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

   1 /*
   2  * MPEG-4 ALS decoder
   3  * Copyright (c) 2009 Thilo Borgmann <thilo.borgmann _at_ mail.de>
   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  * MPEG-4 ALS decoder
  25  * @author Thilo Borgmann <thilo.borgmann _at_ mail.de>
  26  */
  27
  28 #include <inttypes.h>
  29
  30 #include "avcodec.h"
  31 #include "get_bits.h"
  32 #include "unary.h"
  33 #include "mpeg4audio.h"
  34 #include "bgmc.h"
  35 #include "bswapdsp.h"
  36 #include "internal.h"
  37 #include "mlz.h"
  38 #include "libavutil/samplefmt.h"
  39 #include "libavutil/crc.h"
  40 #include "libavutil/softfloat_ieee754.h"
  41 #include "libavutil/intfloat.h"
  42 #include "libavutil/intreadwrite.h"
  43
  44 #include <stdint.h>
  45
  46 /** Rice parameters and corresponding index offsets for decoding the
  47  *  indices of scaled PARCOR values. The table chosen is set globally
  48  *  by the encoder and stored in ALSSpecificConfig.
  49  */
  50 static const int8_t parcor_rice_table[3][20][2] = {
  51     { {-52, 4}, {-29, 5}, {-31, 4}, { 19, 4}, {-16, 4},
  52       { 12, 3}, { -7, 3}, {  9, 3}, { -5, 3}, {  6, 3},
  53       { -4, 3}, {  3, 3}, { -3, 2}, {  3, 2}, { -2, 2},
  54       {  3, 2}, { -1, 2}, {  2, 2}, { -1, 2}, {  2, 2} },
  55     { {-58, 3}, {-42, 4}, {-46, 4}, { 37, 5}, {-36, 4},
  56       { 29, 4}, {-29, 4}, { 25, 4}, {-23, 4}, { 20, 4},
  57       {-17, 4}, { 16, 4}, {-12, 4}, { 12, 3}, {-10, 4},
  58       {  7, 3}, { -4, 4}, {  3, 3}, { -1, 3}, {  1, 3} },
  59     { {-59, 3}, {-45, 5}, {-50, 4}, { 38, 4}, {-39, 4},
  60       { 32, 4}, {-30, 4}, { 25, 3}, {-23, 3}, { 20, 3},
  61       {-20, 3}, { 16, 3}, {-13, 3}, { 10, 3}, { -7, 3},
  62       {  3, 3}, {  0, 3}, { -1, 3}, {  2, 3}, { -1, 2} }
  63 };
  64
  65
  66 /** Scaled PARCOR values used for the first two PARCOR coefficients.
  67  *  To be indexed by the Rice coded indices.
  68  *  Generated by: parcor_scaled_values[i] = 32 + ((i * (i+1)) << 7) - (1 << 20)
  69  *  Actual values are divided by 32 in order to be stored in 16 bits.
  70  */
  71 static const int16_t parcor_scaled_values[] = {
  72     -1048544 / 32, -1048288 / 32, -1047776 / 32, -1047008 / 32,
  73     -1045984 / 32, -1044704 / 32, -1043168 / 32, -1041376 / 32,
  74     -1039328 / 32, -1037024 / 32, -1034464 / 32, -1031648 / 32,
  75     -1028576 / 32, -1025248 / 32, -1021664 / 32, -1017824 / 32,
  76     -1013728 / 32, -1009376 / 32, -1004768 / 32,  -999904 / 32,
  77      -994784 / 32,  -989408 / 32,  -983776 / 32,  -977888 / 32,
  78      -971744 / 32,  -965344 / 32,  -958688 / 32,  -951776 / 32,
  79      -944608 / 32,  -937184 / 32,  -929504 / 32,  -921568 / 32,
  80      -913376 / 32,  -904928 / 32,  -896224 / 32,  -887264 / 32,
  81      -878048 / 32,  -868576 / 32,  -858848 / 32,  -848864 / 32,
  82      -838624 / 32,  -828128 / 32,  -817376 / 32,  -806368 / 32,
  83      -795104 / 32,  -783584 / 32,  -771808 / 32,  -759776 / 32,
  84      -747488 / 32,  -734944 / 32,  -722144 / 32,  -709088 / 32,
  85      -695776 / 32,  -682208 / 32,  -668384 / 32,  -654304 / 32,
  86      -639968 / 32,  -625376 / 32,  -610528 / 32,  -595424 / 32,
  87      -580064 / 32,  -564448 / 32,  -548576 / 32,  -532448 / 32,
  88      -516064 / 32,  -499424 / 32,  -482528 / 32,  -465376 / 32,
  89      -447968 / 32,  -430304 / 32,  -412384 / 32,  -394208 / 32,
  90      -375776 / 32,  -357088 / 32,  -338144 / 32,  -318944 / 32,
  91      -299488 / 32,  -279776 / 32,  -259808 / 32,  -239584 / 32,
  92      -219104 / 32,  -198368 / 32,  -177376 / 32,  -156128 / 32,
  93      -134624 / 32,  -112864 / 32,   -90848 / 32,   -68576 / 32,
  94       -46048 / 32,   -23264 / 32,     -224 / 32,    23072 / 32,
  95        46624 / 32,    70432 / 32,    94496 / 32,   118816 / 32,
  96       143392 / 32,   168224 / 32,   193312 / 32,   218656 / 32,
  97       244256 / 32,   270112 / 32,   296224 / 32,   322592 / 32,
  98       349216 / 32,   376096 / 32,   403232 / 32,   430624 / 32,
  99       458272 / 32,   486176 / 32,   514336 / 32,   542752 / 32,
 100       571424 / 32,   600352 / 32,   629536 / 32,   658976 / 32,
 101       688672 / 32,   718624 / 32,   748832 / 32,   779296 / 32,
 102       810016 / 32,   840992 / 32,   872224 / 32,   903712 / 32,
 103       935456 / 32,   967456 / 32,   999712 / 32,  1032224 / 32
 104 };
 105
 106
 107 /** Gain values of p(0) for long-term prediction.
 108  *  To be indexed by the Rice coded indices.
 109  */
 110 static const uint8_t ltp_gain_values [4][4] = {
 111     { 0,  8, 16,  24},
 112     {32, 40, 48,  56},
 113     {64, 70, 76,  82},
 114     {88, 92, 96, 100}
 115 };
 116
 117
 118 /** Inter-channel weighting factors for multi-channel correlation.
 119  *  To be indexed by the Rice coded indices.
 120  */
 121 static const int16_t mcc_weightings[] = {
 122     204,  192,  179,  166,  153,  140,  128,  115,
 123     102,   89,   76,   64,   51,   38,   25,   12,
 124       0,  -12,  -25,  -38,  -51,  -64,  -76,  -89,
 125    -102, -115, -128, -140, -153, -166, -179, -192
 126 };
 127
 128
 129 /** Tail codes used in arithmetic coding using block Gilbert-Moore codes.
 130  */
 131 static const uint8_t tail_code[16][6] = {
 132     { 74, 44, 25, 13,  7, 3},
 133     { 68, 42, 24, 13,  7, 3},
 134     { 58, 39, 23, 13,  7, 3},
 135     {126, 70, 37, 19, 10, 5},
 136     {132, 70, 37, 20, 10, 5},
 137     {124, 70, 38, 20, 10, 5},
 138     {120, 69, 37, 20, 11, 5},
 139     {116, 67, 37, 20, 11, 5},
 140     {108, 66, 36, 20, 10, 5},
 141     {102, 62, 36, 20, 10, 5},
 142     { 88, 58, 34, 19, 10, 5},
 143     {162, 89, 49, 25, 13, 7},
 144     {156, 87, 49, 26, 14, 7},
 145     {150, 86, 47, 26, 14, 7},
 146     {142, 84, 47, 26, 14, 7},
 147     {131, 79, 46, 26, 14, 7}
 148 };
 149
 150
 151 enum RA_Flag {
 152     RA_FLAG_NONE,
 153     RA_FLAG_FRAMES,
 154     RA_FLAG_HEADER
 155 };
 156
 157
 158 typedef struct ALSSpecificConfig {
 159     uint32_t samples;         ///< number of samples, 0xFFFFFFFF if unknown
 160     int resolution;           ///< 000 = 8-bit; 001 = 16-bit; 010 = 24-bit; 011 = 32-bit
 161     int floating;             ///< 1 = IEEE 32-bit floating-point, 0 = integer
 162     int msb_first;            ///< 1 = original CRC calculated on big-endian system, 0 = little-endian
 163     int frame_length;         ///< frame length for each frame (last frame may differ)
 164     int ra_distance;          ///< distance between RA frames (in frames, 0...255)
 165     enum RA_Flag ra_flag;     ///< indicates where the size of ra units is stored
 166     int adapt_order;          ///< adaptive order: 1 = on, 0 = off
 167     int coef_table;           ///< table index of Rice code parameters
 168     int long_term_prediction; ///< long term prediction (LTP): 1 = on, 0 = off
 169     int max_order;            ///< maximum prediction order (0..1023)
 170     int block_switching;      ///< number of block switching levels
 171     int bgmc;                 ///< "Block Gilbert-Moore Code": 1 = on, 0 = off (Rice coding only)
 172     int sb_part;              ///< sub-block partition
 173     int joint_stereo;         ///< joint stereo: 1 = on, 0 = off
 174     int mc_coding;            ///< extended inter-channel coding (multi channel coding): 1 = on, 0 = off
 175     int chan_config;          ///< indicates that a chan_config_info field is present
 176     int chan_sort;            ///< channel rearrangement: 1 = on, 0 = off
 177     int rlslms;               ///< use "Recursive Least Square-Least Mean Square" predictor: 1 = on, 0 = off
 178     int chan_config_info;     ///< mapping of channels to loudspeaker locations. Unused until setting channel configuration is implemented.
