libavcodec/wmadec.c

   1 /*
   2  * WMA compatible decoder
   3  * Copyright (c) 2002 The Libav Project
   4  *
   5  * This file is part of Libav.
   6  *
   7  * Libav is free software; you can redistribute it and/or
   8  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   9  * License as published by the Free Software Foundation; either
  10  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  11  *
  12  * Libav is distributed in the hope that it will be useful,
  13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  15  * Lesser General Public License for more details.
  16  *
  17  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  18  * License along with Libav; if not, write to the Free Software
  19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  20  */
  21
  22 /**
  23  * @file
  24  * WMA compatible decoder.
  25  * This decoder handles Microsoft Windows Media Audio data, versions 1 & 2.
  26  * WMA v1 is identified by audio format 0x160 in Microsoft media files
  27  * (ASF/AVI/WAV). WMA v2 is identified by audio format 0x161.
  28  *
  29  * To use this decoder, a calling application must supply the extra data
  30  * bytes provided with the WMA data. These are the extra, codec-specific
  31  * bytes at the end of a WAVEFORMATEX data structure. Transmit these bytes
  32  * to the decoder using the extradata[_size] fields in AVCodecContext. There
  33  * should be 4 extra bytes for v1 data and 6 extra bytes for v2 data.
  34  */
  35
  36 #include "avcodec.h"
  37 #include "wma.h"
  38
  39 #undef NDEBUG
  40 #include <assert.h>
  41
  42 #define EXPVLCBITS 8
  43 #define EXPMAX ((19+EXPVLCBITS-1)/EXPVLCBITS)
  44
  45 #define HGAINVLCBITS 9
  46 #define HGAINMAX ((13+HGAINVLCBITS-1)/HGAINVLCBITS)
  47
  48 static void wma_lsp_to_curve_init(WMACodecContext *s, int frame_len);
  49
  50 #ifdef TRACE
  51 static void dump_shorts(WMACodecContext *s, const char *name, const short *tab, int n)
  52 {
  53     int i;
  54
  55     tprintf(s->avctx, "%s[%d]:\n", name, n);
  56     for(i=0;i<n;i++) {
  57         if ((i & 7) == 0)
  58             tprintf(s->avctx, "%4d: ", i);
  59         tprintf(s->avctx, " %5d.0", tab[i]);
  60         if ((i & 7) == 7)
  61             tprintf(s->avctx, "\n");
  62     }
  63 }
  64
  65 static void dump_floats(WMACodecContext *s, const char *name, int prec, const float *tab, int n)
  66 {
  67     int i;
  68
  69     tprintf(s->avctx, "%s[%d]:\n", name, n);
  70     for(i=0;i<n;i++) {
  71         if ((i & 7) == 0)
  72             tprintf(s->avctx, "%4d: ", i);
  73         tprintf(s->avctx, " %8.*f", prec, tab[i]);
  74         if ((i & 7) == 7)
  75             tprintf(s->avctx, "\n");
  76     }
  77     if ((i & 7) != 0)
  78         tprintf(s->avctx, "\n");
  79 }
  80 #endif
  81
  82 static int wma_decode_init(AVCodecContext * avctx)
  83 {
  84     WMACodecContext *s = avctx->priv_data;
  85     int i, flags2;
  86     uint8_t *extradata;
  87
  88     s->avctx = avctx;
  89
  90     /* extract flag infos */
  91     flags2 = 0;
  92     extradata = avctx->extradata;
  93     if (avctx->codec->id == CODEC_ID_WMAV1 && avctx->extradata_size >= 4) {
  94         flags2 = AV_RL16(extradata+2);
  95     } else if (avctx->codec->id == CODEC_ID_WMAV2 && avctx->extradata_size >= 6) {
  96         flags2 = AV_RL16(extradata+4);
  97     }
  98 // for(i=0; i<avctx->extradata_size; i++)
  99 //     av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "%02X ", extradata[i]);
 100
 101     s->use_exp_vlc = flags2 & 0x0001;
 102     s->use_bit_reservoir = flags2 & 0x0002;
 103     s->use_variable_block_len = flags2 & 0x0004;
 104
 105     if(ff_wma_init(avctx, flags2)<0)
 106         return -1;
 107
 108     /* init MDCT */
 109     for(i = 0; i < s->nb_block_sizes; i++)
 110         ff_mdct_init(&s->mdct_ctx[i], s->frame_len_bits - i + 1, 1, 1.0);
 111
 112     if (s->use_noise_coding) {
 113         init_vlc(&s->hgain_vlc, HGAINVLCBITS, sizeof(ff_wma_hgain_huffbits),
 114                  ff_wma_hgain_huffbits, 1, 1,
 115                  ff_wma_hgain_huffcodes, 2, 2, 0);
 116     }
 117
 118     if (s->use_exp_vlc) {
 119         init_vlc(&s->exp_vlc, EXPVLCBITS, sizeof(ff_aac_scalefactor_bits), //FIXME move out of context
 120                  ff_aac_scalefactor_bits, 1, 1,
 121                  ff_aac_scalefactor_code, 4, 4, 0);
 122     } else {
 123         wma_lsp_to_curve_init(s, s->frame_len);
 124     }
 125
 126     avctx->sample_fmt = AV_SAMPLE_FMT_S16;
 127     return 0;
 128 }
 129
 130 /**
 131  * compute x^-0.25 with an exponent and mantissa table. We use linear
 132  * interpolation to reduce the mantissa table size at a small speed
 133  * expense (linear interpolation approximately doubles the number of
 134  * bits of precision).
