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

   1 /*
   2  * ATRAC3 compatible decoder
   3  * Copyright (c) 2006-2008 Maxim Poliakovski
   4  * Copyright (c) 2006-2008 Benjamin Larsson
   5  *
   6  * This file is part of FFmpeg.
   7  *
   8  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
   9  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
  10  * License as published by the Free Software Foundation; either
  11  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  12  *
  13  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  14  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  15  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  16  * Lesser General Public License for more details.
  17  *
  18  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  19  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  20  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  21  */
  22
  23 /**
  24  * @file
  25  * ATRAC3 compatible decoder.
  26  * This decoder handles Sony's ATRAC3 data.
  27  *
  28  * Container formats used to store ATRAC3 data:
  29  * RealMedia (.rm), RIFF WAV (.wav, .at3), Sony OpenMG (.oma, .aa3).
  30  *
  31  * To use this decoder, a calling application must supply the extradata
  32  * bytes provided in the containers above.
  33  */
  34
  35 #include <math.h>
  36 #include <stddef.h>
  37 #include <stdio.h>
  38
  39 #include "libavutil/attributes.h"
  40 #include "libavutil/float_dsp.h"
  41 #include "libavutil/libm.h"
  42 #include "libavutil/thread.h"
  43
  44 #include "avcodec.h"
  45 #include "bytestream.h"
  46 #include "fft.h"
  47 #include "get_bits.h"
  48 #include "internal.h"
  49
  50 #include "atrac.h"
  51 #include "atrac3data.h"
  52
  53 #define MIN_CHANNELS    1
  54 #define MAX_CHANNELS    8
  55 #define MAX_JS_PAIRS    8 / 2
  56
  57 #define JOINT_STEREO    0x12
  58 #define SINGLE          0x2
  59
  60 #define SAMPLES_PER_FRAME 1024
  61 #define MDCT_SIZE          512
  62
  63 #define ATRAC3_VLC_BITS 8
  64
  65 typedef struct GainBlock {
  66     AtracGainInfo g_block[4];
  67 } GainBlock;
  68
  69 typedef struct TonalComponent {
  70     int pos;
  71     int num_coefs;
  72     float coef[8];
  73 } TonalComponent;
  74
  75 typedef struct ChannelUnit {
  76     int            bands_coded;
  77     int            num_components;
  78     float          prev_frame[SAMPLES_PER_FRAME];
  79     int            gc_blk_switch;
  80     TonalComponent components[64];
  81     GainBlock      gain_block[2];
  82
  83     DECLARE_ALIGNED(32, float, spectrum)[SAMPLES_PER_FRAME];
  84     DECLARE_ALIGNED(32, float, imdct_buf)[SAMPLES_PER_FRAME];
  85
  86     float          delay_buf1[46]; ///<qmf delay buffers
  87     float          delay_buf2[46];
  88     float          delay_buf3[46];
  89 } ChannelUnit;
  90
  91 typedef struct ATRAC3Context {
  92     GetBitContext gb;
  93     //@{
  94     /** stream data */
  95     int coding_mode;
  96
  97     ChannelUnit *units;
  98     //@}
  99     //@{
 100     /** joint-stereo related variables */
 101     int matrix_coeff_index_prev[MAX_JS_PAIRS][4];
 102     int matrix_coeff_index_now[MAX_JS_PAIRS][4];
 103     int matrix_coeff_index_next[MAX_JS_PAIRS][4];
 104     int weighting_delay[MAX_JS_PAIRS][6];
 105     //@}
 106     //@{
 107     /** data buffers */
 108     uint8_t *decoded_bytes_buffer;
 109     float temp_buf[1070];
 110     //@}
 111     //@{
 112     /** extradata */
 113     int scrambled_stream;
 114     //@}
 115
 116     AtracGCContext    gainc_ctx;
 117     FFTContext        mdct_ctx;
 118     void (*vector_fmul)(float *dst, const float *src0, const float *src1,
 119                         int len);
 120 } ATRAC3Context;
 121
 122 static DECLARE_ALIGNED(32, float, mdct_window)[MDCT_SIZE];
 123 static VLC_TYPE atrac3_vlc_table[7 * 1 << ATRAC3_VLC_BITS][2];
 124 static VLC   spectral_coeff_tab[7];
 125
 126 /**
 127  * Regular 512 points IMDCT without overlapping, with the exception of the
 128  * swapping of odd bands caused by the reverse spectra of the QMF.
 129  *
 130  * @param odd_band  1 if the band is an odd band
 131  */
 132 static void imlt(ATRAC3Context *q, float *input, float *output, int odd_band)
 133 {
 134     int i;
 135
 136     if (odd_band) {
 137         /**
 138          * Reverse the odd bands before IMDCT, this is an effect of the QMF
 139          * transform or it gives better compression to do it this way.
 140          * FIXME: It should be possible to handle this in imdct_calc
 141          * for that to happen a modification of the prerotation step of
 142          * all SIMD code and C code is needed.
 143          * Or fix the functions before so they generate a pre reversed spectrum.
