avcodec: Convert some commented-out printf/av_log instances to av_dlog
[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 == AV_CODEC_ID_WMAV1 && avctx->extradata_size >= 4) {
94         flags2 = AV_RL16(extradata+2);
95     } else if (avctx->codec->id == AV_CODEC_ID_WMAV2 && avctx->extradata_size >= 6) {
96         flags2 = AV_RL16(extradata+4);
97     }
98
99     s->use_exp_vlc = flags2 & 0x0001;
100     s->use_bit_reservoir = flags2 & 0x0002;
101     s->use_variable_block_len = flags2 & 0x0004;
102
103     if(ff_wma_init(avctx, flags2)<0)
104         return -1;
105
106     /* init MDCT */
107     for(i = 0; i < s->nb_block_sizes; i++)
108         ff_mdct_init(&s->mdct_ctx[i], s->frame_len_bits - i + 1, 1, 1.0);
109
110     if (s->use_noise_coding) {
111         init_vlc(&s->hgain_vlc, HGAINVLCBITS, sizeof(ff_wma_hgain_huffbits),
112                  ff_wma_hgain_huffbits, 1, 1,
113                  ff_wma_hgain_huffcodes, 2, 2, 0);
114     }
115
116     if (s->use_exp_vlc) {
117         init_vlc(&s->exp_vlc, EXPVLCBITS, sizeof(ff_aac_scalefactor_bits), //FIXME move out of context
118                  ff_aac_scalefactor_bits, 1, 1,
119                  ff_aac_scalefactor_code, 4, 4, 0);
120     } else {
121         wma_lsp_to_curve_init(s, s->frame_len);
122     }
123
124     avctx->sample_fmt = AV_SAMPLE_FMT_S16;
125
126     avcodec_get_frame_defaults(&s->frame);
127     avctx->coded_frame = &s->frame;
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 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,
190                              float *out, float *val_max_ptr,
191                              int n, float *lsp)
192 {
193     int i, j;
194     float p, q, w, v, val_max;
195
196     val_max = 0;
197     for(i=0;i<n;i++) {
198         p = 0.5f;
199         q = 0.5f;
200         w = s->lsp_cos_table[i];
201         for(j=1;j<NB_LSP_COEFS;j+=2){
202             q *= w - lsp[j - 1];
203             p *= w - lsp[j];
204         }
205         p *= p * (2.0f - w);
206         q *= q * (2.0f + w);
207         v = p + q;
208         v = pow_m1_4(s, v);
209         if (v > val_max)
210             val_max = v;
211         out[i] = v;
212     }
213     *val_max_ptr = val_max;
214 }
215
216 /**
217  * decode exponents coded with LSP coefficients (same idea as Vorbis)
218  */
219 static void decode_exp_lsp(WMACodecContext *s, int ch)
220 {
221     float lsp_coefs[NB_LSP_COEFS];
222     int val, i;
223
224     for(i = 0; i < NB_LSP_COEFS; i++) {
225         if (i == 0 || i >= 8)
226             val = get_bits(&s->gb, 3);
227         else
228             val = get_bits(&s->gb, 4);
229         lsp_coefs[i] = ff_wma_lsp_codebook[i][val];
230     }
231
232     wma_lsp_to_curve(s, s->exponents[ch], &s->max_exponent[ch],
233                      s->block_len, lsp_coefs);
234 }
235
236 /** pow(10, i / 16.0) for i in -60..95 */
237 static const float pow_tab[] = {
238     1.7782794100389e-04, 2.0535250264571e-04,
239     2.3713737056617e-04, 2.7384196342644e-04,
240     3.1622776601684e-04, 3.6517412725484e-04,
241     4.2169650342858e-04, 4.8696752516586e-04,
242     5.6234132519035e-04, 6.4938163157621e-04,
243     7.4989420933246e-04, 8.6596432336006e-04,
244     1.0000000000000e-03, 1.1547819846895e-03,
245     1.3335214321633e-03, 1.5399265260595e-03,
246     1.7782794100389e-03, 2.0535250264571e-03,
247     2.3713737056617e-03, 2.7384196342644e-03,
248     3.1622776601684e-03, 3.6517412725484e-03,
249     4.2169650342858e-03, 4.8696752516586e-03,
250     5.6234132519035e-03, 6.4938163157621e-03,
