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

   1 /*
   2  * Atrac 3 compatible decoder
   3  * Copyright (c) 2006-2008 Maxim Poliakovski
   4  * Copyright (c) 2006-2008 Benjamin Larsson
   5  *
   6  * This file is part of Libav.
   7  *
   8  * Libav is free software; you can redistribute it and/or
   9  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
  10  * License as published by the Free Software Foundation; either
  11  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  12  *
  13  * Libav is distributed in the hope that it will be useful,
  14  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  15  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  16  * Lesser General Public License for more details.
  17  *
  18  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  19  * License along with Libav; if not, write to the Free Software
  20  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  21  */
  22
  23 /**
  24  * @file
  25  * Atrac 3 compatible decoder.
  26  * This decoder handles Sony's ATRAC3 data.
  27  *
  28  * Container formats used to store atrac 3 data:
  29  * RealMedia (.rm), RIFF WAV (.wav, .at3), Sony OpenMG (.oma, .aa3).
  30  *
  31  * To use this decoder, a calling application must supply the extradata
  32  * bytes provided in the containers above.
  33  */
  34
  35 #include <math.h>
  36 #include <stddef.h>
  37 #include <stdio.h>
  38
  39 #include "libavutil/float_dsp.h"
  40 #include "avcodec.h"
  41 #include "bytestream.h"
  42 #include "fft.h"
  43 #include "fmtconvert.h"
  44 #include "get_bits.h"
  45
  46 #include "atrac.h"
  47 #include "atrac3data.h"
  48
  49 #define JOINT_STEREO    0x12
  50 #define STEREO          0x2
  51
  52 #define SAMPLES_PER_FRAME 1024
  53 #define MDCT_SIZE          512
  54
  55 typedef struct GainInfo {
  56     int num_gain_data;
  57     int lev_code[8];
  58     int loc_code[8];
  59 } GainInfo;
  60
  61 typedef struct GainBlock {
  62     GainInfo g_block[4];
  63 } GainBlock;
  64
  65 typedef struct TonalComponent {
  66     int pos;
  67     int num_coefs;
  68     float coef[8];
  69 } TonalComponent;
  70
  71 typedef struct ChannelUnit {
  72     int            bands_coded;
  73     int            num_components;
  74     float          prev_frame[SAMPLES_PER_FRAME];
  75     int            gc_blk_switch;
  76     TonalComponent components[64];
  77     GainBlock      gain_block[2];
  78
  79     DECLARE_ALIGNED(32, float, spectrum)[SAMPLES_PER_FRAME];
  80     DECLARE_ALIGNED(32, float, imdct_buf)[SAMPLES_PER_FRAME];
  81
  82     float          delay_buf1[46]; ///<qmf delay buffers
  83     float          delay_buf2[46];
  84     float          delay_buf3[46];
  85 } ChannelUnit;
  86
  87 typedef struct ATRAC3Context {
  88     AVFrame frame;
  89     GetBitContext gb;
  90     //@{
  91     /** stream data */
  92     int coding_mode;
  93
  94     ChannelUnit *units;
  95     //@}
  96     //@{
  97     /** joint-stereo related variables */
  98     int matrix_coeff_index_prev[4];
  99     int matrix_coeff_index_now[4];
 100     int matrix_coeff_index_next[4];
 101     int weighting_delay[6];
 102     //@}
 103     //@{
 104     /** data buffers */
 105     uint8_t *decoded_bytes_buffer;
 106     float temp_buf[1070];
 107     //@}
 108     //@{
 109     /** extradata */
 110     int scrambled_stream;
 111     //@}
 112
 113     FFTContext mdct_ctx;
 114     FmtConvertContext fmt_conv;
 115     AVFloatDSPContext fdsp;
 116 } ATRAC3Context;
 117
 118 static DECLARE_ALIGNED(32, float, mdct_window)[MDCT_SIZE];
 119 static VLC_TYPE atrac3_vlc_table[4096][2];
 120 static VLC   spectral_coeff_tab[7];
 121 static float gain_tab1[16];
 122 static float gain_tab2[31];
 123
 124
 125 /*
 126  * Regular 512 points IMDCT without overlapping, with the exception of the
 127  * swapping of odd bands caused by the reverse spectra of the QMF.
 128  *
 129  * @param odd_band  1 if the band is an odd band
 130  */
 131 static void imlt(ATRAC3Context *q, float *input, float *output, int odd_band)
 132 {
 133     int i;
 134
 135     if (odd_band) {
 136         /**
 137          * Reverse the odd bands before IMDCT, this is an effect of the QMF
 138          * transform or it gives better compression to do it this way.
 139          * FIXME: It should be possible to handle this in imdct_calc
 140          * for that to happen a modification of the prerotation step of
 141          * all SIMD code and C code is needed.
 142          * Or fix the functions before so they generate a pre reversed spectrum.
