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

   1 /*
   2  * WMA compatible decoder
   3  * Copyright (c) 2002 The FFmpeg Project
   4  *
   5  * This file is part of FFmpeg.
   6  *
   7  * FFmpeg 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  * FFmpeg 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 FFmpeg; 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  * WMA compatible decoder.
  25  * This decoder handles Microsoft Windows Media Audio data, versions 1 & 2.
  26  * WMA v1 is identified by audio format 0x160 in Microsoft media files
  27  * (ASF/AVI/WAV). WMA v2 is identified by audio format 0x161.
  28  *
  29  * To use this decoder, a calling application must supply the extra data
  30  * bytes provided with the WMA data. These are the extra, codec-specific
  31  * bytes at the end of a WAVEFORMATEX data structure. Transmit these bytes
  32  * to the decoder using the extradata[_size] fields in AVCodecContext. There
  33  * should be 4 extra bytes for v1 data and 6 extra bytes for v2 data.
  34  */
  35
  36 #include "libavutil/attributes.h"
  37 #include "libavutil/internal.h"
  38 #include "libavutil/libm.h"
  39
  40 #include "avcodec.h"
  41 #include "internal.h"
  42 #include "wma.h"
  43
  44 #define EXPVLCBITS 8
  45 #define EXPMAX     ((19 + EXPVLCBITS - 1) / EXPVLCBITS)
  46
  47 #define HGAINVLCBITS 9
  48 #define HGAINMAX     ((13 + HGAINVLCBITS - 1) / HGAINVLCBITS)
  49
  50 static void wma_lsp_to_curve_init(WMACodecContext *s, int frame_len);
  51
  52 #ifdef TRACE
  53 static void dump_floats(WMACodecContext *s, const char *name,
  54                         int prec, const float *tab, int n)
  55 {
  56     int i;
  57
  58     ff_tlog(s->avctx, "%s[%d]:\n", name, n);
  59     for (i = 0; i < n; i++) {
  60         if ((i & 7) == 0)
  61             ff_tlog(s->avctx, "%4d: ", i);
  62         ff_tlog(s->avctx, " %8.*f", prec, tab[i]);
  63         if ((i & 7) == 7)
  64             ff_tlog(s->avctx, "\n");
  65     }
  66     if ((i & 7) != 0)
  67         ff_tlog(s->avctx, "\n");
  68 }
  69 #endif /* TRACE */
  70
  71 static av_cold int wma_decode_init(AVCodecContext *avctx)
  72 {
  73     WMACodecContext *s = avctx->priv_data;
  74     int i, flags2;
  75     uint8_t *extradata;
  76
  77     if (!avctx->block_align) {
  78         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "block_align is not set\n");
  79         return AVERROR(EINVAL);
  80     }
  81
  82     s->avctx = avctx;
  83
  84     /* extract flag infos */
  85     flags2    = 0;
  86     extradata = avctx->extradata;
  87     if (avctx->codec->id == AV_CODEC_ID_WMAV1 && avctx->extradata_size >= 4)
  88         flags2 = AV_RL16(extradata + 2);
  89     else if (avctx->codec->id == AV_CODEC_ID_WMAV2 && avctx->extradata_size >= 6)
  90         flags2 = AV_RL16(extradata + 4);
  91
  92     s->use_exp_vlc            = flags2 & 0x0001;
  93     s->use_bit_reservoir      = flags2 & 0x0002;
  94     s->use_variable_block_len = flags2 & 0x0004;
  95
  96     if (avctx->codec->id == AV_CODEC_ID_WMAV2 && avctx->extradata_size >= 8){
  97         if (AV_RL16(extradata+4)==0xd && s->use_variable_block_len){
  98             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Disabling use_variable_block_len, if this fails contact the ffmpeg developers and send us the file\n");
  99             s->use_variable_block_len= 0; // this fixes issue1503
 100         }
 101     }
 102
 103     for (i=0; i<MAX_CHANNELS; i++)
 104         s->max_exponent[i] = 1.0;
 105
 106     if (ff_wma_init(avctx, flags2) < 0)
 107         return -1;
 108
 109     /* init MDCT */
 110     for (i = 0; i < s->nb_block_sizes; i++)
 111         ff_mdct_init(&s->mdct_ctx[i], s->frame_len_bits - i + 1, 1, 1.0 / 32768.0);
 112
 113     if (s->use_noise_coding) {
 114         init_vlc(&s->hgain_vlc, HGAINVLCBITS, sizeof(ff_wma_hgain_huffbits),
 115                  ff_wma_hgain_huffbits, 1, 1,
 116                  ff_wma_hgain_huffcodes, 2, 2, 0);
 117     }
 118
 119     if (s->use_exp_vlc)
 120         init_vlc(&s->exp_vlc, EXPVLCBITS, sizeof(ff_aac_scalefactor_bits), // FIXME move out of context
 121                  ff_aac_scalefactor_bits, 1, 1,
 122                  ff_aac_scalefactor_code, 4, 4, 0);
 123     else
 124         wma_lsp_to_curve_init(s, s->frame_len);
 125
 126     avctx->sample_fmt = AV_SAMPLE_FMT_FLTP;
 127
 128     return 0;
 129 }
 130
 131 /**
 132  * compute x^-0.25 with an exponent and mantissa table. We use linear
 133  * interpolation to reduce the mantissa table size at a small speed
 134  * expense (linear interpolation approximately doubles the number of
 135  * bits of precision).