 144          */
 145         for (i = 0; i < 128; i++)
 146             FFSWAP(float, input[i], input[255 - i]);
 147     }
 148
 149     q->mdct_ctx.imdct_calc(&q->mdct_ctx, output, input);
 150
 151     /* Perform windowing on the output. */
 152     q->vector_fmul(output, output, mdct_window, MDCT_SIZE);
 153 }
 154
 155 /*
 156  * indata descrambling, only used for data coming from the rm container
 157  */
 158 static int decode_bytes(const uint8_t *input, uint8_t *out, int bytes)
 159 {
 160     int i, off;
 161     uint32_t c;
 162     const uint32_t *buf;
 163     uint32_t *output = (uint32_t *)out;
 164
 165     off = (intptr_t)input & 3;
 166     buf = (const uint32_t *)(input - off);
 167     if (off)
 168         c = av_be2ne32((0x537F6103U >> (off * 8)) | (0x537F6103U << (32 - (off * 8))));
 169     else
 170         c = av_be2ne32(0x537F6103U);
 171     bytes += 3 + off;
 172     for (i = 0; i < bytes / 4; i++)
 173         output[i] = c ^ buf[i];
 174
 175     if (off)
 176         avpriv_request_sample(NULL, "Offset of %d", off);
 177
 178     return off;
 179 }
 180
 181 static av_cold void init_imdct_window(void)
 182 {
 183     int i, j;
 184
 185     /* generate the mdct window, for details see
 186      * http://wiki.multimedia.cx/index.php?title=RealAudio_atrc#Windows */
 187     for (i = 0, j = 255; i < 128; i++, j--) {
 188         float wi = sin(((i + 0.5) / 256.0 - 0.5) * M_PI) + 1.0;
 189         float wj = sin(((j + 0.5) / 256.0 - 0.5) * M_PI) + 1.0;
 190         float w  = 0.5 * (wi * wi + wj * wj);
 191         mdct_window[i] = mdct_window[511 - i] = wi / w;
 192         mdct_window[j] = mdct_window[511 - j] = wj / w;
 193     }
 194 }
 195
 196 static av_cold int atrac3_decode_close(AVCodecContext *avctx)
 197 {
 198     ATRAC3Context *q = avctx->priv_data;
 199
 200     av_freep(&q->units);
 201     av_freep(&q->decoded_bytes_buffer);
 202
 203     ff_mdct_end(&q->mdct_ctx);
 204
 205     return 0;
 206 }
 207
 208 /**
 209  * Mantissa decoding
 210  *
 211  * @param selector     which table the output values are coded with
 212  * @param coding_flag  constant length coding or variable length coding
 213  * @param mantissas    mantissa output table
 214  * @param num_codes    number of values to get
 215  */
 216 static void read_quant_spectral_coeffs(GetBitContext *gb, int selector,
 217                                        int coding_flag, int *mantissas,
 218                                        int num_codes)
 219 {
 220     int i, code, huff_symb;
 221
 222     if (selector == 1)
 223         num_codes /= 2;
 224
 225     if (coding_flag != 0) {
 226         /* constant length coding (CLC) */
 227         int num_bits = clc_length_tab[selector];
 228
 229         if (selector > 1) {
 230             for (i = 0; i < num_codes; i++) {
 231                 if (num_bits)
 232                     code = get_sbits(gb, num_bits);
 233                 else
 234                     code = 0;
 235                 mantissas[i] = code;
 236             }
 237         } else {
 238             for (i = 0; i < num_codes; i++) {
 239                 if (num_bits)
 240                     code = get_bits(gb, num_bits); // num_bits is always 4 in this case
 241                 else
 242                     code = 0;
 243                 mantissas[i * 2    ] = mantissa_clc_tab[code >> 2];
 244                 mantissas[i * 2 + 1] = mantissa_clc_tab[code &  3];
 245             }
 246         }
 247     } else {
 248         /* variable length coding (VLC) */
 249         if (selector != 1) {
 250             for (i = 0; i < num_codes; i++) {
 251                 mantissas[i] = get_vlc2(gb, spectral_coeff_tab[selector-1].table,
 252                                         ATRAC3_VLC_BITS, 1);
 253             }
 254         } else {
 255             for (i = 0; i < num_codes; i++) {
 256                 huff_symb = get_vlc2(gb, spectral_coeff_tab[selector - 1].table,
 257                                      ATRAC3_VLC_BITS, 1);
 258                 mantissas[i * 2    ] = mantissa_vlc_tab[huff_symb * 2    ];
 259                 mantissas[i * 2 + 1] = mantissa_vlc_tab[huff_symb * 2 + 1];
 260             }
 261         }
 262     }
 263 }
 264
 265 /**
 266  * Restore the quantized band spectrum coefficients
 267  *
 268  * @return subband count, fix for broken specification/files
 269  */
 270 static int decode_spectrum(GetBitContext *gb, float *output)
 271 {
 272     int num_subbands, coding_mode, i, j, first, last, subband_size;
 273     int subband_vlc_index[32], sf_index[32];
 274     int mantissas[128];
 275     float scale_factor;
 276
 277     num_subbands = get_bits(gb, 5);  // number of coded subbands
 278     coding_mode  = get_bits1(gb);    // coding Mode: 0 - VLC/ 1-CLC
 279
 280     /* get the VLC selector table for the subbands, 0 means not coded */
 281     for (i = 0; i <= num_subbands; i++)
 282         subband_vlc_index[i] = get_bits(gb, 3);
 283
 284     /* read the scale factor indexes from the stream */
 285     for (i = 0; i <= num_subbands; i++) {
 286         if (subband_vlc_index[i] != 0)
 287             sf_index[i] = get_bits(gb, 6);
