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

   1 /*
   2  * TAK decoder
   3  * Copyright (c) 2012 Paul B Mahol
   4  *
   5  * This file is part of Libav.
   6  *
   7  * Libav is free software; you can redistribute it and/or
   8  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   9  * License as published by the Free Software Foundation; either
  10  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  11  *
  12  * Libav is distributed in the hope that it will be useful,
  13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  15  * Lesser General Public License for more details.
  16  *
  17  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  18  * License along with Libav; if not, write to the Free Software
  19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  20  */
  21
  22 /**
  23  * @file
  24  * TAK (Tom's lossless Audio Kompressor) decoder
  25  * @author Paul B Mahol
  26  */
  27
  28 #include "libavutil/internal.h"
  29 #include "libavutil/samplefmt.h"
  30
  31 #define BITSTREAM_READER_LE
  32 #include "audiodsp.h"
  33 #include "avcodec.h"
  34 #include "internal.h"
  35 #include "unary.h"
  36 #include "tak.h"
  37
  38 #define MAX_SUBFRAMES     8                         // max number of subframes per channel
  39 #define MAX_PREDICTORS  256
  40
  41 typedef struct MCDParam {
  42     int8_t present;                                 // decorrelation parameter availability for this channel
  43     int8_t index;                                   // index into array of decorrelation types
  44     int8_t chan1;
  45     int8_t chan2;
  46 } MCDParam;
  47
  48 typedef struct TAKDecContext {
  49     AVCodecContext *avctx;                          // parent AVCodecContext
  50     AudioDSPContext adsp;
  51     TAKStreamInfo   ti;
  52     GetBitContext   gb;                             // bitstream reader initialized to start at the current frame
  53
  54     int             uval;
  55     int             nb_samples;                     // number of samples in the current frame
  56     uint8_t        *decode_buffer;
  57     unsigned int    decode_buffer_size;
  58     int32_t        *decoded[TAK_MAX_CHANNELS];      // decoded samples for each channel
  59
  60     int8_t          lpc_mode[TAK_MAX_CHANNELS];
  61     int8_t          sample_shift[TAK_MAX_CHANNELS]; // shift applied to every sample in the channel
  62     int             subframe_scale;
  63
  64     int8_t          dmode;                          // channel decorrelation type in the current frame
  65
  66     MCDParam        mcdparams[TAK_MAX_CHANNELS];    // multichannel decorrelation parameters
  67
  68     int16_t        *residues;
  69     unsigned int    residues_buf_size;
  70 } TAKDecContext;
  71
  72 static const int8_t mc_dmodes[] = { 1, 3, 4, 6, };
  73
  74 static const uint16_t predictor_sizes[] = {
  75     4, 8, 12, 16, 24, 32, 48, 64, 80, 96, 128, 160, 192, 224, 256, 0,
  76 };
  77
  78 static const struct CParam {
  79     int init;
  80     int escape;
  81     int scale;
  82     int aescape;
  83     int bias;
  84 } xcodes[50] = {
  85     { 0x01, 0x0000001, 0x0000001, 0x0000003, 0x0000008 },
  86     { 0x02, 0x0000003, 0x0000001, 0x0000007, 0x0000006 },
  87     { 0x03, 0x0000005, 0x0000002, 0x000000E, 0x000000D },
  88     { 0x03, 0x0000003, 0x0000003, 0x000000D, 0x0000018 },
  89     { 0x04, 0x000000B, 0x0000004, 0x000001C, 0x0000019 },
  90     { 0x04, 0x0000006, 0x0000006, 0x000001A, 0x0000030 },
  91     { 0x05, 0x0000016, 0x0000008, 0x0000038, 0x0000032 },
  92     { 0x05, 0x000000C, 0x000000C, 0x0000034, 0x0000060 },
  93     { 0x06, 0x000002C, 0x0000010, 0x0000070, 0x0000064 },
  94     { 0x06, 0x0000018, 0x0000018, 0x0000068, 0x00000C0 },
  95     { 0x07, 0x0000058, 0x0000020, 0x00000E0, 0x00000C8 },
  96     { 0x07, 0x0000030, 0x0000030, 0x00000D0, 0x0000180 },
  97     { 0x08, 0x00000B0, 0x0000040, 0x00001C0, 0x0000190 },
  98     { 0x08, 0x0000060, 0x0000060, 0x00001A0, 0x0000300 },
  99     { 0x09, 0x0000160, 0x0000080, 0x0000380, 0x0000320 },
 100     { 0x09, 0x00000C0, 0x00000C0, 0x0000340, 0x0000600 },
 101     { 0x0A, 0x00002C0, 0x0000100, 0x0000700, 0x0000640 },
 102     { 0x0A, 0x0000180, 0x0000180, 0x0000680, 0x0000C00 },
 103     { 0x0B, 0x0000580, 0x0000200, 0x0000E00, 0x0000C80 },
 104     { 0x0B, 0x0000300, 0x0000300, 0x0000D00, 0x0001800 },
 105     { 0x0C, 0x0000B00, 0x0000400, 0x0001C00, 0x0001900 },
