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 #include "internal.h"
  46
  47 #include "atrac.h"
  48 #include "atrac3data.h"
  49
  50 #define JOINT_STEREO    0x12
  51 #define STEREO          0x2
  52
  53 #define SAMPLES_PER_FRAME 1024
  54 #define MDCT_SIZE          512
  55
  56 typedef struct GainInfo {
  57     int num_gain_data;
  58     int lev_code[8];
  59     int loc_code[8];
  60 } GainInfo;
  61
  62 typedef struct GainBlock {
  63     GainInfo g_block[4];
  64 } GainBlock;
  65
  66 typedef struct TonalComponent {
  67     int pos;
  68     int num_coefs;
  69     float coef[8];
  70 } TonalComponent;
  71
  72 typedef struct ChannelUnit {
  73     int            bands_coded;
  74     int            num_components;
  75     float          prev_frame[SAMPLES_PER_FRAME];
  76     int            gc_blk_switch;
  77     TonalComponent components[64];
  78     GainBlock      gain_block[2];
  79
  80     DECLARE_ALIGNED(32, float, spectrum)[SAMPLES_PER_FRAME];
  81     DECLARE_ALIGNED(32, float, imdct_buf)[SAMPLES_PER_FRAME];
  82
  83     float          delay_buf1[46]; ///<qmf delay buffers
  84     float          delay_buf2[46];
  85     float          delay_buf3[46];
  86 } ChannelUnit;
  87
  88 typedef struct ATRAC3Context {
  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     if (off)
 167         c = av_be2ne32((0x537F6103U >> (off * 8)) | (0x537F6103U << (32 - (off * 8))));
 168     else
 169         c = av_be2ne32(0x537F6103U);
 170     bytes += 3 + off;
 171     for (i = 0; i < bytes / 4; i++)
 172         output[i] = c ^ buf[i];
 173
 174     if (off)
 175         avpriv_request_sample(NULL, "Offset of %d", off);
 176
 177     return off;
 178 }
 179
 180 static av_cold void init_atrac3_window(void)
 181 {
 182     int i, j;
 183
 184     /* generate the mdct window, for details see
 185      * http://wiki.multimedia.cx/index.php?title=RealAudio_atrc#Windows */
 186     for (i = 0, j = 255; i < 128; i++, j--) {
 187         float wi = sin(((i + 0.5) / 256.0 - 0.5) * M_PI) + 1.0;
 188         float wj = sin(((j + 0.5) / 256.0 - 0.5) * M_PI) + 1.0;
 189         float w  = 0.5 * (wi * wi + wj * wj);
 190         mdct_window[i] = mdct_window[511 - i] = wi / w;
 191         mdct_window[j] = mdct_window[511 - j] = wj / w;
 192     }
 193 }
 194
 195 static av_cold int atrac3_decode_close(AVCodecContext *avctx)
 196 {
 197     ATRAC3Context *q = avctx->priv_data;
 198
 199     av_free(q->units);
 200     av_free(q->decoded_bytes_buffer);
 201
 202     ff_mdct_end(&q->mdct_ctx);
 203
 204     return 0;
 205 }
 206
 207 /*
 208  * Mantissa decoding
 209  *
 210  * @param selector     which table the output values are coded with
 211  * @param coding_flag  constant length coding or variable length coding
 212  * @param mantissas    mantissa output table
 213  * @param num_codes    number of values to get
 214  */
 215 static void read_quant_spectral_coeffs(GetBitContext *gb, int selector,
 216                                        int coding_flag, int *mantissas,
 217                                        int num_codes)
 218 {
 219     int i, code, huff_symb;
 220
 221     if (selector == 1)
 222         num_codes /= 2;
 223
 224     if (coding_flag != 0) {
 225         /* constant length coding (CLC) */
 226         int num_bits = clc_length_tab[selector];
 227
 228         if (selector > 1) {
 229             for (i = 0; i < num_codes; i++) {
 230                 if (num_bits)
 231                     code = get_sbits(gb, num_bits);
 232                 else
 233                     code = 0;
 234                 mantissas[i] = code;
 235             }
 236         } else {
 237             for (i = 0; i < num_codes; i++) {
 238                 if (num_bits)
 239                     code = get_bits(gb, num_bits); // num_bits is always 4 in this case
 240                 else
 241                     code = 0;
 242                 mantissas[i * 2    ] = mantissa_clc_tab[code >> 2];
 243                 mantissas[i * 2 + 1] = mantissa_clc_tab[code &  3];
 244             }
 245         }
 246     } else {
 247         /* variable length coding (VLC) */
 248         if (selector != 1) {
