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 "avcodec.h"
  37 #include "wma.h"
  38
  39 #undef NDEBUG
  40 #include <assert.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, int prec, const float *tab, int n)
  52 {
  53     int i;
  54
  55     tprintf(s->avctx, "%s[%d]:\n", name, n);
  56     for(i=0;i<n;i++) {
  57         if ((i & 7) == 0)
  58             tprintf(s->avctx, "%4d: ", i);
  59         tprintf(s->avctx, " %8.*f", prec, tab[i]);
  60         if ((i & 7) == 7)
  61             tprintf(s->avctx, "\n");
  62     }
  63     if ((i & 7) != 0)
  64         tprintf(s->avctx, "\n");
  65 }
  66 #endif
  67
  68 static int wma_decode_init(AVCodecContext * avctx)
  69 {
  70     WMACodecContext *s = avctx->priv_data;
  71     int i, flags2;
  72     uint8_t *extradata;
  73
  74     s->avctx = avctx;
  75
  76     /* extract flag infos */
  77     flags2 = 0;
  78     extradata = avctx->extradata;
  79     if (avctx->codec->id == AV_CODEC_ID_WMAV1 && avctx->extradata_size >= 4) {
  80         flags2 = AV_RL16(extradata+2);
  81     } else if (avctx->codec->id == AV_CODEC_ID_WMAV2 && avctx->extradata_size >= 6) {
  82         flags2 = AV_RL16(extradata+4);
  83     }
  84
  85     s->use_exp_vlc = flags2 & 0x0001;
  86     s->use_bit_reservoir = flags2 & 0x0002;
  87     s->use_variable_block_len = flags2 & 0x0004;
  88
  89     if(ff_wma_init(avctx, flags2)<0)
  90         return -1;
  91
  92     /* init MDCT */
  93     for(i = 0; i < s->nb_block_sizes; i++)
  94         ff_mdct_init(&s->mdct_ctx[i], s->frame_len_bits - i + 1, 1, 1.0 / 32768.0);
  95
  96     if (s->use_noise_coding) {
  97         init_vlc(&s->hgain_vlc, HGAINVLCBITS, sizeof(ff_wma_hgain_huffbits),
  98                  ff_wma_hgain_huffbits, 1, 1,
  99                  ff_wma_hgain_huffcodes, 2, 2, 0);
 100     }
 101
 102     if (s->use_exp_vlc) {
 103         init_vlc(&s->exp_vlc, EXPVLCBITS, sizeof(ff_aac_scalefactor_bits), //FIXME move out of context
 104                  ff_aac_scalefactor_bits, 1, 1,
 105                  ff_aac_scalefactor_code, 4, 4, 0);
 106     } else {
 107         wma_lsp_to_curve_init(s, s->frame_len);
 108     }
 109
 110     avctx->sample_fmt = AV_SAMPLE_FMT_FLTP;
 111
 112     avcodec_get_frame_defaults(&s->frame);
 113     avctx->coded_frame = &s->frame;
 114
 115     return 0;
 116 }
 117
 118 /**
 119  * compute x^-0.25 with an exponent and mantissa table. We use linear
 120  * interpolation to reduce the mantissa table size at a small speed
 121  * expense (linear interpolation approximately doubles the number of
 122  * bits of precision).
