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

   1 /*
   2  * Wmapro compatible decoder
   3  * Copyright (c) 2007 Baptiste Coudurier, Benjamin Larsson, Ulion
   4  * Copyright (c) 2008 - 2009 Sascha Sommer, Benjamin Larsson
   5  *
   6  * This file is part of FFmpeg.
   7  *
   8  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
   9  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
  10  * License as published by the Free Software Foundation; either
  11  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  12  *
  13  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  14  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  15  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  16  * Lesser General Public License for more details.
  17  *
  18  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  19  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  20  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  21  */
  22
  23 /**
  24  * @file  libavcodec/wmaprodec.c
  25  * @brief wmapro decoder implementation
  26  * Wmapro is an MDCT based codec comparable to wma standard or AAC.
  27  * The decoding therefore consists of the following steps:
  28  * - bitstream decoding
  29  * - reconstruction of per-channel data
  30  * - rescaling and inverse quantization
  31  * - IMDCT
  32  * - windowing and overlapp-add
  33  *
  34  * The compressed wmapro bitstream is split into individual packets.
  35  * Every such packet contains one or more wma frames.
  36  * The compressed frames may have a variable length and frames may
  37  * cross packet boundaries.
  38  * Common to all wmapro frames is the number of samples that are stored in
  39  * a frame.
  40  * The number of samples and a few other decode flags are stored
  41  * as extradata that has to be passed to the decoder.
  42  *
  43  * The wmapro frames themselves are again split into a variable number of
  44  * subframes. Every subframe contains the data for 2^N time domain samples
  45  * where N varies between 7 and 12.
  46  *
  47  * Example wmapro bitstream (in samples):
  48  *
  49  * ||   packet 0           || packet 1 || packet 2      packets
  50  * ---------------------------------------------------
  51  * || frame 0      || frame 1       || frame 2    ||    frames
  52  * ---------------------------------------------------
  53  * ||   |      |   ||   |   |   |   ||            ||    subframes of channel 0
  54  * ---------------------------------------------------
  55  * ||      |   |   ||   |   |   |   ||            ||    subframes of channel 1
  56  * ---------------------------------------------------
  57  *
  58  * The frame layouts for the individual channels of a wma frame does not need
  59  * to be the same.
  60  *
  61  * However, if the offsets and lengths of several subframes of a frame are the
  62  * same, the subframes of the channels can be grouped.
  63  * Every group may then use special coding techniques like M/S stereo coding
  64  * to improve the compression ratio. These channel transformations do not
  65  * need to be applied to a whole subframe. Instead, they can also work on
  66  * individual scale factor bands (see below).
  67  * The coefficients that carry the audio signal in the frequency domain
  68  * are transmitted as huffman-coded vectors with 4, 2 and 1 elements.
  69  * In addition to that, the encoder can switch to a runlevel coding scheme
  70  * by transmitting subframe_length / 128 zero coefficients.
  71  *
  72  * Before the audio signal can be converted to the time domain, the
  73  * coefficients have to be rescaled and inverse quantized.
  74  * A subframe is therefore split into several scale factor bands that get
  75  * scaled individually.
  76  * Scale factors are submitted for every frame but they might be shared
  77  * between the subframes of a channel. Scale factors are initially DPCM-coded.
  78  * Once scale factors are shared, the differences are transmitted as runlevel
  79  * codes.
  80  * Every subframe length and offset combination in the frame layout shares a
  81  * common quantization factor that can be adjusted for every channel by a
  82  * modifier.
  83  * After the inverse quantization, the coefficients get processed by an IMDCT.
  84  * The resulting values are then windowed with a sine window and the first half
  85  * of the values are added to the second half of the output from the previous
  86  * subframe in order to reconstruct the output samples.
  87  */
  88
  89 #include "avcodec.h"
  90 #include "internal.h"
  91 #include "get_bits.h"
  92 #include "put_bits.h"
  93 #include "wmaprodata.h"
  94 #include "dsputil.h"
  95 #include "wma.h"
  96
  97 /** current decoder limitations */
  98 #define WMAPRO_MAX_CHANNELS    8                             ///< max number of handled channels
  99 #define MAX_SUBFRAMES  32                                    ///< max number of subframes per channel
 100 #define MAX_BANDS      29                                    ///< max number of scale factor bands
 101 #define MAX_FRAMESIZE  32768                                 ///< maximum compressed frame size
 102
 103 #define WMAPRO_BLOCK_MAX_BITS 12                                           ///< log2 of max block size
 104 #define WMAPRO_BLOCK_MAX_SIZE (1 << WMAPRO_BLOCK_MAX_BITS)                 ///< maximum block size
 105 #define WMAPRO_BLOCK_SIZES    (WMAPRO_BLOCK_MAX_BITS - BLOCK_MIN_BITS + 1) ///< possible block sizes
 106
 107
 108 #define VLCBITS            9
 109 #define SCALEVLCBITS       8
 110 #define VEC4MAXDEPTH    ((HUFF_VEC4_MAXBITS+VLCBITS-1)/VLCBITS)
 111 #define VEC2MAXDEPTH    ((HUFF_VEC2_MAXBITS+VLCBITS-1)/VLCBITS)
 112 #define VEC1MAXDEPTH    ((HUFF_VEC1_MAXBITS+VLCBITS-1)/VLCBITS)
 113 #define SCALEMAXDEPTH   ((HUFF_SCALE_MAXBITS+SCALEVLCBITS-1)/SCALEVLCBITS)
 114 #define SCALERLMAXDEPTH ((HUFF_SCALE_RL_MAXBITS+VLCBITS-1)/VLCBITS)
 115
 116 static VLC              sf_vlc;           ///< scale factor DPCM vlc
 117 static VLC              sf_rl_vlc;        ///< scale factor run length vlc
 118 static VLC              vec4_vlc;         ///< 4 coefficients per symbol
 119 static VLC              vec2_vlc;         ///< 2 coefficients per symbol
 120 static VLC              vec1_vlc;         ///< 1 coefficient per symbol
 121 static VLC              coef_vlc[2];      ///< coefficient run length vlc codes
 122 static float            sin64[33];        ///< sinus table for decorrelation
 123
 124 /**
 125  * @brief frame specific decoder context for a single channel
 126  */
 127 typedef struct {
 128     int16_t  prev_block_len;                          ///< length of the previous block
 129     uint8_t  transmit_coefs;
 130     uint8_t  num_subframes;
 131     uint16_t subframe_len[MAX_SUBFRAMES];             ///< subframe length in samples
 132     uint16_t subframe_offset[MAX_SUBFRAMES];          ///< subframe positions in the current frame
 133     uint8_t  cur_subframe;                            ///< current subframe number
 134     uint16_t decoded_samples;                         ///< number of already processed samples
 135     uint8_t  grouped;                                 ///< channel is part of a group
 136     int      quant_step;                              ///< quantization step for the current subframe
 137     int8_t   reuse_sf;                                ///< share scale factors between subframes
 138     int8_t   scale_factor_step;                       ///< scaling step for the current subframe
 139     int      max_scale_factor;                        ///< maximum scale factor for the current subframe
 140     int      saved_scale_factors[2][MAX_BANDS];       ///< resampled and (previously) transmitted scale factor values
 141     int8_t   scale_factor_idx;                        ///< index for the transmitted scale factor values (used for resampling)
 142     int*     scale_factors;                           ///< pointer to the scale factor values used for decoding
 143     uint8_t  table_idx;                               ///< index in sf_offsets for the scale factor reference block
 144     float*   coeffs;                                  ///< pointer to the subframe decode buffer
 145     DECLARE_ALIGNED_16(float, out)[WMAPRO_BLOCK_MAX_SIZE + WMAPRO_BLOCK_MAX_SIZE / 2]; ///< output buffer
 146 } WMAProChannelCtx;
 147
 148 /**
 149  * @brief channel group for channel transformations
 150  */
 151 typedef struct {
 152     uint8_t num_channels;                                     ///< number of channels in the group
 153     int8_t  transform;                                        ///< transform on / off
