svq3: use hpeldsp instead of dsputil for half-pel functions.
[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 FFmpeg.
7  *
8  * FFmpeg 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  * FFmpeg 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 FFmpeg; 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_MAX_SIZE (1 << WMAPRO_BLOCK_MAX_BITS)                 ///< maximum block size
110 #define WMAPRO_BLOCK_SIZES    (WMAPRO_BLOCK_MAX_BITS - WMAPRO_BLOCK_MIN_BITS + 1) ///< possible block sizes
111
112
113 #define VLCBITS            9
114 #define SCALEVLCBITS       8
115 #define VEC4MAXDEPTH    ((HUFF_VEC4_MAXBITS+VLCBITS-1)/VLCBITS)
116 #define VEC2MAXDEPTH    ((HUFF_VEC2_MAXBITS+VLCBITS-1)/VLCBITS)
117 #define VEC1MAXDEPTH    ((HUFF_VEC1_MAXBITS+VLCBITS-1)/VLCBITS)
118 #define SCALEMAXDEPTH   ((HUFF_SCALE_MAXBITS+SCALEVLCBITS-1)/SCALEVLCBITS)
119 #define SCALERLMAXDEPTH ((HUFF_SCALE_RL_MAXBITS+VLCBITS-1)/VLCBITS)
120
121 static VLC              sf_vlc;           ///< scale factor DPCM vlc
122 static VLC              sf_rl_vlc;        ///< scale factor run length vlc
123 static VLC              vec4_vlc;         ///< 4 coefficients per symbol
124 static VLC              vec2_vlc;         ///< 2 coefficients per symbol
125 static VLC              vec1_vlc;         ///< 1 coefficient per symbol
126 static VLC              coef_vlc[2];      ///< coefficient run length vlc codes
127 static float            sin64[33];        ///< sinus table for decorrelation
128
129 /**
130  * @brief frame specific decoder context for a single channel
131  */
132 typedef struct {
133     int16_t  prev_block_len;                          ///< length of the previous block
134     uint8_t  transmit_coefs;
135     uint8_t  num_subframes;
136     uint16_t subframe_len[MAX_SUBFRAMES];             ///< subframe length in samples
137     uint16_t subframe_offset[MAX_SUBFRAMES];          ///< subframe positions in the current frame
138     uint8_t  cur_subframe;                            ///< current subframe number
139     uint16_t decoded_samples;                         ///< number of already processed samples
140     uint8_t  grouped;                                 ///< channel is part of a group
141     int      quant_step;                              ///< quantization step for the current subframe
142     int8_t   reuse_sf;                                ///< share scale factors between subframes
143     int8_t   scale_factor_step;                       ///< scaling step for the current subframe
144     int      max_scale_factor;                        ///< maximum scale factor for the current subframe
145     int      saved_scale_factors[2][MAX_BANDS];       ///< resampled and (previously) transmitted scale factor values
146     int8_t   scale_factor_idx;                        ///< index for the transmitted scale factor values (used for resampling)
147     int*     scale_factors;                           ///< pointer to the scale factor values used for decoding
148     uint8_t  table_idx;                               ///< index in sf_offsets for the scale factor reference block
149     float*   coeffs;                                  ///< pointer to the subframe decode buffer
150     uint16_t num_vec_coeffs;                          ///< number of vector coded coefficients
151     DECLARE_ALIGNED(32, float, out)[WMAPRO_BLOCK_MAX_SIZE + WMAPRO_BLOCK_MAX_SIZE / 2]; ///< output buffer
152 } WMAProChannelCtx;
153
154 /**
155  * @brief channel group for channel transformations
156  */
157 typedef struct {
158     uint8_t num_channels;                                     ///< number of channels in the group
159     int8_t  transform;                                        ///< transform on / off
160     int8_t  transform_band[MAX_BANDS];                        ///< controls if the transform is enabled for a certain band
161     float   decorrelation_matrix[WMAPRO_MAX_CHANNELS*WMAPRO_MAX_CHANNELS];
162     float*  channel_data[WMAPRO_MAX_CHANNELS];                ///< transformation coefficients
163 } WMAProChannelGrp;
164
165 /**
166  * @brief main decoder context
167  */
168 typedef struct WMAProDecodeCtx {
169     /* generic decoder variables */
170     AVCodecContext*  avctx;                         ///< codec context for av_log
171     AVFloatDSPContext fdsp;
172     uint8_t          frame_data[MAX_FRAMESIZE +
173                       FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE];///< compressed frame data
174     PutBitContext    pb;                            ///< context for filling the frame_data buffer
175     FFTContext       mdct_ctx[WMAPRO_BLOCK_SIZES];  ///< MDCT context per block size
176     DECLARE_ALIGNED(32, float, tmp)[WMAPRO_BLOCK_MAX_SIZE]; ///< IMDCT output buffer
177     float*           windows[WMAPRO_BLOCK_SIZES];   ///< windows for the different block sizes
178
179     /* frame size dependent frame information (set during initialization) */
180     uint32_t         decode_flags;                  ///< used compression features
181     uint8_t          len_prefix;                    ///< frame is prefixed with its length