 179     int *chan_pos;            ///< original channel positions
 180     int crc_enabled;          ///< enable Cyclic Redundancy Checksum
 181 } ALSSpecificConfig;
 182
 183
 184 typedef struct ALSChannelData {
 185     int stop_flag;
 186     int master_channel;
 187     int time_diff_flag;
 188     int time_diff_sign;
 189     int time_diff_index;
 190     int weighting[6];
 191 } ALSChannelData;
 192
 193
 194 typedef struct ALSDecContext {
 195     AVCodecContext *avctx;
 196     ALSSpecificConfig sconf;
 197     GetBitContext gb;
 198     BswapDSPContext bdsp;
 199     const AVCRC *crc_table;
 200     uint32_t crc_org;               ///< CRC value of the original input data
 201     uint32_t crc;                   ///< CRC value calculated from decoded data
 202     unsigned int cur_frame_length;  ///< length of the current frame to decode
 203     unsigned int frame_id;          ///< the frame ID / number of the current frame
 204     unsigned int js_switch;         ///< if true, joint-stereo decoding is enforced
 205     unsigned int cs_switch;         ///< if true, channel rearrangement is done
 206     unsigned int num_blocks;        ///< number of blocks used in the current frame
 207     unsigned int s_max;             ///< maximum Rice parameter allowed in entropy coding
 208     uint8_t *bgmc_lut;              ///< pointer at lookup tables used for BGMC
 209     int *bgmc_lut_status;           ///< pointer at lookup table status flags used for BGMC
 210     int ltp_lag_length;             ///< number of bits used for ltp lag value
 211     int *const_block;               ///< contains const_block flags for all channels
 212     unsigned int *shift_lsbs;       ///< contains shift_lsbs flags for all channels
 213     unsigned int *opt_order;        ///< contains opt_order flags for all channels
 214     int *store_prev_samples;        ///< contains store_prev_samples flags for all channels
 215     int *use_ltp;                   ///< contains use_ltp flags for all channels
 216     int *ltp_lag;                   ///< contains ltp lag values for all channels
 217     int **ltp_gain;                 ///< gain values for ltp 5-tap filter for a channel
 218     int *ltp_gain_buffer;           ///< contains all gain values for ltp 5-tap filter
 219     int32_t **quant_cof;            ///< quantized parcor coefficients for a channel
 220     int32_t *quant_cof_buffer;      ///< contains all quantized parcor coefficients
 221     int32_t **lpc_cof;              ///< coefficients of the direct form prediction filter for a channel
 222     int32_t *lpc_cof_buffer;        ///< contains all coefficients of the direct form prediction filter
 223     int32_t *lpc_cof_reversed_buffer; ///< temporary buffer to set up a reversed versio of lpc_cof_buffer
 224     ALSChannelData **chan_data;     ///< channel data for multi-channel correlation
 225     ALSChannelData *chan_data_buffer; ///< contains channel data for all channels
 226     int *reverted_channels;         ///< stores a flag for each reverted channel
 227     int32_t *prev_raw_samples;      ///< contains unshifted raw samples from the previous block
 228     int32_t **raw_samples;          ///< decoded raw samples for each channel
 229     int32_t *raw_buffer;            ///< contains all decoded raw samples including carryover samples
 230     uint8_t *crc_buffer;            ///< buffer of byte order corrected samples used for CRC check
 231     MLZ* mlz;                       ///< masked lz decompression structure
 232     SoftFloat_IEEE754 *acf;         ///< contains common multiplier for all channels
 233     int *last_acf_mantissa;         ///< contains the last acf mantissa data of common multiplier for all channels
 234     int *shift_value;               ///< value by which the binary point is to be shifted for all channels
 235     int *last_shift_value;          ///< contains last shift value for all channels
 236     int **raw_mantissa;             ///< decoded mantissa bits of the difference signal
 237     unsigned char *larray;          ///< buffer to store the output of masked lz decompression
 238     int *nbits;                     ///< contains the number of bits to read for masked lz decompression for all samples
 239 } ALSDecContext;
 240
 241
 242 typedef struct ALSBlockData {
 243     unsigned int block_length;      ///< number of samples within the block
 244     unsigned int ra_block;          ///< if true, this is a random access block
 245     int          *const_block;      ///< if true, this is a constant value block
 246     int          js_blocks;         ///< true if this block contains a difference signal
 247     unsigned int *shift_lsbs;       ///< shift of values for this block
 248     unsigned int *opt_order;        ///< prediction order of this block
 249     int          *store_prev_samples;///< if true, carryover samples have to be stored
 250     int          *use_ltp;          ///< if true, long-term prediction is used
 251     int          *ltp_lag;          ///< lag value for long-term prediction
 252     int          *ltp_gain;         ///< gain values for ltp 5-tap filter
 253     int32_t      *quant_cof;        ///< quantized parcor coefficients
 254     int32_t      *lpc_cof;          ///< coefficients of the direct form prediction
 255     int32_t      *raw_samples;      ///< decoded raw samples / residuals for this block
 256     int32_t      *prev_raw_samples; ///< contains unshifted raw samples from the previous block
 257     int32_t      *raw_other;        ///< decoded raw samples of the other channel of a channel pair
 258 } ALSBlockData;
 259
 260
 261 static av_cold void dprint_specific_config(ALSDecContext *ctx)
 262 {
 263 #ifdef DEBUG
 264     AVCodecContext *avctx    = ctx->avctx;
 265     ALSSpecificConfig *sconf = &ctx->sconf;
 266
 267     ff_dlog(avctx, "resolution = %i\n",           sconf->resolution);
 268     ff_dlog(avctx, "floating = %i\n",             sconf->floating);
 269     ff_dlog(avctx, "frame_length = %i\n",         sconf->frame_length);
 270     ff_dlog(avctx, "ra_distance = %i\n",          sconf->ra_distance);
 271     ff_dlog(avctx, "ra_flag = %i\n",              sconf->ra_flag);
 272     ff_dlog(avctx, "adapt_order = %i\n",          sconf->adapt_order);
 273     ff_dlog(avctx, "coef_table = %i\n",           sconf->coef_table);
 274     ff_dlog(avctx, "long_term_prediction = %i\n", sconf->long_term_prediction);
 275     ff_dlog(avctx, "max_order = %i\n",            sconf->max_order);
 276     ff_dlog(avctx, "block_switching = %i\n",      sconf->block_switching);
 277     ff_dlog(avctx, "bgmc = %i\n",                 sconf->bgmc);
 278     ff_dlog(avctx, "sb_part = %i\n",              sconf->sb_part);
 279     ff_dlog(avctx, "joint_stereo = %i\n",         sconf->joint_stereo);
 280     ff_dlog(avctx, "mc_coding = %i\n",            sconf->mc_coding);
 281     ff_dlog(avctx, "chan_config = %i\n",          sconf->chan_config);
 282     ff_dlog(avctx, "chan_sort = %i\n",            sconf->chan_sort);
 283     ff_dlog(avctx, "RLSLMS = %i\n",               sconf->rlslms);
 284     ff_dlog(avctx, "chan_config_info = %i\n",     sconf->chan_config_info);
 285 #endif
 286 }
 287
 288
 289 /** Read an ALSSpecificConfig from a buffer into the output struct.
 290  */
 291 static av_cold int read_specific_config(ALSDecContext *ctx)
 292 {
 293     GetBitContext gb;
 294     uint64_t ht_size;
 295     int i, config_offset;
 296     MPEG4AudioConfig m4ac = {0};
 297     ALSSpecificConfig *sconf = &ctx->sconf;
 298     AVCodecContext *avctx    = ctx->avctx;
 299     uint32_t als_id, header_size, trailer_size;
 300     int ret;
 301
 302     if ((ret = init_get_bits8(&gb, avctx->extradata, avctx->extradata_size)) < 0)
 303         return ret;
 304
 305     config_offset = avpriv_mpeg4audio_get_config(&m4ac, avctx->extradata,
 306                                                  avctx->extradata_size * 8, 1);
 307
 308     if (config_offset < 0)
 309         return AVERROR_INVALIDDATA;
 310
 311     skip_bits_long(&gb, config_offset);
 312
 313     if (get_bits_left(&gb) < (30 << 3))
 314         return AVERROR_INVALIDDATA;
 315
 316     // read the fixed items
 317     als_id                      = get_bits_long(&gb, 32);
 318     avctx->sample_rate          = m4ac.sample_rate;
 319     skip_bits_long(&gb, 32); // sample rate already known
 320     sconf->samples              = get_bits_long(&gb, 32);
 321     avctx->channels             = m4ac.channels;
 322     skip_bits(&gb, 16);      // number of channels already known
 323     skip_bits(&gb, 3);       // skip file_type
 324     sconf->resolution           = get_bits(&gb, 3);
 325     sconf->floating             = get_bits1(&gb);
 326     sconf->msb_first            = get_bits1(&gb);
 327     sconf->frame_length         = get_bits(&gb, 16) + 1;
 328     sconf->ra_distance          = get_bits(&gb, 8);
 329     sconf->ra_flag              = get_bits(&gb, 2);
 330     sconf->adapt_order          = get_bits1(&gb);
 331     sconf->coef_table           = get_bits(&gb, 2);
 332     sconf->long_term_prediction = get_bits1(&gb);
 333     sconf->max_order            = get_bits(&gb, 10);
 334     sconf->block_switching      = get_bits(&gb, 2);
 335     sconf->bgmc                 = get_bits1(&gb);
 336     sconf->sb_part              = get_bits1(&gb);
 337     sconf->joint_stereo         = get_bits1(&gb);
 338     sconf->mc_coding            = get_bits1(&gb);
 339     sconf->chan_config          = get_bits1(&gb);
 340     sconf->chan_sort            = get_bits1(&gb);
 341     sconf->crc_enabled          = get_bits1(&gb);
 342     sconf->rlslms               = get_bits1(&gb);
 343     skip_bits(&gb, 5);       // skip 5 reserved bits
 344     skip_bits1(&gb);         // skip aux_data_enabled
 345
 346
 347     // check for ALSSpecificConfig struct
 348     if (als_id != MKBETAG('A','L','S','\0'))
 349         return AVERROR_INVALIDDATA;
 350
 351     if (avctx->channels > FF_SANE_NB_CHANNELS) {
 352         avpriv_request_sample(avctx, "Huge number of channels\n");
 353         return AVERROR_PATCHWELCOME;
 354     }
 355
 356     ctx->cur_frame_length = sconf->frame_length;
 357
 358     // read channel config
 359     if (sconf->chan_config)
 360         sconf->chan_config_info = get_bits(&gb, 16);
 361     // TODO: use this to set avctx->channel_layout
 362
 363
 364     // read channel sorting
 365     if (sconf->chan_sort && avctx->channels > 1) {
 366         int chan_pos_bits = av_ceil_log2(avctx->channels);
 367         int bits_needed  = avctx->channels * chan_pos_bits + 7;
 368         if (get_bits_left(&gb) < bits_needed)
 369             return AVERROR_INVALIDDATA;
 370
 371         if (!(sconf->chan_pos = av_malloc_array(avctx->channels, sizeof(*sconf->chan_pos))))
 372             return AVERROR(ENOMEM);
 373
 374         ctx->cs_switch = 1;
 375
 376         for (i = 0; i < avctx->channels; i++) {
 377             sconf->chan_pos[i] = -1;
 378         }
 379
 380         for (i = 0; i < avctx->channels; i++) {
 381             int idx;
 382
 383             idx = get_bits(&gb, chan_pos_bits);
 384             if (idx >= avctx->channels || sconf->chan_pos[idx] != -1) {
 385                 av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Invalid channel reordering.\n");
 386                 ctx->cs_switch = 0;
 387                 break;
 388             }
 389             sconf->chan_pos[idx] = i;
 390         }
 391
 392         align_get_bits(&gb);
 393     }
 394
 395
 396     // read fixed header and trailer sizes,
 397     // if size = 0xFFFFFFFF then there is no data field!
 398     if (get_bits_left(&gb) < 64)
 399         return AVERROR_INVALIDDATA;
 400
 401     header_size  = get_bits_long(&gb, 32);
 402     trailer_size = get_bits_long(&gb, 32);
 403     if (header_size  == 0xFFFFFFFF)
 404         header_size  = 0;
 405     if (trailer_size == 0xFFFFFFFF)
 406         trailer_size = 0;
 407
 408     ht_size = ((int64_t)(header_size) + (int64_t)(trailer_size)) << 3;
 409
 410
 411     // skip the header and trailer data
 412     if (get_bits_left(&gb) < ht_size)
 413         return AVERROR_INVALIDDATA;
 414
 415     if (ht_size > INT32_MAX)
 416         return AVERROR_PATCHWELCOME;
 417
 418     skip_bits_long(&gb, ht_size);
 419
 420
 421     // initialize CRC calculation
 422     if (sconf->crc_enabled) {
 423         if (get_bits_left(&gb) < 32)
 424             return AVERROR_INVALIDDATA;
 425
 426         if (avctx->err_recognition & (AV_EF_CRCCHECK|AV_EF_CAREFUL)) {
 427             ctx->crc_table = av_crc_get_table(AV_CRC_32_IEEE_LE);
 428             ctx->crc       = 0xFFFFFFFF;
 429             ctx->crc_org   = ~get_bits_long(&gb, 32);
 430         } else
 431             skip_bits_long(&gb, 32);
 432     }
 433
 434
 435     // no need to read the rest of ALSSpecificConfig (ra_unit_size & aux data)
 436
 437     dprint_specific_config(ctx);
 438
 439     return 0;
 440 }
 441
 442
 443 /** Check the ALSSpecificConfig for unsupported features.
 444  */
 445 static int check_specific_config(ALSDecContext *ctx)
 446 {
 447     ALSSpecificConfig *sconf = &ctx->sconf;
 448     int error = 0;
 449
 450     // report unsupported feature and set error value
 451     #define MISSING_ERR(cond, str, errval)              \
 452     {                                                   \
 453         if (cond) {                                     \
 454             avpriv_report_missing_feature(ctx->avctx,   \
 455                                           str);         \
 456             error = errval;                             \
 457         }                                               \
 458     }
 459
 460     MISSING_ERR(sconf->rlslms,    "Adaptive RLS-LMS prediction", AVERROR_PATCHWELCOME);
 461
 462     return error;
 463 }
 464
 465
 466 /** Parse the bs_info field to extract the block partitioning used in
 467  *  block switching mode, refer to ISO/IEC 14496-3, section 11.6.2.
