WMA: use type punning and unroll loops in decode_exp_vlc()
[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 libavcodec/wmadec.c
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_wma_scale_huffbits), //FIXME move out of context
120                  ff_wma_scale_huffbits, 1, 1,
121                  ff_wma_scale_huffcodes, 4, 4, 0);
122     } else {
123         wma_lsp_to_curve_init(s, s->frame_len);
124     }
125
126     avctx->sample_fmt = 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 #if 0
182     for(i=1;i<20;i++) {
183         float v, r1, r2;
184         v = 5.0 / i;
185         r1 = pow_m1_4(s, v);
186         r2 = pow(v,-0.25);
187         printf("%f^-0.25=%f e=%f\n", v, r1, r2 - r1);
188     }
189 #endif
190 }
191
192 /**
193  * NOTE: We use the same code as Vorbis here
194  * @todo optimize it further with SSE/3Dnow
195  */
196 static void wma_lsp_to_curve(WMACodecContext *s,
197                              float *out, float *val_max_ptr,
198                              int n, float *lsp)
199 {
200     int i, j;
201     float p, q, w, v, val_max;
202
203     val_max = 0;
204     for(i=0;i<n;i++) {
205         p = 0.5f;
206         q = 0.5f;
207         w = s->lsp_cos_table[i];
208         for(j=1;j<NB_LSP_COEFS;j+=2){
209             q *= w - lsp[j - 1];
210             p *= w - lsp[j];
211         }
212         p *= p * (2.0f - w);
213         q *= q * (2.0f + w);
214         v = p + q;
215         v = pow_m1_4(s, v);
216         if (v > val_max)
217             val_max = v;
218         out[i] = v;
219     }
220     *val_max_ptr = val_max;
221 }
222
223 /**
224  * decode exponents coded with LSP coefficients (same idea as Vorbis)
225  */
226 static void decode_exp_lsp(WMACodecContext *s, int ch)
227 {
228     float lsp_coefs[NB_LSP_COEFS];
229     int val, i;
230
231     for(i = 0; i < NB_LSP_COEFS; i++) {
232         if (i == 0 || i >= 8)
233             val = get_bits(&s->gb, 3);
234         else
235             val = get_bits(&s->gb, 4);
236         lsp_coefs[i] = ff_wma_lsp_codebook[i][val];
237     }
238
239     wma_lsp_to_curve(s, s->exponents[ch], &s->max_exponent[ch],
240                      s->block_len, lsp_coefs);
241 }
242
243 /** pow(10, i / 16.0) for i in -60..67 */
244 static const float pow_tab[128] = {
245     1.7782794100389e-04, 2.0535250264571e-04,
246     2.3713737056617e-04, 2.7384196342644e-04,
247     3.1622776601684e-04, 3.6517412725484e-04,
248     4.2169650342858e-04, 4.8696752516586e-04,
249     5.6234132519035e-04, 6.4938163157621e-04,
250     7.4989420933246e-04, 8.6596432336006e-04,
251     1.0000000000000e-03, 1.1547819846895e-03,
252     1.3335214321633e-03, 1.5399265260595e-03,
253     1.7782794100389e-03, 2.0535250264571e-03,
254     2.3713737056617e-03, 2.7384196342644e-03,
255     3.1622776601684e-03, 3.6517412725484e-03,
256     4.2169650342858e-03, 4.8696752516586e-03,
257     5.6234132519035e-03, 6.4938163157621e-03,
258     7.4989420933246e-03, 8.6596432336006e-03,
259     1.0000000000000e-02, 1.1547819846895e-02,
260     1.3335214321633e-02, 1.5399265260595e-02,
261     1.7782794100389e-02, 2.0535250264571e-02,
262     2.3713737056617e-02, 2.7384196342644e-02,
263     3.1622776601684e-02, 3.6517412725484e-02,
264     4.2169650342858e-02, 4.8696752516586e-02,
265     5.6234132519035e-02, 6.4938163157621e-02,
266     7.4989420933246e-02, 8.6596432336007e-02,
267     1.0000000000000e-01, 1.1547819846895e-01,
268     1.3335214321633e-01, 1.5399265260595e-01,
269     1.7782794100389e-01, 2.0535250264571e-01,
270     2.3713737056617e-01, 2.7384196342644e-01,