 288     }
 289
 290     for (i = 0; i <= num_subbands; i++) {
 291         first = subband_tab[i    ];
 292         last  = subband_tab[i + 1];
 293
 294         subband_size = last - first;
 295
 296         if (subband_vlc_index[i] != 0) {
 297             /* decode spectral coefficients for this subband */
 298             /* TODO: This can be done faster is several blocks share the
 299              * same VLC selector (subband_vlc_index) */
 300             read_quant_spectral_coeffs(gb, subband_vlc_index[i], coding_mode,
 301                                        mantissas, subband_size);
 302
 303             /* decode the scale factor for this subband */
 304             scale_factor = ff_atrac_sf_table[sf_index[i]] *
 305                            inv_max_quant[subband_vlc_index[i]];
 306
 307             /* inverse quantize the coefficients */
 308             for (j = 0; first < last; first++, j++)
 309                 output[first] = mantissas[j] * scale_factor;
 310         } else {
 311             /* this subband was not coded, so zero the entire subband */
 312             memset(output + first, 0, subband_size * sizeof(*output));
 313         }
 314     }
 315
 316     /* clear the subbands that were not coded */
 317     first = subband_tab[i];
 318     memset(output + first, 0, (SAMPLES_PER_FRAME - first) * sizeof(*output));
 319     return num_subbands;
 320 }
 321
 322 /**
 323  * Restore the quantized tonal components
 324  *
 325  * @param components tonal components
 326  * @param num_bands  number of coded bands
 327  */
 328 static int decode_tonal_components(GetBitContext *gb,
 329                                    TonalComponent *components, int num_bands)
 330 {
 331     int i, b, c, m;
 332     int nb_components, coding_mode_selector, coding_mode;
 333     int band_flags[4], mantissa[8];
 334     int component_count = 0;
 335
 336     nb_components = get_bits(gb, 5);
 337
 338     /* no tonal components */
 339     if (nb_components == 0)
 340         return 0;
 341
 342     coding_mode_selector = get_bits(gb, 2);
 343     if (coding_mode_selector == 2)
 344         return AVERROR_INVALIDDATA;
 345
 346     coding_mode = coding_mode_selector & 1;
 347
 348     for (i = 0; i < nb_components; i++) {
 349         int coded_values_per_component, quant_step_index;
 350
 351         for (b = 0; b <= num_bands; b++)
 352             band_flags[b] = get_bits1(gb);
 353
 354         coded_values_per_component = get_bits(gb, 3);
 355
 356         quant_step_index = get_bits(gb, 3);
 357         if (quant_step_index <= 1)
 358             return AVERROR_INVALIDDATA;
 359
 360         if (coding_mode_selector == 3)
 361             coding_mode = get_bits1(gb);
 362
 363         for (b = 0; b < (num_bands + 1) * 4; b++) {
 364             int coded_components;
 365
 366             if (band_flags[b >> 2] == 0)
 367                 continue;
 368
 369             coded_components = get_bits(gb, 3);
 370
 371             for (c = 0; c < coded_components; c++) {
 372                 TonalComponent *cmp = &components[component_count];
 373                 int sf_index, coded_values, max_coded_values;
 374                 float scale_factor;
 375
 376                 sf_index = get_bits(gb, 6);
 377                 if (component_count >= 64)
 378                     return AVERROR_INVALIDDATA;
 379
 380                 cmp->pos = b * 64 + get_bits(gb, 6);
 381
 382                 max_coded_values = SAMPLES_PER_FRAME - cmp->pos;
 383                 coded_values     = coded_values_per_component + 1;
 384                 coded_values     = FFMIN(max_coded_values, coded_values);
 385
 386                 scale_factor = ff_atrac_sf_table[sf_index] *
 387                                inv_max_quant[quant_step_index];
 388
 389                 read_quant_spectral_coeffs(gb, quant_step_index, coding_mode,
 390                                            mantissa, coded_values);
 391
 392                 cmp->num_coefs = coded_values;
 393
 394                 /* inverse quant */
 395                 for (m = 0; m < coded_values; m++)
 396                     cmp->coef[m] = mantissa[m] * scale_factor;
 397
 398                 component_count++;
 399             }
 400         }
 401     }
 402
 403     return component_count;
 404 }
 405
 406 /**
 407  * Decode gain parameters for the coded bands
 408  *
 409  * @param block      the gainblock for the current band
 410  * @param num_bands  amount of coded bands
 411  */
 412 static int decode_gain_control(GetBitContext *gb, GainBlock *block,
 413                                int num_bands)
 414 {
 415     int b, j;
 416     int *level, *loc;
 417
 418     AtracGainInfo *gain = block->g_block;
 419
 420     for (b = 0; b <= num_bands; b++) {
 421         gain[b].num_points = get_bits(gb, 3);
 422         level              = gain[b].lev_code;
 423         loc                = gain[b].loc_code;
 424
 425         for (j = 0; j < gain[b].num_points; j++) {
 426             level[j] = get_bits(gb, 4);
 427             loc[j]   = get_bits(gb, 5);
 428             if (j && loc[j] <= loc[j - 1])
 429                 return AVERROR_INVALIDDATA;