 106     { 0x0C, 0x0000600, 0x0000600, 0x0001A00, 0x0003000 },
 107     { 0x0D, 0x0001600, 0x0000800, 0x0003800, 0x0003200 },
 108     { 0x0D, 0x0000C00, 0x0000C00, 0x0003400, 0x0006000 },
 109     { 0x0E, 0x0002C00, 0x0001000, 0x0007000, 0x0006400 },
 110     { 0x0E, 0x0001800, 0x0001800, 0x0006800, 0x000C000 },
 111     { 0x0F, 0x0005800, 0x0002000, 0x000E000, 0x000C800 },
 112     { 0x0F, 0x0003000, 0x0003000, 0x000D000, 0x0018000 },
 113     { 0x10, 0x000B000, 0x0004000, 0x001C000, 0x0019000 },
 114     { 0x10, 0x0006000, 0x0006000, 0x001A000, 0x0030000 },
 115     { 0x11, 0x0016000, 0x0008000, 0x0038000, 0x0032000 },
 116     { 0x11, 0x000C000, 0x000C000, 0x0034000, 0x0060000 },
 117     { 0x12, 0x002C000, 0x0010000, 0x0070000, 0x0064000 },
 118     { 0x12, 0x0018000, 0x0018000, 0x0068000, 0x00C0000 },
 119     { 0x13, 0x0058000, 0x0020000, 0x00E0000, 0x00C8000 },
 120     { 0x13, 0x0030000, 0x0030000, 0x00D0000, 0x0180000 },
 121     { 0x14, 0x00B0000, 0x0040000, 0x01C0000, 0x0190000 },
 122     { 0x14, 0x0060000, 0x0060000, 0x01A0000, 0x0300000 },
 123     { 0x15, 0x0160000, 0x0080000, 0x0380000, 0x0320000 },
 124     { 0x15, 0x00C0000, 0x00C0000, 0x0340000, 0x0600000 },
 125     { 0x16, 0x02C0000, 0x0100000, 0x0700000, 0x0640000 },
 126     { 0x16, 0x0180000, 0x0180000, 0x0680000, 0x0C00000 },
 127     { 0x17, 0x0580000, 0x0200000, 0x0E00000, 0x0C80000 },
 128     { 0x17, 0x0300000, 0x0300000, 0x0D00000, 0x1800000 },
 129     { 0x18, 0x0B00000, 0x0400000, 0x1C00000, 0x1900000 },
 130     { 0x18, 0x0600000, 0x0600000, 0x1A00000, 0x3000000 },
 131     { 0x19, 0x1600000, 0x0800000, 0x3800000, 0x3200000 },
 132     { 0x19, 0x0C00000, 0x0C00000, 0x3400000, 0x6000000 },
 133     { 0x1A, 0x2C00000, 0x1000000, 0x7000000, 0x6400000 },
 134     { 0x1A, 0x1800000, 0x1800000, 0x6800000, 0xC000000 },
 135 };
 136
 137 static av_cold void tak_init_static_data(AVCodec *codec)
 138 {
 139     ff_tak_init_crc();
 140 }
 141
 142 static int set_bps_params(AVCodecContext *avctx)
 143 {
 144     switch (avctx->bits_per_coded_sample) {
 145     case 8:
 146         avctx->sample_fmt = AV_SAMPLE_FMT_U8P;
 147         break;
 148     case 16:
 149         avctx->sample_fmt = AV_SAMPLE_FMT_S16P;
 150         break;
 151     case 24:
 152         avctx->sample_fmt = AV_SAMPLE_FMT_S32P;
 153         break;
 154     default:
 155         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "unsupported bits per sample: %d\n",
 156                avctx->bits_per_coded_sample);
 157         return AVERROR_INVALIDDATA;
 158     }
 159     avctx->bits_per_raw_sample = avctx->bits_per_coded_sample;
 160
 161     return 0;
 162 }
 163
 164 static void set_sample_rate_params(AVCodecContext *avctx)
 165 {
 166     TAKDecContext *s  = avctx->priv_data;
 167     int shift         = 3 - (avctx->sample_rate / 11025);
 168     shift             = FFMAX(0, shift);
 169     s->uval           = FFALIGN(avctx->sample_rate + 511 >> 9, 4) << shift;
 170     s->subframe_scale = FFALIGN(avctx->sample_rate + 511 >> 9, 4) << 1;
 171 }
 172
 173 static av_cold int tak_decode_init(AVCodecContext *avctx)
 174 {
 175     TAKDecContext *s = avctx->priv_data;
 176
 177     ff_audiodsp_init(&s->adsp);
 178
 179     s->avctx = avctx;
 180
 181     set_sample_rate_params(avctx);
 182
 183     return set_bps_params(avctx);
 184 }
 185
 186 static void decode_lpc(int32_t *coeffs, int mode, int length)
 187 {
 188     int i;
 189
 190     if (length < 2)
 191         return;
 192
 193     if (mode == 1) {
 194         int a1 = *coeffs++;
 195         for (i = 0; i < length - 1 >> 1; i++) {
 196             *coeffs   += a1;
 197             coeffs[1] += *coeffs;
 198             a1         = coeffs[1];
 199             coeffs    += 2;
 200         }
 201         if (length - 1 & 1)
 202             *coeffs += a1;
 203     } else if (mode == 2) {
 204         int a1    = coeffs[1];
 205         int a2    = a1 + *coeffs;
 206         coeffs[1] = a2;
 207         if (length > 2) {
 208             coeffs += 2;
 209             for (i = 0; i < length - 2 >> 1; i++) {
 210                 int a3    = *coeffs + a1;
 211                 int a4    = a3 + a2;
 212                 *coeffs   = a4;
 213                 a1        = coeffs[1] + a3;
 214                 a2        = a1 + a4;
 215                 coeffs[1] = a2;
 216                 coeffs   += 2;
 217             }
 218             if (length & 1)
 219                 *coeffs += a1 + a2;
 220         }