 468  */
 469 static void parse_bs_info(const uint32_t bs_info, unsigned int n,
 470                           unsigned int div, unsigned int **div_blocks,
 471                           unsigned int *num_blocks)
 472 {
 473     if (n < 31 && ((bs_info << n) & 0x40000000)) {
 474         // if the level is valid and the investigated bit n is set
 475         // then recursively check both children at bits (2n+1) and (2n+2)
 476         n   *= 2;
 477         div += 1;
 478         parse_bs_info(bs_info, n + 1, div, div_blocks, num_blocks);
 479         parse_bs_info(bs_info, n + 2, div, div_blocks, num_blocks);
 480     } else {
 481         // else the bit is not set or the last level has been reached
 482         // (bit implicitly not set)
 483         **div_blocks = div;
 484         (*div_blocks)++;
 485         (*num_blocks)++;
 486     }
 487 }
 488
 489
 490 /** Read and decode a Rice codeword.
 491  */
 492 static int32_t decode_rice(GetBitContext *gb, unsigned int k)
 493 {
 494     int max = get_bits_left(gb) - k;
 495     unsigned q = get_unary(gb, 0, max);
 496     int r   = k ? get_bits1(gb) : !(q & 1);
 497
 498     if (k > 1) {
 499         q <<= (k - 1);
 500         q  += get_bits_long(gb, k - 1);
 501     } else if (!k) {
 502         q >>= 1;
 503     }
 504     return r ? q : ~q;
 505 }
 506
 507
 508 /** Convert PARCOR coefficient k to direct filter coefficient.
 509  */
 510 static void parcor_to_lpc(unsigned int k, const int32_t *par, int32_t *cof)
 511 {
 512     int i, j;
 513
 514     for (i = 0, j = k - 1; i < j; i++, j--) {
 515         unsigned tmp1 = ((MUL64(par[k], cof[j]) + (1 << 19)) >> 20);
 516         cof[j]  += ((MUL64(par[k], cof[i]) + (1 << 19)) >> 20);
 517         cof[i]  += tmp1;
 518     }
 519     if (i == j)
 520         cof[i] += ((MUL64(par[k], cof[j]) + (1 << 19)) >> 20);
 521
 522     cof[k] = par[k];
 523 }
 524
 525
 526 /** Read block switching field if necessary and set actual block sizes.
 527  *  Also assure that the block sizes of the last frame correspond to the
 528  *  actual number of samples.
 529  */
 530 static void get_block_sizes(ALSDecContext *ctx, unsigned int *div_blocks,
 531                             uint32_t *bs_info)
 532 {
 533     ALSSpecificConfig *sconf     = &ctx->sconf;
 534     GetBitContext *gb            = &ctx->gb;
 535     unsigned int *ptr_div_blocks = div_blocks;
 536     unsigned int b;
 537
 538     if (sconf->block_switching) {
 539         unsigned int bs_info_len = 1 << (sconf->block_switching + 2);
 540         *bs_info = get_bits_long(gb, bs_info_len);
 541         *bs_info <<= (32 - bs_info_len);
 542     }
 543
 544     ctx->num_blocks = 0;
 545     parse_bs_info(*bs_info, 0, 0, &ptr_div_blocks, &ctx->num_blocks);
 546
 547     // The last frame may have an overdetermined block structure given in
 548     // the bitstream. In that case the defined block structure would need
 549     // more samples than available to be consistent.
 550     // The block structure is actually used but the block sizes are adapted
 551     // to fit the actual number of available samples.
 552     // Example: 5 samples, 2nd level block sizes: 2 2 2 2.
 553     // This results in the actual block sizes:    2 2 1 0.
 554     // This is not specified in 14496-3 but actually done by the reference
 555     // codec RM22 revision 2.
 556     // This appears to happen in case of an odd number of samples in the last
 557     // frame which is actually not allowed by the block length switching part
 558     // of 14496-3.
 559     // The ALS conformance files feature an odd number of samples in the last
 560     // frame.
 561
 562     for (b = 0; b < ctx->num_blocks; b++)
 563         div_blocks[b] = ctx->sconf.frame_length >> div_blocks[b];
 564
 565     if (ctx->cur_frame_length != ctx->sconf.frame_length) {
 566         unsigned int remaining = ctx->cur_frame_length;
 567
 568         for (b = 0; b < ctx->num_blocks; b++) {
 569             if (remaining <= div_blocks[b]) {
 570                 div_blocks[b] = remaining;
 571                 ctx->num_blocks = b + 1;
 572                 break;
 573             }
 574
 575             remaining -= div_blocks[b];
 576         }
 577     }
 578 }
 579
 580
 581 /** Read the block data for a constant block
 582  */
 583 static int read_const_block_data(ALSDecContext *ctx, ALSBlockData *bd)
 584 {
 585     ALSSpecificConfig *sconf = &ctx->sconf;
 586     AVCodecContext *avctx    = ctx->avctx;
 587     GetBitContext *gb        = &ctx->gb;
 588
 589     if (bd->block_length <= 0)
 590         return AVERROR_INVALIDDATA;
 591
 592     *bd->raw_samples = 0;
 593     *bd->const_block = get_bits1(gb);    // 1 = constant value, 0 = zero block (silence)
 594     bd->js_blocks    = get_bits1(gb);
 595
 596     // skip 5 reserved bits
 597     skip_bits(gb, 5);
 598
 599     if (*bd->const_block) {
 600         unsigned int const_val_bits = sconf->floating ? 24 : avctx->bits_per_raw_sample;
 601         *bd->raw_samples = get_sbits_long(gb, const_val_bits);
 602     }
 603
 604     // ensure constant block decoding by reusing this field
 605     *bd->const_block = 1;
 606
 607     return 0;
 608 }
 609
 610
 611 /** Decode the block data for a constant block
 612  */
 613 static void decode_const_block_data(ALSDecContext *ctx, ALSBlockData *bd)
 614 {
 615     int      smp = bd->block_length - 1;
 616     int32_t  val = *bd->raw_samples;
 617     int32_t *dst = bd->raw_samples + 1;
 618
 619     // write raw samples into buffer
 620     for (; smp; smp--)
 621         *dst++ = val;
 622 }
 623
 624
 625 /** Read the block data for a non-constant block
 626  */
 627 static int read_var_block_data(ALSDecContext *ctx, ALSBlockData *bd)
 628 {
 629     ALSSpecificConfig *sconf = &ctx->sconf;
 630     AVCodecContext *avctx    = ctx->avctx;
 631     GetBitContext *gb        = &ctx->gb;
 632     unsigned int k;
 633     unsigned int s[8];
 634     unsigned int sx[8];
 635     unsigned int sub_blocks, log2_sub_blocks, sb_length;
 636     unsigned int start      = 0;
 637     unsigned int opt_order;
 638     int          sb;
 639     int32_t      *quant_cof = bd->quant_cof;
 640     int32_t      *current_res;
 641
 642
 643     // ensure variable block decoding by reusing this field
 644     *bd->const_block = 0;
 645
 646     *bd->opt_order  = 1;
 647     bd->js_blocks   = get_bits1(gb);
 648
 649     opt_order       = *bd->opt_order;
 650
 651     // determine the number of subblocks for entropy decoding
 652     if (!sconf->bgmc && !sconf->sb_part) {
 653         log2_sub_blocks = 0;
 654     } else {
 655         if (sconf->bgmc && sconf->sb_part)
 656             log2_sub_blocks = get_bits(gb, 2);
 657         else
 658             log2_sub_blocks = 2 * get_bits1(gb);
 659     }
 660
 661     sub_blocks = 1 << log2_sub_blocks;
 662
 663     // do not continue in case of a damaged stream since
 664     // block_length must be evenly divisible by sub_blocks
 665     if (bd->block_length & (sub_blocks - 1) || bd->block_length <= 0) {
 666         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING,
 667                "Block length is not evenly divisible by the number of subblocks.\n");
 668         return AVERROR_INVALIDDATA;
 669     }
 670
 671     sb_length = bd->block_length >> log2_sub_blocks;
 672
 673     if (sconf->bgmc) {
 674         s[0] = get_bits(gb, 8 + (sconf->resolution > 1));
 675         for (k = 1; k < sub_blocks; k++)
 676             s[k] = s[k - 1] + decode_rice(gb, 2);
 677
 678         for (k = 0; k < sub_blocks; k++) {
 679             sx[k]   = s[k] & 0x0F;
 680             s [k] >>= 4;
 681         }
 682     } else {
 683         s[0] = get_bits(gb, 4 + (sconf->resolution > 1));
 684         for (k = 1; k < sub_blocks; k++)
 685             s[k] = s[k - 1] + decode_rice(gb, 0);
 686     }
 687     for (k = 1; k < sub_blocks; k++)
 688         if (s[k] > 32) {
 689             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "k invalid for rice code.\n");
 690             return AVERROR_INVALIDDATA;
 691         }
 692
 693     if (get_bits1(gb))
 694         *bd->shift_lsbs = get_bits(gb, 4) + 1;
 695
 696     *bd->store_prev_samples = (bd->js_blocks && bd->raw_other) || *bd->shift_lsbs;
 697
 698
 699     if (!sconf->rlslms) {
 700         if (sconf->adapt_order && sconf->max_order) {
 701             int opt_order_length = av_ceil_log2(av_clip((bd->block_length >> 3) - 1,
 702                                                 2, sconf->max_order + 1));
 703             *bd->opt_order       = get_bits(gb, opt_order_length);
 704             if (*bd->opt_order > sconf->max_order) {
 705                 *bd->opt_order = sconf->max_order;
 706                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Predictor order too large.\n");
 707                 return AVERROR_INVALIDDATA;
 708             }
 709         } else {
 710             *bd->opt_order = sconf->max_order;
 711         }
 712         opt_order = *bd->opt_order;
 713
 714         if (opt_order) {
 715             int add_base;
 716
 717             if (sconf->coef_table == 3) {
 718                 add_base = 0x7F;
 719
 720                 // read coefficient 0
 721                 quant_cof[0] = 32 * parcor_scaled_values[get_bits(gb, 7)];
 722
 723                 // read coefficient 1
 724                 if (opt_order > 1)
 725                     quant_cof[1] = -32 * parcor_scaled_values[get_bits(gb, 7)];
 726
 727                 // read coefficients 2 to opt_order
 728                 for (k = 2; k < opt_order; k++)
 729                     quant_cof[k] = get_bits(gb, 7);
 730             } else {
 731                 int k_max;
 732                 add_base = 1;
 733
 734                 // read coefficient 0 to 19
 735                 k_max = FFMIN(opt_order, 20);
 736                 for (k = 0; k < k_max; k++) {
 737                     int rice_param = parcor_rice_table[sconf->coef_table][k][1];
 738                     int offset     = parcor_rice_table[sconf->coef_table][k][0];
 739                     quant_cof[k] = decode_rice(gb, rice_param) + offset;
 740                     if (quant_cof[k] < -64 || quant_cof[k] > 63) {
 741                         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 742                                "quant_cof %"PRId32" is out of range.\n",
 743                                quant_cof[k]);
 744                         return AVERROR_INVALIDDATA;
 745                     }
 746                 }
 747
 748                 // read coefficients 20 to 126
 749                 k_max = FFMIN(opt_order, 127);
 750                 for (; k < k_max; k++)
 751                     quant_cof[k] = decode_rice(gb, 2) + (k & 1);
 752
 753                 // read coefficients 127 to opt_order
 754                 for (; k < opt_order; k++)
 755                     quant_cof[k] = decode_rice(gb, 1);
 756
 757                 quant_cof[0] = 32 * parcor_scaled_values[quant_cof[0] + 64];
 758
 759                 if (opt_order > 1)