 135  */
 136 static inline float pow_m1_4(WMACodecContext *s, float x)
 137 {
 138     union {
 139         float f;
 140         unsigned int v;
 141     } u, t;
 142     unsigned int e, m;
 143     float a, b;
 144
 145     u.f = x;
 146     e = u.v >> 23;
 147     m = (u.v >> (23 - LSP_POW_BITS)) & ((1 << LSP_POW_BITS) - 1);
 148     /* build interpolation scale: 1 <= t < 2. */
 149     t.v = ((u.v << LSP_POW_BITS) & ((1 << 23) - 1)) | (127 << 23);
 150     a = s->lsp_pow_m_table1[m];
 151     b = s->lsp_pow_m_table2[m];
 152     return s->lsp_pow_e_table[e] * (a + b * t.f);
 153 }
 154
 155 static void wma_lsp_to_curve_init(WMACodecContext *s, int frame_len)
 156 {
 157     float wdel, a, b;
 158     int i, e, m;
 159
 160     wdel = M_PI / frame_len;
 161     for(i=0;i<frame_len;i++)
 162         s->lsp_cos_table[i] = 2.0f * cos(wdel * i);
 163
 164     /* tables for x^-0.25 computation */
 165     for(i=0;i<256;i++) {
 166         e = i - 126;
 167         s->lsp_pow_e_table[i] = pow(2.0, e * -0.25);
 168     }
 169
 170     /* NOTE: these two tables are needed to avoid two operations in
 171        pow_m1_4 */
 172     b = 1.0;
 173     for(i=(1 << LSP_POW_BITS) - 1;i>=0;i--) {
 174         m = (1 << LSP_POW_BITS) + i;
 175         a = (float)m * (0.5 / (1 << LSP_POW_BITS));
 176         a = pow(a, -0.25);
 177         s->lsp_pow_m_table1[i] = 2 * a - b;
 178         s->lsp_pow_m_table2[i] = b - a;
 179         b = a;
 180     }
 181 }
 182
 183 /**
 184  * NOTE: We use the same code as Vorbis here
 185  * @todo optimize it further with SSE/3Dnow
 186  */
 187 static void wma_lsp_to_curve(WMACodecContext *s,
 188                              float *out, float *val_max_ptr,
 189                              int n, float *lsp)
 190 {
 191     int i, j;
 192     float p, q, w, v, val_max;
 193
 194     val_max = 0;
 195     for(i=0;i<n;i++) {
 196         p = 0.5f;
 197         q = 0.5f;
 198         w = s->lsp_cos_table[i];
 199         for(j=1;j<NB_LSP_COEFS;j+=2){
 200             q *= w - lsp[j - 1];
 201             p *= w - lsp[j];
 202         }
 203         p *= p * (2.0f - w);
 204         q *= q * (2.0f + w);
 205         v = p + q;
 206         v = pow_m1_4(s, v);
 207         if (v > val_max)
 208             val_max = v;
 209         out[i] = v;
 210     }
 211     *val_max_ptr = val_max;
 212 }
 213
 214 /**
 215  * decode exponents coded with LSP coefficients (same idea as Vorbis)
 216  */
 217 static void decode_exp_lsp(WMACodecContext *s, int ch)
 218 {
 219     float lsp_coefs[NB_LSP_COEFS];
 220     int val, i;
 221
 222     for(i = 0; i < NB_LSP_COEFS; i++) {
 223         if (i == 0 || i >= 8)
 224             val = get_bits(&s->gb, 3);
 225         else
 226             val = get_bits(&s->gb, 4);
 227         lsp_coefs[i] = ff_wma_lsp_codebook[i][val];
 228     }
 229
 230     wma_lsp_to_curve(s, s->exponents[ch], &s->max_exponent[ch],
 231                      s->block_len, lsp_coefs);
 232 }
 233
 234 /** pow(10, i / 16.0) for i in -60..95 */
 235 static const float pow_tab[] = {
 236     1.7782794100389e-04, 2.0535250264571e-04,
 237     2.3713737056617e-04, 2.7384196342644e-04,
 238     3.1622776601684e-04, 3.6517412725484e-04,
 239     4.2169650342858e-04, 4.8696752516586e-04,
 240     5.6234132519035e-04, 6.4938163157621e-04,
 241     7.4989420933246e-04, 8.6596432336006e-04,
 242     1.0000000000000e-03, 1.1547819846895e-03,
 243     1.3335214321633e-03, 1.5399265260595e-03,
 244     1.7782794100389e-03, 2.0535250264571e-03,
 245     2.3713737056617e-03, 2.7384196342644e-03,
 246     3.1622776601684e-03, 3.6517412725484e-03,
 247     4.2169650342858e-03, 4.8696752516586e-03,
