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

   1 /*
   2  * WMA compatible decoder
   3  * Copyright (c) 2002 The FFmpeg Project
   4  *
   5  * This file is part of FFmpeg.
   6  *
   7  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
   8  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   9  * License as published by the Free Software Foundation; either
  10  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  11  *
  12  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  15  * Lesser General Public License for more details.
  16  *
  17  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  18  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  20  */
  21
  22 /**
  23  * @file
  24  * WMA compatible decoder.
  25  * This decoder handles Microsoft Windows Media Audio data, versions 1 & 2.
  26  * WMA v1 is identified by audio format 0x160 in Microsoft media files
  27  * (ASF/AVI/WAV). WMA v2 is identified by audio format 0x161.
  28  *
  29  * To use this decoder, a calling application must supply the extra data
  30  * bytes provided with the WMA data. These are the extra, codec-specific
  31  * bytes at the end of a WAVEFORMATEX data structure. Transmit these bytes
  32  * to the decoder using the extradata[_size] fields in AVCodecContext. There
  33  * should be 4 extra bytes for v1 data and 6 extra bytes for v2 data.
  34  */
  35
  36 #include "libavutil/attributes.h"
  37 #include "libavutil/ffmath.h"
  38
  39 #include "avcodec.h"
  40 #include "internal.h"
  41 #include "wma.h"
  42
  43 #define EXPVLCBITS 8
  44 #define EXPMAX     ((19 + EXPVLCBITS - 1) / EXPVLCBITS)
  45
  46 #define HGAINVLCBITS 9
  47 #define HGAINMAX     ((13 + HGAINVLCBITS - 1) / HGAINVLCBITS)
  48
  49 static void wma_lsp_to_curve_init(WMACodecContext *s, int frame_len);
  50
  51 #ifdef TRACE
  52 static void dump_floats(WMACodecContext *s, const char *name,
  53                         int prec, const float *tab, int n)
  54 {
  55     int i;
  56
  57     ff_tlog(s->avctx, "%s[%d]:\n", name, n);
  58     for (i = 0; i < n; i++) {
  59         if ((i & 7) == 0)
  60             ff_tlog(s->avctx, "%4d: ", i);
  61         ff_tlog(s->avctx, " %8.*f", prec, tab[i]);
  62         if ((i & 7) == 7)
  63             ff_tlog(s->avctx, "\n");
  64     }
  65     if ((i & 7) != 0)
  66         ff_tlog(s->avctx, "\n");
  67 }
  68 #endif /* TRACE */
  69
  70 static av_cold int wma_decode_init(AVCodecContext *avctx)
  71 {
  72     WMACodecContext *s = avctx->priv_data;
  73     int i, flags2;
  74     uint8_t *extradata;
  75
  76     if (!avctx->block_align) {
  77         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "block_align is not set\n");
  78         return AVERROR(EINVAL);
  79     }
  80
  81     s->avctx = avctx;
  82
  83     /* extract flag info */
  84     flags2    = 0;
  85     extradata = avctx->extradata;
  86     if (avctx->codec->id == AV_CODEC_ID_WMAV1 && avctx->extradata_size >= 4)
  87         flags2 = AV_RL16(extradata + 2);
  88     else if (avctx->codec->id == AV_CODEC_ID_WMAV2 && avctx->extradata_size >= 6)
  89         flags2 = AV_RL16(extradata + 4);
  90
  91     s->use_exp_vlc            = flags2 & 0x0001;
  92     s->use_bit_reservoir      = flags2 & 0x0002;
  93     s->use_variable_block_len = flags2 & 0x0004;
  94
  95     if (avctx->codec->id == AV_CODEC_ID_WMAV2 && avctx->extradata_size >= 8){
  96         if (AV_RL16(extradata+4)==0xd && s->use_variable_block_len){
  97             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Disabling use_variable_block_len, if this fails contact the ffmpeg developers and send us the file\n");
  98             s->use_variable_block_len= 0; // this fixes issue1503
  99         }
 100     }
 101
 102     for (i=0; i<MAX_CHANNELS; i++)
 103         s->max_exponent[i] = 1.0;
 104
 105     if (ff_wma_init(avctx, flags2) < 0)
 106         return -1;
 107
 108     /* init MDCT */
 109     for (i = 0; i < s->nb_block_sizes; i++)
 110         ff_mdct_init(&s->mdct_ctx[i], s->frame_len_bits - i + 1, 1, 1.0 / 32768.0);
 111
 112     if (s->use_noise_coding) {
 113         ff_init_vlc_from_lengths(&s->hgain_vlc, HGAINVLCBITS, FF_ARRAY_ELEMS(ff_wma_hgain_hufftab),
 114                                  &ff_wma_hgain_hufftab[0][1], 2,
 115                                  &ff_wma_hgain_hufftab[0][0], 2, 1, -18, 0, avctx);
 116     }
 117
 118     if (s->use_exp_vlc)
 119         init_vlc(&s->exp_vlc, EXPVLCBITS, sizeof(ff_aac_scalefactor_bits), // FIXME move out of context
 120                  ff_aac_scalefactor_bits, 1, 1,
 121                  ff_aac_scalefactor_code, 4, 4, 0);
 122     else
 123         wma_lsp_to_curve_init(s, s->frame_len);
 124
 125     avctx->sample_fmt = AV_SAMPLE_FMT_FLTP;
 126
 127     return 0;
 128 }
 129
 130 /**
 131  * compute x^-0.25 with an exponent and mantissa table. We use linear
 132  * interpolation to reduce the mantissa table size at a small speed
 133  * expense (linear interpolation approximately doubles the number of
 134  * bits of precision).