 154     int8_t  transform_band[MAX_BANDS];                        ///< controls if the transform is enabled for a certain band
 155     float   decorrelation_matrix[WMAPRO_MAX_CHANNELS*WMAPRO_MAX_CHANNELS];
 156     float*  channel_data[WMAPRO_MAX_CHANNELS];                ///< transformation coefficients
 157 } WMAProChannelGrp;
 158
 159 /**
 160  * @brief main decoder context
 161  */
 162 typedef struct WMAProDecodeCtx {
 163     /* generic decoder variables */
 164     AVCodecContext*  avctx;                         ///< codec context for av_log
 165     DSPContext       dsp;                           ///< accelerated DSP functions
 166     uint8_t          frame_data[MAX_FRAMESIZE +
 167                       FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE];///< compressed frame data
 168     PutBitContext    pb;                            ///< context for filling the frame_data buffer
 169     FFTContext       mdct_ctx[WMAPRO_BLOCK_SIZES];  ///< MDCT context per block size
 170     DECLARE_ALIGNED_16(float, tmp)[WMAPRO_BLOCK_MAX_SIZE]; ///< IMDCT output buffer
 171     float*           windows[WMAPRO_BLOCK_SIZES];   ///< windows for the different block sizes
 172
 173     /* frame size dependent frame information (set during initialization) */
 174     uint32_t         decode_flags;                  ///< used compression features
 175     uint8_t          len_prefix;                    ///< frame is prefixed with its length
 176     uint8_t          dynamic_range_compression;     ///< frame contains DRC data
 177     uint8_t          bits_per_sample;               ///< integer audio sample size for the unscaled IMDCT output (used to scale to [-1.0, 1.0])
 178     uint16_t         samples_per_frame;             ///< number of samples to output
 179     uint16_t         log2_frame_size;
 180     int8_t           num_channels;                  ///< number of channels in the stream (same as AVCodecContext.num_channels)
 181     int8_t           lfe_channel;                   ///< lfe channel index
 182     uint8_t          max_num_subframes;
 183     uint8_t          subframe_len_bits;             ///< number of bits used for the subframe length
 184     uint8_t          max_subframe_len_bit;          ///< flag indicating that the subframe is of maximum size when the first subframe length bit is 1
 185     uint16_t         min_samples_per_subframe;
 186     int8_t           num_sfb[WMAPRO_BLOCK_SIZES];   ///< scale factor bands per block size
 187     int16_t          sfb_offsets[WMAPRO_BLOCK_SIZES][MAX_BANDS];                    ///< scale factor band offsets (multiples of 4)
 188     int8_t           sf_offsets[WMAPRO_BLOCK_SIZES][WMAPRO_BLOCK_SIZES][MAX_BANDS]; ///< scale factor resample matrix
 189     int16_t          subwoofer_cutoffs[WMAPRO_BLOCK_SIZES]; ///< subwoofer cutoff values
 190
 191     /* packet decode state */
 192     GetBitContext    pgb;                           ///< bitstream reader context for the packet
 193     uint8_t          packet_offset;                 ///< frame offset in the packet
 194     uint8_t          packet_sequence_number;        ///< current packet number
 195     int              num_saved_bits;                ///< saved number of bits
 196     int              frame_offset;                  ///< frame offset in the bit reservoir
 197     int              subframe_offset;               ///< subframe offset in the bit reservoir
 198     uint8_t          packet_loss;                   ///< set in case of bitstream error
 199     uint8_t          packet_done;                   ///< set when a packet is fully decoded
 200
 201     /* frame decode state */
 202     uint32_t         frame_num;                     ///< current frame number (not used for decoding)
 203     GetBitContext    gb;                            ///< bitstream reader context
 204     int              buf_bit_size;                  ///< buffer size in bits
 205     float*           samples;                       ///< current samplebuffer pointer
 206     float*           samples_end;                   ///< maximum samplebuffer pointer
 207     uint8_t          drc_gain;                      ///< gain for the DRC tool
 208     int8_t           skip_frame;                    ///< skip output step
 209     int8_t           parsed_all_subframes;          ///< all subframes decoded?
 210
 211     /* subframe/block decode state */
 212     int16_t          subframe_len;                  ///< current subframe length
 213     int8_t           channels_for_cur_subframe;     ///< number of channels that contain the subframe
 214     int8_t           channel_indexes_for_cur_subframe[WMAPRO_MAX_CHANNELS];
 215     int8_t           num_bands;                     ///< number of scale factor bands
 216     int16_t*         cur_sfb_offsets;               ///< sfb offsets for the current block
 217     uint8_t          table_idx;                     ///< index for the num_sfb, sfb_offsets, sf_offsets and subwoofer_cutoffs tables
 218     int8_t           esc_len;                       ///< length of escaped coefficients
 219
 220     uint8_t          num_chgroups;                  ///< number of channel groups
 221     WMAProChannelGrp chgroup[WMAPRO_MAX_CHANNELS];  ///< channel group information
 222
 223     WMAProChannelCtx channel[WMAPRO_MAX_CHANNELS];  ///< per channel data
 224 } WMAProDecodeCtx;
 225
 226
 227 /**
 228  *@brief helper function to print the most important members of the context
 229  *@param s context
 230  */
 231 static void av_cold dump_context(WMAProDecodeCtx *s)
 232 {
 233 #define PRINT(a, b)     av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, " %s = %d\n", a, b);
 234 #define PRINT_HEX(a, b) av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, " %s = %x\n", a, b);
 235
 236     PRINT("ed sample bit depth", s->bits_per_sample);
 237     PRINT_HEX("ed decode flags", s->decode_flags);
 238     PRINT("samples per frame",   s->samples_per_frame);
 239     PRINT("log2 frame size",     s->log2_frame_size);
 240     PRINT("max num subframes",   s->max_num_subframes);
 241     PRINT("len prefix",          s->len_prefix);
 242     PRINT("num channels",        s->num_channels);
 243 }
 244
 245 /**
 246  *@brief Uninitialize the decoder and free all resources.
 247  *@param avctx codec context
 248  *@return 0 on success, < 0 otherwise
 249  */
 250 static av_cold int decode_end(AVCodecContext *avctx)
 251 {
 252     WMAProDecodeCtx *s = avctx->priv_data;
 253     int i;
 254
 255     for (i = 0; i < WMAPRO_BLOCK_SIZES; i++)
 256         ff_mdct_end(&s->mdct_ctx[i]);
 257
 258     return 0;
 259 }
 260
 261 /**
 262  *@brief Initialize the decoder.
 263  *@param avctx codec context
 264  *@return 0 on success, -1 otherwise
 265  */
 266 static av_cold int decode_init(AVCodecContext *avctx)
 267 {
 268     WMAProDecodeCtx *s = avctx->priv_data;
 269     uint8_t *edata_ptr = avctx->extradata;
 270     unsigned int channel_mask;
 271     int i;
 272     int log2_max_num_subframes;
 273     int num_possible_block_sizes;
 274
 275     s->avctx = avctx;
 276     dsputil_init(&s->dsp, avctx);
 277     init_put_bits(&s->pb, s->frame_data, MAX_FRAMESIZE);
 278
 279     avctx->sample_fmt = SAMPLE_FMT_FLT;
 280
 281     if (avctx->extradata_size >= 18) {
 282         s->decode_flags    = AV_RL16(edata_ptr+14);
 283         channel_mask       = AV_RL32(edata_ptr+2);
 284         s->bits_per_sample = AV_RL16(edata_ptr);
 285         /** dump the extradata */
 286         for (i = 0; i < avctx->extradata_size; i++)
 287             dprintf(avctx, "[%x] ", avctx->extradata[i]);
 288         dprintf(avctx, "\n");
 289
 290     } else {
 291         av_log_ask_for_sample(avctx, "Unknown extradata size\n");
 292         return AVERROR_INVALIDDATA;
 293     }
 294
 295     /** generic init */
 296     s->log2_frame_size = av_log2(avctx->block_align) + 4;
 297
 298     /** frame info */
 299     s->skip_frame  = 1; /** skip first frame */
 300     s->packet_loss = 1;
 301     s->len_prefix  = (s->decode_flags & 0x40);
 302
 303     if (!s->len_prefix) {
 304         av_log_ask_for_sample(avctx, "no length prefix\n");
 305         return AVERROR_INVALIDDATA;
 306     }
 307
 308     /** get frame len */
 309     s->samples_per_frame = 1 << ff_wma_get_frame_len_bits(avctx->sample_rate,
 310                                                           3, s->decode_flags);
 311
 312     /** init previous block len */
 313     for (i = 0; i < avctx->channels; i++)
 314         s->channel[i].prev_block_len = s->samples_per_frame;
 315
 316     /** subframe info */
 317     log2_max_num_subframes       = ((s->decode_flags & 0x38) >> 3);
 318     s->max_num_subframes         = 1 << log2_max_num_subframes;