182     uint8_t          dynamic_range_compression;     ///< frame contains DRC data
183     uint8_t          bits_per_sample;               ///< integer audio sample size for the unscaled IMDCT output (used to scale to [-1.0, 1.0])
184     uint16_t         samples_per_frame;             ///< number of samples to output
185     uint16_t         log2_frame_size;
186     int8_t           lfe_channel;                   ///< lfe channel index
187     uint8_t          max_num_subframes;
188     uint8_t          subframe_len_bits;             ///< number of bits used for the subframe length
189     uint8_t          max_subframe_len_bit;          ///< flag indicating that the subframe is of maximum size when the first subframe length bit is 1
190     uint16_t         min_samples_per_subframe;
191     int8_t           num_sfb[WMAPRO_BLOCK_SIZES];   ///< scale factor bands per block size
192     int16_t          sfb_offsets[WMAPRO_BLOCK_SIZES][MAX_BANDS];                    ///< scale factor band offsets (multiples of 4)
193     int8_t           sf_offsets[WMAPRO_BLOCK_SIZES][WMAPRO_BLOCK_SIZES][MAX_BANDS]; ///< scale factor resample matrix
194     int16_t          subwoofer_cutoffs[WMAPRO_BLOCK_SIZES]; ///< subwoofer cutoff values
195
196     /* packet decode state */
197     GetBitContext    pgb;                           ///< bitstream reader context for the packet
198     int              next_packet_start;             ///< start offset of the next wma packet in the demuxer packet
199     uint8_t          packet_offset;                 ///< frame offset in the packet
200     uint8_t          packet_sequence_number;        ///< current packet number
201     int              num_saved_bits;                ///< saved number of bits
202     int              frame_offset;                  ///< frame offset in the bit reservoir
203     int              subframe_offset;               ///< subframe offset in the bit reservoir
204     uint8_t          packet_loss;                   ///< set in case of bitstream error
205     uint8_t          packet_done;                   ///< set when a packet is fully decoded
206
207     /* frame decode state */
208     uint32_t         frame_num;                     ///< current frame number (not used for decoding)
209     GetBitContext    gb;                            ///< bitstream reader context
210     int              buf_bit_size;                  ///< buffer size in bits
211     uint8_t          drc_gain;                      ///< gain for the DRC tool
212     int8_t           skip_frame;                    ///< skip output step
213     int8_t           parsed_all_subframes;          ///< all subframes decoded?
214
215     /* subframe/block decode state */
216     int16_t          subframe_len;                  ///< current subframe length
217     int8_t           channels_for_cur_subframe;     ///< number of channels that contain the subframe
218     int8_t           channel_indexes_for_cur_subframe[WMAPRO_MAX_CHANNELS];
219     int8_t           num_bands;                     ///< number of scale factor bands
220     int8_t           transmit_num_vec_coeffs;       ///< number of vector coded coefficients is part of the bitstream
221     int16_t*         cur_sfb_offsets;               ///< sfb offsets for the current block
222     uint8_t          table_idx;                     ///< index for the num_sfb, sfb_offsets, sf_offsets and subwoofer_cutoffs tables
223     int8_t           esc_len;                       ///< length of escaped coefficients
224
225     uint8_t          num_chgroups;                  ///< number of channel groups
226     WMAProChannelGrp chgroup[WMAPRO_MAX_CHANNELS];  ///< channel group information
227
228     WMAProChannelCtx channel[WMAPRO_MAX_CHANNELS];  ///< per channel data
229 } WMAProDecodeCtx;
230
231
232 /**
233  *@brief helper function to print the most important members of the context
234  *@param s context
235  */
236 static av_cold void dump_context(WMAProDecodeCtx *s)
237 {
238 #define PRINT(a, b)     av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, " %s = %d\n", a, b);
239 #define PRINT_HEX(a, b) av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, " %s = %x\n", a, b);
240
241     PRINT("ed sample bit depth", s->bits_per_sample);
242     PRINT_HEX("ed decode flags", s->decode_flags);
243     PRINT("samples per frame",   s->samples_per_frame);
244     PRINT("log2 frame size",     s->log2_frame_size);
245     PRINT("max num subframes",   s->max_num_subframes);
246     PRINT("len prefix",          s->len_prefix);
247     PRINT("num channels",        s->avctx->channels);
248 }
249
250 /**
251  *@brief Uninitialize the decoder and free all resources.
252  *@param avctx codec context
253  *@return 0 on success, < 0 otherwise
254  */
255 static av_cold int decode_end(AVCodecContext *avctx)
256 {
257     WMAProDecodeCtx *s = avctx->priv_data;
258     int i;
259
260     for (i = 0; i < WMAPRO_BLOCK_SIZES; i++)
261         ff_mdct_end(&s->mdct_ctx[i]);
262
263     return 0;
264 }
265
266 /**
267  *@brief Initialize the decoder.
