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/mem_internal.h"
  43 #include "libavutil/thread.h"
  44
  45 #include "avcodec.h"
  46 #include "bytestream.h"
  47 #include "fft.h"
  48 #include "get_bits.h"
  49 #include "internal.h"
  50
  51 #include "atrac.h"
  52 #include "atrac3data.h"
  53
  54 #define MIN_CHANNELS    1
  55 #define MAX_CHANNELS    8
  56 #define MAX_JS_PAIRS    8 / 2
  57
  58 #define JOINT_STEREO    0x12
  59 #define SINGLE          0x2
  60
  61 #define SAMPLES_PER_FRAME 1024
  62 #define MDCT_SIZE          512
  63
  64 #define ATRAC3_VLC_BITS 8
  65
  66 typedef struct GainBlock {
  67     AtracGainInfo g_block[4];
  68 } GainBlock;
  69
  70 typedef struct TonalComponent {
  71     int pos;
  72     int num_coefs;
  73     float coef[8];
  74 } TonalComponent;
  75
  76 typedef struct ChannelUnit {
  77     int            bands_coded;
  78     int            num_components;
  79     float          prev_frame[SAMPLES_PER_FRAME];
  80     int            gc_blk_switch;
  81     TonalComponent components[64];
  82     GainBlock      gain_block[2];
  83
  84     DECLARE_ALIGNED(32, float, spectrum)[SAMPLES_PER_FRAME];
  85     DECLARE_ALIGNED(32, float, imdct_buf)[SAMPLES_PER_FRAME];
  86
  87     float          delay_buf1[46]; ///<qmf delay buffers
  88     float          delay_buf2[46];
  89     float          delay_buf3[46];
  90 } ChannelUnit;
  91
  92 typedef struct ATRAC3Context {
  93     GetBitContext gb;
  94     //@{
  95     /** stream data */
  96     int coding_mode;
  97
  98     ChannelUnit *units;
  99     //@}
 100     //@{
 101     /** joint-stereo related variables */
 102     int matrix_coeff_index_prev[MAX_JS_PAIRS][4];
 103     int matrix_coeff_index_now[MAX_JS_PAIRS][4];
 104     int matrix_coeff_index_next[MAX_JS_PAIRS][4];
 105     int weighting_delay[MAX_JS_PAIRS][6];
 106     //@}
 107     //@{
 108     /** data buffers */
 109     uint8_t *decoded_bytes_buffer;
 110     float temp_buf[1070];
 111     //@}
 112     //@{
 113     /** extradata */
 114     int scrambled_stream;
 115     //@}
 116
 117     AtracGCContext    gainc_ctx;
 118     FFTContext        mdct_ctx;
 119     void (*vector_fmul)(float *dst, const float *src0, const float *src1,
 120                         int len);
 121 } ATRAC3Context;
 122
 123 static DECLARE_ALIGNED(32, float, mdct_window)[MDCT_SIZE];
 124 static VLC_TYPE atrac3_vlc_table[7 * 1 << ATRAC3_VLC_BITS][2];
 125 static VLC   spectral_coeff_tab[7];
 126
 127 /**
 128  * Regular 512 points IMDCT without overlapping, with the exception of the
 129  * swapping of odd bands caused by the reverse spectra of the QMF.
 130  *
 131  * @param odd_band  1 if the band is an odd band
 132  */
 133 static void imlt(ATRAC3Context *q, float *input, float *output, int odd_band)
 134 {
 135     int i;
 136
 137     if (odd_band) {
 138         /**
 139          * Reverse the odd bands before IMDCT, this is an effect of the QMF
 140          * transform or it gives better compression to do it this way.
 141          * FIXME: It should be possible to handle this in imdct_calc
 142          * for that to happen a modification of the prerotation step of
 143          * all SIMD code and C code is needed.
 144          * Or fix the functions before so they generate a pre reversed spectrum.