271     3.1622776601684e-01, 3.6517412725484e-01,
272     4.2169650342858e-01, 4.8696752516586e-01,
273     5.6234132519035e-01, 6.4938163157621e-01,
274     7.4989420933246e-01, 8.6596432336007e-01,
275     1.0000000000000e+00, 1.1547819846895e+00,
276     1.3335214321633e+00, 1.5399265260595e+00,
277     1.7782794100389e+00, 2.0535250264571e+00,
278     2.3713737056617e+00, 2.7384196342644e+00,
279     3.1622776601684e+00, 3.6517412725484e+00,
280     4.2169650342858e+00, 4.8696752516586e+00,
281     5.6234132519035e+00, 6.4938163157621e+00,
282     7.4989420933246e+00, 8.6596432336007e+00,
283     1.0000000000000e+01, 1.1547819846895e+01,
284     1.3335214321633e+01, 1.5399265260595e+01,
285     1.7782794100389e+01, 2.0535250264571e+01,
286     2.3713737056617e+01, 2.7384196342644e+01,
287     3.1622776601684e+01, 3.6517412725484e+01,
288     4.2169650342858e+01, 4.8696752516586e+01,
289     5.6234132519035e+01, 6.4938163157621e+01,
290     7.4989420933246e+01, 8.6596432336007e+01,
291     1.0000000000000e+02, 1.1547819846895e+02,
292     1.3335214321633e+02, 1.5399265260595e+02,
293     1.7782794100389e+02, 2.0535250264571e+02,
294     2.3713737056617e+02, 2.7384196342644e+02,
295     3.1622776601684e+02, 3.6517412725484e+02,
296     4.2169650342858e+02, 4.8696752516586e+02,
297     5.6234132519035e+02, 6.4938163157621e+02,
298     7.4989420933246e+02, 8.6596432336007e+02,
299     1.0000000000000e+03, 1.1547819846895e+03,
300     1.3335214321633e+03, 1.5399265260595e+03,
301     1.7782794100389e+03, 2.0535250264571e+03,
302     2.3713737056617e+03, 2.7384196342644e+03,
303     3.1622776601684e+03, 3.6517412725484e+03,
304     4.2169650342858e+03, 4.8696752516586e+03,
305     5.6234132519035e+03, 6.4938163157621e+03,
306     7.4989420933246e+03, 8.6596432336007e+03,
307     1.0000000000000e+04, 1.1547819846895e+04,
308     1.3335214321633e+04, 1.5399265260595e+04,
309 };
310
311 /**
312  * decode exponents coded with VLC codes
313  */
314 static int decode_exp_vlc(WMACodecContext *s, int ch)
315 {
316     int last_exp, n, code;
317     const uint16_t *ptr;
318     float v, max_scale;
319     uint32_t *q, *q_end, iv;
320     const float *ptab = pow_tab + 60;
321     const uint32_t *iptab = (const uint32_t*)ptab;
322
323     ptr = s->exponent_bands[s->frame_len_bits - s->block_len_bits];
324     q = (uint32_t *)s->exponents[ch];
325     q_end = q + s->block_len;
326     max_scale = 0;
327     if (s->version == 1) {
328         last_exp = get_bits(&s->gb, 5) + 10;
329         v = ptab[last_exp];
330         iv = iptab[last_exp];
331         max_scale = v;
332         n = *ptr++;
333         do {
334             *q++ = iv;
335             *q++ = iv;
336             *q++ = iv;
337             *q++ = iv;
338         } while (n -= 4);
339     }else
340         last_exp = 36;
341
342     while (q < q_end) {
343         code = get_vlc2(&s->gb, s->exp_vlc.table, EXPVLCBITS, EXPMAX);
344         if (code < 0)
345             return -1;
346         /* NOTE: this offset is the same as MPEG4 AAC ! */
347         last_exp += code - 60;
348         if ((unsigned)last_exp + 60 > FF_ARRAY_ELEMS(pow_tab))
349             return -1;
350         v = ptab[last_exp];
351         iv = iptab[last_exp];
352         if (v > max_scale)
353             max_scale = v;
354         n = *ptr++;
355         do {
356             *q++ = iv;
357             *q++ = iv;
358             *q++ = iv;
359             *q++ = iv;
360         } while (n -= 4);
361     }
362     s->max_exponent[ch] = max_scale;
363     return 0;
364 }
365
366
367 /**
368  * Apply MDCT window and add into output.
