Remove some disabled printf debug cruft.
[ffmpeg.git] / libavcodec / wmadec.c
1 /*
2  * WMA compatible decoder
3  * Copyright (c) 2002 The Libav Project
4  *
5  * This file is part of Libav.
6  *
7  * Libav is free software; you can redistribute it and/or
8  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
9  * License as published by the Free Software Foundation; either
10  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
11  *
12  * Libav is distributed in the hope that it will be useful,
13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
15  * Lesser General Public License for more details.
16  *
17  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
18  * License along with Libav; if not, write to the Free Software
19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
20  */
21
22 /**
23  * @file
24  * WMA compatible decoder.
25  * This decoder handles Microsoft Windows Media Audio data, versions 1 & 2.
26  * WMA v1 is identified by audio format 0x160 in Microsoft media files
27  * (ASF/AVI/WAV). WMA v2 is identified by audio format 0x161.
28  *
29  * To use this decoder, a calling application must supply the extra data
30  * bytes provided with the WMA data. These are the extra, codec-specific
31  * bytes at the end of a WAVEFORMATEX data structure. Transmit these bytes
32  * to the decoder using the extradata[_size] fields in AVCodecContext. There
33  * should be 4 extra bytes for v1 data and 6 extra bytes for v2 data.
34  */
35
36 #include "avcodec.h"
37 #include "wma.h"
38
39 #undef NDEBUG
40 #include <assert.h>
41
42 #define EXPVLCBITS 8
43 #define EXPMAX ((19+EXPVLCBITS-1)/EXPVLCBITS)
44
45 #define HGAINVLCBITS 9
46 #define HGAINMAX ((13+HGAINVLCBITS-1)/HGAINVLCBITS)
47
48 static void wma_lsp_to_curve_init(WMACodecContext *s, int frame_len);
49
50 #ifdef TRACE
51 static void dump_shorts(WMACodecContext *s, const char *name, const short *tab, int n)
52 {
53     int i;
54
55     tprintf(s->avctx, "%s[%d]:\n", name, n);
56     for(i=0;i<n;i++) {
57         if ((i & 7) == 0)
58             tprintf(s->avctx, "%4d: ", i);
59         tprintf(s->avctx, " %5d.0", tab[i]);
60         if ((i & 7) == 7)
61             tprintf(s->avctx, "\n");
62     }
63 }
64
65 static void dump_floats(WMACodecContext *s, const char *name, int prec, const float *tab, int n)
66 {
67     int i;
68
69     tprintf(s->avctx, "%s[%d]:\n", name, n);
70     for(i=0;i<n;i++) {
71         if ((i & 7) == 0)
72             tprintf(s->avctx, "%4d: ", i);
73         tprintf(s->avctx, " %8.*f", prec, tab[i]);
74         if ((i & 7) == 7)
75             tprintf(s->avctx, "\n");
76     }
77     if ((i & 7) != 0)
78         tprintf(s->avctx, "\n");
79 }
80 #endif
81
82 static int wma_decode_init(AVCodecContext * avctx)
83 {
84     WMACodecContext *s = avctx->priv_data;
85     int i, flags2;
86     uint8_t *extradata;
87
88     s->avctx = avctx;
89
90     /* extract flag infos */
91     flags2 = 0;
92     extradata = avctx->extradata;
93     if (avctx->codec->id == CODEC_ID_WMAV1 && avctx->extradata_size >= 4) {
94         flags2 = AV_RL16(extradata+2);
95     } else if (avctx->codec->id == CODEC_ID_WMAV2 && avctx->extradata_size >= 6) {
96         flags2 = AV_RL16(extradata+4);
97     }
98 // for(i=0; i<avctx->extradata_size; i++)
99 //     av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "%02X ", extradata[i]);
100
101     s->use_exp_vlc = flags2 & 0x0001;
102     s->use_bit_reservoir = flags2 & 0x0002;
103     s->use_variable_block_len = flags2 & 0x0004;
104
105     if(ff_wma_init(avctx, flags2)<0)
106         return -1;
107
108     /* init MDCT */
109     for(i = 0; i < s->nb_block_sizes; i++)
110         ff_mdct_init(&s->mdct_ctx[i], s->frame_len_bits - i + 1, 1, 1.0);
111
112     if (s->use_noise_coding) {
113         init_vlc(&s->hgain_vlc, HGAINVLCBITS, sizeof(ff_wma_hgain_huffbits),
114                  ff_wma_hgain_huffbits, 1, 1,
115                  ff_wma_hgain_huffcodes, 2, 2, 0);
116     }
117
118     if (s->use_exp_vlc) {
119         init_vlc(&s->exp_vlc, EXPVLCBITS, sizeof(ff_aac_scalefactor_bits), //FIXME move out of context
120                  ff_aac_scalefactor_bits, 1, 1,
121                  ff_aac_scalefactor_code, 4, 4, 0);
122     } else {
123         wma_lsp_to_curve_init(s, s->frame_len);
124     }
125
126     avctx->sample_fmt = AV_SAMPLE_FMT_S16;
127     return 0;
128 }
129
130 /**
131  * compute x^-0.25 with an exponent and mantissa table. We use linear
132  * interpolation to reduce the mantissa table size at a small speed
133  * expense (linear interpolation approximately doubles the number of
134  * bits of precision).
