b7fa07010e8a5edb756f0bc4e66ee905266633ea
[ffmpeg.git] / libavcodec / wmadec.c
1 /*
2  * WMA compatible decoder
3  * Copyright (c) 2002 The FFmpeg Project
4  *
5  * This file is part of FFmpeg.
6  *
7  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
8  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
9  * License as published by the Free Software Foundation; either
10  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
11  *
12  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
15  * Lesser General Public License for more details.
16  *
17  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
18  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
20  */
21
22 /**
23  * @file
24  * WMA compatible decoder.
25  * This decoder handles Microsoft Windows Media Audio data, versions 1 & 2.
26  * WMA v1 is identified by audio format 0x160 in Microsoft media files
27  * (ASF/AVI/WAV). WMA v2 is identified by audio format 0x161.
28  *
29  * To use this decoder, a calling application must supply the extra data
30  * bytes provided with the WMA data. These are the extra, codec-specific
31  * bytes at the end of a WAVEFORMATEX data structure. Transmit these bytes
32  * to the decoder using the extradata[_size] fields in AVCodecContext. There
33  * should be 4 extra bytes for v1 data and 6 extra bytes for v2 data.
34  */
35
36 #include "libavutil/attributes.h"
37
38 #include "avcodec.h"
39 #include "internal.h"
40 #include "wma.h"
41
42 #undef NDEBUG
43 #include <assert.h>
44
45 #define EXPVLCBITS 8
46 #define EXPMAX     ((19 + EXPVLCBITS - 1) / EXPVLCBITS)
47
48 #define HGAINVLCBITS 9
49 #define HGAINMAX     ((13 + HGAINVLCBITS - 1) / HGAINVLCBITS)
50
51 static void wma_lsp_to_curve_init(WMACodecContext *s, int frame_len);
52
53 #ifdef TRACE
54 static void dump_floats(WMACodecContext *s, const char *name,
55                         int prec, const float *tab, int n)
56 {
57     int i;
58
59     tprintf(s->avctx, "%s[%d]:\n", name, n);
60     for (i = 0; i < n; i++) {
61         if ((i & 7) == 0)
62             tprintf(s->avctx, "%4d: ", i);
63         tprintf(s->avctx, " %8.*f", prec, tab[i]);
64         if ((i & 7) == 7)
65             tprintf(s->avctx, "\n");
66     }
67     if ((i & 7) != 0)
68         tprintf(s->avctx, "\n");
69 }
70 #endif /* TRACE */
71
72 static av_cold int wma_decode_init(AVCodecContext *avctx)
73 {
74     WMACodecContext *s = avctx->priv_data;
75     int i, flags2;
76     uint8_t *extradata;
77
78     if (!avctx->block_align) {
79         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "block_align is not set\n");
80         return AVERROR(EINVAL);
81     }
82
83     s->avctx = avctx;
84
85     /* extract flag infos */
86     flags2    = 0;
87     extradata = avctx->extradata;
88     if (avctx->codec->id == AV_CODEC_ID_WMAV1 && avctx->extradata_size >= 4)
89         flags2 = AV_RL16(extradata + 2);
90     else if (avctx->codec->id == AV_CODEC_ID_WMAV2 && avctx->extradata_size >= 6)
91         flags2 = AV_RL16(extradata + 4);
92
93     s->use_exp_vlc            = flags2 & 0x0001;
94     s->use_bit_reservoir      = flags2 & 0x0002;
95     s->use_variable_block_len = flags2 & 0x0004;
96
97     if (avctx->codec->id == AV_CODEC_ID_WMAV2 && avctx->extradata_size >= 8){
98         if (AV_RL16(extradata+4)==0xd && s->use_variable_block_len){
99             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Disabling use_variable_block_len, if this fails contact the ffmpeg developers and send us the file\n");
100             s->use_variable_block_len= 0; // this fixes issue1503
101         }
102     }
103
104     for (i=0; i<MAX_CHANNELS; i++)
105         s->max_exponent[i] = 1.0;
106
107     if (ff_wma_init(avctx, flags2) < 0)
108         return -1;
109
110     /* init MDCT */
111     for (i = 0; i < s->nb_block_sizes; i++)
112         ff_mdct_init(&s->mdct_ctx[i], s->frame_len_bits - i + 1, 1, 1.0 / 32768.0);
113
114     if (s->use_noise_coding) {
115         init_vlc(&s->hgain_vlc, HGAINVLCBITS, sizeof(ff_wma_hgain_huffbits),
116                  ff_wma_hgain_huffbits, 1, 1,
117                  ff_wma_hgain_huffcodes, 2, 2, 0);
118     }
119
120     if (s->use_exp_vlc)
121         init_vlc(&s->exp_vlc, EXPVLCBITS, sizeof(ff_aac_scalefactor_bits), // FIXME move out of context
122                  ff_aac_scalefactor_bits, 1, 1,
123                  ff_aac_scalefactor_code, 4, 4, 0);
124     else
125         wma_lsp_to_curve_init(s, s->frame_len);
126
127     avctx->sample_fmt = AV_SAMPLE_FMT_FLTP;
128
129     return 0;
130 }
131
132 /**
133  * compute x^-0.25 with an exponent and mantissa table. We use linear
134  * interpolation to reduce the mantissa table size at a small speed
135  * expense (linear interpolation approximately doubles the number of
136  * bits of precision).