268  *@param avctx codec context
269  *@return 0 on success, -1 otherwise
270  */
271 static av_cold int decode_init(AVCodecContext *avctx)
272 {
273     WMAProDecodeCtx *s = avctx->priv_data;
274     uint8_t *edata_ptr = avctx->extradata;
275     unsigned int channel_mask;
276     int i, bits;
277     int log2_max_num_subframes;
278     int num_possible_block_sizes;
279
280     if (!avctx->block_align) {
281         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "block_align is not set\n");
282         return AVERROR(EINVAL);
283     }
284
285     s->avctx = avctx;
286     avpriv_float_dsp_init(&s->fdsp, avctx->flags & CODEC_FLAG_BITEXACT);
287
288     init_put_bits(&s->pb, s->frame_data, MAX_FRAMESIZE);
289
290     avctx->sample_fmt = AV_SAMPLE_FMT_FLTP;
291
292     if (avctx->extradata_size >= 18) {
293         s->decode_flags    = AV_RL16(edata_ptr+14);
294         channel_mask       = AV_RL32(edata_ptr+2);
295         s->bits_per_sample = AV_RL16(edata_ptr);
296         /** dump the extradata */
297         for (i = 0; i < avctx->extradata_size; i++)
298             av_dlog(avctx, "[%x] ", avctx->extradata[i]);
299         av_dlog(avctx, "\n");
300
301     } else {
302         av_log_ask_for_sample(avctx, "Unknown extradata size\n");
303         return AVERROR_PATCHWELCOME;
304     }
305
306     /** generic init */
307     s->log2_frame_size = av_log2(avctx->block_align) + 4;
308
309     /** frame info */
310     s->skip_frame  = 1; /* skip first frame */
311     s->packet_loss = 1;
312     s->len_prefix  = (s->decode_flags & 0x40);
313
314     /** get frame len */
315     bits = ff_wma_get_frame_len_bits(avctx->sample_rate, 3, s->decode_flags);
316     if (bits > WMAPRO_BLOCK_MAX_BITS) {
317         av_log_missing_feature(avctx, "14-bits block sizes", 1);
318         return AVERROR_PATCHWELCOME;
319     }
320     s->samples_per_frame = 1 << bits;
321
322     /** subframe info */
323     log2_max_num_subframes       = ((s->decode_flags & 0x38) >> 3);
324     s->max_num_subframes         = 1 << log2_max_num_subframes;
325     if (s->max_num_subframes == 16 || s->max_num_subframes == 4)
326         s->max_subframe_len_bit = 1;
327     s->subframe_len_bits = av_log2(log2_max_num_subframes) + 1;
328
329     num_possible_block_sizes     = log2_max_num_subframes + 1;
330     s->min_samples_per_subframe  = s->samples_per_frame / s->max_num_subframes;
331     s->dynamic_range_compression = (s->decode_flags & 0x80);
332
333     if (s->max_num_subframes > MAX_SUBFRAMES) {
334         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid number of subframes %i\n",
335                s->max_num_subframes);
336         return AVERROR_INVALIDDATA;
337     }
338
339     if (s->min_samples_per_subframe < (1<<WMAPRO_BLOCK_MIN_BITS)) {
340         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "min_samples_per_subframe of %d too small\n",
341                s->min_samples_per_subframe);
342         return AVERROR_INVALIDDATA;
343     }
344
345     if (s->avctx->sample_rate <= 0) {
346         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid sample rate\n");
347         return AVERROR_INVALIDDATA;
348     }
349
350     if (avctx->channels < 0) {
351         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid number of channels %d\n",
352                avctx->channels);
353         return AVERROR_INVALIDDATA;
354     } else if (avctx->channels > WMAPRO_MAX_CHANNELS) {
355         av_log_ask_for_sample(avctx, "unsupported number of channels\n");
356         return AVERROR_PATCHWELCOME;
357     }
358
359     /** init previous block len */
360     for (i = 0; i < avctx->channels; i++)
361         s->channel[i].prev_block_len = s->samples_per_frame;
362
363     /** extract lfe channel position */
364     s->lfe_channel = -1;
365
366     if (channel_mask & 8) {
367         unsigned int mask;
368         for (mask = 1; mask < 16; mask <<= 1) {
369             if (channel_mask & mask)
370                 ++s->lfe_channel;
371         }
372     }
373
374     INIT_VLC_STATIC(&sf_vlc, SCALEVLCBITS, HUFF_SCALE_SIZE,
375                     scale_huffbits, 1, 1,
376                     scale_huffcodes, 2, 2, 616);