 123  */
 124 static inline float pow_m1_4(WMACodecContext *s, float x)
 125 {
 126     union {
 127         float f;
 128         unsigned int v;
 129     } u, t;
 130     unsigned int e, m;
 131     float a, b;
 132
 133     u.f = x;
 134     e = u.v >> 23;
 135     m = (u.v >> (23 - LSP_POW_BITS)) & ((1 << LSP_POW_BITS) - 1);
 136     /* build interpolation scale: 1 <= t < 2. */
 137     t.v = ((u.v << LSP_POW_BITS) & ((1 << 23) - 1)) | (127 << 23);
 138     a = s->lsp_pow_m_table1[m];
 139     b = s->lsp_pow_m_table2[m];
 140     return s->lsp_pow_e_table[e] * (a + b * t.f);
 141 }
 142
 143 static void wma_lsp_to_curve_init(WMACodecContext *s, int frame_len)
 144 {
 145     float wdel, a, b;
 146     int i, e, m;
 147
 148     wdel = M_PI / frame_len;
 149     for(i=0;i<frame_len;i++)
 150         s->lsp_cos_table[i] = 2.0f * cos(wdel * i);
 151
 152     /* tables for x^-0.25 computation */
 153     for(i=0;i<256;i++) {
 154         e = i - 126;
 155         s->lsp_pow_e_table[i] = pow(2.0, e * -0.25);
 156     }
 157
 158     /* NOTE: these two tables are needed to avoid two operations in
 159        pow_m1_4 */
 160     b = 1.0;
 161     for(i=(1 << LSP_POW_BITS) - 1;i>=0;i--) {
 162         m = (1 << LSP_POW_BITS) + i;
 163         a = (float)m * (0.5 / (1 << LSP_POW_BITS));
 164         a = pow(a, -0.25);
 165         s->lsp_pow_m_table1[i] = 2 * a - b;
 166         s->lsp_pow_m_table2[i] = b - a;
 167         b = a;
 168     }
 169 }
 170
 171 /**
 172  * NOTE: We use the same code as Vorbis here
 173  * @todo optimize it further with SSE/3Dnow
 174  */
 175 static void wma_lsp_to_curve(WMACodecContext *s,
 176                              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 MPEG4 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 /**
 366  * Apply MDCT window and add into output.
 367  *
 368  * We ensure that when the windows overlap their squared sum
 369  * is always 1 (MDCT reconstruction rule).
 370  */
 371 static void wma_window(WMACodecContext *s, float *out)
 372 {
 373     float *in = s->output;
 374     int block_len, bsize, n;
 375
 376     /* left part */
 377     if (s->block_len_bits <= s->prev_block_len_bits) {
 378         block_len = s->block_len;
 379         bsize = s->frame_len_bits - s->block_len_bits;
 380
 381         s->dsp.vector_fmul_add(out, in, s->windows[bsize],
 382                                out, block_len);
 383
 384     } else {
 385         block_len = 1 << s->prev_block_len_bits;
 386         n = (s->block_len - block_len) / 2;
 387         bsize = s->frame_len_bits - s->prev_block_len_bits;
 388
 389         s->dsp.vector_fmul_add(out+n, in+n, s->windows[bsize],
 390                                out+n, block_len);
 391
 392         memcpy(out+n+block_len, in+n+block_len, n*sizeof(float));
 393     }
 394
 395     out += s->block_len;
 396     in += s->block_len;
 397
 398     /* right part */
 399     if (s->block_len_bits <= s->next_block_len_bits) {
 400         block_len = s->block_len;
 401         bsize = s->frame_len_bits - s->block_len_bits;
 402
 403         s->dsp.vector_fmul_reverse(out, in, s->windows[bsize], block_len);
 404
 405     } else {
 406         block_len = 1 << s->next_block_len_bits;
 407         n = (s->block_len - block_len) / 2;
 408         bsize = s->frame_len_bits - s->next_block_len_bits;
 409
 410         memcpy(out, in, n*sizeof(float));
 411
 412         s->dsp.vector_fmul_reverse(out+n, in+n, s->windows[bsize], block_len);
 413
 414         memset(out+n+block_len, 0, n*sizeof(float));
 415     }
 416 }
 417
 418
 419 /**
 420  * @return 0 if OK. 1 if last block of frame. return -1 if
 421  * unrecorrable error.