251     7.4989420933246e-03, 8.6596432336006e-03,
252     1.0000000000000e-02, 1.1547819846895e-02,
253     1.3335214321633e-02, 1.5399265260595e-02,
254     1.7782794100389e-02, 2.0535250264571e-02,
255     2.3713737056617e-02, 2.7384196342644e-02,
256     3.1622776601684e-02, 3.6517412725484e-02,
257     4.2169650342858e-02, 4.8696752516586e-02,
258     5.6234132519035e-02, 6.4938163157621e-02,
259     7.4989420933246e-02, 8.6596432336007e-02,
260     1.0000000000000e-01, 1.1547819846895e-01,
261     1.3335214321633e-01, 1.5399265260595e-01,
262     1.7782794100389e-01, 2.0535250264571e-01,
263     2.3713737056617e-01, 2.7384196342644e-01,
264     3.1622776601684e-01, 3.6517412725484e-01,
265     4.2169650342858e-01, 4.8696752516586e-01,
266     5.6234132519035e-01, 6.4938163157621e-01,
267     7.4989420933246e-01, 8.6596432336007e-01,
268     1.0000000000000e+00, 1.1547819846895e+00,
269     1.3335214321633e+00, 1.5399265260595e+00,
270     1.7782794100389e+00, 2.0535250264571e+00,
271     2.3713737056617e+00, 2.7384196342644e+00,
272     3.1622776601684e+00, 3.6517412725484e+00,
273     4.2169650342858e+00, 4.8696752516586e+00,
274     5.6234132519035e+00, 6.4938163157621e+00,
275     7.4989420933246e+00, 8.6596432336007e+00,
276     1.0000000000000e+01, 1.1547819846895e+01,
277     1.3335214321633e+01, 1.5399265260595e+01,
278     1.7782794100389e+01, 2.0535250264571e+01,
279     2.3713737056617e+01, 2.7384196342644e+01,
280     3.1622776601684e+01, 3.6517412725484e+01,
281     4.2169650342858e+01, 4.8696752516586e+01,
282     5.6234132519035e+01, 6.4938163157621e+01,
283     7.4989420933246e+01, 8.6596432336007e+01,
284     1.0000000000000e+02, 1.1547819846895e+02,
285     1.3335214321633e+02, 1.5399265260595e+02,
286     1.7782794100389e+02, 2.0535250264571e+02,
287     2.3713737056617e+02, 2.7384196342644e+02,
288     3.1622776601684e+02, 3.6517412725484e+02,
289     4.2169650342858e+02, 4.8696752516586e+02,
290     5.6234132519035e+02, 6.4938163157621e+02,
291     7.4989420933246e+02, 8.6596432336007e+02,
292     1.0000000000000e+03, 1.1547819846895e+03,
293     1.3335214321633e+03, 1.5399265260595e+03,
294     1.7782794100389e+03, 2.0535250264571e+03,
295     2.3713737056617e+03, 2.7384196342644e+03,
296     3.1622776601684e+03, 3.6517412725484e+03,
297     4.2169650342858e+03, 4.8696752516586e+03,
298     5.6234132519035e+03, 6.4938163157621e+03,
299     7.4989420933246e+03, 8.6596432336007e+03,
300     1.0000000000000e+04, 1.1547819846895e+04,
301     1.3335214321633e+04, 1.5399265260595e+04,
302     1.7782794100389e+04, 2.0535250264571e+04,
303     2.3713737056617e+04, 2.7384196342644e+04,
304     3.1622776601684e+04, 3.6517412725484e+04,
305     4.2169650342858e+04, 4.8696752516586e+04,
306     5.6234132519035e+04, 6.4938163157621e+04,
307     7.4989420933246e+04, 8.6596432336007e+04,
308     1.0000000000000e+05, 1.1547819846895e+05,
309     1.3335214321633e+05, 1.5399265260595e+05,
310     1.7782794100389e+05, 2.0535250264571e+05,
311     2.3713737056617e+05, 2.7384196342644e+05,
312     3.1622776601684e+05, 3.6517412725484e+05,
313     4.2169650342858e+05, 4.8696752516586e+05,
314     5.6234132519035e+05, 6.4938163157621e+05,
315     7.4989420933246e+05, 8.6596432336007e+05,
316 };
317
318 /**
319  * decode exponents coded with VLC codes
320  */
321 static int decode_exp_vlc(WMACodecContext *s, int ch)
322 {
323     int last_exp, n, code;
324     const uint16_t *ptr;
325     float v, max_scale;
326     uint32_t *q, *q_end, iv;
327     const float *ptab = pow_tab + 60;