 319     if (s->max_num_subframes == 16)
 320         s->max_subframe_len_bit = 1;
 321     s->subframe_len_bits = av_log2(log2_max_num_subframes) + 1;
 322
 323     num_possible_block_sizes     = log2_max_num_subframes + 1;
 324     s->min_samples_per_subframe  = s->samples_per_frame / s->max_num_subframes;
 325     s->dynamic_range_compression = (s->decode_flags & 0x80);
 326
 327     if (s->max_num_subframes > MAX_SUBFRAMES) {
 328         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid number of subframes %i\n",
 329                s->max_num_subframes);
 330         return AVERROR_INVALIDDATA;
 331     }
 332
 333     s->num_channels = avctx->channels;
 334
 335     /** extract lfe channel position */
 336     s->lfe_channel = -1;
 337
 338     if (channel_mask & 8) {
 339         unsigned int mask;
 340         for (mask = 1; mask < 16; mask <<= 1) {
 341             if (channel_mask & mask)
 342                 ++s->lfe_channel;
 343         }
 344     }
 345
 346     if (s->num_channels < 0 || s->num_channels > WMAPRO_MAX_CHANNELS) {
 347         av_log_ask_for_sample(avctx, "invalid number of channels\n");
 348         return AVERROR_NOTSUPP;
 349     }
 350
 351     INIT_VLC_STATIC(&sf_vlc, SCALEVLCBITS, HUFF_SCALE_SIZE,
 352                     scale_huffbits, 1, 1,
 353                     scale_huffcodes, 2, 2, 616);
 354
 355     INIT_VLC_STATIC(&sf_rl_vlc, VLCBITS, HUFF_SCALE_RL_SIZE,
 356                     scale_rl_huffbits, 1, 1,
 357                     scale_rl_huffcodes, 4, 4, 1406);
 358
 359     INIT_VLC_STATIC(&coef_vlc[0], VLCBITS, HUFF_COEF0_SIZE,
 360                     coef0_huffbits, 1, 1,
 361                     coef0_huffcodes, 4, 4, 2108);
 362
 363     INIT_VLC_STATIC(&coef_vlc[1], VLCBITS, HUFF_COEF1_SIZE,
 364                     coef1_huffbits, 1, 1,
 365                     coef1_huffcodes, 4, 4, 3912);
 366
 367     INIT_VLC_STATIC(&vec4_vlc, VLCBITS, HUFF_VEC4_SIZE,
 368                     vec4_huffbits, 1, 1,
 369                     vec4_huffcodes, 2, 2, 604);
 370
 371     INIT_VLC_STATIC(&vec2_vlc, VLCBITS, HUFF_VEC2_SIZE,
 372                     vec2_huffbits, 1, 1,
 373                     vec2_huffcodes, 2, 2, 562);
 374
 375     INIT_VLC_STATIC(&vec1_vlc, VLCBITS, HUFF_VEC1_SIZE,
 376                     vec1_huffbits, 1, 1,
 377                     vec1_huffcodes, 2, 2, 562);
 378
 379     /** calculate number of scale factor bands and their offsets
 380         for every possible block size */
 381     for (i = 0; i < num_possible_block_sizes; i++) {
 382         int subframe_len = s->samples_per_frame >> i;
 383         int x;
 384         int band = 1;
 385
 386         s->sfb_offsets[i][0] = 0;
 387
 388         for (x = 0; x < MAX_BANDS-1 && s->sfb_offsets[i][band - 1] < subframe_len; x++) {
 389             int offset = (subframe_len * 2 * critical_freq[x])
 390                           / s->avctx->sample_rate + 2;
 391             offset &= ~3;
 392             if (offset > s->sfb_offsets[i][band - 1])
 393                 s->sfb_offsets[i][band++] = offset;
 394         }
 395         s->sfb_offsets[i][band - 1] = subframe_len;
 396         s->num_sfb[i]               = band - 1;
 397     }
 398
 399
 400     /** Scale factors can be shared between blocks of different size
 401         as every block has a different scale factor band layout.
 402         The matrix sf_offsets is needed to find the correct scale factor.
 403      */
 404
 405     for (i = 0; i < num_possible_block_sizes; i++) {
 406         int b;
 407         for (b = 0; b < s->num_sfb[i]; b++) {
 408             int x;
 409             int offset = ((s->sfb_offsets[i][b]
 410                            + s->sfb_offsets[i][b + 1] - 1) << i) >> 1;
 411             for (x = 0; x < num_possible_block_sizes; x++) {
 412                 int v = 0;
 413                 while (s->sfb_offsets[x][v + 1] << x < offset)
 414                     ++v;
 415                 s->sf_offsets[i][x][b] = v;
 416             }
 417         }
 418     }
 419
 420     /** init MDCT, FIXME: only init needed sizes */
 421     for (i = 0; i < WMAPRO_BLOCK_SIZES; i++)
 422         ff_mdct_init(&s->mdct_ctx[i], BLOCK_MIN_BITS+1+i, 1,
 423                      1.0 / (1 << (BLOCK_MIN_BITS + i - 1))
 424                      / (1 << (s->bits_per_sample - 1)));
 425
 426     /** init MDCT windows: simple sinus window */
 427     for (i = 0; i < WMAPRO_BLOCK_SIZES; i++) {
 428         const int win_idx = WMAPRO_BLOCK_MAX_BITS - i;
 429         ff_init_ff_sine_windows(win_idx);
 430         s->windows[WMAPRO_BLOCK_SIZES - i - 1] = ff_sine_windows[win_idx];
 431     }
 432
 433     /** calculate subwoofer cutoff values */
 434     for (i = 0; i < num_possible_block_sizes; i++) {
 435         int block_size = s->samples_per_frame >> i;
 436         int cutoff = (440*block_size + 3 * (s->avctx->sample_rate >> 1) - 1)
 437                      / s->avctx->sample_rate;
 438         s->subwoofer_cutoffs[i] = av_clip(cutoff, 4, block_size);
 439     }
 440
 441     /** calculate sine values for the decorrelation matrix */
 442     for (i = 0; i < 33; i++)
 443         sin64[i] = sin(i*M_PI / 64.0);
 444
 445     if (avctx->debug & FF_DEBUG_BITSTREAM)
 446         dump_context(s);
 447
 448     avctx->channel_layout = channel_mask;
 449     return 0;
 450 }
 451
 452 /**
 453  *@brief Decode the subframe length.
 454  *@param s context
 455  *@param offset sample offset in the frame
 456  *@return decoded subframe length on success, < 0 in case of an error
 457  */
 458 static int decode_subframe_length(WMAProDecodeCtx *s, int offset)
 459 {
 460     int frame_len_shift = 0;
 461     int subframe_len;
 462
 463     /** no need to read from the bitstream when only one length is possible */
 464     if (offset == s->samples_per_frame - s->min_samples_per_subframe)
 465         return s->min_samples_per_subframe;
 466
 467     /** 1 bit indicates if the subframe is of maximum length */
 468     if (s->max_subframe_len_bit) {
 469         if (get_bits1(&s->gb))
 470             frame_len_shift = 1 + get_bits(&s->gb, s->subframe_len_bits-1);
 471     } else
 472         frame_len_shift = get_bits(&s->gb, s->subframe_len_bits);
 473
 474     subframe_len = s->samples_per_frame >> frame_len_shift;
 475
 476     /** sanity check the length */
 477     if (subframe_len < s->min_samples_per_subframe ||
 478         subframe_len > s->samples_per_frame) {
 479         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "broken frame: subframe_len %i\n",
 480                subframe_len);
 481         return AVERROR_INVALIDDATA;
 482     }
 483     return subframe_len;
 484 }
 485
 486 /**
 487  *@brief Decode how the data in the frame is split into subframes.
 488  *       Every WMA frame contains the encoded data for a fixed number of
 489  *       samples per channel. The data for every channel might be split
 490  *       into several subframes. This function will reconstruct the list of
 491  *       subframes for every channel.
 492  *
 493  *       If the subframes are not evenly split, the algorithm estimates the
 494  *       channels with the lowest number of total samples.
 495  *       Afterwards, for each of these channels a bit is read from the
 496  *       bitstream that indicates if the channel contains a subframe with the
 497  *       next subframe size that is going to be read from the bitstream or not.
 498  *       If a channel contains such a subframe, the subframe size gets added to
 499  *       the channel's subframe list.
 500  *       The algorithm repeats these steps until the frame is properly divided
 501  *       between the individual channels.
 502  *
 503  *@param s context
 504  *@return 0 on success, < 0 in case of an error
 505  */
 506 static int decode_tilehdr(WMAProDecodeCtx *s)
 507 {
 508     uint16_t num_samples[WMAPRO_MAX_CHANNELS];        /** sum of samples for all currently known subframes of a channel */
 509     uint8_t  contains_subframe[WMAPRO_MAX_CHANNELS];  /** flag indicating if a channel contains the current subframe */
 510     int channels_for_cur_subframe = s->num_channels;  /** number of channels that contain the current subframe */
 511     int fixed_channel_layout = 0;                     /** flag indicating that all channels use the same subframe offsets and sizes */
 512     int min_channel_len = 0;                          /** smallest sum of samples (channels with this length will be processed first) */
 513     int c;
 514
 515     /* Should never consume more than 3073 bits (256 iterations for the
 516      * while loop when always the minimum amount of 128 samples is substracted
 517      * from missing samples in the 8 channel case).