135  */
136 static inline float pow_m1_4(WMACodecContext *s, float x)
137 {
138     union {
139         float f;
140         unsigned int v;
141     } u, t;
142     unsigned int e, m;
143     float a, b;
144
145     u.f = x;
146     e = u.v >> 23;
147     m = (u.v >> (23 - LSP_POW_BITS)) & ((1 << LSP_POW_BITS) - 1);
148     /* build interpolation scale: 1 <= t < 2. */
149     t.v = ((u.v << LSP_POW_BITS) & ((1 << 23) - 1)) | (127 << 23);
150     a = s->lsp_pow_m_table1[m];
151     b = s->lsp_pow_m_table2[m];
152     return s->lsp_pow_e_table[e] * (a + b * t.f);
153 }
154
155 static void wma_lsp_to_curve_init(WMACodecContext *s, int frame_len)
156 {
157     float wdel, a, b;
158     int i, e, m;
159
160     wdel = M_PI / frame_len;
161     for(i=0;i<frame_len;i++)
162         s->lsp_cos_table[i] = 2.0f * cos(wdel * i);
163
164     /* tables for x^-0.25 computation */
165     for(i=0;i<256;i++) {
166         e = i - 126;
167         s->lsp_pow_e_table[i] = pow(2.0, e * -0.25);
168     }
169
170     /* NOTE: these two tables are needed to avoid two operations in
171        pow_m1_4 */
172     b = 1.0;
173     for(i=(1 << LSP_POW_BITS) - 1;i>=0;i--) {
174         m = (1 << LSP_POW_BITS) + i;
175         a = (float)m * (0.5 / (1 << LSP_POW_BITS));
176         a = pow(a, -0.25);
177         s->lsp_pow_m_table1[i] = 2 * a - b;
178         s->lsp_pow_m_table2[i] = b - a;
179         b = a;
180     }
181 }
182
183 /**
184  * NOTE: We use the same code as Vorbis here
185  * @todo optimize it further with SSE/3Dnow
186  */
187 static void wma_lsp_to_curve(WMACodecContext *s,
188                              float *out, float *val_max_ptr,
189                              int n, float *lsp)
190 {
191     int i, j;
192     float p, q, w, v, val_max;
193
194     val_max = 0;
195     for(i=0;i<n;i++) {
196         p = 0.5f;
197         q = 0.5f;
198         w = s->lsp_cos_table[i];
199         for(j=1;j<NB_LSP_COEFS;j+=2){
200             q *= w - lsp[j - 1];
201             p *= w - lsp[j];
202         }
203         p *= p * (2.0f - w);
204         q *= q * (2.0f + w);
205         v = p + q;
206         v = pow_m1_4(s, v);
207         if (v > val_max)
208             val_max = v;
209         out[i] = v;
210     }
211     *val_max_ptr = val_max;
212 }
213
214 /**
215  * decode exponents coded with LSP coefficients (same idea as Vorbis)
216  */
217 static void decode_exp_lsp(WMACodecContext *s, int ch)
218 {
219     float lsp_coefs[NB_LSP_COEFS];
220     int val, i;
221
222     for(i = 0; i < NB_LSP_COEFS; i++) {
223         if (i == 0 || i >= 8)
224             val = get_bits(&s->gb, 3);
225         else
226             val = get_bits(&s->gb, 4);
227         lsp_coefs[i] = ff_wma_lsp_codebook[i][val];
228     }
229
230     wma_lsp_to_curve(s, s->exponents[ch], &s->max_exponent[ch],
231                      s->block_len, lsp_coefs);
232 }
233
234 /** pow(10, i / 16.0) for i in -60..95 */
235 static const float pow_tab[] = {
236     1.7782794100389e-04, 2.0535250264571e-04,
237     2.3713737056617e-04, 2.7384196342644e-04,
238     3.1622776601684e-04, 3.6517412725484e-04,
239     4.2169650342858e-04, 4.8696752516586e-04,
240     5.6234132519035e-04, 6.4938163157621e-04,
241     7.4989420933246e-04, 8.6596432336006e-04,
242     1.0000000000000e-03, 1.1547819846895e-03,
243     1.3335214321633e-03, 1.5399265260595e-03,
244     1.7782794100389e-03, 2.0535250264571e-03,