137  */
138 static inline float pow_m1_4(WMACodecContext *s, float x)
139 {
140     union {
141         float f;
142         unsigned int v;
143     } u, t;
144     unsigned int e, m;
145     float a, b;
146
147     u.f = x;
148     e   =  u.v >>  23;
149     m   = (u.v >> (23 - LSP_POW_BITS)) & ((1 << LSP_POW_BITS) - 1);
150     /* build interpolation scale: 1 <= t < 2. */
151     t.v = ((u.v << LSP_POW_BITS) & ((1 << 23) - 1)) | (127 << 23);
152     a   = s->lsp_pow_m_table1[m];
153     b   = s->lsp_pow_m_table2[m];
154     return s->lsp_pow_e_table[e] * (a + b * t.f);
155 }
156
157 static av_cold void wma_lsp_to_curve_init(WMACodecContext *s, int frame_len)
158 {
159     float wdel, a, b;
160     int i, e, m;
161
162     wdel = M_PI / frame_len;
163     for (i = 0; i < frame_len; i++)
164         s->lsp_cos_table[i] = 2.0f * cos(wdel * i);
165
166     /* tables for x^-0.25 computation */
167     for (i = 0; i < 256; i++) {
168         e                     = i - 126;
169         s->lsp_pow_e_table[i] = pow(2.0, e * -0.25);
170     }
171
172     /* NOTE: these two tables are needed to avoid two operations in
173      * pow_m1_4 */
174     b = 1.0;
175     for (i = (1 << LSP_POW_BITS) - 1; i >= 0; i--) {
176         m                      = (1 << LSP_POW_BITS) + i;
177         a                      = (float) m * (0.5 / (1 << LSP_POW_BITS));
178         a                      = pow(a, -0.25);
179         s->lsp_pow_m_table1[i] = 2 * a - b;
180         s->lsp_pow_m_table2[i] = b - a;
181         b                      = a;
182     }
183 }
184
185 /**
186  * NOTE: We use the same code as Vorbis here
187  * @todo optimize it further with SSE/3Dnow
188  */
189 static void wma_lsp_to_curve(WMACodecContext *s, float *out, float *val_max_ptr,
190                              int n, float *lsp)
191 {
192     int i, j;
193     float p, q, w, v, val_max;
194
195     val_max = 0;
196     for (i = 0; i < n; i++) {
197         p = 0.5f;
198         q = 0.5f;
199         w = s->lsp_cos_table[i];
200         for (j = 1; j < NB_LSP_COEFS; j += 2) {
201             q *= w - lsp[j - 1];
202             p *= w - lsp[j];
203         }
204         p *= p * (2.0f - w);
205         q *= q * (2.0f + w);
206         v  = p + q;
207         v  = pow_m1_4(s, v);
208         if (v > val_max)
209             val_max = v;
210         out[i] = v;
211     }
212     *val_max_ptr = val_max;
213 }
214
215 /**
216  * decode exponents coded with LSP coefficients (same idea as Vorbis)
217  */
218 static void decode_exp_lsp(WMACodecContext *s, int ch)
219 {
220     float lsp_coefs[NB_LSP_COEFS];
221     int val, i;
222
223     for (i = 0; i < NB_LSP_COEFS; i++) {
224         if (i == 0 || i >= 8)
225             val = get_bits(&s->gb, 3);
226         else
227             val = get_bits(&s->gb, 4);
228         lsp_coefs[i] = ff_wma_lsp_codebook[i][val];
229     }
230
231     wma_lsp_to_curve(s, s->exponents[ch], &s->max_exponent[ch],
232                      s->block_len, lsp_coefs);
233 }
234
235 /** pow(10, i / 16.0) for i in -60..95 */
236 static const float pow_tab[] = {
237     1.7782794100389e-04, 2.0535250264571e-04,
238     2.3713737056617e-04, 2.7384196342644e-04,
239     3.1622776601684e-04, 3.6517412725484e-04,
240     4.2169650342858e-04, 4.8696752516586e-04,
241     5.6234132519035e-04, 6.4938163157621e-04,
242     7.4989420933246e-04, 8.6596432336006e-04,
243     1.0000000000000e-03, 1.1547819846895e-03,
244     1.3335214321633e-03, 1.5399265260595e-03,
245     1.7782794100389e-03, 2.0535250264571e-03,
246     2.3713737056617e-03, 2.7384196342644e-03,
247     3.1622776601684e-03, 3.6517412725484e-03,
248     4.2169650342858e-03, 4.8696752516586e-03,
249     5.6234132519035e-03, 6.4938163157621e-03,
250     7.4989420933246e-03, 8.6596432336006e-03,
251     1.0000000000000e-02, 1.1547819846895e-02,
252     1.3335214321633e-02, 1.5399265260595e-02,
253     1.7782794100389e-02, 2.0535250264571e-02,
254     2.3713737056617e-02, 2.7384196342644e-02,
255     3.1622776601684e-02, 3.6517412725484e-02,
256     4.2169650342858e-02, 4.8696752516586e-02,
257     5.6234132519035e-02, 6.4938163157621e-02,
258     7.4989420933246e-02, 8.6596432336007e-02,
259     1.0000000000000e-01, 1.1547819846895e-01,
260     1.3335214321633e-01, 1.5399265260595e-01,
261     1.7782794100389e-01, 2.0535250264571e-01,
