git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavcodec/atrac3.c

   1 /*
   2  * ATRAC3 compatible decoder
   3  * Copyright (c) 2006-2008 Maxim Poliakovski
   4  * Copyright (c) 2006-2008 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  * ATRAC3 compatible decoder.
  26  * This decoder handles Sony's ATRAC3 data.
  27  *
  28  * Container formats used to store ATRAC3 data:
  29  * RealMedia (.rm), RIFF WAV (.wav, .at3), Sony OpenMG (.oma, .aa3).
  30  *
  31  * To use this decoder, a calling application must supply the extradata
  32  * bytes provided in the containers above.
  33  */
  34
  35 #include <math.h>
  36 #include <stddef.h>
  37 #include <stdio.h>
  38
  39 #include "libavutil/attributes.h"
  40 #include "libavutil/float_dsp.h"
  41 #include "libavutil/libm.h"
  42 #include "avcodec.h"
  43 #include "bytestream.h"
  44 #include "fft.h"
  45 #include "get_bits.h"
  46 #include "internal.h"
  47
  48 #include "atrac.h"
  49 #include "atrac3data.h"
  50
  51 #define MIN_CHANNELS    1
  52 #define MAX_CHANNELS    8
  53 #define MAX_JS_PAIRS    8 / 2
  54
  55 #define JOINT_STEREO    0x12
  56 #define SINGLE          0x2
  57
  58 #define SAMPLES_PER_FRAME 1024
  59 #define MDCT_SIZE          512
  60
  61 #define ATRAC3_VLC_BITS 8
  62
  63 typedef struct GainBlock {
  64     AtracGainInfo g_block[4];
  65 } GainBlock;
  66
  67 typedef struct TonalComponent {
  68     int pos;
  69     int num_coefs;
  70     float coef[8];
  71 } TonalComponent;
  72
  73 typedef struct ChannelUnit {
  74     int            bands_coded;
  75     int            num_components;
  76     float          prev_frame[SAMPLES_PER_FRAME];
  77     int            gc_blk_switch;
  78     TonalComponent components[64];
  79     GainBlock      gain_block[2];
  80
  81     DECLARE_ALIGNED(32, float, spectrum)[SAMPLES_PER_FRAME];
  82     DECLARE_ALIGNED(32, float, imdct_buf)[SAMPLES_PER_FRAME];
  83
  84     float          delay_buf1[46]; ///<qmf delay buffers
  85     float          delay_buf2[46];
  86     float          delay_buf3[46];
  87 } ChannelUnit;
  88
  89 typedef struct ATRAC3Context {
  90     GetBitContext gb;
  91     //@{
  92     /** stream data */
  93     int coding_mode;
  94
  95     ChannelUnit *units;
  96     //@}
  97     //@{
  98     /** joint-stereo related variables */
  99     int matrix_coeff_index_prev[MAX_JS_PAIRS][4];
 100     int matrix_coeff_index_now[MAX_JS_PAIRS][4];
 101     int matrix_coeff_index_next[MAX_JS_PAIRS][4];
 102     int weighting_delay[MAX_JS_PAIRS][6];
 103     //@}
 104     //@{
 105     /** data buffers */
 106     uint8_t *decoded_bytes_buffer;
 107     float temp_buf[1070];
 108     //@}
 109     //@{
 110     /** extradata */
 111     int scrambled_stream;
 112     //@}
 113
 114     AtracGCContext    gainc_ctx;
 115     FFTContext        mdct_ctx;
 116     void (*vector_fmul)(float *dst, const float *src0, const float *src1,
 117                         int len);
 118 } ATRAC3Context;
 119
 120 static DECLARE_ALIGNED(32, float, mdct_window)[MDCT_SIZE];
 121 static VLC_TYPE atrac3_vlc_table[7 * 1 << ATRAC3_VLC_BITS][2];
 122 static VLC   spectral_coeff_tab[7];
 123
 124 /**
 125  * Regular 512 points IMDCT without overlapping, with the exception of the
 126  * swapping of odd bands caused by the reverse spectra of the QMF.
 127  *
 128  * @param odd_band  1 if the band is an odd band
 129  */
 130 static void imlt(ATRAC3Context *q, float *input, float *output, int odd_band)
 131 {
 132     int i;
 133
 134     if (odd_band) {
 135         /**
 136          * Reverse the odd bands before IMDCT, this is an effect of the QMF
 137          * transform or it gives better compression to do it this way.
 138          * FIXME: It should be possible to handle this in imdct_calc
 139          * for that to happen a modification of the prerotation step of
 140          * all SIMD code and C code is needed.
 141          * Or fix the functions before so they generate a pre reversed spectrum.
