indeo: Do not reference mismatched tiles
[ffmpeg.git] / libavcodec / wmaprodec.c
1 /*
2  * Wmapro compatible decoder
3  * Copyright (c) 2007 Baptiste Coudurier, Benjamin Larsson, Ulion
4  * Copyright (c) 2008 - 2011 Sascha Sommer, Benjamin Larsson
5  *
6  * This file is part of Libav.
7  *
8  * Libav is free software; you can redistribute it and/or
9  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
10  * License as published by the Free Software Foundation; either
11  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
12  *
13  * Libav is distributed in the hope that it will be useful,
14  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
15  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
16  * Lesser General Public License for more details.
17  *
18  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
19  * License along with Libav; if not, write to the Free Software
20  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
21  */
22
23 /**
24  * @file
25  * @brief wmapro decoder implementation
26  * Wmapro is an MDCT based codec comparable to wma standard or AAC.
27  * The decoding therefore consists of the following steps:
28  * - bitstream decoding
29  * - reconstruction of per-channel data
30  * - rescaling and inverse quantization
31  * - IMDCT
32  * - windowing and overlapp-add
33  *
34  * The compressed wmapro bitstream is split into individual packets.
35  * Every such packet contains one or more wma frames.
36  * The compressed frames may have a variable length and frames may
37  * cross packet boundaries.
38  * Common to all wmapro frames is the number of samples that are stored in
39  * a frame.
40  * The number of samples and a few other decode flags are stored
41  * as extradata that has to be passed to the decoder.
42  *
43  * The wmapro frames themselves are again split into a variable number of
44  * subframes. Every subframe contains the data for 2^N time domain samples
45  * where N varies between 7 and 12.
46  *
47  * Example wmapro bitstream (in samples):
48  *
49  * ||   packet 0           || packet 1 || packet 2      packets
50  * ---------------------------------------------------
51  * || frame 0      || frame 1       || frame 2    ||    frames
52  * ---------------------------------------------------
53  * ||   |      |   ||   |   |   |   ||            ||    subframes of channel 0
54  * ---------------------------------------------------
55  * ||      |   |   ||   |   |   |   ||            ||    subframes of channel 1
56  * ---------------------------------------------------
57  *
58  * The frame layouts for the individual channels of a wma frame does not need
59  * to be the same.
60  *
61  * However, if the offsets and lengths of several subframes of a frame are the
62  * same, the subframes of the channels can be grouped.
63  * Every group may then use special coding techniques like M/S stereo coding
64  * to improve the compression ratio. These channel transformations do not
65  * need to be applied to a whole subframe. Instead, they can also work on
66  * individual scale factor bands (see below).
67  * The coefficients that carry the audio signal in the frequency domain
68  * are transmitted as huffman-coded vectors with 4, 2 and 1 elements.
69  * In addition to that, the encoder can switch to a runlevel coding scheme
70  * by transmitting subframe_length / 128 zero coefficients.
71  *
72  * Before the audio signal can be converted to the time domain, the
73  * coefficients have to be rescaled and inverse quantized.
74  * A subframe is therefore split into several scale factor bands that get
75  * scaled individually.
76  * Scale factors are submitted for every frame but they might be shared
77  * between the subframes of a channel. Scale factors are initially DPCM-coded.
78  * Once scale factors are shared, the differences are transmitted as runlevel
79  * codes.
80  * Every subframe length and offset combination in the frame layout shares a
81  * common quantization factor that can be adjusted for every channel by a
82  * modifier.
83  * After the inverse quantization, the coefficients get processed by an IMDCT.
84  * The resulting values are then windowed with a sine window and the first half
85  * of the values are added to the second half of the output from the previous
86  * subframe in order to reconstruct the output samples.
87  */
88
89 #include "libavutil/float_dsp.h"
90 #include "libavutil/intfloat.h"
91 #include "libavutil/intreadwrite.h"
92 #include "avcodec.h"
93 #include "internal.h"
94 #include "get_bits.h"
95 #include "put_bits.h"
96 #include "wmaprodata.h"
97 #include "sinewin.h"
98 #include "wma.h"
99 #include "wma_common.h"
100
101 /** current decoder limitations */
102 #define WMAPRO_MAX_CHANNELS    8                             ///< max number of handled channels
103 #define MAX_SUBFRAMES  32                                    ///< max number of subframes per channel
104 #define MAX_BANDS      29                                    ///< max number of scale factor bands
105 #define MAX_FRAMESIZE  32768                                 ///< maximum compressed frame size
106
107 #define WMAPRO_BLOCK_MIN_BITS  6                                           ///< log2 of min block size
108 #define WMAPRO_BLOCK_MAX_BITS 13                                           ///< log2 of max block size
109 #define WMAPRO_BLOCK_MIN_SIZE (1 << WMAPRO_BLOCK_MIN_BITS)                 ///< minimum block size
110 #define WMAPRO_BLOCK_MAX_SIZE (1 << WMAPRO_BLOCK_MAX_BITS)                 ///< maximum block size
111 #define WMAPRO_BLOCK_SIZES    (WMAPRO_BLOCK_MAX_BITS - WMAPRO_BLOCK_MIN_BITS + 1) ///< possible block sizes
112
113
114 #define VLCBITS            9
115 #define SCALEVLCBITS       8
116 #define VEC4MAXDEPTH    ((HUFF_VEC4_MAXBITS+VLCBITS-1)/VLCBITS)
117 #define VEC2MAXDEPTH    ((HUFF_VEC2_MAXBITS+VLCBITS-1)/VLCBITS)
118 #define VEC1MAXDEPTH    ((HUFF_VEC1_MAXBITS+VLCBITS-1)/VLCBITS)
119 #define SCALEMAXDEPTH   ((HUFF_SCALE_MAXBITS+SCALEVLCBITS-1)/SCALEVLCBITS)
120 #define SCALERLMAXDEPTH ((HUFF_SCALE_RL_MAXBITS+VLCBITS-1)/VLCBITS)
121
122 static VLC              sf_vlc;           ///< scale factor DPCM vlc
123 static VLC              sf_rl_vlc;        ///< scale factor run length vlc
124 static VLC              vec4_vlc;         ///< 4 coefficients per symbol
125 static VLC              vec2_vlc;         ///< 2 coefficients per symbol
126 static VLC              vec1_vlc;         ///< 1 coefficient per symbol
127 static VLC              coef_vlc[2];      ///< coefficient run length vlc codes
128 static float            sin64[33];        ///< sinus table for decorrelation
129
130 /**
131  * @brief frame specific decoder context for a single channel
132  */
133 typedef struct {
134     int16_t  prev_block_len;                          ///< length of the previous block
135     uint8_t  transmit_coefs;
136     uint8_t  num_subframes;
137     uint16_t subframe_len[MAX_SUBFRAMES];             ///< subframe length in samples
138     uint16_t subframe_offset[MAX_SUBFRAMES];          ///< subframe positions in the current frame
139     uint8_t  cur_subframe;                            ///< current subframe number
140     uint16_t decoded_samples;                         ///< number of already processed samples
141     uint8_t  grouped;                                 ///< channel is part of a group
142     int      quant_step;                              ///< quantization step for the current subframe
143     int8_t   reuse_sf;                                ///< share scale factors between subframes
144     int8_t   scale_factor_step;                       ///< scaling step for the current subframe
145     int      max_scale_factor;                        ///< maximum scale factor for the current subframe
146     int      saved_scale_factors[2][MAX_BANDS];       ///< resampled and (previously) transmitted scale factor values
147     int8_t   scale_factor_idx;                        ///< index for the transmitted scale factor values (used for resampling)
148     int*     scale_factors;                           ///< pointer to the scale factor values used for decoding
149     uint8_t  table_idx;                               ///< index in sf_offsets for the scale factor reference block
150     float*   coeffs;                                  ///< pointer to the subframe decode buffer
151     uint16_t num_vec_coeffs;                          ///< number of vector coded coefficients
152     DECLARE_ALIGNED(32, float, out)[WMAPRO_BLOCK_MAX_SIZE + WMAPRO_BLOCK_MAX_SIZE / 2]; ///< output buffer
153 } WMAProChannelCtx;
154
155 /**
156  * @brief channel group for channel transformations
157  */
158 typedef struct {
159     uint8_t num_channels;                                     ///< number of channels in the group
160     int8_t  transform;                                        ///< transform on / off
