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

   1 /*
   2  * Windows Media Audio Lossless decoder
   3  * Copyright (c) 2007 Baptiste Coudurier, Benjamin Larsson, Ulion
   4  * Copyright (c) 2008 - 2011 Sascha Sommer, Benjamin Larsson
   5  * Copyright (c) 2011 Andreas Öman
   6  * Copyright (c) 2011 - 2012 Mashiat Sarker Shakkhar
   7  *
   8  * This file is part of FFmpeg.
   9  *
  10  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
  11  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
  12  * License as published by the Free Software Foundation; either
  13  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  14  *
  15  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  16  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  17  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  18  * Lesser General Public License for more details.
  19  *
  20  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  21  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  22  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  23  */
  24
  25 #include "avcodec.h"
  26 #include "internal.h"
  27 #include "get_bits.h"
  28 #include "put_bits.h"
  29 #include "wma.h"
  30 #include "wma_common.h"
  31
  32 /** current decoder limitations */
  33 #define WMALL_MAX_CHANNELS      8                       ///< max number of handled channels
  34 #define MAX_SUBFRAMES          32                       ///< max number of subframes per channel
  35 #define MAX_BANDS              29                       ///< max number of scale factor bands
  36 #define MAX_FRAMESIZE       32768                       ///< maximum compressed frame size
  37 #define MAX_ORDER             256
  38
  39 #define WMALL_BLOCK_MIN_BITS    6                       ///< log2 of min block size
  40 #define WMALL_BLOCK_MAX_BITS   12                       ///< log2 of max block size
  41 #define WMALL_BLOCK_MAX_SIZE (1 << WMALL_BLOCK_MAX_BITS)    ///< maximum block size
  42 #define WMALL_BLOCK_SIZES    (WMALL_BLOCK_MAX_BITS - WMALL_BLOCK_MIN_BITS + 1) ///< possible block sizes
  43
  44
  45 /**
  46  * @brief frame-specific decoder context for a single channel
  47  */
  48 typedef struct {
  49     int16_t     prev_block_len;                         ///< length of the previous block
  50     uint8_t     transmit_coefs;
  51     uint8_t     num_subframes;
  52     uint16_t    subframe_len[MAX_SUBFRAMES];            ///< subframe length in samples
  53     uint16_t    subframe_offsets[MAX_SUBFRAMES];        ///< subframe positions in the current frame
  54     uint8_t     cur_subframe;                           ///< current subframe number
  55     uint16_t    decoded_samples;                        ///< number of already processed samples
  56     int         quant_step;                             ///< quantization step for the current subframe
  57     int         transient_counter;                      ///< number of transient samples from the beginning of the transient zone
  58 } WmallChannelCtx;
  59
  60 /**
  61  * @brief main decoder context
  62  */
  63 typedef struct WmallDecodeCtx {
  64     /* generic decoder variables */
  65     AVCodecContext  *avctx;
  66     AVFrame         frame;
  67     uint8_t         frame_data[MAX_FRAMESIZE + FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE];  ///< compressed frame data
  68     PutBitContext   pb;                             ///< context for filling the frame_data buffer
  69
  70     /* frame size dependent frame information (set during initialization) */
  71     uint32_t        decode_flags;                   ///< used compression features
  72     int             len_prefix;                     ///< frame is prefixed with its length
  73     int             dynamic_range_compression;      ///< frame contains DRC data
  74     uint8_t         bits_per_sample;                ///< integer audio sample size for the unscaled IMDCT output (used to scale to [-1.0, 1.0])
  75     uint16_t        samples_per_frame;              ///< number of samples to output
  76     uint16_t        log2_frame_size;
  77     int8_t          num_channels;                   ///< number of channels in the stream (same as AVCodecContext.num_channels)
  78     int8_t          lfe_channel;                    ///< lfe channel index
  79     uint8_t         max_num_subframes;
  80     uint8_t         subframe_len_bits;              ///< number of bits used for the subframe length
  81     uint8_t         max_subframe_len_bit;           ///< flag indicating that the subframe is of maximum size when the first subframe length bit is 1
  82     uint16_t        min_samples_per_subframe;
  83
  84     /* packet decode state */
  85     GetBitContext   pgb;                            ///< bitstream reader context for the packet
  86     int             next_packet_start;              ///< start offset of the next WMA packet in the demuxer packet
  87     uint8_t         packet_offset;                  ///< offset to the frame in the packet
  88     uint8_t         packet_sequence_number;         ///< current packet number
  89     int             num_saved_bits;                 ///< saved number of bits
  90     int             frame_offset;                   ///< frame offset in the bit reservoir
  91     int             subframe_offset;                ///< subframe offset in the bit reservoir
  92     uint8_t         packet_loss;                    ///< set in case of bitstream error
  93     uint8_t         packet_done;                    ///< set when a packet is fully decoded
  94
  95     /* frame decode state */
  96     uint32_t        frame_num;                      ///< current frame number (not used for decoding)
  97     GetBitContext   gb;                             ///< bitstream reader context
  98     int             buf_bit_size;                   ///< buffer size in bits
  99     int16_t         *samples_16[WMALL_MAX_CHANNELS]; ///< current samplebuffer pointer (16-bit)
 100     int32_t         *samples_32[WMALL_MAX_CHANNELS]; ///< current samplebuffer pointer (24-bit)
 101     uint8_t         drc_gain;                       ///< gain for the DRC tool
 102     int8_t          skip_frame;                     ///< skip output step
 103     int8_t          parsed_all_subframes;           ///< all subframes decoded?