 142          */
 143         for (i = 0; i < 128; i++)
 144             FFSWAP(float, input[i], input[255 - i]);
 145     }
 146
 147     q->mdct_ctx.imdct_calc(&q->mdct_ctx, output, input);
 148
 149     /* Perform windowing on the output. */
 150     q->vector_fmul(output, output, mdct_window, MDCT_SIZE);
 151 }
 152
 153 /*
 154  * indata descrambling, only used for data coming from the rm container
 155  */
 156 static int decode_bytes(const uint8_t *input, uint8_t *out, int bytes)
 157 {
 158     int i, off;
 159     uint32_t c;
 160     const uint32_t *buf;
 161     uint32_t *output = (uint32_t *)out;
 162
 163     off = (intptr_t)input & 3;
 164     buf = (const uint32_t *)(input - off);
 165     if (off)
 166         c = av_be2ne32((0x537F6103U >> (off * 8)) | (0x537F6103U << (32 - (off * 8))));
 167     else
 168         c = av_be2ne32(0x537F6103U);
 169     bytes += 3 + off;
 170     for (i = 0; i < bytes / 4; i++)
 171         output[i] = c ^ buf[i];
 172
 173     if (off)
 174         avpriv_request_sample(NULL, "Offset of %d", off);
 175
 176     return off;
 177 }
 178
 179 static av_cold void init_imdct_window(void)
 180 {
 181     int i, j;
 182
 183     /* generate the mdct window, for details see
 184      * http://wiki.multimedia.cx/index.php?title=RealAudio_atrc#Windows */
 185     for (i = 0, j = 255; i < 128; i++, j--) {
 186         float wi = sin(((i + 0.5) / 256.0 - 0.5) * M_PI) + 1.0;
 187         float wj = sin(((j + 0.5) / 256.0 - 0.5) * M_PI) + 1.0;
 188         float w  = 0.5 * (wi * wi + wj * wj);
 189         mdct_window[i] = mdct_window[511 - i] = wi / w;
 190         mdct_window[j] = mdct_window[511 - j] = wj / w;
 191     }
 192 }
 193
 194 static av_cold int atrac3_decode_close(AVCodecContext *avctx)
 195 {
 196     ATRAC3Context *q = avctx->priv_data;
 197
 198     av_freep(&q->units);
 199     av_freep(&q->decoded_bytes_buffer);
 200
 201     ff_mdct_end(&q->mdct_ctx);
 202
 203     return 0;
 204 }
 205
 206 /**
 207  * Mantissa decoding
 208  *
 209  * @param selector     which table the output values are coded with
 210  * @param coding_flag  constant length coding or variable length coding
 211  * @param mantissas    mantissa output table
 212  * @param num_codes    number of values to get
 213  */
 214 static void read_quant_spectral_coeffs(GetBitContext *gb, int selector,
 215                                        int coding_flag, int *mantissas,
 216                                        int num_codes)
 217 {
 218     int i, code, huff_symb;
 219
 220     if (selector == 1)
 221         num_codes /= 2;
 222
 223     if (coding_flag != 0) {
 224         /* constant length coding (CLC) */
 225         int num_bits = clc_length_tab[selector];
 226
 227         if (selector > 1) {
 228             for (i = 0; i < num_codes; i++) {
 229                 if (num_bits)
 230                     code = get_sbits(gb, num_bits);
 231                 else
 232                     code = 0;
 233                 mantissas[i] = code;
 234             }
 235         } else {
 236             for (i = 0; i < num_codes; i++) {
 237                 if (num_bits)
 238                     code = get_bits(gb, num_bits); // num_bits is always 4 in this case
 239                 else
 240                     code = 0;
 241                 mantissas[i * 2    ] = mantissa_clc_tab[code >> 2];
 242                 mantissas[i * 2 + 1] = mantissa_clc_tab[code &  3];
 243             }
 244         }
 245     } else {
 246         /* variable length coding (VLC) */
 247         if (selector != 1) {
 248             for (i = 0; i < num_codes; i++) {
 249                 huff_symb = get_vlc2(gb, spectral_coeff_tab[selector-1].table,
 250                                      spectral_coeff_tab[selector-1].bits, 3);
 251                 huff_symb += 1;
 252                 code = huff_symb >> 1;
 253                 if (huff_symb & 1)
 254                     code = -code;
 255                 mantissas[i] = code;
 256             }
 257         } else {
 258             for (i = 0; i < num_codes; i++) {
 259                 huff_symb = get_vlc2(gb, spectral_coeff_tab[selector - 1].table,
 260                                      spectral_coeff_tab[selector - 1].bits, 3);
 261                 mantissas[i * 2    ] = mantissa_vlc_tab[huff_symb * 2    ];
 262                 mantissas[i * 2 + 1] = mantissa_vlc_tab[huff_symb * 2 + 1];
 263             }
 264         }
 265     }
 266 }
 267
 268 /**
 269  * Restore the quantized band spectrum coefficients
 270  *
 271  * @return subband count, fix for broken specification/files
 272  */
 273 static int decode_spectrum(GetBitContext *gb, float *output)
 274 {
 275     int num_subbands, coding_mode, i, j, first, last, subband_size;
 276     int subband_vlc_index[32], sf_index[32];
 277     int mantissas[128];
 278     float scale_factor;
 279
 280     num_subbands = get_bits(gb, 5);  // number of coded subbands
 281     coding_mode  = get_bits1(gb);    // coding Mode: 0 - VLC/ 1-CLC
 282
 283     /* get the VLC selector table for the subbands, 0 means not coded */
 284     for (i = 0; i <= num_subbands; i++)