262     2.3713737056617e-01, 2.7384196342644e-01,
263     3.1622776601684e-01, 3.6517412725484e-01,
264     4.2169650342858e-01, 4.8696752516586e-01,
265     5.6234132519035e-01, 6.4938163157621e-01,
266     7.4989420933246e-01, 8.6596432336007e-01,
267     1.0000000000000e+00, 1.1547819846895e+00,
268     1.3335214321633e+00, 1.5399265260595e+00,
269     1.7782794100389e+00, 2.0535250264571e+00,
270     2.3713737056617e+00, 2.7384196342644e+00,
271     3.1622776601684e+00, 3.6517412725484e+00,
272     4.2169650342858e+00, 4.8696752516586e+00,
273     5.6234132519035e+00, 6.4938163157621e+00,
274     7.4989420933246e+00, 8.6596432336007e+00,
275     1.0000000000000e+01, 1.1547819846895e+01,
276     1.3335214321633e+01, 1.5399265260595e+01,
277     1.7782794100389e+01, 2.0535250264571e+01,
278     2.3713737056617e+01, 2.7384196342644e+01,
279     3.1622776601684e+01, 3.6517412725484e+01,
280     4.2169650342858e+01, 4.8696752516586e+01,
281     5.6234132519035e+01, 6.4938163157621e+01,
282     7.4989420933246e+01, 8.6596432336007e+01,
283     1.0000000000000e+02, 1.1547819846895e+02,
284     1.3335214321633e+02, 1.5399265260595e+02,
285     1.7782794100389e+02, 2.0535250264571e+02,
286     2.3713737056617e+02, 2.7384196342644e+02,
287     3.1622776601684e+02, 3.6517412725484e+02,
288     4.2169650342858e+02, 4.8696752516586e+02,
289     5.6234132519035e+02, 6.4938163157621e+02,
290     7.4989420933246e+02, 8.6596432336007e+02,
291     1.0000000000000e+03, 1.1547819846895e+03,
292     1.3335214321633e+03, 1.5399265260595e+03,
293     1.7782794100389e+03, 2.0535250264571e+03,
294     2.3713737056617e+03, 2.7384196342644e+03,
295     3.1622776601684e+03, 3.6517412725484e+03,
296     4.2169650342858e+03, 4.8696752516586e+03,
297     5.6234132519035e+03, 6.4938163157621e+03,
298     7.4989420933246e+03, 8.6596432336007e+03,
299     1.0000000000000e+04, 1.1547819846895e+04,
300     1.3335214321633e+04, 1.5399265260595e+04,
301     1.7782794100389e+04, 2.0535250264571e+04,
302     2.3713737056617e+04, 2.7384196342644e+04,
303     3.1622776601684e+04, 3.6517412725484e+04,
304     4.2169650342858e+04, 4.8696752516586e+04,
305     5.6234132519035e+04, 6.4938163157621e+04,
306     7.4989420933246e+04, 8.6596432336007e+04,
307     1.0000000000000e+05, 1.1547819846895e+05,
308     1.3335214321633e+05, 1.5399265260595e+05,
309     1.7782794100389e+05, 2.0535250264571e+05,
310     2.3713737056617e+05, 2.7384196342644e+05,
311     3.1622776601684e+05, 3.6517412725484e+05,
312     4.2169650342858e+05, 4.8696752516586e+05,
313     5.6234132519035e+05, 6.4938163157621e+05,
314     7.4989420933246e+05, 8.6596432336007e+05,
315 };
316
317 /**
318  * decode exponents coded with VLC codes
319  */
320 static int decode_exp_vlc(WMACodecContext *s, int ch)
321 {
322     int last_exp, n, code;
323     const uint16_t *ptr;
324     float v, max_scale;
325     uint32_t *q, *q_end, iv;
326     const float *ptab = pow_tab + 60;
327     const uint32_t *iptab = (const uint32_t *) ptab;
328
329     ptr       = s->exponent_bands[s->frame_len_bits - s->block_len_bits];
330     q         = (uint32_t *) s->exponents[ch];
331     q_end     = q + s->block_len;
332     max_scale = 0;
333     if (s->version == 1) {
334         last_exp  = get_bits(&s->gb, 5) + 10;
335         v         = ptab[last_exp];
336         iv        = iptab[last_exp];
337         max_scale = v;
338         n         = *ptr++;
339         switch (n & 3) do {
340         case 0: *q++ = iv;
341         case 3: *q++ = iv;
342         case 2: *q++ = iv;
343         case 1: *q++ = iv;
344         } while ((n -= 4) > 0);
345     } else
346         last_exp = 36;
347
348     while (q < q_end) {
349         code = get_vlc2(&s->gb, s->exp_vlc.table, EXPVLCBITS, EXPMAX);
350         if (code < 0) {
351             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "Exponent vlc invalid\n");
352             return -1;
353         }
354         /* NOTE: this offset is the same as MPEG4 AAC ! */
355         last_exp += code - 60;
356         if ((unsigned) last_exp + 60 >= FF_ARRAY_ELEMS(pow_tab)) {
357             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "Exponent out of range: %d\n",
358                    last_exp);
359             return -1;
360         }
361         v  = ptab[last_exp];