245     2.3713737056617e-03, 2.7384196342644e-03,
246     3.1622776601684e-03, 3.6517412725484e-03,
247     4.2169650342858e-03, 4.8696752516586e-03,
248     5.6234132519035e-03, 6.4938163157621e-03,
249     7.4989420933246e-03, 8.6596432336006e-03,
250     1.0000000000000e-02, 1.1547819846895e-02,
251     1.3335214321633e-02, 1.5399265260595e-02,
252     1.7782794100389e-02, 2.0535250264571e-02,
253     2.3713737056617e-02, 2.7384196342644e-02,
254     3.1622776601684e-02, 3.6517412725484e-02,
255     4.2169650342858e-02, 4.8696752516586e-02,
256     5.6234132519035e-02, 6.4938163157621e-02,
257     7.4989420933246e-02, 8.6596432336007e-02,
258     1.0000000000000e-01, 1.1547819846895e-01,
259     1.3335214321633e-01, 1.5399265260595e-01,
260     1.7782794100389e-01, 2.0535250264571e-01,
261     2.3713737056617e-01, 2.7384196342644e-01,
262     3.1622776601684e-01, 3.6517412725484e-01,
263     4.2169650342858e-01, 4.8696752516586e-01,
264     5.6234132519035e-01, 6.4938163157621e-01,
265     7.4989420933246e-01, 8.6596432336007e-01,
266     1.0000000000000e+00, 1.1547819846895e+00,
267     1.3335214321633e+00, 1.5399265260595e+00,
268     1.7782794100389e+00, 2.0535250264571e+00,
269     2.3713737056617e+00, 2.7384196342644e+00,
270     3.1622776601684e+00, 3.6517412725484e+00,
271     4.2169650342858e+00, 4.8696752516586e+00,
272     5.6234132519035e+00, 6.4938163157621e+00,
273     7.4989420933246e+00, 8.6596432336007e+00,
274     1.0000000000000e+01, 1.1547819846895e+01,
275     1.3335214321633e+01, 1.5399265260595e+01,
276     1.7782794100389e+01, 2.0535250264571e+01,
277     2.3713737056617e+01, 2.7384196342644e+01,
278     3.1622776601684e+01, 3.6517412725484e+01,
279     4.2169650342858e+01, 4.8696752516586e+01,
280     5.6234132519035e+01, 6.4938163157621e+01,
281     7.4989420933246e+01, 8.6596432336007e+01,
282     1.0000000000000e+02, 1.1547819846895e+02,
283     1.3335214321633e+02, 1.5399265260595e+02,
284     1.7782794100389e+02, 2.0535250264571e+02,
285     2.3713737056617e+02, 2.7384196342644e+02,
286     3.1622776601684e+02, 3.6517412725484e+02,
287     4.2169650342858e+02, 4.8696752516586e+02,
288     5.6234132519035e+02, 6.4938163157621e+02,
289     7.4989420933246e+02, 8.6596432336007e+02,
290     1.0000000000000e+03, 1.1547819846895e+03,
291     1.3335214321633e+03, 1.5399265260595e+03,
292     1.7782794100389e+03, 2.0535250264571e+03,
293     2.3713737056617e+03, 2.7384196342644e+03,
294     3.1622776601684e+03, 3.6517412725484e+03,
295     4.2169650342858e+03, 4.8696752516586e+03,
296     5.6234132519035e+03, 6.4938163157621e+03,
297     7.4989420933246e+03, 8.6596432336007e+03,
298     1.0000000000000e+04, 1.1547819846895e+04,
299     1.3335214321633e+04, 1.5399265260595e+04,
300     1.7782794100389e+04, 2.0535250264571e+04,
301     2.3713737056617e+04, 2.7384196342644e+04,
302     3.1622776601684e+04, 3.6517412725484e+04,
303     4.2169650342858e+04, 4.8696752516586e+04,
304     5.6234132519035e+04, 6.4938163157621e+04,
305     7.4989420933246e+04, 8.6596432336007e+04,
306     1.0000000000000e+05, 1.1547819846895e+05,
307     1.3335214321633e+05, 1.5399265260595e+05,
308     1.7782794100389e+05, 2.0535250264571e+05,
309     2.3713737056617e+05, 2.7384196342644e+05,
310     3.1622776601684e+05, 3.6517412725484e+05,
311     4.2169650342858e+05, 4.8696752516586e+05,
312     5.6234132519035e+05, 6.4938163157621e+05,