 135  */
 136 static inline float pow_m1_4(WMACodecContext *s, float x)
 137 {
 138     union {
 139         float f;
 140         unsigned int v;
 141     } u, t;
 142     unsigned int e, m;
 143     float a, b;
 144
 145     u.f = x;
 146     e   =  u.v >>  23;
 147     m   = (u.v >> (23 - LSP_POW_BITS)) & ((1 << LSP_POW_BITS) - 1);
 148     /* build interpolation scale: 1 <= t < 2. */
 149     t.v = ((u.v << LSP_POW_BITS) & ((1 << 23) - 1)) | (127 << 23);
 150     a   = s->lsp_pow_m_table1[m];
 151     b   = s->lsp_pow_m_table2[m];
 152     return s->lsp_pow_e_table[e] * (a + b * t.f);
 153 }
 154
 155 static av_cold void wma_lsp_to_curve_init(WMACodecContext *s, int frame_len)
 156 {
 157     float wdel, a, b;
 158     int i, e, m;
 159
 160     wdel = M_PI / frame_len;
 161     for (i = 0; i < frame_len; i++)
 162         s->lsp_cos_table[i] = 2.0f * cos(wdel * i);
 163
 164     /* tables for x^-0.25 computation */
 165     for (i = 0; i < 256; i++) {
 166         e                     = i - 126;
 167         s->lsp_pow_e_table[i] = exp2f(e * -0.25);
 168     }
 169
 170     /* NOTE: these two tables are needed to avoid two operations in
 171      * pow_m1_4 */
 172     b = 1.0;
 173     for (i = (1 << LSP_POW_BITS) - 1; i >= 0; i--) {
 174         m                      = (1 << LSP_POW_BITS) + i;
 175         a                      = (float) m * (0.5 / (1 << LSP_POW_BITS));
 176         a                      = 1/sqrt(sqrt(a));
 177         s->lsp_pow_m_table1[i] = 2 * a - b;
 178         s->lsp_pow_m_table2[i] = b - a;
 179         b                      = a;
 180     }
 181 }
 182
 183 /**
 184  * NOTE: We use the same code as Vorbis here
 185  * @todo optimize it further with SSE/3Dnow
 186  */
 187 static void wma_lsp_to_curve(WMACodecContext *s, float *out, float *val_max_ptr,
 188                              int n, float *lsp)
 189 {
 190     int i, j;
 191     float p, q, w, v, val_max;
 192
 193     val_max = 0;
 194     for (i = 0; i < n; i++) {
 195         p = 0.5f;
 196         q = 0.5f;
 197         w = s->lsp_cos_table[i];
 198         for (j = 1; j < NB_LSP_COEFS; j += 2) {
 199             q *= w - lsp[j - 1];
 200             p *= w - lsp[j];
 201         }
 202         p *= p * (2.0f - w);
 203         q *= q * (2.0f + w);
 204         v  = p + q;
 205         v  = pow_m1_4(s, v);
 206         if (v > val_max)
 207             val_max = v;
 208         out[i] = v;
 209     }
 210     *val_max_ptr = val_max;
 211 }
 212
 213 /**
 214  * decode exponents coded with LSP coefficients (same idea as Vorbis)
 215  */
 216 static void decode_exp_lsp(WMACodecContext *s, int ch)
 217 {
 218     float lsp_coefs[NB_LSP_COEFS];
 219     int val, i;
 220
 221     for (i = 0; i < NB_LSP_COEFS; i++) {
 222         if (i == 0 || i >= 8)
 223             val = get_bits(&s->gb, 3);
 224         else
 225             val = get_bits(&s->gb, 4);
 226         lsp_coefs[i] = ff_wma_lsp_codebook[i][val];
 227     }
 228
 229     wma_lsp_to_curve(s, s->exponents[ch], &s->max_exponent[ch],
 230                      s->block_len, lsp_coefs);
 231 }
 232
 233 /** pow(10, i / 16.0) for i in -60..95 */
 234 static const float pow_tab[] = {
 235     1.7782794100389e-04, 2.0535250264571e-04,
 236     2.3713737056617e-04, 2.7384196342644e-04,
 237     3.1622776601684e-04, 3.6517412725484e-04,
 238     4.2169650342858e-04, 4.8696752516586e-04,
 239     5.6234132519035e-04, 6.4938163157621e-04,
 240     7.4989420933246e-04, 8.6596432336006e-04,
 241     1.0000000000000e-03, 1.1547819846895e-03,
 242     1.3335214321633e-03, 1.5399265260595e-03,
 243     1.7782794100389e-03, 2.0535250264571e-03,
 244     2.3713737056617e-03, 2.7384196342644e-03,
 245     3.1622776601684e-03, 3.6517412725484e-03,
 246     4.2169650342858e-03, 4.8696752516586e-03,
 247     5.6234132519035e-03, 6.4938163157621e-03,
 248     7.4989420933246e-03, 8.6596432336006e-03,
 249     1.0000000000000e-02, 1.1547819846895e-02,
 250     1.3335214321633e-02, 1.5399265260595e-02,
 251     1.7782794100389e-02, 2.0535250264571e-02,
 252     2.3713737056617e-02, 2.7384196342644e-02,
 253     3.1622776601684e-02, 3.6517412725484e-02,
 254     4.2169650342858e-02, 4.8696752516586e-02,
 255     5.6234132519035e-02, 6.4938163157621e-02,
 256     7.4989420933246e-02, 8.6596432336007e-02,
 257     1.0000000000000e-01, 1.1547819846895e-01,
 258     1.3335214321633e-01, 1.5399265260595e-01,
 259     1.7782794100389e-01, 2.0535250264571e-01,
 260     2.3713737056617e-01, 2.7384196342644e-01,
 261     3.1622776601684e-01, 3.6517412725484e-01,
