_decode_frame(s, samples, samples_offset) < 0)
920             goto fail;
921         samples_offset += s->frame_len;
922     }
923
924     av_dlog(s->avctx, "%d %d %d %d outbytes:%td eaten:%d\n",
925             s->frame_len_bits, s->block_len_bits, s->frame_len, s->block_len,
926             (int8_t *)samples - (int8_t *)data, avctx->block_align);
927
928     *got_frame_ptr = 1;
929
930     return buf_size;
931  fail:
932     /* when error, we reset the bit reservoir */
933     s->last_superframe_len = 0;
934     return -1;
935 }
936
937 static av_cold void flush(AVCodecContext *avctx)
938 {
939     WMACodecContext *s = avctx->priv_data;
940
941     s->last_bitoffset=
942     s->last_superframe_len= 0;
943 }
944
945 #if CONFIG_WMAV1_DECODER
946 AVCodec ff_wmav1_decoder = {
947     .name           = "wmav1",
948     .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
949     .id             = AV_CODEC_ID_WMAV1,
950     .priv_data_size = sizeof(WMACodecContext),
951     .init           = wma_decode_init,
952     .close          = ff_wma_end,
953     .decode         = wma_decode_superframe,
954     .flush          = flush,
955     .capabilities   = CODEC_CAP_DR1,
956     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Windows Media Audio 1"),
957     .sample_fmts    = (const enum AVSampleFormat[]) { AV_SAMPLE_FMT_FLTP,
958                                                       AV_SAMPLE_FMT_NONE },
959 };
960 #endif
961 #if CONFIG_WMAV2_DECODER
962 AVCodec ff_wmav2_decoder = {
963     .name           = "wmav2",
964     .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
965     .id             = AV_CODEC_ID_WMAV2,
966     .priv_data_size = sizeof(WMACodecContext),
967     .init           = wma_decode_init,
968     .close          = ff_wma_end,
969     .decode         = wma_decode_superframe,
970     .flush          = flush,
971     .capabilities   = CODEC_CAP_DR1,
972     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Windows Media Audio 2"),
973     .sample_fmts    = (const enum AVSampleFormat[]) { AV_SAMPLE_FMT_FLTP,
974                                                       AV_SAMPLE_FMT_NONE },
975 };
976 #endif