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

   1 /*
   2  * WMA compatible decoder
   3  * Copyright (c) 2002 The Libav Project
   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  * 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 "avcodec.h"
  38 #include "internal.h"
  39 #include "wma.h"
  40
  41 #undef NDEBUG
  42 #include <assert.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, int prec, const float *tab, int n)
  54 {
  55     int i;
  56
  57     tprintf(s->avctx, "%s[%d]:\n", name, n);
  58     for(i=0;i<n;i++) {
  59         if ((i & 7) == 0)
  60             tprintf(s->avctx, "%4d: ", i);
  61         tprintf(s->avctx, " %8.*f", prec, tab[i]);
  62         if ((i & 7) == 7)
  63             tprintf(s->avctx, "\n");
  64     }
  65     if ((i & 7) != 0)
  66         tprintf(s->avctx, "\n");
  67 }
  68 #endif
  69
  70 static av_cold int wma_decode_init(AVCodecContext * avctx)
  71 {
  72     WMACodecContext *s = avctx->priv_data;
  73     int i, flags2;
  74     uint8_t *extradata;
  75
  76     if (!avctx->block_align) {
  77         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "block_align is not set\n");
  78         return AVERROR(EINVAL);
  79     }
  80
  81     s->avctx = avctx;
  82
  83     /* extract flag infos */
  84     flags2 = 0;
  85     extradata = avctx->extradata;
  86     if (avctx->codec->id == AV_CODEC_ID_WMAV1 && avctx->extradata_size >= 4) {
  87         flags2 = AV_RL16(extradata+2);
  88     } else if (avctx->codec->id == AV_CODEC_ID_WMAV2 && avctx->extradata_size >= 6) {
  89         flags2 = AV_RL16(extradata+4);
  90     }
  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(ff_wma_init(avctx, flags2)<0)
  97         return -1;
  98
  99     /* init MDCT */
 100     for(i = 0; i < s->nb_block_sizes; i++)
 101         ff_mdct_init(&s->mdct_ctx[i], s->frame_len_bits - i + 1, 1, 1.0 / 32768.0);
 102
 103     if (s->use_noise_coding) {
 104         init_vlc(&s->hgain_vlc, HGAINVLCBITS, sizeof(ff_wma_hgain_huffbits),
 105                  ff_wma_hgain_huffbits, 1, 1,
 106                  ff_wma_hgain_huffcodes, 2, 2, 0);
 107     }
 108
 109     if (s->use_exp_vlc) {
 110         init_vlc(&s->exp_vlc, EXPVLCBITS, sizeof(ff_aac_scalefactor_bits), //FIXME move out of context
 111                  ff_aac_scalefactor_bits, 1, 1,
 112                  ff_aac_scalefactor_code, 4, 4, 0);
 113     } else {
 114         wma_lsp_to_curve_init(s, s->frame_len);
 115     }
 116
 117     avctx->sample_fmt = AV_SAMPLE_FMT_FLTP;
 118
 119     return 0;
 120 }
 121
 122 /**
 123  * compute x^-0.25 with an exponent and mantissa table. We use linear
 124  * interpolation to reduce the mantissa table size at a small speed
 125  * expense (linear interpolation approximately doubles the number of
 126  * bits of precision).
 127  */
 128 static inline float pow_m1_4(WMACodecContext *s, float x)
 129 {
 130     union {
 131         float f;
 132         unsigned int v;
 133     } u, t;
 134     unsigned int e, m;
 135     float a, b;
 136
 137     u.f = x;
 138     e = u.v >> 23;
 139     m = (u.v >> (23 - LSP_POW_BITS)) & ((1 << LSP_POW_BITS) - 1);
 140     /* build interpolation scale: 1 <= t < 2. */
 141     t.v = ((u.v << LSP_POW_BITS) & ((1 << 23) - 1)) | (127 << 23);
 142     a = s->lsp_pow_m_table1[m];
 143     b = s->lsp_pow_m_table2[m];
 144     return s->lsp_pow_e_table[e] * (a + b * t.f);
 145 }
 146
 147 static av_cold void wma_lsp_to_curve_init(WMACodecContext *s, int frame_len)
 148 {
 149     float wdel, a, b;
 150     int i, e, m;
 151
 152     wdel = M_PI / frame_len;
 153     for(i=0;i<frame_len;i++)
 154         s->lsp_cos_table[i] = 2.0f * cos(wdel * i);
 155
 156     /* tables for x^-0.25 computation */
 157     for(i=0;i<256;i++) {
 158         e = i - 126;
 159         s->lsp_pow_e_table[i] = pow(2.0, e * -0.25);
 160     }
 161
 162     /* NOTE: these two tables are needed to avoid two operations in
 163        pow_m1_4 */
 164     b = 1.0;