 143          */
 144         for (i = 0; i < 128; i++)
 145             FFSWAP(float, input[i], input[255 - i]);
 146     }
 147
 148     q->mdct_ctx.imdct_calc(&q->mdct_ctx, output, input);
 149
 150     /* Perform windowing on the output. */
 151     q->fdsp.vector_fmul(output, output, mdct_window, MDCT_SIZE);
 152 }
 153
 154 /*
 155  * indata descrambling, only used for data coming from the rm container
 156  */
 157 static int decode_bytes(const uint8_t *input, uint8_t *out, int bytes)
 158 {
 159     int i, off;
 160     uint32_t c;
 161     const uint32_t *buf;
 162     uint32_t *output = (uint32_t *)out;
 163
 164     off = (intptr_t)input & 3;
 165     buf = (const uint32_t *)(input - off);
 166     c   = av_be2ne32((0x537F6103 >> (off * 8)) | (0x537F6103 << (32 - (off * 8))));
 167     bytes += 3 + off;
 168     for (i = 0; i < bytes / 4; i++)
 169         output[i] = c ^ buf[i];
 170
 171     if (off)
 172         av_log_ask_for_sample(NULL, "Offset of %d not handled.\n", off);
 173
 174     return off;
 175 }
 176
 177 static av_cold void init_atrac3_window(void)
 178 {
 179     int i, j;
 180
 181     /* generate the mdct window, for details see
 182      * http://wiki.multimedia.cx/index.php?title=RealAudio_atrc#Windows */
 183     for (i = 0, j = 255; i < 128; i++, j--) {
 184         float wi = sin(((i + 0.5) / 256.0 - 0.5) * M_PI) + 1.0;
 185         float wj = sin(((j + 0.5) / 256.0 - 0.5) * M_PI) + 1.0;
 186         float w  = 0.5 * (wi * wi + wj * wj);
 187         mdct_window[i] = mdct_window[511 - i] = wi / w;
 188         mdct_window[j] = mdct_window[511 - j] = wj / w;
 189     }
 190 }
 191
 192 static av_cold int atrac3_decode_close(AVCodecContext *avctx)
 193 {
 194     ATRAC3Context *q = avctx->priv_data;
 195
 196     av_free(q->units);
 197     av_free(q->decoded_bytes_buffer);
 198
 199     ff_mdct_end(&q->mdct_ctx);
 200
 201     return 0;
 202 }
 203
 204 /*
 205  * Mantissa decoding
 206  *
 207  * @param selector     which table the output values are coded with
 208  * @param coding_flag  constant length coding or variable length coding
 209  * @param mantissas    mantissa output table
 210  * @param num_codes    number of values to get
 211  */
 212 static void read_quant_spectral_coeffs(GetBitContext *gb, int selector,
 213                                        int coding_flag, int *mantissas,
 214                                        int num_codes)
 215 {
 216     int i, code, huff_symb;
 217
 218     if (selector == 1)
 219         num_codes /= 2;
 220
 221     if (coding_flag != 0) {
 222         /* constant length coding (CLC) */
 223         int num_bits = clc_length_tab[selector];
 224
 225         if (selector > 1) {
 226             for (i = 0; i < num_codes; i++) {
 227                 if (num_bits)
 228                     code = get_sbits(gb, num_bits);
 229                 else
 230                     code = 0;
 231                 mantissas[i] = code;
 232             }
 233         } else {
 234             for (i = 0; i < num_codes; i++) {
 235                 if (num_bits)
 236                     code = get_bits(gb, num_bits); // num_bits is always 4 in this case
 237                 else
 238                     code = 0;
 239                 mantissas[i * 2    ] = mantissa_clc_tab[code >> 2];
 240                 mantissas[i * 2 + 1] = mantissa_clc_tab[code &  3];
 241             }
 242         }
 243     } else {
 244         /* variable length coding (VLC) */
 245         if (selector != 1) {
 246             for (i = 0; i < num_codes; i++) {
 247                 huff_symb = get_vlc2(gb, spectral_coeff_tab[selector-1].table,
 248                                      spectral_coeff_tab[selector-1].bits, 3);
 249                 huff_symb += 1;
 250                 code = huff_symb >> 1;
 251                 if (huff_symb & 1)
 252                     code = -code;
 253                 mantissas[i] = code;
 254             }
 255         } else {
 256             for (i = 0; i < num_codes; i++) {
 257                 huff_symb = get_vlc2(gb, spectral_coeff_tab[selector - 1].table,
 258                                      spectral_coeff_tab[selector - 1].bits, 3);
 259                 mantissas[i * 2    ] = mantissa_vlc_tab[huff_symb * 2    ];
 260                 mantissas[i * 2 + 1] = mantissa_vlc_tab[huff_symb * 2 + 1];
 261             }
 262         }
 263     }
 264 }
 265
 266 /*
 267  * Restore the quantized band spectrum coefficients
 268  *
 269  * @return subband count, fix for broken specification/files
 270  */
 271 static int decode_spectrum(GetBitContext *gb, float *output)
 272 {
 273     int num_subbands, coding_mode, i, j, first, last, subband_size;
 274     int subband_vlc_index[32], sf_index[32];
 275     int mantissas[128];
 276     float scale_factor;