 760                     quant_cof[1] = -32 * parcor_scaled_values[quant_cof[1] + 64];
 761             }
 762
 763             for (k = 2; k < opt_order; k++)
 764                 quant_cof[k] = (quant_cof[k] * (1 << 14)) + (add_base << 13);
 765         }
 766     }
 767
 768     // read LTP gain and lag values
 769     if (sconf->long_term_prediction) {
 770         *bd->use_ltp = get_bits1(gb);
 771
 772         if (*bd->use_ltp) {
 773             int r, c;
 774
 775             bd->ltp_gain[0]   = decode_rice(gb, 1) * 8;
 776             bd->ltp_gain[1]   = decode_rice(gb, 2) * 8;
 777
 778             r                 = get_unary(gb, 0, 4);
 779             c                 = get_bits(gb, 2);
 780             if (r >= 4) {
 781                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "r overflow\n");
 782                 return AVERROR_INVALIDDATA;
 783             }
 784
 785             bd->ltp_gain[2]   = ltp_gain_values[r][c];
 786
 787             bd->ltp_gain[3]   = decode_rice(gb, 2) * 8;
 788             bd->ltp_gain[4]   = decode_rice(gb, 1) * 8;
 789
 790             *bd->ltp_lag      = get_bits(gb, ctx->ltp_lag_length);
 791             *bd->ltp_lag     += FFMAX(4, opt_order + 1);
 792         }
 793     }
 794
 795     // read first value and residuals in case of a random access block
 796     if (bd->ra_block) {
 797         start = FFMIN(opt_order, 3);
 798         av_assert0(sb_length <= sconf->frame_length);
 799         if (sb_length <= start) {
 800             // opt_order or sb_length may be corrupted, either way this is unsupported and not well defined in the specification
 801             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Sub block length smaller or equal start\n");
 802             return AVERROR_PATCHWELCOME;
 803         }
 804
 805         if (opt_order)
 806             bd->raw_samples[0] = decode_rice(gb, avctx->bits_per_raw_sample - 4);
 807         if (opt_order > 1)
 808             bd->raw_samples[1] = decode_rice(gb, FFMIN(s[0] + 3, ctx->s_max));
 809         if (opt_order > 2)
 810             bd->raw_samples[2] = decode_rice(gb, FFMIN(s[0] + 1, ctx->s_max));
 811     }
 812
 813     // read all residuals
 814     if (sconf->bgmc) {
 815         int          delta[8];
 816         unsigned int k    [8];
 817         unsigned int b = av_clip((av_ceil_log2(bd->block_length) - 3) >> 1, 0, 5);
 818
 819         // read most significant bits
 820         unsigned int high;
 821         unsigned int low;
 822         unsigned int value;
 823
 824         ff_bgmc_decode_init(gb, &high, &low, &value);
 825
 826         current_res = bd->raw_samples + start;
 827
 828         for (sb = 0; sb < sub_blocks; sb++) {
 829             unsigned int sb_len  = sb_length - (sb ? 0 : start);
 830
 831             k    [sb] = s[sb] > b ? s[sb] - b : 0;
 832             delta[sb] = 5 - s[sb] + k[sb];
 833
 834             ff_bgmc_decode(gb, sb_len, current_res,
 835                         delta[sb], sx[sb], &high, &low, &value, ctx->bgmc_lut, ctx->bgmc_lut_status);
 836
 837             current_res += sb_len;
 838         }
 839
 840         ff_bgmc_decode_end(gb);
 841
 842
 843         // read least significant bits and tails
 844         current_res = bd->raw_samples + start;
 845
 846         for (sb = 0; sb < sub_blocks; sb++, start = 0) {
 847             unsigned int cur_tail_code = tail_code[sx[sb]][delta[sb]];
 848             unsigned int cur_k         = k[sb];
 849             unsigned int cur_s         = s[sb];
 850
 851             for (; start < sb_length; start++) {
 852                 int32_t res = *current_res;
 853
 854                 if (res == cur_tail_code) {
 855                     unsigned int max_msb =   (2 + (sx[sb] > 2) + (sx[sb] > 10))
 856                                           << (5 - delta[sb]);
 857
 858                     res = decode_rice(gb, cur_s);
 859
 860                     if (res >= 0) {
 861                         res += (max_msb    ) << cur_k;
 862                     } else {
 863                         res -= (max_msb - 1) << cur_k;
 864                     }
 865                 } else {
 866                     if (res > cur_tail_code)
 867                         res--;
 868
 869                     if (res & 1)
 870                         res = -res;
 871
 872                     res >>= 1;
 873
 874                     if (cur_k) {
 875                         res  *= 1U << cur_k;
 876                         res  |= get_bits_long(gb, cur_k);
 877                     }
 878                 }
 879
 880                 *current_res++ = res;
 881             }
 882         }
 883     } else {
 884         current_res = bd->raw_samples + start;
 885
 886         for (sb = 0; sb < sub_blocks; sb++, start = 0)
 887             for (; start < sb_length; start++)
 888                 *current_res++ = decode_rice(gb, s[sb]);
 889      }
 890
 891     return 0;
 892 }
 893
 894
 895 /** Decode the block data for a non-constant block
 896  */
 897 static int decode_var_block_data(ALSDecContext *ctx, ALSBlockData *bd)
 898 {
 899     ALSSpecificConfig *sconf = &ctx->sconf;
 900     unsigned int block_length = bd->block_length;
 901     unsigned int smp = 0;
 902     unsigned int k;
 903     int opt_order             = *bd->opt_order;
 904     int sb;
 905     int64_t y;
 906     int32_t *quant_cof        = bd->quant_cof;
 907     int32_t *lpc_cof          = bd->lpc_cof;
 908     int32_t *raw_samples      = bd->raw_samples;
 909     int32_t *raw_samples_end  = bd->raw_samples + bd->block_length;
 910     int32_t *lpc_cof_reversed = ctx->lpc_cof_reversed_buffer;
 911
 912     // reverse long-term prediction
 913     if (*bd->use_ltp) {
 914         int ltp_smp;
 915
 916         for (ltp_smp = FFMAX(*bd->ltp_lag - 2, 0); ltp_smp < block_length; ltp_smp++) {
 917             int center = ltp_smp - *bd->ltp_lag;
 918             int begin  = FFMAX(0, center - 2);
 919             int end    = center + 3;
 920             int tab    = 5 - (end - begin);
 921             int base;
 922
 923             y = 1 << 6;
 924
 925             for (base = begin; base < end; base++, tab++)
 926                 y += (uint64_t)MUL64(bd->ltp_gain[tab], raw_samples[base]);
 927
 928             raw_samples[ltp_smp] += y >> 7;
 929         }
 930     }
 931
 932     // reconstruct all samples from residuals
 933     if (bd->ra_block) {
 934         for (smp = 0; smp < FFMIN(opt_order, block_length); smp++) {
 935             y = 1 << 19;
 936
 937             for (sb = 0; sb < smp; sb++)
 938                 y += (uint64_t)MUL64(lpc_cof[sb], raw_samples[-(sb + 1)]);
 939
 940             *raw_samples++ -= y >> 20;
 941             parcor_to_lpc(smp, quant_cof, lpc_cof);
 942         }
 943     } else {
 944         for (k = 0; k < opt_order; k++)
 945             parcor_to_lpc(k, quant_cof, lpc_cof);
 946
 947         // store previous samples in case that they have to be altered
 948         if (*bd->store_prev_samples)
 949             memcpy(bd->prev_raw_samples, raw_samples - sconf->max_order,
 950                    sizeof(*bd->prev_raw_samples) * sconf->max_order);
 951
 952         // reconstruct difference signal for prediction (joint-stereo)
 953         if (bd->js_blocks && bd->raw_other) {
 954             int32_t *left, *right;
 955
 956             if (bd->raw_other > raw_samples) {  // D = R - L
 957                 left  = raw_samples;
 958                 right = bd->raw_other;
 959             } else {                                // D = R - L
 960                 left  = bd->raw_other;
 961                 right = raw_samples;
 962             }
 963
 964             for (sb = -1; sb >= -sconf->max_order; sb--)
 965                 raw_samples[sb] = right[sb] - left[sb];
 966         }
 967
 968         // reconstruct shifted signal
 969         if (*bd->shift_lsbs)
 970             for (sb = -1; sb >= -sconf->max_order; sb--)
 971                 raw_samples[sb] >>= *bd->shift_lsbs;
 972     }
 973
 974     // reverse linear prediction coefficients for efficiency
 975     lpc_cof = lpc_cof + opt_order;
 976
 977     for (sb = 0; sb < opt_order; sb++)
 978         lpc_cof_reversed[sb] = lpc_cof[-(sb + 1)];
 979
 980     // reconstruct raw samples
 981     raw_samples = bd->raw_samples + smp;
 982     lpc_cof     = lpc_cof_reversed + opt_order;
 983
 984     for (; raw_samples < raw_samples_end; raw_samples++) {
 985         y = 1 << 19;
 986
 987         for (sb = -opt_order; sb < 0; sb++)
 988             y += (uint64_t)MUL64(lpc_cof[sb], raw_samples[sb]);
 989
 990         *raw_samples -= y >> 20;
 991     }
 992
 993     raw_samples = bd->raw_samples;
 994
 995     // restore previous samples in case that they have been altered
 996     if (*bd->store_prev_samples)
 997         memcpy(raw_samples - sconf->max_order, bd->prev_raw_samples,
 998                sizeof(*raw_samples) * sconf->max_order);
 999
1000     return 0;
1001 }
1002
1003
1004 /** Read the block data.
1005  */
1006 static int read_block(ALSDecContext *ctx, ALSBlockData *bd)
1007 {
1008     int ret;
1009     GetBitContext *gb        = &ctx->gb;
1010     ALSSpecificConfig *sconf = &ctx->sconf;
1011
1012     *bd->shift_lsbs = 0;
1013     // read block type flag and read the samples accordingly
1014     if (get_bits1(gb)) {
1015         ret = read_var_block_data(ctx, bd);
1016     } else {
1017         ret = read_const_block_data(ctx, bd);
1018     }
1019
1020     if (!sconf->mc_coding || ctx->js_switch)
1021         align_get_bits(gb);
1022
1023     return ret;
1024 }
1025
1026
1027 /** Decode the block data.
1028  */
1029 static int decode_block(ALSDecContext *ctx, ALSBlockData *bd)
1030 {
1031     unsigned int smp;
1032     int ret = 0;
1033
1034     // read block type flag and read the samples accordingly
1035     if (*bd->const_block)
1036         decode_const_block_data(ctx, bd);
1037     else
1038         ret = decode_var_block_data(ctx, bd); // always return 0
1039
1040     if (ret < 0)
1041         return ret;
1042
1043     // TODO: read RLSLMS extension data
1044
1045     if (*bd->shift_lsbs)
1046         for (smp = 0; smp < bd->block_length; smp++)
1047             bd->raw_samples[smp] = (unsigned)bd->raw_samples[smp] << *bd->shift_lsbs;
1048
1049     return 0;
1050 }
1051
1052
1053 /** Read and decode block data successively.
1054  */
1055 static int read_decode_block(ALSDecContext *ctx, ALSBlockData *bd)
1056 {
1057     int ret;
1058
1059     if ((ret = read_block(ctx, bd)) < 0)
1060         return ret;
1061
1062     return decode_block(ctx, bd);
1063 }
1064
1065
1066 /** Compute the number of samples left to decode for the current frame and
1067  *  sets these samples to zero.
1068  */
1069 static void zero_remaining(unsigned int b, unsigned int b_max,
1070                            const unsigned int *div_blocks, int32_t *buf)
1071 {
1072     unsigned int count = 0;
1073
1074     while (b < b_max)
1075         count += div_blocks[b++];
1076
1077     if (count)
1078         memset(buf, 0, sizeof(*buf) * count);
1079 }
1080
1081
1082 /** Decode blocks independently.