 165     for(i=(1 << LSP_POW_BITS) - 1;i>=0;i--) {
 166         m = (1 << LSP_POW_BITS) + i;
 167         a = (float)m * (0.5 / (1 << LSP_POW_BITS));
 168         a = pow(a, -0.25);
 169         s->lsp_pow_m_table1[i] = 2 * a - b;
 170         s->lsp_pow_m_table2[i] = b - a;
 171         b = a;
 172     }
 173 }
 174
 175 /**
 176  * NOTE: We use the same code as Vorbis here
 177  * @todo optimize it further with SSE/3Dnow
 178  */
 179 static void wma_lsp_to_curve(WMACodecContext *s,
 180                              float *out, float *val_max_ptr,
 181                              int n, float *lsp)
 182 {
 183     int i, j;
 184     float p, q, w, v, val_max;
 185
 186     val_max = 0;
 187     for(i=0;i<n;i++) {
 188         p = 0.5f;
 189         q = 0.5f;
 190         w = s->lsp_cos_table[i];
 191         for(j=1;j<NB_LSP_COEFS;j+=2){
 192             q *= w - lsp[j - 1];
 193             p *= w - lsp[j];
 194         }
 195         p *= p * (2.0f - w);
 196         q *= q * (2.0f + w);
 197         v = p + q;
 198         v = pow_m1_4(s, v);
 199         if (v > val_max)
 200             val_max = v;
 201         out[i] = v;
 202     }
 203     *val_max_ptr = val_max;
 204 }
 205
 206 /**
 207  * decode exponents coded with LSP coefficients (same idea as Vorbis)
 208  */
 209 static void decode_exp_lsp(WMACodecContext *s, int ch)
 210 {
 211     float lsp_coefs[NB_LSP_COEFS];
 212     int val, i;
 213
 214     for(i = 0; i < NB_LSP_COEFS; i++) {
 215         if (i == 0 || i >= 8)
 216             val = get_bits(&s->gb, 3);
 217         else
 218             val = get_bits(&s->gb, 4);
 219         lsp_coefs[i] = ff_wma_lsp_codebook[i][val];
 220     }
 221
 222     wma_lsp_to_curve(s, s->exponents[ch], &s->max_exponent[ch],
 223                      s->block_len, lsp_coefs);
 224 }
 225
 226 /** pow(10, i / 16.0) for i in -60..95 */
 227 static const float pow_tab[] = {
 228     1.7782794100389e-04, 2.0535250264571e-04,
 229     2.3713737056617e-04, 2.7384196342644e-04,
 230     3.1622776601684e-04, 3.6517412725484e-04,
 231     4.2169650342858e-04, 4.8696752516586e-04,
 232     5.6234132519035e-04, 6.4938163157621e-04,
 233     7.4989420933246e-04, 8.6596432336006e-04,
 234     1.0000000000000e-03, 1.1547819846895e-03,
 235     1.3335214321633e-03, 1.5399265260595e-03,
 236     1.7782794100389e-03, 2.0535250264571e-03,
 237     2.3713737056617e-03, 2.7384196342644e-03,
 238     3.1622776601684e-03, 3.6517412725484e-03,
 239     4.2169650342858e-03, 4.8696752516586e-03,
 240     5.6234132519035e-03, 6.4938163157621e-03,
 241     7.4989420933246e-03, 8.6596432336006e-03,
 242     1.0000000000000e-02, 1.1547819846895e-02,
 243     1.3335214321633e-02, 1.5399265260595e-02,
 244     1.7782794100389e-02, 2.0535250264571e-02,
 245     2.3713737056617e-02, 2.7384196342644e-02,
 246     3.1622776601684e-02, 3.6517412725484e-02,
 247     4.2169650342858e-02, 4.8696752516586e-02,
 248     5.6234132519035e-02, 6.4938163157621e-02,
 249     7.4989420933246e-02, 8.6596432336007e-02,
 250     1.0000000000000e-01, 1.1547819846895e-01,
 251     1.3335214321633e-01, 1.5399265260595e-01,
 252     1.7782794100389e-01, 2.0535250264571e-01,
 253     2.3713737056617e-01, 2.7384196342644e-01,
 254     3.1622776601684e-01, 3.6517412725484e-01,
 255     4.2169650342858e-01, 4.8696752516586e-01,
 256     5.6234132519035e-01, 6.4938163157621e-01,
 257     7.4989420933246e-01, 8.6596432336007e-01,
 258     1.0000000000000e+00, 1.1547819846895e+00,
 259     1.3335214321633e+00, 1.5399265260595e+00,
 260     1.7782794100389e+00, 2.0535250264571e+00,
 261     2.3713737056617e+00, 2.7384196342644e+00,
 262     3.1622776601684e+00, 3.6517412725484e+00,
 263     4.2169650342858e+00, 4.8696752516586e+00,
 264     5.6234132519035e+00, 6.4938163157621e+00,
 265     7.4989420933246e+00, 8.6596432336007e+00,
 266     1.0000000000000e+01, 1.1547819846895e+01,
 267     1.3335214321633e+01, 1.5399265260595e+01,
 268     1.7782794100389e+01, 2.0535250264571e+01,