 262     4.2169650342858e-01, 4.8696752516586e-01,
 263     5.6234132519035e-01, 6.4938163157621e-01,
 264     7.4989420933246e-01, 8.6596432336007e-01,
 265     1.0000000000000e+00, 1.1547819846895e+00,
 266     1.3335214321633e+00, 1.5399265260595e+00,
 267     1.7782794100389e+00, 2.0535250264571e+00,
 268     2.3713737056617e+00, 2.7384196342644e+00,
 269     3.1622776601684e+00, 3.6517412725484e+00,
 270     4.2169650342858e+00, 4.8696752516586e+00,
 271     5.6234132519035e+00, 6.4938163157621e+00,
 272     7.4989420933246e+00, 8.6596432336007e+00,
 273     1.0000000000000e+01, 1.1547819846895e+01,
 274     1.3335214321633e+01, 1.5399265260595e+01,
 275     1.7782794100389e+01, 2.0535250264571e+01,
 276     2.3713737056617e+01, 2.7384196342644e+01,
 277     3.1622776601684e+01, 3.6517412725484e+01,
 278     4.2169650342858e+01, 4.8696752516586e+01,
 279     5.6234132519035e+01, 6.4938163157621e+01,
 280     7.4989420933246e+01, 8.6596432336007e+01,
 281     1.0000000000000e+02, 1.1547819846895e+02,
 282     1.3335214321633e+02, 1.5399265260595e+02,
 283     1.7782794100389e+02, 2.0535250264571e+02,
 284     2.3713737056617e+02, 2.7384196342644e+02,
 285     3.1622776601684e+02, 3.6517412725484e+02,
 286     4.2169650342858e+02, 4.8696752516586e+02,
 287     5.6234132519035e+02, 6.4938163157621e+02,
 288     7.4989420933246e+02, 8.6596432336007e+02,
 289     1.0000000000000e+03, 1.1547819846895e+03,
 290     1.3335214321633e+03, 1.5399265260595e+03,
 291     1.7782794100389e+03, 2.0535250264571e+03,
 292     2.3713737056617e+03, 2.7384196342644e+03,
 293     3.1622776601684e+03, 3.6517412725484e+03,
 294     4.2169650342858e+03, 4.8696752516586e+03,
 295     5.6234132519035e+03, 6.4938163157621e+03,
 296     7.4989420933246e+03, 8.6596432336007e+03,
 297     1.0000000000000e+04, 1.1547819846895e+04,
 298     1.3335214321633e+04, 1.5399265260595e+04,
 299     1.7782794100389e+04, 2.0535250264571e+04,
 300     2.3713737056617e+04, 2.7384196342644e+04,
 301     3.1622776601684e+04, 3.6517412725484e+04,
 302     4.2169650342858e+04, 4.8696752516586e+04,
 303     5.6234132519035e+04, 6.4938163157621e+04,
 304     7.4989420933246e+04, 8.6596432336007e+04,
 305     1.0000000000000e+05, 1.1547819846895e+05,
 306     1.3335214321633e+05, 1.5399265260595e+05,
 307     1.7782794100389e+05, 2.0535250264571e+05,
 308     2.3713737056617e+05, 2.7384196342644e+05,
 309     3.1622776601684e+05, 3.6517412725484e+05,
 310     4.2169650342858e+05, 4.8696752516586e+05,
 311     5.6234132519035e+05, 6.4938163157621e+05,
 312     7.4989420933246e+05, 8.6596432336007e+05,
 313 };
 314
 315 /**
 316  * decode exponents coded with VLC codes
 317  */
 318 static int decode_exp_vlc(WMACodecContext *s, int ch)
 319 {
 320     int last_exp, n, code;
 321     const uint16_t *ptr;
 322     float v, max_scale;
 323     uint32_t *q, *q_end, iv;
 324     const float *ptab = pow_tab + 60;
 325     const uint32_t *iptab = (const uint32_t *) ptab;
 326
 327     ptr       = s->exponent_bands[s->frame_len_bits - s->block_len_bits];
 328     q         = (uint32_t *) s->exponents[ch];
 329     q_end     = q + s->block_len;
 330     max_scale = 0;
 331     if (s->version == 1) {
 332         last_exp  = get_bits(&s->gb, 5) + 10;
 333         v         = ptab[last_exp];
 334         iv        = iptab[last_exp];
 335         max_scale = v;
 336         n         = *ptr++;
 337         switch (n & 3) do {
 338         case 0: *q++ = iv;
 339         case 3: *q++ = iv;
 340         case 2: *q++ = iv;
 341         case 1: *q++ = iv;
 342         } while ((n -= 4) > 0);
 343     } else
 344         last_exp = 36;
 345
 346     while (q < q_end) {
 347         code = get_vlc2(&s->gb, s->exp_vlc.table, EXPVLCBITS, EXPMAX);
 348         /* NOTE: this offset is the same as MPEG-4 AAC! */
 349         last_exp += code - 60;
 350         if ((unsigned) last_exp + 60 >= FF_ARRAY_ELEMS(pow_tab)) {
 351             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "Exponent out of range: %d\n",
 352                    last_exp);
 353             return -1;
 354         }
 355         v  = ptab[last_exp];
 356         iv = iptab[last_exp];
 357         if (v > max_scale)
 358             max_scale = v;
 359         n = *ptr++;
 360         switch (n & 3) do {
 361         case 0: *q++ = iv;
 362         case 3: *q++ = iv;
 363         case 2: *q++ = iv;
 364         case 1: *q++ = iv;
 365         } while ((n -= 4) > 0);
 366     }
 367     s->max_exponent[ch] = max_scale;
 368     return 0;
 369 }
 370
 371 /**
 372  * Apply MDCT window and add into output.