 249             for (i = 0; i < num_codes; i++) {
 250                 huff_symb = get_vlc2(gb, spectral_coeff_tab[selector-1].table,
 251                                      spectral_coeff_tab[selector-1].bits, 3);
 252                 huff_symb += 1;
 253                 code = huff_symb >> 1;
 254                 if (huff_symb & 1)
 255                     code = -code;
 256                 mantissas[i] = code;
 257             }
 258         } else {
 259             for (i = 0; i < num_codes; i++) {
 260                 huff_symb = get_vlc2(gb, spectral_coeff_tab[selector - 1].table,
 261                                      spectral_coeff_tab[selector - 1].bits, 3);
 262                 mantissas[i * 2    ] = mantissa_vlc_tab[huff_symb * 2    ];
 263                 mantissas[i * 2 + 1] = mantissa_vlc_tab[huff_symb * 2 + 1];
 264             }
 265         }
 266     }
 267 }
 268
 269 /*
 270  * Restore the quantized band spectrum coefficients
 271  *
 272  * @return subband count, fix for broken specification/files
 273  */
 274 static int decode_spectrum(GetBitContext *gb, float *output)
 275 {
 276     int num_subbands, coding_mode, i, j, first, last, subband_size;
 277     int subband_vlc_index[32], sf_index[32];
 278     int mantissas[128];
 279     float scale_factor;
 280
 281     num_subbands = get_bits(gb, 5);  // number of coded subbands
 282     coding_mode  = get_bits1(gb);    // coding Mode: 0 - VLC/ 1-CLC
 283
 284     /* get the VLC selector table for the subbands, 0 means not coded */
 285     for (i = 0; i <= num_subbands; i++)
 286         subband_vlc_index[i] = get_bits(gb, 3);
 287
 288     /* read the scale factor indexes from the stream */
 289     for (i = 0; i <= num_subbands; i++) {
 290         if (subband_vlc_index[i] != 0)
 291             sf_index[i] = get_bits(gb, 6);
 292     }
 293
 294     for (i = 0; i <= num_subbands; i++) {
 295         first = subband_tab[i    ];
 296         last  = subband_tab[i + 1];
 297
 298         subband_size = last - first;
 299
 300         if (subband_vlc_index[i] != 0) {
 301             /* decode spectral coefficients for this subband */
 302             /* TODO: This can be done faster is several blocks share the
 303              * same VLC selector (subband_vlc_index) */
 304             read_quant_spectral_coeffs(gb, subband_vlc_index[i], coding_mode,
 305                                        mantissas, subband_size);
 306
 307             /* decode the scale factor for this subband */
 308             scale_factor = ff_atrac_sf_table[sf_index[i]] *
 309                            inv_max_quant[subband_vlc_index[i]];
 310
 311             /* inverse quantize the coefficients */
 312             for (j = 0; first < last; first++, j++)
 313                 output[first] = mantissas[j] * scale_factor;
 314         } else {
 315             /* this subband was not coded, so zero the entire subband */
 316             memset(output + first, 0, subband_size * sizeof(*output));
 317         }
 318     }
 319
 320     /* clear the subbands that were not coded */
 321     first = subband_tab[i];
 322     memset(output + first, 0, (SAMPLES_PER_FRAME - first) * sizeof(*output));
 323     return num_subbands;
 324 }
 325
 326 /*
 327  * Restore the quantized tonal components
 328  *
 329  * @param components tonal components
 330  * @param num_bands  number of coded bands
 331  */
 332 static int decode_tonal_components(GetBitContext *gb,
 333                                    TonalComponent *components, int num_bands)
 334 {
 335     int i, b, c, m;
 336     int nb_components, coding_mode_selector, coding_mode;
 337     int band_flags[4], mantissa[8];
 338     int component_count = 0;
 339
 340     nb_components = get_bits(gb, 5);
 341
 342     /* no tonal components */
 343     if (nb_components == 0)
 344         return 0;
 345
 346     coding_mode_selector = get_bits(gb, 2);
 347     if (coding_mode_selector == 2)
 348         return AVERROR_INVALIDDATA;
 349
 350     coding_mode = coding_mode_selector & 1;
 351
 352     for (i = 0; i < nb_components; i++) {
 353         int coded_values_per_component, quant_step_index;