328     const uint32_t *iptab = (const uint32_t*)ptab;
329
330     ptr = s->exponent_bands[s->frame_len_bits - s->block_len_bits];
331     q = (uint32_t *)s->exponents[ch];
332     q_end = q + s->block_len;
333     max_scale = 0;
334     if (s->version == 1) {
335         last_exp = get_bits(&s->gb, 5) + 10;
336         v = ptab[last_exp];
337         iv = iptab[last_exp];
338         max_scale = v;
339         n = *ptr++;
340         switch (n & 3) do {
341         case 0: *q++ = iv;
342         case 3: *q++ = iv;
343         case 2: *q++ = iv;
344         case 1: *q++ = iv;
345         } while ((n -= 4) > 0);
346     }else
347         last_exp = 36;
348
349     while (q < q_end) {
350         code = get_vlc2(&s->gb, s->exp_vlc.table, EXPVLCBITS, EXPMAX);
351         if (code < 0){
352             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "Exponent vlc invalid\n");
353             return -1;
354         }
355         /* NOTE: this offset is the same as MPEG4 AAC ! */
356         last_exp += code - 60;
357         if ((unsigned)last_exp + 60 >= FF_ARRAY_ELEMS(pow_tab)) {
358             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "Exponent out of range: %d\n",
359                    last_exp);
360             return -1;
361         }
362         v = ptab[last_exp];
363         iv = iptab[last_exp];
364         if (v > max_scale)
365             max_scale = v;
366         n = *ptr++;
367         switch (n & 3) do {
368         case 0: *q++ = iv;
369         case 3: *q++ = iv;
370         case 2: *q++ = iv;
371         case 1: *q++ = iv;
372         } while ((n -= 4) > 0);
373     }
374     s->max_exponent[ch] = max_scale;
375     return 0;
376 }
377
378
379 /**
380  * Apply MDCT window and add into output.
381  *
382  * We ensure that when the windows overlap their squared sum
383  * is always 1 (MDCT reconstruction rule).
384  */
385 static void wma_window(WMACodecContext *s, float *out)
386 {
387     float *in = s->output;
388     int block_len, bsize, n;
389
390     /* left part */
391     if (s->block_len_bits <= s->prev_block_len_bits) {
392         block_len = s->block_len;
393         bsize = s->frame_len_bits - s->block_len_bits;
394
395         s->dsp.vector_fmul_add(out, in, s->windows[bsize],
396                                out, block_len);
397
398     } else {
399         block_len = 1 << s->prev_block_len_bits;
400         n = (s->block_len - block_len) / 2;
401         bsize = s->frame_len_bits - s->prev_block_len_bits;
402
403         s->dsp.vector_fmul_add(out+n, in+n, s->windows[bsize],
404                                out+n, block_len);
405
406         memcpy(out+n+block_len, in+n+block_len, n*sizeof(float));
407     }
408
409     out += s->block_len;
410     in += s->block_len;
411
412     /* right part */
413     if (s->block_len_bits <= s->next_block_len_bits) {
414         block_len = s->block_len;
415         bsize = s->frame_len_bits - s->block_len_bits;
416
417         s->dsp.vector_fmul_reverse(out, in, s->windows[bsize], block_len);
418
419     } else {
420         block_len = 1 << s->next_block_len_bits;
421         n = (s->block_len - block_len) / 2;
422         bsize = s->frame_len_bits - s->next_block_len_bits;
423
424         memcpy(out, in, n*sizeof(float));
425
426         s->dsp.vector_fmul_reverse(out+n, in+n, s->windows[bsize], block_len);
427
428         memset(out+n+block_len, 0, n*sizeof(float));
429     }
430 }
431
432
433 /**
434  * @return 0 if OK. 1 if last block of frame. return -1 if
435  * unrecorrable error.