1083  */
1084 static int decode_blocks_ind(ALSDecContext *ctx, unsigned int ra_frame,
1085                              unsigned int c, const unsigned int *div_blocks,
1086                              unsigned int *js_blocks)
1087 {
1088     int ret;
1089     unsigned int b;
1090     ALSBlockData bd = { 0 };
1091
1092     bd.ra_block         = ra_frame;
1093     bd.const_block      = ctx->const_block;
1094     bd.shift_lsbs       = ctx->shift_lsbs;
1095     bd.opt_order        = ctx->opt_order;
1096     bd.store_prev_samples = ctx->store_prev_samples;
1097     bd.use_ltp          = ctx->use_ltp;
1098     bd.ltp_lag          = ctx->ltp_lag;
1099     bd.ltp_gain         = ctx->ltp_gain[0];
1100     bd.quant_cof        = ctx->quant_cof[0];
1101     bd.lpc_cof          = ctx->lpc_cof[0];
1102     bd.prev_raw_samples = ctx->prev_raw_samples;
1103     bd.raw_samples      = ctx->raw_samples[c];
1104
1105
1106     for (b = 0; b < ctx->num_blocks; b++) {
1107         bd.block_length     = div_blocks[b];
1108
1109         if ((ret = read_decode_block(ctx, &bd)) < 0) {
1110             // damaged block, write zero for the rest of the frame
1111             zero_remaining(b, ctx->num_blocks, div_blocks, bd.raw_samples);
1112             return ret;
1113         }
1114         bd.raw_samples += div_blocks[b];
1115         bd.ra_block     = 0;
1116     }
1117
1118     return 0;
1119 }
1120
1121
1122 /** Decode blocks dependently.
1123  */
1124 static int decode_blocks(ALSDecContext *ctx, unsigned int ra_frame,
1125                          unsigned int c, const unsigned int *div_blocks,
1126                          unsigned int *js_blocks)
1127 {
1128     ALSSpecificConfig *sconf = &ctx->sconf;
1129     unsigned int offset = 0;
1130     unsigned int b;
1131     int ret;
1132     ALSBlockData bd[2] = { { 0 } };
1133
1134     bd[0].ra_block         = ra_frame;
1135     bd[0].const_block      = ctx->const_block;
1136     bd[0].shift_lsbs       = ctx->shift_lsbs;
1137     bd[0].opt_order        = ctx->opt_order;
1138     bd[0].store_prev_samples = ctx->store_prev_samples;
1139     bd[0].use_ltp          = ctx->use_ltp;
1140     bd[0].ltp_lag          = ctx->ltp_lag;
1141     bd[0].ltp_gain         = ctx->ltp_gain[0];
1142     bd[0].quant_cof        = ctx->quant_cof[0];
1143     bd[0].lpc_cof          = ctx->lpc_cof[0];
1144     bd[0].prev_raw_samples = ctx->prev_raw_samples;
1145     bd[0].js_blocks        = *js_blocks;
1146
1147     bd[1].ra_block         = ra_frame;
1148     bd[1].const_block      = ctx->const_block;
1149     bd[1].shift_lsbs       = ctx->shift_lsbs;
1150     bd[1].opt_order        = ctx->opt_order;
1151     bd[1].store_prev_samples = ctx->store_prev_samples;
1152     bd[1].use_ltp          = ctx->use_ltp;
1153     bd[1].ltp_lag          = ctx->ltp_lag;
1154     bd[1].ltp_gain         = ctx->ltp_gain[0];
1155     bd[1].quant_cof        = ctx->quant_cof[0];
1156     bd[1].lpc_cof          = ctx->lpc_cof[0];
1157     bd[1].prev_raw_samples = ctx->prev_raw_samples;
1158     bd[1].js_blocks        = *(js_blocks + 1);
1159
1160     // decode all blocks
1161     for (b = 0; b < ctx->num_blocks; b++) {
1162         unsigned int s;
1163
1164         bd[0].block_length = div_blocks[b];
1165         bd[1].block_length = div_blocks[b];
1166
1167         bd[0].raw_samples  = ctx->raw_samples[c    ] + offset;
1168         bd[1].raw_samples  = ctx->raw_samples[c + 1] + offset;
1169
1170         bd[0].raw_other    = bd[1].raw_samples;
1171         bd[1].raw_other    = bd[0].raw_samples;
1172
1173         if ((ret = read_decode_block(ctx, &bd[0])) < 0 ||
1174             (ret = read_decode_block(ctx, &bd[1])) < 0)
1175             goto fail;
1176
1177         // reconstruct joint-stereo blocks
1178         if (bd[0].js_blocks) {
1179             if (bd[1].js_blocks)
1180                 av_log(ctx->avctx, AV_LOG_WARNING, "Invalid channel pair.\n");
1181
1182             for (s = 0; s < div_blocks[b]; s++)
1183                 bd[0].raw_samples[s] = bd[1].raw_samples[s] - (unsigned)bd[0].raw_samples[s];
1184         } else if (bd[1].js_blocks) {
1185             for (s = 0; s < div_blocks[b]; s++)
1186                 bd[1].raw_samples[s] = bd[1].raw_samples[s] + (unsigned)bd[0].raw_samples[s];
1187         }
1188
1189         offset  += div_blocks[b];
1190         bd[0].ra_block = 0;
1191         bd[1].ra_block = 0;
1192     }
1193
1194     // store carryover raw samples,
1195     // the others channel raw samples are stored by the calling function.
1196     memmove(ctx->raw_samples[c] - sconf->max_order,
1197             ctx->raw_samples[c] - sconf->max_order + sconf->frame_length,
1198             sizeof(*ctx->raw_samples[c]) * sconf->max_order);
1199
1200     return 0;
1201 fail:
1202     // damaged block, write zero for the rest of the frame
1203     zero_remaining(b, ctx->num_blocks, div_blocks, bd[0].raw_samples);
1204     zero_remaining(b, ctx->num_blocks, div_blocks, bd[1].raw_samples);
1205     return ret;
1206 }
1207
1208 static inline int als_weighting(GetBitContext *gb, int k, int off)
1209 {
1210     int idx = av_clip(decode_rice(gb, k) + off,
1211                       0, FF_ARRAY_ELEMS(mcc_weightings) - 1);
1212     return mcc_weightings[idx];
1213 }
1214
1215 /** Read the channel data.
1216   */
1217 static int read_channel_data(ALSDecContext *ctx, ALSChannelData *cd, int c)
1218 {
1219     GetBitContext *gb       = &ctx->gb;
1220     ALSChannelData *current = cd;
1221     unsigned int channels   = ctx->avctx->channels;
1222     int entries             = 0;
1223
1224     while (entries < channels && !(current->stop_flag = get_bits1(gb))) {
1225         current->master_channel = get_bits_long(gb, av_ceil_log2(channels));
1226
1227         if (current->master_channel >= channels) {
1228             av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid master channel.\n");
1229             return AVERROR_INVALIDDATA;
1230         }
1231
1232         if (current->master_channel != c) {
1233             current->time_diff_flag = get_bits1(gb);
1234             current->weighting[0]   = als_weighting(gb, 1, 16);
1235             current->weighting[1]   = als_weighting(gb, 2, 14);
1236             current->weighting[2]   = als_weighting(gb, 1, 16);
1237
1238             if (current->time_diff_flag) {
1239                 current->weighting[3] = als_weighting(gb, 1, 16);
1240                 current->weighting[4] = als_weighting(gb, 1, 16);
1241                 current->weighting[5] = als_weighting(gb, 1, 16);
1242
1243                 current->time_diff_sign  = get_bits1(gb);
1244                 current->time_diff_index = get_bits(gb, ctx->ltp_lag_length - 3) + 3;
1245             }
1246         }
1247
1248         current++;
1249         entries++;
1250     }
1251
1252     if (entries == channels) {
1253         av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "Damaged channel data.\n");
1254         return AVERROR_INVALIDDATA;
1255     }
1256
1257     align_get_bits(gb);
1258     return 0;
1259 }
1260
1261
1262 /** Recursively reverts the inter-channel correlation for a block.
1263  */
1264 static int revert_channel_correlation(ALSDecContext *ctx, ALSBlockData *bd,
1265                                        ALSChannelData **cd, int *reverted,
1266                                        unsigned int offset, int c)
1267 {
1268     ALSChannelData *ch = cd[c];
1269     unsigned int   dep = 0;
1270     unsigned int channels = ctx->avctx->channels;
1271     unsigned int channel_size = ctx->sconf.frame_length + ctx->sconf.max_order;
1272
1273     if (reverted[c])
1274         return 0;
1275
1276     reverted[c] = 1;
1277
1278     while (dep < channels && !ch[dep].stop_flag) {
1279         revert_channel_correlation(ctx, bd, cd, reverted, offset,
1280                                    ch[dep].master_channel);
1281
1282         dep++;
1283     }
1284
1285     if (dep == channels) {
1286         av_log(ctx->avctx, AV_LOG_WARNING, "Invalid channel correlation.\n");
1287         return AVERROR_INVALIDDATA;
1288     }
1289
1290     bd->const_block = ctx->const_block + c;
1291     bd->shift_lsbs  = ctx->shift_lsbs + c;
1292     bd->opt_order   = ctx->opt_order + c;
1293     bd->store_prev_samples = ctx->store_prev_samples + c;
1294     bd->use_ltp     = ctx->use_ltp + c;
1295     bd->ltp_lag     = ctx->ltp_lag + c;
1296     bd->ltp_gain    = ctx->ltp_gain[c];
1297     bd->lpc_cof     = ctx->lpc_cof[c];
1298     bd->quant_cof   = ctx->quant_cof[c];
1299     bd->raw_samples = ctx->raw_samples[c] + offset;
1300
1301     for (dep = 0; !ch[dep].stop_flag; dep++) {
1302         ptrdiff_t smp;
1303         ptrdiff_t begin = 1;
1304         ptrdiff_t end   = bd->block_length - 1;
1305         int64_t y;
1306         int32_t *master = ctx->raw_samples[ch[dep].master_channel] + offset;
1307
1308         if (ch[dep].master_channel == c)
1309             continue;
1310
1311         if (ch[dep].time_diff_flag) {
1312             int t = ch[dep].time_diff_index;
1313
1314             if (ch[dep].time_diff_sign) {
1315                 t      = -t;
1316                 if (begin < t) {
1317                     av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "begin %"PTRDIFF_SPECIFIER" smaller than time diff index %d.\n", begin, t);
1318                     return AVERROR_INVALIDDATA;
1319                 }
1320                 begin -= t;
1321             } else {
1322                 if (end < t) {
1323                     av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "end %"PTRDIFF_SPECIFIER" smaller than time diff index %d.\n", end, t);
1324                     return AVERROR_INVALIDDATA;
1325                 }
1326                 end   -= t;
1327             }
1328
1329             if (FFMIN(begin - 1, begin - 1 + t) < ctx->raw_buffer - master ||
1330                 FFMAX(end   + 1,   end + 1 + t) > ctx->raw_buffer + channels * channel_size - master) {
1331                 av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR,
1332                        "sample pointer range [%p, %p] not contained in raw_buffer [%p, %p].\n",
1333                        master + FFMIN(begin - 1, begin - 1 + t), master + FFMAX(end + 1,   end + 1 + t),
1334                        ctx->raw_buffer, ctx->raw_buffer + channels * channel_size);
1335                 return AVERROR_INVALIDDATA;
1336             }
1337
1338             for (smp = begin; smp < end; smp++) {
1339                 y  = (1 << 6) +
1340                      MUL64(ch[dep].weighting[0], master[smp - 1    ]) +
1341                      MUL64(ch[dep].weighting[1], master[smp        ]) +
1342                      MUL64(ch[dep].weighting[2], master[smp + 1    ]) +
1343                      MUL64(ch[dep].weighting[3], master[smp - 1 + t]) +
1344                      MUL64(ch[dep].weighting[4], master[smp     + t]) +
1345                      MUL64(ch[dep].weighting[5], master[smp + 1 + t]);
1346
1347                 bd->raw_samples[smp] += y >> 7;
1348             }
1349         } else {
1350
1351             if (begin - 1 < ctx->raw_buffer - master ||
1352                 end   + 1 > ctx->raw_buffer + channels * channel_size - master) {
1353                 av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR,
1354                        "sample pointer range [%p, %p] not contained in raw_buffer [%p, %p].\n",
1355                        master + begin - 1, master + end + 1,
1356                        ctx->raw_buffer, ctx->raw_buffer + channels * channel_size);
1357                 return AVERROR_INVALIDDATA;
1358             }
1359
1360             for (smp = begin; smp < end; smp++) {
1361                 y  = (1 << 6) +
1362                      MUL64(ch[dep].weighting[0], master[smp - 1]) +
1363                      MUL64(ch[dep].weighting[1], master[smp    ]) +
1364                      MUL64(ch[dep].weighting[2], master[smp + 1]);
1365
1366                 bd->raw_samples[smp] += y >> 7;
1367             }
1368         }
1369     }
1370
1371     return 0;
1372 }
1373
1374
1375 /** multiply two softfloats and handle the rounding off
1376  */
1377 static SoftFloat_IEEE754 multiply(SoftFloat_IEEE754 a, SoftFloat_IEEE754 b) {
1378     uint64_t mantissa_temp;
1379     uint64_t mask_64;
1380     int cutoff_bit_count;
1381     unsigned char last_2_bits;
1382     unsigned int mantissa;
1383     int32_t sign;
1384     uint32_t return_val = 0;
1385     int bit_count       = 48;
1386
1387     sign = a.sign ^ b.sign;
1388
1389     // Multiply mantissa bits in a 64-bit register
1390     mantissa_temp = (uint64_t)a.mant * (uint64_t)b.mant;
1391     mask_64       = (uint64_t)0x1 << 47;
1392
1393     if (!mantissa_temp)
1394         return FLOAT_0;
1395
1396     // Count the valid bit count
1397     while (!(mantissa_temp & mask_64) && mask_64) {
1398         bit_count--;
1399         mask_64 >>= 1;
1400     }
1401
1402     // Round off
1403     cutoff_bit_count = bit_count - 24;
1404     if (cutoff_bit_count > 0) {
1405         last_2_bits = (unsigned char)(((unsigned int)mantissa_temp >> (cutoff_bit_count - 1)) & 0x3 );
1406         if ((last_2_bits == 0x3) || ((last_2_bits == 0x1) && ((unsigned int)mantissa_temp & ((0x1UL << (cutoff_bit_count - 1)) - 1)))) {
1407             // Need to round up
1408             mantissa_temp += (uint64_t)0x1 << cutoff_bit_count;
1409         }
1410     }
1411
1412     if (cutoff_bit_count >= 0) {
1413         mantissa = (unsigned int)(mantissa_temp >> cutoff_bit_count);
1414     } else {
1415         mantissa = (unsigned int)(mantissa_temp <<-cutoff_bit_count);
1416     }
1417
1418     // Need one more shift?