 136  */
 137 static inline float pow_m1_4(WMACodecContext *s, float x)
 138 {
 139     union {
 140         float f;
 141         unsigned int v;
 142     } u, t;
 143     unsigned int e, m;
 144     float a, b;
 145
 146     u.f = x;
 147     e   =  u.v >>  23;
 148     m   = (u.v >> (23 - LSP_POW_BITS)) & ((1 << LSP_POW_BITS) - 1);
 149     /* build interpolation scale: 1 <= t < 2. */
 150     t.v = ((u.v << LSP_POW_BITS) & ((1 << 23) - 1)) | (127 << 23);
 151     a   = s->lsp_pow_m_table1[m];
 152     b   = s->lsp_pow_m_table2[m];
 153     return s->lsp_pow_e_table[e] * (a + b * t.f);
 154 }
 155
 156 static av_cold void wma_lsp_to_curve_init(WMACodecContext *s, int frame_len)
 157 {
 158     float wdel, a, b;
 159     int i, e, m;
 160
 161     wdel = M_PI / frame_len;
 162     for (i = 0; i < frame_len; i++)
 163         s->lsp_cos_table[i] = 2.0f * cos(wdel * i);
 164
 165     /* tables for x^-0.25 computation */
 166     for (i = 0; i < 256; i++) {
 167         e                     = i - 126;
 168         s->lsp_pow_e_table[i] = exp2f(e * -0.25);
 169     }
 170
 171     /* NOTE: these two tables are needed to avoid two operations in
 172      * pow_m1_4 */
 173     b = 1.0;
 174     for (i = (1 << LSP_POW_BITS) - 1; i >= 0; i--) {
 175         m                      = (1 << LSP_POW_BITS) + i;
 176         a                      = (float) m * (0.5 / (1 << LSP_POW_BITS));
 177         a                      = 1/sqrt(sqrt(a));
 178         s->lsp_pow_m_table1[i] = 2 * a - b;
 179         s->lsp_pow_m_table2[i] = b - a;
 180         b                      = a;
 181     }
 182 }
 183
 184 /**
 185  * NOTE: We use the same code as Vorbis here
 186  * @todo optimize it further with SSE/3Dnow
 187  */
 188 static void wma_lsp_to_curve(WMACodecContext *s, float *out, float *val_max_ptr,
 189                              int n, float *lsp)
 190 {
 191     int i, j;
 192     float p, q, w, v, val_max;
 193
 194     val_max = 0;
 195     for (i = 0; i < n; i++) {
 196         p = 0.5f;
 197         q = 0.5f;
 198         w = s->lsp_cos_table[i];
 199         for (j = 1; j < NB_LSP_COEFS; j += 2) {
 200             q *= w - lsp[j - 1];
 201             p *= w - lsp[j];
 202         }
 203         p *= p * (2.0f - w);
 204         q *= q * (2.0f + w);
 205         v  = p + q;
 206         v  = pow_m1_4(s, v);
 207         if (v > val_max)
 208             val_max = v;
 209         out[i] = v;
 210     }
 211     *val_max_ptr = val_max;
 212 }
 213
 214 /**
 215  * decode exponents coded with LSP coefficients (same idea as Vorbis)
 216  */
 217 static void decode_exp_lsp(WMACodecContext *s, int ch)
 218 {
 219     float lsp_coefs[NB_LSP_COEFS];
 220     int val, i;
 221
 222     for (i = 0; i < NB_LSP_COEFS; i++) {
 223         if (i == 0 || i >= 8)
 224             val = get_bits(&s->gb, 3);
 225         else
 226             val = get_bits(&s->gb, 4);
 227         lsp_coefs[i] = ff_wma_lsp_codebook[i][val];
 228     }
 229
 230     wma_lsp_to_curve(s, s->exponents[ch], &s->max_exponent[ch],
 231                      s->block_len, lsp_coefs);
 232 }
 233
 234 /** pow(10, i / 16.0) for i in -60..95 */
 235 static const float pow_tab[] = {
 236     1.7782794100389e-04, 2.0535250264571e-04,
 237     2.3713737056617e-04, 2.7384196342644e-04,
 238     3.1622776601684e-04, 3.6517412725484e-04,
 239     4.2169650342858e-04, 4.8696752516586e-04,
 240     5.6234132519035e-04, 6.4938163157621e-04,
 241     7.4989420933246e-04, 8.6596432336006e-04,
 242     1.0000000000000e-03, 1.1547819846895e-03,
 243     1.3335214321633e-03, 1.5399265260595e-03,
 244     1.7782794100389e-03, 2.0535250264571e-03,
 245     2.3713737056617e-03, 2.7384196342644e-03,
 246     3.1622776601684e-03, 3.6517412725484e-03,
 247     4.2169650342858e-03, 4.8696752516586e-03,
 248     5.6234132519035e-03, 6.4938163157621e-03,
 249     7.4989420933246e-03, 8.6596432336006e-03,
 250     1.0000000000000e-02, 1.1547819846895e-02,
 251     1.3335214321633e-02, 1.5399265260595e-02,
 252     1.7782794100389e-02, 2.0535250264571e-02,
 253     2.3713737056617e-02, 2.7384196342644e-02,
 254     3.1622776601684e-02, 3.6517412725484e-02,
 255     4.2169650342858e-02, 4.8696752516586e-02,
 256     5.6234132519035e-02, 6.4938163157621e-02,
 257     7.4989420933246e-02, 8.6596432336007e-02,
 258     1.0000000000000e-01, 1.1547819846895e-01,
 259     1.3335214321633e-01, 1.5399265260595e-01,
 260     1.7782794100389e-01, 2.0535250264571e-01,
 261     2.3713737056617e-01, 2.7384196342644e-01,
 262     3.1622776601684e-01, 3.6517412725484e-01,
 263     4.2169650342858e-01, 4.8696752516586e-01,
 264     5.6234132519035e-01, 6.4938163157621e-01,