436  */
437 static int wma_decode_block(WMACodecContext *s)
438 {
439     int n, v, a, ch, bsize;
440     int coef_nb_bits, total_gain;
441     int nb_coefs[MAX_CHANNELS];
442     float mdct_norm;
443     FFTContext *mdct;
444
445 #ifdef TRACE
446     tprintf(s->avctx, "***decode_block: %d:%d\n", s->frame_count - 1, s->block_num);
447 #endif
448
449     /* compute current block length */
450     if (s->use_variable_block_len) {
451         n = av_log2(s->nb_block_sizes - 1) + 1;
452
453         if (s->reset_block_lengths) {
454             s->reset_block_lengths = 0;
455             v = get_bits(&s->gb, n);
456             if (v >= s->nb_block_sizes){
457                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "prev_block_len_bits %d out of range\n", s->frame_len_bits - v);
458                 return -1;
459             }
460             s->prev_block_len_bits = s->frame_len_bits - v;
461             v = get_bits(&s->gb, n);
462             if (v >= s->nb_block_sizes){
463                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "block_len_bits %d out of range\n", s->frame_len_bits - v);
464                 return -1;
465             }
466             s->block_len_bits = s->frame_len_bits - v;
467         } else {
468             /* update block lengths */
469             s->prev_block_len_bits = s->block_len_bits;
470             s->block_len_bits = s->next_block_len_bits;
471         }
472         v = get_bits(&s->gb, n);
473         if (v >= s->nb_block_sizes){
474             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "next_block_len_bits %d out of range\n", s->frame_len_bits - v);
475             return -1;
476         }
477         s->next_block_len_bits = s->frame_len_bits - v;
478     } else {
479         /* fixed block len */
480         s->next_block_len_bits = s->frame_len_bits;
481         s->prev_block_len_bits = s->frame_len_bits;
482         s->block_len_bits = s->frame_len_bits;
483     }
484
485     /* now check if the block length is coherent with the frame length */
486     s->block_len = 1 << s->block_len_bits;
487     if ((s->block_pos + s->block_len) > s->frame_len){
488         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "frame_len overflow\n");
489         return -1;
490     }
491
492     if (s->nb_channels == 2) {
493         s->ms_stereo = get_bits1(&s->gb);
494     }
495     v = 0;
496     for(ch = 0; ch < s->nb_channels; ch++) {
497         a = get_bits1(&s->gb);
498         s->channel_coded[ch] = a;
499         v |= a;
500     }
501
502     bsize = s->frame_len_bits - s->block_len_bits;
503
504     /* if no channel coded, no need to go further */
505     /* XXX: fix potential framing problems */
506     if (!v)
507         goto next;
508
509     /* read total gain and extract corresponding number of bits for
510        coef escape coding */
511     total_gain = 1;
512     for(;;) {
513         a = get_bits(&s->gb, 7);
514         total_gain += a;
515         if (a != 127)
516             break;
517     }
518
519     coef_nb_bits= ff_wma_total_gain_to_bits(total_gain);
520
521     /* compute number of coefficients */
522     n = s->coefs_end[bsize] - s->coefs_start;
523     for(ch = 0; ch < s->nb_channels; ch++)
524         nb_coefs[ch] = n;
525
526     /* complex coding */
527     if (s->use_noise_coding) {
528
529         for(ch = 0; ch < s->nb_channels; ch++) {
530             if (s->channel_coded[ch]) {
531                 int i, n, a;
532                 n = s->exponent_high_sizes[bsize];
533                 for(i=0;i<n;i++) {
534                     a = get_bits1(&s->gb);
535                     s->high_band_coded[ch][i] = a;
536                     /* if noise coding, the coefficients are not transmitted */
537                     if (a)
538                         nb_coefs[ch] -= s->exponent_high_bands[bsize][i];
539                 }
540             }
541         }
542         for(ch = 0; ch < s->nb_channels; ch++) {
543             if (s->channel_coded[ch]) {
544                 int i, n, val, code;
545
546                 n = s->exponent_high_sizes[bsize];
547                 val = (int)0x80000000;