 354
 355         for (b = 0; b <= num_bands; b++)
 356             band_flags[b] = get_bits1(gb);
 357
 358         coded_values_per_component = get_bits(gb, 3);
 359
 360         quant_step_index = get_bits(gb, 3);
 361         if (quant_step_index <= 1)
 362             return AVERROR_INVALIDDATA;
 363
 364         if (coding_mode_selector == 3)
 365             coding_mode = get_bits1(gb);
 366
 367         for (b = 0; b < (num_bands + 1) * 4; b++) {
 368             int coded_components;
 369
 370             if (band_flags[b >> 2] == 0)
 371                 continue;
 372
 373             coded_components = get_bits(gb, 3);
 374
 375             for (c = 0; c < coded_components; c++) {
 376                 TonalComponent *cmp = &components[component_count];
 377                 int sf_index, coded_values, max_coded_values;
 378                 float scale_factor;
 379
 380                 sf_index = get_bits(gb, 6);
 381                 if (component_count >= 64)
 382                     return AVERROR_INVALIDDATA;
 383
 384                 cmp->pos = b * 64 + get_bits(gb, 6);
 385
 386                 max_coded_values = SAMPLES_PER_FRAME - cmp->pos;
 387                 coded_values     = coded_values_per_component + 1;
 388                 coded_values     = FFMIN(max_coded_values, coded_values);
 389
 390                 scale_factor = ff_atrac_sf_table[sf_index] *
 391                                inv_max_quant[quant_step_index];
 392
 393                 read_quant_spectral_coeffs(gb, quant_step_index, coding_mode,
 394                                            mantissa, coded_values);
 395
 396                 cmp->num_coefs = coded_values;
 397
 398                 /* inverse quant */
 399                 for (m = 0; m < coded_values; m++)
 400                     cmp->coef[m] = mantissa[m] * scale_factor;
 401
 402                 component_count++;
 403             }
 404         }
 405     }
 406
 407     return component_count;
 408 }
 409
 410 /*
 411  * Decode gain parameters for the coded bands
 412  *
 413  * @param block      the gainblock for the current band
 414  * @param num_bands  amount of coded bands
 415  */
 416 static int decode_gain_control(GetBitContext *gb, GainBlock *block,
 417                                int num_bands)
 418 {
 419     int i, cf, num_data;
 420     int *level, *loc;
 421
 422     GainInfo *gain = block->g_block;
 423
 424     for (i = 0; i <= num_bands; i++) {
 425         num_data              = get_bits(gb, 3);
 426         gain[i].num_gain_data = num_data;
 427         level                 = gain[i].lev_code;
 428         loc                   = gain[i].loc_code;
 429
 430         for (cf = 0; cf < gain[i].num_gain_data; cf++) {
 431             level[cf] = get_bits(gb, 4);
 432             loc  [cf] = get_bits(gb, 5);
 433             if (cf && loc[cf] <= loc[cf - 1])
 434                 return AVERROR_INVALIDDATA;
 435         }
 436     }
 437
 438     /* Clear the unused blocks. */
 439     for (; i < 4 ; i++)
 440         gain[i].num_gain_data = 0;
 441
 442     return 0;
 443 }
 444
 445 /*
 446  * Apply gain parameters and perform the MDCT overlapping part
 447  *
 448  * @param input   input buffer
 449  * @param prev    previous buffer to perform overlap against
 450  * @param output  output buffer
 451  * @param gain1   current band gain info
 452  * @param gain2   next band gain info
 453  */
 454 static void gain_compensate_and_overlap(float *input, float *prev,
 455                                         float *output, GainInfo *gain1,
 456                                         GainInfo *gain2)
 457 {
 458     float g1, g2, gain_inc;
 459     int i, j, num_data, start_loc, end_loc;
 460
 461
 462     if (gain2->num_gain_data == 0)
 463         g1 = 1.0;
 464     else
 465         g1 = gain_tab1[gain2->lev_code[0]];
 466
 467     if (gain1->num_gain_data == 0) {
 468         for (i = 0; i < 256; i++)
 469             output[i] = input[i] * g1 + prev[i];
 470     } else {
 471         num_data = gain1->num_gain_data;
 472         gain1->loc_code[num_data] = 32;
 473         gain1->lev_code[num_data] = 4;
 474