 269     2.3713737056617e+01, 2.7384196342644e+01,
 270     3.1622776601684e+01, 3.6517412725484e+01,
 271     4.2169650342858e+01, 4.8696752516586e+01,
 272     5.6234132519035e+01, 6.4938163157621e+01,
 273     7.4989420933246e+01, 8.6596432336007e+01,
 274     1.0000000000000e+02, 1.1547819846895e+02,
 275     1.3335214321633e+02, 1.5399265260595e+02,
 276     1.7782794100389e+02, 2.0535250264571e+02,
 277     2.3713737056617e+02, 2.7384196342644e+02,
 278     3.1622776601684e+02, 3.6517412725484e+02,
 279     4.2169650342858e+02, 4.8696752516586e+02,
 280     5.6234132519035e+02, 6.4938163157621e+02,
 281     7.4989420933246e+02, 8.6596432336007e+02,
 282     1.0000000000000e+03, 1.1547819846895e+03,
 283     1.3335214321633e+03, 1.5399265260595e+03,
 284     1.7782794100389e+03, 2.0535250264571e+03,
 285     2.3713737056617e+03, 2.7384196342644e+03,
 286     3.1622776601684e+03, 3.6517412725484e+03,
 287     4.2169650342858e+03, 4.8696752516586e+03,
 288     5.6234132519035e+03, 6.4938163157621e+03,
 289     7.4989420933246e+03, 8.6596432336007e+03,
 290     1.0000000000000e+04, 1.1547819846895e+04,
 291     1.3335214321633e+04, 1.5399265260595e+04,
 292     1.7782794100389e+04, 2.0535250264571e+04,
 293     2.3713737056617e+04, 2.7384196342644e+04,
 294     3.1622776601684e+04, 3.6517412725484e+04,
 295     4.2169650342858e+04, 4.8696752516586e+04,
 296     5.6234132519035e+04, 6.4938163157621e+04,
 297     7.4989420933246e+04, 8.6596432336007e+04,
 298     1.0000000000000e+05, 1.1547819846895e+05,
 299     1.3335214321633e+05, 1.5399265260595e+05,
 300     1.7782794100389e+05, 2.0535250264571e+05,
 301     2.3713737056617e+05, 2.7384196342644e+05,
 302     3.1622776601684e+05, 3.6517412725484e+05,
 303     4.2169650342858e+05, 4.8696752516586e+05,
 304     5.6234132519035e+05, 6.4938163157621e+05,
 305     7.4989420933246e+05, 8.6596432336007e+05,
 306 };
 307
 308 /**
 309  * decode exponents coded with VLC codes
 310  */
 311 static int decode_exp_vlc(WMACodecContext *s, int ch)
 312 {
 313     int last_exp, n, code;
 314     const uint16_t *ptr;
 315     float v, max_scale;
 316     uint32_t *q, *q_end, iv;
 317     const float *ptab = pow_tab + 60;
 318     const uint32_t *iptab = (const uint32_t*)ptab;
 319
 320     ptr = s->exponent_bands[s->frame_len_bits - s->block_len_bits];
 321     q = (uint32_t *)s->exponents[ch];
 322     q_end = q + s->block_len;
 323     max_scale = 0;
 324     if (s->version == 1) {
 325         last_exp = get_bits(&s->gb, 5) + 10;
 326         v = ptab[last_exp];
 327         iv = iptab[last_exp];
 328         max_scale = v;
 329         n = *ptr++;
 330         switch (n & 3) do {
 331         case 0: *q++ = iv;
 332         case 3: *q++ = iv;
 333         case 2: *q++ = iv;
 334         case 1: *q++ = iv;
 335         } while ((n -= 4) > 0);
 336     }else
 337         last_exp = 36;
 338
 339     while (q < q_end) {
 340         code = get_vlc2(&s->gb, s->exp_vlc.table, EXPVLCBITS, EXPMAX);
 341         if (code < 0){
 342             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "Exponent vlc invalid\n");
 343             return -1;
 344         }
 345         /* NOTE: this offset is the same as MPEG4 AAC ! */
 346         last_exp += code - 60;
 347         if ((unsigned)last_exp + 60 >= FF_ARRAY_ELEMS(pow_tab)) {
 348             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "Exponent out of range: %d\n",
 349                    last_exp);
 350             return -1;
 351         }
 352         v = ptab[last_exp];
 353         iv = iptab[last_exp];
 354         if (v > max_scale)
 355             max_scale = v;
 356         n = *ptr++;
 357         switch (n & 3) do {
 358         case 0: *q++ = iv;
 359         case 3: *q++ = iv;
 360         case 2: *q++ = iv;
 361         case 1: *q++ = iv;
 362         } while ((n -= 4) > 0);
 363     }
 364     s->max_exponent[ch] = max_scale;
 365     return 0;
 366 }
 367
 368
 369 /**
 370  * Apply MDCT window and add into output.