548                 for(i=0;i<n;i++) {
549                     if (s->high_band_coded[ch][i]) {
550                         if (val == (int)0x80000000) {
551                             val = get_bits(&s->gb, 7) - 19;
552                         } else {
553                             code = get_vlc2(&s->gb, s->hgain_vlc.table, HGAINVLCBITS, HGAINMAX);
554                             if (code < 0){
555                                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "hgain vlc invalid\n");
556                                 return -1;
557                             }
558                             val += code - 18;
559                         }
560                         s->high_band_values[ch][i] = val;
561                     }
562                 }
563             }
564         }
565     }
566
567     /* exponents can be reused in short blocks. */
568     if ((s->block_len_bits == s->frame_len_bits) ||
569         get_bits1(&s->gb)) {
570         for(ch = 0; ch < s->nb_channels; ch++) {
571             if (s->channel_coded[ch]) {
572                 if (s->use_exp_vlc) {
573                     if (decode_exp_vlc(s, ch) < 0)
574                         return -1;
575                 } else {
576                     decode_exp_lsp(s, ch);
577                 }
578                 s->exponents_bsize[ch] = bsize;
579             }
580         }
581     }
582
583     /* parse spectral coefficients : just RLE encoding */
584     for(ch = 0; ch < s->nb_channels; ch++) {
585         if (s->channel_coded[ch]) {
586             int tindex;
587             WMACoef* ptr = &s->coefs1[ch][0];
588
589             /* special VLC tables are used for ms stereo because
590                there is potentially less energy there */
591             tindex = (ch == 1 && s->ms_stereo);
592             memset(ptr, 0, s->block_len * sizeof(WMACoef));
593             ff_wma_run_level_decode(s->avctx, &s->gb, &s->coef_vlc[tindex],
594                   s->level_table[tindex], s->run_table[tindex],
595                   0, ptr, 0, nb_coefs[ch],
596                   s->block_len, s->frame_len_bits, coef_nb_bits);
597         }
598         if (s->version == 1 && s->nb_channels >= 2) {
599             align_get_bits(&s->gb);
600         }
601     }
602
603     /* normalize */
604     {
605         int n4 = s->block_len / 2;
606         mdct_norm = 1.0 / (float)n4;
607         if (s->version == 1) {
608             mdct_norm *= sqrt(n4);
609         }
610     }
611
612     /* finally compute the MDCT coefficients */
613     for(ch = 0; ch < s->nb_channels; ch++) {
614         if (s->channel_coded[ch]) {
615             WMACoef *coefs1;
616             float *coefs, *exponents, mult, mult1, noise;
617             int i, j, n, n1, last_high_band, esize;
618             float exp_power[HIGH_BAND_MAX_SIZE];
619
620             coefs1 = s->coefs1[ch];
621             exponents = s->exponents[ch];
622             esize = s->exponents_bsize[ch];
623             mult = pow(10, total_gain * 0.05) / s->max_exponent[ch];
624             mult *= mdct_norm;
625             coefs = s->coefs[ch];
626             if (s->use_noise_coding) {
627                 mult1 = mult;
628                 /* very low freqs : noise */
629                 for(i = 0;i < s->coefs_start; i++) {
630                     *coefs++ = s->noise_table[s->noise_index] *
631                       exponents[i<<bsize>>esize] * mult1;
632                     s->noise_index = (s->noise_index + 1) & (NOISE_TAB_SIZE - 1);
633                 }
634
635                 n1 = s->exponent_high_sizes[bsize];
636
637                 /* compute power of high bands */
638                 exponents = s->exponents[ch] +
639                     (s->high_band_start[bsize]<<bsize>>esize);
640                 last_high_band = 0; /* avoid warning */
641                 for(j=0;j<n1;j++) {
642                     n = s->exponent_high_bands[s->frame_len_bits -
643                                               s->block_len_bits][j];
644                     if (s->high_band_coded[ch][j]) {
645                         float e2, v;
646                         e2 = 0;