 265     7.4989420933246e-01, 8.6596432336007e-01,
 266     1.0000000000000e+00, 1.1547819846895e+00,
 267     1.3335214321633e+00, 1.5399265260595e+00,
 268     1.7782794100389e+00, 2.0535250264571e+00,
 269     2.3713737056617e+00, 2.7384196342644e+00,
 270     3.1622776601684e+00, 3.6517412725484e+00,
 271     4.2169650342858e+00, 4.8696752516586e+00,
 272     5.6234132519035e+00, 6.4938163157621e+00,
 273     7.4989420933246e+00, 8.6596432336007e+00,
 274     1.0000000000000e+01, 1.1547819846895e+01,
 275     1.3335214321633e+01, 1.5399265260595e+01,
 276     1.7782794100389e+01, 2.0535250264571e+01,
 277     2.3713737056617e+01, 2.7384196342644e+01,
 278     3.1622776601684e+01, 3.6517412725484e+01,
 279     4.2169650342858e+01, 4.8696752516586e+01,
 280     5.6234132519035e+01, 6.4938163157621e+01,
 281     7.4989420933246e+01, 8.6596432336007e+01,
 282     1.0000000000000e+02, 1.1547819846895e+02,
 283     1.3335214321633e+02, 1.5399265260595e+02,
 284     1.7782794100389e+02, 2.0535250264571e+02,
 285     2.3713737056617e+02, 2.7384196342644e+02,
 286     3.1622776601684e+02, 3.6517412725484e+02,
 287     4.2169650342858e+02, 4.8696752516586e+02,
 288     5.6234132519035e+02, 6.4938163157621e+02,
 289     7.4989420933246e+02, 8.6596432336007e+02,
 290     1.0000000000000e+03, 1.1547819846895e+03,
 291     1.3335214321633e+03, 1.5399265260595e+03,
 292     1.7782794100389e+03, 2.0535250264571e+03,
 293     2.3713737056617e+03, 2.7384196342644e+03,
 294     3.1622776601684e+03, 3.6517412725484e+03,
 295     4.2169650342858e+03, 4.8696752516586e+03,
 296     5.6234132519035e+03, 6.4938163157621e+03,
 297     7.4989420933246e+03, 8.6596432336007e+03,
 298     1.0000000000000e+04, 1.1547819846895e+04,
 299     1.3335214321633e+04, 1.5399265260595e+04,
 300     1.7782794100389e+04, 2.0535250264571e+04,
 301     2.3713737056617e+04, 2.7384196342644e+04,
 302     3.1622776601684e+04, 3.6517412725484e+04,
 303     4.2169650342858e+04, 4.8696752516586e+04,
 304     5.6234132519035e+04, 6.4938163157621e+04,
 305     7.4989420933246e+04, 8.6596432336007e+04,
 306     1.0000000000000e+05, 1.1547819846895e+05,
 307     1.3335214321633e+05, 1.5399265260595e+05,
 308     1.7782794100389e+05, 2.0535250264571e+05,
 309     2.3713737056617e+05, 2.7384196342644e+05,
 310     3.1622776601684e+05, 3.6517412725484e+05,
 311     4.2169650342858e+05, 4.8696752516586e+05,
 312     5.6234132519035e+05, 6.4938163157621e+05,
 313     7.4989420933246e+05, 8.6596432336007e+05,
 314 };
 315
 316 /**
 317  * decode exponents coded with VLC codes
 318  */
 319 static int decode_exp_vlc(WMACodecContext *s, int ch)
 320 {
 321     int last_exp, n, code;
 322     const uint16_t *ptr;
 323     float v, max_scale;
 324     uint32_t *q, *q_end, iv;
 325     const float *ptab = pow_tab + 60;
 326     const uint32_t *iptab = (const uint32_t *) ptab;
 327
 328     ptr       = s->exponent_bands[s->frame_len_bits - s->block_len_bits];
 329     q         = (uint32_t *) s->exponents[ch];
 330     q_end     = q + s->block_len;
 331     max_scale = 0;
 332     if (s->version == 1) {
 333         last_exp  = get_bits(&s->gb, 5) + 10;
 334         v         = ptab[last_exp];
 335         iv        = iptab[last_exp];
 336         max_scale = v;
 337         n         = *ptr++;
 338         switch (n & 3) do {
 339         case 0: *q++ = iv;
 340         case 3: *q++ = iv;
 341         case 2: *q++ = iv;
 342         case 1: *q++ = iv;
 343         } while ((n -= 4) > 0);
 344     } else
 345         last_exp = 36;
 346
 347     while (q < q_end) {
 348         code = get_vlc2(&s->gb, s->exp_vlc.table, EXPVLCBITS, EXPMAX);
 349         if (code < 0) {
 350             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "Exponent vlc invalid\n");
 351             return -1;
 352         }
 353         /* NOTE: this offset is the same as MPEG4 AAC ! */
 354         last_exp += code - 60;
 355         if ((unsigned) last_exp + 60 >= FF_ARRAY_ELEMS(pow_tab)) {
 356             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "Exponent out of range: %d\n",
 357                    last_exp);
 358             return -1;
 359         }
 360         v  = ptab[last_exp];
 361         iv = iptab[last_exp];
 362         if (v > max_scale)
 363             max_scale = v;
 364         n = *ptr++;
 365         switch (n & 3) do {
 366         case 0: *q++ = iv;
 367         case 3: *q++ = iv;
 368         case 2: *q++ = iv;
 369         case 1: *q++ = iv;
 370         } while ((n -= 4) > 0);
 371     }
 372     s->max_exponent[ch] = max_scale;
 373     return 0;
 374 }
 375
 376 /**
 377  * Apply MDCT window and add into output.
