libavcodec/wmadec.c

   1 /*
   2  * WMA compatible decoder
   3  * Copyright (c) 2002 The FFmpeg Project
   4  *
   5  * This file is part of FFmpeg.
   6  *
   7  * FFmpeg 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  * FFmpeg 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 FFmpeg; if not, write to the Free Software
  19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  20  */
  21
  22 /**
  23  * @file
  24  * WMA compatible decoder.
  25  * This decoder handles Microsoft Windows Media Audio data, versions 1 & 2.
  26  * WMA v1 is identified by audio format 0x160 in Microsoft media files
  27  * (ASF/AVI/WAV). WMA v2 is identified by audio format 0x161.
  28  *
  29  * To use this decoder, a calling application must supply the extra data
  30  * bytes provided with the WMA data. These are the extra, codec-specific
  31  * bytes at the end of a WAVEFORMATEX data structure. Transmit these bytes
  32  * to the decoder using the extradata[_size] fields in AVCodecContext. There
  33  * should be 4 extra bytes for v1 data and 6 extra bytes for v2 data.
  34  */
  35
  36 #include "libavutil/attributes.h"
  37
  38 #include "avcodec.h"
  39 #include "internal.h"
  40 #include "wma.h"
  41
  42 #define EXPVLCBITS 8
  43 #define EXPMAX     ((19 + EXPVLCBITS - 1) / EXPVLCBITS)
  44
  45 #define HGAINVLCBITS 9
  46 #define HGAINMAX     ((13 + HGAINVLCBITS - 1) / HGAINVLCBITS)
  47
  48 static void wma_lsp_to_curve_init(WMACodecContext *s, int frame_len);
  49
  50 #ifdef TRACE
  51 static void dump_floats(WMACodecContext *s, const char *name,
  52                         int prec, const float *tab, int n)
  53 {
  54     int i;
  55
  56     tprintf(s->avctx, "%s[%d]:\n", name, n);
  57     for (i = 0; i < n; i++) {
  58         if ((i & 7) == 0)
  59             tprintf(s->avctx, "%4d: ", i);
  60         tprintf(s->avctx, " %8.*f", prec, tab[i]);
  61         if ((i & 7) == 7)
  62             tprintf(s->avctx, "\n");
  63     }
  64     if ((i & 7) != 0)
  65         tprintf(s->avctx, "\n");
  66 }
  67 #endif /* TRACE */
  68
  69 static av_cold int wma_decode_init(AVCodecContext *avctx)
  70 {
  71     WMACodecContext *s = avctx->priv_data;
  72     int i, flags2;
  73     uint8_t *extradata;
  74
  75     if (!avctx->block_align) {
  76         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "block_align is not set\n");
  77         return AVERROR(EINVAL);
  78     }
  79
  80     s->avctx = avctx;
  81
  82     /* extract flag infos */
  83     flags2    = 0;
  84     extradata = avctx->extradata;
  85     if (avctx->codec->id == AV_CODEC_ID_WMAV1 && avctx->extradata_size >= 4)
  86         flags2 = AV_RL16(extradata + 2);
  87     else if (avctx->codec->id == AV_CODEC_ID_WMAV2 && avctx->extradata_size >= 6)
  88         flags2 = AV_RL16(extradata + 4);
  89
  90     s->use_exp_vlc            = flags2 & 0x0001;
  91     s->use_bit_reservoir      = flags2 & 0x0002;
  92     s->use_variable_block_len = flags2 & 0x0004;
  93
  94     if (avctx->codec->id == AV_CODEC_ID_WMAV2 && avctx->extradata_size >= 8){
  95         if (AV_RL16(extradata+4)==0xd && s->use_variable_block_len){
  96             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Disabling use_variable_block_len, if this fails contact the ffmpeg developers and send us the file\n");
  97             s->use_variable_block_len= 0; // this fixes issue1503
  98         }
  99     }
 100
 101     for (i=0; i<MAX_CHANNELS; i++)
 102         s->max_exponent[i] = 1.0;
 103
 104     if (ff_wma_init(avctx, flags2) < 0)
 105         return -1;
 106
 107     /* init MDCT */
 108     for (i = 0; i < s->nb_block_sizes; i++)
 109         ff_mdct_init(&s->mdct_ctx[i], s->frame_len_bits - i + 1, 1, 1.0 / 32768.0);
 110
 111     if (s->use_noise_coding) {
 112         init_vlc(&s->hgain_vlc, HGAINVLCBITS, sizeof(ff_wma_hgain_huffbits),
 113                  ff_wma_hgain_huffbits, 1, 1,
 114                  ff_wma_hgain_huffcodes, 2, 2, 0);
 115     }
 116
 117     if (s->use_exp_vlc)
 118         init_vlc(&s->exp_vlc, EXPVLCBITS, sizeof(ff_aac_scalefactor_bits), // FIXME move out of context
 119                  ff_aac_scalefactor_bits, 1, 1,
 120                  ff_aac_scalefactor_code, 4, 4, 0);
 121     else
 122         wma_lsp_to_curve_init(s, s->frame_len);
 123
 124     avctx->sample_fmt = AV_SAMPLE_FMT_FLTP;
 125
 126     return 0;
 127 }
 128
 129 /**
 130  * compute x^-0.25 with an exponent and mantissa table. We use linear
 131  * interpolation to reduce the mantissa table size at a small speed
 132  * expense (linear interpolation approximately doubles the number of
 133  * bits of precision).