 248     5.6234132519035e-03, 6.4938163157621e-03,
 249     7.4989420933246e-03, 8.6596432336006e-03,
 250     1.0000000000000e-02, 1.1547819846895e-02,
 251     1.3335214321633e-02, 1.5399265260595e-02,
 252     1.7782794100389e-02, 2.0535250264571e-02,
 253     2.3713737056617e-02, 2.7384196342644e-02,
 254     3.1622776601684e-02, 3.6517412725484e-02,
 255     4.2169650342858e-02, 4.8696752516586e-02,
 256     5.6234132519035e-02, 6.4938163157621e-02,
 257     7.4989420933246e-02, 8.6596432336007e-02,
 258     1.0000000000000e-01, 1.1547819846895e-01,
 259     1.3335214321633e-01, 1.5399265260595e-01,
 260     1.7782794100389e-01, 2.0535250264571e-01,
 261     2.3713737056617e-01, 2.7384196342644e-01,
 262     3.1622776601684e-01, 3.6517412725484e-01,
 263     4.2169650342858e-01, 4.8696752516586e-01,
 264     5.6234132519035e-01, 6.4938163157621e-01,
 265     7.4989420933246e-01, 8.6596432336007e-01,
 266     1.0000000000000e+00, 1.1547819846895e+00,
 267     1.3335214321633e+00, 1.5399265260595e+00,
 268     1.7782794100389e+00, 2.0535250264571e+00,
 269     2.3713737056617e+00, 2.7384196342644e+00,
 270     3.1622776601684e+00, 3.6517412725484e+00,
 271     4.2169650342858e+00, 4.8696752516586e+00,
 272     5.6234132519035e+00, 6.4938163157621e+00,
 273     7.4989420933246e+00, 8.6596432336007e+00,
 274     1.0000000000000e+01, 1.1547819846895e+01,
 275     1.3335214321633e+01, 1.5399265260595e+01,
 276     1.7782794100389e+01, 2.0535250264571e+01,
 277     2.3713737056617e+01, 2.7384196342644e+01,
 278     3.1622776601684e+01, 3.6517412725484e+01,
 279     4.2169650342858e+01, 4.8696752516586e+01,
 280     5.6234132519035e+01, 6.4938163157621e+01,
 281     7.4989420933246e+01, 8.6596432336007e+01,
 282     1.0000000000000e+02, 1.1547819846895e+02,
 283     1.3335214321633e+02, 1.5399265260595e+02,
 284     1.7782794100389e+02, 2.0535250264571e+02,
 285     2.3713737056617e+02, 2.7384196342644e+02,
 286     3.1622776601684e+02, 3.6517412725484e+02,
 287     4.2169650342858e+02, 4.8696752516586e+02,
 288     5.6234132519035e+02, 6.4938163157621e+02,
 289     7.4989420933246e+02, 8.6596432336007e+02,
 290     1.0000000000000e+03, 1.1547819846895e+03,
 291     1.3335214321633e+03, 1.5399265260595e+03,
 292     1.7782794100389e+03, 2.0535250264571e+03,
 293     2.3713737056617e+03, 2.7384196342644e+03,
 294     3.1622776601684e+03, 3.6517412725484e+03,
 295     4.2169650342858e+03, 4.8696752516586e+03,
 296     5.6234132519035e+03, 6.4938163157621e+03,
 297     7.4989420933246e+03, 8.6596432336007e+03,
 298     1.0000000000000e+04, 1.1547819846895e+04,
 299     1.3335214321633e+04, 1.5399265260595e+04,
 300     1.7782794100389e+04, 2.0535250264571e+04,
 301     2.3713737056617e+04, 2.7384196342644e+04,
 302     3.1622776601684e+04, 3.6517412725484e+04,
 303     4.2169650342858e+04, 4.8696752516586e+04,
 304     5.6234132519035e+04, 6.4938163157621e+04,
 305     7.4989420933246e+04, 8.6596432336007e+04,
 306     1.0000000000000e+05, 1.1547819846895e+05,
 307     1.3335214321633e+05, 1.5399265260595e+05,
 308     1.7782794100389e+05, 2.0535250264571e+05,
 309     2.3713737056617e+05, 2.7384196342644e+05,
 310     3.1622776601684e+05, 3.6517412725484e+05,
 311     4.2169650342858e+05, 4.8696752516586e+05,
 312     5.6234132519035e+05, 6.4938163157621e+05,
 313     7.4989420933246e+05, 8.6596432336007e+05,
 314 };
 315
 316 /**
 317  * decode exponents coded with VLC codes
 318  */
 319 static int decode_exp_vlc(WMACodecContext *s, int ch)
 320 {
 321     int last_exp, n, code;
 322     const uint16_t *ptr;
 323     float v, max_scale;
 324     uint32_t *q, *q_end, iv;
 325     const float *ptab = pow_tab + 60;
