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 "bitstream.h"
  40 #include "internal.h"
  41 #include "wma.h"
  42
  43 #define EXPVLCBITS 8
  44 #define EXPMAX     ((19 + EXPVLCBITS - 1) / EXPVLCBITS)
  45
  46 #define HGAINVLCBITS 9
  47 #define HGAINMAX     ((13 + HGAINVLCBITS - 1) / HGAINVLCBITS)
  48
  49 static void wma_lsp_to_curve_init(WMACodecContext *s, int frame_len);
  50
  51 #ifdef TRACE
  52 static void dump_floats(WMACodecContext *s, const char *name,
  53                         int prec, const float *tab, int n)
  54 {
  55     int i;
  56
  57     ff_tlog(s->avctx, "%s[%d]:\n", name, n);
  58     for (i = 0; i < n; i++) {
  59         if ((i & 7) == 0)
  60             ff_tlog(s->avctx, "%4d: ", i);
  61         ff_tlog(s->avctx, " %8.*f", prec, tab[i]);
  62         if ((i & 7) == 7)
  63             ff_tlog(s->avctx, "\n");
  64     }
  65     if ((i & 7) != 0)
  66         ff_tlog(s->avctx, "\n");
  67 }
  68 #endif /* TRACE */
  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 info */
  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     s->use_exp_vlc            = flags2 & 0x0001;
  92     s->use_bit_reservoir      = flags2 & 0x0002;
  93     s->use_variable_block_len = flags2 & 0x0004;
  94
  95     if (ff_wma_init(avctx, flags2) < 0)
  96         return -1;
  97
  98     /* init MDCT */
  99     for (i = 0; i < s->nb_block_sizes; i++)
 100         ff_mdct_init(&s->mdct_ctx[i], s->frame_len_bits - i + 1, 1, 1.0 / 32768.0);
 101
 102     if (s->use_noise_coding) {
 103         init_vlc(&s->hgain_vlc, HGAINVLCBITS, sizeof(ff_wma_hgain_huffbits),
 104                  ff_wma_hgain_huffbits, 1, 1,
 105                  ff_wma_hgain_huffcodes, 2, 2, 0);
 106     }
 107
 108     if (s->use_exp_vlc)
 109         init_vlc(&s->exp_vlc, EXPVLCBITS, sizeof(ff_aac_scalefactor_bits), // FIXME move out of context
 110                  ff_aac_scalefactor_bits, 1, 1,
 111                  ff_aac_scalefactor_code, 4, 4, 0);
 112     else
 113         wma_lsp_to_curve_init(s, s->frame_len);
 114
 115     avctx->sample_fmt = AV_SAMPLE_FMT_FLTP;
 116
 117     return 0;
 118 }
 119
 120 /**
 121  * compute x^-0.25 with an exponent and mantissa table. We use linear
 122  * interpolation to reduce the mantissa table size at a small speed
 123  * expense (linear interpolation approximately doubles the number of
 124  * bits of precision).
 125  */
 126 static inline float pow_m1_4(WMACodecContext *s, float x)
 127 {
 128     union {
 129         float f;
 130         unsigned int v;
 131     } u, t;
 132     unsigned int e, m;
 133     float a, b;
 134
 135     u.f = x;
 136     e   =  u.v >>  23;
 137     m   = (u.v >> (23 - LSP_POW_BITS)) & ((1 << LSP_POW_BITS) - 1);
 138     /* build interpolation scale: 1 <= t < 2. */
 139     t.v = ((u.v << LSP_POW_BITS) & ((1 << 23) - 1)) | (127 << 23);
 140     a   = s->lsp_pow_m_table1[m];
 141     b   = s->lsp_pow_m_table2[m];
 142     return s->lsp_pow_e_table[e] * (a + b * t.f);
 143 }
 144
 145 static av_cold void wma_lsp_to_curve_init(WMACodecContext *s, int frame_len)
 146 {
 147     float wdel, a, b;
 148     int i, e, m;
 149
 150     wdel = M_PI / frame_len;
 151     for (i = 0; i < frame_len; i++)
 152         s->lsp_cos_table[i] = 2.0f * cos(wdel * i);
 153