 518      * 1 + BLOCK_MAX_SIZE * MAX_CHANNELS / BLOCK_MIN_SIZE * (MAX_CHANNELS  + 4)
 519      */
 520
 521     /** reset tiling information */
 522     for (c = 0; c < s->num_channels; c++)
 523         s->channel[c].num_subframes = 0;
 524
 525     memset(num_samples, 0, sizeof(num_samples));
 526
 527     if (s->max_num_subframes == 1 || get_bits1(&s->gb))
 528         fixed_channel_layout = 1;
 529
 530     /** loop until the frame data is split between the subframes */
 531     do {
 532         int subframe_len;
 533
 534         /** check which channels contain the subframe */
 535         for (c = 0; c < s->num_channels; c++) {
 536             if (num_samples[c] == min_channel_len) {
 537                 if (fixed_channel_layout || channels_for_cur_subframe == 1 ||
 538                    (min_channel_len == s->samples_per_frame - s->min_samples_per_subframe))
 539                     contains_subframe[c] = 1;
 540                 else
 541                     contains_subframe[c] = get_bits1(&s->gb);
 542             } else
 543                 contains_subframe[c] = 0;
 544         }
 545
 546         /** get subframe length, subframe_len == 0 is not allowed */
 547         if ((subframe_len = decode_subframe_length(s, min_channel_len)) <= 0)
 548             return AVERROR_INVALIDDATA;
 549
 550         /** add subframes to the individual channels and find new min_channel_len */
 551         min_channel_len += subframe_len;
 552         for (c = 0; c < s->num_channels; c++) {
 553             WMAProChannelCtx* chan = &s->channel[c];
 554
 555             if (contains_subframe[c]) {
 556                 if (chan->num_subframes >= MAX_SUBFRAMES) {
 557                     av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
 558                            "broken frame: num subframes > 31\n");
 559                     return AVERROR_INVALIDDATA;
 560                 }
 561                 chan->subframe_len[chan->num_subframes] = subframe_len;
 562                 num_samples[c] += subframe_len;
 563                 ++chan->num_subframes;
 564                 if (num_samples[c] > s->samples_per_frame) {
 565                     av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "broken frame: "
 566                            "channel len > samples_per_frame\n");
 567                     return AVERROR_INVALIDDATA;
 568                 }
 569             } else if (num_samples[c] <= min_channel_len) {
 570                 if (num_samples[c] < min_channel_len) {
 571                     channels_for_cur_subframe = 0;
 572                     min_channel_len = num_samples[c];
 573                 }
 574                 ++channels_for_cur_subframe;
 575             }
 576         }
 577     } while (min_channel_len < s->samples_per_frame);
 578
 579     for (c = 0; c < s->num_channels; c++) {
 580         int i;
 581         int offset = 0;
 582         for (i = 0; i < s->channel[c].num_subframes; i++) {
 583             dprintf(s->avctx, "frame[%i] channel[%i] subframe[%i]"
 584                     " len %i\n", s->frame_num, c, i,
 585                     s->channel[c].subframe_len[i]);
 586             s->channel[c].subframe_offset[i] = offset;
 587             offset += s->channel[c].subframe_len[i];
 588         }
 589     }
 590
 591     return 0;
 592 }
 593
 594 /**
 595  *@brief Calculate a decorrelation matrix from the bitstream parameters.
 596  *@param s codec context
 597  *@param chgroup channel group for which the matrix needs to be calculated
 598  */
 599 static void decode_decorrelation_matrix(WMAProDecodeCtx *s,
 600                                         WMAProChannelGrp *chgroup)
 601 {
 602     int i;
 603     int offset = 0;
 604     int8_t rotation_offset[WMAPRO_MAX_CHANNELS * WMAPRO_MAX_CHANNELS];
 605     memset(chgroup->decorrelation_matrix, 0, s->num_channels *
 606            s->num_channels * sizeof(*chgroup->decorrelation_matrix));
 607
 608     for (i = 0; i < chgroup->num_channels * (chgroup->num_channels - 1) >> 1; i++)
 609         rotation_offset[i] = get_bits(&s->gb, 6);
 610
 611     for (i = 0; i < chgroup->num_channels; i++)
 612         chgroup->decorrelation_matrix[chgroup->num_channels * i + i] =
 613             get_bits1(&s->gb) ? 1.0 : -1.0;
 614
 615     for (i = 1; i < chgroup->num_channels; i++) {
 616         int x;
 617         for (x = 0; x < i; x++) {
 618             int y;
 619             for (y = 0; y < i + 1; y++) {
 620                 float v1 = chgroup->decorrelation_matrix[x * chgroup->num_channels + y];
 621                 float v2 = chgroup->decorrelation_matrix[i * chgroup->num_channels + y];
 622                 int n = rotation_offset[offset + x];
 623                 float sinv;
 624                 float cosv;
 625
 626                 if (n < 32) {
 627                     sinv = sin64[n];
 628                     cosv = sin64[32 - n];
 629                 } else {
 630                     sinv =  sin64[64 -  n];
 631                     cosv = -sin64[n  - 32];
 632                 }
 633
 634                 chgroup->decorrelation_matrix[y + x * chgroup->num_channels] =
 635                                                (v1 * sinv) - (v2 * cosv);
 636                 chgroup->decorrelation_matrix[y + i * chgroup->num_channels] =
 637                                                (v1 * cosv) + (v2 * sinv);
 638             }
 639         }
 640         offset += i;
 641     }
 642 }
 643
 644 /**
 645  *@brief Decode channel transformation parameters
 646  *@param s codec context
 647  *@return 0 in case of success, < 0 in case of bitstream errors
 648  */
 649 static int decode_channel_transform(WMAProDecodeCtx* s)
 650 {
 651     int i;
 652     /* should never consume more than 1921 bits for the 8 channel case
 653      * 1 + MAX_CHANNELS * (MAX_CHANNELS + 2 + 3 * MAX_CHANNELS * MAX_CHANNELS
 654      * + MAX_CHANNELS + MAX_BANDS + 1)
 655      */
 656
 657     /** in the one channel case channel transforms are pointless */
 658     s->num_chgroups = 0;
 659     if (s->num_channels > 1) {
 660         int remaining_channels = s->channels_for_cur_subframe;
 661
 662         if (get_bits1(&s->gb)) {
 663             av_log_ask_for_sample(s->avctx,
 664                                   "unsupported channel transform bit\n");
 665             return AVERROR_INVALIDDATA;
 666         }
 667
 668         for (s->num_chgroups = 0; remaining_channels &&
 669              s->num_chgroups < s->channels_for_cur_subframe; s->num_chgroups++) {
 670             WMAProChannelGrp* chgroup = &s->chgroup[s->num_chgroups];
 671             float** channel_data = chgroup->channel_data;
 672             chgroup->num_channels = 0;
 673             chgroup->transform = 0;
 674
 675             /** decode channel mask */
 676             if (remaining_channels > 2) {
 677                 for (i = 0; i < s->channels_for_cur_subframe; i++) {
 678                     int channel_idx = s->channel_indexes_for_cur_subframe[i];
 679                     if (!s->channel[channel_idx].grouped
 680                         && get_bits1(&s->gb)) {
 681                         ++chgroup->num_channels;
 682                         s->channel[channel_idx].grouped = 1;
 683                         *channel_data++ = s->channel[channel_idx].coeffs;
 684                     }
 685                 }
 686             } else {
 687                 chgroup->num_channels = remaining_channels;
 688                 for (i = 0; i < s->channels_for_cur_subframe; i++) {
 689                     int channel_idx = s->channel_indexes_for_cur_subframe[i];
 690                     if (!s->channel[channel_idx].grouped)
 691                         *channel_data++ = s->channel[channel_idx].coeffs;
 692                     s->channel[channel_idx].grouped = 1;
 693                 }
 694             }
 695
 696             /** decode transform type */
 697             if (chgroup->num_channels == 2) {
 698                 if (get_bits1(&s->gb)) {
 699                     if (get_bits1(&s->gb)) {
 700                         av_log_ask_for_sample(s->avctx,
 701                                               "unsupported channel transform type\n");
 702                     }
 703                 } else {
 704                     chgroup->transform = 1;
 705                     if (s->num_channels == 2) {
 706                         chgroup->decorrelation_matrix[0] =  1.0;
 707                         chgroup->decorrelation_matrix[1] = -1.0;
 708                         chgroup->decorrelation_matrix[2] =  1.0;
 709                         chgroup->decorrelation_matrix[3] =  1.0;
 710                     } else {
 711                         /** cos(pi/4) */
 712                         chgroup->decorrelation_matrix[0] =  0.70703125;
 713                         chgroup->decorrelation_matrix[1] = -0.70703125;
 714                         chgroup->decorrelation_matrix[2] =  0.70703125;
 715                         chgroup->decorrelation_matrix[3] =  0.70703125;
 716                     }
 717                 }
 718             } else if (chgroup->num_channels > 2) {
 719                 if (get_bits1(&s->gb)) {
 720                     chgroup->transform = 1;
 721                     if (get_bits1(&s->gb)) {
 722                         decode_decorrelation_matrix(s, chgroup);
 723                     } else {
 724                         /** FIXME: more than 6 coupled channels not supported */
 725                         if (chgroup->num_channels > 6) {
 726                             av_log_ask_for_sample(s->avctx,
 727                                                   "coupled channels > 6\n");
 728                         } else {
 729                             memcpy(chgroup->decorrelation_matrix,
 730                                    default_decorrelation[chgroup->num_channels],
 731                                    chgroup->num_channels * chgroup->num_channels *
 732                                    sizeof(*chgroup->decorrelation_matrix));
 733                         }
 734                     }
 735                 }
 736             }
 737
 738             /** decode transform on / off */
 739             if (chgroup->transform) {
 740                 if (!get_bits1(&s->gb)) {
 741                     int i;
 742                     /** transform can be enabled for individual bands */
 743                     for (i = 0; i < s->num_bands; i++) {
 744                         chgroup->transform_band[i] = get_bits1(&s->gb);
 745                     }
 746                 } else {
 747                     memset(chgroup->transform_band, 1, s->num_bands);
 748                 }
 749             }
 750             remaining_channels -= chgroup->num_channels;
 751         }
 752     }
 753     return 0;
 754 }
 755
 756 /**
 757  *@brief Extract the coefficients from the bitstream.