313     7.4989420933246e+05, 8.6596432336007e+05,
314 };
315
316 /**
317  * decode exponents coded with VLC codes
318  */
319 static int decode_exp_vlc(WMACodecContext *s, int ch)
320 {
321     int last_exp, n, code;
322     const uint16_t *ptr;
323     float v, max_scale;
324     uint32_t *q, *q_end, iv;
325     const float *ptab = pow_tab + 60;
326     const uint32_t *iptab = (const uint32_t*)ptab;
327
328     ptr = s->exponent_bands[s->frame_len_bits - s->block_len_bits];
329     q = (uint32_t *)s->exponents[ch];
330     q_end = q + s->block_len;
331     max_scale = 0;
332     if (s->version == 1) {
333         last_exp = get_bits(&s->gb, 5) + 10;
334         v = ptab[last_exp];
335         iv = iptab[last_exp];
336         max_scale = v;
337         n = *ptr++;
338         switch (n & 3) do {
339         case 0: *q++ = iv;
340         case 3: *q++ = iv;
341         case 2: *q++ = iv;
342         case 1: *q++ = iv;
343         } while ((n -= 4) > 0);
344     }else
345         last_exp = 36;
346
347     while (q < q_end) {
348         code = get_vlc2(&s->gb, s->exp_vlc.table, EXPVLCBITS, EXPMAX);
349         if (code < 0){
350             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "Exponent vlc invalid\n");
351             return -1;
352         }
353         /* NOTE: this offset is the same as MPEG4 AAC ! */
354         last_exp += code - 60;
355         if ((unsigned)last_exp + 60 > FF_ARRAY_ELEMS(pow_tab)) {
356             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "Exponent out of range: %d\n",
357                    last_exp);
358             return -1;
359         }
360         v = ptab[last_exp];
361         iv = iptab[last_exp];
362         if (v > max_scale)
363             max_scale = v;
364         n = *ptr++;
365         switch (n & 3) do {
366         case 0: *q++ = iv;
367         case 3: *q++ = iv;
368         case 2: *q++ = iv;
369         case 1: *q++ = iv;
370         } while ((n -= 4) > 0);
371     }
372     s->max_exponent[ch] = max_scale;
373     return 0;
374 }
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->dsp.vector_fmul_add(out, in, s->windows[bsize],
394                                out, block_len);
395
396     } else {
397         block_len = 1 << s->prev_block_len_bits;
398         n = (s->block_len - block_len) / 2;
399         bsize = s->frame_len_bits - s->prev_block_len_bits;
400
401         s->dsp.vector_fmul_add(out+n, in+n, s->windows[bsize],
402                                out+n, block_len);
403
404         memcpy(out+n+block_len, in+n+block_len, n*sizeof(float));
405     }
406
407     out += s->block_len;
408     in += s->block_len;
409
410     /* right part */
411     if (s->block_len_bits <= s->next_block_len_bits) {
412         block_len = s->block_len;
413         bsize = s->frame_len_bits - s->block_len_bits;
414
415         s->dsp.vector_fmul_reverse(out, in, s->windows[bsize], block_len);
416
417     } else {
418         block_len = 1 << s->next_block_len_bits;
419         n = (s->block_len - block_len) / 2;
420         bsize = s->frame_len_bits - s->next_block_len_bits;
421
422         memcpy(out, in, n*sizeof(float));
423
424         s->dsp.vector_fmul_reverse(out+n, in+n, s->windows[bsize], block_len);
425
426         memset(out+n+block_len, 0, n*sizeof(float));
427     }
428 }
429
430
431 /**
432  * @return 0 if OK. 1 if last block of frame. return -1 if
433  * unrecorrable error.