 430         }
 431     }
 432
 433     /* Clear the unused blocks. */
 434     for (; b < 4 ; b++)
 435         gain[b].num_points = 0;
 436
 437     return 0;
 438 }
 439
 440 /**
 441  * Combine the tonal band spectrum and regular band spectrum
 442  *
 443  * @param spectrum        output spectrum buffer
 444  * @param num_components  number of tonal components
 445  * @param components      tonal components for this band
 446  * @return                position of the last tonal coefficient
 447  */
 448 static int add_tonal_components(float *spectrum, int num_components,
 449                                 TonalComponent *components)
 450 {
 451     int i, j, last_pos = -1;
 452     float *input, *output;
 453
 454     for (i = 0; i < num_components; i++) {
 455         last_pos = FFMAX(components[i].pos + components[i].num_coefs, last_pos);
 456         input    = components[i].coef;
 457         output   = &spectrum[components[i].pos];
 458
 459         for (j = 0; j < components[i].num_coefs; j++)
 460             output[j] += input[j];
 461     }
 462
 463     return last_pos;
 464 }
 465
 466 #define INTERPOLATE(old, new, nsample) \
 467     ((old) + (nsample) * 0.125 * ((new) - (old)))
 468
 469 static void reverse_matrixing(float *su1, float *su2, int *prev_code,
 470                               int *curr_code)
 471 {
 472     int i, nsample, band;
 473     float mc1_l, mc1_r, mc2_l, mc2_r;
 474
 475     for (i = 0, band = 0; band < 4 * 256; band += 256, i++) {
 476         int s1 = prev_code[i];
 477         int s2 = curr_code[i];
 478         nsample = band;
 479
 480         if (s1 != s2) {
 481             /* Selector value changed, interpolation needed. */
 482             mc1_l = matrix_coeffs[s1 * 2    ];
 483             mc1_r = matrix_coeffs[s1 * 2 + 1];
 484             mc2_l = matrix_coeffs[s2 * 2    ];
 485             mc2_r = matrix_coeffs[s2 * 2 + 1];
 486
 487             /* Interpolation is done over the first eight samples. */
 488             for (; nsample < band + 8; nsample++) {
 489                 float c1 = su1[nsample];
 490                 float c2 = su2[nsample];
 491                 c2 = c1 * INTERPOLATE(mc1_l, mc2_l, nsample - band) +
 492                      c2 * INTERPOLATE(mc1_r, mc2_r, nsample - band);
 493                 su1[nsample] = c2;
 494                 su2[nsample] = c1 * 2.0 - c2;
 495             }
 496         }
 497
 498         /* Apply the matrix without interpolation. */
 499         switch (s2) {
 500         case 0:     /* M/S decoding */
 501             for (; nsample < band + 256; nsample++) {
 502                 float c1 = su1[nsample];
 503                 float c2 = su2[nsample];
 504                 su1[nsample] =  c2       * 2.0;
 505                 su2[nsample] = (c1 - c2) * 2.0;
 506             }
 507             break;
 508         case 1:
 509             for (; nsample < band + 256; nsample++) {
 510                 float c1 = su1[nsample];
 511                 float c2 = su2[nsample];
 512                 su1[nsample] = (c1 + c2) *  2.0;
 513                 su2[nsample] =  c2       * -2.0;
 514             }
 515             break;
 516         case 2:
 517         case 3:
 518             for (; nsample < band + 256; nsample++) {
 519                 float c1 = su1[nsample];
 520                 float c2 = su2[nsample];
 521                 su1[nsample] = c1 + c2;
 522                 su2[nsample] = c1 - c2;
 523             }
 524             break;
 525         default:
 526             av_assert1(0);
 527         }
 528     }
 529 }
 530
 531 static void get_channel_weights(int index, int flag, float ch[2])
 532 {
 533     if (index == 7) {
 534         ch[0] = 1.0;
 535         ch[1] = 1.0;
 536     } else {
 537         ch[0] = (index & 7) / 7.0;
 538         ch[1] = sqrt(2 - ch[0] * ch[0]);
 539         if (flag)
 540             FFSWAP(float, ch[0], ch[1]);
 541     }
 542 }
 543
 544 static void channel_weighting(float *su1, float *su2, int *p3)
 545 {
 546     int band, nsample;
 547     /* w[x][y] y=0 is left y=1 is right */
 548     float w[2][2];
 549
 550     if (p3[1] != 7 || p3[3] != 7) {
 551         get_channel_weights(p3[1], p3[0], w[0]);
 552         get_channel_weights(p3[3], p3[2], w[1]);
 553
 554         for (band = 256; band < 4 * 256; band += 256) {
 555             for (nsample = band; nsample < band + 8; nsample++) {
 556                 su1[nsample] *= INTERPOLATE(w[0][0], w[0][1], nsample - band);
 557                 su2[nsample] *= INTERPOLATE(w[1][0], w[1][1], nsample - band);
 558             }
 559             for(; nsample < band + 256; nsample++) {
 560                 su1[nsample] *= w[1][0];
 561                 su2[nsample] *= w[1][1];
 562             }
 563         }
 564     }
 565 }
 566
 567 /**
 568  * Decode a Sound Unit
 569  *
 570  * @param snd           the channel unit to be used
 571  * @param output        the decoded samples before IQMF in float representation
 572  * @param channel_num   channel number
 573  * @param coding_mode   the coding mode (JOINT_STEREO or single channels)
 574  */