 134  */
 135 static inline float pow_m1_4(WMACodecContext *s, float x)
 136 {
 137     union {
 138         float f;
 139         unsigned int v;
 140     } u, t;
 141     unsigned int e, m;
 142     float a, b;
 143
 144     u.f = x;
 145     e   =  u.v >>  23;
 146     m   = (u.v >> (23 - LSP_POW_BITS)) & ((1 << LSP_POW_BITS) - 1);
 147     /* build interpolation scale: 1 <= t < 2. */
 148     t.v = ((u.v << LSP_POW_BITS) & ((1 << 23) - 1)) | (127 << 23);
 149     a   = s->lsp_pow_m_table1[m];
 150     b   = s->lsp_pow_m_table2[m];
 151     return s->lsp_pow_e_table[e] * (a + b * t.f);
 152 }
 153
 154 static av_cold void wma_lsp_to_curve_init(WMACodecContext *s, int frame_len)
 155 {
 156     float wdel, a, b;
 157     int i, e, m;
 158
 159     wdel = M_PI / frame_len;
 160     for (i = 0; i < frame_len; i++)
 161         s->lsp_cos_table[i] = 2.0f * cos(wdel * i);
 162
 163     /* tables for x^-0.25 computation */
 164     for (i = 0; i < 256; i++) {
 165         e                     = i - 126;
 166         s->lsp_pow_e_table[i] = pow(2.0, e * -0.25);
 167     }
 168
 169     /* NOTE: these two tables are needed to avoid two operations in
 170      * pow_m1_4 */
 171     b = 1.0;
 172     for (i = (1 << LSP_POW_BITS) - 1; i >= 0; i--) {
 173         m                      = (1 << LSP_POW_BITS) + i;
 174         a                      = (float) m * (0.5 / (1 << LSP_POW_BITS));
 175         a                      = pow(a, -0.25);
 176         s->lsp_pow_m_table1[i] = 2 * a - b;
 177         s->lsp_pow_m_table2[i] = b - a;
 178         b                      = a;
 179     }
 180 }
 181
 182 /**
 183  * NOTE: We use the same code as Vorbis here
 184  * @todo optimize it further with SSE/3Dnow
 185  */
 186 static void wma_lsp_to_curve(WMACodecContext *s, float *out, float *val_max_ptr,
 187                              int n, float *lsp)
 188 {
 189     int i, j;
 190     float p, q, w, v, val_max;
 191
 192     val_max = 0;
 193     for (i = 0; i < n; i++) {
 194         p = 0.5f;
 195         q = 0.5f;
 196         w = s->lsp_cos_table[i];
 197         for (j = 1; j < NB_LSP_COEFS; j += 2) {
 198             q *= w - lsp[j - 1];
 199             p *= w - lsp[j];
 200         }
 201         p *= p * (2.0f - w);
 202         q *= q * (2.0f + w);
 203         v  = p + q;
 204         v  = pow_m1_4(s, v);
 205         if (v > val_max)
 206             val_max = v;
 207         out[i] = v;
 208     }
 209     *val_max_ptr = val_max;
 210 }
 211
 212 /**
 213  * decode exponents coded with LSP coefficients (same idea as Vorbis)
 214  */
 215 static void decode_exp_lsp(WMACodecContext *s, int ch)
 216 {
 217     float lsp_coefs[NB_LSP_COEFS];
 218     int val, i;
 219
 220     for (i = 0; i < NB_LSP_COEFS; i++) {
 221         if (i == 0 || i >= 8)
 222             val = get_bits(&s->gb, 3);
 223         else
 224             val = get_bits(&s->gb, 4);
 225         lsp_coefs[i] = ff_wma_lsp_codebook[i][val];
 226     }
 227
 228     wma_lsp_to_curve(s, s->exponents[ch], &s->max_exponent[ch],
 229                      s->block_len, lsp_coefs);
 230 }
 231
 232 /** pow(10, i / 16.0) for i in -60..95 */