 221     } else if (mode == 3) {
 222         int a1    = coeffs[1];
 223         int a2    = a1 + *coeffs;
 224         coeffs[1] = a2;
 225         if (length > 2) {
 226             int a3  = coeffs[2];
 227             int a4  = a3 + a1;
 228             int a5  = a4 + a2;
 229             coeffs += 3;
 230             for (i = 0; i < length - 3; i++) {
 231                 a3     += *coeffs;
 232                 a4     += a3;
 233                 a5     += a4;
 234                 *coeffs = a5;
 235                 coeffs++;
 236             }
 237         }
 238     }
 239 }
 240
 241 static int decode_segment(GetBitContext *gb, int mode, int32_t *decoded,
 242                           int len)
 243 {
 244     struct CParam code;
 245     int i;
 246
 247     if (!mode) {
 248         memset(decoded, 0, len * sizeof(*decoded));
 249         return 0;
 250     }
 251
 252     if (mode > FF_ARRAY_ELEMS(xcodes))
 253         return AVERROR_INVALIDDATA;
 254     code = xcodes[mode - 1];
 255
 256     for (i = 0; i < len; i++) {
 257         int x = get_bits_long(gb, code.init);
 258         if (x >= code.escape && get_bits1(gb)) {
 259             x |= 1 << code.init;
 260             if (x >= code.aescape) {
 261                 int scale = get_unary(gb, 1, 9);
 262                 if (scale == 9) {
 263                     int scale_bits = get_bits(gb, 3);
 264                     if (scale_bits > 0) {
 265                         if (scale_bits == 7) {
 266                             scale_bits += get_bits(gb, 5);
 267                             if (scale_bits > 29)
 268                                 return AVERROR_INVALIDDATA;
 269                         }
 270                         scale = get_bits_long(gb, scale_bits) + 1;
 271                         x    += code.scale * scale;
 272                     }
 273                     x += code.bias;
 274                 } else
 275                     x += code.scale * scale - code.escape;
 276             } else
 277                 x -= code.escape;
 278         }
 279         decoded[i] = (x >> 1) ^ -(x & 1);
 280     }
 281
 282     return 0;
 283 }
 284
 285 static int decode_residues(TAKDecContext *s, int32_t *decoded, int length)
 286 {
 287     GetBitContext *gb = &s->gb;
 288     int i, mode, ret;
 289
 290     if (length > s->nb_samples)
 291         return AVERROR_INVALIDDATA;
 292
 293     if (get_bits1(gb)) {
 294         int wlength, rval;
 295         int coding_mode[128];
 296
 297         wlength = length / s->uval;
 298
 299         rval = length - (wlength * s->uval);
 300
 301         if (rval < s->uval / 2)
 302             rval += s->uval;
 303         else
 304             wlength++;
 305
 306         if (wlength <= 1 || wlength > 128)
 307             return AVERROR_INVALIDDATA;
 308
 309         coding_mode[0] = mode = get_bits(gb, 6);
 310
 311         for (i = 1; i < wlength; i++) {
 312             int c = get_unary(gb, 1, 6);
 313
 314             switch (c) {
 315             case 6:
 316                 mode = get_bits(gb, 6);
 317                 break;
 318             case 5:
 319             case 4:
 320             case 3: {
 321                 /* mode += sign ? (1 - c) : (c - 1) */
 322                 int sign = get_bits1(gb);
 323                 mode    += (-sign ^ (c - 1)) + sign;
 324                 break;
 325             }
 326             case 2:
 327                 mode++;
 328                 break;
 329             case 1:
 330                 mode--;
 331                 break;
 332             }
 333             coding_mode[i] = mode;
 334         }
 335
 336         i = 0;
 337         while (i < wlength) {
 338             int len = 0;
 339
 340             mode = coding_mode[i];
 341             do {
 342                 if (i >= wlength - 1)
 343                     len += rval;
 344                 else
 345                     len += s->uval;
 346                 i++;
 347
 348                 if (i == wlength)
 349                     break;
 350             } while (coding_mode[i] == mode);
 351
 352             if ((ret = decode_segment(gb, mode, decoded, len)) < 0)
 353                 return ret;
 354             decoded += len;
 355         }
 356     } else {
 357         mode = get_bits(gb, 6);
 358         if ((ret = decode_segment(gb, mode, decoded, length)) < 0)
 359             return ret;
 360     }
 361
 362     return 0;
 363 }
 364