 575 static int decode_channel_sound_unit(ATRAC3Context *q, GetBitContext *gb,
 576                                      ChannelUnit *snd, float *output,
 577                                      int channel_num, int coding_mode)
 578 {
 579     int band, ret, num_subbands, last_tonal, num_bands;
 580     GainBlock *gain1 = &snd->gain_block[    snd->gc_blk_switch];
 581     GainBlock *gain2 = &snd->gain_block[1 - snd->gc_blk_switch];
 582
 583     if (coding_mode == JOINT_STEREO && (channel_num % 2) == 1) {
 584         if (get_bits(gb, 2) != 3) {
 585             av_log(NULL,AV_LOG_ERROR,"JS mono Sound Unit id != 3.\n");
 586             return AVERROR_INVALIDDATA;
 587         }
 588     } else {
 589         if (get_bits(gb, 6) != 0x28) {
 590             av_log(NULL,AV_LOG_ERROR,"Sound Unit id != 0x28.\n");
 591             return AVERROR_INVALIDDATA;
 592         }
 593     }
 594
 595     /* number of coded QMF bands */
 596     snd->bands_coded = get_bits(gb, 2);
 597
 598     ret = decode_gain_control(gb, gain2, snd->bands_coded);
 599     if (ret)
 600         return ret;
 601
 602     snd->num_components = decode_tonal_components(gb, snd->components,
 603                                                   snd->bands_coded);
 604     if (snd->num_components < 0)
 605         return snd->num_components;
 606
 607     num_subbands = decode_spectrum(gb, snd->spectrum);
 608
 609     /* Merge the decoded spectrum and tonal components. */
 610     last_tonal = add_tonal_components(snd->spectrum, snd->num_components,
 611                                       snd->components);
 612
 613
 614     /* calculate number of used MLT/QMF bands according to the amount of coded
 615        spectral lines */
 616     num_bands = (subband_tab[num_subbands] - 1) >> 8;
 617     if (last_tonal >= 0)
 618         num_bands = FFMAX((last_tonal + 256) >> 8, num_bands);
 619
 620
 621     /* Reconstruct time domain samples. */
 622     for (band = 0; band < 4; band++) {
 623         /* Perform the IMDCT step without overlapping. */
 624         if (band <= num_bands)
 625             imlt(q, &snd->spectrum[band * 256], snd->imdct_buf, band & 1);
 626         else
 627             memset(snd->imdct_buf, 0, 512 * sizeof(*snd->imdct_buf));
 628
 629         /* gain compensation and overlapping */
 630         ff_atrac_gain_compensation(&q->gainc_ctx, snd->imdct_buf,
 631                                    &snd->prev_frame[band * 256],
 632                                    &gain1->g_block[band], &gain2->g_block[band],
 633                                    256, &output[band * 256]);
 634     }
 635
 636     /* Swap the gain control buffers for the next frame. */
 637     snd->gc_blk_switch ^= 1;
 638
 639     return 0;
 640 }
 641
 642 static int decode_frame(AVCodecContext *avctx, const uint8_t *databuf,
 643                         float **out_samples)
 644 {
 645     ATRAC3Context *q = avctx->priv_data;
 646     int ret, i, ch;
 647     uint8_t *ptr1;
 648
 649     if (q->coding_mode == JOINT_STEREO) {
 650         /* channel coupling mode */
 651
 652         /* Decode sound unit pairs (channels are expected to be even).
 653          * Multichannel joint stereo interleaves pairs (6ch: 2ch + 2ch + 2ch) */
 654         const uint8_t *js_databuf;
 655         int js_pair, js_block_align;
 656
 657         js_block_align = (avctx->block_align / avctx->channels) * 2; /* block pair */
 658
 659         for (ch = 0; ch < avctx->channels; ch = ch + 2) {
 660             js_pair = ch/2;
 661             js_databuf = databuf + js_pair * js_block_align; /* align to current pair */
 662
 663             /* Set the bitstream reader at the start of first channel sound unit. */
 664             init_get_bits(&q->gb,
 665                           js_databuf, js_block_align * 8);
 666
 667             /* decode Sound Unit 1 */
 668             ret = decode_channel_sound_unit(q, &q->gb, &q->units[ch],
 669                                             out_samples[ch], ch, JOINT_STEREO);
 670             if (ret != 0)
 671                 return ret;
 672
 673             /* Framedata of the su2 in the joint-stereo mode is encoded in
 674              * reverse byte order so we need to swap it first. */
 675             if (js_databuf == q->decoded_bytes_buffer) {
 676                 uint8_t *ptr2 = q->decoded_bytes_buffer + js_block_align - 1;
 677                 ptr1          = q->decoded_bytes_buffer;
 678                 for (i = 0; i < js_block_align / 2; i++, ptr1++, ptr2--)
 679                     FFSWAP(uint8_t, *ptr1, *ptr2);
 680             } else {
 681                 const uint8_t *ptr2 = js_databuf + js_block_align - 1;
 682                 for (i = 0; i < js_block_align; i++)
 683                     q->decoded_bytes_buffer[i] = *ptr2--;
 684             }
 685
 686             /* Skip the sync codes (0xF8). */
 687             ptr1 = q->decoded_bytes_buffer;
 688             for (i = 4; *ptr1 == 0xF8; i++, ptr1++) {
 689                 if (i >= js_block_align)
 690                     return AVERROR_INVALIDDATA;
 691             }
 692
 693
 694             /* set the bitstream reader at the start of the second Sound Unit */