 285         subband_vlc_index[i] = get_bits(gb, 3);
 286
 287     /* read the scale factor indexes from the stream */
 288     for (i = 0; i <= num_subbands; i++) {
 289         if (subband_vlc_index[i] != 0)
 290             sf_index[i] = get_bits(gb, 6);
 291     }
 292
 293     for (i = 0; i <= num_subbands; i++) {
 294         first = subband_tab[i    ];
 295         last  = subband_tab[i + 1];
 296
 297         subband_size = last - first;
 298
 299         if (subband_vlc_index[i] != 0) {
 300             /* decode spectral coefficients for this subband */
 301             /* TODO: This can be done faster is several blocks share the
 302              * same VLC selector (subband_vlc_index) */
 303             read_quant_spectral_coeffs(gb, subband_vlc_index[i], coding_mode,
 304                                        mantissas, subband_size);
 305
 306             /* decode the scale factor for this subband */
 307             scale_factor = ff_atrac_sf_table[sf_index[i]] *
 308                            inv_max_quant[subband_vlc_index[i]];
 309
 310             /* inverse quantize the coefficients */
 311             for (j = 0; first < last; first++, j++)
 312                 output[first] = mantissas[j] * scale_factor;
 313         } else {
 314             /* this subband was not coded, so zero the entire subband */
 315             memset(output + first, 0, subband_size * sizeof(*output));
 316         }
 317     }
 318
 319     /* clear the subbands that were not coded */
 320     first = subband_tab[i];
 321     memset(output + first, 0, (SAMPLES_PER_FRAME - first) * sizeof(*output));
 322     return num_subbands;
 323 }
 324
 325 /**
 326  * Restore the quantized tonal components
 327  *
 328  * @param components tonal components
 329  * @param num_bands  number of coded bands
 330  */
 331 static int decode_tonal_components(GetBitContext *gb,
 332                                    TonalComponent *components, int num_bands)
 333 {
 334     int i, b, c, m;
 335     int nb_components, coding_mode_selector, coding_mode;
 336     int band_flags[4], mantissa[8];
 337     int component_count = 0;
 338
 339     nb_components = get_bits(gb, 5);
 340
 341     /* no tonal components */
 342     if (nb_components == 0)
 343         return 0;
 344
 345     coding_mode_selector = get_bits(gb, 2);
 346     if (coding_mode_selector == 2)
 347         return AVERROR_INVALIDDATA;
 348
 349     coding_mode = coding_mode_selector & 1;
 350
 351     for (i = 0; i < nb_components; i++) {
 352         int coded_values_per_component, quant_step_index;
 353
 354         for (b = 0; b <= num_bands; b++)
 355             band_flags[b] = get_bits1(gb);
 356
 357         coded_values_per_component = get_bits(gb, 3);
 358
 359         quant_step_index = get_bits(gb, 3);
 360         if (quant_step_index <= 1)
 361             return AVERROR_INVALIDDATA;
 362
 363         if (coding_mode_selector == 3)
 364             coding_mode = get_bits1(gb);
 365
 366         for (b = 0; b < (num_bands + 1) * 4; b++) {
 367             int coded_components;
 368
 369             if (band_flags[b >> 2] == 0)
 370                 continue;
 371
 372             coded_components = get_bits(gb, 3);
 373
 374             for (c = 0; c < coded_components; c++) {
 375                 TonalComponent *cmp = &components[component_count];
 376                 int sf_index, coded_values, max_coded_values;
 377                 float scale_factor;
 378
 379                 sf_index = get_bits(gb, 6);
 380                 if (component_count >= 64)
 381                     return AVERROR_INVALIDDATA;
 382
 383                 cmp->pos = b * 64 + get_bits(gb, 6);
 384
 385                 max_coded_values = SAMPLES_PER_FRAME - cmp->pos;
 386                 coded_values     = coded_values_per_component + 1;
 387                 coded_values     = FFMIN(max_coded_values, coded_values);
 388
 389                 scale_factor = ff_atrac_sf_table[sf_index] *
 390                                inv_max_quant[quant_step_index];
 391
 392                 read_quant_spectral_coeffs(gb, quant_step_index, coding_mode,
 393                                            mantissa, coded_values);
 394
 395                 cmp->num_coefs = coded_values;
 396
 397                 /* inverse quant */
 398                 for (m = 0; m < coded_values; m++)
 399                     cmp->coef[m] = mantissa[m] * scale_factor;
 400
 401                 component_count++;
 402             }
 403         }
 404     }
 405
 406     return component_count;
 407 }
 408
 409 /**
 410  * Decode gain parameters for the coded bands
 411  *
 412  * @param block      the gainblock for the current band
 413  * @param num_bands  amount of coded bands
 414  */
 415 static int decode_gain_control(GetBitContext *gb, GainBlock *block,
 416                                int num_bands)
 417 {
 418     int b, j;
 419     int *level, *loc;
 420
 421     AtracGainInfo *gain = block->g_block;
 422
 423     for (b = 0; b <= num_bands; b++) {
 424         gain[b].num_points = get_bits(gb, 3);
 425         level              = gain[b].lev_code;
 426         loc                = gain[b].loc_code;