 475         for (i = 0, j = 0; i < num_data; i++) {
 476             start_loc = gain1->loc_code[i] * 8;
 477             end_loc   = start_loc + 8;
 478
 479             g2       = gain_tab1[gain1->lev_code[i]];
 480             gain_inc = gain_tab2[gain1->lev_code[i + 1] -
 481                                  gain1->lev_code[i    ] + 15];
 482
 483             /* interpolate */
 484             for (; j < start_loc; j++)
 485                 output[j] = (input[j] * g1 + prev[j]) * g2;
 486
 487             /* interpolation is done over eight samples */
 488             for (; j < end_loc; j++) {
 489                 output[j] = (input[j] * g1 + prev[j]) * g2;
 490                 g2 *= gain_inc;
 491             }
 492         }
 493
 494         for (; j < 256; j++)
 495             output[j] = input[j] * g1 + prev[j];
 496     }
 497
 498     /* Delay for the overlapping part. */
 499     memcpy(prev, &input[256], 256 * sizeof(*prev));
 500 }
 501
 502 /*
 503  * Combine the tonal band spectrum and regular band spectrum
 504  *
 505  * @param spectrum        output spectrum buffer
 506  * @param num_components  number of tonal components
 507  * @param components      tonal components for this band
 508  * @return                position of the last tonal coefficient
 509  */
 510 static int add_tonal_components(float *spectrum, int num_components,
 511                                 TonalComponent *components)
 512 {
 513     int i, j, last_pos = -1;
 514     float *input, *output;
 515
 516     for (i = 0; i < num_components; i++) {
 517         last_pos = FFMAX(components[i].pos + components[i].num_coefs, last_pos);
 518         input    = components[i].coef;
 519         output   = &spectrum[components[i].pos];
 520
 521         for (j = 0; j < components[i].num_coefs; j++)
 522             output[j] += input[j];
 523     }
 524
 525     return last_pos;
 526 }
 527
 528 #define INTERPOLATE(old, new, nsample) \
 529     ((old) + (nsample) * 0.125 * ((new) - (old)))
 530
 531 static void reverse_matrixing(float *su1, float *su2, int *prev_code,
 532                               int *curr_code)
 533 {
 534     int i, nsample, band;
 535     float mc1_l, mc1_r, mc2_l, mc2_r;
 536
 537     for (i = 0, band = 0; band < 4 * 256; band += 256, i++) {
 538         int s1 = prev_code[i];
 539         int s2 = curr_code[i];
 540         nsample = band;
 541
 542         if (s1 != s2) {
 543             /* Selector value changed, interpolation needed. */
 544             mc1_l = matrix_coeffs[s1 * 2    ];
 545             mc1_r = matrix_coeffs[s1 * 2 + 1];
 546             mc2_l = matrix_coeffs[s2 * 2    ];
 547             mc2_r = matrix_coeffs[s2 * 2 + 1];
 548
 549             /* Interpolation is done over the first eight samples. */
 550             for (; nsample < band + 8; nsample++) {
 551                 float c1 = su1[nsample];
 552                 float c2 = su2[nsample];
 553                 c2 = c1 * INTERPOLATE(mc1_l, mc2_l, nsample - band) +
 554                      c2 * INTERPOLATE(mc1_r, mc2_r, nsample - band);
 555                 su1[nsample] = c2;
 556                 su2[nsample] = c1 * 2.0 - c2;
 557             }
 558         }
 559
 560         /* Apply the matrix without interpolation. */
 561         switch (s2) {
 562         case 0:     /* M/S decoding */
 563             for (; nsample < band + 256; nsample++) {
 564                 float c1 = su1[nsample];
 565                 float c2 = su2[nsample];
 566                 su1[nsample] =  c2       * 2.0;
 567                 su2[nsample] = (c1 - c2) * 2.0;
 568             }
 569             break;
 570         case 1:
 571             for (; nsample < band + 256; nsample++) {
 572                 float c1 = su1[nsample];
 573                 float c2 = su2[nsample];
 574                 su1[nsample] = (c1 + c2) *  2.0;
 575                 su2[nsample] =  c2       * -2.0;
 576             }
 577             break;
 578         case 2:
 579         case 3:
 580             for (; nsample < band + 256; nsample++) {
 581                 float c1 = su1[nsample];
 582                 float c2 = su2[nsample];
 583                 su1[nsample] = c1 + c2;