 695             ret = init_get_bits8(&q->gb,
 696                            ptr1, q->decoded_bytes_buffer + js_block_align - ptr1);
 697             if (ret < 0)
 698                 return ret;
 699
 700             /* Fill the Weighting coeffs delay buffer */
 701             memmove(q->weighting_delay[js_pair], &q->weighting_delay[js_pair][2],
 702                     4 * sizeof(*q->weighting_delay[js_pair]));
 703             q->weighting_delay[js_pair][4] = get_bits1(&q->gb);
 704             q->weighting_delay[js_pair][5] = get_bits(&q->gb, 3);
 705
 706             for (i = 0; i < 4; i++) {
 707                 q->matrix_coeff_index_prev[js_pair][i] = q->matrix_coeff_index_now[js_pair][i];
 708                 q->matrix_coeff_index_now[js_pair][i]  = q->matrix_coeff_index_next[js_pair][i];
 709                 q->matrix_coeff_index_next[js_pair][i] = get_bits(&q->gb, 2);
 710             }
 711
 712             /* Decode Sound Unit 2. */
 713             ret = decode_channel_sound_unit(q, &q->gb, &q->units[ch+1],
 714                                             out_samples[ch+1], ch+1, JOINT_STEREO);
 715             if (ret != 0)
 716                 return ret;
 717
 718             /* Reconstruct the channel coefficients. */
 719             reverse_matrixing(out_samples[ch], out_samples[ch+1],
 720                               q->matrix_coeff_index_prev[js_pair],
 721                               q->matrix_coeff_index_now[js_pair]);
 722
 723             channel_weighting(out_samples[ch], out_samples[ch+1], q->weighting_delay[js_pair]);
 724         }
 725     } else {
 726         /* single channels */
 727         /* Decode the channel sound units. */
 728         for (i = 0; i < avctx->channels; i++) {
 729             /* Set the bitstream reader at the start of a channel sound unit. */
 730             init_get_bits(&q->gb,
 731                           databuf + i * avctx->block_align / avctx->channels,
 732                           avctx->block_align * 8 / avctx->channels);
 733
 734             ret = decode_channel_sound_unit(q, &q->gb, &q->units[i],
 735                                             out_samples[i], i, q->coding_mode);
 736             if (ret != 0)
 737                 return ret;
 738         }
 739     }
 740
 741     /* Apply the iQMF synthesis filter. */
 742     for (i = 0; i < avctx->channels; i++) {
 743         float *p1 = out_samples[i];
 744         float *p2 = p1 + 256;
 745         float *p3 = p2 + 256;
 746         float *p4 = p3 + 256;
 747         ff_atrac_iqmf(p1, p2, 256, p1, q->units[i].delay_buf1, q->temp_buf);
 748         ff_atrac_iqmf(p4, p3, 256, p3, q->units[i].delay_buf2, q->temp_buf);
 749         ff_atrac_iqmf(p1, p3, 512, p1, q->units[i].delay_buf3, q->temp_buf);
 750     }
 751
 752     return 0;
 753 }
 754
 755 static int al_decode_frame(AVCodecContext *avctx, const uint8_t *databuf,
 756                            int size, float **out_samples)
 757 {
 758     ATRAC3Context *q = avctx->priv_data;
 759     int ret, i;
 760
 761     /* Set the bitstream reader at the start of a channel sound unit. */
 762     init_get_bits(&q->gb, databuf, size * 8);
 763     /* single channels */
 764     /* Decode the channel sound units. */
 765     for (i = 0; i < avctx->channels; i++) {
 766         ret = decode_channel_sound_unit(q, &q->gb, &q->units[i],
 767                                         out_samples[i], i, q->coding_mode);
 768         if (ret != 0)
 769             return ret;
 770         while (i < avctx->channels && get_bits_left(&q->gb) > 6 && show_bits(&q->gb, 6) != 0x28) {
 771             skip_bits(&q->gb, 1);
 772         }
 773     }
 774
 775     /* Apply the iQMF synthesis filter. */
 776     for (i = 0; i < avctx->channels; i++) {
 777         float *p1 = out_samples[i];
 778         float *p2 = p1 + 256;
 779         float *p3 = p2 + 256;
 780         float *p4 = p3 + 256;
 781         ff_atrac_iqmf(p1, p2, 256, p1, q->units[i].delay_buf1, q->temp_buf);
 782         ff_atrac_iqmf(p4, p3, 256, p3, q->units[i].delay_buf2, q->temp_buf);
 783         ff_atrac_iqmf(p1, p3, 512, p1, q->units[i].delay_buf3, q->temp_buf);
 784     }
 785
 786     return 0;
 787 }
 788
 789 static int atrac3_decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data,
 790                                int *got_frame_ptr, AVPacket *avpkt)
 791 {
 792     AVFrame *frame     = data;
 793     const uint8_t *buf = avpkt->data;
 794     int buf_size = avpkt->size;
 795     ATRAC3Context *q = avctx->priv_data;
 796     int ret;
 797     const uint8_t *databuf;
 798
 799     if (buf_size < avctx->block_align) {
 800         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 801                "Frame too small (%d bytes). Truncated file?\n", buf_size);
 802         return AVERROR_INVALIDDATA;
 803     }
 804
 805     /* get output buffer */
 806     frame->nb_samples = SAMPLES_PER_FRAME;
 807     if ((ret = ff_get_buffer(avctx, frame, 0)) < 0)
 808         return ret;
 809
 810     /* Check if we need to descramble and what buffer to pass on. */
 811     if (q->scrambled_stream) {
 812         decode_bytes(buf, q->decoded_bytes_buffer, avctx->block_align);