 326     const uint32_t *iptab = (const uint32_t*)ptab;
 327
 328     ptr = s->exponent_bands[s->frame_len_bits - s->block_len_bits];
 329     q = (uint32_t *)s->exponents[ch];
 330     q_end = q + s->block_len;
 331     max_scale = 0;
 332     if (s->version == 1) {
 333         last_exp = get_bits(&s->gb, 5) + 10;
 334         v = ptab[last_exp];
 335         iv = iptab[last_exp];
 336         max_scale = v;
 337         n = *ptr++;
 338         switch (n & 3) do {
 339         case 0: *q++ = iv;
 340         case 3: *q++ = iv;
 341         case 2: *q++ = iv;
 342         case 1: *q++ = iv;
 343         } while ((n -= 4) > 0);
 344     }else
 345         last_exp = 36;
 346
 347     while (q < q_end) {
 348         code = get_vlc2(&s->gb, s->exp_vlc.table, EXPVLCBITS, EXPMAX);
 349         if (code < 0){
 350             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "Exponent vlc invalid\n");
 351             return -1;
 352         }
 353         /* NOTE: this offset is the same as MPEG4 AAC ! */
 354         last_exp += code - 60;
 355         if ((unsigned)last_exp + 60 > FF_ARRAY_ELEMS(pow_tab)) {
 356             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "Exponent out of range: %d\n",
 357                    last_exp);
 358             return -1;
 359         }
 360         v = ptab[last_exp];
 361         iv = iptab[last_exp];
 362         if (v > max_scale)
 363             max_scale = v;
 364         n = *ptr++;
 365         switch (n & 3) do {
 366         case 0: *q++ = iv;
 367         case 3: *q++ = iv;
 368         case 2: *q++ = iv;
 369         case 1: *q++ = iv;
 370         } while ((n -= 4) > 0);
 371     }
 372     s->max_exponent[ch] = max_scale;
 373     return 0;
 374 }
 375
 376
 377 /**
 378  * Apply MDCT window and add into output.
 379  *
 380  * We ensure that when the windows overlap their squared sum
 381  * is always 1 (MDCT reconstruction rule).
 382  */
 383 static void wma_window(WMACodecContext *s, float *out)
 384 {
 385     float *in = s->output;
 386     int block_len, bsize, n;
 387
 388     /* left part */
 389     if (s->block_len_bits <= s->prev_block_len_bits) {
 390         block_len = s->block_len;
 391         bsize = s->frame_len_bits - s->block_len_bits;
 392
 393         s->dsp.vector_fmul_add(out, in, s->windows[bsize],
 394                                out, block_len);
 395
 396     } else {
 397         block_len = 1 << s->prev_block_len_bits;
 398         n = (s->block_len - block_len) / 2;
 399         bsize = s->frame_len_bits - s->prev_block_len_bits;
 400
 401         s->dsp.vector_fmul_add(out+n, in+n, s->windows[bsize],
 402                                out+n, block_len);
 403
 404         memcpy(out+n+block_len, in+n+block_len, n*sizeof(float));
 405     }
 406
 407     out += s->block_len;
 408     in += s->block_len;
 409
 410     /* right part */
 411     if (s->block_len_bits <= s->next_block_len_bits) {
 412         block_len = s->block_len;
 413         bsize = s->frame_len_bits - s->block_len_bits;
 414
 415         s->dsp.vector_fmul_reverse(out, in, s->windows[bsize], block_len);
 416
 417     } else {
 418         block_len = 1 << s->next_block_len_bits;
 419         n = (s->block_len - block_len) / 2;
 420         bsize = s->frame_len_bits - s->next_block_len_bits;
 421
 422         memcpy(out, in, n*sizeof(float));
 423
 424         s->dsp.vector_fmul_reverse(out+n, in+n, s->windows[bsize], block_len);
 425
 426         memset(out+n+block_len, 0, n*sizeof(float));
 427     }
 428 }
 429
 430
 431 /**
 432  * @return 0 if OK. 1 if last block of frame. return -1 if
 433  * unrecorrable error.