 584                 su2[nsample] = c1 - c2;
 585             }
 586             break;
 587         default:
 588             assert(0);
 589         }
 590     }
 591 }
 592
 593 static void get_channel_weights(int index, int flag, float ch[2])
 594 {
 595     if (index == 7) {
 596         ch[0] = 1.0;
 597         ch[1] = 1.0;
 598     } else {
 599         ch[0] = (index & 7) / 7.0;
 600         ch[1] = sqrt(2 - ch[0] * ch[0]);
 601         if (flag)
 602             FFSWAP(float, ch[0], ch[1]);
 603     }
 604 }
 605
 606 static void channel_weighting(float *su1, float *su2, int *p3)
 607 {
 608     int band, nsample;
 609     /* w[x][y] y=0 is left y=1 is right */
 610     float w[2][2];
 611
 612     if (p3[1] != 7 || p3[3] != 7) {
 613         get_channel_weights(p3[1], p3[0], w[0]);
 614         get_channel_weights(p3[3], p3[2], w[1]);
 615
 616         for (band = 256; band < 4 * 256; band += 256) {
 617             for (nsample = band; nsample < band + 8; nsample++) {
 618                 su1[nsample] *= INTERPOLATE(w[0][0], w[0][1], nsample - band);
 619                 su2[nsample] *= INTERPOLATE(w[1][0], w[1][1], nsample - band);
 620             }
 621             for(; nsample < band + 256; nsample++) {
 622                 su1[nsample] *= w[1][0];
 623                 su2[nsample] *= w[1][1];
 624             }
 625         }
 626     }
 627 }
 628
 629 /*
 630  * Decode a Sound Unit
 631  *
 632  * @param snd           the channel unit to be used
 633  * @param output        the decoded samples before IQMF in float representation
 634  * @param channel_num   channel number
 635  * @param coding_mode   the coding mode (JOINT_STEREO or regular stereo/mono)
 636  */
 637 static int decode_channel_sound_unit(ATRAC3Context *q, GetBitContext *gb,
 638                                      ChannelUnit *snd, float *output,
 639                                      int channel_num, int coding_mode)
 640 {
 641     int band, ret, num_subbands, last_tonal, num_bands;
 642     GainBlock *gain1 = &snd->gain_block[    snd->gc_blk_switch];
 643     GainBlock *gain2 = &snd->gain_block[1 - snd->gc_blk_switch];
 644
 645     if (coding_mode == JOINT_STEREO && channel_num == 1) {
 646         if (get_bits(gb, 2) != 3) {
 647             av_log(NULL,AV_LOG_ERROR,"JS mono Sound Unit id != 3.\n");
 648             return AVERROR_INVALIDDATA;
 649         }
 650     } else {
 651         if (get_bits(gb, 6) != 0x28) {
 652             av_log(NULL,AV_LOG_ERROR,"Sound Unit id != 0x28.\n");
 653             return AVERROR_INVALIDDATA;
 654         }
 655     }
 656
 657     /* number of coded QMF bands */
 658     snd->bands_coded = get_bits(gb, 2);
 659
 660     ret = decode_gain_control(gb, gain2, snd->bands_coded);
 661     if (ret)
 662         return ret;
 663
 664     snd->num_components = decode_tonal_components(gb, snd->components,
 665                                                   snd->bands_coded);
 666     if (snd->num_components == -1)
 667         return -1;
 668
 669     num_subbands = decode_spectrum(gb, snd->spectrum);
 670
 671     /* Merge the decoded spectrum and tonal components. */
 672     last_tonal = add_tonal_components(snd->spectrum, snd->num_components,
 673                                       snd->components);
 674
 675
 676     /* calculate number of used MLT/QMF bands according to the amount of coded
 677        spectral lines */
 678     num_bands = (subband_tab[num_subbands] - 1) >> 8;
 679     if (last_tonal >= 0)
 680         num_bands = FFMAX((last_tonal + 256) >> 8, num_bands);
 681
 682
 683     /* Reconstruct time domain samples. */
 684     for (band = 0; band < 4; band++) {
 685         /* Perform the IMDCT step without overlapping. */
 686         if (band <= num_bands)
 687             imlt(q, &snd->spectrum[band * 256], snd->imdct_buf, band & 1);
 688         else
 689             memset(snd->imdct_buf, 0, 512 * sizeof(*snd->imdct_buf));
 690
 691         /* gain compensation and overlapping */
 692         gain_compensate_and_overlap(snd->imdct_buf,
 693                                     &snd->prev_frame[band * 256],
 694                                     &output[band * 256],