362         iv = iptab[last_exp];
363         if (v > max_scale)
364             max_scale = v;
365         n = *ptr++;
366         switch (n & 3) do {
367         case 0: *q++ = iv;
368         case 3: *q++ = iv;
369         case 2: *q++ = iv;
370         case 1: *q++ = iv;
371         } while ((n -= 4) > 0);
372     }
373     s->max_exponent[ch] = max_scale;
374     return 0;
375 }
376
377 /**
378  * Apply MDCT window and add into output.
379  *
380  * We ensure that when the windows overlap their squared sum
381  * is always 1 (MDCT reconstruction rule).
382  */
383 static void wma_window(WMACodecContext *s, float *out)
384 {
385     float *in = s->output;
386     int block_len, bsize, n;
387
388     /* left part */
389     if (s->block_len_bits <= s->prev_block_len_bits) {
390         block_len = s->block_len;
391         bsize     = s->frame_len_bits - s->block_len_bits;
392
393         s->fdsp->vector_fmul_add(out, in, s->windows[bsize],
394                                 out, block_len);
395     } else {
396         block_len = 1 << s->prev_block_len_bits;
397         n         = (s->block_len - block_len) / 2;
398         bsize     = s->frame_len_bits - s->prev_block_len_bits;
399
400         s->fdsp->vector_fmul_add(out + n, in + n, s->windows[bsize],
401                                 out + n, block_len);
402
403         memcpy(out + n + block_len, in + n + block_len, n * sizeof(float));
404     }
405
406     out += s->block_len;
407     in  += s->block_len;
408
409     /* right part */
410     if (s->block_len_bits <= s->next_block_len_bits) {
411         block_len = s->block_len;
412         bsize     = s->frame_len_bits - s->block_len_bits;
413
414         s->fdsp->vector_fmul_reverse(out, in, s->windows[bsize], block_len);
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],
423                                     block_len);
424
425         memset(out + n + block_len, 0, n * sizeof(float));
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",
443             s->frame_count - 1, s->block_num);
444 #endif /* TRACE */
445
446     /* compute current block length */
447     if (s->use_variable_block_len) {
448         n = av_log2(s->nb_block_sizes - 1) + 1;
449
450         if (s->reset_block_lengths) {
451             s->reset_block_lengths = 0;
452             v                      = get_bits(&s->gb, n);
453             if (v >= s->nb_block_sizes) {
454                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
455                        "prev_block_len_bits %d out of range\n",
456                        s->frame_len_bits - v);
457                 return -1;
458             }
459             s->prev_block_len_bits = s->frame_len_bits - v;
460             v                      = get_bits(&s->gb, n);
461             if (v >= s->nb_block_sizes) {
462                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
463                        "block_len_bits %d out of range\n",
464                        s->frame_len_bits - v);
465                 return -1;
466             }
467             s->block_len_bits = s->frame_len_bits - v;
468         } else {
469             /* update block lengths */
470             s->prev_block_len_bits = s->block_len_bits;
471             s->block_len_bits      = s->next_block_len_bits;
472         }
473         v = get_bits(&s->gb, n);
474         if (v >= s->nb_block_sizes) {
475             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
476                    "next_block_len_bits %d out of range\n",
477                    s->frame_len_bits - v);
478             return -1;
479         }
480         s->next_block_len_bits = s->frame_len_bits - v;
481     } else {
482         /* fixed block len */
483         s->next_block_len_bits = s->frame_len_bits;
484         s->prev_block_len_bits = s->frame_len_bits;
485         s->block_len_bits      = s->frame_len_bits;
486     }
487
488     if (s->frame_len_bits - s->block_len_bits >= s->nb_block_sizes){
489         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "block_len_bits not initialized to a valid value\n");
490         return -1;
491     }
492
493     /* now check if the block length is coherent with the frame length */
494     s->block_len = 1 << s->block_len_bits;
495     if ((s->block_pos + s->block_len) > s->frame_len) {