 277
 278     num_subbands = get_bits(gb, 5);  // number of coded subbands
 279     coding_mode  = get_bits1(gb);    // coding Mode: 0 - VLC/ 1-CLC
 280
 281     /* get the VLC selector table for the subbands, 0 means not coded */
 282     for (i = 0; i <= num_subbands; i++)
 283         subband_vlc_index[i] = get_bits(gb, 3);
 284
 285     /* read the scale factor indexes from the stream */
 286     for (i = 0; i <= num_subbands; i++) {
 287         if (subband_vlc_index[i] != 0)
 288             sf_index[i] = get_bits(gb, 6);
 289     }
 290
 291     for (i = 0; i <= num_subbands; i++) {
 292         first = subband_tab[i    ];
 293         last  = subband_tab[i + 1];
 294
 295         subband_size = last - first;
 296
 297         if (subband_vlc_index[i] != 0) {
 298             /* decode spectral coefficients for this subband */
 299             /* TODO: This can be done faster is several blocks share the
 300              * same VLC selector (subband_vlc_index) */
 301             read_quant_spectral_coeffs(gb, subband_vlc_index[i], coding_mode,
 302                                        mantissas, subband_size);
 303
 304             /* decode the scale factor for this subband */
 305             scale_factor = ff_atrac_sf_table[sf_index[i]] *
 306                            inv_max_quant[subband_vlc_index[i]];
 307
 308             /* inverse quantize the coefficients */
 309             for (j = 0; first < last; first++, j++)
 310                 output[first] = mantissas[j] * scale_factor;
 311         } else {
 312             /* this subband was not coded, so zero the entire subband */
 313             memset(output + first, 0, subband_size * sizeof(*output));
 314         }
 315     }
 316
 317     /* clear the subbands that were not coded */
 318     first = subband_tab[i];
 319     memset(output + first, 0, (SAMPLES_PER_FRAME - first) * sizeof(*output));
 320     return num_subbands;
 321 }
 322
 323 /*
 324  * Restore the quantized tonal components
 325  *
 326  * @param components tonal components
 327  * @param num_bands  number of coded bands
 328  */
 329 static int decode_tonal_components(GetBitContext *gb,
 330                                    TonalComponent *components, int num_bands)
 331 {
 332     int i, b, c, m;
 333     int nb_components, coding_mode_selector, coding_mode;
 334     int band_flags[4], mantissa[8];
 335     int component_count = 0;
 336
 337     nb_components = get_bits(gb, 5);
 338
 339     /* no tonal components */
 340     if (nb_components == 0)
 341         return 0;
 342
 343     coding_mode_selector = get_bits(gb, 2);
 344     if (coding_mode_selector == 2)
 345         return AVERROR_INVALIDDATA;
 346
 347     coding_mode = coding_mode_selector & 1;
 348
 349     for (i = 0; i < nb_components; i++) {
 350         int coded_values_per_component, quant_step_index;
 351
 352         for (b = 0; b <= num_bands; b++)
 353             band_flags[b] = get_bits1(gb);
 354
 355         coded_values_per_component = get_bits(gb, 3);
 356
 357         quant_step_index = get_bits(gb, 3);
 358         if (quant_step_index <= 1)
 359             return AVERROR_INVALIDDATA;
 360
 361         if (coding_mode_selector == 3)
 362             coding_mode = get_bits1(gb);
 363
 364         for (b = 0; b < (num_bands + 1) * 4; b++) {
 365             int coded_components;
 366
 367             if (band_flags[b >> 2] == 0)
 368                 continue;
 369
 370             coded_components = get_bits(gb, 3);
 371
 372             for (c = 0; c < coded_components; c++) {
 373                 TonalComponent *cmp = &components[component_count];
 374                 int sf_index, coded_values, max_coded_values;
 375                 float scale_factor;
 376
 377                 sf_index = get_bits(gb, 6);
 378                 if (component_count >= 64)
 379                     return AVERROR_INVALIDDATA;
 380
 381                 cmp->pos = b * 64 + get_bits(gb, 6);
 382
 383                 max_coded_values = SAMPLES_PER_FRAME - cmp->pos;
 384                 coded_values     = coded_values_per_component + 1;
 385                 coded_values     = FFMIN(max_coded_values, coded_values);
 386
 387                 scale_factor = ff_atrac_sf_table[sf_index] *
 388                                inv_max_quant[quant_step_index];
 389
 390                 read_quant_spectral_coeffs(gb, quant_step_index, coding_mode,
 391                                            mantissa, coded_values);
 392
 393                 cmp->num_coefs = coded_values;
 394
 395                 /* inverse quant */
 396                 for (m = 0; m < coded_values; m++)
 397                     cmp->coef[m] = mantissa[m] * scale_factor;
 398
 399                 component_count++;
 400             }
 401         }