377
378     INIT_VLC_STATIC(&sf_rl_vlc, VLCBITS, HUFF_SCALE_RL_SIZE,
379                     scale_rl_huffbits, 1, 1,
380                     scale_rl_huffcodes, 4, 4, 1406);
381
382     INIT_VLC_STATIC(&coef_vlc[0], VLCBITS, HUFF_COEF0_SIZE,
383                     coef0_huffbits, 1, 1,
384                     coef0_huffcodes, 4, 4, 2108);
385
386     INIT_VLC_STATIC(&coef_vlc[1], VLCBITS, HUFF_COEF1_SIZE,
387                     coef1_huffbits, 1, 1,
388                     coef1_huffcodes, 4, 4, 3912);
389
390     INIT_VLC_STATIC(&vec4_vlc, VLCBITS, HUFF_VEC4_SIZE,
391                     vec4_huffbits, 1, 1,
392                     vec4_huffcodes, 2, 2, 604);
393
394     INIT_VLC_STATIC(&vec2_vlc, VLCBITS, HUFF_VEC2_SIZE,
395                     vec2_huffbits, 1, 1,
396                     vec2_huffcodes, 2, 2, 562);
397
398     INIT_VLC_STATIC(&vec1_vlc, VLCBITS, HUFF_VEC1_SIZE,
399                     vec1_huffbits, 1, 1,
400                     vec1_huffcodes, 2, 2, 562);
401
402     /** calculate number of scale factor bands and their offsets
403         for every possible block size */
404     for (i = 0; i < num_possible_block_sizes; i++) {
405         int subframe_len = s->samples_per_frame >> i;
406         int x;
407         int band = 1;
408
409         s->sfb_offsets[i][0] = 0;
410
411         for (x = 0; x < MAX_BANDS-1 && s->sfb_offsets[i][band - 1] < subframe_len; x++) {
412             int offset = (subframe_len * 2 * critical_freq[x])
413                           / s->avctx->sample_rate + 2;
414             offset &= ~3;
415             if (offset > s->sfb_offsets[i][band - 1])
416                 s->sfb_offsets[i][band++] = offset;
417         }
418         s->sfb_offsets[i][band - 1] = subframe_len;
419         s->num_sfb[i]               = band - 1;
420         if (s->num_sfb[i] <= 0) {
421             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "num_sfb invalid\n");
422             return AVERROR_INVALIDDATA;
423         }
424     }
425
426
427     /** Scale factors can be shared between blocks of different size
428         as every block has a different scale factor band layout.
429         The matrix sf_offsets is needed to find the correct scale factor.
430      */
431
432     for (i = 0; i < num_possible_block_sizes; i++) {
433         int b;
434         for (b = 0; b < s->num_sfb[i]; b++) {
435             int x;
436             int offset = ((s->sfb_offsets[i][b]
437                            + s->sfb_offsets[i][b + 1] - 1) << i) >> 1;
438             for (x = 0; x < num_possible_block_sizes; x++) {
439                 int v = 0;
440                 while (s->sfb_offsets[x][v + 1] << x < offset)
441                     ++v;
442                 s->sf_offsets[i][x][b] = v;
443             }
444         }
445     }
446
447     /** init MDCT, FIXME: only init needed sizes */
448     for (i = 0; i < WMAPRO_BLOCK_SIZES; i++)
449         ff_mdct_init(&s->mdct_ctx[i], WMAPRO_BLOCK_MIN_BITS+1+i, 1,
450                      1.0 / (1 << (WMAPRO_BLOCK_MIN_BITS + i - 1))
451                      / (1 << (s->bits_per_sample - 1)));
452
453     /** init MDCT windows: simple sinus window */
454     for (i = 0; i < WMAPRO_BLOCK_SIZES; i++) {
455         const int win_idx = WMAPRO_BLOCK_MAX_BITS - i;
456         ff_init_ff_sine_windows(win_idx);
457         s->windows[WMAPRO_BLOCK_SIZES - i - 1] = ff_sine_windows[win_idx];
458     }
459
460     /** calculate subwoofer cutoff values */
461     for (i = 0; i < num_possible_block_sizes; i++) {
462         int block_size = s->samples_per_frame >> i;
463         int cutoff = (440*block_size + 3 * (s->avctx->sample_rate >> 1) - 1)
464                      / s->avctx->sample_rate;
465         s->subwoofer_cutoffs[i] = av_clip(cutoff, 4, block_size);
466     }
467
468     /** calculate sine values for the decorrelation matrix */
469     for (i = 0; i < 33; i++)
470         sin64[i] = sin(i*M_PI / 64.0);
471
472     if (avctx->debug & FF_DEBUG_BITSTREAM)
473         dump_context(s);
474
475     avctx->channel_layout = channel_mask;
476
477     return 0;
478 }
479
480 /**
481  *@brief Decode the subframe length.