 365 static int get_bits_esc4(GetBitContext *gb)
 366 {
 367     if (get_bits1(gb))
 368         return get_bits(gb, 4) + 1;
 369     else
 370         return 0;
 371 }
 372
 373 static void decode_filter_coeffs(TAKDecContext *s, int filter_order, int size,
 374                                  int filter_quant, int16_t *filter)
 375 {
 376     GetBitContext *gb = &s->gb;
 377     int i, j, a, b;
 378     int filter_tmp[MAX_PREDICTORS];
 379     int16_t predictors[MAX_PREDICTORS];
 380
 381     predictors[0] = get_sbits(gb, 10);
 382     predictors[1] = get_sbits(gb, 10);
 383     predictors[2] = get_sbits(gb, size) << (10 - size);
 384     predictors[3] = get_sbits(gb, size) << (10 - size);
 385     if (filter_order > 4) {
 386         int av_uninit(code_size);
 387         int code_size_base = size - get_bits1(gb);
 388
 389         for (i = 4; i < filter_order; i++) {
 390             if (!(i & 3))
 391                 code_size = code_size_base - get_bits(gb, 2);
 392             predictors[i] = get_sbits(gb, code_size) << (10 - size);
 393         }
 394     }
 395
 396     filter_tmp[0] = predictors[0] << 6;
 397     for (i = 1; i < filter_order; i++) {
 398         int *p1 = &filter_tmp[0];
 399         int *p2 = &filter_tmp[i - 1];
 400
 401         for (j = 0; j < (i + 1) / 2; j++) {
 402             int tmp = *p1 + (predictors[i] * *p2 + 256 >> 9);
 403             *p2     = *p2 + (predictors[i] * *p1 + 256 >> 9);
 404             *p1     = tmp;
 405             p1++;
 406             p2--;
 407         }
 408
 409         filter_tmp[i] = predictors[i] << 6;
 410     }
 411
 412     a = 1 << (32 - (15 - filter_quant));
 413     b = 1 << ((15 - filter_quant) - 1);
 414     for (i = 0, j = filter_order - 1; i < filter_order / 2; i++, j--) {
 415         filter[j] = a - ((filter_tmp[i] + b) >> (15 - filter_quant));
 416         filter[i] = a - ((filter_tmp[j] + b) >> (15 - filter_quant));
 417     }
 418 }
 419
 420 static int decode_subframe(TAKDecContext *s, int32_t *decoded,
 421                            int subframe_size, int prev_subframe_size)
 422 {
 423     LOCAL_ALIGNED_16(int16_t, filter, [MAX_PREDICTORS]);
 424     GetBitContext *gb = &s->gb;
 425     int i, ret;
 426     int dshift, size, filter_quant, filter_order;
 427
 428     memset(filter, 0, MAX_PREDICTORS * sizeof(*filter));
 429
 430     if (!get_bits1(gb))
 431         return decode_residues(s, decoded, subframe_size);
 432
 433     filter_order = predictor_sizes[get_bits(gb, 4)];
 434
 435     if (prev_subframe_size > 0 && get_bits1(gb)) {
 436         if (filter_order > prev_subframe_size)
 437             return AVERROR_INVALIDDATA;
 438
 439         decoded       -= filter_order;
 440         subframe_size += filter_order;
 441
 442         if (filter_order > subframe_size)
 443             return AVERROR_INVALIDDATA;
 444     } else {
 445         int lpc_mode;
 446
 447         if (filter_order > subframe_size)
 448             return AVERROR_INVALIDDATA;
 449
 450         lpc_mode = get_bits(gb, 2);
 451         if (lpc_mode > 2)
 452             return AVERROR_INVALIDDATA;
 453
 454         if ((ret = decode_residues(s, decoded, filter_order)) < 0)
 455             return ret;
 456
 457         if (lpc_mode)
 458             decode_lpc(decoded, lpc_mode, filter_order);
 459     }
 460
 461     dshift = get_bits_esc4(gb);
 462     size   = get_bits1(gb) + 6;
 463
 464     filter_quant = 10;
 465     if (get_bits1(gb)) {
 466         filter_quant -= get_bits(gb, 3) + 1;
 467         if (filter_quant < 3)
 468             return AVERROR_INVALIDDATA;
 469     }
 470
 471     decode_filter_coeffs(s, filter_order, size, filter_quant, filter);
 472
 473     if ((ret = decode_residues(s, &decoded[filter_order],
 474                                subframe_size - filter_order)) < 0)
 475         return ret;
 476
 477     av_fast_malloc(&s->residues, &s->residues_buf_size,
 478                    FFALIGN(subframe_size + 16, 16) * sizeof(*s->residues));
 479     if (!s->residues)
 480         return AVERROR(ENOMEM);
 481     memset(s->residues, 0, s->residues_buf_size);
 482
 483     for (i = 0; i < filter_order; i++)
 484         s->residues[i] = *decoded++ >> dshift;
 485
 486     for (i = 0; i < subframe_size - filter_order; i++) {
 487         int v = 1 << (filter_quant - 1);
 488
 489         v += s->adsp.scalarproduct_int16(&s->residues[i], filter,
 490                                          FFALIGN(filter_order, 16));