 104
 105     /* subframe/block decode state */
 106     int16_t         subframe_len;                   ///< current subframe length
 107     int8_t          channels_for_cur_subframe;      ///< number of channels that contain the subframe
 108     int8_t          channel_indexes_for_cur_subframe[WMALL_MAX_CHANNELS];
 109
 110     WmallChannelCtx channel[WMALL_MAX_CHANNELS];    ///< per channel data
 111
 112     // WMA Lossless-specific
 113
 114     uint8_t do_arith_coding;
 115     uint8_t do_ac_filter;
 116     uint8_t do_inter_ch_decorr;
 117     uint8_t do_mclms;
 118     uint8_t do_lpc;
 119
 120     int8_t  acfilter_order;
 121     int8_t  acfilter_scaling;
 122     int64_t acfilter_coeffs[16];
 123     int     acfilter_prevvalues[2][16];
 124
 125     int8_t  mclms_order;
 126     int8_t  mclms_scaling;
 127     int16_t mclms_coeffs[128];
 128     int16_t mclms_coeffs_cur[4];
 129     int16_t mclms_prevvalues[WMALL_MAX_CHANNELS * 2 * 32];
 130     int16_t mclms_updates[WMALL_MAX_CHANNELS * 2 * 32];
 131     int     mclms_recent;
 132
 133     int     movave_scaling;
 134     int     quant_stepsize;
 135
 136     struct {
 137         int order;
 138         int scaling;
 139         int coefsend;
 140         int bitsend;
 141         int16_t coefs[MAX_ORDER];
 142         int16_t lms_prevvalues[MAX_ORDER * 2];
 143         int16_t lms_updates[MAX_ORDER * 2];
 144         int recent;
 145     } cdlms[2][9];
 146
 147     int cdlms_ttl[2];
 148
 149     int bV3RTM;
 150
 151     int is_channel_coded[2];
 152     int update_speed[2];
 153
 154     int transient[2];
 155     int transient_pos[2];
 156     int seekable_tile;
 157
 158     int ave_sum[2];
 159
 160     int channel_residues[2][WMALL_BLOCK_MAX_SIZE];
 161
 162     int lpc_coefs[2][40];
 163     int lpc_order;
 164     int lpc_scaling;
 165     int lpc_intbits;
 166
 167     int channel_coeffs[2][WMALL_BLOCK_MAX_SIZE];
 168 } WmallDecodeCtx;
 169
 170
 171 static av_cold int decode_init(AVCodecContext *avctx)
 172 {
 173     WmallDecodeCtx *s  = avctx->priv_data;
 174     uint8_t *edata_ptr = avctx->extradata;
 175     unsigned int channel_mask;
 176     int i, bits, log2_max_num_subframes, num_possible_block_sizes;
 177
 178     s->avctx = avctx;
 179     init_put_bits(&s->pb, s->frame_data, MAX_FRAMESIZE);
 180
 181     if (avctx->extradata_size >= 18) {
 182         s->decode_flags    = AV_RL16(edata_ptr + 14);
 183         channel_mask       = AV_RL32(edata_ptr +  2);
 184         s->bits_per_sample = AV_RL16(edata_ptr);
 185         if (s->bits_per_sample == 16)
 186             avctx->sample_fmt = AV_SAMPLE_FMT_S16;
 187         else if (s->bits_per_sample == 24) {
 188             avctx->sample_fmt = AV_SAMPLE_FMT_S32;
 189             av_log_missing_feature(avctx, "bit-depth higher than 16", 0);
 190             return AVERROR_PATCHWELCOME;
 191         } else {
 192             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unknown bit-depth: %d\n",
 193                    s->bits_per_sample);
 194             return AVERROR_INVALIDDATA;
 195         }
 196         /* dump the extradata */
 197         for (i = 0; i < avctx->extradata_size; i++)
 198             av_dlog(avctx, "[%x] ", avctx->extradata[i]);
 199         av_dlog(avctx, "\n");
 200
 201     } else {
 202         av_log_ask_for_sample(avctx, "Unsupported extradata size\n");
 203         return AVERROR_INVALIDDATA;
 204     }
 205
 206     /* generic init */
 207     s->log2_frame_size = av_log2(avctx->block_align) + 4;
 208
 209     /* frame info */
 210     s->skip_frame  = 1; /* skip first frame */
 211     s->packet_loss = 1;
 212     s->len_prefix  = s->decode_flags & 0x40;
 213
 214     /* get frame len */
 215     bits = ff_wma_get_frame_len_bits(avctx->sample_rate, 3, s->decode_flags);
 216     if (bits > WMALL_BLOCK_MAX_BITS) {
 217         av_log_missing_feature(avctx, "big-bits block sizes", 1);
 218         return AVERROR_INVALIDDATA;
 219     }
 220     s->samples_per_frame = 1 << bits;
 221
 222     /* init previous block len */
 223     for (i = 0; i < avctx->channels; i++)
 224         s->channel[i].prev_block_len = s->samples_per_frame;
 225
 226     /* subframe info */
 227     log2_max_num_subframes  = (s->decode_flags & 0x38) >> 3;
 228     s->max_num_subframes    = 1 << log2_max_num_subframes;
 229     s->max_subframe_len_bit = 0;
 230     s->subframe_len_bits    = av_log2(log2_max_num_subframes) + 1;
 231
 232     s->min_samples_per_subframe  = s->samples_per_frame / s->max_num_subframes;
 233     s->dynamic_range_compression = s->decode_flags & 0x80;
 234     s->bV3RTM                    = s->decode_flags & 0x100;
 235
 236     if (s->max_num_subframes > MAX_SUBFRAMES) {
 237         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid number of subframes %i\n",
 238                s->max_num_subframes);
 239         return AVERROR_INVALIDDATA;
 240     }
 241
 242     s->num_channels = avctx->channels;
 243
 244     /* extract lfe channel position */
 245     s->lfe_channel = -1;
 246
 247     if (channel_mask & 8) {
 248         unsigned int mask;
 249         for (mask = 1; mask < 16; mask <<= 1)
 250             if (channel_mask & mask)
 251                 ++s->lfe_channel;
 252     }
 253
 254     if (s->num_channels < 0) {
 255         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid number of channels %d\n",
 256                s->num_channels);
 257         return AVERROR_INVALIDDATA;
 258     } else if (s->num_channels > WMALL_MAX_CHANNELS) {
 259         av_log_ask_for_sample(avctx, "unsupported number of channels\n");
 260         return AVERROR_PATCHWELCOME;
 261     }
 262
 263     avcodec_get_frame_defaults(&s->frame);
 264     avctx->coded_frame    = &s->frame;
 265     avctx->channel_layout = channel_mask;
 266     return 0;
 267 }
 268
 269 /**
 270  * @brief Decode the subframe length.
 271  * @param s      context
 272  * @param offset sample offset in the frame
 273  * @return decoded subframe length on success, < 0 in case of an error
 274  */
 275 static int decode_subframe_length(WmallDecodeCtx *s, int offset)
 276 {
 277     int frame_len_ratio, subframe_len, len;
 278
 279     /* no need to read from the bitstream when only one length is possible */
 280     if (offset == s->samples_per_frame - s->min_samples_per_subframe)
 281         return s->min_samples_per_subframe;
 282
 283     len             = av_log2(s->max_num_subframes - 1) + 1;
 284     frame_len_ratio = get_bits(&s->gb, len);
 285     subframe_len    = s->min_samples_per_subframe * (frame_len_ratio + 1);
 286
 287     /* sanity check the length */
 288     if (subframe_len < s->min_samples_per_subframe ||
 289         subframe_len > s->samples_per_frame) {
 290         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "broken frame: subframe_len %i\n",
 291                subframe_len);
 292         return AVERROR_INVALIDDATA;
 293     }
 294     return subframe_len;
 295 }
 296
 297 /**
 298  * @brief Decode how the data in the frame is split into subframes.
 299  *       Every WMA frame contains the encoded data for a fixed number of
 300  *       samples per channel. The data for every channel might be split
 301  *       into several subframes. This function will reconstruct the list of
 302  *       subframes for every channel.
 303  *
 304  *       If the subframes are not evenly split, the algorithm estimates the
 305  *       channels with the lowest number of total samples.
 306  *       Afterwards, for each of these channels a bit is read from the
 307  *       bitstream that indicates if the channel contains a subframe with the
 308  *       next subframe size that is going to be read from the bitstream or not.
 309  *       If a channel contains such a subframe, the subframe size gets added to
 310  *       the channel's subframe list.
 311  *       The algorithm repeats these steps until the frame is properly divided
 312  *       between the individual channels.