 145          */
 146         for (i = 0; i < 128; i++)
 147             FFSWAP(float, input[i], input[255 - i]);
 148     }
 149
 150     q->mdct_ctx.imdct_calc(&q->mdct_ctx, output, input);
 151
 152     /* Perform windowing on the output. */
 153     q->vector_fmul(output, output, mdct_window, MDCT_SIZE);
 154 }
 155
 156 /*
 157  * indata descrambling, only used for data coming from the rm container
 158  */
 159 static int decode_bytes(const uint8_t *input, uint8_t *out, int bytes)
 160 {
 161     int i, off;
 162     uint32_t c;
 163     const uint32_t *buf;
 164     uint32_t *output = (uint32_t *)out;
 165
 166     off = (intptr_t)input & 3;
 167     buf = (const uint32_t *)(input - off);
 168     if (off)
 169         c = av_be2ne32((0x537F6103U >> (off * 8)) | (0x537F6103U << (32 - (off * 8))));
 170     else
 171         c = av_be2ne32(0x537F6103U);
 172     bytes += 3 + off;
 173     for (i = 0; i < bytes / 4; i++)
 174         output[i] = c ^ buf[i];
 175
 176     if (off)
 177         avpriv_request_sample(NULL, "Offset of %d", off);
 178
 179     return off;
 180 }
 181
 182 static av_cold void init_imdct_window(void)
 183 {
 184     int i, j;
 185
 186     /* generate the mdct window, for details see
 187      * http://wiki.multimedia.cx/index.php?title=RealAudio_atrc#Windows */
 188     for (i = 0, j = 255; i < 128; i++, j--) {
 189         float wi = sin(((i + 0.5) / 256.0 - 0.5) * M_PI) + 1.0;
 190         float wj = sin(((j + 0.5) / 256.0 - 0.5) * M_PI) + 1.0;
 191         float w  = 0.5 * (wi * wi + wj * wj);
 192         mdct_window[i] = mdct_window[511 - i] = wi / w;
 193         mdct_window[j] = mdct_window[511 - j] = wj / w;
 194     }
 195 }
 196
 197 static av_cold int atrac3_decode_close(AVCodecContext *avctx)
 198 {
 199     ATRAC3Context *q = avctx->priv_data;
 200
 201     av_freep(&q->units);
 202     av_freep(&q->decoded_bytes_buffer);
 203
 204     ff_mdct_end(&q->mdct_ctx);
 205
 206     return 0;
 207 }
 208
 209 /**
 210  * Mantissa decoding
 211  *
 212  * @param selector     which table the output values are coded with
 213  * @param coding_flag  constant length coding or variable length coding
 214  * @param mantissas    mantissa output table
 215  * @param num_codes    number of values to get
 216  */
 217 static void read_quant_spectral_coeffs(GetBitContext *gb, int selector,
 218                                        int coding_flag, int *mantissas,
 219                                        int num_codes)
 220 {
 221     int i, code, huff_symb;
 222
 223     if (selector == 1)
 224         num_codes /= 2;
 225
 226     if (coding_flag != 0) {
 227         /* constant length coding (CLC) */
 228         int num_bits = clc_length_tab[selector];
 229
 230         if (selector > 1) {
 231             for (i = 0; i < num_codes; i++) {
 232                 if (num_bits)
 233                     code = get_sbits(gb, num_bits);
 234                 else
 235                     code = 0;
 236                 mantissas[i] = code;
 237             }
 238         } else {
 239             for (i = 0; i < num_codes; i++) {
 240                 if (num_bits)
 241                     code = get_bits(gb, num_bits); // num_bits is always 4 in this case
 242                 else
 243                     code = 0;
 244                 mantissas[i * 2    ] = mantissa_clc_tab[code >> 2];
 245                 mantissas[i * 2 + 1] = mantissa_clc_tab[code &  3];
 246             }
 247         }
 248     } else {
 249         /* variable length coding (VLC) */
 250         if (selector != 1) {
 251             for (i = 0; i < num_codes; i++) {
 252                 mantissas[i] = get_vlc2(gb, spectral_coeff_tab[selector-1].table,
 253                                         ATRAC3_VLC_BITS, 1);
 254             }
 255         } else {
 256             for (i = 0; i < num_codes; i++) {
 257                 huff_symb = get_vlc2(gb, spectral_coeff_tab[selector - 1].table,
 258                                      ATRAC3_VLC_BITS, 1);
 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 b, j;
 417     int *level, *loc;
 418
 419     AtracGainInfo *gain = block->g_block;
 420
 421     for (b = 0; b <= num_bands; b++) {
 422         gain[b].num_points = get_bits(gb, 3);
 423         level              = gain[b].lev_code;