161     int8_t  transform_band[MAX_BANDS];                        ///< controls if the transform is enabled for a certain band
162     float   decorrelation_matrix[WMAPRO_MAX_CHANNELS*WMAPRO_MAX_CHANNELS];
163     float*  channel_data[WMAPRO_MAX_CHANNELS];                ///< transformation coefficients
164 } WMAProChannelGrp;
165
166 /**
167  * @brief main decoder context
168  */
169 typedef struct WMAProDecodeCtx {
170     /* generic decoder variables */
171     AVCodecContext*  avctx;                         ///< codec context for av_log
172     AVFloatDSPContext fdsp;
173     uint8_t          frame_data[MAX_FRAMESIZE +
174                       FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE];///< compressed frame data
175     PutBitContext    pb;                            ///< context for filling the frame_data buffer
176     FFTContext       mdct_ctx[WMAPRO_BLOCK_SIZES];  ///< MDCT context per block size
177     DECLARE_ALIGNED(32, float, tmp)[WMAPRO_BLOCK_MAX_SIZE]; ///< IMDCT output buffer
178     float*           windows[WMAPRO_BLOCK_SIZES];   ///< windows for the different block sizes
179
180     /* frame size dependent frame information (set during initialization) */
181     uint32_t         decode_flags;                  ///< used compression features
182     uint8_t          len_prefix;                    ///< frame is prefixed with its length
183     uint8_t          dynamic_range_compression;     ///< frame contains DRC data
184     uint8_t          bits_per_sample;               ///< integer audio sample size for the unscaled IMDCT output (used to scale to [-1.0, 1.0])
185     uint16_t         samples_per_frame;             ///< number of samples to output
186     uint16_t         log2_frame_size;
187     int8_t           lfe_channel;                   ///< lfe channel index
188     uint8_t          max_num_subframes;
189     uint8_t          subframe_len_bits;             ///< number of bits used for the subframe length
190     uint8_t          max_subframe_len_bit;          ///< flag indicating that the subframe is of maximum size when the first subframe length bit is 1
191     uint16_t         min_samples_per_subframe;
192     int8_t           num_sfb[WMAPRO_BLOCK_SIZES];   ///< scale factor bands per block size
193     int16_t          sfb_offsets[WMAPRO_BLOCK_SIZES][MAX_BANDS];                    ///< scale factor band offsets (multiples of 4)
194     int8_t           sf_offsets[WMAPRO_BLOCK_SIZES][WMAPRO_BLOCK_SIZES][MAX_BANDS]; ///< scale factor resample matrix
195     int16_t          subwoofer_cutoffs[WMAPRO_BLOCK_SIZES]; ///< subwoofer cutoff values
196
197     /* packet decode state */
198     GetBitContext    pgb;                           ///< bitstream reader context for the packet
199     int              next_packet_start;             ///< start offset of the next wma packet in the demuxer packet
200     uint8_t          packet_offset;                 ///< frame offset in the packet
201     uint8_t          packet_sequence_number;        ///< current packet number
202     int              num_saved_bits;                ///< saved number of bits
203     int              frame_offset;                  ///< frame offset in the bit reservoir
204     int              subframe_offset;               ///< subframe offset in the bit reservoir
205     uint8_t          packet_loss;                   ///< set in case of bitstream error
206     uint8_t          packet_done;                   ///< set when a packet is fully decoded
207
208     /* frame decode state */
209     uint32_t         frame_num;                     ///< current frame number (not used for decoding)
210     GetBitContext    gb;                            ///< bitstream reader context
211     int              buf_bit_size;                  ///< buffer size in bits
212     uint8_t          drc_gain;                      ///< gain for the DRC tool
213     int8_t           skip_frame;                    ///< skip output step
214     int8_t           parsed_all_subframes;          ///< all subframes decoded?
215
216     /* subframe/block decode state */
217     int16_t          subframe_len;                  ///< current subframe length
218     int8_t           channels_for_cur_subframe;     ///< number of channels that contain the subframe
219     int8_t           channel_indexes_for_cur_subframe[WMAPRO_MAX_CHANNELS];
220     int8_t           num_bands;                     ///< number of scale factor bands
221     int8_t           transmit_num_vec_coeffs;       ///< number of vector coded coefficients is part of the bitstream
222     int16_t*         cur_sfb_offsets;               ///< sfb offsets for the current block
223     uint8_t          table_idx;                     ///< index for the num_sfb, sfb_offsets, sf_offsets and subwoofer_cutoffs tables
224     int8_t           esc_len;                       ///< length of escaped coefficients
225
226     uint8_t          num_chgroups;                  ///< number of channel groups
227     WMAProChannelGrp chgroup[WMAPRO_MAX_CHANNELS];  ///< channel group information
228
229     WMAProChannelCtx channel[WMAPRO_MAX_CHANNELS];  ///< per channel data
230 } WMAProDecodeCtx;
231
232
233 /**
234  *@brief helper function to print the most important members of the context
235  *@param s context
236  */
237 static av_cold void dump_context(WMAProDecodeCtx *s)
238 {
239 #define PRINT(a, b)     av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, " %s = %d\n", a, b);
240 #define PRINT_HEX(a, b) av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, " %s = %x\n", a, b);
241
242     PRINT("ed sample bit depth", s->bits_per_sample);
243     PRINT_HEX("ed decode flags", s->decode_flags);
244     PRINT("samples per frame",   s->samples_per_frame);
245     PRINT("log2 frame size",     s->log2_frame_size);
246     PRINT("max num subframes",   s->max_num_subframes);
247     PRINT("len prefix",          s->len_prefix);
248     PRINT("num channels",        s->avctx->channels);
249 }
250
251 /**
252  *@brief Uninitialize the decoder and free all resources.
253  *@param avctx codec context
254  *@return 0 on success, < 0 otherwise
255  */
256 static av_cold int decode_end(AVCodecContext *avctx)
257 {
258     WMAProDecodeCtx *s = avctx->priv_data;
259     int i;
260
261     for (i = 0; i < WMAPRO_BLOCK_SIZES; i++)
262         ff_mdct_end(&s->mdct_ctx[i]);
263
264     return 0;
265 }
266
267 /**
268  *@brief Initialize the decoder.
269  *@param avctx codec context
270  *@return 0 on success, -1 otherwise
271  */
272 static av_cold int decode_init(AVCodecContext *avctx)
273 {
274     WMAProDecodeCtx *s = avctx->priv_data;
275     uint8_t *edata_ptr = avctx->extradata;
276     unsigned int channel_mask;
277     int i, bits;
278     int log2_max_num_subframes;
279     int num_possible_block_sizes;
280
281     if (!avctx->block_align) {
282         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "block_align is not set\n");
283         return AVERROR(EINVAL);
284     }
285
286     s->avctx = avctx;
287     avpriv_float_dsp_init(&s->fdsp, avctx->flags & CODEC_FLAG_BITEXACT);
288
289     init_put_bits(&s->pb, s->frame_data, MAX_FRAMESIZE);
290
291     avctx->sample_fmt = AV_SAMPLE_FMT_FLTP;
292
293     if (avctx->extradata_size >= 18) {
294         s->decode_flags    = AV_RL16(edata_ptr+14);
295         channel_mask       = AV_RL32(edata_ptr+2);
296         s->bits_per_sample = AV_RL16(edata_ptr);
297         /** dump the extradata */
298         for (i = 0; i < avctx->extradata_size; i++)
299             av_dlog(avctx, "[%x] ", avctx->extradata[i]);
300         av_dlog(avctx, "\n");
301
302     } else {
303         avpriv_request_sample(avctx, "Unknown extradata size");
304         return AVERROR_PATCHWELCOME;
305     }
306
307     /** generic init */
308     s->log2_frame_size = av_log2(avctx->block_align) + 4;
309
310     /** frame info */
311     s->skip_frame  = 1; /* skip first frame */
312     s->packet_loss = 1;
313     s->len_prefix  = (s->decode_flags & 0x40);
314
315     /** get frame len */
316     bits = ff_wma_get_frame_len_bits(avctx->sample_rate, 3, s->decode_flags);
317     if (bits > WMAPRO_BLOCK_MAX_BITS) {
318         avpriv_request_sample(avctx, "14-bit block sizes");
319         return AVERROR_PATCHWELCOME;
320     }
321     s->samples_per_frame = 1 << bits;
322
323     /** subframe info */
324     log2_max_num_subframes       = ((s->decode_flags & 0x38) >> 3);
325     s->max_num_subframes         = 1 << log2_max_num_subframes;
326     if (s->max_num_subframes == 16 || s->max_num_subframes == 4)
327         s->max_subframe_len_bit = 1;
328     s->subframe_len_bits = av_log2(log2_max_num_subframes) + 1;
329
330     num_possible_block_sizes     = log2_max_num_subframes + 1;
331     s->min_samples_per_subframe  = s->samples_per_frame / s->max_num_subframes;
332     s->dynamic_range_compression = (s->decode_flags & 0x80);
333
334     if (s->max_num_subframes > MAX_SUBFRAMES) {
