Merge commit 'cebdedca57d95834a8f8098c7b6a322a1163e26b'
[ffmpeg.git] / libavcodec / tta.c
index 688c88d..cd00b88 100644 (file)
@@ -2,20 +2,20 @@
  * TTA (The Lossless True Audio) decoder
  * Copyright (c) 2006 Alex Beregszaszi
  *
- * This file is part of Libav.
+ * This file is part of FFmpeg.
  *
- * Libav is free software; you can redistribute it and/or
+ * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
  * License as published by the Free Software Foundation; either
  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  *
- * Libav is distributed in the hope that it will be useful,
+ * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  * Lesser General Public License for more details.
  *
  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
- * License along with Libav; if not, write to the Free Software
+ * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  */
 
  */
 
 #define BITSTREAM_READER_LE
-//#define DEBUG
 #include <limits.h>
 #include "avcodec.h"
 #include "get_bits.h"
+#include "internal.h"
 #include "libavutil/crc.h"
+#include "libavutil/intreadwrite.h"
+#include "libavutil/opt.h"
 
 #define FORMAT_SIMPLE    1
 #define FORMAT_ENCRYPTED 2
 
 #define MAX_ORDER 16
 typedef struct TTAFilter {
-    int32_t shift, round, error, mode;
+    int32_t shift, round, error;
     int32_t qm[MAX_ORDER];
     int32_t dx[MAX_ORDER];
     int32_t dl[MAX_ORDER];
@@ -56,16 +58,19 @@ typedef struct TTAChannel {
 } TTAChannel;
 
 typedef struct TTAContext {
+    AVClass *class;
     AVCodecContext *avctx;
-    AVFrame frame;
     GetBitContext gb;
     const AVCRC *crc_table;
 
-    int format, channels, bps, data_length;
-    int frame_length, last_frame_length, total_frames;
+    int format, channels, bps;
+    unsigned data_length;
+    int frame_length, last_frame_length;
 
     int32_t *decode_buffer;
 
+    uint8_t crc_pass[8];
+    uint8_t *pass;
     TTAChannel *ch_ctx;
 } TTAContext;
 
@@ -84,92 +89,54 @@ static const uint32_t shift_1[] = {
 
 static const uint32_t * const shift_16 = shift_1 + 4;
 
-static const int32_t ttafilter_configs[4][2] = {
-    {10, 1},
-    {9, 1},
-    {10, 1},
-    {12, 0}
+static const int32_t ttafilter_configs[4] = {
+    10,
+    9,
+    10,
+    12
 };
 
-static void ttafilter_init(TTAFilter *c, int32_t shift, int32_t mode) {
+static void ttafilter_init(TTAContext *s, TTAFilter *c, int32_t shift) {
     memset(c, 0, sizeof(TTAFilter));
+    if (s->format == FORMAT_ENCRYPTED) {
+        int i;
+        for (i = 0; i < 8; i++)
+            c->qm[i] = sign_extend(s->crc_pass[i], 8);
+    }
     c->shift = shift;
    c->round = shift_1[shift-1];
 //    c->round = 1 << (shift - 1);
-    c->mode = mode;
-}
-
-// FIXME: copy paste from original
-static inline void memshl(register int32_t *a, register int32_t *b) {
-    *a++ = *b++;
-    *a++ = *b++;
-    *a++ = *b++;
-    *a++ = *b++;
-    *a++ = *b++;
-    *a++ = *b++;
-    *a++ = *b++;
-    *a = *b;
 }
 
-// FIXME: copy paste from original
-// mode=1 encoder, mode=0 decoder
-static inline void ttafilter_process(TTAFilter *c, int32_t *in, int32_t mode) {
+static inline void ttafilter_process(TTAFilter *c, int32_t *in)
+{
     register int32_t *dl = c->dl, *qm = c->qm, *dx = c->dx, sum = c->round;
 