 422  */
 423 static int wma_decode_block(WMACodecContext *s)
 424 {
 425     int n, v, a, ch, bsize;
 426     int coef_nb_bits, total_gain;
 427     int nb_coefs[MAX_CHANNELS];
 428     float mdct_norm;
 429     FFTContext *mdct;
 430
 431 #ifdef TRACE
 432     tprintf(s->avctx, "***decode_block: %d:%d\n", s->frame_count - 1, s->block_num);
 433 #endif
 434
 435     /* compute current block length */
 436     if (s->use_variable_block_len) {
 437         n = av_log2(s->nb_block_sizes - 1) + 1;
 438
 439         if (s->reset_block_lengths) {
 440             s->reset_block_lengths = 0;
 441             v = get_bits(&s->gb, n);
 442             if (v >= s->nb_block_sizes){
 443                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "prev_block_len_bits %d out of range\n", 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, "block_len_bits %d out of range\n", s->frame_len_bits - v);
 450                 return -1;
 451             }
 452             s->block_len_bits = s->frame_len_bits - v;
 453         } else {
 454             /* update block lengths */
 455             s->prev_block_len_bits = s->block_len_bits;
 456             s->block_len_bits = s->next_block_len_bits;
 457         }
 458         v = get_bits(&s->gb, n);
 459         if (v >= s->nb_block_sizes){
 460             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "next_block_len_bits %d out of range\n", s->frame_len_bits - v);
 461             return -1;
 462         }
 463         s->next_block_len_bits = s->frame_len_bits - v;
 464     } else {
 465         /* fixed block len */
 466         s->next_block_len_bits = s->frame_len_bits;
 467         s->prev_block_len_bits = s->frame_len_bits;
 468         s->block_len_bits = s->frame_len_bits;
 469     }
 470
 471     /* now check if the block length is coherent with the frame length */
 472     s->block_len = 1 << s->block_len_bits;
 473     if ((s->block_pos + s->block_len) > s->frame_len){
 474         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "frame_len overflow\n");
 475         return -1;
 476     }
 477
 478     if (s->nb_channels == 2) {
 479         s->ms_stereo = get_bits1(&s->gb);
 480     }
 481     v = 0;
 482     for(ch = 0; ch < s->nb_channels; ch++) {
 483         a = get_bits1(&s->gb);
 484         s->channel_coded[ch] = a;
 485         v |= a;
 486     }
 487
 488     bsize = s->frame_len_bits - s->block_len_bits;
 489
 490     /* if no channel coded, no need to go further */
 491     /* XXX: fix potential framing problems */
 492     if (!v)
 493         goto next;
 494
 495     /* read total gain and extract corresponding number of bits for
 496        coef escape coding */
 497     total_gain = 1;
 498     for(;;) {
 499         a = get_bits(&s->gb, 7);
 500         total_gain += a;
 501         if (a != 127)
 502             break;
 503     }
 504
 505     coef_nb_bits= ff_wma_total_gain_to_bits(total_gain);
 506
 507     /* compute number of coefficients */
 508     n = s->coefs_end[bsize] - s->coefs_start;
 509     for(ch = 0; ch < s->nb_channels; ch++)
 510         nb_coefs[ch] = n;
 511
 512     /* complex coding */
 513     if (s->use_noise_coding) {
 514
 515         for(ch = 0; ch < s->nb_channels; ch++) {
 516             if (s->channel_coded[ch]) {
 517                 int i, n, a;
 518                 n = s->exponent_high_sizes[bsize];
 519                 for(i=0;i<n;i++) {
 520                     a = get_bits1(&s->gb);
 521                     s->high_band_coded[ch][i] = a;
 522                     /* if noise coding, the coefficients are not transmitted */
 523                     if (a)
 524                         nb_coefs[ch] -= s->exponent_high_bands[bsize][i];
 525                 }
 526             }
 527         }
 528         for(ch = 0; ch < s->nb_channels; ch++) {
 529             if (s->channel_coded[ch]) {
 530                 int i, n, val, code;
 531
 532                 n = s->exponent_high_sizes[bsize];
 533                 val = (int)0x80000000;
 534                 for(i=0;i<n;i++) {
 535                     if (s->high_band_coded[ch][i]) {
 536                         if (val == (int)0x80000000) {
 537                             val = get_bits(&s->gb, 7) - 19;
 538                         } else {
 539                             code = get_vlc2(&s->gb, s->hgain_vlc.table, HGAINVLCBITS, HGAINMAX);
 540                             if (code < 0){
 541                                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "hgain vlc invalid\n");
 542                                 return -1;