 154     /* tables for x^-0.25 computation */
 155     for (i = 0; i < 256; i++) {
 156         e                     = i - 126;
 157         s->lsp_pow_e_table[i] = pow(2.0, e * -0.25);
 158     }
 159
 160     /* NOTE: these two tables are needed to avoid two operations in
 161      * pow_m1_4 */
 162     b = 1.0;
 163     for (i = (1 << LSP_POW_BITS) - 1; i >= 0; i--) {
 164         m                      = (1 << LSP_POW_BITS) + i;
 165         a                      = (float) m * (0.5 / (1 << LSP_POW_BITS));
 166         a                      = pow(a, -0.25);
 167         s->lsp_pow_m_table1[i] = 2 * a - b;
 168         s->lsp_pow_m_table2[i] = b - a;
 169         b                      = a;
 170     }
 171 }
 172
 173 /**
 174  * NOTE: We use the same code as Vorbis here
 175  * @todo optimize it further with SSE/3Dnow
 176  */
 177 static void wma_lsp_to_curve(WMACodecContext *s, float *out, float *val_max_ptr,
 178                              int n, float *lsp)
 179 {
 180     int i, j;
 181     float p, q, w, v, val_max;
 182
 183     val_max = 0;
 184     for (i = 0; i < n; i++) {
 185         p = 0.5f;
 186         q = 0.5f;
 187         w = s->lsp_cos_table[i];
 188         for (j = 1; j < NB_LSP_COEFS; j += 2) {
 189             q *= w - lsp[j - 1];
 190             p *= w - lsp[j];
 191         }
 192         p *= p * (2.0f - w);
 193         q *= q * (2.0f + w);
 194         v  = p + q;
 195         v  = pow_m1_4(s, v);
 196         if (v > val_max)
 197             val_max = v;
 198         out[i] = v;
 199     }
 200     *val_max_ptr = val_max;
 201 }
 202
 203 /**
 204  * decode exponents coded with LSP coefficients (same idea as Vorbis)
 205  */
 206 static void decode_exp_lsp(WMACodecContext *s, int ch)
 207 {
 208     float lsp_coefs[NB_LSP_COEFS];
 209     int val, i;
 210
 211     for (i = 0; i < NB_LSP_COEFS; i++) {
 212         if (i == 0 || i >= 8)
 213             val = bitstream_read(&s->bc, 3);
 214         else
 215             val = bitstream_read(&s->bc, 4);
 216         lsp_coefs[i] = ff_wma_lsp_codebook[i][val];
 217     }
 218
 219     wma_lsp_to_curve(s, s->exponents[ch], &s->max_exponent[ch],
 220                      s->block_len, lsp_coefs);
 221 }
 222
 223 /** pow(10, i / 16.0) for i in -60..95 */
 224 static const float pow_tab[] = {
 225     1.7782794100389e-04, 2.0535250264571e-04,
 226     2.3713737056617e-04, 2.7384196342644e-04,
 227     3.1622776601684e-04, 3.6517412725484e-04,
 228     4.2169650342858e-04, 4.8696752516586e-04,
 229     5.6234132519035e-04, 6.4938163157621e-04,
 230     7.4989420933246e-04, 8.6596432336006e-04,
 231     1.0000000000000e-03, 1.1547819846895e-03,
 232     1.3335214321633e-03, 1.5399265260595e-03,
 233     1.7782794100389e-03, 2.0535250264571e-03,
 234     2.3713737056617e-03, 2.7384196342644e-03,
 235     3.1622776601684e-03, 3.6517412725484e-03,
 236     4.2169650342858e-03, 4.8696752516586e-03,
 237     5.6234132519035e-03, 6.4938163157621e-03,
 238     7.4989420933246e-03, 8.6596432336006e-03,
 239     1.0000000000000e-02, 1.1547819846895e-02,
 240     1.3335214321633e-02, 1.5399265260595e-02,
 241     1.7782794100389e-02, 2.0535250264571e-02,
 242     2.3713737056617e-02, 2.7384196342644e-02,
 243     3.1622776601684e-02, 3.6517412725484e-02,
 244     4.2169650342858e-02, 4.8696752516586e-02,