335         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid number of subframes %i\n",
336                s->max_num_subframes);
337         return AVERROR_INVALIDDATA;
338     }
339
340     if (s->min_samples_per_subframe < WMAPRO_BLOCK_MIN_SIZE) {
341         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid minimum block size %i\n",
342                s->max_num_subframes);
343         return AVERROR_INVALIDDATA;
344     }
345
346     if (s->avctx->sample_rate <= 0) {
347         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid sample rate\n");
348         return AVERROR_INVALIDDATA;
349     }
350
351     if (avctx->channels < 0) {
352         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid number of channels %d\n",
353                avctx->channels);
354         return AVERROR_INVALIDDATA;
355     } else if (avctx->channels > WMAPRO_MAX_CHANNELS) {
356         avpriv_request_sample(avctx,
357                               "More than %d channels", WMAPRO_MAX_CHANNELS);
358         return AVERROR_PATCHWELCOME;
359     }
360
361     /** init previous block len */
362     for (i = 0; i < avctx->channels; i++)
363         s->channel[i].prev_block_len = s->samples_per_frame;
364
365     /** extract lfe channel position */
366     s->lfe_channel = -1;
367
368     if (channel_mask & 8) {
369         unsigned int mask;
370         for (mask = 1; mask < 16; mask <<= 1) {
371             if (channel_mask & mask)
372                 ++s->lfe_channel;
373         }
374     }
375
376     INIT_VLC_STATIC(&sf_vlc, SCALEVLCBITS, HUFF_SCALE_SIZE,
377                     scale_huffbits, 1, 1,
378                     scale_huffcodes, 2, 2, 616);
379
380     INIT_VLC_STATIC(&sf_rl_vlc, VLCBITS, HUFF_SCALE_RL_SIZE,
381                     scale_rl_huffbits, 1, 1,
382                     scale_rl_huffcodes, 4, 4, 1406);
383
384     INIT_VLC_STATIC(&coef_vlc[0], VLCBITS, HUFF_COEF0_SIZE,
385                     coef0_huffbits, 1, 1,
386                     coef0_huffcodes, 4, 4, 2108);
387
388     INIT_VLC_STATIC(&coef_vlc[1], VLCBITS, HUFF_COEF1_SIZE,
389                     coef1_huffbits, 1, 1,
390                     coef1_huffcodes, 4, 4, 3912);
391
392     INIT_VLC_STATIC(&vec4_vlc, VLCBITS, HUFF_VEC4_SIZE,
393                     vec4_huffbits, 1, 1,
394                     vec4_huffcodes, 2, 2, 604);
395
396     INIT_VLC_STATIC(&vec2_vlc, VLCBITS, HUFF_VEC2_SIZE,
397                     vec2_huffbits, 1, 1,
398                     vec2_huffcodes, 2, 2, 562);
399
400     INIT_VLC_STATIC(&vec1_vlc, VLCBITS, HUFF_VEC1_SIZE,
401                     vec1_huffbits, 1, 1,
402                     vec1_huffcodes, 2, 2, 562);
403
404     /** calculate number of scale factor bands and their offsets
405         for every possible block size */
406     for (i = 0; i < num_possible_block_sizes; i++) {
407         int subframe_len = s->samples_per_frame >> i;
408         int x;
409         int band = 1;
410
411         s->sfb_offsets[i][0] = 0;
412
413         for (x = 0; x < MAX_BANDS-1 && s->sfb_offsets[i][band - 1] < subframe_len; x++) {
414             int offset = (subframe_len * 2 * critical_freq[x])
415                           / s->avctx->sample_rate + 2;
416             offset &= ~3;
417             if (offset > s->sfb_offsets[i][band - 1])
418                 s->sfb_offsets[i][band++] = offset;
419         }
420         s->sfb_offsets[i][band - 1] = subframe_len;
421         s->num_sfb[i]               = band - 1;
422     }
423
424
425     /** Scale factors can be shared between blocks of different size
426         as every block has a different scale factor band layout.
427         The matrix sf_offsets is needed to find the correct scale factor.
428      */
429
430     for (i = 0; i < num_possible_block_sizes; i++) {
431         int b;
432         for (b = 0; b < s->num_sfb[i]; b++) {
433             int x;
434             int offset = ((s->sfb_offsets[i][b]
435                            + s->sfb_offsets[i][b + 1] - 1) << i) >> 1;
436             for (x = 0; x < num_possible_block_sizes; x++) {
437                 int v = 0;
438                 while (s->sfb_offsets[x][v + 1] << x < offset)
439                     if (++v >= MAX_BANDS)
440                         return AVERROR_INVALIDDATA;
441                 s->sf_offsets[i][x][b] = v;
442             }
443         }
444     }
445
446     /** init MDCT, FIXME: only init needed sizes */
447     for (i = 0; i < WMAPRO_BLOCK_SIZES; i++)
448         ff_mdct_init(&s->mdct_ctx[i], WMAPRO_BLOCK_MIN_BITS+1+i, 1,
449                      1.0 / (1 << (WMAPRO_BLOCK_MIN_BITS + i - 1))
450                      / (1 << (s->bits_per_sample - 1)));
451
452     /** init MDCT windows: simple sinus window */
453     for (i = 0; i < WMAPRO_BLOCK_SIZES; i++) {
454         const int win_idx = WMAPRO_BLOCK_MAX_BITS - i;
455         ff_init_ff_sine_windows(win_idx);
456         s->windows[WMAPRO_BLOCK_SIZES - i - 1] = ff_sine_windows[win_idx];
457     }
458
459     /** calculate subwoofer cutoff values */
460     for (i = 0; i < num_possible_block_sizes; i++) {
461         int block_size = s->samples_per_frame >> i;
462         int cutoff = (440*block_size + 3 * (s->avctx->sample_rate >> 1) - 1)
463                      / s->avctx->sample_rate;
464         s->subwoofer_cutoffs[i] = av_clip(cutoff, 4, block_size);
465     }
466
467     /** calculate sine values for the decorrelation matrix */
468     for (i = 0; i < 33; i++)
469         sin64[i] = sin(i*M_PI / 64.0);
470
471     if (avctx->debug & FF_DEBUG_BITSTREAM)
472         dump_context(s);
473
474     avctx->channel_layout = channel_mask;
475
476     return 0;
477 }
478
479 /**
480  *@brief Decode the subframe length.
481  *@param s context
482  *@param offset sample offset in the frame
483  *@return decoded subframe length on success, < 0 in case of an error
484  */
485 static int decode_subframe_length(WMAProDecodeCtx *s, int offset)
486 {
487     int frame_len_shift = 0;
488     int subframe_len;
489
490     /** no need to read from the bitstream when only one length is possible */
491     if (offset == s->samples_per_frame - s->min_samples_per_subframe)
492         return s->min_samples_per_subframe;
493
494     /** 1 bit indicates if the subframe is of maximum length */
495     if (s->max_subframe_len_bit) {
496         if (get_bits1(&s->gb))
497             frame_len_shift = 1 + get_bits(&s->gb, s->subframe_len_bits-1);
498     } else
499         frame_len_shift = get_bits(&s->gb, s->subframe_len_bits);
500
501     subframe_len = s->samples_per_frame >> frame_len_shift;
502
503     /** sanity check the length */
504     if (subframe_len < s->min_samples_per_subframe ||
505         subframe_len > s->samples_per_frame) {
506         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "broken frame: subframe_len %i\n",
507                subframe_len);
508         return AVERROR_INVALIDDATA;
509     }
510     return subframe_len;
511 }
512
513 /**
514  *@brief Decode how the data in the frame is split into subframes.
515  *       Every WMA frame contains the encoded data for a fixed number of
516  *       samples per channel. The data for every channel might be split
517  *       into several subframes. This function will reconstruct the list of
518  *       subframes for every channel.
519  *
520  *       If the subframes are not evenly split, the algorithm estimates the
521  *       channels with the lowest number of total samples.
522  *       Afterwards, for each of these channels a bit is read from the
523  *       bitstream that indicates if the channel contains a subframe with the
524  *       next subframe size that is going to be read from the bitstream or not.
525  *       If a channel contains such a subframe, the subframe size gets added to
526  *       the channel's subframe list.
527  *       The algorithm repeats these steps until the frame is properly divided
528  *       between the individual channels.
529  *
530  *@param s context
531  *@return 0 on success, < 0 in case of an error
532  */
533 static int decode_tilehdr(WMAProDecodeCtx *s)
534 {
535     uint16_t num_samples[WMAPRO_MAX_CHANNELS] = { 0 };/**< sum of samples for all currently known subframes of a channel */
536     uint8_t  contains_subframe[WMAPRO_MAX_CHANNELS];  /**< flag indicating if a channel contains the current subframe */
537     int channels_for_cur_subframe = s->avctx->channels; /**< number of channels that contain the current subframe */
538     int fixed_channel_layout = 0;                     /**< flag indicating that all channels use the same subframe offsets and sizes */
539     int min_channel_len = 0;                          /**< smallest sum of samples (channels with this length will be processed first) */
540     int c;
541
542     /* Should never consume more than 3073 bits (256 iterations for the
543      * while loop when always the minimum amount of 128 samples is subtracted
544      * from missing samples in the 8 channel case).