-    if (!c->error) {
-        sum += *dl++ * *qm, qm++;
-        sum += *dl++ * *qm, qm++;
-        sum += *dl++ * *qm, qm++;
-        sum += *dl++ * *qm, qm++;
-        sum += *dl++ * *qm, qm++;
-        sum += *dl++ * *qm, qm++;
-        sum += *dl++ * *qm, qm++;
-        sum += *dl++ * *qm, qm++;
-        dx += 8;
-    } else if(c->error < 0) {
-        sum += *dl++ * (*qm -= *dx++), qm++;
-        sum += *dl++ * (*qm -= *dx++), qm++;
-        sum += *dl++ * (*qm -= *dx++), qm++;
-        sum += *dl++ * (*qm -= *dx++), qm++;
-        sum += *dl++ * (*qm -= *dx++), qm++;
-        sum += *dl++ * (*qm -= *dx++), qm++;
-        sum += *dl++ * (*qm -= *dx++), qm++;
-        sum += *dl++ * (*qm -= *dx++), qm++;
-    } else {
-        sum += *dl++ * (*qm += *dx++), qm++;
-        sum += *dl++ * (*qm += *dx++), qm++;
-        sum += *dl++ * (*qm += *dx++), qm++;
-        sum += *dl++ * (*qm += *dx++), qm++;
-        sum += *dl++ * (*qm += *dx++), qm++;
-        sum += *dl++ * (*qm += *dx++), qm++;
-        sum += *dl++ * (*qm += *dx++), qm++;
-        sum += *dl++ * (*qm += *dx++), qm++;
+    if (c->error < 0) {
+        qm[0] -= dx[0]; qm[1] -= dx[1]; qm[2] -= dx[2]; qm[3] -= dx[3];
+        qm[4] -= dx[4]; qm[5] -= dx[5]; qm[6] -= dx[6]; qm[7] -= dx[7];
+    } else if (c->error > 0) {
+        qm[0] += dx[0]; qm[1] += dx[1]; qm[2] += dx[2]; qm[3] += dx[3];
+        qm[4] += dx[4]; qm[5] += dx[5]; qm[6] += dx[6]; qm[7] += dx[7];
     }
 
-    *(dx-0) = ((*(dl-1) >> 30) | 1) << 2;
-    *(dx-1) = ((*(dl-2) >> 30) | 1) << 1;
-    *(dx-2) = ((*(dl-3) >> 30) | 1) << 1;
-    *(dx-3) = ((*(dl-4) >> 30) | 1);
+    sum += dl[0] * qm[0] + dl[1] * qm[1] + dl[2] * qm[2] + dl[3] * qm[3] +
+           dl[4] * qm[4] + dl[5] * qm[5] + dl[6] * qm[6] + dl[7] * qm[7];
 
-    // compress
-    if (mode) {
-        *dl = *in;
-        *in -= (sum >> c->shift);
-        c->error = *in;
-    } else {
-        c->error = *in;
-        *in += (sum >> c->shift);
-        *dl = *in;
-    }
+    dx[0] = dx[1]; dx[1] = dx[2]; dx[2] = dx[3]; dx[3] = dx[4];
+    dl[0] = dl[1]; dl[1] = dl[2]; dl[2] = dl[3]; dl[3] = dl[4];
 
-    if (c->mode) {
-        *(dl-1) = *dl - *(dl-1);
-        *(dl-2) = *(dl-1) - *(dl-2);
-        *(dl-3) = *(dl-2) - *(dl-3);
-    }
+    dx[4] = ((dl[4] >> 30) | 1);
+    dx[5] = ((dl[5] >> 30) | 2) & ~1;
+    dx[6] = ((dl[6] >> 30) | 2) & ~1;
+    dx[7] = ((dl[7] >> 30) | 4) & ~3;
 
-    memshl(c->dl, c->dl + 1);
-    memshl(c->dx, c->dx + 1);
+    c->error = *in;
+    *in += (sum >> c->shift);
+
+    dl[4] = -dl[5]; dl[5] = -dl[6];
+    dl[6] = *in - dl[7]; dl[7] = *in;
+    dl[5] += dl[6]; dl[4] += dl[5];
 }
 
 static void rice_init(TTARice *c, uint32_t k0, uint32_t k1)
@@ -190,6 +157,16 @@ static int tta_get_unary(GetBitContext *gb)
     return ret;
 }
 
+static const int64_t tta_channel_layouts[7] = {
+    AV_CH_LAYOUT_STEREO,
+    AV_CH_LAYOUT_STEREO|AV_CH_LOW_FREQUENCY,
+    AV_CH_LAYOUT_QUAD,
+    0,
+    AV_CH_LAYOUT_5POINT1_BACK,
+    AV_CH_LAYOUT_5POINT1_BACK|AV_CH_BACK_CENTER,
+    AV_CH_LAYOUT_7POINT1_WIDE
+};
+
 static int tta_check_crc(TTAContext *s, const uint8_t *buf, int buf_size)
 {
     uint32_t crc, CRC;
@@ -204,23 +181,38 @@ static int tta_check_crc(TTAContext *s, const uint8_t *buf, int buf_size)
     return 0;
 }
 