 245     5.6234132519035e-02, 6.4938163157621e-02,
 246     7.4989420933246e-02, 8.6596432336007e-02,
 247     1.0000000000000e-01, 1.1547819846895e-01,
 248     1.3335214321633e-01, 1.5399265260595e-01,
 249     1.7782794100389e-01, 2.0535250264571e-01,
 250     2.3713737056617e-01, 2.7384196342644e-01,
 251     3.1622776601684e-01, 3.6517412725484e-01,
 252     4.2169650342858e-01, 4.8696752516586e-01,
 253     5.6234132519035e-01, 6.4938163157621e-01,
 254     7.4989420933246e-01, 8.6596432336007e-01,
 255     1.0000000000000e+00, 1.1547819846895e+00,
 256     1.3335214321633e+00, 1.5399265260595e+00,
 257     1.7782794100389e+00, 2.0535250264571e+00,
 258     2.3713737056617e+00, 2.7384196342644e+00,
 259     3.1622776601684e+00, 3.6517412725484e+00,
 260     4.2169650342858e+00, 4.8696752516586e+00,
 261     5.6234132519035e+00, 6.4938163157621e+00,
 262     7.4989420933246e+00, 8.6596432336007e+00,
 263     1.0000000000000e+01, 1.1547819846895e+01,
 264     1.3335214321633e+01, 1.5399265260595e+01,
 265     1.7782794100389e+01, 2.0535250264571e+01,
 266     2.3713737056617e+01, 2.7384196342644e+01,
 267     3.1622776601684e+01, 3.6517412725484e+01,
 268     4.2169650342858e+01, 4.8696752516586e+01,
 269     5.6234132519035e+01, 6.4938163157621e+01,
 270     7.4989420933246e+01, 8.6596432336007e+01,
 271     1.0000000000000e+02, 1.1547819846895e+02,
 272     1.3335214321633e+02, 1.5399265260595e+02,
 273     1.7782794100389e+02, 2.0535250264571e+02,
 274     2.3713737056617e+02, 2.7384196342644e+02,
 275     3.1622776601684e+02, 3.6517412725484e+02,
 276     4.2169650342858e+02, 4.8696752516586e+02,
 277     5.6234132519035e+02, 6.4938163157621e+02,
 278     7.4989420933246e+02, 8.6596432336007e+02,
 279     1.0000000000000e+03, 1.1547819846895e+03,
 280     1.3335214321633e+03, 1.5399265260595e+03,
 281     1.7782794100389e+03, 2.0535250264571e+03,
 282     2.3713737056617e+03, 2.7384196342644e+03,
 283     3.1622776601684e+03, 3.6517412725484e+03,
 284     4.2169650342858e+03, 4.8696752516586e+03,
 285     5.6234132519035e+03, 6.4938163157621e+03,
 286     7.4989420933246e+03, 8.6596432336007e+03,
 287     1.0000000000000e+04, 1.1547819846895e+04,
 288     1.3335214321633e+04, 1.5399265260595e+04,
 289     1.7782794100389e+04, 2.0535250264571e+04,
 290     2.3713737056617e+04, 2.7384196342644e+04,
 291     3.1622776601684e+04, 3.6517412725484e+04,
 292     4.2169650342858e+04, 4.8696752516586e+04,
 293     5.6234132519035e+04, 6.4938163157621e+04,
 294     7.4989420933246e+04, 8.6596432336007e+04,
 295     1.0000000000000e+05, 1.1547819846895e+05,
 296     1.3335214321633e+05, 1.5399265260595e+05,
 297     1.7782794100389e+05, 2.0535250264571e+05,
 298     2.3713737056617e+05, 2.7384196342644e+05,
 299     3.1622776601684e+05, 3.6517412725484e+05,
 300     4.2169650342858e+05, 4.8696752516586e+05,
 301     5.6234132519035e+05, 6.4938163157621e+05,
 302     7.4989420933246e+05, 8.6596432336007e+05,
 303 };
 304
 305 /**
 306  * decode exponents coded with VLC codes
 307  */
 308 static int decode_exp_vlc(WMACodecContext *s, int ch)
 309 {
 310     int last_exp, n, code;
 311     const uint16_t *ptr;
 312     float v, max_scale;
 313     uint32_t *q, *q_end, iv;
 314     const float *ptab = pow_tab + 60;