 427
 428         for (j = 0; j < gain[b].num_points; j++) {
 429             level[j] = get_bits(gb, 4);
 430             loc[j]   = get_bits(gb, 5);
 431             if (j && loc[j] <= loc[j - 1])
 432                 return AVERROR_INVALIDDATA;
 433         }
 434     }
 435
 436     /* Clear the unused blocks. */
 437     for (; b < 4 ; b++)
 438         gain[b].num_points = 0;
 439
 440     return 0;
 441 }
 442
 443 /**
 444  * Combine the tonal band spectrum and regular band spectrum
 445  *
 446  * @param spectrum        output spectrum buffer
 447  * @param num_components  number of tonal components
 448  * @param components      tonal components for this band
 449  * @return                position of the last tonal coefficient
 450  */
 451 static int add_tonal_components(float *spectrum, int num_components,
 452                                 TonalComponent *components)
 453 {
 454     int i, j, last_pos = -1;
 455     float *input, *output;
 456
 457     for (i = 0; i < num_components; i++) {
 458         last_pos = FFMAX(components[i].pos + components[i].num_coefs, last_pos);
 459         input    = components[i].coef;
 460         output   = &spectrum[components[i].pos];
 461
 462         for (j = 0; j < components[i].num_coefs; j++)
 463             output[j] += input[j];
 464     }
 465
 466     return last_pos;
 467 }
 468
 469 #define INTERPOLATE(old, new, nsample) \
 470     ((old) + (nsample) * 0.125 * ((new) - (old)))
 471
 472 static void reverse_matrixing(float *su1, float *su2, int *prev_code,
 473                               int *curr_code)
 474 {
 475     int i, nsample, band;
 476     float mc1_l, mc1_r, mc2_l, mc2_r;
 477
 478     for (i = 0, band = 0; band < 4 * 256; band += 256, i++) {
 479         int s1 = prev_code[i];
 480         int s2 = curr_code[i];
 481         nsample = band;
 482
 483         if (s1 != s2) {
 484             /* Selector value changed, interpolation needed. */
 485             mc1_l = matrix_coeffs[s1 * 2    ];
 486             mc1_r = matrix_coeffs[s1 * 2 + 1];
 487             mc2_l = matrix_coeffs[s2 * 2    ];
 488             mc2_r = matrix_coeffs[s2 * 2 + 1];
 489
 490             /* Interpolation is done over the first eight samples. */
 491             for (; nsample < band + 8; nsample++) {
 492                 float c1 = su1[nsample];
 493                 float c2 = su2[nsample];
 494                 c2 = c1 * INTERPOLATE(mc1_l, mc2_l, nsample - band) +
 495                      c2 * INTERPOLATE(mc1_r, mc2_r, nsample - band);
 496                 su1[nsample] = c2;
 497                 su2[nsample] = c1 * 2.0 - c2;
 498             }
 499         }
 500
 501         /* Apply the matrix without interpolation. */
 502         switch (s2) {
 503         case 0:     /* M/S decoding */
 504             for (; nsample < band + 256; nsample++) {
 505                 float c1 = su1[nsample];
 506                 float c2 = su2[nsample];
 507                 su1[nsample] =  c2       * 2.0;
 508                 su2[nsample] = (c1 - c2) * 2.0;
 509             }
 510             break;
 511         case 1:
 512             for (; nsample < band + 256; nsample++) {
 513                 float c1 = su1[nsample];
 514                 float c2 = su2[nsample];
 515                 su1[nsample] = (c1 + c2) *  2.0;
 516                 su2[nsample] =  c2       * -2.0;
 517             }
 518             break;
 519         case 2:
 520         case 3:
 521             for (; nsample < band + 256; nsample++) {
 522                 float c1 = su1[nsample];
 523                 float c2 = su2[nsample];
 524                 su1[nsample] = c1 + c2;
 525                 su2[nsample] = c1 - c2;
 526             }
 527             break;
 528         default:
 529             av_assert1(0);
 530         }
 531     }
 532 }
 533
 534 static void get_channel_weights(int index, int flag, float ch[2])
 535 {
 536     if (index == 7) {
 537         ch[0] = 1.0;
 538         ch[1] = 1.0;
 539     } else {
 540         ch[0] = (index & 7) / 7.0;
 541         ch[1] = sqrt(2 - ch[0] * ch[0]);
 542         if (flag)
 543             FFSWAP(float, ch[0], ch[1]);
 544     }
 545 }
 546
 547 static void channel_weighting(float *su1, float *su2, int *p3)
 548 {
 549     int band, nsample;
 550     /* w[x][y] y=0 is left y=1 is right */
 551     float w[2][2];
 552
 553     if (p3[1] != 7 || p3[3] != 7) {
 554         get_channel_weights(p3[1], p3[0], w[0]);
 555         get_channel_weights(p3[3], p3[2], w[1]);
 556
 557         for (band = 256; band < 4 * 256; band += 256) {
 558             for (nsample = band; nsample < band + 8; nsample++) {
 559                 su1[nsample] *= INTERPOLATE(w[0][0], w[0][1], nsample - band);
 560                 su2[nsample] *= INTERPOLATE(w[1][0], w[1][1], nsample - band);
 561             }
 562             for(; nsample < band + 256; nsample++) {
 563                 su1[nsample] *= w[1][0];
 564                 su2[nsample] *= w[1][1];
 565             }
 566         }
 567     }
 568 }
 569
 570 /**
 571  * Decode a Sound Unit
 572  *
 573  * @param snd           the channel unit to be used