 491
 492         v = (av_clip_intp2(v >> filter_quant, 13) << dshift) - *decoded;
 493         *decoded++ = v;
 494         s->residues[filter_order + i] = v >> dshift;
 495     }
 496
 497     emms_c();
 498
 499     return 0;
 500 }
 501
 502 static int decode_channel(TAKDecContext *s, int chan)
 503 {
 504     AVCodecContext *avctx = s->avctx;
 505     GetBitContext *gb     = &s->gb;
 506     int32_t *decoded      = s->decoded[chan];
 507     int left              = s->nb_samples - 1;
 508     int i, prev, ret, nb_subframes;
 509     int subframe_len[MAX_SUBFRAMES];
 510
 511     s->sample_shift[chan] = get_bits_esc4(gb);
 512     if (s->sample_shift[chan] >= avctx->bits_per_coded_sample)
 513         return AVERROR_INVALIDDATA;
 514
 515     /* NOTE: TAK 2.2.0 appears to set the sample value to 0 if
 516      *       bits_per_coded_sample - sample_shift is 1, but this produces
 517      *       non-bit-exact output. Reading the 1 bit using get_sbits() instead
 518      *       of skipping it produces bit-exact output. This has been reported
 519      *       to the TAK author. */
 520     *decoded++        = get_sbits(gb,
 521                                   avctx->bits_per_coded_sample -
 522                                   s->sample_shift[chan]);
 523     s->lpc_mode[chan] = get_bits(gb, 2);
 524     nb_subframes      = get_bits(gb, 3) + 1;
 525
 526     i = 0;
 527     if (nb_subframes > 1) {
 528         if (get_bits_left(gb) < (nb_subframes - 1) * 6)
 529             return AVERROR_INVALIDDATA;
 530
 531         prev = 0;
 532         for (; i < nb_subframes - 1; i++) {
 533             int subframe_end = get_bits(gb, 6) * s->subframe_scale;
 534             if (subframe_end <= prev)
 535                 return AVERROR_INVALIDDATA;
 536             subframe_len[i] = subframe_end - prev;
 537             left           -= subframe_len[i];
 538             prev            = subframe_end;
 539         }
 540
 541         if (left <= 0)
 542             return AVERROR_INVALIDDATA;
 543     }
 544     subframe_len[i] = left;
 545
 546     prev = 0;
 547     for (i = 0; i < nb_subframes; i++) {
 548         if ((ret = decode_subframe(s, decoded, subframe_len[i], prev)) < 0)
 549             return ret;
 550         decoded += subframe_len[i];
 551         prev     = subframe_len[i];
 552     }
 553
 554     return 0;
 555 }
 556
 557 static int decorrelate(TAKDecContext *s, int c1, int c2, int length)
 558 {
 559     GetBitContext *gb = &s->gb;
 560     int32_t *p1       = s->decoded[c1] + 1;
 561     int32_t *p2       = s->decoded[c2] + 1;
 562     int i;
 563     int dshift, dfactor;
 564
 565     switch (s->dmode) {
 566     case 1: /* left/side */
 567         for (i = 0; i < length; i++) {
 568             int32_t a = p1[i];
 569             int32_t b = p2[i];
 570             p2[i]     = a + b;
 571         }
 572         break;
 573     case 2: /* side/right */
 574         for (i = 0; i < length; i++) {
 575             int32_t a = p1[i];
 576             int32_t b = p2[i];
 577             p1[i]     = b - a;
 578         }
 579         break;
 580     case 3: /* side/mid */
 581         for (i = 0; i < length; i++) {
 582             int32_t a = p1[i];
 583             int32_t b = p2[i];
 584             a        -= b >> 1;
 585             p1[i]     = a;
 586             p2[i]     = a + b;
 587         }
 588         break;
 589     case 4: /* side/left with scale factor */
 590         FFSWAP(int32_t*, p1, p2);
 591     case 5: /* side/right with scale factor */
 592         dshift  = get_bits_esc4(gb);
 593         dfactor = get_sbits(gb, 10);
 594         for (i = 0; i < length; i++) {
 595             int32_t a = p1[i];
 596             int32_t b = p2[i];
 597             b         = dfactor * (b >> dshift) + 128 >> 8 << dshift;
 598             p1[i]     = b - a;
 599         }
 600         break;
 601     case 6:
 602         FFSWAP(int32_t*, p1, p2);
 603     case 7: {
 604         LOCAL_ALIGNED_16(int16_t, filter, [MAX_PREDICTORS]);
 605         int length2, order_half, filter_order, dval1, dval2;
 606         int av_uninit(code_size);
 607
 608         memset(filter, 0, MAX_PREDICTORS * sizeof(*filter));
 609
 610         if (length < 256)
 611             return AVERROR_INVALIDDATA;
 612
 613         dshift       = get_bits_esc4(gb);
 614         filter_order = 8 << get_bits1(gb);
 615         dval1        = get_bits1(gb);