 402     }
 403
 404     return component_count;
 405 }
 406
 407 /*
 408  * Decode gain parameters for the coded bands
 409  *
 410  * @param block      the gainblock for the current band
 411  * @param num_bands  amount of coded bands
 412  */
 413 static int decode_gain_control(GetBitContext *gb, GainBlock *block,
 414                                int num_bands)
 415 {
 416     int i, cf, num_data;
 417     int *level, *loc;
 418
 419     GainInfo *gain = block->g_block;
 420
 421     for (i = 0; i <= num_bands; i++) {
 422         num_data              = get_bits(gb, 3);
 423         gain[i].num_gain_data = num_data;
 424         level                 = gain[i].lev_code;
 425         loc                   = gain[i].loc_code;
 426
 427         for (cf = 0; cf < gain[i].num_gain_data; cf++) {
 428             level[cf] = get_bits(gb, 4);
 429             loc  [cf] = get_bits(gb, 5);
 430             if (cf && loc[cf] <= loc[cf - 1])
 431                 return AVERROR_INVALIDDATA;
 432         }
 433     }
 434
 435     /* Clear the unused blocks. */
 436     for (; i < 4 ; i++)
 437         gain[i].num_gain_data = 0;
 438
 439     return 0;
 440 }
 441
 442 /*
 443  * Apply gain parameters and perform the MDCT overlapping part
 444  *
 445  * @param input   input buffer
 446  * @param prev    previous buffer to perform overlap against
 447  * @param output  output buffer
 448  * @param gain1   current band gain info
 449  * @param gain2   next band gain info
 450  */
 451 static void gain_compensate_and_overlap(float *input, float *prev,
 452                                         float *output, GainInfo *gain1,
 453                                         GainInfo *gain2)
 454 {
 455     float g1, g2, gain_inc;
 456     int i, j, num_data, start_loc, end_loc;
 457
 458
 459     if (gain2->num_gain_data == 0)
 460         g1 = 1.0;
 461     else
 462         g1 = gain_tab1[gain2->lev_code[0]];
 463
 464     if (gain1->num_gain_data == 0) {
 465         for (i = 0; i < 256; i++)
 466             output[i] = input[i] * g1 + prev[i];
 467     } else {
 468         num_data = gain1->num_gain_data;
 469         gain1->loc_code[num_data] = 32;
 470         gain1->lev_code[num_data] = 4;
 471
 472         for (i = 0, j = 0; i < num_data; i++) {
 473             start_loc = gain1->loc_code[i] * 8;
 474             end_loc   = start_loc + 8;
 475
 476             g2       = gain_tab1[gain1->lev_code[i]];
 477             gain_inc = gain_tab2[gain1->lev_code[i + 1] -
 478                                  gain1->lev_code[i    ] + 15];
 479
 480             /* interpolate */
 481             for (; j < start_loc; j++)
 482                 output[j] = (input[j] * g1 + prev[j]) * g2;
 483
 484             /* interpolation is done over eight samples */
 485             for (; j < end_loc; j++) {
 486                 output[j] = (input[j] * g1 + prev[j]) * g2;
 487                 g2 *= gain_inc;
 488             }
 489         }
 490
 491         for (; j < 256; j++)
 492             output[j] = input[j] * g1 + prev[j];
 493     }
 494
 495     /* Delay for the overlapping part. */
 496     memcpy(prev, &input[256], 256 * sizeof(*prev));
 497 }
 498
 499 /*
 500  * Combine the tonal band spectrum and regular band spectrum
 501  *
 502  * @param spectrum        output spectrum buffer
 503  * @param num_components  number of tonal components
 504  * @param components      tonal components for this band
 505  * @return                position of the last tonal coefficient
 506  */
 507 static int add_tonal_components(float *spectrum, int num_components,
 508                                 TonalComponent *components)
 509 {
 510     int i, j, last_pos = -1;
 511     float *input, *output;
 512
 513     for (i = 0; i < num_components; i++) {
 514         last_pos = FFMAX(components[i].pos + components[i].num_coefs, last_pos);
 515         input    = components[i].coef;
 516         output   = &spectrum[components[i].pos];
 517
 518         for (j = 0; j < components[i].num_coefs; j++)
 519             output[i] += input[i];
 520     }
 521
 522     return last_pos;
 523 }
 524
 525 #define INTERPOLATE(old, new, nsample) \
 526     ((old) + (nsample) * 0.125 * ((new) - (old)))
 527
 528 static void reverse_matrixing(float *su1, float *su2, int *prev_code,
 529                               int *curr_code)
 530 {
 531     int i, nsample, band;
 532     float mc1_l, mc1_r, mc2_l, mc2_r;
 533
 534     for (i = 0, band = 0; band < 4 * 256; band += 256, i++) {
 535         int s1 = prev_code[i];
 536         int s2 = curr_code[i];
 537         nsample = band;
 538
 539         if (s1 != s2) {
 540             /* Selector value changed, interpolation needed. */
 541             mc1_l = matrix_coeffs[s1 * 2    ];
 542             mc1_r = matrix_coeffs[s1 * 2 + 1];