+static uint64_t tta_check_crc64(uint8_t *pass)
+{
+    uint64_t crc = UINT64_MAX, poly = 0x42F0E1EBA9EA3693U;
+    uint8_t *end = pass + strlen(pass);
+    int i;
+
+    while (pass < end) {
+        crc ^= (uint64_t)*pass++ << 56;
+        for (i = 0; i < 8; i++)
+            crc = (crc << 1) ^ (poly & (((int64_t) crc) >> 63));
+    }
+
+    return crc ^ UINT64_MAX;
+}
+
 static av_cold int tta_decode_init(AVCodecContext * avctx)
 {
     TTAContext *s = avctx->priv_data;
+    int total_frames;
 
     s->avctx = avctx;
 
     // 30bytes includes a seektable with one frame
     if (avctx->extradata_size < 30)
-        return -1;
+        return AVERROR_INVALIDDATA;
 
     init_get_bits(&s->gb, avctx->extradata, avctx->extradata_size * 8);
     if (show_bits_long(&s->gb, 32) == AV_RL32("TTA1"))
     {
         if (avctx->err_recognition & AV_EF_CRCCHECK) {
             s->crc_table = av_crc_get_table(AV_CRC_32_IEEE_LE);
-            if (tta_check_crc(s, avctx->extradata, 18))
-                return AVERROR_INVALIDDATA;
+            tta_check_crc(s, avctx->extradata, 18);
         }
 
         /* signature */
@@ -228,79 +220,86 @@ static av_cold int tta_decode_init(AVCodecContext * avctx)
 
         s->format = get_bits(&s->gb, 16);
         if (s->format > 2) {
-            av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid format\n");
-            return -1;
+            av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid format\n");
+            return AVERROR_INVALIDDATA;
         }
         if (s->format == FORMAT_ENCRYPTED) {
-            av_log_missing_feature(s->avctx, "Encrypted TTA", 0);
-            return AVERROR(EINVAL);
+            if (!s->pass) {
+                av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Missing password for encrypted stream. Please use the -password option\n");
+                return AVERROR(EINVAL);
+            }
+            AV_WL64(s->crc_pass, tta_check_crc64(s->pass));
         }
         avctx->channels = s->channels = get_bits(&s->gb, 16);
-        avctx->bits_per_coded_sample = get_bits(&s->gb, 16);
-        s->bps = (avctx->bits_per_coded_sample + 7) / 8;
+        if (s->channels > 1 && s->channels < 9)
+            avctx->channel_layout = tta_channel_layouts[s->channels-2];
+        avctx->bits_per_raw_sample = get_bits(&s->gb, 16);
+        s->bps = (avctx->bits_per_raw_sample + 7) / 8;
         avctx->sample_rate = get_bits_long(&s->gb, 32);
         s->data_length = get_bits_long(&s->gb, 32);
         skip_bits_long(&s->gb, 32); // CRC32 of header
 
         if (s->channels == 0) {
-            av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid number of channels\n");
+            av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid number of channels\n");
             return AVERROR_INVALIDDATA;
         } else if (avctx->sample_rate == 0) {
-            av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid samplerate\n");
+            av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid samplerate\n");
             return AVERROR_INVALIDDATA;
         }
 
         switch(s->bps) {
+        case 1: avctx->sample_fmt = AV_SAMPLE_FMT_U8; break;
         case 2:
             avctx->sample_fmt = AV_SAMPLE_FMT_S16;
-            avctx->bits_per_raw_sample = 16;
             break;
         case 3:
             avctx->sample_fmt = AV_SAMPLE_FMT_S32;
-            avctx->bits_per_raw_sample = 24;
             break;
+        //case 4: avctx->sample_fmt = AV_SAMPLE_FMT_S32; break;
         default:
             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid/unsupported sample format.\n");
             return AVERROR_INVALIDDATA;
         }
 
         // prevent overflow
-        if (avctx->sample_rate > 0x7FFFFF) {
+        if (avctx->sample_rate > 0x7FFFFFu) {
             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "sample_rate too large\n");
             return AVERROR(EINVAL);
         }
         s->frame_length = 256 * avctx->sample_rate / 245;
 
         s->last_frame_length = s->data_length % s->frame_length;
-        s->total_frames = s->data_length / s->frame_length +
-                        (s->last_frame_length ? 1 : 0);
+        total_frames = s->data_length / s->frame_length +
+                       (s->last_frame_length ? 1 : 0);
 