1419     if (mantissa & 0x01000000ul) {
1420         bit_count++;
1421         mantissa >>= 1;
1422     }
1423
1424     if (!sign) {
1425         return_val = 0x80000000U;
1426     }
1427
1428     return_val |= ((unsigned)av_clip(a.exp + b.exp + bit_count - 47, -126, 127) << 23) & 0x7F800000;
1429     return_val |= mantissa;
1430     return av_bits2sf_ieee754(return_val);
1431 }
1432
1433
1434 /** Read and decode the floating point sample data
1435  */
1436 static int read_diff_float_data(ALSDecContext *ctx, unsigned int ra_frame) {
1437     AVCodecContext *avctx   = ctx->avctx;
1438     GetBitContext *gb       = &ctx->gb;
1439     SoftFloat_IEEE754 *acf  = ctx->acf;
1440     int *shift_value        = ctx->shift_value;
1441     int *last_shift_value   = ctx->last_shift_value;
1442     int *last_acf_mantissa  = ctx->last_acf_mantissa;
1443     int **raw_mantissa      = ctx->raw_mantissa;
1444     int *nbits              = ctx->nbits;
1445     unsigned char *larray   = ctx->larray;
1446     int frame_length        = ctx->cur_frame_length;
1447     SoftFloat_IEEE754 scale = av_int2sf_ieee754(0x1u, 23);
1448     unsigned int partA_flag;
1449     unsigned int highest_byte;
1450     unsigned int shift_amp;
1451     uint32_t tmp_32;
1452     int use_acf;
1453     int nchars;
1454     int i;
1455     int c;
1456     long k;
1457     long nbits_aligned;
1458     unsigned long acc;
1459     unsigned long j;
1460     uint32_t sign;
1461     uint32_t e;
1462     uint32_t mantissa;
1463
1464     skip_bits_long(gb, 32); //num_bytes_diff_float
1465     use_acf = get_bits1(gb);
1466
1467     if (ra_frame) {
1468         memset(last_acf_mantissa, 0, avctx->channels * sizeof(*last_acf_mantissa));
1469         memset(last_shift_value,  0, avctx->channels * sizeof(*last_shift_value) );
1470         ff_mlz_flush_dict(ctx->mlz);
1471     }
1472
1473     for (c = 0; c < avctx->channels; ++c) {
1474         if (use_acf) {
1475             //acf_flag
1476             if (get_bits1(gb)) {
1477                 tmp_32 = get_bits(gb, 23);
1478                 last_acf_mantissa[c] = tmp_32;
1479             } else {
1480                 tmp_32 = last_acf_mantissa[c];
1481             }
1482             acf[c] = av_bits2sf_ieee754(tmp_32);
1483         } else {
1484             acf[c] = FLOAT_1;
1485         }
1486
1487         highest_byte = get_bits(gb, 2);
1488         partA_flag   = get_bits1(gb);
1489         shift_amp    = get_bits1(gb);
1490
1491         if (shift_amp) {
1492             shift_value[c] = get_bits(gb, 8);
1493             last_shift_value[c] = shift_value[c];
1494         } else {
1495             shift_value[c] = last_shift_value[c];
1496         }
1497
1498         if (partA_flag) {
1499             if (!get_bits1(gb)) { //uncompressed
1500                 for (i = 0; i < frame_length; ++i) {
1501                     if (ctx->raw_samples[c][i] == 0) {
1502                         ctx->raw_mantissa[c][i] = get_bits_long(gb, 32);
1503                     }
1504                 }
1505             } else { //compressed
1506                 nchars = 0;
1507                 for (i = 0; i < frame_length; ++i) {
1508                     if (ctx->raw_samples[c][i] == 0) {
1509                         nchars += 4;
1510                     }
1511                 }
1512
1513                 tmp_32 = ff_mlz_decompression(ctx->mlz, gb, nchars, larray);
1514                 if(tmp_32 != nchars) {
1515                     av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "Error in MLZ decompression (%"PRId32", %d).\n", tmp_32, nchars);
1516                     return AVERROR_INVALIDDATA;
1517                 }
1518
1519                 for (i = 0; i < frame_length; ++i) {
1520                     ctx->raw_mantissa[c][i] = AV_RB32(larray);
1521                 }
1522             }
1523         }
1524
1525         //decode part B
1526         if (highest_byte) {
1527             for (i = 0; i < frame_length; ++i) {
1528                 if (ctx->raw_samples[c][i] != 0) {
1529                     //The following logic is taken from Tabel 14.45 and 14.46 from the ISO spec
1530                     if (av_cmp_sf_ieee754(acf[c], FLOAT_1)) {
1531                         nbits[i] = 23 - av_log2(abs(ctx->raw_samples[c][i]));
1532                     } else {
1533                         nbits[i] = 23;
1534                     }
1535                     nbits[i] = FFMIN(nbits[i], highest_byte*8);
1536                 }
1537             }
1538
1539             if (!get_bits1(gb)) { //uncompressed
1540                 for (i = 0; i < frame_length; ++i) {
1541                     if (ctx->raw_samples[c][i] != 0) {
1542                         raw_mantissa[c][i] = get_bitsz(gb, nbits[i]);
1543                     }
1544                 }
1545             } else { //compressed
1546                 nchars = 0;
1547                 for (i = 0; i < frame_length; ++i) {
1548                     if (ctx->raw_samples[c][i]) {
1549                         nchars += (int) nbits[i] / 8;
1550                         if (nbits[i] & 7) {
1551                             ++nchars;
1552                         }
1553                     }
1554                 }
1555
1556                 tmp_32 = ff_mlz_decompression(ctx->mlz, gb, nchars, larray);
1557                 if(tmp_32 != nchars) {
1558                     av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "Error in MLZ decompression (%"PRId32", %d).\n", tmp_32, nchars);
1559                     return AVERROR_INVALIDDATA;
1560                 }
1561
1562                 j = 0;
1563                 for (i = 0; i < frame_length; ++i) {
1564                     if (ctx->raw_samples[c][i]) {
1565                         if (nbits[i] & 7) {
1566                             nbits_aligned = 8 * ((unsigned int)(nbits[i] / 8) + 1);
1567                         } else {
1568                             nbits_aligned = nbits[i];
1569                         }
1570                         acc = 0;
1571                         for (k = 0; k < nbits_aligned/8; ++k) {
1572                             acc = (acc << 8) + larray[j++];
1573                         }
1574                         acc >>= (nbits_aligned - nbits[i]);
1575                         raw_mantissa[c][i] = acc;
1576                     }
1577                 }
1578             }
1579         }
1580
1581         for (i = 0; i < frame_length; ++i) {
1582             SoftFloat_IEEE754 pcm_sf = av_int2sf_ieee754(ctx->raw_samples[c][i], 0);
1583             pcm_sf = av_div_sf_ieee754(pcm_sf, scale);
1584
1585             if (ctx->raw_samples[c][i] != 0) {
1586                 if (!av_cmp_sf_ieee754(acf[c], FLOAT_1)) {
1587                     pcm_sf = multiply(acf[c], pcm_sf);
1588                 }
1589
1590                 sign = pcm_sf.sign;
1591                 e = pcm_sf.exp;
1592                 mantissa = (pcm_sf.mant | 0x800000) + raw_mantissa[c][i];
1593
1594                 while(mantissa >= 0x1000000) {
1595                     e++;
1596                     mantissa >>= 1;
1597                 }
1598
1599                 if (mantissa) e += (shift_value[c] - 127);
1600                 mantissa &= 0x007fffffUL;
1601
1602                 tmp_32 = (sign << 31) | ((e + EXP_BIAS) << 23) | (mantissa);
1603                 ctx->raw_samples[c][i] = tmp_32;
1604             } else {
1605                 ctx->raw_samples[c][i] = raw_mantissa[c][i] & 0x007fffffUL;
1606             }
1607         }
1608         align_get_bits(gb);
1609     }
1610     return 0;
1611 }
1612
1613
1614 /** Read the frame data.
1615  */
1616 static int read_frame_data(ALSDecContext *ctx, unsigned int ra_frame)
1617 {
1618     ALSSpecificConfig *sconf = &ctx->sconf;
1619     AVCodecContext *avctx    = ctx->avctx;
1620     GetBitContext *gb = &ctx->gb;
1621     unsigned int div_blocks[32];                ///< block sizes.
