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