 373  *
 374  * We ensure that when the windows overlap their squared sum
 375  * is always 1 (MDCT reconstruction rule).
 376  */
 377 static void wma_window(WMACodecContext *s, float *out)
 378 {
 379     float *in = s->output;
 380     int block_len, bsize, n;
 381
 382     /* left part */
 383     if (s->block_len_bits <= s->prev_block_len_bits) {
 384         block_len = s->block_len;
 385         bsize     = s->frame_len_bits - s->block_len_bits;
 386
 387         s->fdsp->vector_fmul_add(out, in, s->windows[bsize],
 388                                 out, block_len);
 389     } else {
 390         block_len = 1 << s->prev_block_len_bits;
 391         n         = (s->block_len - block_len) / 2;
 392         bsize     = s->frame_len_bits - s->prev_block_len_bits;
 393
 394         s->fdsp->vector_fmul_add(out + n, in + n, s->windows[bsize],
 395                                 out + n, block_len);
 396
 397         memcpy(out + n + block_len, in + n + block_len, n * sizeof(float));
 398     }
 399
 400     out += s->block_len;
 401     in  += s->block_len;
 402
 403     /* right part */
 404     if (s->block_len_bits <= s->next_block_len_bits) {
 405         block_len = s->block_len;
 406         bsize     = s->frame_len_bits - s->block_len_bits;
 407
 408         s->fdsp->vector_fmul_reverse(out, in, s->windows[bsize], block_len);
 409     } else {
 410         block_len = 1 << s->next_block_len_bits;
 411         n         = (s->block_len - block_len) / 2;
 412         bsize     = s->frame_len_bits - s->next_block_len_bits;
 413
 414         memcpy(out, in, n * sizeof(float));
 415
 416         s->fdsp->vector_fmul_reverse(out + n, in + n, s->windows[bsize],
 417                                     block_len);
 418
 419         memset(out + n + block_len, 0, n * sizeof(float));
 420     }
 421 }
 422
 423 /**
 424  * @return 0 if OK. 1 if last block of frame. return -1 if
 425  * unrecoverable error.
 426  */
 427 static int wma_decode_block(WMACodecContext *s)
 428 {
 429     int n, v, a, ch, bsize;
 430     int coef_nb_bits, total_gain;
 431     int nb_coefs[MAX_CHANNELS];
 432     float mdct_norm;
 433     FFTContext *mdct;
 434
 435 #ifdef TRACE
 436     ff_tlog(s->avctx, "***decode_block: %d:%d\n",
 437             s->frame_count - 1, s->block_num);
 438 #endif /* TRACE */
 439
 440     /* compute current block length */
 441     if (s->use_variable_block_len) {
 442         n = av_log2(s->nb_block_sizes - 1) + 1;
 443
 444         if (s->reset_block_lengths) {
 445             s->reset_block_lengths = 0;
 446             v                      = get_bits(&s->gb, n);
 447             if (v >= s->nb_block_sizes) {
 448                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
 449                        "prev_block_len_bits %d out of range\n",
 450                        s->frame_len_bits - v);
 451                 return -1;
 452             }
 453             s->prev_block_len_bits = s->frame_len_bits - v;
 454             v                      = get_bits(&s->gb, n);
 455             if (v >= s->nb_block_sizes) {
 456                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
 457                        "block_len_bits %d out of range\n",
 458                        s->frame_len_bits - v);
 459                 return -1;
 460             }
 461             s->block_len_bits = s->frame_len_bits - v;
 462         } else {
 463             /* update block lengths */
 464             s->prev_block_len_bits = s->block_len_bits;
 465             s->block_len_bits      = s->next_block_len_bits;
 466         }
 467         v = get_bits(&s->gb, n);
 468         if (v >= s->nb_block_sizes) {
 469             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
 470                    "next_block_len_bits %d out of range\n",
 471                    s->frame_len_bits - v);
 472             return -1;
 473         }
 474         s->next_block_len_bits = s->frame_len_bits - v;
 475     } else {
 476         /* fixed block len */
 477         s->next_block_len_bits = s->frame_len_bits;
 478         s->prev_block_len_bits = s->frame_len_bits;
 479         s->block_len_bits      = s->frame_len_bits;
 480     }
 481
 482     if (s->frame_len_bits - s->block_len_bits >= s->nb_block_sizes){
 483         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "block_len_bits not initialized to a valid value\n");
 484         return -1;
 485     }
 486
 487     /* now check if the block length is coherent with the frame length */
 488     s->block_len = 1 << s->block_len_bits;
 489     if ((s->block_pos + s->block_len) > s->frame_len) {
 490         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "frame_len overflow\n");
 491         return -1;
 492     }
 493
 494     if (s->avctx->channels == 2)
 495         s->ms_stereo = get_bits1(&s->gb);
 496     v = 0;
 497     for (ch = 0; ch < s->avctx->channels; ch++) {
 498         a                    = get_bits1(&s->gb);
 499         s->channel_coded[ch] = a;