 315     const uint32_t *iptab = (const uint32_t *) ptab;
 316
 317     ptr       = s->exponent_bands[s->frame_len_bits - s->block_len_bits];
 318     q         = (uint32_t *) s->exponents[ch];
 319     q_end     = q + s->block_len;
 320     max_scale = 0;
 321     if (s->version == 1) {
 322         last_exp  = bitstream_read(&s->bc, 5) + 10;
 323         v         = ptab[last_exp];
 324         iv        = iptab[last_exp];
 325         max_scale = v;
 326         n         = *ptr++;
 327         switch (n & 3) do {
 328         case 0: *q++ = iv;
 329         case 3: *q++ = iv;
 330         case 2: *q++ = iv;
 331         case 1: *q++ = iv;
 332         } while ((n -= 4) > 0);
 333     } else
 334         last_exp = 36;
 335
 336     while (q < q_end) {
 337         code = bitstream_read_vlc(&s->bc, s->exp_vlc.table, EXPVLCBITS, EXPMAX);
 338         if (code < 0) {
 339             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "Exponent vlc invalid\n");
 340             return -1;
 341         }
 342         /* NOTE: this offset is the same as MPEG-4 AAC! */
 343         last_exp += code - 60;
 344         if ((unsigned) last_exp + 60 >= FF_ARRAY_ELEMS(pow_tab)) {
 345             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "Exponent out of range: %d\n",
 346                    last_exp);
 347             return -1;
 348         }
 349         v  = ptab[last_exp];
 350         iv = iptab[last_exp];
 351         if (v > max_scale)
 352             max_scale = v;
 353         n = *ptr++;
 354         switch (n & 3) do {
 355         case 0: *q++ = iv;
 356         case 3: *q++ = iv;
 357         case 2: *q++ = iv;
 358         case 1: *q++ = iv;
 359         } while ((n -= 4) > 0);
 360     }
 361     s->max_exponent[ch] = max_scale;
 362     return 0;
 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->fdsp.vector_fmul_add(out, in, s->windows[bsize],
 382                                 out, block_len);
 383     } else {
 384         block_len = 1 << s->prev_block_len_bits;
 385         n         = (s->block_len - block_len) / 2;
 386         bsize     = s->frame_len_bits - s->prev_block_len_bits;
 387
 388         s->fdsp.vector_fmul_add(out + n, in + n, s->windows[bsize],
 389                                 out + n, block_len);
 390
 391         memcpy(out + n + block_len, in + n + block_len, n * sizeof(float));
 392     }
 393
 394     out += s->block_len;
 395     in  += s->block_len;
 396
 397     /* right part */
 398     if (s->block_len_bits <= s->next_block_len_bits) {
 399         block_len = s->block_len;
 400         bsize     = s->frame_len_bits - s->block_len_bits;
 401
 402         s->fdsp.vector_fmul_reverse(out, in, s->windows[bsize], block_len);
 403     } else {
 404         block_len = 1 << s->next_block_len_bits;
 405         n         = (s->block_len - block_len) / 2;
 406         bsize     = s->frame_len_bits - s->next_block_len_bits;
 407
 408         memcpy(out, in, n * sizeof(float));
 409
 410         s->fdsp.vector_fmul_reverse(out + n, in + n, s->windows[bsize],
 411                                     block_len);
 412
 413         memset(out + n + block_len, 0, n * sizeof(float));
 414     }
 415 }
 416
 417 /**
 418  * @return 0 if OK. 1 if last block of frame. return -1 if
 419  * unrecoverable error.