 574  * @param output        the decoded samples before IQMF in float representation
 575  * @param channel_num   channel number
 576  * @param coding_mode   the coding mode (JOINT_STEREO or single channels)
 577  */
 578 static int decode_channel_sound_unit(ATRAC3Context *q, GetBitContext *gb,
 579                                      ChannelUnit *snd, float *output,
 580                                      int channel_num, int coding_mode)
 581 {
 582     int band, ret, num_subbands, last_tonal, num_bands;
 583     GainBlock *gain1 = &snd->gain_block[    snd->gc_blk_switch];
 584     GainBlock *gain2 = &snd->gain_block[1 - snd->gc_blk_switch];
 585
 586     if (coding_mode == JOINT_STEREO && (channel_num % 2) == 1) {
 587         if (get_bits(gb, 2) != 3) {
 588             av_log(NULL,AV_LOG_ERROR,"JS mono Sound Unit id != 3.\n");
 589             return AVERROR_INVALIDDATA;
 590         }
 591     } else {
 592         if (get_bits(gb, 6) != 0x28) {
 593             av_log(NULL,AV_LOG_ERROR,"Sound Unit id != 0x28.\n");
 594             return AVERROR_INVALIDDATA;
 595         }
 596     }
 597
 598     /* number of coded QMF bands */
 599     snd->bands_coded = get_bits(gb, 2);
 600
 601     ret = decode_gain_control(gb, gain2, snd->bands_coded);
 602     if (ret)
 603         return ret;
 604
 605     snd->num_components = decode_tonal_components(gb, snd->components,
 606                                                   snd->bands_coded);
 607     if (snd->num_components < 0)
 608         return snd->num_components;
 609
 610     num_subbands = decode_spectrum(gb, snd->spectrum);
 611
 612     /* Merge the decoded spectrum and tonal components. */
 613     last_tonal = add_tonal_components(snd->spectrum, snd->num_components,
 614                                       snd->components);
 615
 616
 617     /* calculate number of used MLT/QMF bands according to the amount of coded
 618        spectral lines */
 619     num_bands = (subband_tab[num_subbands] - 1) >> 8;
 620     if (last_tonal >= 0)
 621         num_bands = FFMAX((last_tonal + 256) >> 8, num_bands);
 622
 623
 624     /* Reconstruct time domain samples. */
 625     for (band = 0; band < 4; band++) {
 626         /* Perform the IMDCT step without overlapping. */
 627         if (band <= num_bands)
 628             imlt(q, &snd->spectrum[band * 256], snd->imdct_buf, band & 1);
 629         else
 630             memset(snd->imdct_buf, 0, 512 * sizeof(*snd->imdct_buf));
 631
 632         /* gain compensation and overlapping */
 633         ff_atrac_gain_compensation(&q->gainc_ctx, snd->imdct_buf,
 634                                    &snd->prev_frame[band * 256],
 635                                    &gain1->g_block[band], &gain2->g_block[band],
 636                                    256, &output[band * 256]);
 637     }
 638
 639     /* Swap the gain control buffers for the next frame. */
 640     snd->gc_blk_switch ^= 1;
 641
 642     return 0;
 643 }
 644
 645 static int decode_frame(AVCodecContext *avctx, const uint8_t *databuf,
 646                         float **out_samples)
 647 {
 648     ATRAC3Context *q = avctx->priv_data;
 649     int ret, i, ch;
 650     uint8_t *ptr1;
 651
 652     if (q->coding_mode == JOINT_STEREO) {
 653         /* channel coupling mode */
 654
 655         /* Decode sound unit pairs (channels are expected to be even).
 656          * Multichannel joint stereo interleaves pairs (6ch: 2ch + 2ch + 2ch) */
 657         const uint8_t *js_databuf;
 658         int js_pair, js_block_align;
 659
 660         js_block_align = (avctx->block_align / avctx->channels) * 2; /* block pair */
 661
 662         for (ch = 0; ch < avctx->channels; ch = ch + 2) {
 663             js_pair = ch/2;
 664             js_databuf = databuf + js_pair * js_block_align; /* align to current pair */
 665
 666             /* Set the bitstream reader at the start of first channel sound unit. */
 667             init_get_bits(&q->gb,
 668                           js_databuf, js_block_align * 8);
 669
 670             /* decode Sound Unit 1 */
 671             ret = decode_channel_sound_unit(q, &q->gb, &q->units[ch],
 672                                             out_samples[ch], ch, JOINT_STEREO);
 673             if (ret != 0)
 674                 return ret;
 675
 676             /* Framedata of the su2 in the joint-stereo mode is encoded in
 677              * reverse byte order so we need to swap it first. */
 678             if (js_databuf == q->decoded_bytes_buffer) {
 679                 uint8_t *ptr2 = q->decoded_bytes_buffer + js_block_align - 1;
 680                 ptr1          = q->decoded_bytes_buffer;
 681                 for (i = 0; i < js_block_align / 2; i++, ptr1++, ptr2--)
 682                     FFSWAP(uint8_t, *ptr1, *ptr2);
 683             } else {
 684                 const uint8_t *ptr2 = js_databuf + js_block_align - 1;
 685                 for (i = 0; i < js_block_align; i++)
 686                     q->decoded_bytes_buffer[i] = *ptr2--;
 687             }
 688
 689             /* Skip the sync codes (0xF8). */
 690             ptr1 = q->decoded_bytes_buffer;
 691             for (i = 4; *ptr1 == 0xF8; i++, ptr1++) {