 371  *
 372  * We ensure that when the windows overlap their squared sum
 373  * is always 1 (MDCT reconstruction rule).
 374  */
 375 static void wma_window(WMACodecContext *s, float *out)
 376 {
 377     float *in = s->output;
 378     int block_len, bsize, n;
 379
 380     /* left part */
 381     if (s->block_len_bits <= s->prev_block_len_bits) {
 382         block_len = s->block_len;
 383         bsize = s->frame_len_bits - s->block_len_bits;
 384
 385         s->fdsp.vector_fmul_add(out, in, s->windows[bsize],
 386                                 out, block_len);
 387
 388     } else {
 389         block_len = 1 << s->prev_block_len_bits;
 390         n = (s->block_len - block_len) / 2;
 391         bsize = s->frame_len_bits - s->prev_block_len_bits;
 392
 393         s->fdsp.vector_fmul_add(out+n, in+n, s->windows[bsize],
 394                                 out+n, block_len);
 395
 396         memcpy(out+n+block_len, in+n+block_len, n*sizeof(float));
 397     }
 398
 399     out += s->block_len;
 400     in += s->block_len;
 401
 402     /* right part */
 403     if (s->block_len_bits <= s->next_block_len_bits) {
 404         block_len = s->block_len;
 405         bsize = s->frame_len_bits - s->block_len_bits;
 406
 407         s->fdsp.vector_fmul_reverse(out, in, s->windows[bsize], block_len);
 408
 409     } else {
 410         block_len = 1 << s->next_block_len_bits;
 411         n = (s->block_len - block_len) / 2;
 412         bsize = s->frame_len_bits - s->next_block_len_bits;
 413
 414         memcpy(out, in, n*sizeof(float));
 415
 416         s->fdsp.vector_fmul_reverse(out+n, in+n, s->windows[bsize], block_len);
 417
 418         memset(out+n+block_len, 0, n*sizeof(float));
 419     }
 420 }
 421
 422
 423 /**
 424  * @return 0 if OK. 1 if last block of frame. return -1 if
 425  * unrecorrable error.
 426  */
 427 static int wma_decode_block(WMACodecContext *s)
 428 {
 429     int n, v, a, ch, bsize;
 430     int coef_nb_bits, total_gain;
 431     int nb_coefs[MAX_CHANNELS];
 432     float mdct_norm;
 433     FFTContext *mdct;
 434
 435 #ifdef TRACE
 436     tprintf(s->avctx, "***decode_block: %d:%d\n", s->frame_count - 1, s->block_num);
 437 #endif
 438
 439     /* compute current block length */
 440     if (s->use_variable_block_len) {
 441         n = av_log2(s->nb_block_sizes - 1) + 1;
 442
 443         if (s->reset_block_lengths) {
 444             s->reset_block_lengths = 0;
 445             v = get_bits(&s->gb, n);
 446             if (v >= s->nb_block_sizes){
 447                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "prev_block_len_bits %d out of range\n", s->frame_len_bits - v);
 448                 return -1;
 449             }
 450             s->prev_block_len_bits = s->frame_len_bits - v;
 451             v = get_bits(&s->gb, n);
 452             if (v >= s->nb_block_sizes){
 453                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "block_len_bits %d out of range\n", s->frame_len_bits - v);
 454                 return -1;
 455             }
 456             s->block_len_bits = s->frame_len_bits - v;
 457         } else {
 458             /* update block lengths */
 459             s->prev_block_len_bits = s->block_len_bits;
 460             s->block_len_bits = s->next_block_len_bits;
 461         }
 462         v = get_bits(&s->gb, n);
 463         if (v >= s->nb_block_sizes){
 464             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "next_block_len_bits %d out of range\n", s->frame_len_bits - v);
 465             return -1;
 466         }
 467         s->next_block_len_bits = s->frame_len_bits - v;
 468     } else {
 469         /* fixed block len */
 470         s->next_block_len_bits = s->frame_len_bits;
 471         s->prev_block_len_bits = s->frame_len_bits;
 472         s->block_len_bits = s->frame_len_bits;
 473     }
 474
 475     /* now check if the block length is coherent with the frame length */
 476     s->block_len = 1 << s->block_len_bits;
 477     if ((s->block_pos + s->block_len) > s->frame_len){
 478         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "frame_len overflow\n");
 479         return -1;
 480     }
 481
 482     if (s->avctx->channels == 2) {
 483         s->ms_stereo = get_bits1(&s->gb);
 484     }
 485     v = 0;
 486     for(ch = 0; ch < s->avctx->channels; ch++) {
 487         a = get_bits1(&s->gb);
 488         s->channel_coded[ch] = a;
 489         v |= a;
 490     }
 491
 492     bsize = s->frame_len_bits - s->block_len_bits;
 493
 494     /* if no channel coded, no need to go further */
 495     /* XXX: fix potential framing problems */
 496     if (!v)
 497         goto next;
 498
 499     /* read total gain and extract corresponding number of bits for