 424         loc                = gain[b].loc_code;
 425
 426         for (j = 0; j < gain[b].num_points; j++) {
 427             level[j] = get_bits(gb, 4);
 428             loc[j]   = get_bits(gb, 5);
 429             if (j && loc[j] <= loc[j - 1])
 430                 return AVERROR_INVALIDDATA;
 431         }
 432     }
 433
 434     /* Clear the unused blocks. */
 435     for (; b < 4 ; b++)
 436         gain[b].num_points = 0;
 437
 438     return 0;
 439 }
 440
 441 /**
 442  * Combine the tonal band spectrum and regular band spectrum
 443  *
 444  * @param spectrum        output spectrum buffer
 445  * @param num_components  number of tonal components
 446  * @param components      tonal components for this band
 447  * @return                position of the last tonal coefficient
 448  */
 449 static int add_tonal_components(float *spectrum, int num_components,
 450                                 TonalComponent *components)
 451 {
 452     int i, j, last_pos = -1;
 453     float *input, *output;
 454
 455     for (i = 0; i < num_components; i++) {
 456         last_pos = FFMAX(components[i].pos + components[i].num_coefs, last_pos);
 457         input    = components[i].coef;
 458         output   = &spectrum[components[i].pos];
 459
 460         for (j = 0; j < components[i].num_coefs; j++)
 461             output[j] += input[j];
 462     }
 463
 464     return last_pos;
 465 }
 466
 467 #define INTERPOLATE(old, new, nsample) \
 468     ((old) + (nsample) * 0.125 * ((new) - (old)))
 469
 470 static void reverse_matrixing(float *su1, float *su2, int *prev_code,
 471                               int *curr_code)
 472 {
 473     int i, nsample, band;
 474     float mc1_l, mc1_r, mc2_l, mc2_r;
 475
 476     for (i = 0, band = 0; band < 4 * 256; band += 256, i++) {
 477         int s1 = prev_code[i];
 478         int s2 = curr_code[i];
 479         nsample = band;
 480
 481         if (s1 != s2) {
 482             /* Selector value changed, interpolation needed. */
 483             mc1_l = matrix_coeffs[s1 * 2    ];
 484             mc1_r = matrix_coeffs[s1 * 2 + 1];
 485             mc2_l = matrix_coeffs[s2 * 2    ];
 486             mc2_r = matrix_coeffs[s2 * 2 + 1];
 487
 488             /* Interpolation is done over the first eight samples. */
 489             for (; nsample < band + 8; nsample++) {
 490                 float c1 = su1[nsample];
 491                 float c2 = su2[nsample];
 492                 c2 = c1 * INTERPOLATE(mc1_l, mc2_l, nsample - band) +
 493                      c2 * INTERPOLATE(mc1_r, mc2_r, nsample - band);
 494                 su1[nsample] = c2;
 495                 su2[nsample] = c1 * 2.0 - c2;
 496             }
 497         }
 498
 499         /* Apply the matrix without interpolation. */
 500         switch (s2) {
 501         case 0:     /* M/S decoding */
 502             for (; nsample < band + 256; nsample++) {
 503                 float c1 = su1[nsample];
 504                 float c2 = su2[nsample];
 505                 su1[nsample] =  c2       * 2.0;
 506                 su2[nsample] = (c1 - c2) * 2.0;
 507             }
 508             break;
 509         case 1:
 510             for (; nsample < band + 256; nsample++) {
 511                 float c1 = su1[nsample];
 512                 float c2 = su2[nsample];
 513                 su1[nsample] = (c1 + c2) *  2.0;
 514                 su2[nsample] =  c2       * -2.0;
 515             }
 516             break;
 517         case 2:
 518         case 3:
 519             for (; nsample < band + 256; nsample++) {
 520                 float c1 = su1[nsample];
 521                 float c2 = su2[nsample];
 522                 su1[nsample] = c1 + c2;
 523                 su2[nsample] = c1 - c2;
 524             }
 525             break;
 526         default:
 527             av_assert1(0);
 528         }
 529     }
 530 }
 531
 532 static void get_channel_weights(int index, int flag, float ch[2])
 533 {
 534     if (index == 7) {
 535         ch[0] = 1.0;
 536         ch[1] = 1.0;
 537     } else {
 538         ch[0] = (index & 7) / 7.0;
 539         ch[1] = sqrt(2 - ch[0] * ch[0]);
 540         if (flag)
 541             FFSWAP(float, ch[0], ch[1]);
 542     }
 543 }
 544
 545 static void channel_weighting(float *su1, float *su2, int *p3)