369  *
370  * We ensure that when the windows overlap their squared sum
371  * is always 1 (MDCT reconstruction rule).
372  */
373 static void wma_window(WMACodecContext *s, float *out)
374 {
375     float *in = s->output;
376     int block_len, bsize, n;
377
378     /* left part */
379     if (s->block_len_bits <= s->prev_block_len_bits) {
380         block_len = s->block_len;
381         bsize = s->frame_len_bits - s->block_len_bits;
382
383         s->dsp.vector_fmul_add(out, in, s->windows[bsize],
384                                out, block_len);
385
386     } else {
387         block_len = 1 << s->prev_block_len_bits;
388         n = (s->block_len - block_len) / 2;
389         bsize = s->frame_len_bits - s->prev_block_len_bits;
390
391         s->dsp.vector_fmul_add(out+n, in+n, s->windows[bsize],
392                                out+n, block_len);
393
394         memcpy(out+n+block_len, in+n+block_len, n*sizeof(float));
395     }
396
397     out += s->block_len;
398     in += s->block_len;
399
400     /* right part */
401     if (s->block_len_bits <= s->next_block_len_bits) {
402         block_len = s->block_len;
403         bsize = s->frame_len_bits - s->block_len_bits;
404
405         s->dsp.vector_fmul_reverse(out, in, s->windows[bsize], block_len);
406
407     } else {
408         block_len = 1 << s->next_block_len_bits;
409         n = (s->block_len - block_len) / 2;
410         bsize = s->frame_len_bits - s->next_block_len_bits;
411
412         memcpy(out, in, n*sizeof(float));
413
414         s->dsp.vector_fmul_reverse(out+n, in+n, s->windows[bsize], block_len);
415
416         memset(out+n+block_len, 0, n*sizeof(float));
417     }
418 }
419
420
421 /**
422  * @return 0 if OK. 1 if last block of frame. return -1 if
423  * unrecorrable error.
424  */
425 static int wma_decode_block(WMACodecContext *s)
426 {
427     int n, v, a, ch, bsize;
428     int coef_nb_bits, total_gain;
429     int nb_coefs[MAX_CHANNELS];
430     float mdct_norm;
431
432 #ifdef TRACE
433     tprintf(s->avctx, "***decode_block: %d:%d\n", s->frame_count - 1, s->block_num);
434 #endif
435
436     /* compute current block length */
437     if (s->use_variable_block_len) {
438         n = av_log2(s->nb_block_sizes - 1) + 1;
439
440         if (s->reset_block_lengths) {
441             s->reset_block_lengths = 0;
442             v = get_bits(&s->gb, n);
443             if (v >= s->nb_block_sizes)
444                 return -1;
445             s->prev_block_len_bits = s->frame_len_bits - v;
446             v = get_bits(&s->gb, n);
447             if (v >= s->nb_block_sizes)
448                 return -1;
449             s->block_len_bits = s->frame_len_bits - v;
450         } else {
451             /* update block lengths */
452             s->prev_block_len_bits = s->block_len_bits;
453             s->block_len_bits = s->next_block_len_bits;
454         }
455         v = get_bits(&s->gb, n);
456         if (v >= s->nb_block_sizes)
457             return -1;
458         s->next_block_len_bits = s->frame_len_bits - v;
459     } else {
460         /* fixed block len */
461         s->next_block_len_bits = s->frame_len_bits;
462         s->prev_block_len_bits = s->frame_len_bits;
463         s->block_len_bits = s->frame_len_bits;
464     }
465
466     /* now check if the block length is coherent with the frame length */
467     s->block_len = 1 << s->block_len_bits;
468     if ((s->block_pos + s->block_len) > s->frame_len)
469         return -1;
470
471     if (s->nb_channels == 2) {
472         s->ms_stereo = get_bits1(&s->gb);
473     }
474     v = 0;
475     for(ch = 0; ch < s->nb_channels; ch++) {
476         a = get_bits1(&s->gb);
477         s->channel_coded[ch] = a;
478         v |= a;
479     }
480
481     bsize = s->frame_len_bits - s->block_len_bits;
482
483     /* if no channel coded, no need to go further */
484     /* XXX: fix potential framing problems */
485     if (!v)
486         goto next;
487
488     /* read total gain and extract corresponding number of bits for
489        coef escape coding */
490     total_gain = 1;