 500        coef escape coding */
 501     total_gain = 1;
 502     for(;;) {
 503         a = get_bits(&s->gb, 7);
 504         total_gain += a;
 505         if (a != 127)
 506             break;
 507     }
 508
 509     coef_nb_bits= ff_wma_total_gain_to_bits(total_gain);
 510
 511     /* compute number of coefficients */
 512     n = s->coefs_end[bsize] - s->coefs_start;
 513     for(ch = 0; ch < s->avctx->channels; ch++)
 514         nb_coefs[ch] = n;
 515
 516     /* complex coding */
 517     if (s->use_noise_coding) {
 518
 519         for(ch = 0; ch < s->avctx->channels; ch++) {
 520             if (s->channel_coded[ch]) {
 521                 int i, n, a;
 522                 n = s->exponent_high_sizes[bsize];
 523                 for(i=0;i<n;i++) {
 524                     a = get_bits1(&s->gb);
 525                     s->high_band_coded[ch][i] = a;
 526                     /* if noise coding, the coefficients are not transmitted */
 527                     if (a)
 528                         nb_coefs[ch] -= s->exponent_high_bands[bsize][i];
 529                 }
 530             }
 531         }
 532         for(ch = 0; ch < s->avctx->channels; ch++) {
 533             if (s->channel_coded[ch]) {
 534                 int i, n, val, code;
 535
 536                 n = s->exponent_high_sizes[bsize];
 537                 val = (int)0x80000000;
 538                 for(i=0;i<n;i++) {
 539                     if (s->high_band_coded[ch][i]) {
 540                         if (val == (int)0x80000000) {
 541                             val = get_bits(&s->gb, 7) - 19;
 542                         } else {
 543                             code = get_vlc2(&s->gb, s->hgain_vlc.table, HGAINVLCBITS, HGAINMAX);
 544                             if (code < 0){
 545                                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "hgain vlc invalid\n");
 546                                 return -1;
 547                             }
 548                             val += code - 18;
 549                         }
 550                         s->high_band_values[ch][i] = val;
 551                     }
 552                 }
 553             }
 554         }
 555     }
 556
 557     /* exponents can be reused in short blocks. */
 558     if ((s->block_len_bits == s->frame_len_bits) ||
 559         get_bits1(&s->gb)) {
 560         for(ch = 0; ch < s->avctx->channels; ch++) {
 561             if (s->channel_coded[ch]) {
 562                 if (s->use_exp_vlc) {
 563                     if (decode_exp_vlc(s, ch) < 0)
 564                         return -1;
 565                 } else {
 566                     decode_exp_lsp(s, ch);
 567                 }
 568                 s->exponents_bsize[ch] = bsize;
 569             }
 570         }
 571     }
 572
 573     /* parse spectral coefficients : just RLE encoding */
 574     for (ch = 0; ch < s->avctx->channels; ch++) {
 575         if (s->channel_coded[ch]) {
 576             int tindex;
 577             WMACoef* ptr = &s->coefs1[ch][0];
 578
 579             /* special VLC tables are used for ms stereo because
 580                there is potentially less energy there */
 581             tindex = (ch == 1 && s->ms_stereo);
 582             memset(ptr, 0, s->block_len * sizeof(WMACoef));
 583             ff_wma_run_level_decode(s->avctx, &s->gb, &s->coef_vlc[tindex],
 584                   s->level_table[tindex], s->run_table[tindex],
 585                   0, ptr, 0, nb_coefs[ch],
 586                   s->block_len, s->frame_len_bits, coef_nb_bits);
 587         }
 588         if (s->version == 1 && s->avctx->channels >= 2) {
 589             align_get_bits(&s->gb);
 590         }
 591     }
 592
 593     /* normalize */
 594     {
 595         int n4 = s->block_len / 2;
 596         mdct_norm = 1.0 / (float)n4;
 597         if (s->version == 1) {
 598             mdct_norm *= sqrt(n4);
 599         }
 600     }
 601
 602     /* finally compute the MDCT coefficients */
 603     for (ch = 0; ch < s->avctx->channels; ch++) {
 604         if (s->channel_coded[ch]) {
 605             WMACoef *coefs1;
 606             float *coefs, *exponents, mult, mult1, noise;
 607             int i, j, n, n1, last_high_band, esize;
 608             float exp_power[HIGH_BAND_MAX_SIZE];
 609
 610             coefs1 = s->coefs1[ch];
 611             exponents = s->exponents[ch];
 612             esize = s->exponents_bsize[ch];
 613             mult = pow(10, total_gain * 0.05) / s->max_exponent[ch];
 614             mult *= mdct_norm;
 615             coefs = s->coefs[ch];
 616             if (s->use_noise_coding) {
 617                 mult1 = mult;