 313  *
 314  * @param s context
 315  * @return 0 on success, < 0 in case of an error
 316  */
 317 static int decode_tilehdr(WmallDecodeCtx *s)
 318 {
 319     uint16_t num_samples[WMALL_MAX_CHANNELS] = { 0 }; /* sum of samples for all currently known subframes of a channel */
 320     uint8_t  contains_subframe[WMALL_MAX_CHANNELS];   /* flag indicating if a channel contains the current subframe */
 321     int channels_for_cur_subframe = s->num_channels;  /* number of channels that contain the current subframe */
 322     int fixed_channel_layout = 0;                     /* flag indicating that all channels use the same subfra2me offsets and sizes */
 323     int min_channel_len = 0;                          /* smallest sum of samples (channels with this length will be processed first) */
 324     int c, tile_aligned;
 325
 326     /* reset tiling information */
 327     for (c = 0; c < s->num_channels; c++)
 328         s->channel[c].num_subframes = 0;
 329
 330     tile_aligned = get_bits1(&s->gb);
 331     if (s->max_num_subframes == 1 || tile_aligned)
 332         fixed_channel_layout = 1;
 333
 334     /* loop until the frame data is split between the subframes */
 335     do {
 336         int subframe_len, in_use = 0;
 337
 338         /* check which channels contain the subframe */
 339         for (c = 0; c < s->num_channels; c++) {
 340             if (num_samples[c] == min_channel_len) {
 341                 if (fixed_channel_layout || channels_for_cur_subframe == 1 ||
 342                    (min_channel_len == s->samples_per_frame - s->min_samples_per_subframe)) {
 343                     contains_subframe[c] = in_use = 1;
 344                 } else {
 345                     if (get_bits1(&s->gb))
 346                         contains_subframe[c] = in_use = 1;
 347                 }
 348             } else
 349                 contains_subframe[c] = 0;
 350         }
 351
 352         if (!in_use) {
 353             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
 354                    "Found empty subframe\n");
 355             return AVERROR_INVALIDDATA;
 356         }
 357
 358         /* get subframe length, subframe_len == 0 is not allowed */
 359         if ((subframe_len = decode_subframe_length(s, min_channel_len)) <= 0)
 360             return AVERROR_INVALIDDATA;
 361         /* add subframes to the individual channels and find new min_channel_len */
 362         min_channel_len += subframe_len;
 363         for (c = 0; c < s->num_channels; c++) {
 364             WmallChannelCtx *chan = &s->channel[c];
 365
 366             if (contains_subframe[c]) {
 367                 if (chan->num_subframes >= MAX_SUBFRAMES) {
 368                     av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
 369                            "broken frame: num subframes > 31\n");
 370                     return AVERROR_INVALIDDATA;
 371                 }
 372                 chan->subframe_len[chan->num_subframes] = subframe_len;
 373                 num_samples[c] += subframe_len;
 374                 ++chan->num_subframes;
 375                 if (num_samples[c] > s->samples_per_frame) {
 376                     av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "broken frame: "
 377                            "channel len(%d) > samples_per_frame(%d)\n",
 378                            num_samples[c], s->samples_per_frame);
 379                     return AVERROR_INVALIDDATA;
 380                 }
 381             } else if (num_samples[c] <= min_channel_len) {
 382                 if (num_samples[c] < min_channel_len) {
 383                     channels_for_cur_subframe = 0;
 384                     min_channel_len = num_samples[c];
 385                 }
 386                 ++channels_for_cur_subframe;
 387             }
 388         }
 389     } while (min_channel_len < s->samples_per_frame);
 390
 391     for (c = 0; c < s->num_channels; c++) {
 392         int i, offset = 0;
 393         for (i = 0; i < s->channel[c].num_subframes; i++) {
 394             s->channel[c].subframe_offsets[i] = offset;
 395             offset += s->channel[c].subframe_len[i];
 396         }
 397     }
 398
 399     return 0;
 400 }
 401
 402 static void decode_ac_filter(WmallDecodeCtx *s)
 403 {
 404     int i;
 405     s->acfilter_order   = get_bits(&s->gb, 4) + 1;
 406     s->acfilter_scaling = get_bits(&s->gb, 4);
 407
 408     for (i = 0; i < s->acfilter_order; i++)
 409         s->acfilter_coeffs[i] = (s->acfilter_scaling ? get_bits(&s->gb, s->acfilter_scaling) : 0) + 1;
 410 }
 411
 412 static void decode_mclms(WmallDecodeCtx *s)
 413 {
 414     s->mclms_order   = (get_bits(&s->gb, 4) + 1) * 2;
 415     s->mclms_scaling = get_bits(&s->gb, 4);
 416     if (get_bits1(&s->gb)) {
 417         int i, send_coef_bits;
 418         int cbits = av_log2(s->mclms_scaling + 1);
 419         if (1 << cbits < s->mclms_scaling + 1)
 420             cbits++;
 421
 422         send_coef_bits = (cbits ? get_bits(&s->gb, cbits) : 0) + 2;
 423
 424         for (i = 0; i < s->mclms_order * s->num_channels * s->num_channels; i++)
 425             s->mclms_coeffs[i] = get_bits(&s->gb, send_coef_bits);
 426
 427         for (i = 0; i < s->num_channels; i++) {
 428             int c;
 429             for (c = 0; c < i; c++)
 430                 s->mclms_coeffs_cur[i * s->num_channels + c] = get_bits(&s->gb, send_coef_bits);
 431         }
 432     }
 433 }
 434
 435 static int decode_cdlms(WmallDecodeCtx *s)
 436 {
 437     int c, i;
 438     int cdlms_send_coef = get_bits1(&s->gb);
 439
 440     for (c = 0; c < s->num_channels; c++) {
 441         s->cdlms_ttl[c] = get_bits(&s->gb, 3) + 1;
 442         for (i = 0; i < s->cdlms_ttl[c]; i++) {
 443             s->cdlms[c][i].order = (get_bits(&s->gb, 7) + 1) * 8;
 444             if (s->cdlms[c][i].order > MAX_ORDER) {
 445                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
 446                        "Order[%d][%d] %d > max (%d), not supported\n",
 447                        c, i, s->cdlms[c][i].order, MAX_ORDER);
 448                 s->cdlms[0][0].order = 0;
 449                 return AVERROR_INVALIDDATA;
 450             }
 451         }
 452
 453         for (i = 0; i < s->cdlms_ttl[c]; i++)
 454             s->cdlms[c][i].scaling = get_bits(&s->gb, 4);
 455
 456         if (cdlms_send_coef) {
 457             for (i = 0; i < s->cdlms_ttl[c]; i++) {
 458                 int cbits, shift_l, shift_r, j;
 459                 cbits = av_log2(s->cdlms[c][i].order);