 543                             }
 544                             val += code - 18;
 545                         }
 546                         s->high_band_values[ch][i] = val;
 547                     }
 548                 }
 549             }
 550         }
 551     }
 552
 553     /* exponents can be reused in short blocks. */
 554     if ((s->block_len_bits == s->frame_len_bits) ||
 555         get_bits1(&s->gb)) {
 556         for(ch = 0; ch < s->nb_channels; ch++) {
 557             if (s->channel_coded[ch]) {
 558                 if (s->use_exp_vlc) {
 559                     if (decode_exp_vlc(s, ch) < 0)
 560                         return -1;
 561                 } else {
 562                     decode_exp_lsp(s, ch);
 563                 }
 564                 s->exponents_bsize[ch] = bsize;
 565             }
 566         }
 567     }
 568
 569     /* parse spectral coefficients : just RLE encoding */
 570     for(ch = 0; ch < s->nb_channels; ch++) {
 571         if (s->channel_coded[ch]) {
 572             int tindex;
 573             WMACoef* ptr = &s->coefs1[ch][0];
 574
 575             /* special VLC tables are used for ms stereo because
 576                there is potentially less energy there */
 577             tindex = (ch == 1 && s->ms_stereo);
 578             memset(ptr, 0, s->block_len * sizeof(WMACoef));
 579             ff_wma_run_level_decode(s->avctx, &s->gb, &s->coef_vlc[tindex],
 580                   s->level_table[tindex], s->run_table[tindex],
 581                   0, ptr, 0, nb_coefs[ch],
 582                   s->block_len, s->frame_len_bits, coef_nb_bits);
 583         }
 584         if (s->version == 1 && s->nb_channels >= 2) {
 585             align_get_bits(&s->gb);
 586         }
 587     }
 588
 589     /* normalize */
 590     {
 591         int n4 = s->block_len / 2;
 592         mdct_norm = 1.0 / (float)n4;
 593         if (s->version == 1) {
 594             mdct_norm *= sqrt(n4);
 595         }
 596     }
 597
 598     /* finally compute the MDCT coefficients */
 599     for(ch = 0; ch < s->nb_channels; ch++) {
 600         if (s->channel_coded[ch]) {
 601             WMACoef *coefs1;
 602             float *coefs, *exponents, mult, mult1, noise;
 603             int i, j, n, n1, last_high_band, esize;
 604             float exp_power[HIGH_BAND_MAX_SIZE];
 605
 606             coefs1 = s->coefs1[ch];
 607             exponents = s->exponents[ch];
 608             esize = s->exponents_bsize[ch];
 609             mult = pow(10, total_gain * 0.05) / s->max_exponent[ch];
 610             mult *= mdct_norm;
 611             coefs = s->coefs[ch];
 612             if (s->use_noise_coding) {
 613                 mult1 = mult;
 614                 /* very low freqs : noise */
 615                 for(i = 0;i < s->coefs_start; i++) {
 616                     *coefs++ = s->noise_table[s->noise_index] *
 617                       exponents[i<<bsize>>esize] * mult1;
 618                     s->noise_index = (s->noise_index + 1) & (NOISE_TAB_SIZE - 1);
 619                 }
 620
 621                 n1 = s->exponent_high_sizes[bsize];
 622
 623                 /* compute power of high bands */
 624                 exponents = s->exponents[ch] +
 625                     (s->high_band_start[bsize]<<bsize>>esize);
 626                 last_high_band = 0; /* avoid warning */
 627                 for(j=0;j<n1;j++) {
 628                     n = s->exponent_high_bands[s->frame_len_bits -
 629                                               s->block_len_bits][j];
 630                     if (s->high_band_coded[ch][j]) {
 631                         float e2, v;
 632                         e2 = 0;
 633                         for(i = 0;i < n; i++) {
 634                             v = exponents[i<<bsize>>esize];
 635                             e2 += v * v;
 636                         }
 637                         exp_power[j] = e2 / n;
 638                         last_high_band = j;
 639                         tprintf(s->avctx, "%d: power=%f (%d)\n", j, exp_power[j], n);
 640                     }
 641                     exponents += n<<bsize>>esize;
 642                 }
 643
 644                 /* main freqs and high freqs */
 645                 exponents = s->exponents[ch] + (s->coefs_start<<bsize>>esize);
 646                 for(j=-1;j<n1;j++) {
 647                     if (j < 0) {
 648                         n = s->high_band_start[bsize] -
 649                             s->coefs_start;
 650                     } else {
 651                         n = s->exponent_high_bands[s->frame_len_bits -