 695                                     &gain1->g_block[band],
 696                                     &gain2->g_block[band]);
 697     }
 698
 699     /* Swap the gain control buffers for the next frame. */
 700     snd->gc_blk_switch ^= 1;
 701
 702     return 0;
 703 }
 704
 705 static int decode_frame(AVCodecContext *avctx, const uint8_t *databuf,
 706                         float **out_samples)
 707 {
 708     ATRAC3Context *q = avctx->priv_data;
 709     int ret, i;
 710     uint8_t *ptr1;
 711
 712     if (q->coding_mode == JOINT_STEREO) {
 713         /* channel coupling mode */
 714         /* decode Sound Unit 1 */
 715         init_get_bits(&q->gb, databuf, avctx->block_align * 8);
 716
 717         ret = decode_channel_sound_unit(q, &q->gb, q->units, out_samples[0], 0,
 718                                         JOINT_STEREO);
 719         if (ret != 0)
 720             return ret;
 721
 722         /* Framedata of the su2 in the joint-stereo mode is encoded in
 723          * reverse byte order so we need to swap it first. */
 724         if (databuf == q->decoded_bytes_buffer) {
 725             uint8_t *ptr2 = q->decoded_bytes_buffer + avctx->block_align - 1;
 726             ptr1          = q->decoded_bytes_buffer;
 727             for (i = 0; i < avctx->block_align / 2; i++, ptr1++, ptr2--)
 728                 FFSWAP(uint8_t, *ptr1, *ptr2);
 729         } else {
 730             const uint8_t *ptr2 = databuf + avctx->block_align - 1;
 731             for (i = 0; i < avctx->block_align; i++)
 732                 q->decoded_bytes_buffer[i] = *ptr2--;
 733         }
 734
 735         /* Skip the sync codes (0xF8). */
 736         ptr1 = q->decoded_bytes_buffer;
 737         for (i = 4; *ptr1 == 0xF8; i++, ptr1++) {
 738             if (i >= avctx->block_align)
 739                 return AVERROR_INVALIDDATA;
 740         }
 741
 742
 743         /* set the bitstream reader at the start of the second Sound Unit*/
 744         init_get_bits(&q->gb, ptr1, avctx->block_align * 8);
 745
 746         /* Fill the Weighting coeffs delay buffer */
 747         memmove(q->weighting_delay, &q->weighting_delay[2],
 748                 4 * sizeof(*q->weighting_delay));
 749         q->weighting_delay[4] = get_bits1(&q->gb);
 750         q->weighting_delay[5] = get_bits(&q->gb, 3);
 751
 752         for (i = 0; i < 4; i++) {
 753             q->matrix_coeff_index_prev[i] = q->matrix_coeff_index_now[i];
 754             q->matrix_coeff_index_now[i]  = q->matrix_coeff_index_next[i];
 755             q->matrix_coeff_index_next[i] = get_bits(&q->gb, 2);
 756         }
 757
 758         /* Decode Sound Unit 2. */
 759         ret = decode_channel_sound_unit(q, &q->gb, &q->units[1],
 760                                         out_samples[1], 1, JOINT_STEREO);
 761         if (ret != 0)
 762             return ret;
 763
 764         /* Reconstruct the channel coefficients. */
 765         reverse_matrixing(out_samples[0], out_samples[1],
 766                           q->matrix_coeff_index_prev,
 767                           q->matrix_coeff_index_now);
 768
 769         channel_weighting(out_samples[0], out_samples[1], q->weighting_delay);
 770     } else {
 771         /* normal stereo mode or mono */
 772         /* Decode the channel sound units. */
 773         for (i = 0; i < avctx->channels; i++) {
 774             /* Set the bitstream reader at the start of a channel sound unit. */
 775             init_get_bits(&q->gb,
 776                           databuf + i * avctx->block_align / avctx->channels,
 777                           avctx->block_align * 8 / avctx->channels);
 778
 779             ret = decode_channel_sound_unit(q, &q->gb, &q->units[i],
 780                                             out_samples[i], i, q->coding_mode);
 781             if (ret != 0)
 782                 return ret;
 783         }
 784     }
 785
 786     /* Apply the iQMF synthesis filter. */
 787     for (i = 0; i < avctx->channels; i++) {
 788         float *p1 = out_samples[i];
 789         float *p2 = p1 + 256;
 790         float *p3 = p2 + 256;
 791         float *p4 = p3 + 256;