 813         databuf = q->decoded_bytes_buffer;
 814     } else {
 815         databuf = buf;
 816     }
 817
 818     ret = decode_frame(avctx, databuf, (float **)frame->extended_data);
 819     if (ret) {
 820         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Frame decoding error!\n");
 821         return ret;
 822     }
 823
 824     *got_frame_ptr = 1;
 825
 826     return avctx->block_align;
 827 }
 828
 829 static int atrac3al_decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data,
 830                                  int *got_frame_ptr, AVPacket *avpkt)
 831 {
 832     AVFrame *frame = data;
 833     int ret;
 834
 835     frame->nb_samples = SAMPLES_PER_FRAME;
 836     if ((ret = ff_get_buffer(avctx, frame, 0)) < 0)
 837         return ret;
 838
 839     ret = al_decode_frame(avctx, avpkt->data, avpkt->size,
 840                           (float **)frame->extended_data);
 841     if (ret) {
 842         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Frame decoding error!\n");
 843         return ret;
 844     }
 845
 846     *got_frame_ptr = 1;
 847
 848     return avpkt->size;
 849 }
 850
 851 static av_cold void atrac3_init_static_data(void)
 852 {
 853     VLC_TYPE (*table)[2] = atrac3_vlc_table;
 854     const uint8_t (*hufftabs)[2] = atrac3_hufftabs;
 855     int i;
 856
 857     init_imdct_window();
 858     ff_atrac_generate_tables();
 859
 860     /* Initialize the VLC tables. */
 861     for (i = 0; i < 7; i++) {
 862         spectral_coeff_tab[i].table           = table;
 863         spectral_coeff_tab[i].table_allocated = 256;
 864         ff_init_vlc_from_lengths(&spectral_coeff_tab[i], ATRAC3_VLC_BITS, huff_tab_sizes[i],
 865                                  &hufftabs[0][1], 2,
 866                                  &hufftabs[0][0], 2, 1,
 867                                  -31, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC, NULL);
 868         hufftabs += huff_tab_sizes[i];
 869         table += 256;
 870     }
 871 }
 872
 873 static av_cold int atrac3_decode_init(AVCodecContext *avctx)
 874 {
 875     static AVOnce init_static_once = AV_ONCE_INIT;
 876     int i, js_pair, ret;
 877     int version, delay, samples_per_frame, frame_factor;
 878     const uint8_t *edata_ptr = avctx->extradata;
 879     ATRAC3Context *q = avctx->priv_data;
 880     AVFloatDSPContext *fdsp;
 881
 882     if (avctx->channels < MIN_CHANNELS || avctx->channels > MAX_CHANNELS) {
 883         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Channel configuration error!\n");
 884         return AVERROR(EINVAL);
 885     }
 886
 887     /* Take care of the codec-specific extradata. */
 888     if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_ATRAC3AL) {
 889         version           = 4;
 890         samples_per_frame = SAMPLES_PER_FRAME * avctx->channels;
 891         delay             = 0x88E;
 892         q->coding_mode    = SINGLE;
 893     } else if (avctx->extradata_size == 14) {
 894         /* Parse the extradata, WAV format */
 895         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "[0-1] %d\n",
 896                bytestream_get_le16(&edata_ptr));  // Unknown value always 1
 897         edata_ptr += 4;                             // samples per channel
 898         q->coding_mode = bytestream_get_le16(&edata_ptr);
 899         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG,"[8-9] %d\n",
 900                bytestream_get_le16(&edata_ptr));  //Dupe of coding mode
 901         frame_factor = bytestream_get_le16(&edata_ptr);  // Unknown always 1
 902         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG,"[12-13] %d\n",
 903                bytestream_get_le16(&edata_ptr));  // Unknown always 0
 904
 905         /* setup */
 906         samples_per_frame    = SAMPLES_PER_FRAME * avctx->channels;
 907         version              = 4;
 908         delay                = 0x88E;
 909         q->coding_mode       = q->coding_mode ? JOINT_STEREO : SINGLE;
 910         q->scrambled_stream  = 0;
 911
 912         if (avctx->block_align !=  96 * avctx->channels * frame_factor &&
 913             avctx->block_align != 152 * avctx->channels * frame_factor &&
 914             avctx->block_align != 192 * avctx->channels * frame_factor) {
 915             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unknown frame/channel/frame_factor "
 916                    "configuration %d/%d/%d\n", avctx->block_align,
 917                    avctx->channels, frame_factor);
 918             return AVERROR_INVALIDDATA;
 919         }
 920     } else if (avctx->extradata_size == 12 || avctx->extradata_size == 10) {
 921         /* Parse the extradata, RM format. */
 922         version                = bytestream_get_be32(&edata_ptr);
 923         samples_per_frame      = bytestream_get_be16(&edata_ptr);
 924         delay                  = bytestream_get_be16(&edata_ptr);
 925         q->coding_mode         = bytestream_get_be16(&edata_ptr);
 926         q->scrambled_stream    = 1;
 927
 928     } else {
 929         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unknown extradata size %d.\n",