491     for(;;) {
492         a = get_bits(&s->gb, 7);
493         total_gain += a;
494         if (a != 127)
495             break;
496     }
497
498     coef_nb_bits= ff_wma_total_gain_to_bits(total_gain);
499
500     /* compute number of coefficients */
501     n = s->coefs_end[bsize] - s->coefs_start;
502     for(ch = 0; ch < s->nb_channels; ch++)
503         nb_coefs[ch] = n;
504
505     /* complex coding */
506     if (s->use_noise_coding) {
507
508         for(ch = 0; ch < s->nb_channels; ch++) {
509             if (s->channel_coded[ch]) {
510                 int i, n, a;
511                 n = s->exponent_high_sizes[bsize];
512                 for(i=0;i<n;i++) {
513                     a = get_bits1(&s->gb);
514                     s->high_band_coded[ch][i] = a;
515                     /* if noise coding, the coefficients are not transmitted */
516                     if (a)
517                         nb_coefs[ch] -= s->exponent_high_bands[bsize][i];
518                 }
519             }
520         }
521         for(ch = 0; ch < s->nb_channels; ch++) {
522             if (s->channel_coded[ch]) {
523                 int i, n, val, code;
524
525                 n = s->exponent_high_sizes[bsize];
526                 val = (int)0x80000000;
527                 for(i=0;i<n;i++) {
528                     if (s->high_band_coded[ch][i]) {
529                         if (val == (int)0x80000000) {
530                             val = get_bits(&s->gb, 7) - 19;
531                         } else {
532                             code = get_vlc2(&s->gb, s->hgain_vlc.table, HGAINVLCBITS, HGAINMAX);
533                             if (code < 0)
534                                 return -1;
535                             val += code - 18;
536                         }
537                         s->high_band_values[ch][i] = val;
538                     }
539                 }
540             }
541         }
542     }
543
544     /* exponents can be reused in short blocks. */
545     if ((s->block_len_bits == s->frame_len_bits) ||
546         get_bits1(&s->gb)) {
547         for(ch = 0; ch < s->nb_channels; ch++) {
548             if (s->channel_coded[ch]) {
549                 if (s->use_exp_vlc) {
550                     if (decode_exp_vlc(s, ch) < 0)
551                         return -1;
552                 } else {
553                     decode_exp_lsp(s, ch);
554                 }
555                 s->exponents_bsize[ch] = bsize;
556             }
557         }
558     }
559
560     /* parse spectral coefficients : just RLE encoding */
561     for(ch = 0; ch < s->nb_channels; ch++) {
562         if (s->channel_coded[ch]) {
563             int tindex;
564             WMACoef* ptr = &s->coefs1[ch][0];
565
566             /* special VLC tables are used for ms stereo because
567                there is potentially less energy there */
568             tindex = (ch == 1 && s->ms_stereo);
569             memset(ptr, 0, s->block_len * sizeof(WMACoef));
570             ff_wma_run_level_decode(s->avctx, &s->gb, &s->coef_vlc[tindex],
571                   s->level_table[tindex], s->run_table[tindex],
572                   0, ptr, 0, nb_coefs[ch],
573                   s->block_len, s->frame_len_bits, coef_nb_bits);
574         }
575         if (s->version == 1 && s->nb_channels >= 2) {
576             align_get_bits(&s->gb);
577         }
578     }
579
580     /* normalize */
581     {
582         int n4 = s->block_len / 2;
583         mdct_norm = 1.0 / (float)n4;
584         if (s->version == 1) {
585             mdct_norm *= sqrt(n4);
586         }
587     }
588
589     /* finally compute the MDCT coefficients */
590     for(ch = 0; ch < s->nb_channels; ch++) {
591         if (s->channel_coded[ch]) {
592             WMACoef *coefs1;
593             float *coefs, *exponents, mult, mult1, noise;
594             int i, j, n, n1, last_high_band, esize;
595             float exp_power[HIGH_BAND_MAX_SIZE];
596
597             coefs1 = s->coefs1[ch];
598             exponents = s->exponents[ch];
599             esize = s->exponents_bsize[ch];