 692                 if (i >= js_block_align)
 693                     return AVERROR_INVALIDDATA;
 694             }
 695
 696
 697             /* set the bitstream reader at the start of the second Sound Unit */
 698             ret = init_get_bits8(&q->gb,
 699                            ptr1, q->decoded_bytes_buffer + js_block_align - ptr1);
 700             if (ret < 0)
 701                 return ret;
 702
 703             /* Fill the Weighting coeffs delay buffer */
 704             memmove(q->weighting_delay[js_pair], &q->weighting_delay[js_pair][2],
 705                     4 * sizeof(*q->weighting_delay[js_pair]));
 706             q->weighting_delay[js_pair][4] = get_bits1(&q->gb);
 707             q->weighting_delay[js_pair][5] = get_bits(&q->gb, 3);
 708
 709             for (i = 0; i < 4; i++) {
 710                 q->matrix_coeff_index_prev[js_pair][i] = q->matrix_coeff_index_now[js_pair][i];
 711                 q->matrix_coeff_index_now[js_pair][i]  = q->matrix_coeff_index_next[js_pair][i];
 712                 q->matrix_coeff_index_next[js_pair][i] = get_bits(&q->gb, 2);
 713             }
 714
 715             /* Decode Sound Unit 2. */
 716             ret = decode_channel_sound_unit(q, &q->gb, &q->units[ch+1],
 717                                             out_samples[ch+1], ch+1, JOINT_STEREO);
 718             if (ret != 0)
 719                 return ret;
 720
 721             /* Reconstruct the channel coefficients. */
 722             reverse_matrixing(out_samples[ch], out_samples[ch+1],
 723                               q->matrix_coeff_index_prev[js_pair],
 724                               q->matrix_coeff_index_now[js_pair]);
 725
 726             channel_weighting(out_samples[ch], out_samples[ch+1], q->weighting_delay[js_pair]);
 727         }
 728     } else {
 729         /* single channels */
 730         /* Decode the channel sound units. */
 731         for (i = 0; i < avctx->channels; i++) {
 732             /* Set the bitstream reader at the start of a channel sound unit. */
 733             init_get_bits(&q->gb,
 734                           databuf + i * avctx->block_align / avctx->channels,
 735                           avctx->block_align * 8 / avctx->channels);
 736
 737             ret = decode_channel_sound_unit(q, &q->gb, &q->units[i],
 738                                             out_samples[i], i, q->coding_mode);
 739             if (ret != 0)
 740                 return ret;
 741         }
 742     }
 743
 744     /* Apply the iQMF synthesis filter. */
 745     for (i = 0; i < avctx->channels; i++) {
 746         float *p1 = out_samples[i];
 747         float *p2 = p1 + 256;
 748         float *p3 = p2 + 256;
 749         float *p4 = p3 + 256;
 750         ff_atrac_iqmf(p1, p2, 256, p1, q->units[i].delay_buf1, q->temp_buf);
 751         ff_atrac_iqmf(p4, p3, 256, p3, q->units[i].delay_buf2, q->temp_buf);
 752         ff_atrac_iqmf(p1, p3, 512, p1, q->units[i].delay_buf3, q->temp_buf);
 753     }
 754
 755     return 0;
 756 }
 757
 758 static int al_decode_frame(AVCodecContext *avctx, const uint8_t *databuf,
 759                            int size, float **out_samples)
 760 {
 761     ATRAC3Context *q = avctx->priv_data;
 762     int ret, i;
 763
 764     /* Set the bitstream reader at the start of a channel sound unit. */
 765     init_get_bits(&q->gb, databuf, size * 8);
 766     /* single channels */
 767     /* Decode the channel sound units. */
 768     for (i = 0; i < avctx->channels; i++) {
 769         ret = decode_channel_sound_unit(q, &q->gb, &q->units[i],
 770                                         out_samples[i], i, q->coding_mode);
 771         if (ret != 0)
 772             return ret;
 773         while (i < avctx->channels && get_bits_left(&q->gb) > 6 && show_bits(&q->gb, 6) != 0x28) {
 774             skip_bits(&q->gb, 1);
 775         }
 776     }
 777
 778     /* Apply the iQMF synthesis filter. */
 779     for (i = 0; i < avctx->channels; i++) {
 780         float *p1 = out_samples[i];
 781         float *p2 = p1 + 256;
 782         float *p3 = p2 + 256;
 783         float *p4 = p3 + 256;
 784         ff_atrac_iqmf(p1, p2, 256, p1, q->units[i].delay_buf1, q->temp_buf);
 785         ff_atrac_iqmf(p4, p3, 256, p3, q->units[i].delay_buf2, q->temp_buf);
 786         ff_atrac_iqmf(p1, p3, 512, p1, q->units[i].delay_buf3, q->temp_buf);
 787     }
 788
 789     return 0;
 790 }
 791
 792 static int atrac3_decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data,
 793                                int *got_frame_ptr, AVPacket *avpkt)
 794 {
 795     AVFrame *frame     = data;
 796     const uint8_t *buf = avpkt->data;
 797     int buf_size = avpkt->size;
 798     ATRAC3Context *q = avctx->priv_data;
 799     int ret;
 800     const uint8_t *databuf;
 801
 802     if (buf_size < avctx->block_align) {
 803         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 804                "Frame too small (%d bytes). Truncated file?\n", buf_size);
 805         return AVERROR_INVALIDDATA;
 806     }
 807
 808     /* get output buffer */
 809     frame->nb_samples = SAMPLES_PER_FRAME;