545      * 1 + BLOCK_MAX_SIZE * MAX_CHANNELS / BLOCK_MIN_SIZE * (MAX_CHANNELS  + 4)
546      */
547
548     /** reset tiling information */
549     for (c = 0; c < s->avctx->channels; c++)
550         s->channel[c].num_subframes = 0;
551
552     if (s->max_num_subframes == 1 || get_bits1(&s->gb))
553         fixed_channel_layout = 1;
554
555     /** loop until the frame data is split between the subframes */
556     do {
557         int subframe_len;
558
559         /** check which channels contain the subframe */
560         for (c = 0; c < s->avctx->channels; c++) {
561             if (num_samples[c] == min_channel_len) {
562                 if (fixed_channel_layout || channels_for_cur_subframe == 1 ||
563                    (min_channel_len == s->samples_per_frame - s->min_samples_per_subframe))
564                     contains_subframe[c] = 1;
565                 else
566                     contains_subframe[c] = get_bits1(&s->gb);
567             } else
568                 contains_subframe[c] = 0;
569         }
570
571         /** get subframe length, subframe_len == 0 is not allowed */
572         if ((subframe_len = decode_subframe_length(s, min_channel_len)) <= 0)
573             return AVERROR_INVALIDDATA;
574
575         /** add subframes to the individual channels and find new min_channel_len */
576         min_channel_len += subframe_len;
577         for (c = 0; c < s->avctx->channels; c++) {
578             WMAProChannelCtx* chan = &s->channel[c];
579
580             if (contains_subframe[c]) {
581                 if (chan->num_subframes >= MAX_SUBFRAMES) {
582                     av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
583                            "broken frame: num subframes > 31\n");
584                     return AVERROR_INVALIDDATA;
585                 }
586                 chan->subframe_len[chan->num_subframes] = subframe_len;
587                 num_samples[c] += subframe_len;
588                 ++chan->num_subframes;
589                 if (num_samples[c] > s->samples_per_frame) {
590                     av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "broken frame: "
591                            "channel len > samples_per_frame\n");
592                     return AVERROR_INVALIDDATA;
593                 }
594             } else if (num_samples[c] <= min_channel_len) {
595                 if (num_samples[c] < min_channel_len) {
596                     channels_for_cur_subframe = 0;
597                     min_channel_len = num_samples[c];
598                 }
599                 ++channels_for_cur_subframe;
600             }
601         }
602     } while (min_channel_len < s->samples_per_frame);
603
604     for (c = 0; c < s->avctx->channels; c++) {
605         int i;
606         int offset = 0;
607         for (i = 0; i < s->channel[c].num_subframes; i++) {
608             av_dlog(s->avctx, "frame[%i] channel[%i] subframe[%i]"
609                     " len %i\n", s->frame_num, c, i,
610                     s->channel[c].subframe_len[i]);
611             s->channel[c].subframe_offset[i] = offset;
612             offset += s->channel[c].subframe_len[i];
613         }
614     }
615
616     return 0;
617 }
618
619 /**
620  *@brief Calculate a decorrelation matrix from the bitstream parameters.
621  *@param s codec context
622  *@param chgroup channel group for which the matrix needs to be calculated
623  */
624 static void decode_decorrelation_matrix(WMAProDecodeCtx *s,
625                                         WMAProChannelGrp *chgroup)
626 {
627     int i;
628     int offset = 0;
629     int8_t rotation_offset[WMAPRO_MAX_CHANNELS * WMAPRO_MAX_CHANNELS];
630     memset(chgroup->decorrelation_matrix, 0, s->avctx->channels *
631            s->avctx->channels * sizeof(*chgroup->decorrelation_matrix));
632
633     for (i = 0; i < chgroup->num_channels * (chgroup->num_channels - 1) >> 1; i++)
634         rotation_offset[i] = get_bits(&s->gb, 6);
635
636     for (i = 0; i < chgroup->num_channels; i++)
637         chgroup->decorrelation_matrix[chgroup->num_channels * i + i] =
638             get_bits1(&s->gb) ? 1.0 : -1.0;
639
640     for (i = 1; i < chgroup->num_channels; i++) {
641         int x;
642         for (x = 0; x < i; x++) {
643             int y;
644             for (y = 0; y < i + 1; y++) {
645                 float v1 = chgroup->decorrelation_matrix[x * chgroup->num_channels + y];
646                 float v2 = chgroup->decorrelation_matrix[i * chgroup->num_channels + y];
647                 int n = rotation_offset[offset + x];
648                 float sinv;
649                 float cosv;
650
651                 if (n < 32) {
652                     sinv = sin64[n];
653                     cosv = sin64[32 - n];
654                 } else {
655                     sinv =  sin64[64 -  n];
656                     cosv = -sin64[n  - 32];
657                 }
658
659                 chgroup->decorrelation_matrix[y + x * chgroup->num_channels] =
660                                                (v1 * sinv) - (v2 * cosv);
661                 chgroup->decorrelation_matrix[y + i * chgroup->num_channels] =
662                                                (v1 * cosv) + (v2 * sinv);
663             }
664         }
665         offset += i;
666     }
667 }
668
669 /**
670  *@brief Decode channel transformation parameters
671  *@param s codec context
672  *@return 0 in case of success, < 0 in case of bitstream errors
673  */
674 static int decode_channel_transform(WMAProDecodeCtx* s)
675 {
676     int i;
677     /* should never consume more than 1921 bits for the 8 channel case
678      * 1 + MAX_CHANNELS * (MAX_CHANNELS + 2 + 3 * MAX_CHANNELS * MAX_CHANNELS
679      * + MAX_CHANNELS + MAX_BANDS + 1)
680      */
681
682     /** in the one channel case channel transforms are pointless */
683     s->num_chgroups = 0;
684     if (s->avctx->channels > 1) {
685         int remaining_channels = s->channels_for_cur_subframe;
686
687         if (get_bits1(&s->gb)) {
688             avpriv_request_sample(s->avctx,
689                                   "Channel transform bit");
690             return AVERROR_PATCHWELCOME;
691         }
692
693         for (s->num_chgroups = 0; remaining_channels &&
694              s->num_chgroups < s->channels_for_cur_subframe; s->num_chgroups++) {
695             WMAProChannelGrp* chgroup = &s->chgroup[s->num_chgroups];
696             float** channel_data = chgroup->channel_data;
697             chgroup->num_channels = 0;
698             chgroup->transform = 0;
699
700             /** decode channel mask */
701             if (remaining_channels > 2) {
702                 for (i = 0; i < s->channels_for_cur_subframe; i++) {
703                     int channel_idx = s->channel_indexes_for_cur_subframe[i];
704                     if (!s->channel[channel_idx].grouped
705                         && get_bits1(&s->gb)) {
706                         ++chgroup->num_channels;
707                         s->channel[channel_idx].grouped = 1;
708                         *channel_data++ = s->channel[channel_idx].coeffs;
709                     }
710                 }
711             } else {
712                 chgroup->num_channels = remaining_channels;
713                 for (i = 0; i < s->channels_for_cur_subframe; i++) {
714                     int channel_idx = s->channel_indexes_for_cur_subframe[i];
715                     if (!s->channel[channel_idx].grouped)
716                         *channel_data++ = s->channel[channel_idx].coeffs;
717                     s->channel[channel_idx].grouped = 1;
718                 }
719             }
720
721             /** decode transform type */
722             if (chgroup->num_channels == 2) {
723                 if (get_bits1(&s->gb)) {
724                     if (get_bits1(&s->gb)) {
725                         avpriv_request_sample(s->avctx,
726                                               "Unknown channel transform type");
727                         return AVERROR_PATCHWELCOME;
728                     }
729                 } else {
730                     chgroup->transform = 1;
731                     if (s->avctx->channels == 2) {
732                         chgroup->decorrelation_matrix[0] =  1.0;
733                         chgroup->decorrelation_matrix[1] = -1.0;
734                         chgroup->decorrelation_matrix[2] =  1.0;
735                         chgroup->decorrelation_matrix[3] =  1.0;
736                     } else {
737                         /** cos(pi/4) */
738                         chgroup->decorrelation_matrix[0] =  0.70703125;
739                         chgroup->decorrelation_matrix[1] = -0.70703125;
740                         chgroup->decorrelation_matrix[2] =  0.70703125;
741                         chgroup->decorrelation_matrix[3] =  0.70703125;
742                     }
743                 }
744             } else if (chgroup->num_channels > 2) {
745                 if (get_bits1(&s->gb)) {
746                     chgroup->transform = 1;
747                     if (get_bits1(&s->gb)) {
748                         decode_decorrelation_matrix(s, chgroup);
749                     } else {
750                         /** FIXME: more than 6 coupled channels not supported */
751                         if (chgroup->num_channels > 6) {
752                             avpriv_request_sample(s->avctx,
753                                                   "Coupled channels > 6");
754                         } else {
755                             memcpy(chgroup->decorrelation_matrix,
756                                    default_decorrelation[chgroup->num_channels],
757                                    chgroup->num_channels * chgroup->num_channels *
758                                    sizeof(*chgroup->decorrelation_matrix));
759                         }
760                     }
761                 }
762             }
763
764             /** decode transform on / off */
765             if (chgroup->transform) {
766                 if (!get_bits1(&s->gb)) {
767                     int i;
768                     /** transform can be enabled for individual bands */
769                     for (i = 0; i < s->num_bands; i++) {
770                         chgroup->transform_band[i] = get_bits1(&s->gb);
771                     }
772                 } else {
773                     memset(chgroup->transform_band, 1, s->num_bands);
774                 }
775             }
776             remaining_channels -= chgroup->num_channels;
777         }
778     }
779     return 0;
780 }
781
782 /**
783  *@brief Extract the coefficients from the bitstream.