-        av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "format: %d chans: %d bps: %d rate: %d block: %d\n",
+        av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "format: %d chans: %d bps: %d rate: %d block: %d\n",
             s->format, avctx->channels, avctx->bits_per_coded_sample, avctx->sample_rate,
             avctx->block_align);
-        av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "data_length: %d frame_length: %d last: %d total: %d\n",
-            s->data_length, s->frame_length, s->last_frame_length, s->total_frames);
+        av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "data_length: %d frame_length: %d last: %d total: %d\n",
+            s->data_length, s->frame_length, s->last_frame_length, total_frames);
 
         // FIXME: seek table
-        if (get_bits_left(&s->gb) < 32 * s->total_frames + 32)
+        if (avctx->extradata_size <= 26 || total_frames > INT_MAX / 4 ||
+            avctx->extradata_size - 26 < total_frames * 4)
             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Seek table missing or too small\n");
         else if (avctx->err_recognition & AV_EF_CRCCHECK) {
-            if (tta_check_crc(s, avctx->extradata + 22, s->total_frames * 4))
+            if (tta_check_crc(s, avctx->extradata + 22, total_frames * 4))
                 return AVERROR_INVALIDDATA;
         }
-        skip_bits_long(&s->gb, 32 * s->total_frames);
+        skip_bits_long(&s->gb, 32 * total_frames);
         skip_bits_long(&s->gb, 32); // CRC32 of seektable
 
         if(s->frame_length >= UINT_MAX / (s->channels * sizeof(int32_t))){
             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "frame_length too large\n");
-            return -1;
+            return AVERROR_INVALIDDATA;
         }
 
-        if (s->bps == 2) {
+        if (s->bps < 3) {
             s->decode_buffer = av_mallocz(sizeof(int32_t)*s->frame_length*s->channels);
             if (!s->decode_buffer)
                 return AVERROR(ENOMEM);
-        }
+        } else
+            s->decode_buffer = NULL;
         s->ch_ctx = av_malloc(avctx->channels * sizeof(*s->ch_ctx));
         if (!s->ch_ctx) {
             av_freep(&s->decode_buffer);
@@ -308,18 +307,16 @@ static av_cold int tta_decode_init(AVCodecContext * avctx)
         }
     } else {
         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Wrong extradata present\n");
-        return -1;
+        return AVERROR_INVALIDDATA;
     }
 
-    avcodec_get_frame_defaults(&s->frame);
-    avctx->coded_frame = &s->frame;
-
     return 0;
 }
 
 static int tta_decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data,
                             int *got_frame_ptr, AVPacket *avpkt)
 {
+    AVFrame *frame     = data;
     const uint8_t *buf = avpkt->data;
     int buf_size = avpkt->size;
     TTAContext *s = avctx->priv_data;
@@ -334,29 +331,23 @@ static int tta_decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data,
 
     init_get_bits(&s->gb, buf, buf_size*8);
 
-    // FIXME: seeking
-    s->total_frames--;
-    if (!s->total_frames && s->last_frame_length)
-        framelen = s->last_frame_length;
-
     /* get output buffer */
-    s->frame.nb_samples = framelen;
-    if ((ret = avctx->get_buffer(avctx, &s->frame)) < 0) {
-        av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "get_buffer() failed\n");
+    frame->nb_samples = framelen;
+    if ((ret = ff_get_buffer(avctx, frame, 0)) < 0)
         return ret;
-    }
 
     // decode directly to output buffer for 24-bit sample format
     if (s->bps == 3)
-        s->decode_buffer = (int32_t *)s->frame.data[0];
+        s->decode_buffer = (int32_t *)frame->data[0];
 
     // init per channel states
     for (i = 0; i < s->channels; i++) {
         s->ch_ctx[i].predictor = 0;
-        ttafilter_init(&s->ch_ctx[i].filter, ttafilter_configs[s->bps-1][0], ttafilter_configs[s->bps-1][1]);
+        ttafilter_init(s, &s->ch_ctx[i].filter, ttafilter_configs[s->bps-1]);
         rice_init(&s->ch_ctx[i].rice, 10, 10);
     }
 
+    i = 0;
     for (p = s->decode_buffer; p < s->decode_buffer + (framelen * s->channels); p++) {
         int32_t *predictor = &s->ch_ctx[cur_chan].predictor;
         TTAFilter *filter = &s->ch_ctx[cur_chan].filter;
@@ -407,19 +398,18 @@ static int tta_decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data,
         }
 
         // extract coded value
-#define UNFOLD(x) (((x)&1) ? (++(x)>>1) : (-(x)>>1))
-        *p = UNFOLD(value);
+        *p = 1 + ((value >> 1) ^ ((value & 1) - 1));
 