647                         for(i = 0;i < n; i++) {
648                             v = exponents[i<<bsize>>esize];
649                             e2 += v * v;
650                         }
651                         exp_power[j] = e2 / n;
652                         last_high_band = j;
653                         tprintf(s->avctx, "%d: power=%f (%d)\n", j, exp_power[j], n);
654                     }
655                     exponents += n<<bsize>>esize;
656                 }
657
658                 /* main freqs and high freqs */
659                 exponents = s->exponents[ch] + (s->coefs_start<<bsize>>esize);
660                 for(j=-1;j<n1;j++) {
661                     if (j < 0) {
662                         n = s->high_band_start[bsize] -
663                             s->coefs_start;
664                     } else {
665                         n = s->exponent_high_bands[s->frame_len_bits -
666                                                   s->block_len_bits][j];
667                     }
668                     if (j >= 0 && s->high_band_coded[ch][j]) {
669                         /* use noise with specified power */
670                         mult1 = sqrt(exp_power[j] / exp_power[last_high_band]);
671                         /* XXX: use a table */
672                         mult1 = mult1 * pow(10, s->high_band_values[ch][j] * 0.05);
673                         mult1 = mult1 / (s->max_exponent[ch] * s->noise_mult);
674                         mult1 *= mdct_norm;
675                         for(i = 0;i < n; i++) {
676                             noise = s->noise_table[s->noise_index];
677                             s->noise_index = (s->noise_index + 1) & (NOISE_TAB_SIZE - 1);
678                             *coefs++ =  noise *
679                                 exponents[i<<bsize>>esize] * mult1;
680                         }
681                         exponents += n<<bsize>>esize;
682                     } else {
683                         /* coded values + small noise */
684                         for(i = 0;i < n; i++) {
685                             noise = s->noise_table[s->noise_index];
686                             s->noise_index = (s->noise_index + 1) & (NOISE_TAB_SIZE - 1);
687                             *coefs++ = ((*coefs1++) + noise) *
688                                 exponents[i<<bsize>>esize] * mult;
689                         }
690                         exponents += n<<bsize>>esize;
691                     }
692                 }
693
694                 /* very high freqs : noise */
695                 n = s->block_len - s->coefs_end[bsize];
696                 mult1 = mult * exponents[((-1<<bsize))>>esize];
697                 for(i = 0; i < n; i++) {
698                     *coefs++ = s->noise_table[s->noise_index] * mult1;
699                     s->noise_index = (s->noise_index + 1) & (NOISE_TAB_SIZE - 1);
700                 }
701             } else {
702                 /* XXX: optimize more */
703                 for(i = 0;i < s->coefs_start; i++)
704                     *coefs++ = 0.0;
705                 n = nb_coefs[ch];
706                 for(i = 0;i < n; i++) {
707                     *coefs++ = coefs1[i] * exponents[i<<bsize>>esize] * mult;
708                 }
709                 n = s->block_len - s->coefs_end[bsize];
710                 for(i = 0;i < n; i++)
711                     *coefs++ = 0.0;
712             }
713         }
714     }
715
716 #ifdef TRACE
717     for(ch = 0; ch < s->nb_channels; ch++) {
718         if (s->channel_coded[ch]) {
719             dump_floats(s, "exponents", 3, s->exponents[ch], s->block_len);
720             dump_floats(s, "coefs", 1, s->coefs[ch], s->block_len);
721         }
722     }
723 #endif
724
725     if (s->ms_stereo && s->channel_coded[1]) {
726         /* nominal case for ms stereo: we do it before mdct */
727         /* no need to optimize this case because it should almost
728            never happen */
729         if (!s->channel_coded[0]) {
730             tprintf(s->avctx, "rare ms-stereo case happened\n");
731             memset(s->coefs[0], 0, sizeof(float) * s->block_len);