 930                avctx->extradata_size);
 931         return AVERROR(EINVAL);
 932     }
 933
 934     /* Check the extradata */
 935
 936     if (version != 4) {
 937         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Version %d != 4.\n", version);
 938         return AVERROR_INVALIDDATA;
 939     }
 940
 941     if (samples_per_frame != SAMPLES_PER_FRAME * avctx->channels) {
 942         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unknown amount of samples per frame %d.\n",
 943                samples_per_frame);
 944         return AVERROR_INVALIDDATA;
 945     }
 946
 947     if (delay != 0x88E) {
 948         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unknown amount of delay %x != 0x88E.\n",
 949                delay);
 950         return AVERROR_INVALIDDATA;
 951     }
 952
 953     if (q->coding_mode == SINGLE)
 954         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Single channels detected.\n");
 955     else if (q->coding_mode == JOINT_STEREO) {
 956         if (avctx->channels % 2 == 1) { /* Joint stereo channels must be even */
 957             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid joint stereo channel configuration.\n");
 958             return AVERROR_INVALIDDATA;
 959         }
 960         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Joint stereo detected.\n");
 961     } else {
 962         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unknown channel coding mode %x!\n",
 963                q->coding_mode);
 964         return AVERROR_INVALIDDATA;
 965     }
 966
 967     if (avctx->block_align > 4096 || avctx->block_align <= 0)
 968         return AVERROR(EINVAL);
 969
 970     q->decoded_bytes_buffer = av_mallocz(FFALIGN(avctx->block_align, 4) +
 971                                          AV_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
 972     if (!q->decoded_bytes_buffer)
 973         return AVERROR(ENOMEM);
 974
 975     avctx->sample_fmt = AV_SAMPLE_FMT_FLTP;
 976
 977     /* initialize the MDCT transform */
 978     if ((ret = ff_mdct_init(&q->mdct_ctx, 9, 1, 1.0 / 32768)) < 0) {
 979         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error initializing MDCT\n");
 980         return ret;
 981     }
 982
 983     /* init the joint-stereo decoding data */
 984     for (js_pair = 0; js_pair < MAX_JS_PAIRS; js_pair++) {
 985         q->weighting_delay[js_pair][0] = 0;
 986         q->weighting_delay[js_pair][1] = 7;
 987         q->weighting_delay[js_pair][2] = 0;
 988         q->weighting_delay[js_pair][3] = 7;
 989         q->weighting_delay[js_pair][4] = 0;
 990         q->weighting_delay[js_pair][5] = 7;
 991
 992         for (i = 0; i < 4; i++) {
 993             q->matrix_coeff_index_prev[js_pair][i] = 3;
 994             q->matrix_coeff_index_now[js_pair][i]  = 3;
 995             q->matrix_coeff_index_next[js_pair][i] = 3;
 996         }
 997     }
 998
 999     ff_atrac_init_gain_compensation(&q->gainc_ctx, 4, 3);
1000     fdsp = avpriv_float_dsp_alloc(avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_BITEXACT);
1001     if (!fdsp)
1002         return AVERROR(ENOMEM);
1003     q->vector_fmul = fdsp->vector_fmul;
1004     av_free(fdsp);
1005
1006     q->units = av_mallocz_array(avctx->channels, sizeof(*q->units));
1007     if (!q->units)
1008         return AVERROR(ENOMEM);
1009
1010     ff_thread_once(&init_static_once, atrac3_init_static_data);
1011
1012     return 0;
1013 }
1014
1015 AVCodec ff_atrac3_decoder = {
1016     .name             = "atrac3",
1017     .long_name        = NULL_IF_CONFIG_SMALL("ATRAC3 (Adaptive TRansform Acoustic Coding 3)"),
1018     .type             = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
1019     .id               = AV_CODEC_ID_ATRAC3,
1020     .priv_data_size   = sizeof(ATRAC3Context),
1021     .init             = atrac3_decode_init,
1022     .close            = atrac3_decode_close,
1023     .decode           = atrac3_decode_frame,
1024     .capabilities     = AV_CODEC_CAP_SUBFRAMES | AV_CODEC_CAP_DR1,
1025     .sample_fmts      = (const enum AVSampleFormat[]) { AV_SAMPLE_FMT_FLTP,
1026                                                         AV_SAMPLE_FMT_NONE },
1027     .caps_internal    = FF_CODEC_CAP_INIT_THREADSAFE | FF_CODEC_CAP_INIT_CLEANUP,
1028 };
1029
1030 AVCodec ff_atrac3al_decoder = {
1031     .name             = "atrac3al",
1032     .long_name        = NULL_IF_CONFIG_SMALL("ATRAC3 AL (Adaptive TRansform Acoustic Coding 3 Advanced Lossless)"),
1033     .type             = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
1034     .id               = AV_CODEC_ID_ATRAC3AL,
1035     .priv_data_size   = sizeof(ATRAC3Context),
1036     .init             = atrac3_decode_init,
1037     .close            = atrac3_decode_close,
1038     .decode           = atrac3al_decode_frame,
1039     .capabilities     = AV_CODEC_CAP_SUBFRAMES | AV_CODEC_CAP_DR1,
1040     .sample_fmts      = (const enum AVSampleFormat[]) { AV_SAMPLE_FMT_FLTP,
1041                                                         AV_SAMPLE_FMT_NONE },
1042     .caps_internal    = FF_CODEC_CAP_INIT_THREADSAFE | FF_CODEC_CAP_INIT_CLEANUP,
1043 };