 500         v                   |= a;
 501     }
 502
 503     bsize = s->frame_len_bits - s->block_len_bits;
 504
 505     /* if no channel coded, no need to go further */
 506     /* XXX: fix potential framing problems */
 507     if (!v)
 508         goto next;
 509
 510     /* read total gain and extract corresponding number of bits for
 511      * coef escape coding */
 512     total_gain = 1;
 513     for (;;) {
 514         if (get_bits_left(&s->gb) < 7) {
 515             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "total_gain overread\n");
 516             return AVERROR_INVALIDDATA;
 517         }
 518         a           = get_bits(&s->gb, 7);
 519         total_gain += a;
 520         if (a != 127)
 521             break;
 522     }
 523
 524     coef_nb_bits = ff_wma_total_gain_to_bits(total_gain);
 525
 526     /* compute number of coefficients */
 527     n = s->coefs_end[bsize] - s->coefs_start;
 528     for (ch = 0; ch < s->avctx->channels; ch++)
 529         nb_coefs[ch] = n;
 530
 531     /* complex coding */
 532     if (s->use_noise_coding) {
 533         for (ch = 0; ch < s->avctx->channels; ch++) {
 534             if (s->channel_coded[ch]) {
 535                 int i, n, a;
 536                 n = s->exponent_high_sizes[bsize];
 537                 for (i = 0; i < n; i++) {
 538                     a                         = get_bits1(&s->gb);
 539                     s->high_band_coded[ch][i] = a;
 540                     /* if noise coding, the coefficients are not transmitted */
 541                     if (a)
 542                         nb_coefs[ch] -= s->exponent_high_bands[bsize][i];
 543                 }
 544             }
 545         }
 546         for (ch = 0; ch < s->avctx->channels; ch++) {
 547             if (s->channel_coded[ch]) {
 548                 int i, n, val;
 549
 550                 n   = s->exponent_high_sizes[bsize];
 551                 val = (int) 0x80000000;
 552                 for (i = 0; i < n; i++) {
 553                     if (s->high_band_coded[ch][i]) {
 554                         if (val == (int) 0x80000000) {
 555                             val = get_bits(&s->gb, 7) - 19;
 556                         } else {
 557                             val += get_vlc2(&s->gb, s->hgain_vlc.table,
 558                                             HGAINVLCBITS, HGAINMAX);
 559                         }
 560                         s->high_band_values[ch][i] = val;
 561                     }
 562                 }
 563             }
 564         }
 565     }
 566
 567     /* exponents can be reused in short blocks. */
 568     if ((s->block_len_bits == s->frame_len_bits) || get_bits1(&s->gb)) {
 569         for (ch = 0; ch < s->avctx->channels; ch++) {
 570             if (s->channel_coded[ch]) {
 571                 if (s->use_exp_vlc) {
 572                     if (decode_exp_vlc(s, ch) < 0)
 573                         return -1;
 574                 } else {
 575                     decode_exp_lsp(s, ch);
 576                 }
 577                 s->exponents_bsize[ch] = bsize;
 578                 s->exponents_initialized[ch] = 1;
 579             }
 580         }
 581     }
 582
 583     for (ch = 0; ch < s->avctx->channels; ch++) {
 584         if (s->channel_coded[ch] && !s->exponents_initialized[ch])
 585             return AVERROR_INVALIDDATA;
 586     }
 587
 588     /* parse spectral coefficients : just RLE encoding */
 589     for (ch = 0; ch < s->avctx->channels; ch++) {
 590         if (s->channel_coded[ch]) {
 591             int tindex;
 592             WMACoef *ptr = &s->coefs1[ch][0];
 593
 594             /* special VLC tables are used for ms stereo because
 595              * there is potentially less energy there */
 596             tindex = (ch == 1 && s->ms_stereo);
 597             memset(ptr, 0, s->block_len * sizeof(WMACoef));
 598             ff_wma_run_level_decode(s->avctx, &s->gb, &s->coef_vlc[tindex],
 599                                     s->level_table[tindex], s->run_table[tindex],
 600                                     0, ptr, 0, nb_coefs[ch],
 601                                     s->block_len, s->frame_len_bits, coef_nb_bits);
 602         }
 603         if (s->version == 1 && s->avctx->channels >= 2)
 604             align_get_bits(&s->gb);
 605     }
 606
 607     /* normalize */
 608     {
 609         int n4 = s->block_len / 2;
 610         mdct_norm = 1.0 / (float) n4;
 611         if (s->version == 1)
 612             mdct_norm *= sqrt(n4);
 613     }
 614
 615     /* finally compute the MDCT coefficients */
 616     for (ch = 0; ch < s->avctx->channels; ch++) {
 617         if (s->channel_coded[ch]) {
 618             WMACoef *coefs1;
 619             float *coefs, *exponents, mult, mult1, noise;
 620             int i, j, n, n1, last_high_band, esize;
 621             float exp_power[HIGH_BAND_MAX_SIZE];
 622
 623             coefs1    = s->coefs1[ch];
 624             exponents = s->exponents[ch];