434  */
435 static int wma_decode_block(WMACodecContext *s)
436 {
437     int n, v, a, ch, bsize;
438     int coef_nb_bits, total_gain;
439     int nb_coefs[MAX_CHANNELS];
440     float mdct_norm;
441     FFTContext *mdct;
442
443 #ifdef TRACE
444     tprintf(s->avctx, "***decode_block: %d:%d\n", s->frame_count - 1, s->block_num);
445 #endif
446
447     /* compute current block length */
448     if (s->use_variable_block_len) {
449         n = av_log2(s->nb_block_sizes - 1) + 1;
450
451         if (s->reset_block_lengths) {
452             s->reset_block_lengths = 0;
453             v = get_bits(&s->gb, n);
454             if (v >= s->nb_block_sizes){
455                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "prev_block_len_bits %d out of range\n", s->frame_len_bits - v);
456                 return -1;
457             }
458             s->prev_block_len_bits = s->frame_len_bits - v;
459             v = get_bits(&s->gb, n);
460             if (v >= s->nb_block_sizes){
461                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "block_len_bits %d out of range\n", s->frame_len_bits - v);
462                 return -1;
463             }
464             s->block_len_bits = s->frame_len_bits - v;
465         } else {
466             /* update block lengths */
467             s->prev_block_len_bits = s->block_len_bits;
468             s->block_len_bits = s->next_block_len_bits;
469         }
470         v = get_bits(&s->gb, n);
471         if (v >= s->nb_block_sizes){
472             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "next_block_len_bits %d out of range\n", s->frame_len_bits - v);
473             return -1;
474         }
475         s->next_block_len_bits = s->frame_len_bits - v;
476     } else {
477         /* fixed block len */
478         s->next_block_len_bits = s->frame_len_bits;
479         s->prev_block_len_bits = s->frame_len_bits;
480         s->block_len_bits = s->frame_len_bits;
481     }
482
483     /* now check if the block length is coherent with the frame length */
484     s->block_len = 1 << s->block_len_bits;
485     if ((s->block_pos + s->block_len) > s->frame_len){
486         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "frame_len overflow\n");
487         return -1;
488     }
489
490     if (s->nb_channels == 2) {
491         s->ms_stereo = get_bits1(&s->gb);
492     }
493     v = 0;
494     for(ch = 0; ch < s->nb_channels; ch++) {
495         a = get_bits1(&s->gb);
496         s->channel_coded[ch] = a;
497         v |= a;
498     }
499
500     bsize = s->frame_len_bits - s->block_len_bits;
501
502     /* if no channel coded, no need to go further */
503     /* XXX: fix potential framing problems */
504     if (!v)
505         goto next;
506
507     /* read total gain and extract corresponding number of bits for
508        coef escape coding */
509     total_gain = 1;
510     for(;;) {
511         a = get_bits(&s->gb, 7);
512         total_gain += a;
513         if (a != 127)
514             break;
515     }
516
517     coef_nb_bits= ff_wma_total_gain_to_bits(total_gain);
518
519     /* compute number of coefficients */
520     n = s->coefs_end[bsize] - s->coefs_start;
521     for(ch = 0; ch < s->nb_channels; ch++)
522         nb_coefs[ch] = n;
523
524     /* complex coding */
525     if (s->use_noise_coding) {
526
527         for(ch = 0; ch < s->nb_channels; ch++) {
528             if (s->channel_coded[ch]) {
529                 int i, n, a;
530                 n = s->exponent_high_sizes[bsize];
531                 for(i=0;i<n;i++) {
532                     a = get_bits1(&s->gb);
533                     s->high_band_coded[ch][i] = a;
534                     /* if noise coding, the coefficients are not transmitted */
535                     if (a)
536                         nb_coefs[ch] -= s->exponent_high_bands[bsize][i];
537                 }
538             }
539         }
540         for(ch = 0; ch < s->nb_channels; ch++) {
541             if (s->channel_coded[ch]) {
542                 int i, n, val, code;
543
544                 n = s->exponent_high_sizes[bsize];
545                 val = (int)0x80000000;
546                 for(i=0;i<n;i++) {
547                     if (s->high_band_coded[ch][i]) {
548                         if (val == (int)0x80000000) {
549                             val = get_bits(&s->gb, 7) - 19;
550                         } else {
551                             code = get_vlc2(&s->gb, s->hgain_vlc.table, HGAINVLCBITS, HGAINMAX);
552                             if (code < 0){
553                                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "hgain vlc invalid\n");
554                                 return -1;
555                             }
556                             val += code - 18;
557                         }
558                         s->high_band_values[ch][i] = val;
559                     }
560                 }
561             }
562         }
563     }
564