 434  */
 435 static int wma_decode_block(WMACodecContext *s)
 436 {
 437     int n, v, a, ch, bsize;
 438     int coef_nb_bits, total_gain;
 439     int nb_coefs[MAX_CHANNELS];
 440     float mdct_norm;
 441     FFTContext *mdct;
 442
 443 #ifdef TRACE
 444     tprintf(s->avctx, "***decode_block: %d:%d\n", s->frame_count - 1, s->block_num);
 445 #endif
 446
 447     /* compute current block length */
 448     if (s->use_variable_block_len) {
 449         n = av_log2(s->nb_block_sizes - 1) + 1;
 450
 451         if (s->reset_block_lengths) {
 452             s->reset_block_lengths = 0;
 453             v = get_bits(&s->gb, n);
 454             if (v >= s->nb_block_sizes){
 455                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "prev_block_len_bits %d out of range\n", s->frame_len_bits - v);
 456                 return -1;
 457             }
 458             s->prev_block_len_bits = s->frame_len_bits - v;
 459             v = get_bits(&s->gb, n);
 460             if (v >= s->nb_block_sizes){
 461                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "block_len_bits %d out of range\n", s->frame_len_bits - v);
 462                 return -1;
 463             }
 464             s->block_len_bits = s->frame_len_bits - v;
 465         } else {
 466             /* update block lengths */
 467             s->prev_block_len_bits = s->block_len_bits;
 468             s->block_len_bits = s->next_block_len_bits;
 469         }
 470         v = get_bits(&s->gb, n);
 471         if (v >= s->nb_block_sizes){
 472             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "next_block_len_bits %d out of range\n", s->frame_len_bits - v);
 473             return -1;
 474         }
 475         s->next_block_len_bits = s->frame_len_bits - v;
 476     } else {
 477         /* fixed block len */
 478         s->next_block_len_bits = s->frame_len_bits;
 479         s->prev_block_len_bits = s->frame_len_bits;
 480         s->block_len_bits = s->frame_len_bits;
 481     }
 482
 483     /* now check if the block length is coherent with the frame length */
 484     s->block_len = 1 << s->block_len_bits;
 485     if ((s->block_pos + s->block_len) > s->frame_len){
 486         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "frame_len overflow\n");
 487         return -1;
 488     }
 489
 490     if (s->nb_channels == 2) {
 491         s->ms_stereo = get_bits1(&s->gb);
 492     }
 493     v = 0;
 494     for(ch = 0; ch < s->nb_channels; ch++) {
 495         a = get_bits1(&s->gb);
 496         s->channel_coded[ch] = a;
 497         v |= a;
 498     }
 499
 500     bsize = s->frame_len_bits - s->block_len_bits;
 501
 502     /* if no channel coded, no need to go further */
 503     /* XXX: fix potential framing problems */
 504     if (!v)
 505         goto next;
 506
 507     /* read total gain and extract corresponding number of bits for
 508        coef escape coding */
 509     total_gain = 1;
 510     for(;;) {
 511         a = get_bits(&s->gb, 7);
 512         total_gain += a;
 513         if (a != 127)
 514             break;
 515     }
 516
 517     coef_nb_bits= ff_wma_total_gain_to_bits(total_gain);
 518
 519     /* compute number of coefficients */
 520     n = s->coefs_end[bsize] - s->coefs_start;
 521     for(ch = 0; ch < s->nb_channels; ch++)
 522         nb_coefs[ch] = n;
 523
 524     /* complex coding */
 525     if (s->use_noise_coding) {
 526
 527         for(ch = 0; ch < s->nb_channels; ch++) {
 528             if (s->channel_coded[ch]) {
 529                 int i, n, a;
 530                 n = s->exponent_high_sizes[bsize];
 531                 for(i=0;i<n;i++) {
 532                     a = get_bits1(&s->gb);
 533                     s->high_band_coded[ch][i] = a;
 534                     /* if noise coding, the coefficients are not transmitted */
 535                     if (a)
 536                         nb_coefs[ch] -= s->exponent_high_bands[bsize][i];
 537                 }
 538             }
 539         }
 540         for(ch = 0; ch < s->nb_channels; ch++) {
 541             if (s->channel_coded[ch]) {
 542                 int i, n, val, code;
 543
 544                 n = s->exponent_high_sizes[bsize];
 545                 val = (int)0x80000000;
 546                 for(i=0;i<n;i++) {
 547                     if (s->high_band_coded[ch][i]) {
 548                         if (val == (int)0x80000000) {
 549                             val = get_bits(&s->gb, 7) - 19;
 550                         } else {
 551                             code = get_vlc2(&s->gb, s->hgain_vlc.table, HGAINVLCBITS, HGAINMAX);
 552                             if (code < 0){
 553                                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "hgain vlc invalid\n");
 554                                 return -1;
 555                             }
 556                             val += code - 18;
 557                         }
 558                         s->high_band_values[ch][i] = val;
 559                     }
 560                 }
 561             }
 562         }
 563     }
 564