 460                 if ((1 << cbits) < s->cdlms[c][i].order)
 461                     cbits++;
 462                 s->cdlms[c][i].coefsend = get_bits(&s->gb, cbits) + 1;
 463
 464                 cbits = av_log2(s->cdlms[c][i].scaling + 1);
 465                 if ((1 << cbits) < s->cdlms[c][i].scaling + 1)
 466                     cbits++;
 467
 468                 s->cdlms[c][i].bitsend = get_bits(&s->gb, cbits) + 2;
 469                 shift_l = 32 - s->cdlms[c][i].bitsend;
 470                 shift_r = 32 - s->cdlms[c][i].scaling - 2;
 471                 for (j = 0; j < s->cdlms[c][i].coefsend; j++)
 472                     s->cdlms[c][i].coefs[j] =
 473                         (get_bits(&s->gb, s->cdlms[c][i].bitsend) << shift_l) >> shift_r;
 474             }
 475         }
 476     }
 477
 478     return 0;
 479 }
 480
 481 static int decode_channel_residues(WmallDecodeCtx *s, int ch, int tile_size)
 482 {
 483     int i = 0;
 484     unsigned int ave_mean;
 485     s->transient[ch] = get_bits1(&s->gb);
 486     if (s->transient[ch]) {
 487         s->transient_pos[ch] = get_bits(&s->gb, av_log2(tile_size));
 488         if (s->transient_pos[ch])
 489             s->transient[ch] = 0;
 490         s->channel[ch].transient_counter =
 491             FFMAX(s->channel[ch].transient_counter, s->samples_per_frame / 2);
 492     } else if (s->channel[ch].transient_counter)
 493         s->transient[ch] = 1;
 494
 495     if (s->seekable_tile) {
 496         ave_mean = get_bits(&s->gb, s->bits_per_sample);
 497         s->ave_sum[ch] = ave_mean << (s->movave_scaling + 1);
 498     }
 499
 500     if (s->seekable_tile) {
 501         if (s->do_inter_ch_decorr)
 502             s->channel_residues[ch][0] = get_sbits_long(&s->gb, s->bits_per_sample + 1);
 503         else
 504             s->channel_residues[ch][0] = get_sbits_long(&s->gb, s->bits_per_sample);
 505         i++;
 506     }
 507     for (; i < tile_size; i++) {
 508         int quo = 0, rem, rem_bits, residue;
 509         while(get_bits1(&s->gb)) {
 510             quo++;
 511             if (get_bits_left(&s->gb) <= 0)
 512                 return -1;
 513         }
 514         if (quo >= 32)
 515             quo += get_bits_long(&s->gb, get_bits(&s->gb, 5) + 1);
 516
 517         ave_mean = (s->ave_sum[ch] + (1 << s->movave_scaling)) >> (s->movave_scaling + 1);
 518         if (ave_mean <= 1)
 519             residue = quo;
 520         else {
 521             rem_bits = av_ceil_log2(ave_mean);
 522             rem      = get_bits_long(&s->gb, rem_bits);
 523             residue  = (quo << rem_bits) + rem;
 524         }
 525
 526         s->ave_sum[ch] = residue + s->ave_sum[ch] -
 527                          (s->ave_sum[ch] >> s->movave_scaling);
 528
 529         if (residue & 1)
 530             residue = -(residue >> 1) - 1;
 531         else
 532             residue = residue >> 1;
 533         s->channel_residues[ch][i] = residue;
 534     }
 535
 536     return 0;
 537
 538 }
 539
 540 static void decode_lpc(WmallDecodeCtx *s)
 541 {
 542     int ch, i, cbits;
 543     s->lpc_order   = get_bits(&s->gb, 5) + 1;
 544     s->lpc_scaling = get_bits(&s->gb, 4);
 545     s->lpc_intbits = get_bits(&s->gb, 3) + 1;
 546     cbits = s->lpc_scaling + s->lpc_intbits;
 547     for (ch = 0; ch < s->num_channels; ch++)
 548         for (i = 0; i < s->lpc_order; i++)
 549             s->lpc_coefs[ch][i] = get_sbits(&s->gb, cbits);
 550 }
 551
 552 static void clear_codec_buffers(WmallDecodeCtx *s)
 553 {
 554     int ich, ilms;
 555
 556     memset(s->acfilter_coeffs,     0, sizeof(s->acfilter_coeffs));
 557     memset(s->acfilter_prevvalues, 0, sizeof(s->acfilter_prevvalues));
 558     memset(s->lpc_coefs,           0, sizeof(s->lpc_coefs));
 559
 560     memset(s->mclms_coeffs,     0, sizeof(s->mclms_coeffs));
 561     memset(s->mclms_coeffs_cur, 0, sizeof(s->mclms_coeffs_cur));
 562     memset(s->mclms_prevvalues, 0, sizeof(s->mclms_prevvalues));
 563     memset(s->mclms_updates,    0, sizeof(s->mclms_updates));
 564
 565     for (ich = 0; ich < s->num_channels; ich++) {
 566         for (ilms = 0; ilms < s->cdlms_ttl[ich]; ilms++) {
 567             memset(s->cdlms[ich][ilms].coefs, 0,
 568                    sizeof(s->cdlms[ich][ilms].coefs));
 569             memset(s->cdlms[ich][ilms].lms_prevvalues, 0,
 570                    sizeof(s->cdlms[ich][ilms].lms_prevvalues));
 571             memset(s->cdlms[ich][ilms].lms_updates, 0,
 572                    sizeof(s->cdlms[ich][ilms].lms_updates));
 573         }
 574         s->ave_sum[ich] = 0;
 575     }
 576 }
 577
 578 /**
 579  * @brief Reset filter parameters and transient area at new seekable tile.
 580  */
 581 static void reset_codec(WmallDecodeCtx *s)
 582 {
 583     int ich, ilms;
 584     s->mclms_recent = s->mclms_order * s->num_channels;
 585     for (ich = 0; ich < s->num_channels; ich++) {
 586         for (ilms = 0; ilms < s->cdlms_ttl[ich]; ilms++)
 587             s->cdlms[ich][ilms].recent = s->cdlms[ich][ilms].order;
 588         /* first sample of a seekable subframe is considered as the starting of
 589             a transient area which is samples_per_frame samples long */
 590         s->channel[ich].transient_counter = s->samples_per_frame;
 591         s->transient[ich]     = 1;
 592         s->transient_pos[ich] = 0;
 593     }
 594 }
 595
 596 static void mclms_update(WmallDecodeCtx *s, int icoef, int *pred)
 597 {
 598     int i, j, ich, pred_error;
 599     int order        = s->mclms_order;
 600     int num_channels = s->num_channels;
 601     int range        = 1 << (s->bits_per_sample - 1);
 602
 603     for (ich = 0; ich < num_channels; ich++) {
 604         pred_error = s->channel_residues[ich][icoef] - pred[ich];
 605         if (pred_error > 0) {
 606             for (i = 0; i < order * num_channels; i++)
 607                 s->mclms_coeffs[i + ich * order * num_channels] +=
 608                     s->mclms_updates[s->mclms_recent + i];
 609             for (j = 0; j < ich; j++) {
 610                 if (s->channel_residues[j][icoef] > 0)
 611                     s->mclms_coeffs_cur[ich * num_channels + j] += 1;
 612                 else if (s->channel_residues[j][icoef] < 0)
 613                     s->mclms_coeffs_cur[ich * num_channels + j] -= 1;
 614             }
 615         } else if (pred_error < 0) {
 616             for (i = 0; i < order * num_channels; i++)
 617                 s->mclms_coeffs[i + ich * order * num_channels] -=