 546 {
 547     int band, nsample;
 548     /* w[x][y] y=0 is left y=1 is right */
 549     float w[2][2];
 550
 551     if (p3[1] != 7 || p3[3] != 7) {
 552         get_channel_weights(p3[1], p3[0], w[0]);
 553         get_channel_weights(p3[3], p3[2], w[1]);
 554
 555         for (band = 256; band < 4 * 256; band += 256) {
 556             for (nsample = band; nsample < band + 8; nsample++) {
 557                 su1[nsample] *= INTERPOLATE(w[0][0], w[0][1], nsample - band);
 558                 su2[nsample] *= INTERPOLATE(w[1][0], w[1][1], nsample - band);
 559             }
 560             for(; nsample < band + 256; nsample++) {
 561                 su1[nsample] *= w[1][0];
 562                 su2[nsample] *= w[1][1];
 563             }
 564         }
 565     }
 566 }
 567
 568 /**
 569  * Decode a Sound Unit
 570  *
 571  * @param snd           the channel unit to be used
 572  * @param output        the decoded samples before IQMF in float representation
 573  * @param channel_num   channel number
 574  * @param coding_mode   the coding mode (JOINT_STEREO or single channels)
 575  */
 576 static int decode_channel_sound_unit(ATRAC3Context *q, GetBitContext *gb,
 577                                      ChannelUnit *snd, float *output,
 578                                      int channel_num, int coding_mode)
 579 {
 580     int band, ret, num_subbands, last_tonal, num_bands;
 581     GainBlock *gain1 = &snd->gain_block[    snd->gc_blk_switch];
 582     GainBlock *gain2 = &snd->gain_block[1 - snd->gc_blk_switch];
 583
 584     if (coding_mode == JOINT_STEREO && (channel_num % 2) == 1) {
 585         if (get_bits(gb, 2) != 3) {
 586             av_log(NULL,AV_LOG_ERROR,"JS mono Sound Unit id != 3.\n");
 587             return AVERROR_INVALIDDATA;
 588         }
 589     } else {
 590         if (get_bits(gb, 6) != 0x28) {
 591             av_log(NULL,AV_LOG_ERROR,"Sound Unit id != 0x28.\n");
 592             return AVERROR_INVALIDDATA;
 593         }
 594     }
 595
 596     /* number of coded QMF bands */
 597     snd->bands_coded = get_bits(gb, 2);
 598
 599     ret = decode_gain_control(gb, gain2, snd->bands_coded);
 600     if (ret)
 601         return ret;
 602
 603     snd->num_components = decode_tonal_components(gb, snd->components,
 604                                                   snd->bands_coded);
 605     if (snd->num_components < 0)
 606         return snd->num_components;
 607
 608     num_subbands = decode_spectrum(gb, snd->spectrum);
 609
 610     /* Merge the decoded spectrum and tonal components. */
 611     last_tonal = add_tonal_components(snd->spectrum, snd->num_components,
 612                                       snd->components);
 613
 614
 615     /* calculate number of used MLT/QMF bands according to the amount of coded
 616        spectral lines */
 617     num_bands = (subband_tab[num_subbands] - 1) >> 8;
 618     if (last_tonal >= 0)
 619         num_bands = FFMAX((last_tonal + 256) >> 8, num_bands);
 620
 621
 622     /* Reconstruct time domain samples. */
 623     for (band = 0; band < 4; band++) {
 624         /* Perform the IMDCT step without overlapping. */
 625         if (band <= num_bands)
 626             imlt(q, &snd->spectrum[band * 256], snd->imdct_buf, band & 1);
 627         else
 628             memset(snd->imdct_buf, 0, 512 * sizeof(*snd->imdct_buf));
 629
 630         /* gain compensation and overlapping */
 631         ff_atrac_gain_compensation(&q->gainc_ctx, snd->imdct_buf,
 632                                    &snd->prev_frame[band * 256],
 633                                    &gain1->g_block[band], &gain2->g_block[band],
 634                                    256, &output[band * 256]);
 635     }
 636
 637     /* Swap the gain control buffers for the next frame. */
 638     snd->gc_blk_switch ^= 1;
 639
 640     return 0;
 641 }
 642
 643 static int decode_frame(AVCodecContext *avctx, const uint8_t *databuf,
 644                         float **out_samples)
 645 {
 646     ATRAC3Context *q = avctx->priv_data;
 647     int ret, i, ch;
 648     uint8_t *ptr1;
 649
 650     if (q->coding_mode == JOINT_STEREO) {
 651         /* channel coupling mode */
 652
 653         /* Decode sound unit pairs (channels are expected to be even).