 543             mc2_l = matrix_coeffs[s2 * 2    ];
 544             mc2_r = matrix_coeffs[s2 * 2 + 1];
 545
 546             /* Interpolation is done over the first eight samples. */
 547             for (; nsample < band + 8; nsample++) {
 548                 float c1 = su1[nsample];
 549                 float c2 = su2[nsample];
 550                 c2 = c1 * INTERPOLATE(mc1_l, mc2_l, nsample - band) +
 551                      c2 * INTERPOLATE(mc1_r, mc2_r, nsample - band);
 552                 su1[nsample] = c2;
 553                 su2[nsample] = c1 * 2.0 - c2;
 554             }
 555         }
 556
 557         /* Apply the matrix without interpolation. */
 558         switch (s2) {
 559         case 0:     /* M/S decoding */
 560             for (; nsample < band + 256; nsample++) {
 561                 float c1 = su1[nsample];
 562                 float c2 = su2[nsample];
 563                 su1[nsample] =  c2       * 2.0;
 564                 su2[nsample] = (c1 - c2) * 2.0;
 565             }
 566             break;
 567         case 1:
 568             for (; nsample < band + 256; nsample++) {
 569                 float c1 = su1[nsample];
 570                 float c2 = su2[nsample];
 571                 su1[nsample] = (c1 + c2) *  2.0;
 572                 su2[nsample] =  c2       * -2.0;
 573             }
 574             break;
 575         case 2:
 576         case 3:
 577             for (; nsample < band + 256; nsample++) {
 578                 float c1 = su1[nsample];
 579                 float c2 = su2[nsample];
 580                 su1[nsample] = c1 + c2;
 581                 su2[nsample] = c1 - c2;
 582             }
 583             break;
 584         default:
 585             assert(0);
 586         }
 587     }
 588 }
 589
 590 static void get_channel_weights(int index, int flag, float ch[2])
 591 {
 592     if (index == 7) {
 593         ch[0] = 1.0;
 594         ch[1] = 1.0;
 595     } else {
 596         ch[0] = (index & 7) / 7.0;
 597         ch[1] = sqrt(2 - ch[0] * ch[0]);
 598         if (flag)
 599             FFSWAP(float, ch[0], ch[1]);
 600     }
 601 }
 602
 603 static void channel_weighting(float *su1, float *su2, int *p3)
 604 {
 605     int band, nsample;
 606     /* w[x][y] y=0 is left y=1 is right */
 607     float w[2][2];
 608
 609     if (p3[1] != 7 || p3[3] != 7) {
 610         get_channel_weights(p3[1], p3[0], w[0]);
 611         get_channel_weights(p3[3], p3[2], w[1]);
 612
 613         for (band = 256; band < 4 * 256; band += 256) {
 614             for (nsample = band; nsample < band + 8; nsample++) {
 615                 su1[nsample] *= INTERPOLATE(w[0][0], w[0][1], nsample - band);
 616                 su2[nsample] *= INTERPOLATE(w[1][0], w[1][1], nsample - band);
 617             }
 618             for(; nsample < band + 256; nsample++) {
 619                 su1[nsample] *= w[1][0];
 620                 su2[nsample] *= w[1][1];
 621             }
 622         }
 623     }
 624 }
 625
 626 /*
 627  * Decode a Sound Unit
 628  *
 629  * @param snd           the channel unit to be used
 630  * @param output        the decoded samples before IQMF in float representation
 631  * @param channel_num   channel number
 632  * @param coding_mode   the coding mode (JOINT_STEREO or regular stereo/mono)
 633  */
 634 static int decode_channel_sound_unit(ATRAC3Context *q, GetBitContext *gb,
 635                                      ChannelUnit *snd, float *output,
 636                                      int channel_num, int coding_mode)
 637 {
 638     int band, ret, num_subbands, last_tonal, num_bands;
 639     GainBlock *gain1 = &snd->gain_block[    snd->gc_blk_switch];
 640     GainBlock *gain2 = &snd->gain_block[1 - snd->gc_blk_switch];
 641
 642     if (coding_mode == JOINT_STEREO && channel_num == 1) {
 643         if (get_bits(gb, 2) != 3) {
 644             av_log(NULL,AV_LOG_ERROR,"JS mono Sound Unit id != 3.\n");
 645             return AVERROR_INVALIDDATA;
 646         }
 647     } else {
 648         if (get_bits(gb, 6) != 0x28) {
 649             av_log(NULL,AV_LOG_ERROR,"Sound Unit id != 0x28.\n");
 650             return AVERROR_INVALIDDATA;
 651         }
 652     }
 653
 654     /* number of coded QMF bands */
 655     snd->bands_coded = get_bits(gb, 2);
 656
 657     ret = decode_gain_control(gb, gain2, snd->bands_coded);
 658     if (ret)
 659         return ret;
 660
 661     snd->num_components = decode_tonal_components(gb, snd->components,
 662                                                   snd->bands_coded);
 663     if (snd->num_components == -1)
 664         return -1;
 665
 666     num_subbands = decode_spectrum(gb, snd->spectrum);
 667
 668     /* Merge the decoded spectrum and tonal components. */