496         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "frame_len overflow\n");
497         return -1;
498     }
499
500     if (s->avctx->channels == 2)
501         s->ms_stereo = get_bits1(&s->gb);
502     v = 0;
503     for (ch = 0; ch < s->avctx->channels; ch++) {
504         a                    = get_bits1(&s->gb);
505         s->channel_coded[ch] = a;
506         v                   |= a;
507     }
508
509     bsize = s->frame_len_bits - s->block_len_bits;
510
511     /* if no channel coded, no need to go further */
512     /* XXX: fix potential framing problems */
513     if (!v)
514         goto next;
515
516     /* read total gain and extract corresponding number of bits for
517      * coef escape coding */
518     total_gain = 1;
519     for (;;) {
520         if (get_bits_left(&s->gb) < 7) {
521             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "total_gain overread\n");
522             return AVERROR_INVALIDDATA;
523         }
524         a           = get_bits(&s->gb, 7);
525         total_gain += a;
526         if (a != 127)
527             break;
528     }
529
530     coef_nb_bits = ff_wma_total_gain_to_bits(total_gain);
531
532     /* compute number of coefficients */
533     n = s->coefs_end[bsize] - s->coefs_start;
534     for (ch = 0; ch < s->avctx->channels; ch++)
535         nb_coefs[ch] = n;
536
537     /* complex coding */
538     if (s->use_noise_coding) {
539         for (ch = 0; ch < s->avctx->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->avctx->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,
564                                             HGAINVLCBITS, HGAINMAX);
565                             if (code < 0) {
566                                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
567                                        "hgain vlc invalid\n");
568                                 return -1;
569                             }
570                             val += code - 18;
571                         }
572                         s->high_band_values[ch][i] = val;
573                     }
574                 }
575             }
576         }
577     }
578
579     /* exponents can be reused in short blocks. */
580     if ((s->block_len_bits == s->frame_len_bits) || get_bits1(&s->gb)) {
581         for (ch = 0; ch < s->avctx->channels; ch++) {
582             if (s->channel_coded[ch]) {
583                 if (s->use_exp_vlc) {
584                     if (decode_exp_vlc(s, ch) < 0)
585                         return -1;
586                 } else {
587                     decode_exp_lsp(s, ch);
588                 }
589                 s->exponents_bsize[ch] = bsize;
590             }
591         }
592     }
593
594     /* parse spectral coefficients : just RLE encoding */
595     for (ch = 0; ch < s->avctx->channels; ch++) {
596         if (s->channel_coded[ch]) {
597             int tindex;
598             WMACoef *ptr = &s->coefs1[ch][0];
599
600             /* special VLC tables are used for ms stereo because
601              * there is potentially less energy there */
602             tindex = (ch == 1 && s->ms_stereo);
603             memset(ptr, 0, s->block_len * sizeof(WMACoef));
604             ff_wma_run_level_decode(s->avctx, &s->gb, &s->coef_vlc[tindex],
605                                     s->level_table[tindex], s->run_table[tindex],
606                                     0, ptr, 0, nb_coefs[ch],
607                                     s->block_len, s->frame_len_bits, coef_nb_bits);
608         }
609         if (s->version == 1 && s->avctx->channels >= 2)
610             align_get_bits(&s->gb);
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     /* finally compute the MDCT coefficients */
622     for (ch = 0; ch < s->avctx->channels; ch++) {
623         if (s->channel_coded[ch]) {
624             WMACoef *coefs1;
625             float *coefs, *exponents, mult, mult1, noise;
626             int i, j, n, n1, last_high_band, esize;
627             float exp_power[HIGH_BAND_MAX_SIZE];
628
629             coefs1    = s->coefs1[ch];
630             exponents = s->exponents[ch];
631             esize     = s->exponents_bsize[ch];
632             mult      = pow(10, total_gain * 0.05) / s->max_exponent[ch];
633             mult     *= mdct_norm;