565     /* exponents can be reused in short blocks. */
566     if ((s->block_len_bits == s->frame_len_bits) ||
567         get_bits1(&s->gb)) {
568         for(ch = 0; ch < s->nb_channels; ch++) {
569             if (s->channel_coded[ch]) {
570                 if (s->use_exp_vlc) {
571                     if (decode_exp_vlc(s, ch) < 0)
572                         return -1;
573                 } else {
574                     decode_exp_lsp(s, ch);
575                 }
576                 s->exponents_bsize[ch] = bsize;
577             }
578         }
579     }
580
581     /* parse spectral coefficients : just RLE encoding */
582     for(ch = 0; ch < s->nb_channels; ch++) {
583         if (s->channel_coded[ch]) {
584             int tindex;
585             WMACoef* ptr = &s->coefs1[ch][0];
586
587             /* special VLC tables are used for ms stereo because
588                there is potentially less energy there */
589             tindex = (ch == 1 && s->ms_stereo);
590             memset(ptr, 0, s->block_len * sizeof(WMACoef));
591             ff_wma_run_level_decode(s->avctx, &s->gb, &s->coef_vlc[tindex],
592                   s->level_table[tindex], s->run_table[tindex],
593                   0, ptr, 0, nb_coefs[ch],
594                   s->block_len, s->frame_len_bits, coef_nb_bits);
595         }
596         if (s->version == 1 && s->nb_channels >= 2) {
597             align_get_bits(&s->gb);
598         }
599     }
600
601     /* normalize */
602     {
603         int n4 = s->block_len / 2;
604         mdct_norm = 1.0 / (float)n4;
605         if (s->version == 1) {
606             mdct_norm *= sqrt(n4);
607         }
608     }
609
610     /* finally compute the MDCT coefficients */
611     for(ch = 0; ch < s->nb_channels; ch++) {
612         if (s->channel_coded[ch]) {
613             WMACoef *coefs1;
614             float *coefs, *exponents, mult, mult1, noise;
615             int i, j, n, n1, last_high_band, esize;
616             float exp_power[HIGH_BAND_MAX_SIZE];
617
618             coefs1 = s->coefs1[ch];
619             exponents = s->exponents[ch];
620             esize = s->exponents_bsize[ch];
621             mult = pow(10, total_gain * 0.05) / s->max_exponent[ch];
622             mult *= mdct_norm;
623             coefs = s->coefs[ch];
624             if (s->use_noise_coding) {
625                 mult1 = mult;
626                 /* very low freqs : noise */
627                 for(i = 0;i < s->coefs_start; i++) {
628                     *coefs++ = s->noise_table[s->noise_index] *
629                       exponents[i<<bsize>>esize] * mult1;
630                     s->noise_index = (s->noise_index + 1) & (NOISE_TAB_SIZE - 1);
631                 }
632
633                 n1 = s->exponent_high_sizes[bsize];
634
635                 /* compute power of high bands */
636                 exponents = s->exponents[ch] +
637                     (s->high_band_start[bsize]<<bsize>>esize);
638                 last_high_band = 0; /* avoid warning */
639                 for(j=0;j<n1;j++) {
640                     n = s->exponent_high_bands[s->frame_len_bits -
641                                               s->block_len_bits][j];
642                     if (s->high_band_coded[ch][j]) {
643                         float e2, v;
644                         e2 = 0;
645                         for(i = 0;i < n; i++) {
646                             v = exponents[i<<bsize>>esize];
647                             e2 += v * v;
648                         }
649                         exp_power[j] = e2 / n;
650                         last_high_band = j;
651                         tprintf(s->avctx, "%d: power=%f (%d)\n", j, exp_power[j], n);
652                     }
653                     exponents += n<<bsize>>esize;
654                 }
655
656                 /* main freqs and high freqs */
657                 exponents = s->exponents[ch] + (s->coefs_start<<bsize>>esize);
658                 for(j=-1;j<n1;j++) {
659                     if (j < 0) {
660                         n = s->high_band_start[bsize] -
661                             s->coefs_start;
662                     } else {
663                         n = s->exponent_high_bands[s->frame_len_bits -
664                                                   s->block_len_bits][j];
665                     }
666                     if (j >= 0 && s->high_band_coded[ch][j]) {
667                         /* use noise with specified power */
668                         mult1 = sqrt(exp_power[j] / exp_power[last_high_band]);
669                         /* XXX: use a table */
670                         mult1 = mult1 * pow(10, s->high_band_values[ch][j] * 0.05);
671                         mult1 = mult1 / (s->max_exponent[ch] * s->noise_mult);
672                         mult1 *= mdct_norm;
673                         for(i = 0;i < n; i++) {
674                             noise = s->noise_table[s->noise_index];