732             s->channel_coded[0] = 1;
733         }
734
735         s->dsp.butterflies_float(s->coefs[0], s->coefs[1], s->block_len);
736     }
737
738 next:
739     mdct = &s->mdct_ctx[bsize];
740
741     for(ch = 0; ch < s->nb_channels; ch++) {
742         int n4, index;
743
744         n4 = s->block_len / 2;
745         if(s->channel_coded[ch]){
746             mdct->imdct_calc(mdct, s->output, s->coefs[ch]);
747         }else if(!(s->ms_stereo && ch==1))
748             memset(s->output, 0, sizeof(s->output));
749
750         /* multiply by the window and add in the frame */
751         index = (s->frame_len / 2) + s->block_pos - n4;
752         wma_window(s, &s->frame_out[ch][index]);
753     }
754
755     /* update block number */
756     s->block_num++;
757     s->block_pos += s->block_len;
758     if (s->block_pos >= s->frame_len)
759         return 1;
760     else
761         return 0;
762 }
763
764 /* decode a frame of frame_len samples */
765 static int wma_decode_frame(WMACodecContext *s, int16_t *samples)
766 {
767     int ret, n, ch, incr;
768     const float *output[MAX_CHANNELS];
769
770 #ifdef TRACE
771     tprintf(s->avctx, "***decode_frame: %d size=%d\n", s->frame_count++, s->frame_len);
772 #endif
773
774     /* read each block */
775     s->block_num = 0;
776     s->block_pos = 0;
777     for(;;) {
778         ret = wma_decode_block(s);
779         if (ret < 0)
780             return -1;
781         if (ret)
782             break;
783     }
784
785     /* convert frame to integer */
786     n = s->frame_len;
787     incr = s->nb_channels;
788     for (ch = 0; ch < MAX_CHANNELS; ch++)
789         output[ch] = s->frame_out[ch];
790     s->fmt_conv.float_to_int16_interleave(samples, output, n, incr);
791     for (ch = 0; ch < incr; ch++) {
792         /* prepare for next block */
793         memmove(&s->frame_out[ch][0], &s->frame_out[ch][n], n * sizeof(float));
794     }
795
796 #ifdef TRACE
797     dump_shorts(s, "samples", samples, n * s->nb_channels);
798 #endif
799     return 0;
800 }
801
802 static int wma_decode_superframe(AVCodecContext *avctx, void *data,
803                                  int *got_frame_ptr, AVPacket *avpkt)
804 {
805     const uint8_t *buf = avpkt->data;
806     int buf_size = avpkt->size;
807     WMACodecContext *s = avctx->priv_data;
808     int nb_frames, bit_offset, i, pos, len, ret;
809     uint8_t *q;
810     int16_t *samples;
811
812     tprintf(avctx, "***decode_superframe:\n");
813
814     if(buf_size==0){
815         s->last_superframe_len = 0;
816         return 0;
817     }
818     if (buf_size < s->block_align) {
819         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
820                "Input packet size too small (%d < %d)\n",
821                buf_size, s->block_align);
822         return AVERROR_INVALIDDATA;
823     }
824     buf_size = s->block_align;
825
826     init_get_bits(&s->gb, buf, buf_size*8);
827
828     if (s->use_bit_reservoir) {
829         /* read super frame header */
830         skip_bits(&s->gb, 4); /* super frame index */
831         nb_frames = get_bits(&s->gb, 4) - (s->last_superframe_len <= 0);
832     } else {
833         nb_frames = 1;
834     }
835
836     /* get output buffer */
837     s->frame.nb_samples = nb_frames * s->frame_len;
838     if ((ret = avctx->get_buffer(avctx, &s->frame)) < 0) {
839         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "get_buffer() failed\n");
840         return ret;
841     }
842     samples = (int16_t *)s->frame.data[0];
843
844     if (s->use_bit_reservoir) {
845         bit_offset = get_bits(&s->gb, s->byte_offset_bits + 3);
846         if (bit_offset > get_bits_left(&s->gb)) {
847             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
848                    "Invalid last frame bit offset %d > buf size %d (%d)\n",
849                    bit_offset, get_bits_left(&s->gb), buf_size);
850             goto fail;
851         }
852
853         if (s->last_superframe_len > 0) {
854             /* add bit_offset bits to last frame */
855             if ((s->last_superframe_len + ((bit_offset + 7) >> 3)) >
856                 MAX_CODED_SUPERFRAME_SIZE)