634             coefs     = s->coefs[ch];
635             if (s->use_noise_coding) {
636                 mult1 = mult;
637                 /* very low freqs : noise */
638                 for (i = 0; i < s->coefs_start; i++) {
639                     *coefs++ = s->noise_table[s->noise_index] *
640                                exponents[i << bsize >> esize] * mult1;
641                     s->noise_index = (s->noise_index + 1) &
642                                      (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] - s->coefs_start;
673                     else
674                         n = s->exponent_high_bands[s->frame_len_bits -
675                                                    s->block_len_bits][j];
676                     if (j >= 0 && s->high_band_coded[ch][j]) {
677                         /* use noise with specified power */
678                         mult1 = sqrt(exp_power[j] / exp_power[last_high_band]);
679                         /* XXX: use a table */
680                         mult1  = mult1 * pow(10, s->high_band_values[ch][j] * 0.05);
681                         mult1  = mult1 / (s->max_exponent[ch] * s->noise_mult);
682                         mult1 *= mdct_norm;
683                         for (i = 0; i < n; i++) {
684                             noise          = s->noise_table[s->noise_index];
685                             s->noise_index = (s->noise_index + 1) & (NOISE_TAB_SIZE - 1);
686                             *coefs++       = noise * exponents[i << bsize >> esize] * mult1;
687                         }
688                         exponents += n << bsize >> esize;
689                     } else {
690                         /* coded values + small noise */
691                         for (i = 0; i < n; i++) {
692                             noise          = s->noise_table[s->noise_index];
693                             s->noise_index = (s->noise_index + 1) & (NOISE_TAB_SIZE - 1);
694                             *coefs++       = ((*coefs1++) + noise) *
695                                              exponents[i << bsize >> esize] * mult;
696                         }
697                         exponents += n << bsize >> esize;
698                     }
699                 }
700
701                 /* very high freqs : noise */
702                 n     = s->block_len - s->coefs_end[bsize];
703                 mult1 = mult * exponents[((-1 << bsize)) >> esize];
704                 for (i = 0; i < n; i++) {
705                     *coefs++       = s->noise_table[s->noise_index] * mult1;
706                     s->noise_index = (s->noise_index + 1) & (NOISE_TAB_SIZE - 1);
707                 }
708             } else {
709                 /* XXX: optimize more */
710                 for (i = 0; i < s->coefs_start; i++)
711                     *coefs++ = 0.0;
712                 n = nb_coefs[ch];
713                 for (i = 0; i < n; i++)
714                     *coefs++ = coefs1[i] * exponents[i << bsize >> esize] * mult;
715                 n = s->block_len - s->coefs_end[bsize];
716                 for (i = 0; i < n; i++)
717                     *coefs++ = 0.0;
718             }
719         }
720     }
721
722 #ifdef TRACE
723     for (ch = 0; ch < s->avctx->channels; ch++) {
724         if (s->channel_coded[ch]) {
725             dump_floats(s, "exponents", 3, s->exponents[ch], s->block_len);
726             dump_floats(s, "coefs", 1, s->coefs[ch], s->block_len);
727         }
728     }
729 #endif /* TRACE */
730
731     if (s->ms_stereo && s->channel_coded[1]) {
732         /* nominal case for ms stereo: we do it before mdct */
733         /* no need to optimize this case because it should almost
734          * never happen */
735         if (!s->channel_coded[0]) {
736             tprintf(s->avctx, "rare ms-stereo case happened\n");
737             memset(s->coefs[0], 0, sizeof(float) * s->block_len);
738             s->channel_coded[0] = 1;
739         }
740
741         s->fdsp->butterflies_float(s->coefs[0], s->coefs[1], s->block_len);
742     }
743
744 next:
745     mdct = &s->mdct_ctx[bsize];
746
747     for (ch = 0; ch < s->avctx->channels; ch++) {
748         int n4, index;
749
750         n4 = s->block_len / 2;
751         if (s->channel_coded[ch])