482  *@param s context
483  *@param offset sample offset in the frame
484  *@return decoded subframe length on success, < 0 in case of an error
485  */
486 static int decode_subframe_length(WMAProDecodeCtx *s, int offset)
487 {
488     int frame_len_shift = 0;
489     int subframe_len;
490
491     /** no need to read from the bitstream when only one length is possible */
492     if (offset == s->samples_per_frame - s->min_samples_per_subframe)
493         return s->min_samples_per_subframe;
494
495     /** 1 bit indicates if the subframe is of maximum length */
496     if (s->max_subframe_len_bit) {
497         if (get_bits1(&s->gb))
498             frame_len_shift = 1 + get_bits(&s->gb, s->subframe_len_bits-1);
499     } else
500         frame_len_shift = get_bits(&s->gb, s->subframe_len_bits);
501
502     subframe_len = s->samples_per_frame >> frame_len_shift;
503
504     /** sanity check the length */
505     if (subframe_len < s->min_samples_per_subframe ||
506         subframe_len > s->samples_per_frame) {
507         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "broken frame: subframe_len %i\n",
508                subframe_len);
509         return AVERROR_INVALIDDATA;
510     }
511     return subframe_len;
512 }
513
514 /**
515  *@brief Decode how the data in the frame is split into subframes.
516  *       Every WMA frame contains the encoded data for a fixed number of
517  *       samples per channel. The data for every channel might be split
518  *       into several subframes. This function will reconstruct the list of
519  *       subframes for every channel.
520  *
521  *       If the subframes are not evenly split, the algorithm estimates the
522  *       channels with the lowest number of total samples.
523  *       Afterwards, for each of these channels a bit is read from the
524  *       bitstream that indicates if the channel contains a subframe with the
525  *       next subframe size that is going to be read from the bitstream or not.
526  *       If a channel contains such a subframe, the subframe size gets added to
527  *       the channel's subframe list.
528  *       The algorithm repeats these steps until the frame is properly divided
529  *       between the individual channels.
530  *
531  *@param s context
532  *@return 0 on success, < 0 in case of an error
533  */
534 static int decode_tilehdr(WMAProDecodeCtx *s)
535 {
536     uint16_t num_samples[WMAPRO_MAX_CHANNELS] = { 0 };/**< sum of samples for all currently known subframes of a channel */
537     uint8_t  contains_subframe[WMAPRO_MAX_CHANNELS];  /**< flag indicating if a channel contains the current subframe */
538     int channels_for_cur_subframe = s->avctx->channels; /**< number of channels that contain the current subframe */
539     int fixed_channel_layout = 0;                     /**< flag indicating that all channels use the same subframe offsets and sizes */
540     int min_channel_len = 0;                          /**< smallest sum of samples (channels with this length will be processed first) */
541     int c;
542
543     /* Should never consume more than 3073 bits (256 iterations for the
544      * while loop when always the minimum amount of 128 samples is subtracted
545      * from missing samples in the 8 channel case).
546      * 1 + BLOCK_MAX_SIZE * MAX_CHANNELS / BLOCK_MIN_SIZE * (MAX_CHANNELS  + 4)
547      */
548
549     /** reset tiling information */
550     for (c = 0; c < s->avctx->channels; c++)
551         s->channel[c].num_subframes = 0;
552
553     if (s->max_num_subframes == 1 || get_bits1(&s->gb))
554         fixed_channel_layout = 1;
555
556     /** loop until the frame data is split between the subframes */
557     do {
558         int subframe_len;
559
560         /** check which channels contain the subframe */
561         for (c = 0; c < s->avctx->channels; c++) {
562             if (num_samples[c] == min_channel_len) {
563                 if (fixed_channel_layout || channels_for_cur_subframe == 1 ||
564                    (min_channel_len == s->samples_per_frame - s->min_samples_per_subframe))
565                     contains_subframe[c] = 1;
566                 else
567                     contains_subframe[c] = get_bits1(&s->gb);
568             } else
569                 contains_subframe[c] = 0;
570         }
571
572         /** get subframe length, subframe_len == 0 is not allowed */
573         if ((subframe_len = decode_subframe_length(s, min_channel_len)) <= 0)
574             return AVERROR_INVALIDDATA;
575
576         /** add subframes to the individual channels and find new min_channel_len */
577         min_channel_len += subframe_len;
578         for (c = 0; c < s->avctx->channels; c++) {
579             WMAProChannelCtx* chan = &s->channel[c];
580
581             if (contains_subframe[c]) {
582                 if (chan->num_subframes >= MAX_SUBFRAMES) {
583                     av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
584                            "broken frame: num subframes > 31\n");
585                     return AVERROR_INVALIDDATA;
586                 }
587                 chan->subframe_len[chan->num_subframes] = subframe_len;
588                 num_samples[c] += subframe_len;
589                 ++chan->num_subframes;
590                 if (num_samples[c] > s->samples_per_frame) {
591                     av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "broken frame: "
592                            "channel len > samples_per_frame\n");
593                     return AVERROR_INVALIDDATA;
594                 }
595             } else if (num_samples[c] <= min_channel_len) {
596                 if (num_samples[c] < min_channel_len) {
597                     channels_for_cur_subframe = 0;
598                     min_channel_len = num_samples[c];
599                 }
600                 ++channels_for_cur_subframe;
601             }
602         }
603     } while (min_channel_len < s->samples_per_frame);
604
605     for (c = 0; c < s->avctx->channels; c++) {
606         int i;
607         int offset = 0;
608         for (i = 0; i < s->channel[c].num_subframes; i++) {
609             av_dlog(s->avctx, "frame[%i] channel[%i] subframe[%i]"
610                     " len %i\n", s->frame_num, c, i,
611                     s->channel[c].subframe_len[i]);
612             s->channel[c].subframe_offset[i] = offset;
613             offset += s->channel[c].subframe_len[i];
614         }
615     }
616
617     return 0;
618 }
619
620 /**
621  *@brief Calculate a decorrelation matrix from the bitstream parameters.