600             mult = pow(10, total_gain * 0.05) / s->max_exponent[ch];
601             mult *= mdct_norm;
602             coefs = s->coefs[ch];
603             if (s->use_noise_coding) {
604                 mult1 = mult;
605                 /* very low freqs : noise */
606                 for(i = 0;i < s->coefs_start; i++) {
607                     *coefs++ = s->noise_table[s->noise_index] *
608                       exponents[i<<bsize>>esize] * mult1;
609                     s->noise_index = (s->noise_index + 1) & (NOISE_TAB_SIZE - 1);
610                 }
611
612                 n1 = s->exponent_high_sizes[bsize];
613
614                 /* compute power of high bands */
615                 exponents = s->exponents[ch] +
616                     (s->high_band_start[bsize]<<bsize);
617                 last_high_band = 0; /* avoid warning */
618                 for(j=0;j<n1;j++) {
619                     n = s->exponent_high_bands[s->frame_len_bits -
620                                               s->block_len_bits][j];
621                     if (s->high_band_coded[ch][j]) {
622                         float e2, v;
623                         e2 = 0;
624                         for(i = 0;i < n; i++) {
625                             v = exponents[i<<bsize>>esize];
626                             e2 += v * v;
627                         }
628                         exp_power[j] = e2 / n;
629                         last_high_band = j;
630                         tprintf(s->avctx, "%d: power=%f (%d)\n", j, exp_power[j], n);
631                     }
632                     exponents += n<<bsize;
633                 }
634
635                 /* main freqs and high freqs */
636                 exponents = s->exponents[ch] + (s->coefs_start<<bsize);
637                 for(j=-1;j<n1;j++) {
638                     if (j < 0) {
639                         n = s->high_band_start[bsize] -
640                             s->coefs_start;
641                     } else {
642                         n = s->exponent_high_bands[s->frame_len_bits -
643                                                   s->block_len_bits][j];
644                     }
645                     if (j >= 0 && s->high_band_coded[ch][j]) {
646                         /* use noise with specified power */
647                         mult1 = sqrt(exp_power[j] / exp_power[last_high_band]);
648                         /* XXX: use a table */
649                         mult1 = mult1 * pow(10, s->high_band_values[ch][j] * 0.05);
650                         mult1 = mult1 / (s->max_exponent[ch] * s->noise_mult);
651                         mult1 *= mdct_norm;
652                         for(i = 0;i < n; i++) {
653                             noise = s->noise_table[s->noise_index];
654                             s->noise_index = (s->noise_index + 1) & (NOISE_TAB_SIZE - 1);
655                             *coefs++ =  noise *
656                                 exponents[i<<bsize>>esize] * mult1;
657                         }
658                         exponents += n<<bsize;
659                     } else {
660                         /* coded values + small noise */
661                         for(i = 0;i < n; i++) {
662                             noise = s->noise_table[s->noise_index];
663                             s->noise_index = (s->noise_index + 1) & (NOISE_TAB_SIZE - 1);
664                             *coefs++ = ((*coefs1++) + noise) *
665                                 exponents[i<<bsize>>esize] * mult;
666                         }
667                         exponents += n<<bsize;
668                     }
669                 }
670
671                 /* very high freqs : noise */
672                 n = s->block_len - s->coefs_end[bsize];
673                 mult1 = mult * exponents[((-1<<bsize))>>esize];
674                 for(i = 0; i < n; i++) {
675                     *coefs++ = s->noise_table[s->noise_index] * mult1;
676                     s->noise_index = (s->noise_index + 1) & (NOISE_TAB_SIZE - 1);
677                 }