752             mdct->imdct_calc(mdct, s->output, s->coefs[ch]);
753         else if (!(s->ms_stereo && ch == 1))
754             memset(s->output, 0, sizeof(s->output));
755
756         /* multiply by the window and add in the frame */
757         index = (s->frame_len / 2) + s->block_pos - n4;
758         wma_window(s, &s->frame_out[ch][index]);
759     }
760
761     /* update block number */
762     s->block_num++;
763     s->block_pos += s->block_len;
764     if (s->block_pos >= s->frame_len)
765         return 1;
766     else
767         return 0;
768 }
769
770 /* decode a frame of frame_len samples */
771 static int wma_decode_frame(WMACodecContext *s, float **samples,
772                             int samples_offset)
773 {
774     int ret, ch;
775
776 #ifdef TRACE
777     tprintf(s->avctx, "***decode_frame: %d size=%d\n",
778             s->frame_count++, s->frame_len);
779 #endif /* TRACE */
780
781     /* read each block */
782     s->block_num = 0;
783     s->block_pos = 0;
784     for (;;) {
785         ret = wma_decode_block(s);
786         if (ret < 0)
787             return -1;
788         if (ret)
789             break;
790     }
791
792     for (ch = 0; ch < s->avctx->channels; ch++) {
793         /* copy current block to output */
794         memcpy(samples[ch] + samples_offset, s->frame_out[ch],
795                s->frame_len * sizeof(*s->frame_out[ch]));
796         /* prepare for next block */
797         memmove(&s->frame_out[ch][0], &s->frame_out[ch][s->frame_len],
798                 s->frame_len * sizeof(*s->frame_out[ch]));
799
800 #ifdef TRACE
801         dump_floats(s, "samples", 6, samples[ch] + samples_offset,
802                     s->frame_len);
803 #endif /* TRACE */
804     }
805
806     return 0;
807 }
808
809 static int wma_decode_superframe(AVCodecContext *avctx, void *data,
810                                  int *got_frame_ptr, AVPacket *avpkt)
811 {
812     AVFrame *frame = data;
813     const uint8_t *buf = avpkt->data;
814     int buf_size       = avpkt->size;
815     WMACodecContext *s = avctx->priv_data;
816     int nb_frames, bit_offset, i, pos, len, ret;
817     uint8_t *q;
818     float **samples;
819     int samples_offset;
820
821     tprintf(avctx, "***decode_superframe:\n");
822
823     if (buf_size == 0) {
824         s->last_superframe_len = 0;
825         return 0;
826     }
827     if (buf_size < avctx->block_align) {
828         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
829                "Input packet size too small (%d < %d)\n",
830                buf_size, avctx->block_align);
831         return AVERROR_INVALIDDATA;
832     }
833     if (avctx->block_align)
834         buf_size = avctx->block_align;
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) - (s->last_superframe_len <= 0);
842         if (nb_frames <= 0) {
843             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "nb_frames is %d bits left %d\n",
844                    nb_frames, get_bits_left(&s->gb));
845             return AVERROR_INVALIDDATA;
846         }
847     } else
848         nb_frames = 1;
849
850     /* get output buffer */
851     frame->nb_samples = nb_frames * s->frame_len;
852     if ((ret = ff_get_buffer(avctx, frame, 0)) < 0)
853         return ret;
854     samples        = (float **) frame->extended_data;
855     samples_offset = 0;
856
857     if (s->use_bit_reservoir) {
858         bit_offset = get_bits(&s->gb, s->byte_offset_bits + 3);
859         if (bit_offset > get_bits_left(&s->gb)) {
860             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
861                    "Invalid last frame bit offset %d > buf size %d (%d)\n",
862                    bit_offset, get_bits_left(&s->gb), buf_size);
863             goto fail;
864         }
865
866         if (s->last_superframe_len > 0) {
867             /* add bit_offset bits to last frame */
868             if ((s->last_superframe_len + ((bit_offset + 7) >> 3)) >
869                 MAX_CODED_SUPERFRAME_SIZE)
870                 goto fail;
871             q   = s->last_superframe + s->last_superframe_len;
872             len = bit_offset;
873             while (len > 7) {
874                 *q++ = (get_bits) (&s->gb, 8);
875                 len -= 8;
876             }
877             if (len > 0)
878                 *q++ = (get_bits) (&s->gb, len) << (8 - len);