 758  *@param s codec context
 759  *@param c current channel number
 760  *@return 0 on success, < 0 in case of bitstream errors
 761  */
 762 static int decode_coeffs(WMAProDecodeCtx *s, int c)
 763 {
 764     /* Integers 0..15 as single-precision floats.  The table saves a
 765        costly int to float conversion, and storing the values as
 766        integers allows fast sign-flipping. */
 767     static const int fval_tab[16] = {
 768         0x00000000, 0x3f800000, 0x40000000, 0x40400000,
 769         0x40800000, 0x40a00000, 0x40c00000, 0x40e00000,
 770         0x41000000, 0x41100000, 0x41200000, 0x41300000,
 771         0x41400000, 0x41500000, 0x41600000, 0x41700000,
 772     };
 773     int vlctable;
 774     VLC* vlc;
 775     WMAProChannelCtx* ci = &s->channel[c];
 776     int rl_mode = 0;
 777     int cur_coeff = 0;
 778     int num_zeros = 0;
 779     const uint16_t* run;
 780     const float* level;
 781
 782     dprintf(s->avctx, "decode coefficients for channel %i\n", c);
 783
 784     vlctable = get_bits1(&s->gb);
 785     vlc = &coef_vlc[vlctable];
 786
 787     if (vlctable) {
 788         run = coef1_run;
 789         level = coef1_level;
 790     } else {
 791         run = coef0_run;
 792         level = coef0_level;
 793     }
 794
 795     /** decode vector coefficients (consumes up to 167 bits per iteration for
 796       4 vector coded large values) */
 797     while (!rl_mode && cur_coeff + 3 < s->subframe_len) {
 798         int vals[4];
 799         int i;
 800         unsigned int idx;
 801
 802         idx = get_vlc2(&s->gb, vec4_vlc.table, VLCBITS, VEC4MAXDEPTH);
 803
 804         if (idx == HUFF_VEC4_SIZE - 1) {
 805             for (i = 0; i < 4; i += 2) {
 806                 idx = get_vlc2(&s->gb, vec2_vlc.table, VLCBITS, VEC2MAXDEPTH);
 807                 if (idx == HUFF_VEC2_SIZE - 1) {
 808                     int v0, v1;
 809                     v0 = get_vlc2(&s->gb, vec1_vlc.table, VLCBITS, VEC1MAXDEPTH);
 810                     if (v0 == HUFF_VEC1_SIZE - 1)
 811                         v0 += ff_wma_get_large_val(&s->gb);
 812                     v1 = get_vlc2(&s->gb, vec1_vlc.table, VLCBITS, VEC1MAXDEPTH);
 813                     if (v1 == HUFF_VEC1_SIZE - 1)
 814                         v1 += ff_wma_get_large_val(&s->gb);
 815                     ((float*)vals)[i  ] = v0;
 816                     ((float*)vals)[i+1] = v1;
 817                 } else {
 818                     vals[i]   = fval_tab[symbol_to_vec2[idx] >> 4 ];
 819                     vals[i+1] = fval_tab[symbol_to_vec2[idx] & 0xF];
 820                 }
 821             }
 822         } else {
 823             vals[0] = fval_tab[ symbol_to_vec4[idx] >> 12      ];
 824             vals[1] = fval_tab[(symbol_to_vec4[idx] >> 8) & 0xF];
 825             vals[2] = fval_tab[(symbol_to_vec4[idx] >> 4) & 0xF];
 826             vals[3] = fval_tab[ symbol_to_vec4[idx]       & 0xF];
 827         }
 828
 829         /** decode sign */
 830         for (i = 0; i < 4; i++) {
 831             if (vals[i]) {
 832                 int sign = get_bits1(&s->gb) - 1;
 833                 *(uint32_t*)&ci->coeffs[cur_coeff] = vals[i] ^ sign<<31;
 834                 num_zeros = 0;
 835             } else {
 836                 ci->coeffs[cur_coeff] = 0;
 837                 /** switch to run level mode when subframe_len / 128 zeros
 838                     were found in a row */
 839                 rl_mode |= (++num_zeros > s->subframe_len >> 8);
 840             }
 841             ++cur_coeff;
 842         }
 843     }
 844
 845     /** decode run level coded coefficients */
 846     if (rl_mode) {
 847         memset(&ci->coeffs[cur_coeff], 0,
 848                sizeof(*ci->coeffs) * (s->subframe_len - cur_coeff));
 849         if (ff_wma_run_level_decode(s->avctx, &s->gb, vlc,
 850                                     level, run, 1, ci->coeffs,
 851                                     cur_coeff, s->subframe_len,
 852                                     s->subframe_len, s->esc_len, 0))
 853             return AVERROR_INVALIDDATA;
 854     }
 855
 856     return 0;
 857 }
 858
 859 /**
 860  *@brief Extract scale factors from the bitstream.
 861  *@param s codec context
 862  *@return 0 on success, < 0 in case of bitstream errors
 863  */
 864 static int decode_scale_factors(WMAProDecodeCtx* s)
 865 {
 866     int i;
 867
 868     /** should never consume more than 5344 bits
 869      *  MAX_CHANNELS * (1 +  MAX_BANDS * 23)
 870      */
 871
 872     for (i = 0; i < s->channels_for_cur_subframe; i++) {
 873         int c = s->channel_indexes_for_cur_subframe[i];
 874         int* sf;
 875         int* sf_end;
 876         s->channel[c].scale_factors = s->channel[c].saved_scale_factors[!s->channel[c].scale_factor_idx];
 877         sf_end = s->channel[c].scale_factors + s->num_bands;
 878
 879         /** resample scale factors for the new block size
 880          *  as the scale factors might need to be resampled several times
 881          *  before some  new values are transmitted, a backup of the last
 882          *  transmitted scale factors is kept in saved_scale_factors
 883          */
 884         if (s->channel[c].reuse_sf) {
 885             const int8_t* sf_offsets = s->sf_offsets[s->table_idx][s->channel[c].table_idx];
 886             int b;
 887             for (b = 0; b < s->num_bands; b++)
 888                 s->channel[c].scale_factors[b] =
 889                     s->channel[c].saved_scale_factors[s->channel[c].scale_factor_idx][*sf_offsets++];
 890         }
 891
 892         if (!s->channel[c].cur_subframe || get_bits1(&s->gb)) {
 893
 894             if (!s->channel[c].reuse_sf) {
 895                 int val;
 896                 /** decode DPCM coded scale factors */
 897                 s->channel[c].scale_factor_step = get_bits(&s->gb, 2) + 1;
 898                 val = 45 / s->channel[c].scale_factor_step;
 899                 for (sf = s->channel[c].scale_factors; sf < sf_end; sf++) {
 900                     val += get_vlc2(&s->gb, sf_vlc.table, SCALEVLCBITS, SCALEMAXDEPTH) - 60;
 901                     *sf = val;
 902                 }
 903             } else {
 904                 int i;
 905                 /** run level decode differences to the resampled factors */
 906                 for (i = 0; i < s->num_bands; i++) {
 907                     int idx;
 908                     int skip;
 909                     int val;
 910                     int sign;
 911
 912                     idx = get_vlc2(&s->gb, sf_rl_vlc.table, VLCBITS, SCALERLMAXDEPTH);
 913
 914                     if (!idx) {
 915                         uint32_t code = get_bits(&s->gb, 14);
 916                         val  =  code >> 6;
 917                         sign = (code & 1) - 1;
 918                         skip = (code & 0x3f) >> 1;
 919                     } else if (idx == 1) {
 920                         break;
 921                     } else {
 922                         skip = scale_rl_run[idx];
 923                         val  = scale_rl_level[idx];
 924                         sign = get_bits1(&s->gb)-1;
 925                     }
 926
 927                     i += skip;
 928                     if (i >= s->num_bands) {
 929                         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
 930                                "invalid scale factor coding\n");
 931                         return AVERROR_INVALIDDATA;
 932                     }
 933                     s->channel[c].scale_factors[i] += (val ^ sign) - sign;
 934                 }
 935             }
 936             /** swap buffers */
 937             s->channel[c].scale_factor_idx = !s->channel[c].scale_factor_idx;
 938             s->channel[c].table_idx = s->table_idx;
 939             s->channel[c].reuse_sf  = 1;
 940         }
 941
 942         /** calculate new scale factor maximum */
 943         s->channel[c].max_scale_factor = s->channel[c].scale_factors[0];
 944         for (sf = s->channel[c].scale_factors + 1; sf < sf_end; sf++) {
 945             s->channel[c].max_scale_factor =
 946                 FFMAX(s->channel[c].max_scale_factor, *sf);
 947         }
 948
 949     }
 950     return 0;
 951 }
 952
 953 /**
 954  *@brief Reconstruct the individual channel data.