 378  *
 379  * We ensure that when the windows overlap their squared sum
 380  * is always 1 (MDCT reconstruction rule).
 381  */
 382 static void wma_window(WMACodecContext *s, float *out)
 383 {
 384     float *in = s->output;
 385     int block_len, bsize, n;
 386
 387     /* left part */
 388     if (s->block_len_bits <= s->prev_block_len_bits) {
 389         block_len = s->block_len;
 390         bsize     = s->frame_len_bits - s->block_len_bits;
 391
 392         s->fdsp->vector_fmul_add(out, in, s->windows[bsize],
 393                                 out, block_len);
 394     } else {
 395         block_len = 1 << s->prev_block_len_bits;
 396         n         = (s->block_len - block_len) / 2;
 397         bsize     = s->frame_len_bits - s->prev_block_len_bits;
 398
 399         s->fdsp->vector_fmul_add(out + n, in + n, s->windows[bsize],
 400                                 out + n, block_len);
 401
 402         memcpy(out + n + block_len, in + n + block_len, n * sizeof(float));
 403     }
 404
 405     out += s->block_len;
 406     in  += s->block_len;
 407
 408     /* right part */
 409     if (s->block_len_bits <= s->next_block_len_bits) {
 410         block_len = s->block_len;
 411         bsize     = s->frame_len_bits - s->block_len_bits;
 412
 413         s->fdsp->vector_fmul_reverse(out, in, s->windows[bsize], block_len);
 414     } else {
 415         block_len = 1 << s->next_block_len_bits;
 416         n         = (s->block_len - block_len) / 2;
 417         bsize     = s->frame_len_bits - s->next_block_len_bits;
 418
 419         memcpy(out, in, n * sizeof(float));
 420
 421         s->fdsp->vector_fmul_reverse(out + n, in + n, s->windows[bsize],
 422                                     block_len);
 423
 424         memset(out + n + block_len, 0, n * sizeof(float));
 425     }
 426 }
 427
 428 /**
 429  * @return 0 if OK. 1 if last block of frame. return -1 if
 430  * unrecorrable error.
 431  */
 432 static int wma_decode_block(WMACodecContext *s)
 433 {
 434     int n, v, a, ch, bsize;
 435     int coef_nb_bits, total_gain;
 436     int nb_coefs[MAX_CHANNELS];
 437     float mdct_norm;
 438     FFTContext *mdct;
 439
 440 #ifdef TRACE
 441     ff_tlog(s->avctx, "***decode_block: %d:%d\n",
 442             s->frame_count - 1, s->block_num);
 443 #endif /* TRACE */
 444
 445     /* compute current block length */
 446     if (s->use_variable_block_len) {
 447         n = av_log2(s->nb_block_sizes - 1) + 1;
 448
 449         if (s->reset_block_lengths) {
 450             s->reset_block_lengths = 0;
 451             v                      = get_bits(&s->gb, n);
 452             if (v >= s->nb_block_sizes) {
 453                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
 454                        "prev_block_len_bits %d out of range\n",
 455                        s->frame_len_bits - v);
 456                 return -1;
 457             }
 458             s->prev_block_len_bits = s->frame_len_bits - v;
 459             v                      = get_bits(&s->gb, n);
 460             if (v >= s->nb_block_sizes) {
 461                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
 462                        "block_len_bits %d out of range\n",
 463                        s->frame_len_bits - v);
 464                 return -1;
 465             }
 466             s->block_len_bits = s->frame_len_bits - v;
 467         } else {
 468             /* update block lengths */
 469             s->prev_block_len_bits = s->block_len_bits;
 470             s->block_len_bits      = s->next_block_len_bits;
 471         }
 472         v = get_bits(&s->gb, n);
 473         if (v >= s->nb_block_sizes) {
 474             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
 475                    "next_block_len_bits %d out of range\n",
 476                    s->frame_len_bits - v);
 477             return -1;
 478         }
 479         s->next_block_len_bits = s->frame_len_bits - v;
 480     } else {
 481         /* fixed block len */
 482         s->next_block_len_bits = s->frame_len_bits;
 483         s->prev_block_len_bits = s->frame_len_bits;
 484         s->block_len_bits      = s->frame_len_bits;
 485     }
 486
 487     if (s->frame_len_bits - s->block_len_bits >= s->nb_block_sizes){
 488         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "block_len_bits not initialized to a valid value\n");
 489         return -1;
 490     }
 491
 492     /* now check if the block length is coherent with the frame length */
 493     s->block_len = 1 << s->block_len_bits;
 494     if ((s->block_pos + s->block_len) > s->frame_len) {
 495         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "frame_len overflow\n");
 496         return -1;
 497     }
 498
 499     if (s->avctx->channels == 2)
 500         s->ms_stereo = get_bits1(&s->gb);
 501     v = 0;
 502     for (ch = 0; ch < s->avctx->channels; ch++) {
 503         a                    = get_bits1(&s->gb);
 504         s->channel_coded[ch] = a;
 505         v                   |= a;