678             } else {
679                 /* XXX: optimize more */
680                 for(i = 0;i < s->coefs_start; i++)
681                     *coefs++ = 0.0;
682                 n = nb_coefs[ch];
683                 for(i = 0;i < n; i++) {
684                     *coefs++ = coefs1[i] * exponents[i<<bsize>>esize] * mult;
685                 }
686                 n = s->block_len - s->coefs_end[bsize];
687                 for(i = 0;i < n; i++)
688                     *coefs++ = 0.0;
689             }
690         }
691     }
692
693 #ifdef TRACE
694     for(ch = 0; ch < s->nb_channels; ch++) {
695         if (s->channel_coded[ch]) {
696             dump_floats(s, "exponents", 3, s->exponents[ch], s->block_len);
697             dump_floats(s, "coefs", 1, s->coefs[ch], s->block_len);
698         }
699     }
700 #endif
701
702     if (s->ms_stereo && s->channel_coded[1]) {
703         /* nominal case for ms stereo: we do it before mdct */
704         /* no need to optimize this case because it should almost
705            never happen */
706         if (!s->channel_coded[0]) {
707             tprintf(s->avctx, "rare ms-stereo case happened\n");
708             memset(s->coefs[0], 0, sizeof(float) * s->block_len);
709             s->channel_coded[0] = 1;
710         }
711
712         s->dsp.butterflies_float(s->coefs[0], s->coefs[1], s->block_len);
713     }
714
715 next:
716     for(ch = 0; ch < s->nb_channels; ch++) {
717         int n4, index;
718
719         n4 = s->block_len / 2;
720         if(s->channel_coded[ch]){
721             ff_imdct_calc(&s->mdct_ctx[bsize], s->output, s->coefs[ch]);
722         }else if(!(s->ms_stereo && ch==1))
723             memset(s->output, 0, sizeof(s->output));
724
725         /* multiply by the window and add in the frame */
726         index = (s->frame_len / 2) + s->block_pos - n4;
727         wma_window(s, &s->frame_out[ch][index]);
728     }
729
730     /* update block number */
731     s->block_num++;
732     s->block_pos += s->block_len;
733     if (s->block_pos >= s->frame_len)
734         return 1;
735     else
736         return 0;
737 }
738
739 /* decode a frame of frame_len samples */
740 static int wma_decode_frame(WMACodecContext *s, int16_t *samples)
741 {
742     int ret, i, n, ch, incr;
743     int16_t *ptr;
744     float *iptr;
745
746 #ifdef TRACE
747     tprintf(s->avctx, "***decode_frame: %d size=%d\n", s->frame_count++, s->frame_len);
748 #endif
749
750     /* read each block */
751     s->block_num = 0;
752     s->block_pos = 0;
753     for(;;) {
754         ret = wma_decode_block(s);
755         if (ret < 0)
756             return -1;
757         if (ret)
758             break;
759     }
760
761     /* convert frame to integer */
762     n = s->frame_len;
763     incr = s->nb_channels;
764     for(ch = 0; ch < s->nb_channels; ch++) {
765         ptr = samples + ch;
766         iptr = s->frame_out[ch];
767
768         for(i=0;i<n;i++) {
769             *ptr = av_clip_int16(lrintf(*iptr++));
770             ptr += incr;
771         }
772         /* prepare for next block */
773         memmove(&s->frame_out[ch][0], &s->frame_out[ch][s->frame_len],
774                 s->frame_len * sizeof(float));
775     }
776
777 #ifdef TRACE
778     dump_shorts(s, "samples", samples, n * s->nb_channels);
779 #endif
780     return 0;
781 }
782
783 static int wma_decode_superframe(AVCodecContext *avctx,
784                                  void *data, int *data_size,
785                                  AVPacket *avpkt)
786 {
787     const uint8_t *buf = avpkt->data;
788     int buf_size = avpkt->size;
789     WMACodecContext *s = avctx->priv_data;
790     int nb_frames, bit_offset, i, pos, len;
791     uint8_t *q;
792     int16_t *samples;
793
794     tprintf(avctx, "***decode_superframe:\n");
795
796     if(buf_size==0){
797         s->last_superframe_len = 0;
798         return 0;
799     }
800     if (buf_size < s->block_align)
801         return 0;
802     buf_size = s->block_align;
803
804     samples = data;
805
806     init_get_bits(&s->gb, buf, buf_size*8);
807