         // run hybrid filter
-        ttafilter_process(filter, p, 0);
+        ttafilter_process(filter, p);
 
         // fixed order prediction
 #define PRED(x, k) (int32_t)((((uint64_t)x << k) - x) >> k)
         switch (s->bps) {
-            case 1: *p += PRED(*predictor, 4); break;
-            case 2:
-            case 3: *p += PRED(*predictor, 5); break;
-            case 4: *p += *predictor; break;
+        case 1: *p += PRED(*predictor, 4); break;
+        case 2:
+        case 3: *p += PRED(*predictor, 5); break;
+        case 4: *p +=      *predictor;     break;
         }
         *predictor = *p;
 
@@ -427,16 +417,23 @@ static int tta_decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data,
         if (cur_chan < (s->channels-1))
             cur_chan++;
         else {
-            // decorrelate in case of stereo integer
+            // decorrelate in case of multiple channels
             if (s->channels > 1) {
                 int32_t *r = p - 1;
                 for (*p += *r / 2; r > p - s->channels; r--)
                     *r = *(r + 1) - *r;
             }
             cur_chan = 0;
+            i++;
+            // check for last frame
+            if (i == s->last_frame_length && get_bits_left(&s->gb) / 8 == 4) {
+                frame->nb_samples = framelen = s->last_frame_length;
+                break;
+            }
         }
     }
 
+    align_get_bits(&s->gb);
     if (get_bits_left(&s->gb) < 32) {
         ret = AVERROR_INVALIDDATA;
         goto error;
@@ -444,21 +441,31 @@ static int tta_decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data,
     skip_bits_long(&s->gb, 32); // frame crc
 
     // convert to output buffer
-    if (s->bps == 2) {
-        int16_t *samples = (int16_t *)s->frame.data[0];
+    switch (s->bps) {
+    case 1: {
+        uint8_t *samples = (uint8_t *)frame->data[0];
+        for (p = s->decode_buffer; p < s->decode_buffer + (framelen * s->channels); p++)
+            *samples++ = *p + 0x80;
+        break;
+        }
+    case 2: {
+        int16_t *samples = (int16_t *)frame->data[0];
         for (p = s->decode_buffer; p < s->decode_buffer + (framelen * s->channels); p++)
             *samples++ = *p;
-    } else {
+        break;
+        }
+    case 3: {
         // shift samples for 24-bit sample format
-        int32_t *samples = (int32_t *)s->frame.data[0];
-        for (i = 0; i < framelen * s->channels; i++)
+        int32_t *samples = (int32_t *)frame->data[0];
+        for (p = s->decode_buffer; p < s->decode_buffer + (framelen * s->channels); p++)
             *samples++ <<= 8;
         // reset decode buffer
         s->decode_buffer = NULL;
+        break;
+        }
     }
 
-    *got_frame_ptr   = 1;
-    *(AVFrame *)data = s->frame;
+    *got_frame_ptr = 1;
 
     return buf_size;
 error:
@@ -471,20 +478,37 @@ error:
 static av_cold int tta_decode_close(AVCodecContext *avctx) {
     TTAContext *s = avctx->priv_data;
 
-    av_free(s->decode_buffer);
+    if (s->bps < 3)
+        av_free(s->decode_buffer);
+    s->decode_buffer = NULL;
     av_freep(&s->ch_ctx);
 
     return 0;
 }
 
+#define OFFSET(x) offsetof(TTAContext, x)
+#define DEC (AV_OPT_FLAG_DECODING_PARAM | AV_OPT_FLAG_AUDIO_PARAM)
+static const AVOption options[] = {
+    { "password", "Set decoding password", OFFSET(pass), AV_OPT_TYPE_STRING, { .str = NULL }, 0, 0, DEC },
+    { NULL },
+};
+
+static const AVClass tta_decoder_class = {
+    .class_name = "TTA Decoder",
+    .item_name  = av_default_item_name,
+    .option     = options,
+    .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
+};
+
 AVCodec ff_tta_decoder = {
     .name           = "tta",
     .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
-    .id             = CODEC_ID_TTA,
+    .id             = AV_CODEC_ID_TTA,
     .priv_data_size = sizeof(TTAContext),
     .init           = tta_decode_init,
     .close          = tta_decode_close,
     .decode         = tta_decode_frame,
     .capabilities   = CODEC_CAP_DR1,
-    .long_name = NULL_IF_CONFIG_SMALL("True Audio (TTA)"),
+    .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("TTA (True Audio)"),
+    .priv_class     = &tta_decoder_class,
 };