 955  *@param s codec context
 956  */
 957 static void inverse_channel_transform(WMAProDecodeCtx *s)
 958 {
 959     int i;
 960
 961     for (i = 0; i < s->num_chgroups; i++) {
 962         if (s->chgroup[i].transform) {
 963             float data[WMAPRO_MAX_CHANNELS];
 964             const int num_channels = s->chgroup[i].num_channels;
 965             float** ch_data = s->chgroup[i].channel_data;
 966             float** ch_end = ch_data + num_channels;
 967             const int8_t* tb = s->chgroup[i].transform_band;
 968             int16_t* sfb;
 969
 970             /** multichannel decorrelation */
 971             for (sfb = s->cur_sfb_offsets;
 972                  sfb < s->cur_sfb_offsets + s->num_bands; sfb++) {
 973                 int y;
 974                 if (*tb++ == 1) {
 975                     /** multiply values with the decorrelation_matrix */
 976                     for (y = sfb[0]; y < FFMIN(sfb[1], s->subframe_len); y++) {
 977                         const float* mat = s->chgroup[i].decorrelation_matrix;
 978                         const float* data_end = data + num_channels;
 979                         float* data_ptr = data;
 980                         float** ch;
 981
 982                         for (ch = ch_data; ch < ch_end; ch++)
 983                             *data_ptr++ = (*ch)[y];
 984
 985                         for (ch = ch_data; ch < ch_end; ch++) {
 986                             float sum = 0;
 987                             data_ptr = data;
 988                             while (data_ptr < data_end)
 989                                 sum += *data_ptr++ * *mat++;
 990
 991                             (*ch)[y] = sum;
 992                         }
 993                     }
 994                 } else if (s->num_channels == 2) {
 995                     int len = FFMIN(sfb[1], s->subframe_len) - sfb[0];
 996                     s->dsp.vector_fmul_scalar(ch_data[0] + sfb[0],
 997                                               ch_data[0] + sfb[0],
 998                                               181.0 / 128, len);
 999                     s->dsp.vector_fmul_scalar(ch_data[1] + sfb[0],
1000                                               ch_data[1] + sfb[0],
1001                                               181.0 / 128, len);
1002                 }
1003             }
1004         }
1005     }
1006 }
1007
1008 /**
1009  *@brief Apply sine window and reconstruct the output buffer.
1010  *@param s codec context
1011  */
1012 static void wmapro_window(WMAProDecodeCtx *s)
1013 {
1014     int i;
1015     for (i = 0; i < s->channels_for_cur_subframe; i++) {
1016         int c = s->channel_indexes_for_cur_subframe[i];
1017         float* window;
1018         int winlen = s->channel[c].prev_block_len;
1019         float* start = s->channel[c].coeffs - (winlen >> 1);
1020
1021         if (s->subframe_len < winlen) {
1022             start += (winlen - s->subframe_len) >> 1;
1023             winlen = s->subframe_len;
1024         }
1025
1026         window = s->windows[av_log2(winlen) - BLOCK_MIN_BITS];
1027
1028         winlen >>= 1;
1029
1030         s->dsp.vector_fmul_window(start, start, start + winlen,
1031                                   window, 0, winlen);
1032
1033         s->channel[c].prev_block_len = s->subframe_len;
1034     }
1035 }
1036
1037 /**
1038  *@brief Decode a single subframe (block).
1039  *@param s codec context
1040  *@return 0 on success, < 0 when decoding failed
1041  */
1042 static int decode_subframe(WMAProDecodeCtx *s)
1043 {
1044     int offset = s->samples_per_frame;
1045     int subframe_len = s->samples_per_frame;
1046     int i;
1047     int total_samples   = s->samples_per_frame * s->num_channels;
1048     int transmit_coeffs = 0;
1049     int cur_subwoofer_cutoff;
1050
1051     s->subframe_offset = get_bits_count(&s->gb);
1052
1053     /** reset channel context and find the next block offset and size
1054         == the next block of the channel with the smallest number of
1055         decoded samples
1056     */
1057     for (i = 0; i < s->num_channels; i++) {
1058         s->channel[i].grouped = 0;
1059         if (offset > s->channel[i].decoded_samples) {
1060             offset = s->channel[i].decoded_samples;
1061             subframe_len =
1062                 s->channel[i].subframe_len[s->channel[i].cur_subframe];
1063         }
1064     }
1065
1066     dprintf(s->avctx,
1067             "processing subframe with offset %i len %i\n", offset, subframe_len);
1068
1069     /** get a list of all channels that contain the estimated block */
1070     s->channels_for_cur_subframe = 0;
1071     for (i = 0; i < s->num_channels; i++) {
1072         const int cur_subframe = s->channel[i].cur_subframe;
1073         /** substract already processed samples */
1074         total_samples -= s->channel[i].decoded_samples;
1075
1076         /** and count if there are multiple subframes that match our profile */
1077         if (offset == s->channel[i].decoded_samples &&
1078             subframe_len == s->channel[i].subframe_len[cur_subframe]) {
1079             total_samples -= s->channel[i].subframe_len[cur_subframe];
1080             s->channel[i].decoded_samples +=
1081                 s->channel[i].subframe_len[cur_subframe];
1082             s->channel_indexes_for_cur_subframe[s->channels_for_cur_subframe] = i;
1083             ++s->channels_for_cur_subframe;
1084         }
1085     }
1086
1087     /** check if the frame will be complete after processing the
1088         estimated block */
1089     if (!total_samples)
1090         s->parsed_all_subframes = 1;
1091
1092
1093     dprintf(s->avctx, "subframe is part of %i channels\n",
1094             s->channels_for_cur_subframe);
1095
1096     /** calculate number of scale factor bands and their offsets */
1097     s->table_idx         = av_log2(s->samples_per_frame/subframe_len);
1098     s->num_bands         = s->num_sfb[s->table_idx];
1099     s->cur_sfb_offsets   = s->sfb_offsets[s->table_idx];
1100     cur_subwoofer_cutoff = s->subwoofer_cutoffs[s->table_idx];
1101
1102     /** configure the decoder for the current subframe */
1103     for (i = 0; i < s->channels_for_cur_subframe; i++) {
1104         int c = s->channel_indexes_for_cur_subframe[i];
1105
1106         s->channel[c].coeffs = &s->channel[c].out[(s->samples_per_frame >> 1)
1107                                                   + offset];
1108     }
1109
1110     s->subframe_len = subframe_len;
1111     s->esc_len = av_log2(s->subframe_len - 1) + 1;
1112
1113     /** skip extended header if any */
1114     if (get_bits1(&s->gb)) {
1115         int num_fill_bits;
1116         if (!(num_fill_bits = get_bits(&s->gb, 2))) {
1117             int len = get_bits(&s->gb, 4);
1118             num_fill_bits = get_bits(&s->gb, len) + 1;
1119         }
1120
1121         if (num_fill_bits >= 0) {
1122             if (get_bits_count(&s->gb) + num_fill_bits > s->num_saved_bits) {
1123                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid number of fill bits\n");
1124                 return AVERROR_INVALIDDATA;
1125             }
1126
1127             skip_bits_long(&s->gb, num_fill_bits);
1128         }
1129     }
1130
1131     /** no idea for what the following bit is used */
1132     if (get_bits1(&s->gb)) {
1133         av_log_ask_for_sample(s->avctx, "reserved bit set\n");
1134         return AVERROR_INVALIDDATA;
1135     }
1136
1137
1138     if (decode_channel_transform(s) < 0)
1139         return AVERROR_INVALIDDATA;
1140
1141
1142     for (i = 0; i < s->channels_for_cur_subframe; i++) {
1143         int c = s->channel_indexes_for_cur_subframe[i];
1144         if ((s->channel[c].transmit_coefs = get_bits1(&s->gb)))
1145             transmit_coeffs = 1;
1146     }
1147
1148     if (transmit_coeffs) {
1149         int step;
1150         int quant_step = 90 * s->bits_per_sample >> 4;
1151         if ((get_bits1(&s->gb))) {
1152             /** FIXME: might change run level mode decision */
1153             av_log_ask_for_sample(s->avctx, "unsupported quant step coding\n");
1154             return AVERROR_INVALIDDATA;
1155         }
1156         /** decode quantization step */
1157         step = get_sbits(&s->gb, 6);
1158         quant_step += step;
1159         if (step == -32 || step == 31) {
1160             const int sign = (step == 31) - 1;
1161             int quant = 0;
1162             while (get_bits_count(&s->gb) + 5 < s->num_saved_bits &&
1163                    (step = get_bits(&s->gb, 5)) == 31) {
1164                 quant += 31;
1165             }