 618                     s->mclms_updates[s->mclms_recent + i];
 619             for (j = 0; j < ich; j++) {
 620                 if (s->channel_residues[j][icoef] > 0)
 621                     s->mclms_coeffs_cur[ich * num_channels + j] -= 1;
 622                 else if (s->channel_residues[j][icoef] < 0)
 623                     s->mclms_coeffs_cur[ich * num_channels + j] += 1;
 624             }
 625         }
 626     }
 627
 628     for (ich = num_channels - 1; ich >= 0; ich--) {
 629         s->mclms_recent--;
 630         s->mclms_prevvalues[s->mclms_recent] = s->channel_residues[ich][icoef];
 631         if (s->channel_residues[ich][icoef] > range - 1)
 632             s->mclms_prevvalues[s->mclms_recent] = range - 1;
 633         else if (s->channel_residues[ich][icoef] < -range)
 634             s->mclms_prevvalues[s->mclms_recent] = -range;
 635
 636         s->mclms_updates[s->mclms_recent] = 0;
 637         if (s->channel_residues[ich][icoef] > 0)
 638             s->mclms_updates[s->mclms_recent] = 1;
 639         else if (s->channel_residues[ich][icoef] < 0)
 640             s->mclms_updates[s->mclms_recent] = -1;
 641     }
 642
 643     if (s->mclms_recent == 0) {
 644         memcpy(&s->mclms_prevvalues[order * num_channels],
 645                s->mclms_prevvalues,
 646                2 * order * num_channels);
 647         memcpy(&s->mclms_updates[order * num_channels],
 648                s->mclms_updates,
 649                2 * order * num_channels);
 650         s->mclms_recent = num_channels * order;
 651     }
 652 }
 653
 654 static void mclms_predict(WmallDecodeCtx *s, int icoef, int *pred)
 655 {
 656     int ich, i;
 657     int order        = s->mclms_order;
 658     int num_channels = s->num_channels;
 659
 660     for (ich = 0; ich < num_channels; ich++) {
 661         if (!s->is_channel_coded[ich])
 662             continue;
 663         pred[ich] = 0;
 664         for (i = 0; i < order * num_channels; i++)
 665             pred[ich] += s->mclms_prevvalues[i + s->mclms_recent] *
 666                          s->mclms_coeffs[i + order * num_channels * ich];
 667         for (i = 0; i < ich; i++)
 668             pred[ich] += s->channel_residues[i][icoef] *
 669                          s->mclms_coeffs_cur[i + num_channels * ich];
 670         pred[ich] += 1 << s->mclms_scaling - 1;
 671         pred[ich] >>= s->mclms_scaling;
 672         s->channel_residues[ich][icoef] += pred[ich];
 673     }
 674 }
 675
 676 static void revert_mclms(WmallDecodeCtx *s, int tile_size)
 677 {
 678     int icoef, pred[WMALL_MAX_CHANNELS] = { 0 };
 679     for (icoef = 0; icoef < tile_size; icoef++) {
 680         mclms_predict(s, icoef, pred);
 681         mclms_update(s, icoef, pred);
 682     }
 683 }
 684
 685 static int lms_predict(WmallDecodeCtx *s, int ich, int ilms)
 686 {
 687     int pred = 0, icoef;
 688     int recent = s->cdlms[ich][ilms].recent;
 689
 690     for (icoef = 0; icoef < s->cdlms[ich][ilms].order; icoef++)
 691         pred += s->cdlms[ich][ilms].coefs[icoef] *
 692                 s->cdlms[ich][ilms].lms_prevvalues[icoef + recent];
 693
 694     return pred;
 695 }
 696
 697 static void lms_update(WmallDecodeCtx *s, int ich, int ilms,
 698                        int input, int residue)
 699 {
 700     int icoef;
 701     int recent = s->cdlms[ich][ilms].recent;
 702     int range  = 1 << s->bits_per_sample - 1;
 703
 704     if (residue < 0) {
 705         for (icoef = 0; icoef < s->cdlms[ich][ilms].order; icoef++)
 706             s->cdlms[ich][ilms].coefs[icoef] -=
 707                 s->cdlms[ich][ilms].lms_updates[icoef + recent];
 708     } else if (residue > 0) {
 709         for (icoef = 0; icoef < s->cdlms[ich][ilms].order; icoef++)
 710             s->cdlms[ich][ilms].coefs[icoef] +=
 711                 s->cdlms[ich][ilms].lms_updates[icoef + recent];
 712     }
 713
 714     if (recent)
 715         recent--;
 716     else {
 717         memcpy(&s->cdlms[ich][ilms].lms_prevvalues[s->cdlms[ich][ilms].order],
 718                s->cdlms[ich][ilms].lms_prevvalues,
 719                2 * s->cdlms[ich][ilms].order);
 720         memcpy(&s->cdlms[ich][ilms].lms_updates[s->cdlms[ich][ilms].order],
 721                s->cdlms[ich][ilms].lms_updates,
 722                2 * s->cdlms[ich][ilms].order);
 723         recent = s->cdlms[ich][ilms].order - 1;
 724     }
 725
 726     s->cdlms[ich][ilms].lms_prevvalues[recent] = av_clip(input, -range, range - 1);
 727     if (!input)
 728         s->cdlms[ich][ilms].lms_updates[recent] = 0;
 729     else if (input < 0)
 730         s->cdlms[ich][ilms].lms_updates[recent] = -s->update_speed[ich];
 731     else
 732         s->cdlms[ich][ilms].lms_updates[recent] = s->update_speed[ich];
 733
 734     s->cdlms[ich][ilms].lms_updates[recent + (s->cdlms[ich][ilms].order >> 4)] >>= 2;
 735     s->cdlms[ich][ilms].lms_updates[recent + (s->cdlms[ich][ilms].order >> 3)] >>= 1;
 736     s->cdlms[ich][ilms].recent = recent;
 737 }
 738
 739 static void use_high_update_speed(WmallDecodeCtx *s, int ich)
 740 {
 741     int ilms, recent, icoef;
 742     for (ilms = s->cdlms_ttl[ich] - 1; ilms >= 0; ilms--) {
 743         recent = s->cdlms[ich][ilms].recent;
 744         if (s->update_speed[ich] == 16)
 745             continue;
 746         if (s->bV3RTM) {
 747             for (icoef = 0; icoef < s->cdlms[ich][ilms].order; icoef++)
 748                 s->cdlms[ich][ilms].lms_updates[icoef + recent] *= 2;
 749         } else {
 750             for (icoef = 0; icoef < s->cdlms[ich][ilms].order; icoef++)
 751                 s->cdlms[ich][ilms].lms_updates[icoef] *= 2;
 752         }
 753     }
 754     s->update_speed[ich] = 16;
 755 }
 756
 757 static void use_normal_update_speed(WmallDecodeCtx *s, int ich)
 758 {
 759     int ilms, recent, icoef;
 760     for (ilms = s->cdlms_ttl[ich] - 1; ilms >= 0; ilms--) {
 761         recent = s->cdlms[ich][ilms].recent;
 762         if (s->update_speed[ich] == 8)
 763             continue;
 764         if (s->bV3RTM)
 765             for (icoef = 0; icoef < s->cdlms[ich][ilms].order; icoef++)
 766                 s->cdlms[ich][ilms].lms_updates[icoef + recent] /= 2;
 767         else
 768             for (icoef = 0; icoef < s->cdlms[ich][ilms].order; icoef++)
 769                 s->cdlms[ich][ilms].lms_updates[icoef] /= 2;
 770     }
 771     s->update_speed[ich] = 8;
 772 }
 773
 774 static void revert_cdlms(WmallDecodeCtx *s, int ch,
 775                          int coef_begin, int coef_end)