 618                 /* very low freqs : noise */
 619                 for(i = 0;i < s->coefs_start; i++) {
 620                     *coefs++ = s->noise_table[s->noise_index] *
 621                       exponents[i<<bsize>>esize] * mult1;
 622                     s->noise_index = (s->noise_index + 1) & (NOISE_TAB_SIZE - 1);
 623                 }
 624
 625                 n1 = s->exponent_high_sizes[bsize];
 626
 627                 /* compute power of high bands */
 628                 exponents = s->exponents[ch] +
 629                     (s->high_band_start[bsize]<<bsize>>esize);
 630                 last_high_band = 0; /* avoid warning */
 631                 for(j=0;j<n1;j++) {
 632                     n = s->exponent_high_bands[s->frame_len_bits -
 633                                               s->block_len_bits][j];
 634                     if (s->high_band_coded[ch][j]) {
 635                         float e2, v;
 636                         e2 = 0;
 637                         for(i = 0;i < n; i++) {
 638                             v = exponents[i<<bsize>>esize];
 639                             e2 += v * v;
 640                         }
 641                         exp_power[j] = e2 / n;
 642                         last_high_band = j;
 643                         tprintf(s->avctx, "%d: power=%f (%d)\n", j, exp_power[j], n);
 644                     }
 645                     exponents += n<<bsize>>esize;
 646                 }
 647
 648                 /* main freqs and high freqs */
 649                 exponents = s->exponents[ch] + (s->coefs_start<<bsize>>esize);
 650                 for(j=-1;j<n1;j++) {
 651                     if (j < 0) {
 652                         n = s->high_band_start[bsize] -
 653                             s->coefs_start;
 654                     } else {
 655                         n = s->exponent_high_bands[s->frame_len_bits -
 656                                                   s->block_len_bits][j];
 657                     }
 658                     if (j >= 0 && s->high_band_coded[ch][j]) {
 659                         /* use noise with specified power */
 660                         mult1 = sqrt(exp_power[j] / exp_power[last_high_band]);
 661                         /* XXX: use a table */
 662                         mult1 = mult1 * pow(10, s->high_band_values[ch][j] * 0.05);
 663                         mult1 = mult1 / (s->max_exponent[ch] * s->noise_mult);
 664                         mult1 *= mdct_norm;
 665                         for(i = 0;i < n; i++) {
 666                             noise = s->noise_table[s->noise_index];
 667                             s->noise_index = (s->noise_index + 1) & (NOISE_TAB_SIZE - 1);
 668                             *coefs++ =  noise *
 669                                 exponents[i<<bsize>>esize] * mult1;
 670                         }
 671                         exponents += n<<bsize>>esize;
 672                     } else {
 673                         /* coded values + small noise */
 674                         for(i = 0;i < n; i++) {
 675                             noise = s->noise_table[s->noise_index];
 676                             s->noise_index = (s->noise_index + 1) & (NOISE_TAB_SIZE - 1);
 677                             *coefs++ = ((*coefs1++) + noise) *
 678                                 exponents[i<<bsize>>esize] * mult;
 679                         }
 680                         exponents += n<<bsize>>esize;
 681                     }
 682                 }
 683
 684                 /* very high freqs : noise */
 685                 n = s->block_len - s->coefs_end[bsize];
 686                 mult1 = mult * exponents[((-1<<bsize))>>esize];
 687                 for(i = 0; i < n; i++) {
 688                     *coefs++ = s->noise_table[s->noise_index] * mult1;
 689                     s->noise_index = (s->noise_index + 1) & (NOISE_TAB_SIZE - 1);
 690                 }
 691             } else {
 692                 /* XXX: optimize more */
 693                 for(i = 0;i < s->coefs_start; i++)
 694                     *coefs++ = 0.0;
 695                 n = nb_coefs[ch];
 696                 for(i = 0;i < n; i++) {
 697                     *coefs++ = coefs1[i] * exponents[i<<bsize>>esize] * mult;
 698                 }
 699                 n = s->block_len - s->coefs_end[bsize];
 700                 for(i = 0;i < n; i++)
 701                     *coefs++ = 0.0;
 702             }
 703         }
 704     }
 705
 706 #ifdef TRACE
 707     for (ch = 0; ch < s->avctx->channels; ch++) {
 708         if (s->channel_coded[ch]) {
 709             dump_floats(s, "exponents", 3, s->exponents[ch], s->block_len);
 710             dump_floats(s, "coefs", 1, s->coefs[ch], s->block_len);