 625             esize     = s->exponents_bsize[ch];
 626             mult      = ff_exp10(total_gain * 0.05) / s->max_exponent[ch];
 627             mult     *= mdct_norm;
 628             coefs     = s->coefs[ch];
 629             if (s->use_noise_coding) {
 630                 mult1 = mult;
 631                 /* very low freqs : noise */
 632                 for (i = 0; i < s->coefs_start; i++) {
 633                     *coefs++ = s->noise_table[s->noise_index] *
 634                                exponents[i << bsize >> esize] * mult1;
 635                     s->noise_index = (s->noise_index + 1) &
 636                                      (NOISE_TAB_SIZE - 1);
 637                 }
 638
 639                 n1 = s->exponent_high_sizes[bsize];
 640
 641                 /* compute power of high bands */
 642                 exponents = s->exponents[ch] +
 643                             (s->high_band_start[bsize] << bsize >> esize);
 644                 last_high_band = 0; /* avoid warning */
 645                 for (j = 0; j < n1; j++) {
 646                     n = s->exponent_high_bands[s->frame_len_bits -
 647                                                s->block_len_bits][j];
 648                     if (s->high_band_coded[ch][j]) {
 649                         float e2, v;
 650                         e2 = 0;
 651                         for (i = 0; i < n; i++) {
 652                             v   = exponents[i << bsize >> esize];
 653                             e2 += v * v;
 654                         }
 655                         exp_power[j]   = e2 / n;
 656                         last_high_band = j;
 657                         ff_tlog(s->avctx, "%d: power=%f (%d)\n", j, exp_power[j], n);
 658                     }
 659                     exponents += n << bsize >> esize;
 660                 }
 661
 662                 /* main freqs and high freqs */
 663                 exponents = s->exponents[ch] + (s->coefs_start << bsize >> esize);
 664                 for (j = -1; j < n1; j++) {
 665                     if (j < 0)
 666                         n = s->high_band_start[bsize] - s->coefs_start;
 667                     else
 668                         n = s->exponent_high_bands[s->frame_len_bits -
 669                                                    s->block_len_bits][j];
 670                     if (j >= 0 && s->high_band_coded[ch][j]) {
 671                         /* use noise with specified power */
 672                         mult1 = sqrt(exp_power[j] / exp_power[last_high_band]);
 673                         /* XXX: use a table */
 674                         mult1  = mult1 * ff_exp10(s->high_band_values[ch][j] * 0.05);
 675                         mult1  = mult1 / (s->max_exponent[ch] * s->noise_mult);
 676                         mult1 *= mdct_norm;
 677                         for (i = 0; i < n; i++) {
 678                             noise          = s->noise_table[s->noise_index];
 679                             s->noise_index = (s->noise_index + 1) & (NOISE_TAB_SIZE - 1);
 680                             *coefs++       = noise * exponents[i << bsize >> esize] * mult1;
 681                         }
 682                         exponents += n << bsize >> esize;
 683                     } else {
 684                         /* coded values + small noise */
 685                         for (i = 0; i < n; i++) {
 686                             noise          = s->noise_table[s->noise_index];
 687                             s->noise_index = (s->noise_index + 1) & (NOISE_TAB_SIZE - 1);
 688                             *coefs++       = ((*coefs1++) + noise) *
 689                                              exponents[i << bsize >> esize] * mult;
 690                         }
 691                         exponents += n << bsize >> esize;
 692                     }
 693                 }
 694
 695                 /* very high freqs : noise */
 696                 n     = s->block_len - s->coefs_end[bsize];
 697                 mult1 = mult * exponents[(-(1 << bsize)) >> esize];
 698                 for (i = 0; i < n; i++) {
 699                     *coefs++       = s->noise_table[s->noise_index] * mult1;
 700                     s->noise_index = (s->noise_index + 1) & (NOISE_TAB_SIZE - 1);
 701                 }
 702             } else {
 703                 /* XXX: optimize more */
 704                 for (i = 0; i < s->coefs_start; i++)
 705                     *coefs++ = 0.0;
 706                 n = nb_coefs[ch];
 707                 for (i = 0; i < n; i++)
 708                     *coefs++ = coefs1[i] * exponents[i << bsize >> esize] * mult;
 709                 n = s->block_len - s->coefs_end[bsize];
 710                 for (i = 0; i < n; i++)
 711                     *coefs++ = 0.0;
 712             }
 713         }
 714     }
 715
 716 #ifdef TRACE
 717     for (ch = 0; ch < s->avctx->channels; ch++) {
 718         if (s->channel_coded[ch]) {
 719             dump_floats(s, "exponents", 3, s->exponents[ch], s->block_len);