784  *@param s codec context
785  *@param c current channel number
786  *@return 0 on success, < 0 in case of bitstream errors
787  */
788 static int decode_coeffs(WMAProDecodeCtx *s, int c)
789 {
790     /* Integers 0..15 as single-precision floats.  The table saves a
791        costly int to float conversion, and storing the values as
792        integers allows fast sign-flipping. */
793     static const uint32_t fval_tab[16] = {
794         0x00000000, 0x3f800000, 0x40000000, 0x40400000,
795         0x40800000, 0x40a00000, 0x40c00000, 0x40e00000,
796         0x41000000, 0x41100000, 0x41200000, 0x41300000,
797         0x41400000, 0x41500000, 0x41600000, 0x41700000,
798     };
799     int vlctable;
800     VLC* vlc;
801     WMAProChannelCtx* ci = &s->channel[c];
802     int rl_mode = 0;
803     int cur_coeff = 0;
804     int num_zeros = 0;
805     const uint16_t* run;
806     const float* level;
807
808     av_dlog(s->avctx, "decode coefficients for channel %i\n", c);
809
810     vlctable = get_bits1(&s->gb);
811     vlc = &coef_vlc[vlctable];
812
813     if (vlctable) {
814         run = coef1_run;
815         level = coef1_level;
816     } else {
817         run = coef0_run;
818         level = coef0_level;
819     }
820
821     /** decode vector coefficients (consumes up to 167 bits per iteration for
822       4 vector coded large values) */
823     while ((s->transmit_num_vec_coeffs || !rl_mode) &&
824            (cur_coeff + 3 < ci->num_vec_coeffs)) {
825         uint32_t vals[4];
826         int i;
827         unsigned int idx;
828
829         idx = get_vlc2(&s->gb, vec4_vlc.table, VLCBITS, VEC4MAXDEPTH);
830
831         if (idx == HUFF_VEC4_SIZE - 1) {
832             for (i = 0; i < 4; i += 2) {
833                 idx = get_vlc2(&s->gb, vec2_vlc.table, VLCBITS, VEC2MAXDEPTH);
834                 if (idx == HUFF_VEC2_SIZE - 1) {
835                     uint32_t v0, v1;
836                     v0 = get_vlc2(&s->gb, vec1_vlc.table, VLCBITS, VEC1MAXDEPTH);
837                     if (v0 == HUFF_VEC1_SIZE - 1)
838                         v0 += ff_wma_get_large_val(&s->gb);
839                     v1 = get_vlc2(&s->gb, vec1_vlc.table, VLCBITS, VEC1MAXDEPTH);
840                     if (v1 == HUFF_VEC1_SIZE - 1)
841                         v1 += ff_wma_get_large_val(&s->gb);
842                     vals[i  ] = av_float2int(v0);
843                     vals[i+1] = av_float2int(v1);
844                 } else {
845                     vals[i]   = fval_tab[symbol_to_vec2[idx] >> 4 ];
846                     vals[i+1] = fval_tab[symbol_to_vec2[idx] & 0xF];
847                 }
848             }
849         } else {
850             vals[0] = fval_tab[ symbol_to_vec4[idx] >> 12      ];
851             vals[1] = fval_tab[(symbol_to_vec4[idx] >> 8) & 0xF];
852             vals[2] = fval_tab[(symbol_to_vec4[idx] >> 4) & 0xF];
853             vals[3] = fval_tab[ symbol_to_vec4[idx]       & 0xF];
854         }
855
856         /** decode sign */
857         for (i = 0; i < 4; i++) {
858             if (vals[i]) {
859                 uint32_t sign = get_bits1(&s->gb) - 1;
860                 AV_WN32A(&ci->coeffs[cur_coeff], vals[i] ^ sign << 31);
861                 num_zeros = 0;
862             } else {
863                 ci->coeffs[cur_coeff] = 0;
864                 /** switch to run level mode when subframe_len / 128 zeros
865                     were found in a row */
866                 rl_mode |= (++num_zeros > s->subframe_len >> 8);
867             }
868             ++cur_coeff;
869         }
870     }
871
872     /** decode run level coded coefficients */
873     if (cur_coeff < s->subframe_len) {
874         memset(&ci->coeffs[cur_coeff], 0,
875                sizeof(*ci->coeffs) * (s->subframe_len - cur_coeff));
876         if (ff_wma_run_level_decode(s->avctx, &s->gb, vlc,
877                                     level, run, 1, ci->coeffs,
878                                     cur_coeff, s->subframe_len,
879                                     s->subframe_len, s->esc_len, 0))
880             return AVERROR_INVALIDDATA;
881     }
882
883     return 0;
884 }
885
886 /**
887  *@brief Extract scale factors from the bitstream.
888  *@param s codec context
889  *@return 0 on success, < 0 in case of bitstream errors
890  */
891 static int decode_scale_factors(WMAProDecodeCtx* s)
892 {
893     int i;
894
895     /** should never consume more than 5344 bits
896      *  MAX_CHANNELS * (1 +  MAX_BANDS * 23)
897      */
898
899     for (i = 0; i < s->channels_for_cur_subframe; i++) {
900         int c = s->channel_indexes_for_cur_subframe[i];
901         int* sf;
902         int* sf_end;
903         s->channel[c].scale_factors = s->channel[c].saved_scale_factors[!s->channel[c].scale_factor_idx];
904         sf_end = s->channel[c].scale_factors + s->num_bands;
905
906         /** resample scale factors for the new block size
907          *  as the scale factors might need to be resampled several times
908          *  before some  new values are transmitted, a backup of the last
909          *  transmitted scale factors is kept in saved_scale_factors
910          */
911         if (s->channel[c].reuse_sf) {
912             const int8_t* sf_offsets = s->sf_offsets[s->table_idx][s->channel[c].table_idx];
913             int b;
914             for (b = 0; b < s->num_bands; b++)
915                 s->channel[c].scale_factors[b] =
916                     s->channel[c].saved_scale_factors[s->channel[c].scale_factor_idx][*sf_offsets++];
917         }
918
919         if (!s->channel[c].cur_subframe || get_bits1(&s->gb)) {
920
921             if (!s->channel[c].reuse_sf) {
922                 int val;
923                 /** decode DPCM coded scale factors */
924                 s->channel[c].scale_factor_step = get_bits(&s->gb, 2) + 1;
925                 val = 45 / s->channel[c].scale_factor_step;
926                 for (sf = s->channel[c].scale_factors; sf < sf_end; sf++) {
927                     val += get_vlc2(&s->gb, sf_vlc.table, SCALEVLCBITS, SCALEMAXDEPTH) - 60;
928                     *sf = val;
929                 }
930             } else {
931                 int i;
932                 /** run level decode differences to the resampled factors */
933                 for (i = 0; i < s->num_bands; i++) {
934                     int idx;
935                     int skip;
936                     int val;
937                     int sign;
938
939                     idx = get_vlc2(&s->gb, sf_rl_vlc.table, VLCBITS, SCALERLMAXDEPTH);
940
941                     if (!idx) {
942                         uint32_t code = get_bits(&s->gb, 14);
943                         val  =  code >> 6;
944                         sign = (code & 1) - 1;
945                         skip = (code & 0x3f) >> 1;
946                     } else if (idx == 1) {
947                         break;
948                     } else {
949                         skip = scale_rl_run[idx];
950                         val  = scale_rl_level[idx];
951                         sign = get_bits1(&s->gb)-1;
952                     }
953
954                     i += skip;
955                     if (i >= s->num_bands) {
956                         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
957                                "invalid scale factor coding\n");
958                         return AVERROR_INVALIDDATA;
959                     }
960                     s->channel[c].scale_factors[i] += (val ^ sign) - sign;
961                 }
962             }
963             /** swap buffers */
964             s->channel[c].scale_factor_idx = !s->channel[c].scale_factor_idx;
965             s->channel[c].table_idx = s->table_idx;
966             s->channel[c].reuse_sf  = 1;
967         }
968
969         /** calculate new scale factor maximum */
970         s->channel[c].max_scale_factor = s->channel[c].scale_factors[0];
971         for (sf = s->channel[c].scale_factors + 1; sf < sf_end; sf++) {
972             s->channel[c].max_scale_factor =
973                 FFMAX(s->channel[c].max_scale_factor, *sf);
974         }
975
976     }
977     return 0;
978 }
979
980 /**
981  *@brief Reconstruct the individual channel data.