 654          * Multichannel joint stereo interleaves pairs (6ch: 2ch + 2ch + 2ch) */
 655         const uint8_t *js_databuf;
 656         int js_pair, js_block_align;
 657
 658         js_block_align = (avctx->block_align / avctx->channels) * 2; /* block pair */
 659
 660         for (ch = 0; ch < avctx->channels; ch = ch + 2) {
 661             js_pair = ch/2;
 662             js_databuf = databuf + js_pair * js_block_align; /* align to current pair */
 663
 664             /* Set the bitstream reader at the start of first channel sound unit. */
 665             init_get_bits(&q->gb,
 666                           js_databuf, js_block_align * 8);
 667
 668             /* decode Sound Unit 1 */
 669             ret = decode_channel_sound_unit(q, &q->gb, &q->units[ch],
 670                                             out_samples[ch], ch, JOINT_STEREO);
 671             if (ret != 0)
 672                 return ret;
 673
 674             /* Framedata of the su2 in the joint-stereo mode is encoded in
 675              * reverse byte order so we need to swap it first. */
 676             if (js_databuf == q->decoded_bytes_buffer) {
 677                 uint8_t *ptr2 = q->decoded_bytes_buffer + js_block_align - 1;
 678                 ptr1          = q->decoded_bytes_buffer;
 679                 for (i = 0; i < js_block_align / 2; i++, ptr1++, ptr2--)
 680                     FFSWAP(uint8_t, *ptr1, *ptr2);
 681             } else {
 682                 const uint8_t *ptr2 = js_databuf + js_block_align - 1;
 683                 for (i = 0; i < js_block_align; i++)
 684                     q->decoded_bytes_buffer[i] = *ptr2--;
 685             }
 686
 687             /* Skip the sync codes (0xF8). */
 688             ptr1 = q->decoded_bytes_buffer;
 689             for (i = 4; *ptr1 == 0xF8; i++, ptr1++) {
 690                 if (i >= js_block_align)
 691                     return AVERROR_INVALIDDATA;
 692             }
 693
 694
 695             /* set the bitstream reader at the start of the second Sound Unit */
 696             ret = init_get_bits8(&q->gb,
 697                            ptr1, q->decoded_bytes_buffer + js_block_align - ptr1);
 698             if (ret < 0)
 699                 return ret;
 700
 701             /* Fill the Weighting coeffs delay buffer */
 702             memmove(q->weighting_delay[js_pair], &q->weighting_delay[js_pair][2],
 703                     4 * sizeof(*q->weighting_delay[js_pair]));
 704             q->weighting_delay[js_pair][4] = get_bits1(&q->gb);
 705             q->weighting_delay[js_pair][5] = get_bits(&q->gb, 3);
 706
 707             for (i = 0; i < 4; i++) {
 708                 q->matrix_coeff_index_prev[js_pair][i] = q->matrix_coeff_index_now[js_pair][i];
 709                 q->matrix_coeff_index_now[js_pair][i]  = q->matrix_coeff_index_next[js_pair][i];
 710                 q->matrix_coeff_index_next[js_pair][i] = get_bits(&q->gb, 2);
 711             }
 712
 713             /* Decode Sound Unit 2. */
 714             ret = decode_channel_sound_unit(q, &q->gb, &q->units[ch+1],
 715                                             out_samples[ch+1], ch+1, JOINT_STEREO);
 716             if (ret != 0)
 717                 return ret;
 718
 719             /* Reconstruct the channel coefficients. */
 720             reverse_matrixing(out_samples[ch], out_samples[ch+1],
 721                               q->matrix_coeff_index_prev[js_pair],
 722                               q->matrix_coeff_index_now[js_pair]);
 723
 724             channel_weighting(out_samples[ch], out_samples[ch+1], q->weighting_delay[js_pair]);
 725         }
 726     } else {
 727         /* single channels */
 728         /* Decode the channel sound units. */
 729         for (i = 0; i < avctx->channels; i++) {
 730             /* Set the bitstream reader at the start of a channel sound unit. */
 731             init_get_bits(&q->gb,
 732                           databuf + i * avctx->block_align / avctx->channels,
 733                           avctx->block_align * 8 / avctx->channels);
 734
 735             ret = decode_channel_sound_unit(q, &q->gb, &q->units[i],
 736                                             out_samples[i], i, q->coding_mode);
 737             if (ret != 0)
 738                 return ret;
 739         }
 740     }
 741
 742     /* Apply the iQMF synthesis filter. */