 565     /* exponents can be reused in short blocks. */
 566     if ((s->block_len_bits == s->frame_len_bits) ||
 567         get_bits1(&s->gb)) {
 568         for(ch = 0; ch < s->nb_channels; ch++) {
 569             if (s->channel_coded[ch]) {
 570                 if (s->use_exp_vlc) {
 571                     if (decode_exp_vlc(s, ch) < 0)
 572                         return -1;
 573                 } else {
 574                     decode_exp_lsp(s, ch);
 575                 }
 576                 s->exponents_bsize[ch] = bsize;
 577             }
 578         }
 579     }
 580
 581     /* parse spectral coefficients : just RLE encoding */
 582     for(ch = 0; ch < s->nb_channels; ch++) {
 583         if (s->channel_coded[ch]) {
 584             int tindex;
 585             WMACoef* ptr = &s->coefs1[ch][0];
 586
 587             /* special VLC tables are used for ms stereo because
 588                there is potentially less energy there */
 589             tindex = (ch == 1 && s->ms_stereo);
 590             memset(ptr, 0, s->block_len * sizeof(WMACoef));
 591             ff_wma_run_level_decode(s->avctx, &s->gb, &s->coef_vlc[tindex],
 592                   s->level_table[tindex], s->run_table[tindex],
 593                   0, ptr, 0, nb_coefs[ch],
 594                   s->block_len, s->frame_len_bits, coef_nb_bits);
 595         }
 596         if (s->version == 1 && s->nb_channels >= 2) {
 597             align_get_bits(&s->gb);
 598         }
 599     }
 600
 601     /* normalize */
 602     {
 603         int n4 = s->block_len / 2;
 604         mdct_norm = 1.0 / (float)n4;
 605         if (s->version == 1) {
 606             mdct_norm *= sqrt(n4);
 607         }
 608     }
 609
 610     /* finally compute the MDCT coefficients */
 611     for(ch = 0; ch < s->nb_channels; ch++) {
 612         if (s->channel_coded[ch]) {
 613             WMACoef *coefs1;
 614             float *coefs, *exponents, mult, mult1, noise;
 615             int i, j, n, n1, last_high_band, esize;
 616             float exp_power[HIGH_BAND_MAX_SIZE];
 617
 618             coefs1 = s->coefs1[ch];
 619             exponents = s->exponents[ch];
 620             esize = s->exponents_bsize[ch];
 621             mult = pow(10, total_gain * 0.05) / s->max_exponent[ch];
 622             mult *= mdct_norm;
 623             coefs = s->coefs[ch];
 624             if (s->use_noise_coding) {
 625                 mult1 = mult;
 626                 /* very low freqs : noise */
 627                 for(i = 0;i < s->coefs_start; i++) {
 628                     *coefs++ = s->noise_table[s->noise_index] *
 629                       exponents[i<<bsize>>esize] * mult1;
 630                     s->noise_index = (s->noise_index + 1) & (NOISE_TAB_SIZE - 1);
 631                 }
 632
 633                 n1 = s->exponent_high_sizes[bsize];
 634
 635                 /* compute power of high bands */
 636                 exponents = s->exponents[ch] +
 637                     (s->high_band_start[bsize]<<bsize>>esize);
 638                 last_high_band = 0; /* avoid warning */
 639                 for(j=0;j<n1;j++) {
 640                     n = s->exponent_high_bands[s->frame_len_bits -
 641                                               s->block_len_bits][j];
 642                     if (s->high_band_coded[ch][j]) {
 643                         float e2, v;
 644                         e2 = 0;
 645                         for(i = 0;i < n; i++) {
 646                             v = exponents[i<<bsize>>esize];
 647                             e2 += v * v;
 648                         }
 649                         exp_power[j] = e2 / n;
 650                         last_high_band = j;
 651                         tprintf(s->avctx, "%d: power=%f (%d)\n", j, exp_power[j], n);
 652                     }
 653                     exponents += n<<bsize>>esize;
 654                 }
 655
 656                 /* main freqs and high freqs */
 657                 exponents = s->exponents[ch] + (s->coefs_start<<bsize>>esize);
 658                 for(j=-1;j<n1;j++) {
 659                     if (j < 0) {
 660                         n = s->high_band_start[bsize] -
 661                             s->coefs_start;
 662                     } else {
 663                         n = s->exponent_high_bands[s->frame_len_bits -
 664                                                   s->block_len_bits][j];
 665                     }
 666                     if (j >= 0 && s->high_band_coded[ch][j]) {
 667                         /* use noise with specified power */
 668                         mult1 = sqrt(exp_power[j] / exp_power[last_high_band]);
 669                         /* XXX: use a table */
 670                         mult1 = mult1 * pow(10, s->high_band_values[ch][j] * 0.05);
 671                         mult1 = mult1 / (s->max_exponent[ch] * s->noise_mult);
 672                         mult1 *= mdct_norm;
 673                         for(i = 0;i < n; i++) {
 674                             noise = s->noise_table[s->noise_index];