857                 goto fail;
858             q = s->last_superframe + s->last_superframe_len;
859             len = bit_offset;
860             while (len > 7) {
861                 *q++ = (get_bits)(&s->gb, 8);
862                 len -= 8;
863             }
864             if (len > 0) {
865                 *q++ = (get_bits)(&s->gb, len) << (8 - len);
866             }
867             memset(q, 0, FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
868
869             /* XXX: bit_offset bits into last frame */
870             init_get_bits(&s->gb, s->last_superframe, s->last_superframe_len * 8 + bit_offset);
871             /* skip unused bits */
872             if (s->last_bitoffset > 0)
873                 skip_bits(&s->gb, s->last_bitoffset);
874             /* this frame is stored in the last superframe and in the
875                current one */
876             if (wma_decode_frame(s, samples) < 0)
877                 goto fail;
878             samples += s->nb_channels * s->frame_len;
879             nb_frames--;
880         }
881
882         /* read each frame starting from bit_offset */
883         pos = bit_offset + 4 + 4 + s->byte_offset_bits + 3;
884         if (pos >= MAX_CODED_SUPERFRAME_SIZE * 8 || pos > buf_size * 8)
885             return AVERROR_INVALIDDATA;
886         init_get_bits(&s->gb, buf + (pos >> 3), (buf_size - (pos >> 3))*8);
887         len = pos & 7;
888         if (len > 0)
889             skip_bits(&s->gb, len);
890
891         s->reset_block_lengths = 1;
892         for(i=0;i<nb_frames;i++) {
893             if (wma_decode_frame(s, samples) < 0)
894                 goto fail;
895             samples += s->nb_channels * s->frame_len;
896         }
897
898         /* we copy the end of the frame in the last frame buffer */
899         pos = get_bits_count(&s->gb) + ((bit_offset + 4 + 4 + s->byte_offset_bits + 3) & ~7);
900         s->last_bitoffset = pos & 7;
901         pos >>= 3;
902         len = buf_size - pos;
903         if (len > MAX_CODED_SUPERFRAME_SIZE || len < 0) {
904             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "len %d invalid\n", len);
905             goto fail;
906         }
907         s->last_superframe_len = len;
908         memcpy(s->last_superframe, buf + pos, len);
909     } else {
910         /* single frame decode */
911         if (wma_decode_frame(s, samples) < 0)
912             goto fail;
913         samples += s->nb_channels * s->frame_len;
914     }
915
916     av_dlog(s->avctx, "%d %d %d %d outbytes:%d eaten:%d\n",
917             s->frame_len_bits, s->block_len_bits, s->frame_len, s->block_len,
918             (int8_t *)samples - (int8_t *)data, s->block_align);
919
920     *got_frame_ptr   = 1;
921     *(AVFrame *)data = s->frame;
922
923     return s->block_align;
924  fail:
925     /* when error, we reset the bit reservoir */
926     s->last_superframe_len = 0;
927     return -1;
928 }
929
930 static av_cold void flush(AVCodecContext *avctx)
931 {
932     WMACodecContext *s = avctx->priv_data;
933
934     s->last_bitoffset=
935     s->last_superframe_len= 0;
936 }
937
938 AVCodec ff_wmav1_decoder = {
939     .name           = "wmav1",
940     .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
941     .id             = AV_CODEC_ID_WMAV1,
942     .priv_data_size = sizeof(WMACodecContext),
943     .init           = wma_decode_init,
944     .close          = ff_wma_end,
945     .decode         = wma_decode_superframe,
946     .flush          = flush,
947     .capabilities   = CODEC_CAP_DR1,
948     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Windows Media Audio 1"),
949 };
950
951 AVCodec ff_wmav2_decoder = {
952     .name           = "wmav2",
953     .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
954     .id             = AV_CODEC_ID_WMAV2,
955     .priv_data_size = sizeof(WMACodecContext),
956     .init           = wma_decode_init,
957     .close          = ff_wma_end,
958     .decode         = wma_decode_superframe,
959     .flush          = flush,
960     .capabilities   = CODEC_CAP_DR1,
961     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Windows Media Audio 2"),
962 };