1166             quant_step += ((quant + step) ^ sign) - sign;
1167         }
1168         if (quant_step < 0) {
1169             av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "negative quant step\n");
1170         }
1171
1172         /** decode quantization step modifiers for every channel */
1173
1174         if (s->channels_for_cur_subframe == 1) {
1175             s->channel[s->channel_indexes_for_cur_subframe[0]].quant_step = quant_step;
1176         } else {
1177             int modifier_len = get_bits(&s->gb, 3);
1178             for (i = 0; i < s->channels_for_cur_subframe; i++) {
1179                 int c = s->channel_indexes_for_cur_subframe[i];
1180                 s->channel[c].quant_step = quant_step;
1181                 if (get_bits1(&s->gb)) {
1182                     if (modifier_len) {
1183                         s->channel[c].quant_step += get_bits(&s->gb, modifier_len) + 1;
1184                     } else
1185                         ++s->channel[c].quant_step;
1186                 }
1187             }
1188         }
1189
1190         /** decode scale factors */
1191         if (decode_scale_factors(s) < 0)
1192             return AVERROR_INVALIDDATA;
1193     }
1194
1195     dprintf(s->avctx, "BITSTREAM: subframe header length was %i\n",
1196             get_bits_count(&s->gb) - s->subframe_offset);
1197
1198     /** parse coefficients */
1199     for (i = 0; i < s->channels_for_cur_subframe; i++) {
1200         int c = s->channel_indexes_for_cur_subframe[i];
1201         if (s->channel[c].transmit_coefs &&
1202             get_bits_count(&s->gb) < s->num_saved_bits) {
1203             decode_coeffs(s, c);
1204         } else
1205             memset(s->channel[c].coeffs, 0,
1206                    sizeof(*s->channel[c].coeffs) * subframe_len);
1207     }
1208
1209     dprintf(s->avctx, "BITSTREAM: subframe length was %i\n",
1210             get_bits_count(&s->gb) - s->subframe_offset);
1211
1212     if (transmit_coeffs) {
1213         /** reconstruct the per channel data */
1214         inverse_channel_transform(s);
1215         for (i = 0; i < s->channels_for_cur_subframe; i++) {
1216             int c = s->channel_indexes_for_cur_subframe[i];
1217             const int* sf = s->channel[c].scale_factors;
1218             int b;
1219
1220             if (c == s->lfe_channel)
1221                 memset(&s->tmp[cur_subwoofer_cutoff], 0, sizeof(*s->tmp) *
1222                        (subframe_len - cur_subwoofer_cutoff));
1223
1224             /** inverse quantization and rescaling */
1225             for (b = 0; b < s->num_bands; b++) {
1226                 const int end = FFMIN(s->cur_sfb_offsets[b+1], s->subframe_len);
1227                 const int exp = s->channel[c].quant_step -
1228                             (s->channel[c].max_scale_factor - *sf++) *
1229                             s->channel[c].scale_factor_step;
1230                 const float quant = pow(10.0, exp / 20.0);
1231                 int start = s->cur_sfb_offsets[b];
1232                 s->dsp.vector_fmul_scalar(s->tmp + start,
1233                                           s->channel[c].coeffs + start,
1234                                           quant, end - start);
1235             }
1236
1237             /** apply imdct (ff_imdct_half == DCTIV with reverse) */
1238             ff_imdct_half(&s->mdct_ctx[av_log2(subframe_len) - BLOCK_MIN_BITS],
1239                           s->channel[c].coeffs, s->tmp);
1240         }
1241     }
1242
1243     /** window and overlapp-add */
1244     wmapro_window(s);
1245
1246     /** handled one subframe */
1247     for (i = 0; i < s->channels_for_cur_subframe; i++) {
1248         int c = s->channel_indexes_for_cur_subframe[i];
1249         if (s->channel[c].cur_subframe >= s->channel[c].num_subframes) {
1250             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "broken subframe\n");
1251             return AVERROR_INVALIDDATA;
1252         }
1253         ++s->channel[c].cur_subframe;
1254     }
1255
1256     return 0;
1257 }
1258
1259 /**
1260  *@brief Decode one WMA frame.
1261  *@param s codec context
1262  *@return 0 if the trailer bit indicates that this is the last frame,
1263  *        1 if there are additional frames
1264  */
1265 static int decode_frame(WMAProDecodeCtx *s)
1266 {
1267     GetBitContext* gb = &s->gb;
1268     int more_frames = 0;
1269     int len = 0;
1270     int i;
1271
1272     /** check for potential output buffer overflow */
1273     if (s->num_channels * s->samples_per_frame > s->samples_end - s->samples) {
1274         /** return an error if no frame could be decoded at all */
1275         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
1276                "not enough space for the output samples\n");
1277         s->packet_loss = 1;
1278         return 0;
1279     }
1280
1281     /** get frame length */
1282     if (s->len_prefix)
1283         len = get_bits(gb, s->log2_frame_size);
1284
1285     dprintf(s->avctx, "decoding frame with length %x\n", len);
1286
1287     /** decode tile information */
1288     if (decode_tilehdr(s)) {
1289         s->packet_loss = 1;
1290         return 0;
1291     }
1292
1293     /** read postproc transform */
1294     if (s->num_channels > 1 && get_bits1(gb)) {
1295         av_log_ask_for_sample(s->avctx, "Unsupported postproc transform found\n");
1296         s->packet_loss = 1;
1297         return 0;
1298     }
1299
1300     /** read drc info */
1301     if (s->dynamic_range_compression) {
1302         s->drc_gain = get_bits(gb, 8);
1303         dprintf(s->avctx, "drc_gain %i\n", s->drc_gain);
1304     }
1305
1306     /** no idea what these are for, might be the number of samples
1307         that need to be skipped at the beginning or end of a stream */
1308     if (get_bits1(gb)) {
1309         int skip;
1310
1311         /** usually true for the first frame */
1312         if (get_bits1(gb)) {
1313             skip = get_bits(gb, av_log2(s->samples_per_frame * 2));
1314             dprintf(s->avctx, "start skip: %i\n", skip);
1315         }
1316
1317         /** sometimes true for the last frame */
1318         if (get_bits1(gb)) {
1319             skip = get_bits(gb, av_log2(s->samples_per_frame * 2));
1320             dprintf(s->avctx, "end skip: %i\n", skip);
1321         }
1322
1323     }
1324
1325     dprintf(s->avctx, "BITSTREAM: frame header length was %i\n",
1326             get_bits_count(gb) - s->frame_offset);
1327
1328     /** reset subframe states */
1329     s->parsed_all_subframes = 0;
1330     for (i = 0; i < s->num_channels; i++) {
1331         s->channel[i].decoded_samples = 0;
1332         s->channel[i].cur_subframe    = 0;
1333         s->channel[i].reuse_sf        = 0;
1334     }
1335
1336     /** decode all subframes */
1337     while (!s->parsed_all_subframes) {
1338         if (decode_subframe(s) < 0) {
1339             s->packet_loss = 1;
1340             return 0;
1341         }
1342     }
1343
1344     /** interleave samples and write them to the output buffer */
1345     for (i = 0; i < s->num_channels; i++) {
1346         float* ptr;
1347         int incr = s->num_channels;
1348         float* iptr = s->channel[i].out;
1349         int x;
1350
1351         ptr = s->samples + i;
1352
1353         for (x = 0; x < s->samples_per_frame; x++) {
1354             *ptr = av_clipf(*iptr++, -1.0, 32767.0 / 32768.0);
1355             ptr += incr;
1356         }
1357
1358         /** reuse second half of the IMDCT output for the next frame */
1359         memcpy(&s->channel[i].out[0],
1360                &s->channel[i].out[s->samples_per_frame],
1361                s->samples_per_frame * sizeof(*s->channel[i].out) >> 1);
1362     }
1363
1364     if (s->skip_frame) {
1365         s->skip_frame = 0;
1366     } else
1367         s->samples += s->num_channels * s->samples_per_frame;
1368
1369     if (len != (get_bits_count(gb) - s->frame_offset) + 2) {
1370         /** FIXME: not sure if this is always an error */
1371         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "frame[%i] would have to skip %i bits\n",
1372                s->frame_num, len - (get_bits_count(gb) - s->frame_offset) - 1);
1373         s->packet_loss = 1;
1374         return 0;
1375     }
1376
1377     /** skip the rest of the frame data */
1378     skip_bits_long(gb, len - (get_bits_count(gb) - s->frame_offset) - 1);
1379
1380     /** decode trailer bit */
1381     more_frames = get_bits1(gb);
1382
1383     ++s->frame_num;
1384     return more_frames;
1385 }
1386
1387 /**
1388  *@brief Calculate remaining input buffer length.