 506     }
 507
 508     bsize = s->frame_len_bits - s->block_len_bits;
 509
 510     /* if no channel coded, no need to go further */
 511     /* XXX: fix potential framing problems */
 512     if (!v)
 513         goto next;
 514
 515     /* read total gain and extract corresponding number of bits for
 516      * coef escape coding */
 517     total_gain = 1;
 518     for (;;) {
 519         if (get_bits_left(&s->gb) < 7) {
 520             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "total_gain overread\n");
 521             return AVERROR_INVALIDDATA;
 522         }
 523         a           = get_bits(&s->gb, 7);
 524         total_gain += a;
 525         if (a != 127)
 526             break;
 527     }
 528
 529     coef_nb_bits = ff_wma_total_gain_to_bits(total_gain);
 530
 531     /* compute number of coefficients */
 532     n = s->coefs_end[bsize] - s->coefs_start;
 533     for (ch = 0; ch < s->avctx->channels; ch++)
 534         nb_coefs[ch] = n;
 535
 536     /* complex coding */
 537     if (s->use_noise_coding) {
 538         for (ch = 0; ch < s->avctx->channels; ch++) {
 539             if (s->channel_coded[ch]) {
 540                 int i, n, a;
 541                 n = s->exponent_high_sizes[bsize];
 542                 for (i = 0; i < n; i++) {
 543                     a                         = get_bits1(&s->gb);
 544                     s->high_band_coded[ch][i] = a;
 545                     /* if noise coding, the coefficients are not transmitted */
 546                     if (a)
 547                         nb_coefs[ch] -= s->exponent_high_bands[bsize][i];
 548                 }
 549             }
 550         }
 551         for (ch = 0; ch < s->avctx->channels; ch++) {
 552             if (s->channel_coded[ch]) {
 553                 int i, n, val, code;
 554
 555                 n   = s->exponent_high_sizes[bsize];
 556                 val = (int) 0x80000000;
 557                 for (i = 0; i < n; i++) {
 558                     if (s->high_band_coded[ch][i]) {
 559                         if (val == (int) 0x80000000) {
 560                             val = get_bits(&s->gb, 7) - 19;
 561                         } else {
 562                             code = get_vlc2(&s->gb, s->hgain_vlc.table,
 563                                             HGAINVLCBITS, HGAINMAX);
 564                             if (code < 0) {
 565                                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
 566                                        "hgain vlc invalid\n");
 567                                 return -1;
 568                             }
 569                             val += code - 18;
 570                         }
 571                         s->high_band_values[ch][i] = val;
 572                     }
 573                 }
 574             }
 575         }
 576     }
 577
 578     /* exponents can be reused in short blocks. */
 579     if ((s->block_len_bits == s->frame_len_bits) || get_bits1(&s->gb)) {
 580         for (ch = 0; ch < s->avctx->channels; ch++) {
 581             if (s->channel_coded[ch]) {
 582                 if (s->use_exp_vlc) {
 583                     if (decode_exp_vlc(s, ch) < 0)
 584                         return -1;
 585                 } else {
 586                     decode_exp_lsp(s, ch);
 587                 }
 588                 s->exponents_bsize[ch] = bsize;
 589             }
 590         }
 591     }
 592
 593     /* parse spectral coefficients : just RLE encoding */
 594     for (ch = 0; ch < s->avctx->channels; ch++) {
 595         if (s->channel_coded[ch]) {
 596             int tindex;
 597             WMACoef *ptr = &s->coefs1[ch][0];
 598
 599             /* special VLC tables are used for ms stereo because
 600              * there is potentially less energy there */
 601             tindex = (ch == 1 && s->ms_stereo);
 602             memset(ptr, 0, s->block_len * sizeof(WMACoef));
 603             ff_wma_run_level_decode(s->avctx, &s->gb, &s->coef_vlc[tindex],
 604                                     s->level_table[tindex], s->run_table[tindex],
 605                                     0, ptr, 0, nb_coefs[ch],
 606                                     s->block_len, s->frame_len_bits, coef_nb_bits);
 607         }
 608         if (s->version == 1 && s->avctx->channels >= 2)
 609             align_get_bits(&s->gb);
 610     }
 611
 612     /* normalize */
 613     {
 614         int n4 = s->block_len / 2;
 615         mdct_norm = 1.0 / (float) n4;
 616         if (s->version == 1)
 617             mdct_norm *= sqrt(n4);
 618     }
 619
 620     /* finally compute the MDCT coefficients */
 621     for (ch = 0; ch < s->avctx->channels; ch++) {
 622         if (s->channel_coded[ch]) {
 623             WMACoef *coefs1;
 624             float *coefs, *exponents, mult, mult1, noise;
 625             int i, j, n, n1, last_high_band, esize;
 626             float exp_power[HIGH_BAND_MAX_SIZE];
 627
 628             coefs1    = s->coefs1[ch];