 711         }
 712     }
 713 #endif
 714
 715     if (s->ms_stereo && s->channel_coded[1]) {
 716         /* nominal case for ms stereo: we do it before mdct */
 717         /* no need to optimize this case because it should almost
 718            never happen */
 719         if (!s->channel_coded[0]) {
 720             tprintf(s->avctx, "rare ms-stereo case happened\n");
 721             memset(s->coefs[0], 0, sizeof(float) * s->block_len);
 722             s->channel_coded[0] = 1;
 723         }
 724
 725         s->fdsp.butterflies_float(s->coefs[0], s->coefs[1], s->block_len);
 726     }
 727
 728 next:
 729     mdct = &s->mdct_ctx[bsize];
 730
 731     for (ch = 0; ch < s->avctx->channels; ch++) {
 732         int n4, index;
 733
 734         n4 = s->block_len / 2;
 735         if(s->channel_coded[ch]){
 736             mdct->imdct_calc(mdct, s->output, s->coefs[ch]);
 737         }else if(!(s->ms_stereo && ch==1))
 738             memset(s->output, 0, sizeof(s->output));
 739
 740         /* multiply by the window and add in the frame */
 741         index = (s->frame_len / 2) + s->block_pos - n4;
 742         wma_window(s, &s->frame_out[ch][index]);
 743     }
 744
 745     /* update block number */
 746     s->block_num++;
 747     s->block_pos += s->block_len;
 748     if (s->block_pos >= s->frame_len)
 749         return 1;
 750     else
 751         return 0;
 752 }
 753
 754 /* decode a frame of frame_len samples */
 755 static int wma_decode_frame(WMACodecContext *s, float **samples,
 756                             int samples_offset)
 757 {
 758     int ret, ch;
 759
 760 #ifdef TRACE
 761     tprintf(s->avctx, "***decode_frame: %d size=%d\n", s->frame_count++, s->frame_len);
 762 #endif
 763
 764     /* read each block */
 765     s->block_num = 0;
 766     s->block_pos = 0;
 767     for(;;) {
 768         ret = wma_decode_block(s);
 769         if (ret < 0)
 770             return -1;
 771         if (ret)
 772             break;
 773     }
 774
 775     for (ch = 0; ch < s->avctx->channels; ch++) {
 776         /* copy current block to output */
 777         memcpy(samples[ch] + samples_offset, s->frame_out[ch],
 778                s->frame_len * sizeof(*s->frame_out[ch]));
 779         /* prepare for next block */
 780         memmove(&s->frame_out[ch][0], &s->frame_out[ch][s->frame_len],
 781                 s->frame_len * sizeof(*s->frame_out[ch]));
 782
 783 #ifdef TRACE
 784         dump_floats(s, "samples", 6, samples[ch] + samples_offset, s->frame_len);
 785 #endif
 786     }
 787
 788     return 0;
 789 }
 790
 791 static int wma_decode_superframe(AVCodecContext *avctx, void *data,
 792                                  int *got_frame_ptr, AVPacket *avpkt)
 793 {
 794     AVFrame *frame     = data;
 795     const uint8_t *buf = avpkt->data;
 796     int buf_size = avpkt->size;
 797     WMACodecContext *s = avctx->priv_data;
 798     int nb_frames, bit_offset, i, pos, len, ret;
 799     uint8_t *q;
 800     float **samples;
 801     int samples_offset;
 802
 803     tprintf(avctx, "***decode_superframe:\n");
 804
 805     if(buf_size==0){
 806         s->last_superframe_len = 0;
 807         return 0;
 808     }
 809     if (buf_size < avctx->block_align) {
 810         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 811                "Input packet size too small (%d < %d)\n",
 812                buf_size, avctx->block_align);
 813         return AVERROR_INVALIDDATA;
 814     }
 815     buf_size = avctx->block_align;
 816
 817     init_get_bits(&s->gb, buf, buf_size*8);
 818
 819     if (s->use_bit_reservoir) {
 820         /* read super frame header */
 821         skip_bits(&s->gb, 4); /* super frame index */
 822         nb_frames = get_bits(&s->gb, 4) - (s->last_superframe_len <= 0);
 823     } else {
 824         nb_frames = 1;
 825     }
 826
 827     /* get output buffer */
 828     frame->nb_samples = nb_frames * s->frame_len;
 829     if ((ret = ff_get_buffer(avctx, frame, 0)) < 0) {
 830         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "get_buffer() failed\n");
 831         return ret;
 832     }
 833     samples = (float **)frame->extended_data;
 834     samples_offset = 0;
 835
 836     if (s->use_bit_reservoir) {
 837         bit_offset = get_bits(&s->gb, s->byte_offset_bits + 3);
 838         if (bit_offset > get_bits_left(&s->gb)) {
 839             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 840                    "Invalid last frame bit offset %d > buf size %d (%d)\n",
 841                    bit_offset, get_bits_left(&s->gb), buf_size);
 842             goto fail;
 843         }
 844
 845         if (s->last_superframe_len > 0) {