675                             s->noise_index = (s->noise_index + 1) & (NOISE_TAB_SIZE - 1);
676                             *coefs++ =  noise *
677                                 exponents[i<<bsize>>esize] * mult1;
678                         }
679                         exponents += n<<bsize>>esize;
680                     } else {
681                         /* coded values + small noise */
682                         for(i = 0;i < n; i++) {
683                             noise = s->noise_table[s->noise_index];
684                             s->noise_index = (s->noise_index + 1) & (NOISE_TAB_SIZE - 1);
685                             *coefs++ = ((*coefs1++) + noise) *
686                                 exponents[i<<bsize>>esize] * mult;
687                         }
688                         exponents += n<<bsize>>esize;
689                     }
690                 }
691
692                 /* very high freqs : noise */
693                 n = s->block_len - s->coefs_end[bsize];
694                 mult1 = mult * exponents[((-1<<bsize))>>esize];
695                 for(i = 0; i < n; i++) {
696                     *coefs++ = s->noise_table[s->noise_index] * mult1;
697                     s->noise_index = (s->noise_index + 1) & (NOISE_TAB_SIZE - 1);
698                 }
699             } else {
700                 /* XXX: optimize more */
701                 for(i = 0;i < s->coefs_start; i++)
702                     *coefs++ = 0.0;
703                 n = nb_coefs[ch];
704                 for(i = 0;i < n; i++) {
705                     *coefs++ = coefs1[i] * exponents[i<<bsize>>esize] * mult;
706                 }
707                 n = s->block_len - s->coefs_end[bsize];
708                 for(i = 0;i < n; i++)
709                     *coefs++ = 0.0;
710             }
711         }
712     }
713
714 #ifdef TRACE
715     for(ch = 0; ch < s->nb_channels; ch++) {
716         if (s->channel_coded[ch]) {
717             dump_floats(s, "exponents", 3, s->exponents[ch], s->block_len);
718             dump_floats(s, "coefs", 1, s->coefs[ch], s->block_len);
719         }
720     }
721 #endif
722
723     if (s->ms_stereo && s->channel_coded[1]) {
724         /* nominal case for ms stereo: we do it before mdct */
725         /* no need to optimize this case because it should almost
726            never happen */
727         if (!s->channel_coded[0]) {
728             tprintf(s->avctx, "rare ms-stereo case happened\n");
729             memset(s->coefs[0], 0, sizeof(float) * s->block_len);
730             s->channel_coded[0] = 1;
731         }
732
733         s->dsp.butterflies_float(s->coefs[0], s->coefs[1], s->block_len);
734     }
735
736 next:
737     mdct = &s->mdct_ctx[bsize];
738
739     for(ch = 0; ch < s->nb_channels; ch++) {
740         int n4, index;
741
742         n4 = s->block_len / 2;
743         if(s->channel_coded[ch]){
744             mdct->imdct_calc(mdct, s->output, s->coefs[ch]);
745         }else if(!(s->ms_stereo && ch==1))
746             memset(s->output, 0, sizeof(s->output));
747
748         /* multiply by the window and add in the frame */
749         index = (s->frame_len / 2) + s->block_pos - n4;
750         wma_window(s, &s->frame_out[ch][index]);
751     }
752
753     /* update block number */
754     s->block_num++;
755     s->block_pos += s->block_len;
756     if (s->block_pos >= s->frame_len)
757         return 1;
758     else
759         return 0;
760 }
761
762 /* decode a frame of frame_len samples */
763 static int wma_decode_frame(WMACodecContext *s, int16_t *samples)
764 {
765     int ret, n, ch, incr;
766     const float *output[MAX_CHANNELS];
767
768 #ifdef TRACE
769     tprintf(s->avctx, "***decode_frame: %d size=%d\n", s->frame_count++, s->frame_len);
770 #endif
771
772     /* read each block */
773     s->block_num = 0;
774     s->block_pos = 0;
775     for(;;) {
776         ret = wma_decode_block(s);
777         if (ret < 0)
778             return -1;
779         if (ret)
780             break;
781     }
782
783     /* convert frame to integer */
784     n = s->frame_len;
785     incr = s->nb_channels;
786     for (ch = 0; ch < MAX_CHANNELS; ch++)
787         output[ch] = s->frame_out[ch];
788     s->fmt_conv.float_to_int16_interleave(samples, output, n, incr);
789     for (ch = 0; ch < incr; ch++) {
790         /* prepare for next block */
791         memmove(&s->frame_out[ch][0], &s->frame_out[ch][n], n * sizeof(float));
792     }
793
794 #ifdef TRACE
795     dump_shorts(s, "samples", samples, n * s->nb_channels);
796 #endif
797     return 0;
798 }
799
800 static int wma_decode_superframe(AVCodecContext *avctx,
801                                  void *data, int *data_size,
802                                  AVPacket *avpkt)
803 {
804     const uint8_t *buf = avpkt->data;
805     int buf_size = avpkt->size;
806     WMACodecContext *s = avctx->priv_data;
807     int nb_frames, bit_offset, i, pos, len;
808     uint8_t *q;
809     int16_t *samples;
810