622  *@param s codec context
623  *@param chgroup channel group for which the matrix needs to be calculated
624  */
625 static void decode_decorrelation_matrix(WMAProDecodeCtx *s,
626                                         WMAProChannelGrp *chgroup)
627 {
628     int i;
629     int offset = 0;
630     int8_t rotation_offset[WMAPRO_MAX_CHANNELS * WMAPRO_MAX_CHANNELS];
631     memset(chgroup->decorrelation_matrix, 0, s->avctx->channels *
632            s->avctx->channels * sizeof(*chgroup->decorrelation_matrix));
633
634     for (i = 0; i < chgroup->num_channels * (chgroup->num_channels - 1) >> 1; i++)
635         rotation_offset[i] = get_bits(&s->gb, 6);
636
637     for (i = 0; i < chgroup->num_channels; i++)
638         chgroup->decorrelation_matrix[chgroup->num_channels * i + i] =
639             get_bits1(&s->gb) ? 1.0 : -1.0;
640
641     for (i = 1; i < chgroup->num_channels; i++) {
642         int x;
643         for (x = 0; x < i; x++) {
644             int y;
645             for (y = 0; y < i + 1; y++) {
646                 float v1 = chgroup->decorrelation_matrix[x * chgroup->num_channels + y];
647                 float v2 = chgroup->decorrelation_matrix[i * chgroup->num_channels + y];
648                 int n = rotation_offset[offset + x];
649                 float sinv;
650                 float cosv;
651
652                 if (n < 32) {
653                     sinv = sin64[n];
654                     cosv = sin64[32 - n];
655                 } else {
656                     sinv =  sin64[64 -  n];
657                     cosv = -sin64[n  - 32];
658                 }
659
660                 chgroup->decorrelation_matrix[y + x * chgroup->num_channels] =
661                                                (v1 * sinv) - (v2 * cosv);
662                 chgroup->decorrelation_matrix[y + i * chgroup->num_channels] =
663                                                (v1 * cosv) + (v2 * sinv);
664             }
665         }
666         offset += i;
667     }
668 }
669
670 /**
671  *@brief Decode channel transformation parameters
672  *@param s codec context
673  *@return 0 in case of success, < 0 in case of bitstream errors
674  */
675 static int decode_channel_transform(WMAProDecodeCtx* s)
676 {
677     int i;
678     /* should never consume more than 1921 bits for the 8 channel case
679      * 1 + MAX_CHANNELS * (MAX_CHANNELS + 2 + 3 * MAX_CHANNELS * MAX_CHANNELS
680      * + MAX_CHANNELS + MAX_BANDS + 1)
681      */
682
683     /** in the one channel case channel transforms are pointless */
684     s->num_chgroups = 0;
685     if (s->avctx->channels > 1) {
686         int remaining_channels = s->channels_for_cur_subframe;
687
688         if (get_bits1(&s->gb)) {
689             av_log_ask_for_sample(s->avctx,
690                                   "unsupported channel transform bit\n");
691             return AVERROR_PATCHWELCOME;
692         }
693
694         for (s->num_chgroups = 0; remaining_channels &&
695              s->num_chgroups < s->channels_for_cur_subframe; s->num_chgroups++) {
696             WMAProChannelGrp* chgroup = &s->chgroup[s->num_chgroups];
697             float** channel_data = chgroup->channel_data;
698             chgroup->num_channels = 0;
699             chgroup->transform = 0;
700
701             /** decode channel mask */
702             if (remaining_channels > 2) {
703                 for (i = 0; i < s->channels_for_cur_subframe; i++) {
704                     int channel_idx = s->channel_indexes_for_cur_subframe[i];
705                     if (!s->channel[channel_idx].grouped
706                         && get_bits1(&s->gb)) {
707                         ++chgroup->num_channels;
708                         s->channel[channel_idx].grouped = 1;
709                         *channel_data++ = s->channel[channel_idx].coeffs;
710                     }
711                 }
712             } else {
713                 chgroup->num_channels = remaining_channels;
714                 for (i = 0; i < s->channels_for_cur_subframe; i++) {
715                     int channel_idx = s->channel_indexes_for_cur_subframe[i];
716                     if (!s->channel[channel_idx].grouped)
717                         *channel_data++ = s->channel[channel_idx].coeffs;
718                     s->channel[channel_idx].grouped = 1;
719                 }
720             }
721
722             /** decode transform type */
723             if (chgroup->num_channels == 2) {
724                 if (get_bits1(&s->gb)) {
725                     if (get_bits1(&s->gb)) {
726                         av_log_ask_for_sample(s->avctx,
727                                               "unsupported channel transform type\n");
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                             av_log_ask_for_sample(s->avctx,