 669     last_tonal = add_tonal_components(snd->spectrum, snd->num_components,
 670                                       snd->components);
 671
 672
 673     /* calculate number of used MLT/QMF bands according to the amount of coded
 674        spectral lines */
 675     num_bands = (subband_tab[num_subbands] - 1) >> 8;
 676     if (last_tonal >= 0)
 677         num_bands = FFMAX((last_tonal + 256) >> 8, num_bands);
 678
 679
 680     /* Reconstruct time domain samples. */
 681     for (band = 0; band < 4; band++) {
 682         /* Perform the IMDCT step without overlapping. */
 683         if (band <= num_bands)
 684             imlt(q, &snd->spectrum[band * 256], snd->imdct_buf, band & 1);
 685         else
 686             memset(snd->imdct_buf, 0, 512 * sizeof(*snd->imdct_buf));
 687
 688         /* gain compensation and overlapping */
 689         gain_compensate_and_overlap(snd->imdct_buf,
 690                                     &snd->prev_frame[band * 256],
 691                                     &output[band * 256],
 692                                     &gain1->g_block[band],
 693                                     &gain2->g_block[band]);
 694     }
 695
 696     /* Swap the gain control buffers for the next frame. */
 697     snd->gc_blk_switch ^= 1;
 698
 699     return 0;
 700 }
 701
 702 static int decode_frame(AVCodecContext *avctx, const uint8_t *databuf,
 703                         float **out_samples)
 704 {
 705     ATRAC3Context *q = avctx->priv_data;
 706     int ret, i;
 707     uint8_t *ptr1;
 708
 709     if (q->coding_mode == JOINT_STEREO) {
 710         /* channel coupling mode */
 711         /* decode Sound Unit 1 */
 712         init_get_bits(&q->gb, databuf, avctx->block_align * 8);
 713
 714         ret = decode_channel_sound_unit(q, &q->gb, q->units, out_samples[0], 0,
 715                                         JOINT_STEREO);
 716         if (ret != 0)
 717             return ret;
 718
 719         /* Framedata of the su2 in the joint-stereo mode is encoded in
 720          * reverse byte order so we need to swap it first. */
 721         if (databuf == q->decoded_bytes_buffer) {
 722             uint8_t *ptr2 = q->decoded_bytes_buffer + avctx->block_align - 1;
 723             ptr1          = q->decoded_bytes_buffer;
 724             for (i = 0; i < avctx->block_align / 2; i++, ptr1++, ptr2--)
 725                 FFSWAP(uint8_t, *ptr1, *ptr2);
 726         } else {
 727             const uint8_t *ptr2 = databuf + avctx->block_align - 1;
 728             for (i = 0; i < avctx->block_align; i++)
 729                 q->decoded_bytes_buffer[i] = *ptr2--;
 730         }
 731
 732         /* Skip the sync codes (0xF8). */
 733         ptr1 = q->decoded_bytes_buffer;
 734         for (i = 4; *ptr1 == 0xF8; i++, ptr1++) {
 735             if (i >= avctx->block_align)
 736                 return AVERROR_INVALIDDATA;
 737         }
 738
 739
 740         /* set the bitstream reader at the start of the second Sound Unit*/
 741         init_get_bits(&q->gb, ptr1, avctx->block_align * 8);
 742
 743         /* Fill the Weighting coeffs delay buffer */
 744         memmove(q->weighting_delay, &q->weighting_delay[2],
 745                 4 * sizeof(*q->weighting_delay));
 746         q->weighting_delay[4] = get_bits1(&q->gb);
 747         q->weighting_delay[5] = get_bits(&q->gb, 3);
 748
 749         for (i = 0; i < 4; i++) {
 750             q->matrix_coeff_index_prev[i] = q->matrix_coeff_index_now[i];
 751             q->matrix_coeff_index_now[i]  = q->matrix_coeff_index_next[i];
 752             q->matrix_coeff_index_next[i] = get_bits(&q->gb, 2);
 753         }
 754
 755         /* Decode Sound Unit 2. */
 756         ret = decode_channel_sound_unit(q, &q->gb, &q->units[1],
 757                                         out_samples[1], 1, JOINT_STEREO);
 758         if (ret != 0)
 759             return ret;
 760
 761         /* Reconstruct the channel coefficients. */
 762         reverse_matrixing(out_samples[0], out_samples[1],
 763                           q->matrix_coeff_index_prev,
 764                           q->matrix_coeff_index_now);
 765
 766         channel_weighting(out_samples[0], out_samples[1], q->weighting_delay);
 767     } else {
 768         /* normal stereo mode or mono */
 769         /* Decode the channel sound units. */
 770         for (i = 0; i < avctx->channels; i++) {
 771             /* Set the bitstream reader at the start of a channel sound unit. */
 772             init_get_bits(&q->gb,
 773                           databuf + i * avctx->block_align / avctx->channels,
 774                           avctx->block_align * 8 / avctx->channels);
 775
 776             ret = decode_channel_sound_unit(q, &q->gb, &q->units[i],
 777                                             out_samples[i], i, q->coding_mode);