 420  */
 421 static int wma_decode_block(WMACodecContext *s)
 422 {
 423     int n, v, a, ch, bsize;
 424     int coef_nb_bits, total_gain;
 425     int nb_coefs[MAX_CHANNELS];
 426     float mdct_norm;
 427     FFTContext *mdct;
 428
 429 #ifdef TRACE
 430     ff_tlog(s->avctx, "***decode_block: %d:%d\n",
 431             s->frame_count - 1, s->block_num);
 432 #endif /* TRACE */
 433
 434     /* compute current block length */
 435     if (s->use_variable_block_len) {
 436         n = av_log2(s->nb_block_sizes - 1) + 1;
 437
 438         if (s->reset_block_lengths) {
 439             s->reset_block_lengths = 0;
 440             v                      = bitstream_read(&s->bc, n);
 441             if (v >= s->nb_block_sizes) {
 442                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
 443                        "prev_block_len_bits %d out of range\n",
 444                        s->frame_len_bits - v);
 445                 return -1;
 446             }
 447             s->prev_block_len_bits = s->frame_len_bits - v;
 448             v                      = bitstream_read(&s->bc, n);
 449             if (v >= s->nb_block_sizes) {
 450                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
 451                        "block_len_bits %d out of range\n",
 452                        s->frame_len_bits - v);
 453                 return -1;
 454             }
 455             s->block_len_bits = s->frame_len_bits - v;
 456         } else {
 457             /* update block lengths */
 458             s->prev_block_len_bits = s->block_len_bits;
 459             s->block_len_bits      = s->next_block_len_bits;
 460         }
 461         v = bitstream_read(&s->bc, n);
 462         if (v >= s->nb_block_sizes) {
 463             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
 464                    "next_block_len_bits %d out of range\n",
 465                    s->frame_len_bits - v);
 466             return -1;
 467         }
 468         s->next_block_len_bits = s->frame_len_bits - v;
 469     } else {
 470         /* fixed block len */
 471         s->next_block_len_bits = s->frame_len_bits;
 472         s->prev_block_len_bits = s->frame_len_bits;
 473         s->block_len_bits      = s->frame_len_bits;
 474     }
 475
 476     /* now check if the block length is coherent with the frame length */
 477     s->block_len = 1 << s->block_len_bits;
 478     if ((s->block_pos + s->block_len) > s->frame_len) {
 479         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "frame_len overflow\n");
 480         return -1;
 481     }
 482
 483     if (s->avctx->channels == 2)
 484         s->ms_stereo = bitstream_read_bit(&s->bc);
 485     v = 0;
 486     for (ch = 0; ch < s->avctx->channels; ch++) {
 487         a                    = bitstream_read_bit(&s->bc);
 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           = bitstream_read(&s->bc, 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         for (ch = 0; ch < s->avctx->channels; ch++) {
 519             if (s->channel_coded[ch]) {
 520                 int i, n, a;
 521                 n = s->exponent_high_sizes[bsize];
 522                 for (i = 0; i < n; i++) {
 523                     a                         = bitstream_read_bit(&s->bc);
 524                     s->high_band_coded[ch][i] = a;
 525                     /* if noise coding, the coefficients are not transmitted */
 526                     if (a)
 527                         nb_coefs[ch] -= s->exponent_high_bands[bsize][i];
 528                 }
 529             }
 530         }
 531         for (ch = 0; ch < s->avctx->channels; ch++) {
 532             if (s->channel_coded[ch]) {
 533                 int i, n, val, code;
 534
 535                 n   = s->exponent_high_sizes[bsize];
 536                 val = (int) 0x80000000;
 537                 for (i = 0; i < n; i++) {
 538                     if (s->high_band_coded[ch][i]) {
 539                         if (val == (int) 0x80000000) {
 540                             val = bitstream_read(&s->bc, 7) - 19;
 541                         } else {
 542                             code = bitstream_read_vlc(&s->bc,
 543                                                       s->hgain_vlc.table,
 544                                                       HGAINVLCBITS, HGAINMAX);
 545                             if (code < 0) {
 546                                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
 547                                        "hgain vlc invalid\n");
 548                                 return -1;
 549                             }