 792         ff_atrac_iqmf(p1, p2, 256, p1, q->units[i].delay_buf1, q->temp_buf);
 793         ff_atrac_iqmf(p4, p3, 256, p3, q->units[i].delay_buf2, q->temp_buf);
 794         ff_atrac_iqmf(p1, p3, 512, p1, q->units[i].delay_buf3, q->temp_buf);
 795     }
 796
 797     return 0;
 798 }
 799
 800 static int atrac3_decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data,
 801                                int *got_frame_ptr, AVPacket *avpkt)
 802 {
 803     AVFrame *frame     = data;
 804     const uint8_t *buf = avpkt->data;
 805     int buf_size = avpkt->size;
 806     ATRAC3Context *q = avctx->priv_data;
 807     int ret;
 808     const uint8_t *databuf;
 809
 810     if (buf_size < avctx->block_align) {
 811         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 812                "Frame too small (%d bytes). Truncated file?\n", buf_size);
 813         return AVERROR_INVALIDDATA;
 814     }
 815
 816     /* get output buffer */
 817     frame->nb_samples = SAMPLES_PER_FRAME;
 818     if ((ret = ff_get_buffer(avctx, frame, 0)) < 0) {
 819         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "get_buffer() failed\n");
 820         return ret;
 821     }
 822
 823     /* Check if we need to descramble and what buffer to pass on. */
 824     if (q->scrambled_stream) {
 825         decode_bytes(buf, q->decoded_bytes_buffer, avctx->block_align);
 826         databuf = q->decoded_bytes_buffer;
 827     } else {
 828         databuf = buf;
 829     }
 830
 831     ret = decode_frame(avctx, databuf, (float **)frame->extended_data);
 832     if (ret) {
 833         av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Frame decoding error!\n");
 834         return ret;
 835     }
 836
 837     *got_frame_ptr = 1;
 838
 839     return avctx->block_align;
 840 }
 841
 842 static void atrac3_init_static_data(AVCodec *codec)
 843 {
 844     int i;
 845
 846     init_atrac3_window();
 847     ff_atrac_generate_tables();
 848
 849     /* Initialize the VLC tables. */
 850     for (i = 0; i < 7; i++) {
 851         spectral_coeff_tab[i].table = &atrac3_vlc_table[atrac3_vlc_offs[i]];
 852         spectral_coeff_tab[i].table_allocated = atrac3_vlc_offs[i + 1] -
 853                                                 atrac3_vlc_offs[i    ];
 854         init_vlc(&spectral_coeff_tab[i], 9, huff_tab_sizes[i],
 855                  huff_bits[i],  1, 1,
 856                  huff_codes[i], 1, 1, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC);
 857     }
 858
 859     /* Generate gain tables */
 860     for (i = 0; i < 16; i++)
 861         gain_tab1[i] = powf(2.0, (4 - i));
 862
 863     for (i = -15; i < 16; i++)
 864         gain_tab2[i + 15] = powf(2.0, i * -0.125);
 865 }
 866
 867 static av_cold int atrac3_decode_init(AVCodecContext *avctx)
 868 {
 869     int i, ret;
 870     int version, delay, samples_per_frame, frame_factor;
 871     const uint8_t *edata_ptr = avctx->extradata;
 872     ATRAC3Context *q = avctx->priv_data;
 873
 874     if (avctx->channels <= 0 || avctx->channels > 2) {
 875         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Channel configuration error!\n");
 876         return AVERROR(EINVAL);
 877     }
 878
 879     /* Take care of the codec-specific extradata. */
 880     if (avctx->extradata_size == 14) {
 881         /* Parse the extradata, WAV format */
 882         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "[0-1] %d\n",
 883                bytestream_get_le16(&edata_ptr));  // Unknown value always 1
 884         edata_ptr += 4;                             // samples per channel
 885         q->coding_mode = bytestream_get_le16(&edata_ptr);
 886         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG,"[8-9] %d\n",
 887                bytestream_get_le16(&edata_ptr));  //Dupe of coding mode
 888         frame_factor = bytestream_get_le16(&edata_ptr);  // Unknown always 1
 889         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG,"[12-13] %d\n",
 890                bytestream_get_le16(&edata_ptr));  // Unknown always 0
 891
 892         /* setup */
 893         samples_per_frame    = SAMPLES_PER_FRAME * avctx->channels;