 720             dump_floats(s, "coefs", 1, s->coefs[ch], s->block_len);
 721         }
 722     }
 723 #endif /* TRACE */
 724
 725     if (s->ms_stereo && s->channel_coded[1]) {
 726         /* nominal case for ms stereo: we do it before mdct */
 727         /* no need to optimize this case because it should almost
 728          * never happen */
 729         if (!s->channel_coded[0]) {
 730             ff_tlog(s->avctx, "rare ms-stereo case happened\n");
 731             memset(s->coefs[0], 0, sizeof(float) * s->block_len);
 732             s->channel_coded[0] = 1;
 733         }
 734
 735         s->fdsp->butterflies_float(s->coefs[0], s->coefs[1], s->block_len);
 736     }
 737
 738 next:
 739     mdct = &s->mdct_ctx[bsize];
 740
 741     for (ch = 0; ch < s->avctx->channels; ch++) {
 742         int n4, index;
 743
 744         n4 = s->block_len / 2;
 745         if (s->channel_coded[ch])
 746             mdct->imdct_calc(mdct, s->output, s->coefs[ch]);
 747         else if (!(s->ms_stereo && ch == 1))
 748             memset(s->output, 0, sizeof(s->output));
 749
 750         /* multiply by the window and add in the frame */
 751         index = (s->frame_len / 2) + s->block_pos - n4;
 752         wma_window(s, &s->frame_out[ch][index]);
 753     }
 754
 755     /* update block number */
 756     s->block_num++;
 757     s->block_pos += s->block_len;
 758     if (s->block_pos >= s->frame_len)
 759         return 1;
 760     else
 761         return 0;
 762 }
 763
 764 /* decode a frame of frame_len samples */
 765 static int wma_decode_frame(WMACodecContext *s, float **samples,
 766                             int samples_offset)
 767 {
 768     int ret, ch;
 769
 770 #ifdef TRACE
 771     ff_tlog(s->avctx, "***decode_frame: %d size=%d\n",
 772             s->frame_count++, s->frame_len);
 773 #endif /* TRACE */
 774
 775     /* read each block */
 776     s->block_num = 0;
 777     s->block_pos = 0;
 778     for (;;) {
 779         ret = wma_decode_block(s);
 780         if (ret < 0)
 781             return -1;
 782         if (ret)
 783             break;
 784     }
 785
 786     for (ch = 0; ch < s->avctx->channels; ch++) {
 787         /* copy current block to output */
 788         memcpy(samples[ch] + samples_offset, s->frame_out[ch],
 789                s->frame_len * sizeof(*s->frame_out[ch]));
 790         /* prepare for next block */
 791         memmove(&s->frame_out[ch][0], &s->frame_out[ch][s->frame_len],
 792                 s->frame_len * sizeof(*s->frame_out[ch]));
 793
 794 #ifdef TRACE
 795         dump_floats(s, "samples", 6, samples[ch] + samples_offset,
 796                     s->frame_len);
 797 #endif /* TRACE */
 798     }
 799
 800     return 0;
 801 }
 802
 803 static int wma_decode_superframe(AVCodecContext *avctx, void *data,
 804                                  int *got_frame_ptr, AVPacket *avpkt)
 805 {
 806     AVFrame *frame = data;
 807     const uint8_t *buf = avpkt->data;
 808     int buf_size       = avpkt->size;
 809     WMACodecContext *s = avctx->priv_data;
 810     int nb_frames, bit_offset, i, pos, len, ret;
 811     uint8_t *q;
 812     float **samples;
 813     int samples_offset;
 814
 815     ff_tlog(avctx, "***decode_superframe:\n");
 816
 817     if (buf_size == 0) {
 818         s->last_superframe_len = 0;
 819         return 0;
 820     }
 821     if (buf_size < avctx->block_align) {
 822         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 823                "Input packet size too small (%d < %d)\n",
 824                buf_size, avctx->block_align);
 825         return AVERROR_INVALIDDATA;
 826     }
 827     if (avctx->block_align)
 828         buf_size = avctx->block_align;
 829
 830     init_get_bits(&s->gb, buf, buf_size * 8);
 831
 832     if (s->use_bit_reservoir) {
 833         /* read super frame header */
 834         skip_bits(&s->gb, 4); /* super frame index */
 835         nb_frames = get_bits(&s->gb, 4) - (s->last_superframe_len <= 0);
 836         if (nb_frames <= 0) {
 837             int is_error = nb_frames < 0 || get_bits_left(&s->gb) <= 8;
 838             av_log(avctx, is_error ? AV_LOG_ERROR : AV_LOG_WARNING,
 839                    "nb_frames is %d bits left %d\n",
 840                    nb_frames, get_bits_left(&s->gb));
 841             if (is_error)
 842                 return AVERROR_INVALIDDATA;
 843
 844             if ((s->last_superframe_len + buf_size - 1) >
 845                 MAX_CODED_SUPERFRAME_SIZE)
 846                 goto fail;
 847
 848             q   = s->last_superframe + s->last_superframe_len;
 849             len = buf_size - 1;
 850             while (len > 0) {
 851                 *q++ = get_bits (&s->gb, 8);
 852                 len --;
 853             }
 854             memset(q, 0, AV_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
 855
 856             s->last_superframe_len += 8*buf_size - 8;
 857 //             s->reset_block_lengths = 1; //XXX is this needed ?