 550                             val += code - 18;
 551                         }
 552                         s->high_band_values[ch][i] = val;
 553                     }
 554                 }
 555             }
 556         }
 557     }
 558
 559     /* exponents can be reused in short blocks. */
 560     if ((s->block_len_bits == s->frame_len_bits) || bitstream_read_bit(&s->bc)) {
 561         for (ch = 0; ch < s->avctx->channels; ch++) {
 562             if (s->channel_coded[ch]) {
 563                 if (s->use_exp_vlc) {
 564                     if (decode_exp_vlc(s, ch) < 0)
 565                         return -1;
 566                 } else {
 567                     decode_exp_lsp(s, ch);
 568                 }
 569                 s->exponents_bsize[ch] = bsize;
 570             }
 571         }
 572     }
 573
 574     /* parse spectral coefficients : just RLE encoding */
 575     for (ch = 0; ch < s->avctx->channels; ch++) {
 576         if (s->channel_coded[ch]) {
 577             int tindex;
 578             WMACoef *ptr = &s->coefs1[ch][0];
 579
 580             /* special VLC tables are used for ms stereo because
 581              * there is potentially less energy there */
 582             tindex = (ch == 1 && s->ms_stereo);
 583             memset(ptr, 0, s->block_len * sizeof(WMACoef));
 584             ff_wma_run_level_decode(s->avctx, &s->bc, &s->coef_vlc[tindex],
 585                                     s->level_table[tindex], s->run_table[tindex],
 586                                     0, ptr, 0, nb_coefs[ch],
 587                                     s->block_len, s->frame_len_bits, coef_nb_bits);
 588         }
 589         if (s->version == 1 && s->avctx->channels >= 2)
 590             bitstream_align(&s->bc);
 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     /* finally compute the MDCT coefficients */
 602     for (ch = 0; ch < s->avctx->channels; ch++) {
 603         if (s->channel_coded[ch]) {
 604             WMACoef *coefs1;
 605             float *coefs, *exponents, mult, mult1, noise;
 606             int i, j, n, n1, last_high_band, esize;
 607             float exp_power[HIGH_BAND_MAX_SIZE];
 608
 609             coefs1    = s->coefs1[ch];
 610             exponents = s->exponents[ch];
 611             esize     = s->exponents_bsize[ch];
 612             mult      = pow(10, total_gain * 0.05) / s->max_exponent[ch];
 613             mult     *= mdct_norm;
 614             coefs     = s->coefs[ch];
 615             if (s->use_noise_coding) {
 616                 mult1 = mult;
 617                 /* very low freqs : noise */
 618                 for (i = 0; i < s->coefs_start; i++) {
 619                     *coefs++ = s->noise_table[s->noise_index] *
 620                                exponents[i << bsize >> esize] * mult1;
 621                     s->noise_index = (s->noise_index + 1) &
 622                                      (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                         ff_tlog(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] - s->coefs_start;
 653                     else
 654                         n = s->exponent_high_bands[s->frame_len_bits -
 655                                                    s->block_len_bits][j];
 656                     if (j >= 0 && s->high_band_coded[ch][j]) {
 657                         /* use noise with specified power */
 658                         mult1 = sqrt(exp_power[j] / exp_power[last_high_band]);
 659                         /* XXX: use a table */
 660                         mult1  = mult1 * pow(10, s->high_band_values[ch][j] * 0.05);
 661                         mult1  = mult1 / (s->max_exponent[ch] * s->noise_mult);
 662                         mult1 *= mdct_norm;
 663                         for (i = 0; i < n; i++) {
 664                             noise          = s->noise_table[s->noise_index];
 665                             s->noise_index = (s->noise_index + 1) & (NOISE_TAB_SIZE - 1);
 666                             *coefs++       = noise * exponents[i << bsize >> esize] * mult1;
 667                         }
 668                         exponents += n << bsize >> esize;
 669                     } else {
 670                         /* coded values + small noise */
 671                         for (i = 0; i < n; i++) {
 672                             noise          = s->noise_table[s->noise_index];
 673                             s->noise_index = (s->noise_index + 1) & (NOISE_TAB_SIZE - 1);
 674                             *coefs++       = ((*coefs1++) + noise) *
 675                                              exponents[i << bsize >> esize] * mult;