 776 {
 777     int icoef, pred, ilms, num_lms, residue, input;
 778
 779     num_lms = s->cdlms_ttl[ch];
 780     for (ilms = num_lms - 1; ilms >= 0; ilms--) {
 781         for (icoef = coef_begin; icoef < coef_end; icoef++) {
 782             pred = 1 << (s->cdlms[ch][ilms].scaling - 1);
 783             residue = s->channel_residues[ch][icoef];
 784             pred += lms_predict(s, ch, ilms);
 785             input = residue + (pred >> s->cdlms[ch][ilms].scaling);
 786             lms_update(s, ch, ilms, input, residue);
 787             s->channel_residues[ch][icoef] = input;
 788         }
 789     }
 790 }
 791
 792 static void revert_inter_ch_decorr(WmallDecodeCtx *s, int tile_size)
 793 {
 794     if (s->num_channels != 2)
 795         return;
 796     else if (s->is_channel_coded[0] && s->is_channel_coded[1]) {
 797         int icoef;
 798         for (icoef = 0; icoef < tile_size; icoef++) {
 799             s->channel_residues[0][icoef] -= s->channel_residues[1][icoef] >> 1;
 800             s->channel_residues[1][icoef] += s->channel_residues[0][icoef];
 801         }
 802     }
 803 }
 804
 805 static void revert_acfilter(WmallDecodeCtx *s, int tile_size)
 806 {
 807     int ich, pred, i, j;
 808     int64_t *filter_coeffs = s->acfilter_coeffs;
 809     int scaling            = s->acfilter_scaling;
 810     int order              = s->acfilter_order;
 811
 812     for (ich = 0; ich < s->num_channels; ich++) {
 813         int *prevvalues = s->acfilter_prevvalues[ich];
 814         for (i = 0; i < order; i++) {
 815             pred = 0;
 816             for (j = 0; j < order; j++) {
 817                 if (i <= j)
 818                     pred += filter_coeffs[j] * prevvalues[j - i];
 819                 else
 820                     pred += s->channel_residues[ich][i - j - 1] * filter_coeffs[j];
 821             }
 822             pred >>= scaling;
 823             s->channel_residues[ich][i] += pred;
 824         }
 825         for (i = order; i < tile_size; i++) {
 826             pred = 0;
 827             for (j = 0; j < order; j++)
 828                 pred += s->channel_residues[ich][i - j - 1] * filter_coeffs[j];
 829             pred >>= scaling;
 830             s->channel_residues[ich][i] += pred;
 831         }
 832         for (j = 0; j < order; j++)
 833             prevvalues[j] = s->channel_residues[ich][tile_size - j - 1];
 834     }
 835 }
 836
 837 static int decode_subframe(WmallDecodeCtx *s)
 838 {
 839     int offset        = s->samples_per_frame;
 840     int subframe_len  = s->samples_per_frame;
 841     int total_samples = s->samples_per_frame * s->num_channels;
 842     int i, j, rawpcm_tile, padding_zeroes, res;
 843
 844     s->subframe_offset = get_bits_count(&s->gb);
 845
 846     /* reset channel context and find the next block offset and size
 847         == the next block of the channel with the smallest number of
 848         decoded samples */
 849     for (i = 0; i < s->num_channels; i++) {
 850         if (offset > s->channel[i].decoded_samples) {
 851             offset = s->channel[i].decoded_samples;
 852             subframe_len =
 853                 s->channel[i].subframe_len[s->channel[i].cur_subframe];
 854         }
 855     }
 856
 857     /* get a list of all channels that contain the estimated block */
 858     s->channels_for_cur_subframe = 0;
 859     for (i = 0; i < s->num_channels; i++) {
 860         const int cur_subframe = s->channel[i].cur_subframe;
 861         /* subtract already processed samples */
 862         total_samples -= s->channel[i].decoded_samples;
 863
 864         /* and count if there are multiple subframes that match our profile */
 865         if (offset == s->channel[i].decoded_samples &&
 866             subframe_len == s->channel[i].subframe_len[cur_subframe]) {
 867             total_samples -= s->channel[i].subframe_len[cur_subframe];
 868             s->channel[i].decoded_samples +=
 869                 s->channel[i].subframe_len[cur_subframe];
 870             s->channel_indexes_for_cur_subframe[s->channels_for_cur_subframe] = i;
 871             ++s->channels_for_cur_subframe;
 872         }
 873     }
 874
 875     /* check if the frame will be complete after processing the
 876         estimated block */
 877     if (!total_samples)
 878         s->parsed_all_subframes = 1;
 879
 880
 881     s->seekable_tile = get_bits1(&s->gb);
 882     if (s->seekable_tile) {
 883         clear_codec_buffers(s);
 884
 885         s->do_arith_coding    = get_bits1(&s->gb);
 886         if (s->do_arith_coding) {
 887             av_log_missing_feature(s->avctx, "arithmetic coding", 1);
 888             return AVERROR_PATCHWELCOME;
 889         }
 890         s->do_ac_filter       = get_bits1(&s->gb);
 891         s->do_inter_ch_decorr = get_bits1(&s->gb);
 892         s->do_mclms           = get_bits1(&s->gb);
 893
 894         if (s->do_ac_filter)
 895             decode_ac_filter(s);
 896
 897         if (s->do_mclms)
 898             decode_mclms(s);
 899
 900         if ((res = decode_cdlms(s)) < 0)
 901             return res;
 902         s->movave_scaling = get_bits(&s->gb, 3);
 903         s->quant_stepsize = get_bits(&s->gb, 8) + 1;
 904
 905         reset_codec(s);
 906     } else if (!s->cdlms[0][0].order) {
 907         av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG,
 908                "Waiting for seekable tile\n");
 909         s->frame.nb_samples = 0;
 910         return -1;
 911     }
 912
 913     rawpcm_tile = get_bits1(&s->gb);
 914
 915     for (i = 0; i < s->num_channels; i++)
 916         s->is_channel_coded[i] = 1;
 917
 918     if (!rawpcm_tile) {
 919         for (i = 0; i < s->num_channels; i++)
 920             s->is_channel_coded[i] = get_bits1(&s->gb);
 921
 922         if (s->bV3RTM) {
 923             // LPC
 924             s->do_lpc = get_bits1(&s->gb);
 925             if (s->do_lpc) {
 926                 decode_lpc(s);
 927                 av_log_ask_for_sample(s->avctx, "Inverse LPC filter not "
 928                                       "implemented. Expect wrong output.\n");
 929             }
 930         } else
 931             s->do_lpc = 0;
 932     }
 933
 934
 935     if (get_bits1(&s->gb))
 936         padding_zeroes = get_bits(&s->gb, 5);
 937     else
 938         padding_zeroes = 0;
 939
 940     if (rawpcm_tile) {
 941         int bits = s->bits_per_sample - padding_zeroes;
 942         if (bits <= 0) {
 943             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