 858             *got_frame_ptr = 0;
 859             return buf_size;
 860         }
 861     } else
 862         nb_frames = 1;
 863
 864     /* get output buffer */
 865     frame->nb_samples = nb_frames * s->frame_len;
 866     if ((ret = ff_get_buffer(avctx, frame, 0)) < 0)
 867         return ret;
 868     samples        = (float **) frame->extended_data;
 869     samples_offset = 0;
 870
 871     if (s->use_bit_reservoir) {
 872         bit_offset = get_bits(&s->gb, s->byte_offset_bits + 3);
 873         if (bit_offset > get_bits_left(&s->gb)) {
 874             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 875                    "Invalid last frame bit offset %d > buf size %d (%d)\n",
 876                    bit_offset, get_bits_left(&s->gb), buf_size);
 877             goto fail;
 878         }
 879
 880         if (s->last_superframe_len > 0) {
 881             /* add bit_offset bits to last frame */
 882             if ((s->last_superframe_len + ((bit_offset + 7) >> 3)) >
 883                 MAX_CODED_SUPERFRAME_SIZE)
 884                 goto fail;
 885             q   = s->last_superframe + s->last_superframe_len;
 886             len = bit_offset;
 887             while (len > 7) {
 888                 *q++ = get_bits(&s->gb, 8);
 889                 len -= 8;
 890             }
 891             if (len > 0)
 892                 *q++ = get_bits(&s->gb, len) << (8 - len);
 893             memset(q, 0, AV_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
 894
 895             /* XXX: bit_offset bits into last frame */
 896             init_get_bits(&s->gb, s->last_superframe,
 897                           s->last_superframe_len * 8 + bit_offset);
 898             /* skip unused bits */
 899             if (s->last_bitoffset > 0)
 900                 skip_bits(&s->gb, s->last_bitoffset);
 901             /* this frame is stored in the last superframe and in the
 902              * current one */
 903             if (wma_decode_frame(s, samples, samples_offset) < 0)
 904                 goto fail;
 905             samples_offset += s->frame_len;
 906             nb_frames--;
 907         }
 908
 909         /* read each frame starting from bit_offset */
 910         pos = bit_offset + 4 + 4 + s->byte_offset_bits + 3;
 911         if (pos >= MAX_CODED_SUPERFRAME_SIZE * 8 || pos > buf_size * 8)
 912             return AVERROR_INVALIDDATA;
 913         init_get_bits(&s->gb, buf + (pos >> 3), (buf_size - (pos >> 3)) * 8);
 914         len = pos & 7;
 915         if (len > 0)
 916             skip_bits(&s->gb, len);
 917
 918         s->reset_block_lengths = 1;
 919         for (i = 0; i < nb_frames; i++) {
 920             if (wma_decode_frame(s, samples, samples_offset) < 0)
 921                 goto fail;
 922             samples_offset += s->frame_len;
 923         }
 924
 925         /* we copy the end of the frame in the last frame buffer */
 926         pos               = get_bits_count(&s->gb) +
 927                             ((bit_offset + 4 + 4 + s->byte_offset_bits + 3) & ~7);
 928         s->last_bitoffset = pos & 7;
 929         pos             >>= 3;
 930         len               = buf_size - pos;
 931         if (len > MAX_CODED_SUPERFRAME_SIZE || len < 0) {
 932             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "len %d invalid\n", len);
 933             goto fail;
 934         }
 935         s->last_superframe_len = len;
 936         memcpy(s->last_superframe, buf + pos, len);
 937     } else {
 938         /* single frame decode */
 939         if (wma_decode_frame(s, samples, samples_offset) < 0)
 940             goto fail;
 941         samples_offset += s->frame_len;
 942     }
 943
 944     ff_dlog(s->avctx, "%d %d %d %d outbytes:%"PTRDIFF_SPECIFIER" eaten:%d\n",
 945             s->frame_len_bits, s->block_len_bits, s->frame_len, s->block_len,
 946             (int8_t *) samples - (int8_t *) data, avctx->block_align);
 947
 948     *got_frame_ptr = 1;
 949
 950     return buf_size;
 951
 952 fail:
 953     /* when error, we reset the bit reservoir */
 954     s->last_superframe_len = 0;
 955     return -1;
 956 }
 957
 958 static av_cold void flush(AVCodecContext *avctx)
 959 {
 960     WMACodecContext *s = avctx->priv_data;
 961
 962     s->last_bitoffset      =
 963     s->last_superframe_len = 0;
 964 }
 965
 966 #if CONFIG_WMAV1_DECODER
 967 const AVCodec ff_wmav1_decoder = {
 968     .name           = "wmav1",
 969     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Windows Media Audio 1"),
 970     .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
 971     .id             = AV_CODEC_ID_WMAV1,
 972     .priv_data_size = sizeof(WMACodecContext),
 973     .init           = wma_decode_init,
 974     .close          = ff_wma_end,
 975     .decode         = wma_decode_superframe,
 976     .flush          = flush,
 977     .capabilities   = AV_CODEC_CAP_DR1,
 978     .sample_fmts    = (const enum AVSampleFormat[]) { AV_SAMPLE_FMT_FLTP,
 979                                                       AV_SAMPLE_FMT_NONE },
 980 };
 981 #endif
 982 #if CONFIG_WMAV2_DECODER
 983 const AVCodec ff_wmav2_decoder = {
 984     .name           = "wmav2",
 985     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Windows Media Audio 2"),
 986     .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
 987     .id             = AV_CODEC_ID_WMAV2,
 988     .priv_data_size = sizeof(WMACodecContext),
 989     .init           = wma_decode_init,
 990     .close          = ff_wma_end,
 991     .decode         = wma_decode_superframe,
 992     .flush          = flush,
 993     .capabilities   = AV_CODEC_CAP_DR1,
 994     .sample_fmts    = (const enum AVSampleFormat[]) { AV_SAMPLE_FMT_FLTP,
 995                                                       AV_SAMPLE_FMT_NONE },
 996 };
 997 #endif