 676                         }
 677                         exponents += n << bsize >> esize;
 678                     }
 679                 }
 680
 681                 /* very high freqs : noise */
 682                 n     = s->block_len - s->coefs_end[bsize];
 683                 mult1 = mult * exponents[((-1 << bsize)) >> esize];
 684                 for (i = 0; i < n; i++) {
 685                     *coefs++       = s->noise_table[s->noise_index] * mult1;
 686                     s->noise_index = (s->noise_index + 1) & (NOISE_TAB_SIZE - 1);
 687                 }
 688             } else {
 689                 /* XXX: optimize more */
 690                 for (i = 0; i < s->coefs_start; i++)
 691                     *coefs++ = 0.0;
 692                 n = nb_coefs[ch];
 693                 for (i = 0; i < n; i++)
 694                     *coefs++ = coefs1[i] * exponents[i << bsize >> esize] * mult;
 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->avctx->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 /* TRACE */
 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             ff_tlog(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->fdsp.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->avctx->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     ff_tlog(s->avctx, "***decode_frame: %d size=%d\n",
 758             s->frame_count++, s->frame_len);
 759 #endif /* TRACE */
 760
 761     /* read each block */
 762     s->block_num = 0;
 763     s->block_pos = 0;
 764     for (;;) {
 765         ret = wma_decode_block(s);
 766         if (ret < 0)
 767             return -1;
 768         if (ret)
 769             break;
 770     }
 771
 772     for (ch = 0; ch < s->avctx->channels; ch++) {
 773         /* copy current block to output */
 774         memcpy(samples[ch] + samples_offset, s->frame_out[ch],
 775                s->frame_len * sizeof(*s->frame_out[ch]));
 776         /* prepare for next block */
 777         memmove(&s->frame_out[ch][0], &s->frame_out[ch][s->frame_len],
 778                 s->frame_len * sizeof(*s->frame_out[ch]));
 779
 780 #ifdef TRACE
 781         dump_floats(s, "samples", 6, samples[ch] + samples_offset,
 782                     s->frame_len);
 783 #endif /* TRACE */
 784     }
 785
 786     return 0;
 787 }
 788
 789 static int wma_decode_superframe(AVCodecContext *avctx, void *data,
 790                                  int *got_frame_ptr, AVPacket *avpkt)
 791 {
 792     AVFrame *frame = data;
 793     const uint8_t *buf = avpkt->data;
 794     int buf_size       = avpkt->size;
 795     WMACodecContext *s = avctx->priv_data;
 796     int nb_frames, bit_offset, i, pos, len, ret;
 797     uint8_t *q;
 798     float **samples;
 799     int samples_offset;
 800
 801     ff_tlog(avctx, "***decode_superframe:\n");
 802
 803     if (buf_size == 0) {
 804         s->last_superframe_len = 0;
 805         return 0;
 806     }
 807     if (buf_size < avctx->block_align) {
 808         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 809                "Input packet size too small (%d < %d)\n",
 810                buf_size, avctx->block_align);
 811         return AVERROR_INVALIDDATA;
 812     }
 813     buf_size = avctx->block_align;
 814
 815     bitstream_init8(&s->bc, buf, buf_size);
 816
 817     if (s->use_bit_reservoir) {
 818         /* read super frame header */
 819         bitstream_skip(&s->bc, 4); /* super frame index */
 820         nb_frames = bitstream_read(&s->bc, 4) - (s->last_superframe_len <= 0);
 821     } else
 822         nb_frames = 1;
 823
 824     /* get output buffer */
 825     frame->nb_samples = nb_frames * s->frame_len;
 826     if ((ret = ff_get_buffer(avctx, frame, 0)) < 0) {
 827         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "get_buffer() failed\n");
 828         return ret;
 829     }
 830     samples        = (float **) frame->extended_data;
 831     samples_offset = 0;
 832
 833     if (s->use_bit_reservoir) {
 834         bit_offset = bitstream_read(&s->bc, s->byte_offset_bits + 3);
 835         if (bit_offset > bitstream_bits_left(&s->bc)) {
 836             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 837                    "Invalid last frame bit offset %d > buf size %d (%d)\n",
 838                    bit_offset, bitstream_bits_left(&s->bc), buf_size);
 839             goto fail;
 840         }
 841
 842         if (s->last_superframe_len > 0) {
 843             /* add bit_offset bits to last frame */
 844             if ((s->last_superframe_len + ((bit_offset + 7) >> 3)) >
 845                 MAX_CODED_SUPERFRAME_SIZE)
 846                 goto fail;