 894         version              = 4;
 895         delay                = 0x88E;
 896         q->coding_mode       = q->coding_mode ? JOINT_STEREO : STEREO;
 897         q->scrambled_stream  = 0;
 898
 899         if (avctx->block_align !=  96 * avctx->channels * frame_factor &&
 900             avctx->block_align != 152 * avctx->channels * frame_factor &&
 901             avctx->block_align != 192 * avctx->channels * frame_factor) {
 902             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unknown frame/channel/frame_factor "
 903                    "configuration %d/%d/%d\n", avctx->block_align,
 904                    avctx->channels, frame_factor);
 905             return AVERROR_INVALIDDATA;
 906         }
 907     } else if (avctx->extradata_size == 10) {
 908         /* Parse the extradata, RM format. */
 909         version                = bytestream_get_be32(&edata_ptr);
 910         samples_per_frame      = bytestream_get_be16(&edata_ptr);
 911         delay                  = bytestream_get_be16(&edata_ptr);
 912         q->coding_mode         = bytestream_get_be16(&edata_ptr);
 913         q->scrambled_stream    = 1;
 914
 915     } else {
 916         av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Unknown extradata size %d.\n",
 917                avctx->extradata_size);
 918         return AVERROR(EINVAL);
 919     }
 920
 921     /* Check the extradata */
 922
 923     if (version != 4) {
 924         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Version %d != 4.\n", version);
 925         return AVERROR_INVALIDDATA;
 926     }
 927
 928     if (samples_per_frame != SAMPLES_PER_FRAME &&
 929         samples_per_frame != SAMPLES_PER_FRAME * 2) {
 930         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unknown amount of samples per frame %d.\n",
 931                samples_per_frame);
 932         return AVERROR_INVALIDDATA;
 933     }
 934
 935     if (delay != 0x88E) {
 936         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unknown amount of delay %x != 0x88E.\n",
 937                delay);
 938         return AVERROR_INVALIDDATA;
 939     }
 940
 941     if (q->coding_mode == STEREO)
 942         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Normal stereo detected.\n");
 943     else if (q->coding_mode == JOINT_STEREO)
 944         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Joint stereo detected.\n");
 945     else {
 946         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unknown channel coding mode %x!\n",
 947                q->coding_mode);
 948         return AVERROR_INVALIDDATA;
 949     }
 950
 951     if (avctx->block_align >= UINT_MAX / 2)
 952         return AVERROR(EINVAL);
 953
 954     q->decoded_bytes_buffer = av_mallocz(FFALIGN(avctx->block_align, 4) +
 955                                          FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
 956     if (q->decoded_bytes_buffer == NULL)
 957         return AVERROR(ENOMEM);
 958
 959     avctx->sample_fmt = AV_SAMPLE_FMT_FLTP;
 960
 961     /* initialize the MDCT transform */
 962     if ((ret = ff_mdct_init(&q->mdct_ctx, 9, 1, 1.0 / 32768)) < 0) {
 963         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error initializing MDCT\n");
 964         av_freep(&q->decoded_bytes_buffer);
 965         return ret;
 966     }
 967
 968     /* init the joint-stereo decoding data */
 969     q->weighting_delay[0] = 0;
 970     q->weighting_delay[1] = 7;
 971     q->weighting_delay[2] = 0;
 972     q->weighting_delay[3] = 7;
 973     q->weighting_delay[4] = 0;
 974     q->weighting_delay[5] = 7;
 975
 976     for (i = 0; i < 4; i++) {
 977         q->matrix_coeff_index_prev[i] = 3;
 978         q->matrix_coeff_index_now[i]  = 3;
 979         q->matrix_coeff_index_next[i] = 3;
 980     }
 981
 982     avpriv_float_dsp_init(&q->fdsp, avctx->flags & CODEC_FLAG_BITEXACT);
 983     ff_fmt_convert_init(&q->fmt_conv, avctx);
 984
 985     q->units = av_mallocz(sizeof(*q->units) * avctx->channels);
 986     if (!q->units) {
 987         atrac3_decode_close(avctx);
 988         return AVERROR(ENOMEM);
 989     }
 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 };