 743     for (i = 0; i < avctx->channels; i++) {
 744         float *p1 = out_samples[i];
 745         float *p2 = p1 + 256;
 746         float *p3 = p2 + 256;
 747         float *p4 = p3 + 256;
 748         ff_atrac_iqmf(p1, p2, 256, p1, q->units[i].delay_buf1, q->temp_buf);
 749         ff_atrac_iqmf(p4, p3, 256, p3, q->units[i].delay_buf2, q->temp_buf);
 750         ff_atrac_iqmf(p1, p3, 512, p1, q->units[i].delay_buf3, q->temp_buf);
 751     }
 752
 753     return 0;
 754 }
 755
 756 static int al_decode_frame(AVCodecContext *avctx, const uint8_t *databuf,
 757                            int size, float **out_samples)
 758 {
 759     ATRAC3Context *q = avctx->priv_data;
 760     int ret, i;
 761
 762     /* Set the bitstream reader at the start of a channel sound unit. */
 763     init_get_bits(&q->gb, databuf, size * 8);
 764     /* single channels */
 765     /* Decode the channel sound units. */
 766     for (i = 0; i < avctx->channels; i++) {
 767         ret = decode_channel_sound_unit(q, &q->gb, &q->units[i],
 768                                         out_samples[i], i, q->coding_mode);
 769         if (ret != 0)
 770             return ret;
 771         while (i < avctx->channels && get_bits_left(&q->gb) > 6 && show_bits(&q->gb, 6) != 0x28) {
 772             skip_bits(&q->gb, 1);
 773         }
 774     }
 775
 776     /* Apply the iQMF synthesis filter. */
 777     for (i = 0; i < avctx->channels; i++) {
 778         float *p1 = out_samples[i];
 779         float *p2 = p1 + 256;
 780         float *p3 = p2 + 256;
 781         float *p4 = p3 + 256;
 782         ff_atrac_iqmf(p1, p2, 256, p1, q->units[i].delay_buf1, q->temp_buf);
 783         ff_atrac_iqmf(p4, p3, 256, p3, q->units[i].delay_buf2, q->temp_buf);
 784         ff_atrac_iqmf(p1, p3, 512, p1, q->units[i].delay_buf3, q->temp_buf);
 785     }
 786
 787     return 0;
 788 }
 789
 790 static int atrac3_decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data,
 791                                int *got_frame_ptr, AVPacket *avpkt)
 792 {
 793     AVFrame *frame     = data;
 794     const uint8_t *buf = avpkt->data;
 795     int buf_size = avpkt->size;
 796     ATRAC3Context *q = avctx->priv_data;
 797     int ret;
 798     const uint8_t *databuf;
 799
 800     if (buf_size < avctx->block_align) {
 801         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 802                "Frame too small (%d bytes). Truncated file?\n", buf_size);
 803         return AVERROR_INVALIDDATA;
 804     }
 805
 806     /* get output buffer */
 807     frame->nb_samples = SAMPLES_PER_FRAME;
 808     if ((ret = ff_get_buffer(avctx, frame, 0)) < 0)
 809         return ret;
 810
 811     /* Check if we need to descramble and what buffer to pass on. */
 812     if (q->scrambled_stream) {
 813         decode_bytes(buf, q->decoded_bytes_buffer, avctx->block_align);
 814         databuf = q->decoded_bytes_buffer;
 815     } else {
 816         databuf = buf;
 817     }
 818
 819     ret = decode_frame(avctx, databuf, (float **)frame->extended_data);
 820     if (ret) {
 821         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Frame decoding error!\n");
 822         return ret;
 823     }
 824
 825     *got_frame_ptr = 1;
 826
 827     return avctx->block_align;
 828 }
 829
 830 static int atrac3al_decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data,
 831                                  int *got_frame_ptr, AVPacket *avpkt)
 832 {
 833     AVFrame *frame = data;
 834     int ret;
 835
 836     frame->nb_samples = SAMPLES_PER_FRAME;
 837     if ((ret = ff_get_buffer(avctx, frame, 0)) < 0)
 838         return ret;
 839
 840     ret = al_decode_frame(avctx, avpkt->data, avpkt->size,
 841                           (float **)frame->extended_data);
 842     if (ret) {
 843         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Frame decoding error!\n");
 844         return ret;
 845     }
 846
 847     *got_frame_ptr = 1;
 848
 849     return avpkt->size;
 850 }
 851
 852 static av_cold void atrac3_init_static_data(void)
 853 {
 854     VLC_TYPE (*table)[2] = atrac3_vlc_table;
 855     const uint8_t (*hufftabs)[2] = atrac3_hufftabs;
 856     int i;
 857
 858     init_imdct_window();
 859     ff_atrac_generate_tables();
 860
 861     /* Initialize the VLC tables. */
 862     for (i = 0; i < 7; i++) {
 863         spectral_coeff_tab[i].table           = table;