1622     unsigned int c;
1623     unsigned int js_blocks[2];
1624     uint32_t bs_info = 0;
1625     int ret;
1626
1627     // skip the size of the ra unit if present in the frame
1628     if (sconf->ra_flag == RA_FLAG_FRAMES && ra_frame)
1629         skip_bits_long(gb, 32);
1630
1631     if (sconf->mc_coding && sconf->joint_stereo) {
1632         ctx->js_switch = get_bits1(gb);
1633         align_get_bits(gb);
1634     }
1635
1636     if (!sconf->mc_coding || ctx->js_switch) {
1637         int independent_bs = !sconf->joint_stereo;
1638
1639         for (c = 0; c < avctx->channels; c++) {
1640             js_blocks[0] = 0;
1641             js_blocks[1] = 0;
1642
1643             get_block_sizes(ctx, div_blocks, &bs_info);
1644
1645             // if joint_stereo and block_switching is set, independent decoding
1646             // is signaled via the first bit of bs_info
1647             if (sconf->joint_stereo && sconf->block_switching)
1648                 if (bs_info >> 31)
1649                     independent_bs = 2;
1650
1651             // if this is the last channel, it has to be decoded independently
1652             if (c == avctx->channels - 1 || (c & 1))
1653                 independent_bs = 1;
1654
1655             if (independent_bs) {
1656                 ret = decode_blocks_ind(ctx, ra_frame, c,
1657                                         div_blocks, js_blocks);
1658                 if (ret < 0)
1659                     return ret;
1660                 independent_bs--;
1661             } else {
1662                 ret = decode_blocks(ctx, ra_frame, c, div_blocks, js_blocks);
1663                 if (ret < 0)
1664                     return ret;
1665
1666                 c++;
1667             }
1668
1669             // store carryover raw samples
1670             memmove(ctx->raw_samples[c] - sconf->max_order,
1671                     ctx->raw_samples[c] - sconf->max_order + sconf->frame_length,
1672                     sizeof(*ctx->raw_samples[c]) * sconf->max_order);
1673         }
1674     } else { // multi-channel coding
1675         ALSBlockData   bd = { 0 };
1676         int            b, ret;
1677         int            *reverted_channels = ctx->reverted_channels;
1678         unsigned int   offset             = 0;
1679
1680         for (c = 0; c < avctx->channels; c++)
1681             if (ctx->chan_data[c] < ctx->chan_data_buffer) {
1682                 av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid channel data.\n");
1683                 return AVERROR_INVALIDDATA;
1684             }
1685
1686         memset(reverted_channels, 0, sizeof(*reverted_channels) * avctx->channels);
1687
1688         bd.ra_block         = ra_frame;
1689         bd.prev_raw_samples = ctx->prev_raw_samples;
1690
1691         get_block_sizes(ctx, div_blocks, &bs_info);
1692
1693         for (b = 0; b < ctx->num_blocks; b++) {
1694             bd.block_length = div_blocks[b];
1695             if (bd.block_length <= 0) {
1696                 av_log(ctx->avctx, AV_LOG_WARNING,
1697                        "Invalid block length %u in channel data!\n",
1698                        bd.block_length);
1699                 continue;
1700             }
1701
1702             for (c = 0; c < avctx->channels; c++) {
1703                 bd.const_block = ctx->const_block + c;
1704                 bd.shift_lsbs  = ctx->shift_lsbs + c;
1705                 bd.opt_order   = ctx->opt_order + c;
1706                 bd.store_prev_samples = ctx->store_prev_samples + c;
1707                 bd.use_ltp     = ctx->use_ltp + c;
1708                 bd.ltp_lag     = ctx->ltp_lag + c;
1709                 bd.ltp_gain    = ctx->ltp_gain[c];
1710                 bd.lpc_cof     = ctx->lpc_cof[c];
1711                 bd.quant_cof   = ctx->quant_cof[c];
1712                 bd.raw_samples = ctx->raw_samples[c] + offset;
1713                 bd.raw_other   = NULL;
1714
1715                 if ((ret = read_block(ctx, &bd)) < 0)
1716                     return ret;
1717                 if ((ret = read_channel_data(ctx, ctx->chan_data[c], c)) < 0)
1718                     return ret;
1719             }
1720
1721             for (c = 0; c < avctx->channels; c++) {
1722                 ret = revert_channel_correlation(ctx, &bd, ctx->chan_data,
1723                                                  reverted_channels, offset, c);
1724                 if (ret < 0)
1725                     return ret;
1726             }
1727             for (c = 0; c < avctx->channels; c++) {
1728                 bd.const_block = ctx->const_block + c;
1729                 bd.shift_lsbs  = ctx->shift_lsbs + c;
1730                 bd.opt_order   = ctx->opt_order + c;
1731                 bd.store_prev_samples = ctx->store_prev_samples + c;
1732                 bd.use_ltp     = ctx->use_ltp + c;
1733                 bd.ltp_lag     = ctx->ltp_lag + c;
1734                 bd.ltp_gain    = ctx->ltp_gain[c];
1735                 bd.lpc_cof     = ctx->lpc_cof[c];
1736                 bd.quant_cof   = ctx->quant_cof[c];
1737                 bd.raw_samples = ctx->raw_samples[c] + offset;
1738
1739                 if ((ret = decode_block(ctx, &bd)) < 0)
1740                     return ret;
1741             }
1742
1743             memset(reverted_channels, 0, avctx->channels * sizeof(*reverted_channels));
1744             offset      += div_blocks[b];
1745             bd.ra_block  = 0;
1746         }
1747
1748         // store carryover raw samples
1749         for (c = 0; c < avctx->channels; c++)
1750             memmove(ctx->raw_samples[c] - sconf->max_order,
1751                     ctx->raw_samples[c] - sconf->max_order + sconf->frame_length,
1752                     sizeof(*ctx->raw_samples[c]) * sconf->max_order);
1753     }
1754
1755     if (sconf->floating) {
1756         read_diff_float_data(ctx, ra_frame);
1757     }
1758
1759     if (get_bits_left(gb) < 0) {
1760         av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "Overread %d\n", -get_bits_left(gb));
1761         return AVERROR_INVALIDDATA;
1762     }
1763
1764     return 0;
1765 }
1766
1767
1768 /** Decode an ALS frame.
1769  */
1770 static int decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data, int *got_frame_ptr,
1771                         AVPacket *avpkt)
1772 {
1773     ALSDecContext *ctx       = avctx->priv_data;
1774     AVFrame *frame           = data;
1775     ALSSpecificConfig *sconf = &ctx->sconf;
1776     const uint8_t *buffer    = avpkt->data;
1777     int buffer_size          = avpkt->size;
1778     int invalid_frame, ret;
1779     unsigned int c, sample, ra_frame, bytes_read, shift;
1780
1781     if ((ret = init_get_bits8(&ctx->gb, buffer, buffer_size)) < 0)
1782         return ret;
1783
1784     // In the case that the distance between random access frames is set to zero
1785     // (sconf->ra_distance == 0) no frame is treated as a random access frame.
1786     // For the first frame, if prediction is used, all samples used from the
1787     // previous frame are assumed to be zero.
1788     ra_frame = sconf->ra_distance && !(ctx->frame_id % sconf->ra_distance);
1789
1790     // the last frame to decode might have a different length
1791     if (sconf->samples != 0xFFFFFFFF)
1792         ctx->cur_frame_length = FFMIN(sconf->samples - ctx->frame_id * (uint64_t) sconf->frame_length,
1793                                       sconf->frame_length);
1794     else
1795         ctx->cur_frame_length = sconf->frame_length;
1796
1797     // decode the frame data
1798     if ((invalid_frame = read_frame_data(ctx, ra_frame)) < 0)
1799         av_log(ctx->avctx, AV_LOG_WARNING,
1800                "Reading frame data failed. Skipping RA unit.\n");
1801
1802     ctx->frame_id++;
1803
1804     /* get output buffer */
1805     frame->nb_samples = ctx->cur_frame_length;
1806     if ((ret = ff_get_buffer(avctx, frame, 0)) < 0)
1807         return ret;
1808
1809     // transform decoded frame into output format
1810     #define INTERLEAVE_OUTPUT(bps)                                                   \
1811     {                                                                                \
1812         int##bps##_t *dest = (int##bps##_t*)frame->data[0];                          \
1813         shift = bps - ctx->avctx->bits_per_raw_sample;                               \
1814         if (!ctx->cs_switch) {                                                       \
1815             for (sample = 0; sample < ctx->cur_frame_length; sample++)               \
1816                 for (c = 0; c < avctx->channels; c++)                                \
1817                     *dest++ = ctx->raw_samples[c][sample] * (1U << shift);            \
1818         } else {                                                                     \
1819             for (sample = 0; sample < ctx->cur_frame_length; sample++)               \
1820                 for (c = 0; c < avctx->channels; c++)                                \
1821                     *dest++ = ctx->raw_samples[sconf->chan_pos[c]][sample] * (1U << shift); \
1822         }                                                                            \
1823     }
1824
1825     if (ctx->avctx->bits_per_raw_sample <= 16) {
1826         INTERLEAVE_OUTPUT(16)
1827     } else {
1828         INTERLEAVE_OUTPUT(32)
1829     }
1830
1831     // update CRC
1832     if (sconf->crc_enabled && (avctx->err_recognition & (AV_EF_CRCCHECK|AV_EF_CAREFUL))) {
1833         int swap = HAVE_BIGENDIAN != sconf->msb_first;
1834
1835         if (ctx->avctx->bits_per_raw_sample == 24) {
1836             int32_t *src = (int32_t *)frame->data[0];
1837
1838             for (sample = 0;
1839                  sample < ctx->cur_frame_length * avctx->channels;
1840                  sample++) {
1841                 int32_t v;
1842
1843                 if (swap)
1844                     v = av_bswap32(src[sample]);
1845                 else
1846                     v = src[sample];
1847                 if (!HAVE_BIGENDIAN)
1848                     v >>= 8;
1849
1850                 ctx->crc = av_crc(ctx->crc_table, ctx->crc, (uint8_t*)(&v), 3);
1851             }
1852         } else {
1853             uint8_t *crc_source;
1854
1855             if (swap) {
1856                 if (ctx->avctx->bits_per_raw_sample <= 16) {
1857                     int16_t *src  = (int16_t*) frame->data[0];
1858                     int16_t *dest = (int16_t*) ctx->crc_buffer;
1859                     for (sample = 0;
1860                          sample < ctx->cur_frame_length * avctx->channels;
1861                          sample++)
1862                         *dest++ = av_bswap16(src[sample]);
1863                 } else {
1864                     ctx->bdsp.bswap_buf((uint32_t *) ctx->crc_buffer,
1865                                         (uint32_t *) frame->data[0],
1866                                         ctx->cur_frame_length * avctx->channels);
1867                 }
1868                 crc_source = ctx->crc_buffer;
1869             } else {
1870                 crc_source = frame->data[0];
1871             }
1872
1873             ctx->crc = av_crc(ctx->crc_table, ctx->crc, crc_source,
1874                               ctx->cur_frame_length * avctx->channels *
1875                               av_get_bytes_per_sample(avctx->sample_fmt));
1876         }
1877
1878
1879         // check CRC sums if this is the last frame
1880         if (ctx->cur_frame_length != sconf->frame_length &&
1881             ctx->crc_org != ctx->crc) {
1882             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "CRC error.\n");
1883             if (avctx->err_recognition & AV_EF_EXPLODE)
1884                 return AVERROR_INVALIDDATA;
1885         }
1886     }
1887
1888     *got_frame_ptr = 1;
1889
1890     bytes_read = invalid_frame ? buffer_size :
1891                                  (get_bits_count(&ctx->gb) + 7) >> 3;
1892
1893     return bytes_read;
1894 }
1895
1896
1897 /** Uninitialize the ALS decoder.
1898  */
1899 static av_cold int decode_end(AVCodecContext *avctx)
1900 {
1901     ALSDecContext *ctx = avctx->priv_data;
1902     int i;
1903
1904     av_freep(&ctx->sconf.chan_pos);
1905
1906     ff_bgmc_end(&ctx->bgmc_lut, &ctx->bgmc_lut_status);
1907
1908     av_freep(&ctx->const_block);
1909     av_freep(&ctx->shift_lsbs);
1910     av_freep(&ctx->opt_order);
1911     av_freep(&ctx->store_prev_samples);
1912     av_freep(&ctx->use_ltp);
1913     av_freep(&ctx->ltp_lag);
1914     av_freep(&ctx->ltp_gain);
1915     av_freep(&ctx->ltp_gain_buffer);
1916     av_freep(&ctx->quant_cof);
1917     av_freep(&ctx->lpc_cof);
1918     av_freep(&ctx->quant_cof_buffer);
1919     av_freep(&ctx->lpc_cof_buffer);
1920     av_freep(&ctx->lpc_cof_reversed_buffer);
1921     av_freep(&ctx->prev_raw_samples);
1922     av_freep(&ctx->raw_samples);
1923     av_freep(&ctx->raw_buffer);
1924     av_freep(&ctx->chan_data);
1925     av_freep(&ctx->chan_data_buffer);
1926     av_freep(&ctx->reverted_channels);
1927     av_freep(&ctx->crc_buffer);
1928     if (ctx->mlz) {
1929         av_freep(&ctx->mlz->dict);
1930         av_freep(&ctx->mlz);
1931     }
1932     av_freep(&ctx->acf);
1933     av_freep(&ctx->last_acf_mantissa);
1934     av_freep(&ctx->shift_value);
1935     av_freep(&ctx->last_shift_value);
1936     if (ctx->raw_mantissa) {
1937         for (i = 0; i < avctx->channels; i++) {
1938             av_freep(&ctx->raw_mantissa[i]);
1939         }
1940         av_freep(&ctx->raw_mantissa);
1941     }
1942     av_freep(&ctx->larray);
1943     av_freep(&ctx->nbits);
1944
1945     return 0;
1946 }
1947
1948
1949 /** Initialize the ALS decoder.