982  *@param s codec context
983  */
984 static void inverse_channel_transform(WMAProDecodeCtx *s)
985 {
986     int i;
987
988     for (i = 0; i < s->num_chgroups; i++) {
989         if (s->chgroup[i].transform) {
990             float data[WMAPRO_MAX_CHANNELS];
991             const int num_channels = s->chgroup[i].num_channels;
992             float** ch_data = s->chgroup[i].channel_data;
993             float** ch_end = ch_data + num_channels;
994             const int8_t* tb = s->chgroup[i].transform_band;
995             int16_t* sfb;
996
997             /** multichannel decorrelation */
998             for (sfb = s->cur_sfb_offsets;
999                  sfb < s->cur_sfb_offsets + s->num_bands; sfb++) {
1000                 int y;
1001                 if (*tb++ == 1) {
1002                     /** multiply values with the decorrelation_matrix */
1003                     for (y = sfb[0]; y < FFMIN(sfb[1], s->subframe_len); y++) {
1004                         const float* mat = s->chgroup[i].decorrelation_matrix;
1005                         const float* data_end = data + num_channels;
1006                         float* data_ptr = data;
1007                         float** ch;
1008
1009                         for (ch = ch_data; ch < ch_end; ch++)
1010                             *data_ptr++ = (*ch)[y];
1011
1012                         for (ch = ch_data; ch < ch_end; ch++) {
1013                             float sum = 0;
1014                             data_ptr = data;
1015                             while (data_ptr < data_end)
1016                                 sum += *data_ptr++ * *mat++;
1017
1018                             (*ch)[y] = sum;
1019                         }
1020                     }
1021                 } else if (s->avctx->channels == 2) {
1022                     int len = FFMIN(sfb[1], s->subframe_len) - sfb[0];
1023                     s->fdsp.vector_fmul_scalar(ch_data[0] + sfb[0],
1024                                                ch_data[0] + sfb[0],
1025                                                181.0 / 128, len);
1026                     s->fdsp.vector_fmul_scalar(ch_data[1] + sfb[0],
1027                                                ch_data[1] + sfb[0],
1028                                                181.0 / 128, len);
1029                 }
1030             }
1031         }
1032     }
1033 }
1034
1035 /**
1036  *@brief Apply sine window and reconstruct the output buffer.
1037  *@param s codec context
1038  */
1039 static void wmapro_window(WMAProDecodeCtx *s)
1040 {
1041     int i;
1042     for (i = 0; i < s->channels_for_cur_subframe; i++) {
1043         int c = s->channel_indexes_for_cur_subframe[i];
1044         float* window;
1045         int winlen = s->channel[c].prev_block_len;
1046         float* start = s->channel[c].coeffs - (winlen >> 1);
1047
1048         if (s->subframe_len < winlen) {
1049             start += (winlen - s->subframe_len) >> 1;
1050             winlen = s->subframe_len;
1051         }
1052
1053         window = s->windows[av_log2(winlen) - WMAPRO_BLOCK_MIN_BITS];
1054
1055         winlen >>= 1;
1056
1057         s->fdsp.vector_fmul_window(start, start, start + winlen,
1058                                    window, winlen);
1059
1060         s->channel[c].prev_block_len = s->subframe_len;
1061     }
1062 }
1063
1064 /**
1065  *@brief Decode a single subframe (block).
1066  *@param s codec context
1067  *@return 0 on success, < 0 when decoding failed
1068  */
1069 static int decode_subframe(WMAProDecodeCtx *s)
1070 {
1071     int offset = s->samples_per_frame;
1072     int subframe_len = s->samples_per_frame;
1073     int i;
1074     int total_samples   = s->samples_per_frame * s->avctx->channels;
1075     int transmit_coeffs = 0;
1076     int cur_subwoofer_cutoff;
1077
1078     s->subframe_offset = get_bits_count(&s->gb);
1079
1080     /** reset channel context and find the next block offset and size
1081         == the next block of the channel with the smallest number of
1082         decoded samples
1083     */
1084     for (i = 0; i < s->avctx->channels; i++) {
1085         s->channel[i].grouped = 0;
1086         if (offset > s->channel[i].decoded_samples) {
1087             offset = s->channel[i].decoded_samples;
1088             subframe_len =
1089                 s->channel[i].subframe_len[s->channel[i].cur_subframe];
1090         }
1091     }
1092
1093     av_dlog(s->avctx,
1094             "processing subframe with offset %i len %i\n", offset, subframe_len);
1095
1096     /** get a list of all channels that contain the estimated block */
1097     s->channels_for_cur_subframe = 0;
1098     for (i = 0; i < s->avctx->channels; i++) {
1099         const int cur_subframe = s->channel[i].cur_subframe;
1100         /** subtract already processed samples */
1101         total_samples -= s->channel[i].decoded_samples;
1102
1103         /** and count if there are multiple subframes that match our profile */
1104         if (offset == s->channel[i].decoded_samples &&
1105             subframe_len == s->channel[i].subframe_len[cur_subframe]) {
1106             total_samples -= s->channel[i].subframe_len[cur_subframe];
1107             s->channel[i].decoded_samples +=
1108                 s->channel[i].subframe_len[cur_subframe];
1109             s->channel_indexes_for_cur_subframe[s->channels_for_cur_subframe] = i;
1110             ++s->channels_for_cur_subframe;
1111         }
1112     }
1113
1114     /** check if the frame will be complete after processing the
1115         estimated block */
1116     if (!total_samples)
1117         s->parsed_all_subframes = 1;
1118
1119
1120     av_dlog(s->avctx, "subframe is part of %i channels\n",
1121             s->channels_for_cur_subframe);
1122
1123     /** calculate number of scale factor bands and their offsets */
1124     s->table_idx         = av_log2(s->samples_per_frame/subframe_len);
1125     s->num_bands         = s->num_sfb[s->table_idx];
1126     s->cur_sfb_offsets   = s->sfb_offsets[s->table_idx];
1127     cur_subwoofer_cutoff = s->subwoofer_cutoffs[s->table_idx];
1128
1129     /** configure the decoder for the current subframe */
1130     offset += s->samples_per_frame >> 1;
1131
1132     for (i = 0; i < s->channels_for_cur_subframe; i++) {
1133         int c = s->channel_indexes_for_cur_subframe[i];
1134
1135         s->channel[c].coeffs = &s->channel[c].out[offset];
1136     }
1137
1138     s->subframe_len = subframe_len;
1139     s->esc_len = av_log2(s->subframe_len - 1) + 1;
1140
1141     /** skip extended header if any */
1142     if (get_bits1(&s->gb)) {
1143         int num_fill_bits;
1144         if (!(num_fill_bits = get_bits(&s->gb, 2))) {
1145             int len = get_bits(&s->gb, 4);
1146             num_fill_bits = get_bits(&s->gb, len) + 1;
1147         }
1148
1149         if (num_fill_bits >= 0) {
1150             if (get_bits_count(&s->gb) + num_fill_bits > s->num_saved_bits) {
1151                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid number of fill bits\n");
1152                 return AVERROR_INVALIDDATA;
1153             }
1154
1155             skip_bits_long(&s->gb, num_fill_bits);
1156         }
1157     }
1158
1159     /** no idea for what the following bit is used */
1160     if (get_bits1(&s->gb)) {
1161         avpriv_request_sample(s->avctx, "Reserved bit");
1162         return AVERROR_PATCHWELCOME;
1163     }
1164
1165
1166     if (decode_channel_transform(s) < 0)
1167         return AVERROR_INVALIDDATA;
1168
1169
1170     for (i = 0; i < s->channels_for_cur_subframe; i++) {
1171         int c = s->channel_indexes_for_cur_subframe[i];
1172         if ((s->channel[c].transmit_coefs = get_bits1(&s->gb)))
1173             transmit_coeffs = 1;
1174     }
1175
1176     if (transmit_coeffs) {
1177         int step;
1178         int quant_step = 90 * s->bits_per_sample >> 4;
1179
1180         /** decode number of vector coded coefficients */
1181         if ((s->transmit_num_vec_coeffs = get_bits1(&s->gb))) {
1182             int num_bits = av_log2((s->subframe_len + 3)/4) + 1;
1183             for (i = 0; i < s->channels_for_cur_subframe; i++) {
1184                 int c = s->channel_indexes_for_cur_subframe[i];
1185                 int num_vec_coeffs = get_bits(&s->gb, num_bits) << 2;
1186                 if (num_vec_coeffs + offset > FF_ARRAY_ELEMS(s->channel[c].out)) {
1187                     av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "num_vec_coeffs %d is too large\n", num_vec_coeffs);
1188                     return AVERROR_INVALIDDATA;
1189                 }
1190                 s->channel[c].num_vec_coeffs = num_vec_coeffs;
1191             }
1192         } else {
1193             for (i = 0; i < s->channels_for_cur_subframe; i++) {
1194                 int c = s->channel_indexes_for_cur_subframe[i];
1195                 s->channel[c].num_vec_coeffs = s->subframe_len;
1196             }
1197         }
1198         /** decode quantization step */
1199         step = get_sbits(&s->gb, 6);