879             memset(q, 0, FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
880
881             /* XXX: bit_offset bits into last frame */
882             init_get_bits(&s->gb, s->last_superframe,
883                           s->last_superframe_len * 8 + bit_offset);
884             /* skip unused bits */
885             if (s->last_bitoffset > 0)
886                 skip_bits(&s->gb, s->last_bitoffset);
887             /* this frame is stored in the last superframe and in the
888              * current one */
889             if (wma_decode_frame(s, samples, samples_offset) < 0)
890                 goto fail;
891             samples_offset += s->frame_len;
892             nb_frames--;
893         }
894
895         /* read each frame starting from bit_offset */
896         pos = bit_offset + 4 + 4 + s->byte_offset_bits + 3;
897         if (pos >= MAX_CODED_SUPERFRAME_SIZE * 8 || pos > buf_size * 8)
898             return AVERROR_INVALIDDATA;
899         init_get_bits(&s->gb, buf + (pos >> 3), (buf_size - (pos >> 3)) * 8);
900         len = pos & 7;
901         if (len > 0)
902             skip_bits(&s->gb, len);
903
904         s->reset_block_lengths = 1;
905         for (i = 0; i < nb_frames; i++) {
906             if (wma_decode_frame(s, samples, samples_offset) < 0)
907                 goto fail;
908             samples_offset += s->frame_len;
909         }
910
911         /* we copy the end of the frame in the last frame buffer */
912         pos               = get_bits_count(&s->gb) +
913                             ((bit_offset + 4 + 4 + s->byte_offset_bits + 3) & ~7);
914         s->last_bitoffset = pos & 7;
915         pos             >>= 3;
916         len               = buf_size - pos;
917         if (len > MAX_CODED_SUPERFRAME_SIZE || len < 0) {
918             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "len %d invalid\n", len);
919             goto fail;
920         }
921         s->last_superframe_len = len;
922         memcpy(s->last_superframe, buf + pos, len);
923     } else {
924         /* single frame decode */
925         if (wma_decode_frame(s, samples, samples_offset) < 0)
926             goto fail;
927         samples_offset += s->frame_len;
928     }
929
930     av_dlog(s->avctx, "%d %d %d %d outbytes:%"PTRDIFF_SPECIFIER" eaten:%d\n",
931             s->frame_len_bits, s->block_len_bits, s->frame_len, s->block_len,
932             (int8_t *) samples - (int8_t *) data, avctx->block_align);
933
934     *got_frame_ptr = 1;
935
936     return buf_size;
937
938 fail:
939     /* when error, we reset the bit reservoir */
940     s->last_superframe_len = 0;
941     return -1;
942 }
943
944 static av_cold void flush(AVCodecContext *avctx)
945 {
946     WMACodecContext *s = avctx->priv_data;
947
948     s->last_bitoffset      =
949     s->last_superframe_len = 0;
950 }
951
952 #if CONFIG_WMAV1_DECODER
953 AVCodec ff_wmav1_decoder = {
954     .name           = "wmav1",
955     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Windows Media Audio 1"),
956     .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
957     .id             = AV_CODEC_ID_WMAV1,
958     .priv_data_size = sizeof(WMACodecContext),
959     .init           = wma_decode_init,
960     .close          = ff_wma_end,
961     .decode         = wma_decode_superframe,
962     .flush          = flush,
963     .capabilities   = CODEC_CAP_DR1,
964     .sample_fmts    = (const enum AVSampleFormat[]) { AV_SAMPLE_FMT_FLTP,
965                                                       AV_SAMPLE_FMT_NONE },
966 };
967 #endif
968 #if CONFIG_WMAV2_DECODER
969 AVCodec ff_wmav2_decoder = {
970     .name           = "wmav2",
971     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Windows Media Audio 2"),
972     .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
973     .id             = AV_CODEC_ID_WMAV2,
974     .priv_data_size = sizeof(WMACodecContext),
975     .init           = wma_decode_init,
976     .close          = ff_wma_end,
977     .decode         = wma_decode_superframe,
978     .flush          = flush,
979     .capabilities   = CODEC_CAP_DR1,
980     .sample_fmts    = (const enum AVSampleFormat[]) { AV_SAMPLE_FMT_FLTP,
981                                                       AV_SAMPLE_FMT_NONE },
982 };
983 #endif