1950  */
1951 static av_cold int decode_init(AVCodecContext *avctx)
1952 {
1953     unsigned int c;
1954     unsigned int channel_size;
1955     int num_buffers, ret;
1956     ALSDecContext *ctx = avctx->priv_data;
1957     ALSSpecificConfig *sconf = &ctx->sconf;
1958     ctx->avctx = avctx;
1959
1960     if (!avctx->extradata) {
1961         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Missing required ALS extradata.\n");
1962         return AVERROR_INVALIDDATA;
1963     }
1964
1965     if ((ret = read_specific_config(ctx)) < 0) {
1966         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Reading ALSSpecificConfig failed.\n");
1967         goto fail;
1968     }
1969
1970     if ((ret = check_specific_config(ctx)) < 0) {
1971         goto fail;
1972     }
1973
1974     if (sconf->bgmc) {
1975         ret = ff_bgmc_init(avctx, &ctx->bgmc_lut, &ctx->bgmc_lut_status);
1976         if (ret < 0)
1977             goto fail;
1978     }
1979     if (sconf->floating) {
1980         avctx->sample_fmt          = AV_SAMPLE_FMT_FLT;
1981         avctx->bits_per_raw_sample = 32;
1982     } else {
1983         avctx->sample_fmt          = sconf->resolution > 1
1984                                      ? AV_SAMPLE_FMT_S32 : AV_SAMPLE_FMT_S16;
1985         avctx->bits_per_raw_sample = (sconf->resolution + 1) * 8;
1986         if (avctx->bits_per_raw_sample > 32) {
1987             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Bits per raw sample %d larger than 32.\n",
1988                    avctx->bits_per_raw_sample);
1989             ret = AVERROR_INVALIDDATA;
1990             goto fail;
1991         }
1992     }
1993
1994     // set maximum Rice parameter for progressive decoding based on resolution
1995     // This is not specified in 14496-3 but actually done by the reference
1996     // codec RM22 revision 2.
1997     ctx->s_max = sconf->resolution > 1 ? 31 : 15;
1998
1999     // set lag value for long-term prediction
2000     ctx->ltp_lag_length = 8 + (avctx->sample_rate >=  96000) +
2001                               (avctx->sample_rate >= 192000);
2002
2003     // allocate quantized parcor coefficient buffer
2004     num_buffers = sconf->mc_coding ? avctx->channels : 1;
2005     if (num_buffers * (uint64_t)num_buffers > INT_MAX) // protect chan_data_buffer allocation
2006         return AVERROR_INVALIDDATA;
2007
2008     ctx->quant_cof        = av_malloc_array(num_buffers, sizeof(*ctx->quant_cof));
2009     ctx->lpc_cof          = av_malloc_array(num_buffers, sizeof(*ctx->lpc_cof));
2010     ctx->quant_cof_buffer = av_malloc_array(num_buffers * sconf->max_order,
2011                                             sizeof(*ctx->quant_cof_buffer));
2012     ctx->lpc_cof_buffer   = av_malloc_array(num_buffers * sconf->max_order,
2013                                             sizeof(*ctx->lpc_cof_buffer));
2014     ctx->lpc_cof_reversed_buffer = av_malloc_array(sconf->max_order,
2015                                                    sizeof(*ctx->lpc_cof_buffer));
2016
2017     if (!ctx->quant_cof              || !ctx->lpc_cof        ||
2018         !ctx->quant_cof_buffer       || !ctx->lpc_cof_buffer ||
2019         !ctx->lpc_cof_reversed_buffer) {
2020         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Allocating buffer memory failed.\n");
2021         ret = AVERROR(ENOMEM);
2022         goto fail;
2023     }
2024
2025     // assign quantized parcor coefficient buffers
2026     for (c = 0; c < num_buffers; c++) {
2027         ctx->quant_cof[c] = ctx->quant_cof_buffer + c * sconf->max_order;
2028         ctx->lpc_cof[c]   = ctx->lpc_cof_buffer   + c * sconf->max_order;
2029     }
2030
2031     // allocate and assign lag and gain data buffer for ltp mode
2032     ctx->const_block     = av_malloc_array(num_buffers, sizeof(*ctx->const_block));
2033     ctx->shift_lsbs      = av_malloc_array(num_buffers, sizeof(*ctx->shift_lsbs));
2034     ctx->opt_order       = av_malloc_array(num_buffers, sizeof(*ctx->opt_order));
2035     ctx->store_prev_samples = av_malloc_array(num_buffers, sizeof(*ctx->store_prev_samples));
2036     ctx->use_ltp         = av_mallocz_array(num_buffers, sizeof(*ctx->use_ltp));
2037     ctx->ltp_lag         = av_malloc_array(num_buffers, sizeof(*ctx->ltp_lag));
2038     ctx->ltp_gain        = av_malloc_array(num_buffers, sizeof(*ctx->ltp_gain));
2039     ctx->ltp_gain_buffer = av_malloc_array(num_buffers * 5, sizeof(*ctx->ltp_gain_buffer));
2040
2041     if (!ctx->const_block || !ctx->shift_lsbs ||
2042         !ctx->opt_order || !ctx->store_prev_samples ||
2043         !ctx->use_ltp  || !ctx->ltp_lag ||
2044         !ctx->ltp_gain || !ctx->ltp_gain_buffer) {
2045         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Allocating buffer memory failed.\n");
2046         ret = AVERROR(ENOMEM);
2047         goto fail;
2048     }
2049
2050     for (c = 0; c < num_buffers; c++)
2051         ctx->ltp_gain[c] = ctx->ltp_gain_buffer + c * 5;
2052
2053     // allocate and assign channel data buffer for mcc mode
2054     if (sconf->mc_coding) {
2055         ctx->chan_data_buffer  = av_mallocz_array(num_buffers * num_buffers,
2056                                                  sizeof(*ctx->chan_data_buffer));
2057         ctx->chan_data         = av_mallocz_array(num_buffers,
2058                                                  sizeof(*ctx->chan_data));
2059         ctx->reverted_channels = av_malloc_array(num_buffers,
2060                                                  sizeof(*ctx->reverted_channels));
2061
2062         if (!ctx->chan_data_buffer || !ctx->chan_data || !ctx->reverted_channels) {
2063             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Allocating buffer memory failed.\n");
2064             ret = AVERROR(ENOMEM);
2065             goto fail;
2066         }
2067
2068         for (c = 0; c < num_buffers; c++)
2069             ctx->chan_data[c] = ctx->chan_data_buffer + c * num_buffers;
2070     } else {
2071         ctx->chan_data         = NULL;
2072         ctx->chan_data_buffer  = NULL;
2073         ctx->reverted_channels = NULL;
2074     }
2075
2076     channel_size      = sconf->frame_length + sconf->max_order;
2077
2078     ctx->prev_raw_samples = av_malloc_array(sconf->max_order, sizeof(*ctx->prev_raw_samples));
2079     ctx->raw_buffer       = av_mallocz_array(avctx->channels * channel_size, sizeof(*ctx->raw_buffer));
2080     ctx->raw_samples      = av_malloc_array(avctx->channels, sizeof(*ctx->raw_samples));
2081
2082     if (sconf->floating) {
2083         ctx->acf               = av_malloc_array(avctx->channels, sizeof(*ctx->acf));
2084         ctx->shift_value       = av_malloc_array(avctx->channels, sizeof(*ctx->shift_value));
2085         ctx->last_shift_value  = av_malloc_array(avctx->channels, sizeof(*ctx->last_shift_value));
2086         ctx->last_acf_mantissa = av_malloc_array(avctx->channels, sizeof(*ctx->last_acf_mantissa));
2087         ctx->raw_mantissa      = av_mallocz_array(avctx->channels, sizeof(*ctx->raw_mantissa));
2088
2089         ctx->larray = av_malloc_array(ctx->cur_frame_length * 4, sizeof(*ctx->larray));
2090         ctx->nbits  = av_malloc_array(ctx->cur_frame_length, sizeof(*ctx->nbits));
2091         ctx->mlz    = av_mallocz(sizeof(*ctx->mlz));
2092
2093         if (!ctx->mlz || !ctx->acf || !ctx->shift_value || !ctx->last_shift_value
2094             || !ctx->last_acf_mantissa || !ctx->raw_mantissa) {
2095             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Allocating buffer memory failed.\n");
2096             ret = AVERROR(ENOMEM);
2097             goto fail;
2098         }
2099
2100         ff_mlz_init_dict(avctx, ctx->mlz);
2101         ff_mlz_flush_dict(ctx->mlz);
2102
2103         for (c = 0; c < avctx->channels; ++c) {
2104             ctx->raw_mantissa[c] = av_mallocz_array(ctx->cur_frame_length, sizeof(**ctx->raw_mantissa));
2105         }
2106     }
2107
2108     // allocate previous raw sample buffer
2109     if (!ctx->prev_raw_samples || !ctx->raw_buffer|| !ctx->raw_samples) {
2110         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Allocating buffer memory failed.\n");
2111         ret = AVERROR(ENOMEM);
2112         goto fail;
2113     }
2114
2115     // assign raw samples buffers
2116     ctx->raw_samples[0] = ctx->raw_buffer + sconf->max_order;
2117     for (c = 1; c < avctx->channels; c++)
2118         ctx->raw_samples[c] = ctx->raw_samples[c - 1] + channel_size;
2119
2120     // allocate crc buffer
2121     if (HAVE_BIGENDIAN != sconf->msb_first && sconf->crc_enabled &&
2122         (avctx->err_recognition & (AV_EF_CRCCHECK|AV_EF_CAREFUL))) {
2123         ctx->crc_buffer = av_malloc_array(ctx->cur_frame_length *
2124                                           avctx->channels *
2125                                           av_get_bytes_per_sample(avctx->sample_fmt),
2126                                           sizeof(*ctx->crc_buffer));
2127         if (!ctx->crc_buffer) {
2128             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Allocating buffer memory failed.\n");
2129             ret = AVERROR(ENOMEM);
2130             goto fail;
2131         }
2132     }
2133
2134     ff_bswapdsp_init(&ctx->bdsp);
2135
2136     return 0;
2137
2138 fail:
2139     return ret;
2140 }
2141
2142
2143 /** Flush (reset) the frame ID after seeking.
2144  */
2145 static av_cold void flush(AVCodecContext *avctx)
2146 {
2147     ALSDecContext *ctx = avctx->priv_data;
2148
2149     ctx->frame_id = 0;
2150 }
2151
2152
2153 AVCodec ff_als_decoder = {
2154     .name           = "als",
2155     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("MPEG-4 Audio Lossless Coding (ALS)"),
2156     .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
2157     .id             = AV_CODEC_ID_MP4ALS,
2158     .priv_data_size = sizeof(ALSDecContext),
2159     .init           = decode_init,
2160     .close          = decode_end,
2161     .decode         = decode_frame,
2162     .flush          = flush,
2163     .capabilities   = AV_CODEC_CAP_SUBFRAMES | AV_CODEC_CAP_DR1,
2164     .caps_internal  = FF_CODEC_CAP_INIT_CLEANUP,
2165 };