 652                                                   s->block_len_bits][j];
 653                     }
 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 *
 665                                 exponents[i<<bsize>>esize] * mult1;
 666                         }
 667                         exponents += n<<bsize>>esize;
 668                     } else {
 669                         /* coded values + small noise */
 670                         for(i = 0;i < n; i++) {
 671                             noise = s->noise_table[s->noise_index];
 672                             s->noise_index = (s->noise_index + 1) & (NOISE_TAB_SIZE - 1);
 673                             *coefs++ = ((*coefs1++) + noise) *
 674                                 exponents[i<<bsize>>esize] * mult;
 675                         }
 676                         exponents += n<<bsize>>esize;
 677                     }
 678                 }
 679
 680                 /* very high freqs : noise */
 681                 n = s->block_len - s->coefs_end[bsize];
 682                 mult1 = mult * exponents[((-1<<bsize))>>esize];
 683                 for(i = 0; i < n; i++) {
 684                     *coefs++ = s->noise_table[s->noise_index] * mult1;
 685                     s->noise_index = (s->noise_index + 1) & (NOISE_TAB_SIZE - 1);
 686                 }
 687             } else {
 688                 /* XXX: optimize more */
 689                 for(i = 0;i < s->coefs_start; i++)
 690                     *coefs++ = 0.0;
 691                 n = nb_coefs[ch];
 692                 for(i = 0;i < n; i++) {
 693                     *coefs++ = coefs1[i] * exponents[i<<bsize>>esize] * mult;
 694                 }
 695                 n = s->block_len - s->coefs_end[bsize];
 696                 for(i = 0;i < n; i++)
 697                     *coefs++ = 0.0;
 698             }
 699         }
 700     }
 701
 702 #ifdef TRACE
 703     for(ch = 0; ch < s->nb_channels; ch++) {
 704         if (s->channel_coded[ch]) {
 705             dump_floats(s, "exponents", 3, s->exponents[ch], s->block_len);
 706             dump_floats(s, "coefs", 1, s->coefs[ch], s->block_len);
 707         }
 708     }
 709 #endif
 710
 711     if (s->ms_stereo && s->channel_coded[1]) {
 712         /* nominal case for ms stereo: we do it before mdct */
 713         /* no need to optimize this case because it should almost
 714            never happen */
 715         if (!s->channel_coded[0]) {
 716             tprintf(s->avctx, "rare ms-stereo case happened\n");
 717             memset(s->coefs[0], 0, sizeof(float) * s->block_len);
 718             s->channel_coded[0] = 1;
 719         }
 720
 721         s->dsp.butterflies_float(s->coefs[0], s->coefs[1], s->block_len);
 722     }
 723
 724 next:
 725     mdct = &s->mdct_ctx[bsize];
 726
 727     for(ch = 0; ch < s->nb_channels; ch++) {
 728         int n4, index;
 729
 730         n4 = s->block_len / 2;
 731         if(s->channel_coded[ch]){
 732             mdct->imdct_calc(mdct, s->output, s->coefs[ch]);
 733         }else if(!(s->ms_stereo && ch==1))
 734             memset(s->output, 0, sizeof(s->output));
 735
 736         /* multiply by the window and add in the frame */
 737         index = (s->frame_len / 2) + s->block_pos - n4;
 738         wma_window(s, &s->frame_out[ch][index]);
 739     }
 740
 741     /* update block number */
 742     s->block_num++;
 743     s->block_pos += s->block_len;
 744     if (s->block_pos >= s->frame_len)
 745         return 1;
 746     else
 747         return 0;
 748 }
 749
 750 /* decode a frame of frame_len samples */
 751 static int wma_decode_frame(WMACodecContext *s, float **samples,
 752                             int samples_offset)
 753 {
 754     int ret, ch;
 755
 756 #ifdef TRACE
 757     tprintf(s->avctx, "***decode_frame: %d size=%d\n", s->frame_count++, s->frame_len);
 758 #endif
 759
 760     /* read each block */
 761     s->block_num = 0;
 762     s->block_pos = 0;
 763     for(;;) {
 764         ret = wma_decode_block(s);
 765         if (ret < 0)
 766             return -1;
 767         if (ret)
 768             break;
 769     }
 770
 771     for (ch = 0; ch < s->nb_channels; ch++) {
 772         /* copy current block to output */
 773         memcpy(samples[ch] + samples_offset, s->frame_out[ch],
 774                s->frame_len * sizeof(*s->frame_out[ch]));
 775         /* prepare for next block */
 776         memmove(&s->frame_out[ch][0], &s->frame_out[ch][s->frame_len],
 777                 s->frame_len * sizeof(*s->frame_out[ch]));
 778