 810     if ((ret = ff_get_buffer(avctx, frame, 0)) < 0)
 811         return ret;
 812
 813     /* Check if we need to descramble and what buffer to pass on. */
 814     if (q->scrambled_stream) {
 815         decode_bytes(buf, q->decoded_bytes_buffer, avctx->block_align);
 816         databuf = q->decoded_bytes_buffer;
 817     } else {
 818         databuf = buf;
 819     }
 820
 821     ret = decode_frame(avctx, databuf, (float **)frame->extended_data);
 822     if (ret) {
 823         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Frame decoding error!\n");
 824         return ret;
 825     }
 826
 827     *got_frame_ptr = 1;
 828
 829     return avctx->block_align;
 830 }
 831
 832 static int atrac3al_decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data,
 833                                  int *got_frame_ptr, AVPacket *avpkt)
 834 {
 835     AVFrame *frame = data;
 836     int ret;
 837
 838     frame->nb_samples = SAMPLES_PER_FRAME;
 839     if ((ret = ff_get_buffer(avctx, frame, 0)) < 0)
 840         return ret;
 841
 842     ret = al_decode_frame(avctx, avpkt->data, avpkt->size,
 843                           (float **)frame->extended_data);
 844     if (ret) {
 845         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Frame decoding error!\n");
 846         return ret;
 847     }
 848
 849     *got_frame_ptr = 1;
 850
 851     return avpkt->size;
 852 }
 853
 854 static av_cold void atrac3_init_static_data(void)
 855 {
 856     VLC_TYPE (*table)[2] = atrac3_vlc_table;
 857     int i;
 858
 859     init_imdct_window();
 860     ff_atrac_generate_tables();
 861
 862     /* Initialize the VLC tables. */
 863     for (i = 0; i < 7; i++) {
 864         spectral_coeff_tab[i].table           = table;
 865         spectral_coeff_tab[i].table_allocated = 256;
 866         init_vlc(&spectral_coeff_tab[i], ATRAC3_VLC_BITS, huff_tab_sizes[i],
 867                  huff_bits[i],  1, 1,
 868                  huff_codes[i], 1, 1, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC);
 869         table += 256;
 870     }
 871 }
 872
 873 static av_cold int atrac3_decode_init(AVCodecContext *avctx)
 874 {
 875     static int static_init_done;
 876     int i, js_pair, ret;
 877     int version, delay, samples_per_frame, frame_factor;
 878     const uint8_t *edata_ptr = avctx->extradata;
 879     ATRAC3Context *q = avctx->priv_data;
 880     AVFloatDSPContext *fdsp;
 881
 882     if (avctx->channels < MIN_CHANNELS || avctx->channels > MAX_CHANNELS) {
 883         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Channel configuration error!\n");
 884         return AVERROR(EINVAL);
 885     }
 886
 887     if (!static_init_done)
 888         atrac3_init_static_data();
 889     static_init_done = 1;
 890
 891     /* Take care of the codec-specific extradata. */
 892     if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_ATRAC3AL) {
 893         version           = 4;
 894         samples_per_frame = SAMPLES_PER_FRAME * avctx->channels;
 895         delay             = 0x88E;
 896         q->coding_mode    = SINGLE;
 897     } else if (avctx->extradata_size == 14) {
 898         /* Parse the extradata, WAV format */
 899         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "[0-1] %d\n",
 900                bytestream_get_le16(&edata_ptr));  // Unknown value always 1
 901         edata_ptr += 4;                             // samples per channel
 902         q->coding_mode = bytestream_get_le16(&edata_ptr);
 903         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG,"[8-9] %d\n",
 904                bytestream_get_le16(&edata_ptr));  //Dupe of coding mode
 905         frame_factor = bytestream_get_le16(&edata_ptr);  // Unknown always 1
 906         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG,"[12-13] %d\n",
 907                bytestream_get_le16(&edata_ptr));  // Unknown always 0
 908
 909         /* setup */
 910         samples_per_frame    = SAMPLES_PER_FRAME * avctx->channels;
 911         version              = 4;
 912         delay                = 0x88E;
 913         q->coding_mode       = q->coding_mode ? JOINT_STEREO : SINGLE;
 914         q->scrambled_stream  = 0;
 915
 916         if (avctx->block_align !=  96 * avctx->channels * frame_factor &&
 917             avctx->block_align != 152 * avctx->channels * frame_factor &&
 918             avctx->block_align != 192 * avctx->channels * frame_factor) {
 919             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unknown frame/channel/frame_factor "
 920                    "configuration %d/%d/%d\n", avctx->block_align,
 921                    avctx->channels, frame_factor);
 922             return AVERROR_INVALIDDATA;
 923         }
 924     } else if (avctx->extradata_size == 12 || avctx->extradata_size == 10) {
 925         /* Parse the extradata, RM format. */
 926         version                = bytestream_get_be32(&edata_ptr);
 927         samples_per_frame      = bytestream_get_be16(&edata_ptr);
 928         delay                  = bytestream_get_be16(&edata_ptr);
 929         q->coding_mode         = bytestream_get_be16(&edata_ptr);
 930         q->scrambled_stream    = 1;