 864         spectral_coeff_tab[i].table_allocated = 256;
 865         ff_init_vlc_from_lengths(&spectral_coeff_tab[i], ATRAC3_VLC_BITS, huff_tab_sizes[i],
 866                                  &hufftabs[0][1], 2,
 867                                  &hufftabs[0][0], 2, 1,
 868                                  -31, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC, NULL);
 869         hufftabs += huff_tab_sizes[i];
 870         table += 256;
 871     }
 872 }
 873
 874 static av_cold int atrac3_decode_init(AVCodecContext *avctx)
 875 {
 876     static AVOnce init_static_once = AV_ONCE_INIT;
 877     int i, js_pair, ret;
 878     int version, delay, samples_per_frame, frame_factor;
 879     const uint8_t *edata_ptr = avctx->extradata;
 880     ATRAC3Context *q = avctx->priv_data;
 881     AVFloatDSPContext *fdsp;
 882
 883     if (avctx->channels < MIN_CHANNELS || avctx->channels > MAX_CHANNELS) {
 884         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Channel configuration error!\n");
 885         return AVERROR(EINVAL);
 886     }
 887
 888     /* Take care of the codec-specific extradata. */
 889     if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_ATRAC3AL) {
 890         version           = 4;
 891         samples_per_frame = SAMPLES_PER_FRAME * avctx->channels;
 892         delay             = 0x88E;
 893         q->coding_mode    = SINGLE;
 894     } else if (avctx->extradata_size == 14) {
 895         /* Parse the extradata, WAV format */
 896         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "[0-1] %d\n",
 897                bytestream_get_le16(&edata_ptr));  // Unknown value always 1
 898         edata_ptr += 4;                             // samples per channel
 899         q->coding_mode = bytestream_get_le16(&edata_ptr);
 900         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG,"[8-9] %d\n",
 901                bytestream_get_le16(&edata_ptr));  //Dupe of coding mode
 902         frame_factor = bytestream_get_le16(&edata_ptr);  // Unknown always 1
 903         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG,"[12-13] %d\n",
 904                bytestream_get_le16(&edata_ptr));  // Unknown always 0
 905
 906         /* setup */
 907         samples_per_frame    = SAMPLES_PER_FRAME * avctx->channels;
 908         version              = 4;
 909         delay                = 0x88E;
 910         q->coding_mode       = q->coding_mode ? JOINT_STEREO : SINGLE;
 911         q->scrambled_stream  = 0;
 912
 913         if (avctx->block_align !=  96 * avctx->channels * frame_factor &&
 914             avctx->block_align != 152 * avctx->channels * frame_factor &&
 915             avctx->block_align != 192 * avctx->channels * frame_factor) {
 916             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unknown frame/channel/frame_factor "
 917                    "configuration %d/%d/%d\n", avctx->block_align,
 918                    avctx->channels, frame_factor);
 919             return AVERROR_INVALIDDATA;
 920         }
 921     } else if (avctx->extradata_size == 12 || avctx->extradata_size == 10) {
 922         /* Parse the extradata, RM format. */
 923         version                = bytestream_get_be32(&edata_ptr);
 924         samples_per_frame      = bytestream_get_be16(&edata_ptr);
 925         delay                  = bytestream_get_be16(&edata_ptr);
 926         q->coding_mode         = bytestream_get_be16(&edata_ptr);
 927         q->scrambled_stream    = 1;
 928
 929     } else {
 930         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unknown extradata size %d.\n",
 931                avctx->extradata_size);
 932         return AVERROR(EINVAL);
 933     }
 934
 935     /* Check the extradata */
 936
 937     if (version != 4) {
 938         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Version %d != 4.\n", version);
 939         return AVERROR_INVALIDDATA;
 940     }
 941
 942     if (samples_per_frame != SAMPLES_PER_FRAME * avctx->channels) {
 943         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unknown amount of samples per frame %d.\n",
 944                samples_per_frame);
 945         return AVERROR_INVALIDDATA;
 946     }
 947
 948     if (delay != 0x88E) {
 949         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unknown amount of delay %x != 0x88E.\n",
 950                delay);
 951         return AVERROR_INVALIDDATA;