 616         dval2        = get_bits1(gb);
 617
 618         for (i = 0; i < filter_order; i++) {
 619             if (!(i & 3))
 620                 code_size = 14 - get_bits(gb, 3);
 621             filter[i] = get_sbits(gb, code_size);
 622         }
 623
 624         order_half = filter_order / 2;
 625         length2    = length - (filter_order - 1);
 626
 627         /* decorrelate beginning samples */
 628         if (dval1) {
 629             for (i = 0; i < order_half; i++) {
 630                 int32_t a = p1[i];
 631                 int32_t b = p2[i];
 632                 p1[i]     = a + b;
 633             }
 634         }
 635
 636         /* decorrelate ending samples */
 637         if (dval2) {
 638             for (i = length2 + order_half; i < length; i++) {
 639                 int32_t a = p1[i];
 640                 int32_t b = p2[i];
 641                 p1[i]     = a + b;
 642             }
 643         }
 644
 645         av_fast_malloc(&s->residues, &s->residues_buf_size,
 646                        FFALIGN(length + 16, 16) * sizeof(*s->residues));
 647         if (!s->residues)
 648             return AVERROR(ENOMEM);
 649         memset(s->residues, 0, s->residues_buf_size);
 650
 651         for (i = 0; i < length; i++)
 652             s->residues[i] = p2[i] >> dshift;
 653
 654         p1 += order_half;
 655
 656         for (i = 0; i < length2; i++) {
 657             int v = 1 << 9;
 658
 659             v += s->adsp.scalarproduct_int16(&s->residues[i], filter,
 660                                              FFALIGN(filter_order, 16));
 661
 662             p1[i] = (av_clip_intp2(v >> 10, 13) << dshift) - p1[i];
 663         }
 664
 665         emms_c();
 666         break;
 667     }
 668     }
 669
 670     return 0;
 671 }
 672
 673 static int tak_decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data,
 674                             int *got_frame_ptr, AVPacket *pkt)
 675 {
 676     TAKDecContext *s  = avctx->priv_data;
 677     AVFrame *frame    = data;
 678     GetBitContext *gb = &s->gb;
 679     int chan, i, ret, hsize;
 680
 681     if (pkt->size < TAK_MIN_FRAME_HEADER_BYTES)
 682         return AVERROR_INVALIDDATA;
 683
 684     init_get_bits(gb, pkt->data, pkt->size * 8);
 685
 686     if ((ret = ff_tak_decode_frame_header(avctx, gb, &s->ti, 0)) < 0)
 687         return ret;
 688
 689     if (s->ti.flags & TAK_FRAME_FLAG_HAS_METADATA) {
 690         avpriv_request_sample(avctx, "Frame metadata");
 691         return AVERROR_PATCHWELCOME;
 692     }
 693
 694     hsize = get_bits_count(gb) / 8;
 695     if (avctx->err_recognition & AV_EF_CRCCHECK) {
 696         if (ff_tak_check_crc(pkt->data, hsize)) {
 697             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "CRC error\n");
 698             if (avctx->err_recognition & AV_EF_EXPLODE)
 699                 return AVERROR_INVALIDDATA;
 700         }
 701     }
 702
 703     if (s->ti.codec != TAK_CODEC_MONO_STEREO &&
 704         s->ti.codec != TAK_CODEC_MULTICHANNEL) {
 705         avpriv_report_missing_feature(avctx, "TAK codec type %d", s->ti.codec);
 706         return AVERROR_PATCHWELCOME;
 707     }
 708     if (s->ti.data_type) {
 709         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 710                "unsupported data type: %d\n", s->ti.data_type);
 711         return AVERROR_INVALIDDATA;
 712     }
 713     if (s->ti.codec == TAK_CODEC_MONO_STEREO && s->ti.channels > 2) {
 714         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 715                "invalid number of channels: %d\n", s->ti.channels);
 716         return AVERROR_INVALIDDATA;
 717     }
 718     if (s->ti.channels > 6) {
 719         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 720                "unsupported number of channels: %d\n", s->ti.channels);
 721         return AVERROR_INVALIDDATA;
 722     }
 723
 724     if (s->ti.frame_samples <= 0) {
 725         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "unsupported/invalid number of samples\n");
 726         return AVERROR_INVALIDDATA;
 727     }
 728
 729     if (s->ti.bps != avctx->bits_per_coded_sample) {
 730         avctx->bits_per_coded_sample = s->ti.bps;
 731         if ((ret = set_bps_params(avctx)) < 0)
 732             return ret;
 733     }
 734     if (s->ti.sample_rate != avctx->sample_rate) {
 735         avctx->sample_rate = s->ti.sample_rate;
 736         set_sample_rate_params(avctx);
 737     }