 629             exponents = s->exponents[ch];
 630             esize     = s->exponents_bsize[ch];
 631             mult      = ff_exp10(total_gain * 0.05) / s->max_exponent[ch];
 632             mult     *= mdct_norm;
 633             coefs     = s->coefs[ch];
 634             if (s->use_noise_coding) {
 635                 mult1 = mult;
 636                 /* very low freqs : noise */
 637                 for (i = 0; i < s->coefs_start; i++) {
 638                     *coefs++ = s->noise_table[s->noise_index] *
 639                                exponents[i << bsize >> esize] * mult1;
 640                     s->noise_index = (s->noise_index + 1) &
 641                                      (NOISE_TAB_SIZE - 1);
 642                 }
 643
 644                 n1 = s->exponent_high_sizes[bsize];
 645
 646                 /* compute power of high bands */
 647                 exponents = s->exponents[ch] +
 648                             (s->high_band_start[bsize] << bsize >> esize);
 649                 last_high_band = 0; /* avoid warning */
 650                 for (j = 0; j < n1; j++) {
 651                     n = s->exponent_high_bands[s->frame_len_bits -
 652                                                s->block_len_bits][j];
 653                     if (s->high_band_coded[ch][j]) {
 654                         float e2, v;
 655                         e2 = 0;
 656                         for (i = 0; i < n; i++) {
 657                             v   = exponents[i << bsize >> esize];
 658                             e2 += v * v;
 659                         }
 660                         exp_power[j]   = e2 / n;
 661                         last_high_band = j;
 662                         ff_tlog(s->avctx, "%d: power=%f (%d)\n", j, exp_power[j], n);
 663                     }
 664                     exponents += n << bsize >> esize;
 665                 }
 666
 667                 /* main freqs and high freqs */
 668                 exponents = s->exponents[ch] + (s->coefs_start << bsize >> esize);
 669                 for (j = -1; j < n1; j++) {
 670                     if (j < 0)
 671                         n = s->high_band_start[bsize] - s->coefs_start;
 672                     else
 673                         n = s->exponent_high_bands[s->frame_len_bits -
 674                                                    s->block_len_bits][j];
 675                     if (j >= 0 && s->high_band_coded[ch][j]) {
 676                         /* use noise with specified power */
 677                         mult1 = sqrt(exp_power[j] / exp_power[last_high_band]);
 678                         /* XXX: use a table */
 679                         mult1  = mult1 * ff_exp10(s->high_band_values[ch][j] * 0.05);
 680                         mult1  = mult1 / (s->max_exponent[ch] * s->noise_mult);
 681                         mult1 *= mdct_norm;
 682                         for (i = 0; i < n; i++) {
 683                             noise          = s->noise_table[s->noise_index];
 684                             s->noise_index = (s->noise_index + 1) & (NOISE_TAB_SIZE - 1);
 685                             *coefs++       = noise * exponents[i << bsize >> esize] * mult1;
 686                         }
 687                         exponents += n << bsize >> esize;
 688                     } else {
 689                         /* coded values + small noise */
 690                         for (i = 0; i < n; i++) {
 691                             noise          = s->noise_table[s->noise_index];
 692                             s->noise_index = (s->noise_index + 1) & (NOISE_TAB_SIZE - 1);
 693                             *coefs++       = ((*coefs1++) + noise) *
 694                                              exponents[i << bsize >> esize] * mult;
 695                         }
 696                         exponents += n << bsize >> esize;
 697                     }
 698                 }
 699
 700                 /* very high freqs : noise */
 701                 n     = s->block_len - s->coefs_end[bsize];
 702                 mult1 = mult * exponents[(-(1 << bsize)) >> esize];
 703                 for (i = 0; i < n; i++) {
 704                     *coefs++       = s->noise_table[s->noise_index] * mult1;
 705                     s->noise_index = (s->noise_index + 1) & (NOISE_TAB_SIZE - 1);
 706                 }
 707             } else {
 708                 /* XXX: optimize more */
 709                 for (i = 0; i < s->coefs_start; i++)
 710                     *coefs++ = 0.0;
 711                 n = nb_coefs[ch];
 712                 for (i = 0; i < n; i++)
 713                     *coefs++ = coefs1[i] * exponents[i << bsize >> esize] * mult;
 714                 n = s->block_len - s->coefs_end[bsize];
 715                 for (i = 0; i < n; i++)
 716                     *coefs++ = 0.0;
 717             }
 718         }
 719     }
 720
 721 #ifdef TRACE
 722     for (ch = 0; ch < s->avctx->channels; ch++) {
 723         if (s->channel_coded[ch]) {