811     tprintf(avctx, "***decode_superframe:\n");
812
813     if(buf_size==0){
814         s->last_superframe_len = 0;
815         return 0;
816     }
817     if (buf_size < s->block_align)
818         return 0;
819     buf_size = s->block_align;
820
821     samples = data;
822
823     init_get_bits(&s->gb, buf, buf_size*8);
824
825     if (s->use_bit_reservoir) {
826         /* read super frame header */
827         skip_bits(&s->gb, 4); /* super frame index */
828         nb_frames = get_bits(&s->gb, 4) - 1;
829
830         if((nb_frames+1) * s->nb_channels * s->frame_len * sizeof(int16_t) > *data_size){
831             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "Insufficient output space\n");
832             goto fail;
833         }
834
835         bit_offset = get_bits(&s->gb, s->byte_offset_bits + 3);
836
837         if (s->last_superframe_len > 0) {
838             //        printf("skip=%d\n", s->last_bitoffset);
839             /* add bit_offset bits to last frame */
840             if ((s->last_superframe_len + ((bit_offset + 7) >> 3)) >
841                 MAX_CODED_SUPERFRAME_SIZE)
842                 goto fail;
843             q = s->last_superframe + s->last_superframe_len;
844             len = bit_offset;
845             while (len > 7) {
846                 *q++ = (get_bits)(&s->gb, 8);
847                 len -= 8;
848             }
849             if (len > 0) {
850                 *q++ = (get_bits)(&s->gb, len) << (8 - len);
851             }
852
853             /* XXX: bit_offset bits into last frame */
854             init_get_bits(&s->gb, s->last_superframe, MAX_CODED_SUPERFRAME_SIZE*8);
855             /* skip unused bits */
856             if (s->last_bitoffset > 0)
857                 skip_bits(&s->gb, s->last_bitoffset);
858             /* this frame is stored in the last superframe and in the
859                current one */
860             if (wma_decode_frame(s, samples) < 0)
861                 goto fail;
862             samples += s->nb_channels * s->frame_len;
863         }
864
865         /* read each frame starting from bit_offset */
866         pos = bit_offset + 4 + 4 + s->byte_offset_bits + 3;
867         init_get_bits(&s->gb, buf + (pos >> 3), (MAX_CODED_SUPERFRAME_SIZE - (pos >> 3))*8);
868         len = pos & 7;
869         if (len > 0)
870             skip_bits(&s->gb, len);
871
872         s->reset_block_lengths = 1;
873         for(i=0;i<nb_frames;i++) {
874             if (wma_decode_frame(s, samples) < 0)
875                 goto fail;
876             samples += s->nb_channels * s->frame_len;
877         }
878
879         /* we copy the end of the frame in the last frame buffer */
880         pos = get_bits_count(&s->gb) + ((bit_offset + 4 + 4 + s->byte_offset_bits + 3) & ~7);
881         s->last_bitoffset = pos & 7;
882         pos >>= 3;
883         len = buf_size - pos;
884         if (len > MAX_CODED_SUPERFRAME_SIZE || len < 0) {
885             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "len %d invalid\n", len);
886             goto fail;
887         }
888         s->last_superframe_len = len;
889         memcpy(s->last_superframe, buf + pos, len);
890     } else {
891         if(s->nb_channels * s->frame_len * sizeof(int16_t) > *data_size){
892             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "Insufficient output space\n");
893             goto fail;
894         }
895         /* single frame decode */
896         if (wma_decode_frame(s, samples) < 0)
897             goto fail;
898         samples += s->nb_channels * s->frame_len;
899     }
900
901 //av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "%d %d %d %d outbytes:%d eaten:%d\n", s->frame_len_bits, s->block_len_bits, s->frame_len, s->block_len,        (int8_t *)samples - (int8_t *)data, s->block_align);
902
903     *data_size = (int8_t *)samples - (int8_t *)data;
904     return s->block_align;
905  fail:
906     /* when error, we reset the bit reservoir */
907     s->last_superframe_len = 0;
908     return -1;
909 }
910
911 static av_cold void flush(AVCodecContext *avctx)
912 {
913     WMACodecContext *s = avctx->priv_data;
914
915     s->last_bitoffset=
916     s->last_superframe_len= 0;
917 }
918
919 AVCodec ff_wmav1_decoder =
920 {
921     "wmav1",
922     AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
923     CODEC_ID_WMAV1,
924     sizeof(WMACodecContext),
925     wma_decode_init,
926     NULL,
927     ff_wma_end,
928     wma_decode_superframe,
929     .flush=flush,
930     .long_name = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Windows Media Audio 1"),
931 };
932
933 AVCodec ff_wmav2_decoder =
934 {
935     "wmav2",
936     AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
937     CODEC_ID_WMAV2,
938     sizeof(WMACodecContext),
939     wma_decode_init,
940     NULL,
941     ff_wma_end,
942     wma_decode_superframe,
943     .flush=flush,
944     .long_name = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Windows Media Audio 2"),
945 };