 738     if (s->ti.ch_layout)
 739         avctx->channel_layout = s->ti.ch_layout;
 740     avctx->channels = s->ti.channels;
 741
 742     s->nb_samples = s->ti.last_frame_samples ? s->ti.last_frame_samples
 743                                              : s->ti.frame_samples;
 744
 745     frame->nb_samples = s->nb_samples;
 746     if ((ret = ff_get_buffer(avctx, frame, 0)) < 0)
 747         return ret;
 748
 749     if (avctx->bits_per_coded_sample <= 16) {
 750         int buf_size = av_samples_get_buffer_size(NULL, avctx->channels,
 751                                                   s->nb_samples,
 752                                                   AV_SAMPLE_FMT_S32P, 0);
 753         if (buf_size < 0)
 754             return buf_size;
 755         av_fast_malloc(&s->decode_buffer, &s->decode_buffer_size, buf_size);
 756         if (!s->decode_buffer)
 757             return AVERROR(ENOMEM);
 758         ret = av_samples_fill_arrays((uint8_t **)s->decoded, NULL,
 759                                      s->decode_buffer, avctx->channels,
 760                                      s->nb_samples, AV_SAMPLE_FMT_S32P, 0);
 761         if (ret < 0)
 762             return ret;
 763     } else {
 764         for (chan = 0; chan < avctx->channels; chan++)
 765             s->decoded[chan] = (int32_t *)frame->extended_data[chan];
 766     }
 767
 768     if (s->nb_samples < 16) {
 769         for (chan = 0; chan < avctx->channels; chan++) {
 770             int32_t *decoded = s->decoded[chan];
 771             for (i = 0; i < s->nb_samples; i++)
 772                 decoded[i] = get_sbits(gb, avctx->bits_per_coded_sample);
 773         }
 774     } else {
 775         if (s->ti.codec == TAK_CODEC_MONO_STEREO) {
 776             for (chan = 0; chan < avctx->channels; chan++)
 777                 if (ret = decode_channel(s, chan))
 778                     return ret;
 779
 780             if (avctx->channels == 2) {
 781                 if (get_bits1(gb)) {
 782                     // some kind of subframe length, but it seems to be unused
 783                     skip_bits(gb, 6);
 784                 }
 785
 786                 s->dmode = get_bits(gb, 3);
 787                 if (ret = decorrelate(s, 0, 1, s->nb_samples - 1))
 788                     return ret;
 789             }
 790         } else if (s->ti.codec == TAK_CODEC_MULTICHANNEL) {
 791             if (get_bits1(gb)) {
 792                 int ch_mask = 0;
 793
 794                 chan = get_bits(gb, 4) + 1;
 795                 if (chan > avctx->channels)
 796                     return AVERROR_INVALIDDATA;
 797
 798                 for (i = 0; i < chan; i++) {
 799                     int nbit = get_bits(gb, 4);
 800
 801                     if (nbit >= avctx->channels)
 802                         return AVERROR_INVALIDDATA;
 803
 804                     if (ch_mask & 1 << nbit)
 805                         return AVERROR_INVALIDDATA;
 806
 807                     s->mcdparams[i].present = get_bits1(gb);
 808                     if (s->mcdparams[i].present) {
 809                         s->mcdparams[i].index = get_bits(gb, 2);
 810                         s->mcdparams[i].chan2 = get_bits(gb, 4);
 811                         if (s->mcdparams[i].chan2 >= avctx->channels) {
 812                             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 813                                    "invalid channel 2 (%d) for %d channel(s)\n",
 814                                    s->mcdparams[i].chan2, avctx->channels);
 815                             return AVERROR_INVALIDDATA;
 816                         }
 817                         if (s->mcdparams[i].index == 1) {
 818                             if ((nbit == s->mcdparams[i].chan2) ||
 819                                 (ch_mask & 1 << s->mcdparams[i].chan2))
 820                                 return AVERROR_INVALIDDATA;
 821
 822                             ch_mask |= 1 << s->mcdparams[i].chan2;
 823                         } else if (!(ch_mask & 1 << s->mcdparams[i].chan2)) {
 824                             return AVERROR_INVALIDDATA;
 825                         }
 826                     }
 827                     s->mcdparams[i].chan1 = nbit;
 828
 829                     ch_mask |= 1 << nbit;
 830                 }
 831             } else {
 832                 chan = avctx->channels;
 833                 for (i = 0; i < chan; i++) {