 724             dump_floats(s, "exponents", 3, s->exponents[ch], s->block_len);
 725             dump_floats(s, "coefs", 1, s->coefs[ch], s->block_len);
 726         }
 727     }
 728 #endif /* TRACE */
 729
 730     if (s->ms_stereo && s->channel_coded[1]) {
 731         /* nominal case for ms stereo: we do it before mdct */
 732         /* no need to optimize this case because it should almost
 733          * never happen */
 734         if (!s->channel_coded[0]) {
 735             ff_tlog(s->avctx, "rare ms-stereo case happened\n");
 736             memset(s->coefs[0], 0, sizeof(float) * s->block_len);
 737             s->channel_coded[0] = 1;
 738         }
 739
 740         s->fdsp->butterflies_float(s->coefs[0], s->coefs[1], s->block_len);
 741     }
 742
 743 next:
 744     mdct = &s->mdct_ctx[bsize];
 745
 746     for (ch = 0; ch < s->avctx->channels; ch++) {
 747         int n4, index;
 748
 749         n4 = s->block_len / 2;
 750         if (s->channel_coded[ch])
 751             mdct->imdct_calc(mdct, s->output, s->coefs[ch]);
 752         else if (!(s->ms_stereo && ch == 1))
 753             memset(s->output, 0, sizeof(s->output));
 754
 755         /* multiply by the window and add in the frame */
 756         index = (s->frame_len / 2) + s->block_pos - n4;
 757         wma_window(s, &s->frame_out[ch][index]);
 758     }
 759
 760     /* update block number */
 761     s->block_num++;
 762     s->block_pos += s->block_len;
 763     if (s->block_pos >= s->frame_len)
 764         return 1;
 765     else
 766         return 0;
 767 }
 768
 769 /* decode a frame of frame_len samples */
 770 static int wma_decode_frame(WMACodecContext *s, float **samples,
 771                             int samples_offset)
 772 {
 773     int ret, ch;
 774
 775 #ifdef TRACE
 776     ff_tlog(s->avctx, "***decode_frame: %d size=%d\n",
 777             s->frame_count++, s->frame_len);
 778 #endif /* TRACE */
 779
 780     /* read each block */
 781     s->block_num = 0;
 782     s->block_pos = 0;
 783     for (;;) {
 784         ret = wma_decode_block(s);
 785         if (ret < 0)
 786             return -1;
 787         if (ret)
 788             break;
 789     }
 790
 791     for (ch = 0; ch < s->avctx->channels; ch++) {
 792         /* copy current block to output */
 793         memcpy(samples[ch] + samples_offset, s->frame_out[ch],
 794                s->frame_len * sizeof(*s->frame_out[ch]));
 795         /* prepare for next block */
 796         memmove(&s->frame_out[ch][0], &s->frame_out[ch][s->frame_len],
 797                 s->frame_len * sizeof(*s->frame_out[ch]));
 798
 799 #ifdef TRACE
 800         dump_floats(s, "samples", 6, samples[ch] + samples_offset,
 801                     s->frame_len);
 802 #endif /* TRACE */
 803     }
 804
 805     return 0;
 806 }
 807
 808 static int wma_decode_superframe(AVCodecContext *avctx, void *data,
 809                                  int *got_frame_ptr, AVPacket *avpkt)
 810 {
 811     AVFrame *frame = data;
 812     const uint8_t *buf = avpkt->data;
 813     int buf_size       = avpkt->size;
 814     WMACodecContext *s = avctx->priv_data;
 815     int nb_frames, bit_offset, i, pos, len, ret;
 816     uint8_t *q;
 817     float **samples;
 818     int samples_offset;
 819
 820     ff_tlog(avctx, "***decode_superframe:\n");
 821
 822     if (buf_size == 0) {
 823         s->last_superframe_len = 0;
 824         return 0;
 825     }
 826     if (buf_size < avctx->block_align) {
 827         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 828                "Input packet size too small (%d < %d)\n",
 829                buf_size, avctx->block_align);
 830         return AVERROR_INVALIDDATA;
 831     }
 832     if (avctx->block_align)
 833         buf_size = avctx->block_align;
 834
 835     init_get_bits(&s->gb, buf, buf_size * 8);
 836
 837     if (s->use_bit_reservoir) {
 838         /* read super frame header */
 839         skip_bits(&s->gb, 4); /* super frame index */
 840         nb_frames = get_bits(&s->gb, 4) - (s->last_superframe_len <= 0);
 841         if (nb_frames <= 0) {
 842             int is_error = nb_frames < 0 || get_bits_left(&s->gb) <= 8;
 843             av_log(avctx, is_error ? AV_LOG_ERROR : AV_LOG_WARNING,
 844                    "nb_frames is %d bits left %d\n",
 845                    nb_frames, get_bits_left(&s->gb));
 846             if (is_error)
 847                 return AVERROR_INVALIDDATA;
 848
 849             if ((s->last_superframe_len + buf_size - 1) >
 850                 MAX_CODED_SUPERFRAME_SIZE)
 851                 goto fail;
 852
 853             q   = s->last_superframe + s->last_superframe_len;
 854             len = buf_size - 1;
 855             while (len > 0) {
 856                 *q++ = get_bits (&s->gb, 8);
 857                 len --;
 858             }
 859             memset(q, 0, AV_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
 860
 861             s->last_superframe_len += 8*buf_size - 8;
 862 //             s->reset_block_lengths = 1; //XXX is this needed ?