 675                             s->noise_index = (s->noise_index + 1) & (NOISE_TAB_SIZE - 1);
 676                             *coefs++ =  noise *
 677                                 exponents[i<<bsize>>esize] * mult1;
 678                         }
 679                         exponents += n<<bsize>>esize;
 680                     } else {
 681                         /* coded values + small noise */
 682                         for(i = 0;i < n; i++) {
 683                             noise = s->noise_table[s->noise_index];
 684                             s->noise_index = (s->noise_index + 1) & (NOISE_TAB_SIZE - 1);
 685                             *coefs++ = ((*coefs1++) + noise) *
 686                                 exponents[i<<bsize>>esize] * mult;
 687                         }
 688                         exponents += n<<bsize>>esize;
 689                     }
 690                 }
 691
 692                 /* very high freqs : noise */
 693                 n = s->block_len - s->coefs_end[bsize];
 694                 mult1 = mult * exponents[((-1<<bsize))>>esize];
 695                 for(i = 0; i < n; i++) {
 696                     *coefs++ = s->noise_table[s->noise_index] * mult1;
 697                     s->noise_index = (s->noise_index + 1) & (NOISE_TAB_SIZE - 1);
 698                 }
 699             } else {
 700                 /* XXX: optimize more */
 701                 for(i = 0;i < s->coefs_start; i++)
 702                     *coefs++ = 0.0;
 703                 n = nb_coefs[ch];
 704                 for(i = 0;i < n; i++) {
 705                     *coefs++ = coefs1[i] * exponents[i<<bsize>>esize] * mult;
 706                 }
 707                 n = s->block_len - s->coefs_end[bsize];
 708                 for(i = 0;i < n; i++)
 709                     *coefs++ = 0.0;
 710             }
 711         }
 712     }
 713
 714 #ifdef TRACE
 715     for(ch = 0; ch < s->nb_channels; ch++) {
 716         if (s->channel_coded[ch]) {
 717             dump_floats(s, "exponents", 3, s->exponents[ch], s->block_len);
 718             dump_floats(s, "coefs", 1, s->coefs[ch], s->block_len);
 719         }
 720     }
 721 #endif
 722
 723     if (s->ms_stereo && s->channel_coded[1]) {
 724         /* nominal case for ms stereo: we do it before mdct */
 725         /* no need to optimize this case because it should almost
 726            never happen */
 727         if (!s->channel_coded[0]) {
 728             tprintf(s->avctx, "rare ms-stereo case happened\n");
 729             memset(s->coefs[0], 0, sizeof(float) * s->block_len);
 730             s->channel_coded[0] = 1;
 731         }
 732
 733         s->dsp.butterflies_float(s->coefs[0], s->coefs[1], s->block_len);
 734     }
 735
 736 next:
 737     mdct = &s->mdct_ctx[bsize];
 738
 739     for(ch = 0; ch < s->nb_channels; ch++) {
 740         int n4, index;
 741
 742         n4 = s->block_len / 2;
 743         if(s->channel_coded[ch]){
 744             mdct->imdct_calc(mdct, s->output, s->coefs[ch]);
 745         }else if(!(s->ms_stereo && ch==1))
 746             memset(s->output, 0, sizeof(s->output));
 747
 748         /* multiply by the window and add in the frame */
 749         index = (s->frame_len / 2) + s->block_pos - n4;
 750         wma_window(s, &s->frame_out[ch][index]);
 751     }
 752
 753     /* update block number */
 754     s->block_num++;
 755     s->block_pos += s->block_len;
 756     if (s->block_pos >= s->frame_len)
 757         return 1;
 758     else
 759         return 0;
 760 }
 761
 762 /* decode a frame of frame_len samples */
 763 static int wma_decode_frame(WMACodecContext *s, int16_t *samples)
 764 {
 765     int ret, n, ch, incr;
 766     const float *output[MAX_CHANNELS];
 767
 768 #ifdef TRACE
 769     tprintf(s->avctx, "***decode_frame: %d size=%d\n", s->frame_count++, s->frame_len);
 770 #endif
 771
 772     /* read each block */
 773     s->block_num = 0;
 774     s->block_pos = 0;
 775     for(;;) {
 776         ret = wma_decode_block(s);
 777         if (ret < 0)
 778             return -1;
 779         if (ret)
 780             break;
 781     }
 782
 783     /* convert frame to integer */
 784     n = s->frame_len;
 785     incr = s->nb_channels;
 786     for (ch = 0; ch < MAX_CHANNELS; ch++)
 787         output[ch] = s->frame_out[ch];
 788     s->fmt_conv.float_to_int16_interleave(samples, output, n, incr);
 789     for (ch = 0; ch < incr; ch++) {
 790         /* prepare for next block */
 791         memmove(&s->frame_out[ch][0], &s->frame_out[ch][n], n * sizeof(float));
 792     }
 793
 794 #ifdef TRACE
 795     dump_shorts(s, "samples", samples, n * s->nb_channels);
 796 #endif
 797     return 0;
 798 }
 799
 800 static int wma_decode_superframe(AVCodecContext *avctx,
 801                                  void *data, int *data_size,
 802                                  AVPacket *avpkt)
 803 {
 804     const uint8_t *buf = avpkt->data;
 805     int buf_size = avpkt->size;
 806     WMACodecContext *s = avctx->priv_data;
 807     int nb_frames, bit_offset, i, pos, len;
 808     uint8_t *q;
 809     int16_t *samples;
 810
 811     tprintf(avctx, "***decode_superframe:\n");