 847             q   = s->last_superframe + s->last_superframe_len;
 848             len = bit_offset;
 849             while (len > 7) {
 850                 *q++ = bitstream_read(&s->bc, 8);
 851                 len -= 8;
 852             }
 853             if (len > 0)
 854                 *q++ = bitstream_read(&s->bc, len) << (8 - len);
 855             memset(q, 0, AV_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
 856
 857             /* XXX: bit_offset bits into last frame */
 858             bitstream_init(&s->bc, s->last_superframe,
 859                            s->last_superframe_len * 8 + bit_offset);
 860             /* skip unused bits */
 861             if (s->last_bitoffset > 0)
 862                 bitstream_skip(&s->bc, s->last_bitoffset);
 863             /* this frame is stored in the last superframe and in the
 864              * current one */
 865             if (wma_decode_frame(s, samples, samples_offset) < 0)
 866                 goto fail;
 867             samples_offset += s->frame_len;
 868             nb_frames--;
 869         }
 870
 871         /* read each frame starting from bit_offset */
 872         pos = bit_offset + 4 + 4 + s->byte_offset_bits + 3;
 873         if (pos >= MAX_CODED_SUPERFRAME_SIZE * 8 || pos > buf_size * 8)
 874             return AVERROR_INVALIDDATA;
 875         bitstream_init8(&s->bc, buf + (pos >> 3), buf_size - (pos >> 3));
 876         len = pos & 7;
 877         if (len > 0)
 878             bitstream_skip(&s->bc, len);
 879
 880         s->reset_block_lengths = 1;
 881         for (i = 0; i < nb_frames; i++) {
 882             if (wma_decode_frame(s, samples, samples_offset) < 0)
 883                 goto fail;
 884             samples_offset += s->frame_len;
 885         }
 886
 887         /* we copy the end of the frame in the last frame buffer */
 888         pos               = bitstream_tell(&s->bc) +
 889                             ((bit_offset + 4 + 4 + s->byte_offset_bits + 3) & ~7);
 890         s->last_bitoffset = pos & 7;
 891         pos             >>= 3;
 892         len               = buf_size - pos;
 893         if (len > MAX_CODED_SUPERFRAME_SIZE || len < 0) {
 894             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "len %d invalid\n", len);
 895             goto fail;
 896         }
 897         s->last_superframe_len = len;
 898         memcpy(s->last_superframe, buf + pos, len);
 899     } else {
 900         /* single frame decode */
 901         if (wma_decode_frame(s, samples, samples_offset) < 0)
 902             goto fail;
 903         samples_offset += s->frame_len;
 904     }
 905
 906     ff_dlog(s->avctx, "%d %d %d %d outbytes:%td eaten:%d\n",
 907             s->frame_len_bits, s->block_len_bits, s->frame_len, s->block_len,
 908             (int8_t *) samples - (int8_t *) data, avctx->block_align);
 909
 910     *got_frame_ptr = 1;
 911
 912     return avctx->block_align;
 913
 914 fail:
 915     /* when error, we reset the bit reservoir */
 916     s->last_superframe_len = 0;
 917     return -1;
 918 }
 919
 920 static av_cold void flush(AVCodecContext *avctx)
 921 {
 922     WMACodecContext *s = avctx->priv_data;
 923
 924     s->last_bitoffset      =
 925     s->last_superframe_len = 0;
 926 }
 927
 928 AVCodec ff_wmav1_decoder = {
 929     .name           = "wmav1",
 930     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Windows Media Audio 1"),
 931     .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
 932     .id             = AV_CODEC_ID_WMAV1,
 933     .priv_data_size = sizeof(WMACodecContext),
 934     .init           = wma_decode_init,
 935     .close          = ff_wma_end,
 936     .decode         = wma_decode_superframe,
 937     .flush          = flush,
 938     .capabilities   = AV_CODEC_CAP_DR1,
 939     .sample_fmts    = (const enum AVSampleFormat[]) { AV_SAMPLE_FMT_FLTP,
 940                                                       AV_SAMPLE_FMT_NONE },
 941 };
 942
 943 AVCodec ff_wmav2_decoder = {
 944     .name           = "wmav2",
 945     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Windows Media Audio 2"),
 946     .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
 947     .id             = AV_CODEC_ID_WMAV2,
 948     .priv_data_size = sizeof(WMACodecContext),
 949     .init           = wma_decode_init,
 950     .close          = ff_wma_end,
 951     .decode         = wma_decode_superframe,
 952     .flush          = flush,
 953     .capabilities   = AV_CODEC_CAP_DR1,
 954     .sample_fmts    = (const enum AVSampleFormat[]) { AV_SAMPLE_FMT_FLTP,
 955                                                       AV_SAMPLE_FMT_NONE },
 956 };