808     if (s->use_bit_reservoir) {
809         /* read super frame header */
810         skip_bits(&s->gb, 4); /* super frame index */
811         nb_frames = get_bits(&s->gb, 4) - 1;
812
813         if((nb_frames+1) * s->nb_channels * s->frame_len * sizeof(int16_t) > *data_size){
814             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "Insufficient output space\n");
815             goto fail;
816         }
817
818         bit_offset = get_bits(&s->gb, s->byte_offset_bits + 3);
819
820         if (s->last_superframe_len > 0) {
821             //        printf("skip=%d\n", s->last_bitoffset);
822             /* add bit_offset bits to last frame */
823             if ((s->last_superframe_len + ((bit_offset + 7) >> 3)) >
824                 MAX_CODED_SUPERFRAME_SIZE)
825                 goto fail;
826             q = s->last_superframe + s->last_superframe_len;
827             len = bit_offset;
828             while (len > 7) {
829                 *q++ = (get_bits)(&s->gb, 8);
830                 len -= 8;
831             }
832             if (len > 0) {
833                 *q++ = (get_bits)(&s->gb, len) << (8 - len);
834             }
835
836             /* XXX: bit_offset bits into last frame */
837             init_get_bits(&s->gb, s->last_superframe, MAX_CODED_SUPERFRAME_SIZE*8);
838             /* skip unused bits */
839             if (s->last_bitoffset > 0)
840                 skip_bits(&s->gb, s->last_bitoffset);
841             /* this frame is stored in the last superframe and in the
842                current one */
843             if (wma_decode_frame(s, samples) < 0)
844                 goto fail;
845             samples += s->nb_channels * s->frame_len;
846         }
847
848         /* read each frame starting from bit_offset */
849         pos = bit_offset + 4 + 4 + s->byte_offset_bits + 3;
850         init_get_bits(&s->gb, buf + (pos >> 3), (MAX_CODED_SUPERFRAME_SIZE - (pos >> 3))*8);
851         len = pos & 7;
852         if (len > 0)
853             skip_bits(&s->gb, len);
854
855         s->reset_block_lengths = 1;
856         for(i=0;i<nb_frames;i++) {
857             if (wma_decode_frame(s, samples) < 0)
858                 goto fail;
859             samples += s->nb_channels * s->frame_len;
860         }
861
862         /* we copy the end of the frame in the last frame buffer */
863         pos = get_bits_count(&s->gb) + ((bit_offset + 4 + 4 + s->byte_offset_bits + 3) & ~7);
864         s->last_bitoffset = pos & 7;
865         pos >>= 3;
866         len = buf_size - pos;
867         if (len > MAX_CODED_SUPERFRAME_SIZE || len < 0) {
868             goto fail;
869         }
870         s->last_superframe_len = len;
871         memcpy(s->last_superframe, buf + pos, len);
872     } else {
873         if(s->nb_channels * s->frame_len * sizeof(int16_t) > *data_size){
874             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "Insufficient output space\n");
875             goto fail;
876         }
877         /* single frame decode */
878         if (wma_decode_frame(s, samples) < 0)
879             goto fail;
880         samples += s->nb_channels * s->frame_len;
881     }
882
883 //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);
884
885     *data_size = (int8_t *)samples - (int8_t *)data;
886     return s->block_align;
887  fail:
888     /* when error, we reset the bit reservoir */
889     s->last_superframe_len = 0;
890     return -1;
891 }
892
893 AVCodec wmav1_decoder =
894 {
895     "wmav1",
896     CODEC_TYPE_AUDIO,
897     CODEC_ID_WMAV1,
898     sizeof(WMACodecContext),
899     wma_decode_init,
900     NULL,
901     ff_wma_end,
902     wma_decode_superframe,
903     .long_name = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Windows Media Audio 1"),
904 };
905
906 AVCodec wmav2_decoder =
907 {
908     "wmav2",
909     CODEC_TYPE_AUDIO,
910     CODEC_ID_WMAV2,
911     sizeof(WMACodecContext),
912     wma_decode_init,
913     NULL,
914     ff_wma_end,
915     wma_decode_superframe,
916     .long_name = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Windows Media Audio 2"),
917 };