 812
 813     if(buf_size==0){
 814         s->last_superframe_len = 0;
 815         return 0;
 816     }
 817     if (buf_size < s->block_align)
 818         return 0;
 819     buf_size = s->block_align;
 820
 821     samples = data;
 822
 823     init_get_bits(&s->gb, buf, buf_size*8);
 824
 825     if (s->use_bit_reservoir) {
 826         /* read super frame header */
 827         skip_bits(&s->gb, 4); /* super frame index */
 828         nb_frames = get_bits(&s->gb, 4) - 1;
 829
 830         if((nb_frames+1) * s->nb_channels * s->frame_len * sizeof(int16_t) > *data_size){
 831             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "Insufficient output space\n");
 832             goto fail;
 833         }
 834
 835         bit_offset = get_bits(&s->gb, s->byte_offset_bits + 3);
 836
 837         if (s->last_superframe_len > 0) {
 838             //        printf("skip=%d\n", s->last_bitoffset);
 839             /* add bit_offset bits to last frame */
 840             if ((s->last_superframe_len + ((bit_offset + 7) >> 3)) >
 841                 MAX_CODED_SUPERFRAME_SIZE)
 842                 goto fail;
 843             q = s->last_superframe + s->last_superframe_len;
 844             len = bit_offset;
 845             while (len > 7) {
 846                 *q++ = (get_bits)(&s->gb, 8);
 847                 len -= 8;
 848             }
 849             if (len > 0) {
 850                 *q++ = (get_bits)(&s->gb, len) << (8 - len);
 851             }
 852
 853             /* XXX: bit_offset bits into last frame */
 854             init_get_bits(&s->gb, s->last_superframe, MAX_CODED_SUPERFRAME_SIZE*8);
 855             /* skip unused bits */
 856             if (s->last_bitoffset > 0)
 857                 skip_bits(&s->gb, s->last_bitoffset);
 858             /* this frame is stored in the last superframe and in the
 859                current one */
 860             if (wma_decode_frame(s, samples) < 0)
 861                 goto fail;
 862             samples += s->nb_channels * s->frame_len;
 863         }
 864
 865         /* read each frame starting from bit_offset */
 866         pos = bit_offset + 4 + 4 + s->byte_offset_bits + 3;
 867         init_get_bits(&s->gb, buf + (pos >> 3), (MAX_CODED_SUPERFRAME_SIZE - (pos >> 3))*8);
 868         len = pos & 7;
 869         if (len > 0)
 870             skip_bits(&s->gb, len);
 871
 872         s->reset_block_lengths = 1;
 873         for(i=0;i<nb_frames;i++) {
 874             if (wma_decode_frame(s, samples) < 0)
 875                 goto fail;
 876             samples += s->nb_channels * s->frame_len;
 877         }
 878
 879         /* we copy the end of the frame in the last frame buffer */
 880         pos = get_bits_count(&s->gb) + ((bit_offset + 4 + 4 + s->byte_offset_bits + 3) & ~7);
 881         s->last_bitoffset = pos & 7;
 882         pos >>= 3;
 883         len = buf_size - pos;
 884         if (len > MAX_CODED_SUPERFRAME_SIZE || len < 0) {
 885             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "len %d invalid\n", len);
 886             goto fail;
 887         }
 888         s->last_superframe_len = len;
 889         memcpy(s->last_superframe, buf + pos, len);
 890     } else {
 891         if(s->nb_channels * s->frame_len * sizeof(int16_t) > *data_size){
 892             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "Insufficient output space\n");
 893             goto fail;
 894         }
 895         /* single frame decode */
 896         if (wma_decode_frame(s, samples) < 0)
 897             goto fail;
 898         samples += s->nb_channels * s->frame_len;
 899     }
 900
 901 //av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "%d %d %d %d outbytes:%d eaten:%d\n", s->frame_len_bits, s->block_len_bits, s->frame_len, s->block_len,        (int8_t *)samples - (int8_t *)data, s->block_align);
 902
 903     *data_size = (int8_t *)samples - (int8_t *)data;
 904     return s->block_align;
 905  fail:
 906     /* when error, we reset the bit reservoir */
 907     s->last_superframe_len = 0;
 908     return -1;
 909 }
 910
 911 static av_cold void flush(AVCodecContext *avctx)
 912 {
 913     WMACodecContext *s = avctx->priv_data;
 914
 915     s->last_bitoffset=
 916     s->last_superframe_len= 0;
 917 }
 918
 919 AVCodec ff_wmav1_decoder =
 920 {
 921     "wmav1",
 922     AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
 923     CODEC_ID_WMAV1,
 924     sizeof(WMACodecContext),
 925     wma_decode_init,
 926     NULL,
 927     ff_wma_end,
 928     wma_decode_superframe,
 929     .flush=flush,
 930     .long_name = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Windows Media Audio 1"),
 931 };
 932
 933 AVCodec ff_wmav2_decoder =
 934 {
 935     "wmav2",
 936     AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
 937     CODEC_ID_WMAV2,
 938     sizeof(WMACodecContext),
 939     wma_decode_init,
 940     NULL,
 941     ff_wma_end,
 942     wma_decode_superframe,
 943     .flush=flush,
 944     .long_name = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Windows Media Audio 2"),
 945 };