 778             if (ret != 0)
 779                 return ret;
 780         }
 781     }
 782
 783     /* Apply the iQMF synthesis filter. */
 784     for (i = 0; i < avctx->channels; i++) {
 785         float *p1 = out_samples[i];
 786         float *p2 = p1 + 256;
 787         float *p3 = p2 + 256;
 788         float *p4 = p3 + 256;
 789         ff_atrac_iqmf(p1, p2, 256, p1, q->units[i].delay_buf1, q->temp_buf);
 790         ff_atrac_iqmf(p4, p3, 256, p3, q->units[i].delay_buf2, q->temp_buf);
 791         ff_atrac_iqmf(p1, p3, 512, p1, q->units[i].delay_buf3, q->temp_buf);
 792     }
 793
 794     return 0;
 795 }
 796
 797 static int atrac3_decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data,
 798                                int *got_frame_ptr, AVPacket *avpkt)
 799 {
 800     const uint8_t *buf = avpkt->data;
 801     int buf_size = avpkt->size;
 802     ATRAC3Context *q = avctx->priv_data;
 803     int ret;
 804     const uint8_t *databuf;
 805
 806     if (buf_size < avctx->block_align) {
 807         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 808                "Frame too small (%d bytes). Truncated file?\n", buf_size);
 809         return AVERROR_INVALIDDATA;
 810     }
 811
 812     /* get output buffer */
 813     q->frame.nb_samples = SAMPLES_PER_FRAME;
 814     if ((ret = avctx->get_buffer(avctx, &q->frame)) < 0) {
 815         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "get_buffer() failed\n");
 816         return ret;
 817     }
 818
 819     /* Check if we need to descramble and what buffer to pass on. */
 820     if (q->scrambled_stream) {
 821         decode_bytes(buf, q->decoded_bytes_buffer, avctx->block_align);
 822         databuf = q->decoded_bytes_buffer;
 823     } else {
 824         databuf = buf;
 825     }
 826
 827     ret = decode_frame(avctx, databuf, (float **)q->frame.extended_data);
 828     if (ret) {
 829         av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Frame decoding error!\n");
 830         return ret;
 831     }
 832
 833     *got_frame_ptr   = 1;
 834     *(AVFrame *)data = q->frame;
 835
 836     return avctx->block_align;
 837 }
 838
 839 static void atrac3_init_static_data(AVCodec *codec)
 840 {
 841     int i;
 842
 843     init_atrac3_window();
 844     ff_atrac_generate_tables();
 845
 846     /* Initialize the VLC tables. */
 847     for (i = 0; i < 7; i++) {
 848         spectral_coeff_tab[i].table = &atrac3_vlc_table[atrac3_vlc_offs[i]];
 849         spectral_coeff_tab[i].table_allocated = atrac3_vlc_offs[i + 1] -
 850                                                 atrac3_vlc_offs[i    ];
 851         init_vlc(&spectral_coeff_tab[i], 9, huff_tab_sizes[i],
 852                  huff_bits[i],  1, 1,
 853                  huff_codes[i], 1, 1, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC);
 854     }
 855
 856     /* Generate gain tables */
 857     for (i = 0; i < 16; i++)
 858         gain_tab1[i] = powf(2.0, (4 - i));
 859
 860     for (i = -15; i < 16; i++)
 861         gain_tab2[i + 15] = powf(2.0, i * -0.125);
 862 }
 863
 864 static av_cold int atrac3_decode_init(AVCodecContext *avctx)
 865 {
 866     int i, ret;
 867     int version, delay, samples_per_frame, frame_factor;
 868     const uint8_t *edata_ptr = avctx->extradata;
 869     ATRAC3Context *q = avctx->priv_data;
 870
 871     if (avctx->channels <= 0 || avctx->channels > 2) {
 872         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Channel configuration error!\n");
 873         return AVERROR(EINVAL);
 874     }
 875
 876     /* Take care of the codec-specific extradata. */
 877     if (avctx->extradata_size == 14) {
 878         /* Parse the extradata, WAV format */
 879         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "[0-1] %d\n",
 880                bytestream_get_le16(&edata_ptr));  // Unknown value always 1
 881         edata_ptr += 4;                             // samples per channel
 882         q->coding_mode = bytestream_get_le16(&edata_ptr);
 883         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG,"[8-9] %d\n",
 884                bytestream_get_le16(&edata_ptr));  //Dupe of coding mode
 885         frame_factor = bytestream_get_le16(&edata_ptr);  // Unknown always 1
 886         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG,"[12-13] %d\n",
 887                bytestream_get_le16(&edata_ptr));  // Unknown always 0
 888
 889         /* setup */
 890         samples_per_frame    = SAMPLES_PER_FRAME * avctx->channels;
 891         version              = 4;
 892         delay                = 0x88E;
 893         q->coding_mode       = q->coding_mode ? JOINT_STEREO : STEREO;
 894         q->scrambled_stream  = 0;
 895
 896         if (avctx->block_align !=  96 * avctx->channels * frame_factor &&