1200         quant_step += step;
1201         if (step == -32 || step == 31) {
1202             const int sign = (step == 31) - 1;
1203             int quant = 0;
1204             while (get_bits_count(&s->gb) + 5 < s->num_saved_bits &&
1205                    (step = get_bits(&s->gb, 5)) == 31) {
1206                 quant += 31;
1207             }
1208             quant_step += ((quant + step) ^ sign) - sign;
1209         }
1210         if (quant_step < 0) {
1211             av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "negative quant step\n");
1212         }
1213
1214         /** decode quantization step modifiers for every channel */
1215
1216         if (s->channels_for_cur_subframe == 1) {
1217             s->channel[s->channel_indexes_for_cur_subframe[0]].quant_step = quant_step;
1218         } else {
1219             int modifier_len = get_bits(&s->gb, 3);
1220             for (i = 0; i < s->channels_for_cur_subframe; i++) {
1221                 int c = s->channel_indexes_for_cur_subframe[i];
1222                 s->channel[c].quant_step = quant_step;
1223                 if (get_bits1(&s->gb)) {
1224                     if (modifier_len) {
1225                         s->channel[c].quant_step += get_bits(&s->gb, modifier_len) + 1;
1226                     } else
1227                         ++s->channel[c].quant_step;
1228                 }
1229             }
1230         }
1231
1232         /** decode scale factors */
1233         if (decode_scale_factors(s) < 0)
1234             return AVERROR_INVALIDDATA;
1235     }
1236
1237     av_dlog(s->avctx, "BITSTREAM: subframe header length was %i\n",
1238             get_bits_count(&s->gb) - s->subframe_offset);
1239
1240     /** parse coefficients */
1241     for (i = 0; i < s->channels_for_cur_subframe; i++) {
1242         int c = s->channel_indexes_for_cur_subframe[i];
1243         if (s->channel[c].transmit_coefs &&
1244             get_bits_count(&s->gb) < s->num_saved_bits) {
1245             decode_coeffs(s, c);
1246         } else
1247             memset(s->channel[c].coeffs, 0,
1248                    sizeof(*s->channel[c].coeffs) * subframe_len);
1249     }
1250
1251     av_dlog(s->avctx, "BITSTREAM: subframe length was %i\n",
1252             get_bits_count(&s->gb) - s->subframe_offset);
1253
1254     if (transmit_coeffs) {
1255         FFTContext *mdct = &s->mdct_ctx[av_log2(subframe_len) - WMAPRO_BLOCK_MIN_BITS];
1256         /** reconstruct the per channel data */
1257         inverse_channel_transform(s);
1258         for (i = 0; i < s->channels_for_cur_subframe; i++) {
1259             int c = s->channel_indexes_for_cur_subframe[i];
1260             const int* sf = s->channel[c].scale_factors;
1261             int b;
1262
1263             if (c == s->lfe_channel)
1264                 memset(&s->tmp[cur_subwoofer_cutoff], 0, sizeof(*s->tmp) *
1265                        (subframe_len - cur_subwoofer_cutoff));
1266
1267             /** inverse quantization and rescaling */
1268             for (b = 0; b < s->num_bands; b++) {
1269                 const int end = FFMIN(s->cur_sfb_offsets[b+1], s->subframe_len);
1270                 const int exp = s->channel[c].quant_step -
1271                             (s->channel[c].max_scale_factor - *sf++) *
1272                             s->channel[c].scale_factor_step;
1273                 const float quant = pow(10.0, exp / 20.0);
1274                 int start = s->cur_sfb_offsets[b];
1275                 s->fdsp.vector_fmul_scalar(s->tmp + start,
1276                                            s->channel[c].coeffs + start,
1277                                            quant, end - start);
1278             }
1279
1280             /** apply imdct (imdct_half == DCTIV with reverse) */
1281             mdct->imdct_half(mdct, s->channel[c].coeffs, s->tmp);
1282         }
1283     }
1284
1285     /** window and overlapp-add */
1286     wmapro_window(s);
1287
1288     /** handled one subframe */
1289     for (i = 0; i < s->channels_for_cur_subframe; i++) {
1290         int c = s->channel_indexes_for_cur_subframe[i];
1291         if (s->channel[c].cur_subframe >= s->channel[c].num_subframes) {
1292             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "broken subframe\n");
1293             return AVERROR_INVALIDDATA;
1294         }
1295         ++s->channel[c].cur_subframe;
1296     }
1297
1298     return 0;
1299 }
1300
1301 /**
1302  *@brief Decode one WMA frame.
1303  *@param s codec context
1304  *@return 0 if the trailer bit indicates that this is the last frame,
1305  *        1 if there are additional frames
1306  */
1307 static int decode_frame(WMAProDecodeCtx *s, AVFrame *frame, int *got_frame_ptr)
1308 {
1309     AVCodecContext *avctx = s->avctx;
1310     GetBitContext* gb = &s->gb;
1311     int more_frames = 0;
1312     int len = 0;
1313     int i, ret;
1314
1315     /** get frame length */
1316     if (s->len_prefix)
1317         len = get_bits(gb, s->log2_frame_size);
1318
1319     av_dlog(s->avctx, "decoding frame with length %x\n", len);
1320
1321     /** decode tile information */
1322     if (decode_tilehdr(s)) {
1323         s->packet_loss = 1;
1324         return 0;
1325     }
1326
1327     /** read postproc transform */
1328     if (s->avctx->channels > 1 && get_bits1(gb)) {
1329         if (get_bits1(gb)) {
1330             for (i = 0; i < avctx->channels * avctx->channels; i++)
1331                 skip_bits(gb, 4);
1332         }
1333     }
1334
1335     /** read drc info */
1336     if (s->dynamic_range_compression) {
1337         s->drc_gain = get_bits(gb, 8);
1338         av_dlog(s->avctx, "drc_gain %i\n", s->drc_gain);
1339     }
1340
1341     /** no idea what these are for, might be the number of samples
1342         that need to be skipped at the beginning or end of a stream */
1343     if (get_bits1(gb)) {
1344         int av_unused skip;
1345
1346         /** usually true for the first frame */
1347         if (get_bits1(gb)) {
1348             skip = get_bits(gb, av_log2(s->samples_per_frame * 2));
1349             av_dlog(s->avctx, "start skip: %i\n", skip);
1350         }
1351
1352         /** sometimes true for the last frame */
1353         if (get_bits1(gb)) {
1354             skip = get_bits(gb, av_log2(s->samples_per_frame * 2));
1355             av_dlog(s->avctx, "end skip: %i\n", skip);
1356         }
1357
1358     }
1359
1360     av_dlog(s->avctx, "BITSTREAM: frame header length was %i\n",
1361             get_bits_count(gb) - s->frame_offset);
1362
1363     /** reset subframe states */
1364     s->parsed_all_subframes = 0;
1365     for (i = 0; i < avctx->channels; i++) {
1366         s->channel[i].decoded_samples = 0;
1367         s->channel[i].cur_subframe    = 0;
1368         s->channel[i].reuse_sf        = 0;
1369     }
1370
1371     /** decode all subframes */
1372     while (!s->parsed_all_subframes) {
1373         if (decode_subframe(s) < 0) {
1374             s->packet_loss = 1;
1375             return 0;
1376         }
1377     }
1378
1379     /* get output buffer */
1380     frame->nb_samples = s->samples_per_frame;
1381     if ((ret = ff_get_buffer(avctx, frame, 0)) < 0) {
1382         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "get_buffer() failed\n");
1383         s->packet_loss = 1;
1384         return 0;
1385     }
1386
1387     /** copy samples to the output buffer */
1388     for (i = 0; i < avctx->channels; i++)
1389         memcpy(frame->extended_data[i], s->channel[i].out,
1390                s->samples_per_frame * sizeof(*s->channel[i].out));
1391
1392     for (i = 0; i < avctx->channels; i++) {
1393         /** reuse second half of the IMDCT output for the next frame */
1394         memcpy(&s->channel[i].out[0],
1395                &s->channel[i].out[s->samples_per_frame],
1396                s->samples_per_frame * sizeof(*s->channel[i].out) >> 1);
1397     }
1398
1399     if (s->skip_frame) {
1400         s->skip_frame = 0;
1401         *got_frame_ptr = 0;
1402         av_frame_unref(frame);
1403     } else {
1404         *got_frame_ptr = 1;
1405     }
1406
1407     if (s->len_prefix) {
1408         if (len != (get_bits_count(gb) - s->frame_offset) + 2) {
1409             /** FIXME: not sure if this is always an error */
1410             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
1411                    "frame[%i] would have to skip %i bits\n", s->frame_num,
1412                    len - (get_bits_count(gb) - s->frame_offset) - 1);
1413             s->packet_loss = 1;
1414             return 0;
1415         }
1416
1417         /** skip the rest of the frame data */
1418         skip_bits_long(gb, len - (get_bits_count(gb) - s->frame_offset) - 1);
1419     } else {
1420         while (get_bits_count(gb) < s->num_saved_bits && get_bits1(gb) == 0) {
1421         }
1422     }
1423
1424     /** decode trailer bit */
1425     more_frames = get_bits1(gb);
1426
1427     ++s->frame_num;
1428     return more_frames;
1429 }
1430
1431 /**
1432  *@brief Calculate remaining input buffer length.