 834                     s->mcdparams[i].present = 0;
 835                     s->mcdparams[i].chan1   = i;
 836                 }
 837             }
 838
 839             for (i = 0; i < chan; i++) {
 840                 if (s->mcdparams[i].present && s->mcdparams[i].index == 1)
 841                     if (ret = decode_channel(s, s->mcdparams[i].chan2))
 842                         return ret;
 843
 844                 if (ret = decode_channel(s, s->mcdparams[i].chan1))
 845                     return ret;
 846
 847                 if (s->mcdparams[i].present) {
 848                     s->dmode = mc_dmodes[s->mcdparams[i].index];
 849                     if (ret = decorrelate(s,
 850                                           s->mcdparams[i].chan2,
 851                                           s->mcdparams[i].chan1,
 852                                           s->nb_samples - 1))
 853                         return ret;
 854                 }
 855             }
 856         }
 857
 858         for (chan = 0; chan < avctx->channels; chan++) {
 859             int32_t *decoded = s->decoded[chan];
 860
 861             if (s->lpc_mode[chan])
 862                 decode_lpc(decoded, s->lpc_mode[chan], s->nb_samples);
 863
 864             if (s->sample_shift[chan] > 0)
 865                 for (i = 0; i < s->nb_samples; i++)
 866                     decoded[i] <<= s->sample_shift[chan];
 867         }
 868     }
 869
 870     align_get_bits(gb);
 871     skip_bits(gb, 24);
 872     if (get_bits_left(gb) < 0)
 873         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "overread\n");
 874     else if (get_bits_left(gb) > 0)
 875         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "underread\n");
 876
 877     if (avctx->err_recognition & AV_EF_CRCCHECK) {
 878         if (ff_tak_check_crc(pkt->data + hsize,
 879                              get_bits_count(gb) / 8 - hsize)) {
 880             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "CRC error\n");
 881             if (avctx->err_recognition & AV_EF_EXPLODE)
 882                 return AVERROR_INVALIDDATA;
 883         }
 884     }
 885
 886     /* convert to output buffer */
 887     switch (avctx->sample_fmt) {
 888     case AV_SAMPLE_FMT_U8P:
 889         for (chan = 0; chan < avctx->channels; chan++) {
 890             uint8_t *samples = (uint8_t *)frame->extended_data[chan];
 891             int32_t *decoded = s->decoded[chan];
 892             for (i = 0; i < s->nb_samples; i++)
 893                 samples[i] = decoded[i] + 0x80;
 894         }
 895         break;
 896     case AV_SAMPLE_FMT_S16P:
 897         for (chan = 0; chan < avctx->channels; chan++) {
 898             int16_t *samples = (int16_t *)frame->extended_data[chan];
 899             int32_t *decoded = s->decoded[chan];
 900             for (i = 0; i < s->nb_samples; i++)
 901                 samples[i] = decoded[i];
 902         }
 903         break;
 904     case AV_SAMPLE_FMT_S32P:
 905         for (chan = 0; chan < avctx->channels; chan++) {
 906             int32_t *samples = (int32_t *)frame->extended_data[chan];
 907             for (i = 0; i < s->nb_samples; i++)
 908                 samples[i] <<= 8;
 909         }
 910         break;
 911     }
 912
 913     *got_frame_ptr = 1;
 914
 915     return pkt->size;
 916 }
 917
 918 static av_cold int tak_decode_close(AVCodecContext *avctx)
 919 {
 920     TAKDecContext *s = avctx->priv_data;
 921
 922     av_freep(&s->decode_buffer);
 923     av_freep(&s->residues);
 924
 925     return 0;
 926 }
 927
 928 AVCodec ff_tak_decoder = {
 929     .name             = "tak",
 930     .long_name        = NULL_IF_CONFIG_SMALL("TAK (Tom's lossless Audio Kompressor)"),
 931     .type             = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
 932     .id               = AV_CODEC_ID_TAK,
 933     .priv_data_size   = sizeof(TAKDecContext),
 934     .init             = tak_decode_init,
 935     .init_static_data = tak_init_static_data,
 936     .close            = tak_decode_close,
 937     .decode           = tak_decode_frame,
 938     .capabilities     = AV_CODEC_CAP_DR1,
 939     .sample_fmts      = (const enum AVSampleFormat[]) { AV_SAMPLE_FMT_U8P,
 940                                                         AV_SAMPLE_FMT_S16P,
 941                                                         AV_SAMPLE_FMT_S32P,
 942                                                         AV_SAMPLE_FMT_NONE },
 943 };