753                                                   "coupled channels > 6\n");
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     for (i = 0; i < s->channels_for_cur_subframe; i++) {
1131         int c = s->channel_indexes_for_cur_subframe[i];
1132
1133         s->channel[c].coeffs = &s->channel[c].out[(s->samples_per_frame >> 1)
1134                                                   + offset];
1135     }
1136
1137     s->subframe_len = subframe_len;
1138     s->esc_len = av_log2(s->subframe_len - 1) + 1;
1139
1140     /** skip extended header if any */
1141     if (get_bits1(&s->gb)) {
1142         int num_fill_bits;
1143         if (!(num_fill_bits = get_bits(&s->gb, 2))) {
1144             int len = get_bits(&s->gb, 4);
1145             num_fill_bits = (len ? get_bits(&s->gb, len) : 0) + 1;
1146         }
1147
1148         if (num_fill_bits >= 0) {
1149             if (get_bits_count(&s->gb) + num_fill_bits > s->num_saved_bits) {
1150                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid number of fill bits\n");
1151                 return AVERROR_INVALIDDATA;
1152             }
1153
1154             skip_bits_long(&s->gb, num_fill_bits);
1155         }
1156     }
1157
1158     /** no idea for what the following bit is used */
1159     if (get_bits1(&s->gb)) {
1160         av_log_ask_for_sample(s->avctx, "reserved bit set\n");
1161         return AVERROR_PATCHWELCOME;
1162     }
1163
1164
1165     if (decode_channel_transform(s) < 0)
1166         return AVERROR_INVALIDDATA;
1167
1168
1169     for (i = 0; i < s->channels_for_cur_subframe; i++) {
1170         int c = s->channel_indexes_for_cur_subframe[i];
1171         if ((s->channel[c].transmit_coefs = get_bits1(&s->gb)))
1172             transmit_coeffs = 1;
1173     }
1174
1175     av_assert0(s->subframe_len <= WMAPRO_BLOCK_MAX_SIZE);
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 > s->subframe_len) {
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 reset and additional bits from the previous frame are copied
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 = (put_bits_count(&s->pb) + len + 8) >> 3;
1465
1466     if (len <= 0 || buflen > MAX_FRAMESIZE) {
1467         av_log_ask_for_sample(s->avctx, "input buffer too small\n");
1468         s->packet_loss = 1;
1469         return;
1470     }
1471
1472     s->num_saved_bits += len;
1473     if (!append) {
1474         avpriv_copy_bits(&s->pb, gb->buffer + (get_bits_count(gb) >> 3),
1475                      s->num_saved_bits);
1476     } else {
1477         int align = 8 - (get_bits_count(gb) & 7);
1478         align = FFMIN(align, len);
1479         put_bits(&s->pb, align, get_bits(gb, align));
1480         len -= align;
1481         avpriv_copy_bits(&s->pb, gb->buffer + (get_bits_count(gb) >> 3), len);
1482     }
1483     skip_bits_long(gb, len);
1484
1485     {
1486         PutBitContext tmp = s->pb;
1487         flush_put_bits(&tmp);
1488     }
1489
1490     init_get_bits(&s->gb, s->frame_data, s->num_saved_bits);
1491     skip_bits(&s->gb, s->frame_offset);
1492 }
1493
1494 /**
1495  *@brief Decode a single WMA packet.
1496  *@param avctx codec context
1497  *@param data the output buffer
1498  *@param avpkt input packet
1499  *@return number of bytes that were read from the input buffer
1500  */
1501 static int decode_packet(AVCodecContext *avctx, void *data,
1502                          int *got_frame_ptr, AVPacket* avpkt)
1503 {
1504     WMAProDecodeCtx *s = avctx->priv_data;
1505     GetBitContext* gb  = &s->pgb;
1506     const uint8_t* buf = avpkt->data;
1507     int buf_size       = avpkt->size;
1508     int num_bits_prev_frame;
1509     int packet_sequence_number;
1510
1511     *got_frame_ptr = 0;
1512
1513     if (s->packet_done || s->packet_loss) {
1514         s->packet_done = 0;
1515
1516         /** sanity check for the buffer length */
1517         if (buf_size < avctx->block_align) {
1518             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Input packet too small (%d < %d)\n",
1519                    buf_size, avctx->block_align);
1520             return AVERROR_INVALIDDATA;
1521         }
1522
1523         s->next_packet_start = buf_size - avctx->block_align;
1524         buf_size = avctx->block_align;
1525         s->buf_bit_size = buf_size << 3;
1526
1527         /** parse packet header */
1528         init_get_bits(gb, buf, s->buf_bit_size);
1529         packet_sequence_number = get_bits(gb, 4);
1530         skip_bits(gb, 2);
1531
1532         /** get number of bits that need to be added to the previous frame */
1533         num_bits_prev_frame = get_bits(gb, s->log2_frame_size);
1534         av_dlog(avctx, "packet[%d]: nbpf %x\n", avctx->frame_number,
1535                 num_bits_prev_frame);
1536
1537         /** check for packet loss */
1538         if (!s->packet_loss &&