 944                    "Invalid number of padding bits in raw PCM tile\n");
 945             return AVERROR_INVALIDDATA;
 946         }
 947         av_dlog(s->avctx, "RAWPCM %d bits per sample. "
 948                 "total %d bits, remain=%d\n", bits,
 949                 bits * s->num_channels * subframe_len, get_bits_count(&s->gb));
 950         for (i = 0; i < s->num_channels; i++)
 951             for (j = 0; j < subframe_len; j++)
 952                 s->channel_coeffs[i][j] = get_sbits_long(&s->gb, bits);
 953     } else {
 954         for (i = 0; i < s->num_channels; i++)
 955             if (s->is_channel_coded[i]) {
 956                 decode_channel_residues(s, i, subframe_len);
 957                 if (s->seekable_tile)
 958                     use_high_update_speed(s, i);
 959                 else
 960                     use_normal_update_speed(s, i);
 961                 revert_cdlms(s, i, 0, subframe_len);
 962             } else
 963                 memset(s->channel_residues[i], 0, sizeof(s->channel_residues[i]));
 964     }
 965     if (s->do_mclms)
 966         revert_mclms(s, subframe_len);
 967     if (s->do_inter_ch_decorr)
 968         revert_inter_ch_decorr(s, subframe_len);
 969     if (s->do_ac_filter)
 970         revert_acfilter(s, subframe_len);
 971
 972     /* Dequantize */
 973     if (s->quant_stepsize != 1)
 974         for (i = 0; i < s->num_channels; i++)
 975             for (j = 0; j < subframe_len; j++)
 976                 s->channel_residues[i][j] *= s->quant_stepsize;
 977
 978     /* Write to proper output buffer depending on bit-depth */
 979     for (i = 0; i < s->channels_for_cur_subframe; i++) {
 980         int c = s->channel_indexes_for_cur_subframe[i];
 981         int subframe_len = s->channel[c].subframe_len[s->channel[c].cur_subframe];
 982
 983         for (j = 0; j < subframe_len; j++) {
 984             if (s->bits_per_sample == 16) {
 985                 *s->samples_16[c] = (int16_t) s->channel_residues[c][j];
 986                 s->samples_16[c] += s->num_channels;
 987             } else {
 988                 *s->samples_32[c] = s->channel_residues[c][j];
 989                 s->samples_32[c] += s->num_channels;
 990             }
 991         }
 992     }
 993
 994     /* handled one subframe */
 995     for (i = 0; i < s->channels_for_cur_subframe; i++) {
 996         int c = s->channel_indexes_for_cur_subframe[i];
 997         if (s->channel[c].cur_subframe >= s->channel[c].num_subframes) {
 998             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "broken subframe\n");
 999             return AVERROR_INVALIDDATA;
1000         }
1001         ++s->channel[c].cur_subframe;
1002     }
1003     return 0;
1004 }
1005
1006 /**
1007  * @brief Decode one WMA frame.
1008  * @param s codec context
1009  * @return 0 if the trailer bit indicates that this is the last frame,
1010  *         1 if there are additional frames
1011  */
1012 static int decode_frame(WmallDecodeCtx *s)
1013 {
1014     GetBitContext* gb = &s->gb;
1015     int more_frames = 0, len = 0, i, ret;
1016
1017     s->frame.nb_samples = s->samples_per_frame;
1018     if ((ret = s->avctx->get_buffer(s->avctx, &s->frame)) < 0) {
1019         /* return an error if no frame could be decoded at all */
1020         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
1021                "not enough space for the output samples\n");
1022         s->packet_loss = 1;
1023         return ret;
1024     }
1025     for (i = 0; i < s->num_channels; i++) {
1026         s->samples_16[i] = (int16_t *)s->frame.data[0] + i;
1027         s->samples_32[i] = (int32_t *)s->frame.data[0] + i;
1028     }
1029
1030     /* get frame length */
1031     if (s->len_prefix)
1032         len = get_bits(gb, s->log2_frame_size);
1033
1034     /* decode tile information */
1035     if (decode_tilehdr(s)) {
1036         s->packet_loss = 1;
1037         return 0;
1038     }
1039
1040     /* read drc info */
1041     if (s->dynamic_range_compression)
1042         s->drc_gain = get_bits(gb, 8);
1043
1044     /* no idea what these are for, might be the number of samples
1045        that need to be skipped at the beginning or end of a stream */
1046     if (get_bits1(gb)) {
1047         int skip;
1048
1049         /* usually true for the first frame */
1050         if (get_bits1(gb)) {
1051             skip = get_bits(gb, av_log2(s->samples_per_frame * 2));
1052             av_dlog(s->avctx, "start skip: %i\n", skip);
1053         }
1054
1055         /* sometimes true for the last frame */
1056         if (get_bits1(gb)) {
1057             skip = get_bits(gb, av_log2(s->samples_per_frame * 2));
1058             av_dlog(s->avctx, "end skip: %i\n", skip);
1059         }
1060
1061     }
1062
1063     /* reset subframe states */
1064     s->parsed_all_subframes = 0;
1065     for (i = 0; i < s->num_channels; i++) {
1066         s->channel[i].decoded_samples = 0;
1067         s->channel[i].cur_subframe    = 0;
1068     }
1069
1070     /* decode all subframes */
1071     while (!s->parsed_all_subframes) {
1072         if (decode_subframe(s) < 0) {
1073             s->packet_loss = 1;
1074             return 0;
1075         }
1076     }
1077
1078     av_dlog(s->avctx, "Frame done\n");
1079
1080     if (s->skip_frame)
1081         s->skip_frame = 0;
1082
1083     if (s->len_prefix) {
1084         if (len != (get_bits_count(gb) - s->frame_offset) + 2) {
1085             /* FIXME: not sure if this is always an error */
1086             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
1087                    "frame[%i] would have to skip %i bits\n", s->frame_num,
1088                    len - (get_bits_count(gb) - s->frame_offset) - 1);
1089             s->packet_loss = 1;
1090             return 0;
1091         }
1092
1093         /* skip the rest of the frame data */
1094         skip_bits_long(gb, len - (get_bits_count(gb) - s->frame_offset) - 1);
1095     }
1096
1097     /* decode trailer bit */
1098     more_frames = get_bits1(gb);
1099     ++s->frame_num;
1100     return more_frames;
1101 }
1102
1103 /**
1104  * @brief Calculate remaining input buffer length.
1105  * @param s  codec context
1106  * @param gb bitstream reader context
1107  * @return remaining size in bits
1108  */
1109 static int remaining_bits(WmallDecodeCtx *s, GetBitContext *gb)
1110 {
1111     return s->buf_bit_size - get_bits_count(gb);
1112 }
1113
1114 /**
1115  * @brief Fill the bit reservoir with a (partial) frame.