 863             *got_frame_ptr = 0;
 864             return buf_size;
 865         }
 866     } else
 867         nb_frames = 1;
 868
 869     /* get output buffer */
 870     frame->nb_samples = nb_frames * s->frame_len;
 871     if ((ret = ff_get_buffer(avctx, frame, 0)) < 0)
 872         return ret;
 873     samples        = (float **) frame->extended_data;
 874     samples_offset = 0;
 875
 876     if (s->use_bit_reservoir) {
 877         bit_offset = get_bits(&s->gb, s->byte_offset_bits + 3);
 878         if (bit_offset > get_bits_left(&s->gb)) {
 879             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 880                    "Invalid last frame bit offset %d > buf size %d (%d)\n",
 881                    bit_offset, get_bits_left(&s->gb), buf_size);
 882             goto fail;
 883         }
 884
 885         if (s->last_superframe_len > 0) {
 886             /* add bit_offset bits to last frame */
 887             if ((s->last_superframe_len + ((bit_offset + 7) >> 3)) >
 888                 MAX_CODED_SUPERFRAME_SIZE)
 889                 goto fail;
 890             q   = s->last_superframe + s->last_superframe_len;
 891             len = bit_offset;
 892             while (len > 7) {
 893                 *q++ = (get_bits) (&s->gb, 8);
 894                 len -= 8;
 895             }
 896             if (len > 0)
 897                 *q++ = (get_bits) (&s->gb, len) << (8 - len);
 898             memset(q, 0, AV_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
 899
 900             /* XXX: bit_offset bits into last frame */
 901             init_get_bits(&s->gb, s->last_superframe,
 902                           s->last_superframe_len * 8 + bit_offset);
 903             /* skip unused bits */
 904             if (s->last_bitoffset > 0)
 905                 skip_bits(&s->gb, s->last_bitoffset);
 906             /* this frame is stored in the last superframe and in the
 907              * current one */
 908             if (wma_decode_frame(s, samples, samples_offset) < 0)
 909                 goto fail;
 910             samples_offset += s->frame_len;
 911             nb_frames--;
 912         }
 913
 914         /* read each frame starting from bit_offset */
 915         pos = bit_offset + 4 + 4 + s->byte_offset_bits + 3;
 916         if (pos >= MAX_CODED_SUPERFRAME_SIZE * 8 || pos > buf_size * 8)
 917             return AVERROR_INVALIDDATA;
 918         init_get_bits(&s->gb, buf + (pos >> 3), (buf_size - (pos >> 3)) * 8);
 919         len = pos & 7;
 920         if (len > 0)
 921             skip_bits(&s->gb, len);
 922
 923         s->reset_block_lengths = 1;
 924         for (i = 0; i < nb_frames; i++) {
 925             if (wma_decode_frame(s, samples, samples_offset) < 0)
 926                 goto fail;
 927             samples_offset += s->frame_len;
 928         }
 929
 930         /* we copy the end of the frame in the last frame buffer */
 931         pos               = get_bits_count(&s->gb) +
 932                             ((bit_offset + 4 + 4 + s->byte_offset_bits + 3) & ~7);
 933         s->last_bitoffset = pos & 7;
 934         pos             >>= 3;
 935         len               = buf_size - pos;
 936         if (len > MAX_CODED_SUPERFRAME_SIZE || len < 0) {
 937             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "len %d invalid\n", len);
 938             goto fail;
 939         }
 940         s->last_superframe_len = len;
 941         memcpy(s->last_superframe, buf + pos, len);
 942     } else {
 943         /* single frame decode */
 944         if (wma_decode_frame(s, samples, samples_offset) < 0)
 945             goto fail;
 946         samples_offset += s->frame_len;
 947     }
 948
 949     ff_dlog(s->avctx, "%d %d %d %d outbytes:%"PTRDIFF_SPECIFIER" eaten:%d\n",
 950             s->frame_len_bits, s->block_len_bits, s->frame_len, s->block_len,
 951             (int8_t *) samples - (int8_t *) data, avctx->block_align);
 952
 953     *got_frame_ptr = 1;
 954
 955     return buf_size;
 956
 957 fail:
 958     /* when error, we reset the bit reservoir */
 959     s->last_superframe_len = 0;
 960     return -1;
 961 }
 962
 963 static av_cold void flush(AVCodecContext *avctx)
 964 {
 965     WMACodecContext *s = avctx->priv_data;
 966
 967     s->last_bitoffset      =
 968     s->last_superframe_len = 0;
 969 }
 970
 971 #if CONFIG_WMAV1_DECODER
 972 AVCodec ff_wmav1_decoder = {
 973     .name           = "wmav1",
 974     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Windows Media Audio 1"),
 975     .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
 976     .id             = AV_CODEC_ID_WMAV1,
 977     .priv_data_size = sizeof(WMACodecContext),
 978     .init           = wma_decode_init,
 979     .close          = ff_wma_end,
 980     .decode         = wma_decode_superframe,
 981     .flush          = flush,
 982     .capabilities   = AV_CODEC_CAP_DR1,
 983     .sample_fmts    = (const enum AVSampleFormat[]) { AV_SAMPLE_FMT_FLTP,
 984                                                       AV_SAMPLE_FMT_NONE },
 985 };
 986 #endif
 987 #if CONFIG_WMAV2_DECODER
 988 AVCodec ff_wmav2_decoder = {
 989     .name           = "wmav2",
 990     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Windows Media Audio 2"),
 991     .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
 992     .id             = AV_CODEC_ID_WMAV2,
 993     .priv_data_size = sizeof(WMACodecContext),
 994     .init           = wma_decode_init,
 995     .close          = ff_wma_end,
 996     .decode         = wma_decode_superframe,
 997     .flush          = flush,
 998     .capabilities   = AV_CODEC_CAP_DR1,
 999     .sample_fmts    = (const enum AVSampleFormat[]) { AV_SAMPLE_FMT_FLTP,
1000                                                       AV_SAMPLE_FMT_NONE },
1001 };
1002 #endif