 779 #ifdef TRACE
 780         dump_floats(s, "samples", 6, samples[ch] + samples_offset, s->frame_len);
 781 #endif
 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     const uint8_t *buf = avpkt->data;
 791     int buf_size = avpkt->size;
 792     WMACodecContext *s = avctx->priv_data;
 793     int nb_frames, bit_offset, i, pos, len, ret;
 794     uint8_t *q;
 795     float **samples;
 796     int samples_offset;
 797
 798     tprintf(avctx, "***decode_superframe:\n");
 799
 800     if(buf_size==0){
 801         s->last_superframe_len = 0;
 802         return 0;
 803     }
 804     if (buf_size < s->block_align) {
 805         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 806                "Input packet size too small (%d < %d)\n",
 807                buf_size, s->block_align);
 808         return AVERROR_INVALIDDATA;
 809     }
 810     buf_size = s->block_align;
 811
 812     init_get_bits(&s->gb, buf, buf_size*8);
 813
 814     if (s->use_bit_reservoir) {
 815         /* read super frame header */
 816         skip_bits(&s->gb, 4); /* super frame index */
 817         nb_frames = get_bits(&s->gb, 4) - (s->last_superframe_len <= 0);
 818     } else {
 819         nb_frames = 1;
 820     }
 821
 822     /* get output buffer */
 823     s->frame.nb_samples = nb_frames * s->frame_len;
 824     if ((ret = avctx->get_buffer(avctx, &s->frame)) < 0) {
 825         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "get_buffer() failed\n");
 826         return ret;
 827     }
 828     samples = (float **)s->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             }
 854             memset(q, 0, FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
 855
 856             /* XXX: bit_offset bits into last frame */
 857             init_get_bits(&s->gb, s->last_superframe, 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) + ((bit_offset + 4 + 4 + s->byte_offset_bits + 3) & ~7);
 887         s->last_bitoffset = pos & 7;
 888         pos >>= 3;
 889         len = buf_size - pos;
 890         if (len > MAX_CODED_SUPERFRAME_SIZE || len < 0) {
 891             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "len %d invalid\n", len);
 892             goto fail;
 893         }
 894         s->last_superframe_len = len;
 895         memcpy(s->last_superframe, buf + pos, len);
 896     } else {
 897         /* single frame decode */
 898         if (wma_decode_frame(s, samples, samples_offset) < 0)
 899             goto fail;
 900         samples_offset += s->frame_len;
 901     }
 902
 903     av_dlog(s->avctx, "%d %d %d %d outbytes:%td eaten:%d\n",
 904             s->frame_len_bits, s->block_len_bits, s->frame_len, s->block_len,
 905             (int8_t *)samples - (int8_t *)data, s->block_align);
 906
 907     *got_frame_ptr   = 1;
 908     *(AVFrame *)data = s->frame;
 909
 910     return s->block_align;
 911  fail:
 912     /* when error, we reset the bit reservoir */
 913     s->last_superframe_len = 0;
 914     return -1;
 915 }
 916
 917 static av_cold void flush(AVCodecContext *avctx)
 918 {
 919     WMACodecContext *s = avctx->priv_data;
 920
 921     s->last_bitoffset=
 922     s->last_superframe_len= 0;
 923 }
 924
 925 AVCodec ff_wmav1_decoder = {
 926     .name           = "wmav1",
 927     .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
 928     .id             = AV_CODEC_ID_WMAV1,
 929     .priv_data_size = sizeof(WMACodecContext),
 930     .init           = wma_decode_init,
 931     .close          = ff_wma_end,
 932     .decode         = wma_decode_superframe,
 933     .flush          = flush,
 934     .capabilities   = CODEC_CAP_DR1,
 935     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Windows Media Audio 1"),
 936     .sample_fmts    = (const enum AVSampleFormat[]) { AV_SAMPLE_FMT_FLTP,
 937                                                       AV_SAMPLE_FMT_NONE },
 938 };
 939
 940 AVCodec ff_wmav2_decoder = {
 941     .name           = "wmav2",
 942     .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
 943     .id             = AV_CODEC_ID_WMAV2,
 944     .priv_data_size = sizeof(WMACodecContext),
 945     .init           = wma_decode_init,
 946     .close          = ff_wma_end,
 947     .decode         = wma_decode_superframe,
 948     .flush          = flush,
 949     .capabilities   = CODEC_CAP_DR1,
 950     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Windows Media Audio 2"),
 951     .sample_fmts    = (const enum AVSampleFormat[]) { AV_SAMPLE_FMT_FLTP,
 952                                                       AV_SAMPLE_FMT_NONE },
 953 };