1116  * @param s      codec context
1117  * @param gb     bitstream reader context
1118  * @param len    length of the partial frame
1119  * @param append decides whether to reset the buffer or not
1120  */
1121 static void save_bits(WmallDecodeCtx *s, GetBitContext* gb, int len,
1122                       int append)
1123 {
1124     int buflen;
1125     PutBitContext tmp;
1126
1127     /* when the frame data does not need to be concatenated, the input buffer
1128         is reset and additional bits from the previous frame are copied
1129         and skipped later so that a fast byte copy is possible */
1130
1131     if (!append) {
1132         s->frame_offset   = get_bits_count(gb) & 7;
1133         s->num_saved_bits = s->frame_offset;
1134         init_put_bits(&s->pb, s->frame_data, MAX_FRAMESIZE);
1135     }
1136
1137     buflen = (s->num_saved_bits + len + 8) >> 3;
1138
1139     if (len <= 0 || buflen > MAX_FRAMESIZE) {
1140         av_log_ask_for_sample(s->avctx, "input buffer too small\n");
1141         s->packet_loss = 1;
1142         return;
1143     }
1144
1145     s->num_saved_bits += len;
1146     if (!append) {
1147         avpriv_copy_bits(&s->pb, gb->buffer + (get_bits_count(gb) >> 3),
1148                          s->num_saved_bits);
1149     } else {
1150         int align = 8 - (get_bits_count(gb) & 7);
1151         align = FFMIN(align, len);
1152         put_bits(&s->pb, align, get_bits(gb, align));
1153         len -= align;
1154         avpriv_copy_bits(&s->pb, gb->buffer + (get_bits_count(gb) >> 3), len);
1155     }
1156     skip_bits_long(gb, len);
1157
1158     tmp = s->pb;
1159     flush_put_bits(&tmp);
1160
1161     init_get_bits(&s->gb, s->frame_data, s->num_saved_bits);
1162     skip_bits(&s->gb, s->frame_offset);
1163 }
1164
1165 static int decode_packet(AVCodecContext *avctx, void *data, int *got_frame_ptr,
1166                          AVPacket* avpkt)
1167 {
1168     WmallDecodeCtx *s = avctx->priv_data;
1169     GetBitContext* gb  = &s->pgb;
1170     const uint8_t* buf = avpkt->data;
1171     int buf_size       = avpkt->size;
1172     int num_bits_prev_frame, packet_sequence_number, spliced_packet;
1173
1174     s->frame.nb_samples = 0;
1175
1176     if (s->packet_done || s->packet_loss) {
1177         s->packet_done = 0;
1178
1179         /* sanity check for the buffer length */
1180         if (buf_size < avctx->block_align)
1181             return 0;
1182
1183         s->next_packet_start = buf_size - avctx->block_align;
1184         buf_size             = avctx->block_align;
1185         s->buf_bit_size      = buf_size << 3;
1186
1187         /* parse packet header */
1188         init_get_bits(gb, buf, s->buf_bit_size);
1189         packet_sequence_number = get_bits(gb, 4);
1190         skip_bits(gb, 1);   // Skip seekable_frame_in_packet, currently ununused
1191         spliced_packet = get_bits1(gb);
1192         if (spliced_packet)
1193             av_log_missing_feature(avctx, "Bitstream splicing", 1);
1194
1195         /* get number of bits that need to be added to the previous frame */
1196         num_bits_prev_frame = get_bits(gb, s->log2_frame_size);
1197
1198         /* check for packet loss */
1199         if (!s->packet_loss &&
1200             ((s->packet_sequence_number + 1) & 0xF) != packet_sequence_number) {
1201             s->packet_loss = 1;
1202             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Packet loss detected! seq %x vs %x\n",
1203                    s->packet_sequence_number, packet_sequence_number);
1204         }
1205         s->packet_sequence_number = packet_sequence_number;
1206
1207         if (num_bits_prev_frame > 0) {
1208             int remaining_packet_bits = s->buf_bit_size - get_bits_count(gb);
1209             if (num_bits_prev_frame >= remaining_packet_bits) {
1210                 num_bits_prev_frame = remaining_packet_bits;
1211                 s->packet_done = 1;
1212             }
1213
1214             /* Append the previous frame data to the remaining data from the
1215              * previous packet to create a full frame. */
1216             save_bits(s, gb, num_bits_prev_frame, 1);
1217
1218             /* decode the cross packet frame if it is valid */
1219             if (!s->packet_loss)
1220                 decode_frame(s);
1221         } else if (s->num_saved_bits - s->frame_offset) {
1222             av_dlog(avctx, "ignoring %x previously saved bits\n",
1223                     s->num_saved_bits - s->frame_offset);
1224         }
1225
1226         if (s->packet_loss) {
1227             /* Reset number of saved bits so that the decoder does not start
1228              * to decode incomplete frames in the s->len_prefix == 0 case. */
1229             s->num_saved_bits = 0;
1230             init_put_bits(&s->pb, s->frame_data, MAX_FRAMESIZE);
1231             s->packet_loss    = 0;
1232         }
1233
1234     } else {
1235         int frame_size;
1236
1237         s->buf_bit_size = (avpkt->size - s->next_packet_start) << 3;
1238         init_get_bits(gb, avpkt->data, s->buf_bit_size);
1239         skip_bits(gb, s->packet_offset);
1240
1241         if (s->len_prefix && remaining_bits(s, gb) > s->log2_frame_size &&
1242             (frame_size = show_bits(gb, s->log2_frame_size)) &&
1243             frame_size <= remaining_bits(s, gb)) {
1244             save_bits(s, gb, frame_size, 0);
1245             s->packet_done = !decode_frame(s);
1246         } else if (!s->len_prefix
1247                    && s->num_saved_bits > get_bits_count(&s->gb)) {
1248             /* when the frames do not have a length prefix, we don't know the
1249              * compressed length of the individual frames however, we know what
1250              * part of a new packet belongs to the previous frame therefore we
1251              * save the incoming packet first, then we append the "previous
1252              * frame" data from the next packet so that we get a buffer that
1253              * only contains full frames */
1254             s->packet_done = !decode_frame(s);
1255         } else {
1256             s->packet_done = 1;
1257         }
1258     }
1259
1260     if (s->packet_done && !s->packet_loss &&
1261         remaining_bits(s, gb) > 0) {
1262         /* save the rest of the data so that it can be decoded
1263          * with the next packet */
1264         save_bits(s, gb, remaining_bits(s, gb), 0);
1265     }
1266
1267     *(AVFrame *)data = s->frame;
1268     *got_frame_ptr   = s->frame.nb_samples > 0;
1269     s->packet_offset = get_bits_count(gb) & 7;
1270
1271     return (s->packet_loss) ? AVERROR_INVALIDDATA : get_bits_count(gb) >> 3;
1272 }
1273
1274 static void flush(AVCodecContext *avctx)
1275 {
1276     WmallDecodeCtx *s    = avctx->priv_data;
1277     s->packet_loss       = 1;
1278     s->packet_done       = 0;
1279     s->num_saved_bits    = 0;
1280     init_put_bits(&s->pb, s->frame_data, MAX_FRAMESIZE);
1281     s->frame_offset      = 0;
1282     s->next_packet_start = 0;
1283     s->cdlms[0][0].order = 0;
1284     s->frame.nb_samples  = 0;
1285 }
1286
1287 AVCodec ff_wmalossless_decoder = {
1288     .name           = "wmalossless",
1289     .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
1290     .id             = CODEC_ID_WMALOSSLESS,
1291     .priv_data_size = sizeof(WmallDecodeCtx),
1292     .init           = decode_init,
1293     .decode         = decode_packet,
1294     .flush          = flush,
1295     .capabilities   = CODEC_CAP_SUBFRAMES | CODEC_CAP_DR1 | CODEC_CAP_DELAY,
1296     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Windows Media Audio Lossless"),
1297 };