 846             /* add bit_offset bits to last frame */
 847             if ((s->last_superframe_len + ((bit_offset + 7) >> 3)) >
 848                 MAX_CODED_SUPERFRAME_SIZE)
 849                 goto fail;
 850             q = s->last_superframe + s->last_superframe_len;
 851             len = bit_offset;
 852             while (len > 7) {
 853                 *q++ = (get_bits)(&s->gb, 8);
 854                 len -= 8;
 855             }
 856             if (len > 0) {
 857                 *q++ = (get_bits)(&s->gb, len) << (8 - len);
 858             }
 859             memset(q, 0, FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
 860
 861             /* XXX: bit_offset bits into last frame */
 862             init_get_bits(&s->gb, s->last_superframe, s->last_superframe_len * 8 + bit_offset);
 863             /* skip unused bits */
 864             if (s->last_bitoffset > 0)
 865                 skip_bits(&s->gb, s->last_bitoffset);
 866             /* this frame is stored in the last superframe and in the
 867                current one */
 868             if (wma_decode_frame(s, samples, samples_offset) < 0)
 869                 goto fail;
 870             samples_offset += s->frame_len;
 871             nb_frames--;
 872         }
 873
 874         /* read each frame starting from bit_offset */
 875         pos = bit_offset + 4 + 4 + s->byte_offset_bits + 3;
 876         if (pos >= MAX_CODED_SUPERFRAME_SIZE * 8 || pos > buf_size * 8)
 877             return AVERROR_INVALIDDATA;
 878         init_get_bits(&s->gb, buf + (pos >> 3), (buf_size - (pos >> 3))*8);
 879         len = pos & 7;
 880         if (len > 0)
 881             skip_bits(&s->gb, len);
 882
 883         s->reset_block_lengths = 1;
 884         for(i=0;i<nb_frames;i++) {
 885             if (wma_decode_frame(s, samples, samples_offset) < 0)
 886                 goto fail;
 887             samples_offset += s->frame_len;
 888         }
 889
 890         /* we copy the end of the frame in the last frame buffer */
 891         pos = get_bits_count(&s->gb) + ((bit_offset + 4 + 4 + s->byte_offset_bits + 3) & ~7);
 892         s->last_bitoffset = pos & 7;
 893         pos >>= 3;
 894         len = buf_size - pos;
 895         if (len > MAX_CODED_SUPERFRAME_SIZE || len < 0) {
 896             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "len %d invalid\n", len);
 897             goto fail;
 898         }
 899         s->last_superframe_len = len;
 900         memcpy(s->last_superframe, buf + pos, len);
 901     } else {
 902         /* single frame decode */
 903         if (wma_decode_frame(s, samples, samples_offset) < 0)
 904             goto fail;
 905         samples_offset += s->frame_len;
 906     }
 907
 908     av_dlog(s->avctx, "%d %d %d %d outbytes:%td eaten:%d\n",
 909             s->frame_len_bits, s->block_len_bits, s->frame_len, s->block_len,
 910             (int8_t *)samples - (int8_t *)data, avctx->block_align);
 911
 912     *got_frame_ptr = 1;
 913
 914     return avctx->block_align;
 915  fail:
 916     /* when error, we reset the bit reservoir */
 917     s->last_superframe_len = 0;
 918     return -1;
 919 }
 920
 921 static av_cold void flush(AVCodecContext *avctx)
 922 {
 923     WMACodecContext *s = avctx->priv_data;
 924
 925     s->last_bitoffset=
 926     s->last_superframe_len= 0;
 927 }
 928
 929 AVCodec ff_wmav1_decoder = {
 930     .name           = "wmav1",
 931     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Windows Media Audio 1"),
 932     .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
 933     .id             = AV_CODEC_ID_WMAV1,
 934     .priv_data_size = sizeof(WMACodecContext),
 935     .init           = wma_decode_init,
 936     .close          = ff_wma_end,
 937     .decode         = wma_decode_superframe,
 938     .flush          = flush,
 939     .capabilities   = CODEC_CAP_DR1,
 940     .sample_fmts    = (const enum AVSampleFormat[]) { AV_SAMPLE_FMT_FLTP,
 941                                                       AV_SAMPLE_FMT_NONE },
 942 };
 943
 944 AVCodec ff_wmav2_decoder = {
 945     .name           = "wmav2",
 946     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Windows Media Audio 2"),
 947     .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
 948     .id             = AV_CODEC_ID_WMAV2,
 949     .priv_data_size = sizeof(WMACodecContext),
 950     .init           = wma_decode_init,
 951     .close          = ff_wma_end,
 952     .decode         = wma_decode_superframe,
 953     .flush          = flush,
 954     .capabilities   = CODEC_CAP_DR1,
 955     .sample_fmts    = (const enum AVSampleFormat[]) { AV_SAMPLE_FMT_FLTP,
 956                                                       AV_SAMPLE_FMT_NONE },
 957 };