 952     }
 953
 954     if (q->coding_mode == SINGLE)
 955         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Single channels detected.\n");
 956     else if (q->coding_mode == JOINT_STEREO) {
 957         if (avctx->channels % 2 == 1) { /* Joint stereo channels must be even */
 958             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid joint stereo channel configuration.\n");
 959             return AVERROR_INVALIDDATA;
 960         }
 961         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Joint stereo detected.\n");
 962     } else {
 963         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unknown channel coding mode %x!\n",
 964                q->coding_mode);
 965         return AVERROR_INVALIDDATA;
 966     }
 967
 968     if (avctx->block_align > 4096 || avctx->block_align <= 0)
 969         return AVERROR(EINVAL);
 970
 971     q->decoded_bytes_buffer = av_mallocz(FFALIGN(avctx->block_align, 4) +
 972                                          AV_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
 973     if (!q->decoded_bytes_buffer)
 974         return AVERROR(ENOMEM);
 975
 976     avctx->sample_fmt = AV_SAMPLE_FMT_FLTP;
 977
 978     /* initialize the MDCT transform */
 979     if ((ret = ff_mdct_init(&q->mdct_ctx, 9, 1, 1.0 / 32768)) < 0) {
 980         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error initializing MDCT\n");
 981         return ret;
 982     }
 983
 984     /* init the joint-stereo decoding data */
 985     for (js_pair = 0; js_pair < MAX_JS_PAIRS; js_pair++) {
 986         q->weighting_delay[js_pair][0] = 0;
 987         q->weighting_delay[js_pair][1] = 7;
 988         q->weighting_delay[js_pair][2] = 0;
 989         q->weighting_delay[js_pair][3] = 7;
 990         q->weighting_delay[js_pair][4] = 0;
 991         q->weighting_delay[js_pair][5] = 7;
 992
 993         for (i = 0; i < 4; i++) {
 994             q->matrix_coeff_index_prev[js_pair][i] = 3;
 995             q->matrix_coeff_index_now[js_pair][i]  = 3;
 996             q->matrix_coeff_index_next[js_pair][i] = 3;
 997         }
 998     }
 999
1000     ff_atrac_init_gain_compensation(&q->gainc_ctx, 4, 3);
1001     fdsp = avpriv_float_dsp_alloc(avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_BITEXACT);
1002     if (!fdsp)
1003         return AVERROR(ENOMEM);
1004     q->vector_fmul = fdsp->vector_fmul;
1005     av_free(fdsp);
1006
1007     q->units = av_mallocz_array(avctx->channels, sizeof(*q->units));
1008     if (!q->units)
1009         return AVERROR(ENOMEM);
1010
1011     ff_thread_once(&init_static_once, atrac3_init_static_data);
1012
1013     return 0;
1014 }
1015
1016 const AVCodec ff_atrac3_decoder = {
1017     .name             = "atrac3",
1018     .long_name        = NULL_IF_CONFIG_SMALL("ATRAC3 (Adaptive TRansform Acoustic Coding 3)"),
1019     .type             = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
1020     .id               = AV_CODEC_ID_ATRAC3,
1021     .priv_data_size   = sizeof(ATRAC3Context),
1022     .init             = atrac3_decode_init,
1023     .close            = atrac3_decode_close,
1024     .decode           = atrac3_decode_frame,
1025     .capabilities     = AV_CODEC_CAP_SUBFRAMES | AV_CODEC_CAP_DR1,
1026     .sample_fmts      = (const enum AVSampleFormat[]) { AV_SAMPLE_FMT_FLTP,
1027                                                         AV_SAMPLE_FMT_NONE },
1028     .caps_internal    = FF_CODEC_CAP_INIT_THREADSAFE | FF_CODEC_CAP_INIT_CLEANUP,
1029 };
1030
1031 const AVCodec ff_atrac3al_decoder = {
1032     .name             = "atrac3al",
1033     .long_name        = NULL_IF_CONFIG_SMALL("ATRAC3 AL (Adaptive TRansform Acoustic Coding 3 Advanced Lossless)"),
1034     .type             = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
1035     .id               = AV_CODEC_ID_ATRAC3AL,
1036     .priv_data_size   = sizeof(ATRAC3Context),
1037     .init             = atrac3_decode_init,
1038     .close            = atrac3_decode_close,
1039     .decode           = atrac3al_decode_frame,
1040     .capabilities     = AV_CODEC_CAP_SUBFRAMES | AV_CODEC_CAP_DR1,
1041     .sample_fmts      = (const enum AVSampleFormat[]) { AV_SAMPLE_FMT_FLTP,
1042                                                         AV_SAMPLE_FMT_NONE },
1043     .caps_internal    = FF_CODEC_CAP_INIT_THREADSAFE | FF_CODEC_CAP_INIT_CLEANUP,
1044 };