 233 static const float pow_tab[] = {
 234     1.7782794100389e-04, 2.0535250264571e-04,
 235     2.3713737056617e-04, 2.7384196342644e-04,
 236     3.1622776601684e-04, 3.6517412725484e-04,
 237     4.2169650342858e-04, 4.8696752516586e-04,
 238     5.6234132519035e-04, 6.4938163157621e-04,
 239     7.4989420933246e-04, 8.6596432336006e-04,
 240     1.0000000000000e-03, 1.1547819846895e-03,
 241     1.3335214321633e-03, 1.5399265260595e-03,
 242     1.7782794100389e-03, 2.0535250264571e-03,
 243     2.3713737056617e-03, 2.7384196342644e-03,
 244     3.1622776601684e-03, 3.6517412725484e-03,
 245     4.2169650342858e-03, 4.8696752516586e-03,
 246     5.6234132519035e-03, 6.4938163157621e-03,
 247     7.4989420933246e-03, 8.6596432336006e-03,
 248     1.0000000000000e-02, 1.1547819846895e-02,
 249     1.3335214321633e-02, 1.5399265260595e-02,
 250     1.7782794100389e-02, 2.0535250264571e-02,
 251     2.3713737056617e-02, 2.7384196342644e-02,
 252     3.1622776601684e-02, 3.6517412725484e-02,
 253     4.2169650342858e-02, 4.8696752516586e-02,
 254     5.6234132519035e-02, 6.4938163157621e-02,
 255     7.4989420933246e-02, 8.6596432336007e-02,
 256     1.0000000000000e-01, 1.1547819846895e-01,
 257     1.3335214321633e-01, 1.5399265260595e-01,
 258     1.7782794100389e-01, 2.0535250264571e-01,
 259     2.3713737056617e-01, 2.7384196342644e-01,
 260     3.1622776601684e-01, 3.6517412725484e-01,
 261     4.2169650342858e-01, 4.8696752516586e-01,
 262     5.6234132519035e-01, 6.4938163157621e-01,
 263     7.4989420933246e-01, 8.6596432336007e-01,
 264     1.0000000000000e+00, 1.1547819846895e+00,
 265     1.3335214321633e+00, 1.5399265260595e+00,
 266     1.7782794100389e+00, 2.0535250264571e+00,
 267     2.3713737056617e+00, 2.7384196342644e+00,
 268     3.1622776601684e+00, 3.6517412725484e+00,
 269     4.2169650342858e+00, 4.8696752516586e+00,
 270     5.6234132519035e+00, 6.4938163157621e+00,
 271     7.4989420933246e+00, 8.6596432336007e+00,
 272     1.0000000000000e+01, 1.1547819846895e+01,
 273     1.3335214321633e+01, 1.5399265260595e+01,
 274     1.7782794100389e+01, 2.0535250264571e+01,
 275     2.3713737056617e+01, 2.7384196342644e+01,
 276     3.1622776601684e+01, 3.6517412725484e+01,
 277     4.2169650342858e+01, 4.8696752516586e+01,
 278     5.6234132519035e+01, 6.4938163157621e+01,
 279     7.4989420933246e+01, 8.6596432336007e+01,
 280     1.0000000000000e+02, 1.1547819846895e+02,
 281     1.3335214321633e+02, 1.5399265260595e+02,
 282     1.7782794100389e+02, 2.0535250264571e+02,
 283     2.3713737056617e+02, 2.7384196342644e+02,
 284     3.1622776601684e+02, 3.6517412725484e+02,
 285     4.2169650342858e+02, 4.8696752516586e+02,
 286     5.6234132519035e+02, 6.4938163157621e+02,
 287     7.4989420933246e+02, 8.6596432336007e+02,
 288     1.0000000000000e+03, 1.1547819846895e+03,
 289     1.3335214321633e+03, 1.5399265260595e+03,
 290     1.7782794100389e+03, 2.0535250264571e+03,
 291     2.3713737056617e+03, 2.7384196342644e+03,
 292     3.1622776601684e+03, 3.6517412725484e+03,
 293     4.2169650342858e+03, 4.8696752516586e+03,
 294     5.6234132519035e+03, 6.4938163157621e+03,