 931
 932     } else {
 933         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unknown extradata size %d.\n",
 934                avctx->extradata_size);
 935         return AVERROR(EINVAL);
 936     }
 937
 938     /* Check the extradata */
 939
 940     if (version != 4) {
 941         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Version %d != 4.\n", version);
 942         return AVERROR_INVALIDDATA;
 943     }
 944
 945     if (samples_per_frame != SAMPLES_PER_FRAME * avctx->channels) {
 946         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unknown amount of samples per frame %d.\n",
 947                samples_per_frame);
 948         return AVERROR_INVALIDDATA;
 949     }
 950
 951     if (delay != 0x88E) {
 952         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unknown amount of delay %x != 0x88E.\n",
 953                delay);
 954         return AVERROR_INVALIDDATA;
 955     }
 956
 957     if (q->coding_mode == SINGLE)
 958         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Single channels detected.\n");
 959     else if (q->coding_mode == JOINT_STEREO) {
 960         if (avctx->channels % 2 == 1) { /* Joint stereo channels must be even */
 961             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid joint stereo channel configuration.\n");
 962             return AVERROR_INVALIDDATA;
 963         }
 964         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Joint stereo detected.\n");
 965     } else {
 966         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unknown channel coding mode %x!\n",
 967                q->coding_mode);
 968         return AVERROR_INVALIDDATA;
 969     }
 970
 971     if (avctx->block_align > 1024 || avctx->block_align <= 0)
 972         return AVERROR(EINVAL);
 973
 974     q->decoded_bytes_buffer = av_mallocz(FFALIGN(avctx->block_align, 4) +
 975                                          AV_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
 976     if (!q->decoded_bytes_buffer)
 977         return AVERROR(ENOMEM);
 978
 979     avctx->sample_fmt = AV_SAMPLE_FMT_FLTP;
 980
 981     /* initialize the MDCT transform */
 982     if ((ret = ff_mdct_init(&q->mdct_ctx, 9, 1, 1.0 / 32768)) < 0) {
 983         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error initializing MDCT\n");
 984         return ret;
 985     }
 986
 987     /* init the joint-stereo decoding data */
 988     for (js_pair = 0; js_pair < MAX_JS_PAIRS; js_pair++) {
 989         q->weighting_delay[js_pair][0] = 0;
 990         q->weighting_delay[js_pair][1] = 7;
 991         q->weighting_delay[js_pair][2] = 0;
 992         q->weighting_delay[js_pair][3] = 7;
 993         q->weighting_delay[js_pair][4] = 0;
 994         q->weighting_delay[js_pair][5] = 7;
 995
 996         for (i = 0; i < 4; i++) {
 997             q->matrix_coeff_index_prev[js_pair][i] = 3;
 998             q->matrix_coeff_index_now[js_pair][i]  = 3;
 999             q->matrix_coeff_index_next[js_pair][i] = 3;
1000         }
1001     }
1002
1003     ff_atrac_init_gain_compensation(&q->gainc_ctx, 4, 3);
1004     fdsp = avpriv_float_dsp_alloc(avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_BITEXACT);
1005     if (!fdsp)
1006         return AVERROR(ENOMEM);
1007     q->vector_fmul = fdsp->vector_fmul;
1008     av_free(fdsp);
1009
1010     q->units = av_mallocz_array(avctx->channels, sizeof(*q->units));
1011     if (!q->units)
1012         return AVERROR(ENOMEM);
1013
1014     return 0;
1015 }
1016
1017 AVCodec ff_atrac3_decoder = {
1018     .name             = "atrac3",
1019     .long_name        = NULL_IF_CONFIG_SMALL("ATRAC3 (Adaptive TRansform Acoustic Coding 3)"),
1020     .type             = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
1021     .id               = AV_CODEC_ID_ATRAC3,
1022     .priv_data_size   = sizeof(ATRAC3Context),
1023     .init             = atrac3_decode_init,
1024     .close            = atrac3_decode_close,
1025     .decode           = atrac3_decode_frame,
1026     .capabilities     = AV_CODEC_CAP_SUBFRAMES | AV_CODEC_CAP_DR1,
1027     .sample_fmts      = (const enum AVSampleFormat[]) { AV_SAMPLE_FMT_FLTP,
1028                                                         AV_SAMPLE_FMT_NONE },
1029     .caps_internal    = FF_CODEC_CAP_INIT_CLEANUP,
1030 };
1031
1032 AVCodec ff_atrac3al_decoder = {
1033     .name             = "atrac3al",
1034     .long_name        = NULL_IF_CONFIG_SMALL("ATRAC3 AL (Adaptive TRansform Acoustic Coding 3 Advanced Lossless)"),
1035     .type             = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
1036     .id               = AV_CODEC_ID_ATRAC3AL,
1037     .priv_data_size   = sizeof(ATRAC3Context),
1038     .init             = atrac3_decode_init,
1039     .close            = atrac3_decode_close,
1040     .decode           = atrac3al_decode_frame,
1041     .capabilities     = AV_CODEC_CAP_SUBFRAMES | AV_CODEC_CAP_DR1,
1042     .sample_fmts      = (const enum AVSampleFormat[]) { AV_SAMPLE_FMT_FLTP,
1043                                                         AV_SAMPLE_FMT_NONE },
1044     .caps_internal    = FF_CODEC_CAP_INIT_CLEANUP,
1045 };