1539             ((s->packet_sequence_number + 1) & 0xF) != packet_sequence_number) {
1540             s->packet_loss = 1;
1541             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Packet loss detected! seq %x vs %x\n",
1542                    s->packet_sequence_number, packet_sequence_number);
1543         }
1544         s->packet_sequence_number = packet_sequence_number;
1545
1546         if (num_bits_prev_frame > 0) {
1547             int remaining_packet_bits = s->buf_bit_size - get_bits_count(gb);
1548             if (num_bits_prev_frame >= remaining_packet_bits) {
1549                 num_bits_prev_frame = remaining_packet_bits;
1550                 s->packet_done = 1;
1551             }
1552
1553             /** append the previous frame data to the remaining data from the
1554                 previous packet to create a full frame */
1555             save_bits(s, gb, num_bits_prev_frame, 1);
1556             av_dlog(avctx, "accumulated %x bits of frame data\n",
1557                     s->num_saved_bits - s->frame_offset);
1558
1559             /** decode the cross packet frame if it is valid */
1560             if (!s->packet_loss)
1561                 decode_frame(s, data, got_frame_ptr);
1562         } else if (s->num_saved_bits - s->frame_offset) {
1563             av_dlog(avctx, "ignoring %x previously saved bits\n",
1564                     s->num_saved_bits - s->frame_offset);
1565         }
1566
1567         if (s->packet_loss) {
1568             /** reset number of saved bits so that the decoder
1569                 does not start to decode incomplete frames in the
1570                 s->len_prefix == 0 case */
1571             s->num_saved_bits = 0;
1572             s->packet_loss = 0;
1573         }
1574
1575     } else {
1576         int frame_size;
1577         s->buf_bit_size = (avpkt->size - s->next_packet_start) << 3;
1578         init_get_bits(gb, avpkt->data, s->buf_bit_size);
1579         skip_bits(gb, s->packet_offset);
1580         if (s->len_prefix && remaining_bits(s, gb) > s->log2_frame_size &&
1581             (frame_size = show_bits(gb, s->log2_frame_size)) &&
1582             frame_size <= remaining_bits(s, gb)) {
1583             save_bits(s, gb, frame_size, 0);
1584             s->packet_done = !decode_frame(s, data, got_frame_ptr);
1585         } else if (!s->len_prefix
1586                    && s->num_saved_bits > get_bits_count(&s->gb)) {
1587             /** when the frames do not have a length prefix, we don't know
1588                 the compressed length of the individual frames
1589                 however, we know what part of a new packet belongs to the
1590                 previous frame
1591                 therefore we save the incoming packet first, then we append
1592                 the "previous frame" data from the next packet so that
1593                 we get a buffer that only contains full frames */
1594             s->packet_done = !decode_frame(s, data, got_frame_ptr);
1595         } else
1596             s->packet_done = 1;
1597     }
1598
1599     if (s->packet_done && !s->packet_loss &&
1600         remaining_bits(s, gb) > 0) {
1601         /** save the rest of the data so that it can be decoded
1602             with the next packet */
1603         save_bits(s, gb, remaining_bits(s, gb), 0);
1604     }
1605
1606     s->packet_offset = get_bits_count(gb) & 7;
1607     if (s->packet_loss)
1608         return AVERROR_INVALIDDATA;
1609
1610     return get_bits_count(gb) >> 3;
1611 }
1612
1613 /**
1614  *@brief Clear decoder buffers (for seeking).
1615  *@param avctx codec context
1616  */
1617 static void flush(AVCodecContext *avctx)
1618 {
1619     WMAProDecodeCtx *s = avctx->priv_data;
1620     int i;
1621     /** reset output buffer as a part of it is used during the windowing of a
1622         new frame */
1623     for (i = 0; i < avctx->channels; i++)
1624         memset(s->channel[i].out, 0, s->samples_per_frame *
1625                sizeof(*s->channel[i].out));
1626     s->packet_loss = 1;
1627 }
1628
1629
1630 /**
1631  *@brief wmapro decoder
1632  */
1633 AVCodec ff_wmapro_decoder = {
1634     .name           = "wmapro",
1635     .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
1636     .id             = AV_CODEC_ID_WMAPRO,
1637     .priv_data_size = sizeof(WMAProDecodeCtx),
1638     .init           = decode_init,
1639     .close          = decode_end,
1640     .decode         = decode_packet,
1641     .capabilities   = CODEC_CAP_SUBFRAMES | CODEC_CAP_DR1,
1642     .flush          = flush,
1643     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Windows Media Audio 9 Professional"),
1644     .sample_fmts    = (const enum AVSampleFormat[]) { AV_SAMPLE_FMT_FLTP,
1645                                                       AV_SAMPLE_FMT_NONE },
1646 };