 897             avctx->block_align != 152 * avctx->channels * frame_factor &&
 898             avctx->block_align != 192 * avctx->channels * frame_factor) {
 899             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unknown frame/channel/frame_factor "
 900                    "configuration %d/%d/%d\n", avctx->block_align,
 901                    avctx->channels, frame_factor);
 902             return AVERROR_INVALIDDATA;
 903         }
 904     } else if (avctx->extradata_size == 10) {
 905         /* Parse the extradata, RM format. */
 906         version                = bytestream_get_be32(&edata_ptr);
 907         samples_per_frame      = bytestream_get_be16(&edata_ptr);
 908         delay                  = bytestream_get_be16(&edata_ptr);
 909         q->coding_mode         = bytestream_get_be16(&edata_ptr);
 910         q->scrambled_stream    = 1;
 911
 912     } else {
 913         av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Unknown extradata size %d.\n",
 914                avctx->extradata_size);
 915         return AVERROR(EINVAL);
 916     }
 917
 918     /* Check the extradata */
 919
 920     if (version != 4) {
 921         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Version %d != 4.\n", version);
 922         return AVERROR_INVALIDDATA;
 923     }
 924
 925     if (samples_per_frame != SAMPLES_PER_FRAME &&
 926         samples_per_frame != SAMPLES_PER_FRAME * 2) {
 927         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unknown amount of samples per frame %d.\n",
 928                samples_per_frame);
 929         return AVERROR_INVALIDDATA;
 930     }
 931
 932     if (delay != 0x88E) {
 933         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unknown amount of delay %x != 0x88E.\n",
 934                delay);
 935         return AVERROR_INVALIDDATA;
 936     }
 937
 938     if (q->coding_mode == STEREO)
 939         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Normal stereo detected.\n");
 940     else if (q->coding_mode == JOINT_STEREO)
 941         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Joint stereo detected.\n");
 942     else {
 943         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unknown channel coding mode %x!\n",
 944                q->coding_mode);
 945         return AVERROR_INVALIDDATA;
 946     }
 947
 948     if (avctx->block_align >= UINT_MAX / 2)
 949         return AVERROR(EINVAL);
 950
 951     q->decoded_bytes_buffer = av_mallocz(FFALIGN(avctx->block_align, 4) +
 952                                          FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
 953     if (q->decoded_bytes_buffer == NULL)
 954         return AVERROR(ENOMEM);
 955
 956     avctx->sample_fmt = AV_SAMPLE_FMT_FLTP;
 957
 958     /* initialize the MDCT transform */
 959     if ((ret = ff_mdct_init(&q->mdct_ctx, 9, 1, 1.0 / 32768)) < 0) {
 960         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error initializing MDCT\n");
 961         av_freep(&q->decoded_bytes_buffer);
 962         return ret;
 963     }
 964
 965     /* init the joint-stereo decoding data */
 966     q->weighting_delay[0] = 0;
 967     q->weighting_delay[1] = 7;
 968     q->weighting_delay[2] = 0;
 969     q->weighting_delay[3] = 7;
 970     q->weighting_delay[4] = 0;
 971     q->weighting_delay[5] = 7;
 972
 973     for (i = 0; i < 4; i++) {
 974         q->matrix_coeff_index_prev[i] = 3;
 975         q->matrix_coeff_index_now[i]  = 3;
 976         q->matrix_coeff_index_next[i] = 3;
 977     }
 978
 979     avpriv_float_dsp_init(&q->fdsp, avctx->flags & CODEC_FLAG_BITEXACT);
 980     ff_fmt_convert_init(&q->fmt_conv, avctx);
 981
 982     q->units = av_mallocz(sizeof(*q->units) * avctx->channels);
 983     if (!q->units) {
 984         atrac3_decode_close(avctx);
 985         return AVERROR(ENOMEM);
 986     }
 987
 988     avcodec_get_frame_defaults(&q->frame);
 989     avctx->coded_frame = &q->frame;
 990
 991     return 0;
 992 }
 993
 994 AVCodec ff_atrac3_decoder = {
 995     .name             = "atrac3",
 996     .type             = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
 997     .id               = AV_CODEC_ID_ATRAC3,
 998     .priv_data_size   = sizeof(ATRAC3Context),
 999     .init             = atrac3_decode_init,
1000     .init_static_data = atrac3_init_static_data,
1001     .close            = atrac3_decode_close,
1002     .decode           = atrac3_decode_frame,
1003     .capabilities     = CODEC_CAP_SUBFRAMES | CODEC_CAP_DR1,
1004     .long_name        = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Atrac 3 (Adaptive TRansform Acoustic Coding 3)"),
1005     .sample_fmts      = (const enum AVSampleFormat[]) { AV_SAMPLE_FMT_FLTP,
1006                                                         AV_SAMPLE_FMT_NONE },
1007 };