 295     7.4989420933246e+03, 8.6596432336007e+03,
 296     1.0000000000000e+04, 1.1547819846895e+04,
 297     1.3335214321633e+04, 1.5399265260595e+04,
 298     1.7782794100389e+04, 2.0535250264571e+04,
 299     2.3713737056617e+04, 2.7384196342644e+04,
 300     3.1622776601684e+04, 3.6517412725484e+04,
 301     4.2169650342858e+04, 4.8696752516586e+04,
 302     5.6234132519035e+04, 6.4938163157621e+04,
 303     7.4989420933246e+04, 8.6596432336007e+04,
 304     1.0000000000000e+05, 1.1547819846895e+05,
 305     1.3335214321633e+05, 1.5399265260595e+05,
 306     1.7782794100389e+05, 2.0535250264571e+05,
 307     2.3713737056617e+05, 2.7384196342644e+05,
 308     3.1622776601684e+05, 3.6517412725484e+05,
 309     4.2169650342858e+05, 4.8696752516586e+05,
 310     5.6234132519035e+05, 6.4938163157621e+05,
 311     7.4989420933246e+05, 8.6596432336007e+05,
 312 };
 313
 314 /**
 315  * decode exponents coded with VLC codes
 316  */
 317 static int decode_exp_vlc(WMACodecContext *s, int ch)
 318 {
 319     int last_exp, n, code;
 320     const uint16_t *ptr;
 321     float v, max_scale;
 322     uint32_t *q, *q_end, iv;
 323     const float *ptab = pow_tab + 60;
 324     const uint32_t *iptab = (const uint32_t *) ptab;
 325
 326     ptr       = s->exponent_bands[s->frame_len_bits - s->block_len_bits];
 327     q         = (uint32_t *) s->exponents[ch];
 328     q_end     = q + s->block_len;
 329     max_scale = 0;
 330     if (s->version == 1) {
 331         last_exp  = get_bits(&s->gb, 5) + 10;
 332         v         = ptab[last_exp];
 333         iv        = iptab[last_exp];
 334         max_scale = v;
 335         n         = *ptr++;
 336         switch (n & 3) do {
 337         case 0: *q++ = iv;
 338         case 3: *q++ = iv;
 339         case 2: *q++ = iv;
 340         case 1: *q++ = iv;
 341         } while ((n -= 4) > 0);
 342     } else
 343         last_exp = 36;
 344
 345     while (q < q_end) {
 346         code = get_vlc2(&s->gb, s->exp_vlc.table, EXPVLCBITS, EXPMAX);
 347         if (code < 0) {
 348             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "Exponent vlc invalid\n");
 349             return -1;
 350         }
 351         /* NOTE: this offset is the same as MPEG4 AAC ! */
 352         last_exp += code - 60;
 353         if ((unsigned) last_exp + 60 >= FF_ARRAY_ELEMS(pow_tab)) {
 354             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "Exponent out of range: %d\n",
 355                    last_exp);
 356             return -1;
 357         }
 358         v  = ptab[last_exp];
 359         iv = iptab[last_exp];
 360         if (v > max_scale)
 361             max_scale = v;
 362         n = *ptr++;
 363         switch (n & 3) do {
 364         case 0: *q++ = iv;
 365         case 3: *q++ = iv;
 366         case 2: *q++ = iv;
 367         case 1: *q++ = iv;
 368         } while ((n -= 4) > 0);
 369     }
 370     s->max_exponent[ch] = max_scale;
 371     return 0;
 372 }
 373
 374 /**
 375  * Apply MDCT window and add into output.
 376  *
 377  * We ensure that when the windows overlap their squared sum
 378  * is always 1 (MDCT reconstruction rule).