1433  *@param s codec context
1434  *@param gb bitstream reader context
1435  *@return remaining size in bits
1436  */
1437 static int remaining_bits(WMAProDecodeCtx *s, GetBitContext *gb)
1438 {
1439     return s->buf_bit_size - get_bits_count(gb);
1440 }
1441
1442 /**
1443  *@brief Fill the bit reservoir with a (partial) frame.
1444  *@param s codec context
1445  *@param gb bitstream reader context
1446  *@param len length of the partial frame
1447  *@param append decides whether to reset the buffer or not
1448  */
1449 static void save_bits(WMAProDecodeCtx *s, GetBitContext* gb, int len,
1450                       int append)
1451 {
1452     int buflen;
1453
1454     /** when the frame data does not need to be concatenated, the input buffer
1455         is resetted and additional bits from the previous frame are copyed
1456         and skipped later so that a fast byte copy is possible */
1457
1458     if (!append) {
1459         s->frame_offset = get_bits_count(gb) & 7;
1460         s->num_saved_bits = s->frame_offset;
1461         init_put_bits(&s->pb, s->frame_data, MAX_FRAMESIZE);
1462     }
1463
1464     buflen = (s->num_saved_bits + len + 8) >> 3;
1465
1466     if (len <= 0 || buflen > MAX_FRAMESIZE) {
1467         avpriv_request_sample(s->avctx, "Too small input buffer");
1468         s->packet_loss = 1;
1469         return;
1470     }
1471
1472     if (len > put_bits_left(&s->pb)) {
1473         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
1474                "Cannot append %d bits, only %d bits available.\n",
1475                len, put_bits_left(&s->pb));
1476         s->packet_loss = 1;
1477         return;
1478     }
1479
1480     s->num_saved_bits += len;
1481     if (!append) {
1482         avpriv_copy_bits(&s->pb, gb->buffer + (get_bits_count(gb) >> 3),
1483                      s->num_saved_bits);
1484     } else {
1485         int align = 8 - (get_bits_count(gb) & 7);
1486         align = FFMIN(align, len);
1487         put_bits(&s->pb, align, get_bits(gb, align));
1488         len -= align;
1489         avpriv_copy_bits(&s->pb, gb->buffer + (get_bits_count(gb) >> 3), len);
1490     }
1491     skip_bits_long(gb, len);
1492
1493     {
1494         PutBitContext tmp = s->pb;
1495         flush_put_bits(&tmp);
1496     }
1497
1498     init_get_bits(&s->gb, s->frame_data, s->num_saved_bits);
1499     skip_bits(&s->gb, s->frame_offset);
1500 }
1501
1502 /**
1503  *@brief Decode a single WMA packet.
1504  *@param avctx codec context
1505  *@param data the output buffer
1506  *@param avpkt input packet
1507  *@return number of bytes that were read from the input buffer
1508  */
1509 static int decode_packet(AVCodecContext *avctx, void *data,
1510                          int *got_frame_ptr, AVPacket* avpkt)
1511 {
1512     WMAProDecodeCtx *s = avctx->priv_data;
1513     GetBitContext* gb  = &s->pgb;
1514     const uint8_t* buf = avpkt->data;
1515     int buf_size       = avpkt->size;
1516     int num_bits_prev_frame;
1517     int packet_sequence_number;
1518
1519     *got_frame_ptr = 0;
1520
1521     if (s->packet_done || s->packet_loss) {
1522         s->packet_done = 0;
1523
1524         /** sanity check for the buffer length */
1525         if (buf_size < avctx->block_align) {
1526             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Input packet too small (%d < %d)\n",
1527                    buf_size, avctx->block_align);
1528             return AVERROR_INVALIDDATA;
1529         }
1530
1531         s->next_packet_start = buf_size - avctx->block_align;
1532         buf_size = avctx->block_align;
1533         s->buf_bit_size = buf_size << 3;
1534
1535         /** parse packet header */
1536         init_get_bits(gb, buf, s->buf_bit_size);
1537         packet_sequence_number = get_bits(gb, 4);
1538         skip_bits(gb, 2);
1539
1540         /** get number of bits that need to be added to the previous frame */
1541         num_bits_prev_frame = get_bits(gb, s->log2_frame_size);
1542         av_dlog(avctx, "packet[%d]: nbpf %x\n", avctx->frame_number,
1543                 num_bits_prev_frame);
1544
1545         /** check for packet loss */
1546         if (!s->packet_loss &&
1547             ((s->packet_sequence_number + 1) & 0xF) != packet_sequence_number) {
1548             s->packet_loss = 1;
1549             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Packet loss detected! seq %x vs %x\n",
1550                    s->packet_sequence_number, packet_sequence_number);
1551         }
1552         s->packet_sequence_number = packet_sequence_number;
1553
1554         if (num_bits_prev_frame > 0) {
1555             int remaining_packet_bits = s->buf_bit_size - get_bits_count(gb);
1556             if (num_bits_prev_frame >= remaining_packet_bits) {
1557                 num_bits_prev_frame = remaining_packet_bits;
1558                 s->packet_done = 1;
1559             }
1560
1561             /** append the previous frame data to the remaining data from the
1562                 previous packet to create a full frame */
1563             save_bits(s, gb, num_bits_prev_frame, 1);
1564             av_dlog(avctx, "accumulated %x bits of frame data\n",
1565                     s->num_saved_bits - s->frame_offset);
1566
1567             /** decode the cross packet frame if it is valid */
1568             if (!s->packet_loss)
1569                 decode_frame(s, data, got_frame_ptr);
1570         } else if (s->num_saved_bits - s->frame_offset) {
1571             av_dlog(avctx, "ignoring %x previously saved bits\n",
1572                     s->num_saved_bits - s->frame_offset);
1573         }
1574
1575         if (s->packet_loss) {
1576             /** reset number of saved bits so that the decoder
1577                 does not start to decode incomplete frames in the
1578                 s->len_prefix == 0 case */
1579             s->num_saved_bits = 0;
1580             s->packet_loss = 0;
1581         }
1582
1583     } else {
1584         int frame_size;
1585         s->buf_bit_size = (avpkt->size - s->next_packet_start) << 3;
1586         init_get_bits(gb, avpkt->data, s->buf_bit_size);
1587         skip_bits(gb, s->packet_offset);
1588         if (s->len_prefix && remaining_bits(s, gb) > s->log2_frame_size &&
1589             (frame_size = show_bits(gb, s->log2_frame_size)) &&
1590             frame_size <= remaining_bits(s, gb)) {
1591             save_bits(s, gb, frame_size, 0);
1592             s->packet_done = !decode_frame(s, data, got_frame_ptr);
1593         } else if (!s->len_prefix
1594                    && s->num_saved_bits > get_bits_count(&s->gb)) {
1595             /** when the frames do not have a length prefix, we don't know
1596                 the compressed length of the individual frames
1597                 however, we know what part of a new packet belongs to the
1598                 previous frame
1599                 therefore we save the incoming packet first, then we append
1600                 the "previous frame" data from the next packet so that
1601                 we get a buffer that only contains full frames */
1602             s->packet_done = !decode_frame(s, data, got_frame_ptr);
1603         } else
1604             s->packet_done = 1;
1605     }
1606
1607     if (s->packet_done && !s->packet_loss &&
1608         remaining_bits(s, gb) > 0) {
1609         /** save the rest of the data so that it can be decoded
1610             with the next packet */
1611         save_bits(s, gb, remaining_bits(s, gb), 0);
1612     }
1613
1614     s->packet_offset = get_bits_count(gb) & 7;
1615     if (s->packet_loss)
1616         return AVERROR_INVALIDDATA;
1617
1618     return get_bits_count(gb) >> 3;
1619 }
1620
1621 /**
1622  *@brief Clear decoder buffers (for seeking).
1623  *@param avctx codec context
1624  */
1625 static void flush(AVCodecContext *avctx)
1626 {
1627     WMAProDecodeCtx *s = avctx->priv_data;
1628     int i;
1629     /** reset output buffer as a part of it is used during the windowing of a
1630         new frame */
1631     for (i = 0; i < avctx->channels; i++)
1632         memset(s->channel[i].out, 0, s->samples_per_frame *
1633                sizeof(*s->channel[i].out));
1634     s->packet_loss = 1;
1635 }
1636
1637
1638 /**
1639  *@brief wmapro decoder
1640  */
1641 AVCodec ff_wmapro_decoder = {
1642     .name           = "wmapro",
1643     .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
1644     .id             = AV_CODEC_ID_WMAPRO,
1645     .priv_data_size = sizeof(WMAProDecodeCtx),
1646     .init           = decode_init,
1647     .close          = decode_end,
1648     .decode         = decode_packet,
1649     .capabilities   = CODEC_CAP_SUBFRAMES | CODEC_CAP_DR1,
1650     .flush          = flush,
1651     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Windows Media Audio 9 Professional"),
1652     .sample_fmts    = (const enum AVSampleFormat[]) { AV_SAMPLE_FMT_FLTP,
1653                                                       AV_SAMPLE_FMT_NONE },
1654 };