1389  *@param s codec context
1390  *@param gb bitstream reader context
1391  *@return remaining size in bits
1392  */
1393 static int remaining_bits(WMAProDecodeCtx *s, GetBitContext *gb)
1394 {
1395     return s->buf_bit_size - get_bits_count(gb);
1396 }
1397
1398 /**
1399  *@brief Fill the bit reservoir with a (partial) frame.
1400  *@param s codec context
1401  *@param gb bitstream reader context
1402  *@param len length of the partial frame
1403  *@param append decides wether to reset the buffer or not
1404  */
1405 static void save_bits(WMAProDecodeCtx *s, GetBitContext* gb, int len,
1406                       int append)
1407 {
1408     int buflen;
1409
1410     /** when the frame data does not need to be concatenated, the input buffer
1411         is resetted and additional bits from the previous frame are copyed
1412         and skipped later so that a fast byte copy is possible */
1413
1414     if (!append) {
1415         s->frame_offset = get_bits_count(gb) & 7;
1416         s->num_saved_bits = s->frame_offset;
1417         init_put_bits(&s->pb, s->frame_data, MAX_FRAMESIZE);
1418     }
1419
1420     buflen = (s->num_saved_bits + len + 8) >> 3;
1421
1422     if (len <= 0 || buflen > MAX_FRAMESIZE) {
1423         av_log_ask_for_sample(s->avctx, "input buffer too small\n");
1424         s->packet_loss = 1;
1425         return;
1426     }
1427
1428     s->num_saved_bits += len;
1429     if (!append) {
1430         ff_copy_bits(&s->pb, gb->buffer + (get_bits_count(gb) >> 3),
1431                      s->num_saved_bits);
1432     } else {
1433         int align = 8 - (get_bits_count(gb) & 7);
1434         align = FFMIN(align, len);
1435         put_bits(&s->pb, align, get_bits(gb, align));
1436         len -= align;
1437         ff_copy_bits(&s->pb, gb->buffer + (get_bits_count(gb) >> 3), len);
1438     }
1439     skip_bits_long(gb, len);
1440
1441     {
1442         PutBitContext tmp = s->pb;
1443         flush_put_bits(&tmp);
1444     }
1445
1446     init_get_bits(&s->gb, s->frame_data, s->num_saved_bits);
1447     skip_bits(&s->gb, s->frame_offset);
1448 }
1449
1450 /**
1451  *@brief Decode a single WMA packet.
1452  *@param avctx codec context
1453  *@param data the output buffer
1454  *@param data_size number of bytes that were written to the output buffer
1455  *@param avpkt input packet
1456  *@return number of bytes that were read from the input buffer
1457  */
1458 static int decode_packet(AVCodecContext *avctx,
1459                          void *data, int *data_size, AVPacket* avpkt)
1460 {
1461     WMAProDecodeCtx *s = avctx->priv_data;
1462     GetBitContext* gb  = &s->pgb;
1463     const uint8_t* buf = avpkt->data;
1464     int buf_size       = avpkt->size;
1465     int num_bits_prev_frame;
1466     int packet_sequence_number;
1467
1468     s->samples       = data;
1469     s->samples_end   = (float*)((int8_t*)data + *data_size);
1470     *data_size = 0;
1471
1472     if (s->packet_done || s->packet_loss) {
1473         s->packet_done = 0;
1474         s->buf_bit_size = buf_size << 3;
1475
1476         /** sanity check for the buffer length */
1477         if (buf_size < avctx->block_align)
1478             return 0;
1479
1480         buf_size = avctx->block_align;
1481
1482         /** parse packet header */
1483         init_get_bits(gb, buf, s->buf_bit_size);
1484         packet_sequence_number = get_bits(gb, 4);
1485         skip_bits(gb, 2);
1486
1487         /** get number of bits that need to be added to the previous frame */
1488         num_bits_prev_frame = get_bits(gb, s->log2_frame_size);
1489         dprintf(avctx, "packet[%d]: nbpf %x\n", avctx->frame_number,
1490                 num_bits_prev_frame);
1491
1492         /** check for packet loss */
1493         if (!s->packet_loss &&
1494             ((s->packet_sequence_number + 1) & 0xF) != packet_sequence_number) {
1495             s->packet_loss = 1;
1496             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Packet loss detected! seq %x vs %x\n",
1497                    s->packet_sequence_number, packet_sequence_number);
1498         }
1499         s->packet_sequence_number = packet_sequence_number;
1500
1501         if (num_bits_prev_frame > 0) {
1502             /** append the previous frame data to the remaining data from the
1503                 previous packet to create a full frame */
1504             save_bits(s, gb, num_bits_prev_frame, 1);
1505             dprintf(avctx, "accumulated %x bits of frame data\n",
1506                     s->num_saved_bits - s->frame_offset);
1507
1508             /** decode the cross packet frame if it is valid */
1509             if (!s->packet_loss)
1510                 decode_frame(s);
1511         } else if (s->num_saved_bits - s->frame_offset) {
1512             dprintf(avctx, "ignoring %x previously saved bits\n",
1513                     s->num_saved_bits - s->frame_offset);
1514         }
1515
1516         s->packet_loss = 0;
1517
1518     } else {
1519         int frame_size;
1520         s->buf_bit_size = avpkt->size << 3;
1521         init_get_bits(gb, avpkt->data, s->buf_bit_size);
1522         skip_bits(gb, s->packet_offset);
1523         if (remaining_bits(s, gb) > s->log2_frame_size &&
1524             (frame_size = show_bits(gb, s->log2_frame_size)) &&
1525             frame_size <= remaining_bits(s, gb)) {
1526             save_bits(s, gb, frame_size, 0);
1527             s->packet_done = !decode_frame(s);
1528         } else
1529             s->packet_done = 1;
1530     }
1531
1532     if (s->packet_done && !s->packet_loss &&
1533         remaining_bits(s, gb) > 0) {
1534         /** save the rest of the data so that it can be decoded
1535             with the next packet */
1536         save_bits(s, gb, remaining_bits(s, gb), 0);
1537     }
1538
1539     *data_size = (int8_t *)s->samples - (int8_t *)data;
1540     s->packet_offset = get_bits_count(gb) & 7;
1541
1542     return (s->packet_loss) ? AVERROR_INVALIDDATA : get_bits_count(gb) >> 3;
1543 }
1544
1545 /**
1546  *@brief Clear decoder buffers (for seeking).
1547  *@param avctx codec context
1548  */
1549 static void flush(AVCodecContext *avctx)
1550 {
1551     WMAProDecodeCtx *s = avctx->priv_data;
1552     int i;
1553     /** reset output buffer as a part of it is used during the windowing of a
1554         new frame */
1555     for (i = 0; i < s->num_channels; i++)
1556         memset(s->channel[i].out, 0, s->samples_per_frame *
1557                sizeof(*s->channel[i].out));
1558     s->packet_loss = 1;
1559 }
1560
1561
1562 /**
1563  *@brief wmapro decoder
1564  */
1565 AVCodec wmapro_decoder = {
1566     "wmapro",
1567     CODEC_TYPE_AUDIO,
1568     CODEC_ID_WMAPRO,
1569     sizeof(WMAProDecodeCtx),
1570     decode_init,
1571     NULL,
1572     decode_end,
1573     decode_packet,
1574     .capabilities = CODEC_CAP_SUBFRAMES,
1575     .flush= flush,
1576     .long_name = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Windows Media Audio 9 Professional"),
1577 };