 379  */
 380 static void wma_window(WMACodecContext *s, float *out)
 381 {
 382     float *in = s->output;
 383     int block_len, bsize, n;
 384
 385     /* left part */
 386     if (s->block_len_bits <= s->prev_block_len_bits) {
 387         block_len = s->block_len;
 388         bsize     = s->frame_len_bits - s->block_len_bits;
 389
 390         s->fdsp->vector_fmul_add(out, in, s->windows[bsize],
 391                                 out, block_len);
 392     } else {
 393         block_len = 1 << s->prev_block_len_bits;
 394         n         = (s->block_len - block_len) / 2;
 395         bsize     = s->frame_len_bits - s->prev_block_len_bits;
 396
 397         s->fdsp->vector_fmul_add(out + n, in + n, s->windows[bsize],
 398                                 out + n, block_len);
 399
 400         memcpy(out + n + block_len, in + n + block_len, n * sizeof(float));
 401     }
 402
 403     out += s->block_len;
 404     in  += s->block_len;
 405
 406     /* right part */
 407     if (s->block_len_bits <= s->next_block_len_bits) {
 408         block_len = s->block_len;
 409         bsize     = s->frame_len_bits - s->block_len_bits;
 410
 411         s->fdsp->vector_fmul_reverse(out, in, s->windows[bsize], block_len);
 412     } else {
 413         block_len = 1 << s->next_block_len_bits;
 414         n         = (s->block_len - block_len) / 2;
 415         bsize     = s->frame_len_bits - s->next_block_len_bits;
 416
 417         memcpy(out, in, n * sizeof(float));
 418
 419         s->fdsp->vector_fmul_reverse(out + n, in + n, s->windows[bsize],
 420                                     block_len);
 421
 422         memset(out + n + block_len, 0, n * sizeof(float));
 423     }
 424 }
 425
 426 /**
 427  * @return 0 if OK. 1 if last block of frame. return -1 if
 428  * unrecorrable error.
 429  */
 430 static int wma_decode_block(WMACodecContext *s)
 431 {
 432     int n, v, a, ch, bsize;
 433     int coef_nb_bits, total_gain;
 434     int nb_coefs[MAX_CHANNELS];
 435     float mdct_norm;
 436     FFTContext *mdct;
 437
 438 #ifdef TRACE
 439     tprintf(s->avctx, "***decode_block: %d:%d\n",
 440             s->frame_count - 1, s->block_num);
 441 #endif /* TRACE */
 442
 443     /* compute current block length */
 444     if (s->use_variable_block_len) {
 445         n = av_log2(s->nb_block_sizes - 1) + 1;
 446
 447         if (s->reset_block_lengths) {
 448             s->reset_block_lengths = 0;
 449             v                      = get_bits(&s->gb, n);
 450             if (v >= s->nb_block_sizes) {
 451                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
 452                        "prev_block_len_bits %d out of range\n",
 453                        s->frame_len_bits - v);
 454                 return -1;
 455             }
 456             s->prev_block_len_bits = s->frame_len_bits - v;
 457             v                      = get_bits(&s->gb, n);
 458             if (v >= s->nb_block_sizes) {
 459                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
 460                        "block_len_bits %d out of range\n",
 461                        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,
 473                    "next_block_len_bits %d out of range\n",
 474                    s->frame_len_bits - v);
 475             return -1;
 476         }
 477         s->next_block_len_bits = s->frame_len_bits - v;
 478     } else {
 479         /* fixed block len */
 480         s->next_block_len_bits = s->frame_len_bits;
 481         s->prev_block_len_bits = s->frame_len_bits;
 482         s->block_len_bits      = s->frame_len_bits;
 483     }
 484
 485     if (s->frame_len_bits - s->block_len_bits >= s->nb_block_sizes){
 486         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "block_len_bits not initialized to a valid value\n");
 487         return -1;
 488     }
 489
 490     /* now check if the block length is coherent with the frame length */
 491     s->block_len = 1 << s->block_len_bits;
 492     if ((s->block_pos + s->block_len) > s->frame_len) {
 493         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "frame_len overflow\n");
 494         return -1;
 495     }
 496
 497     if (s->avctx->channels == 2)
 498         s->ms_stereo = get_bits1(&s->gb);
 499     v = 0;
 500     for (ch = 0; ch < s->avctx->channels; ch++) {
 501         a                    = get_bits1(&s->gb);
 502         s->channel_coded[ch] = a;
 503         v                   |= a;
 504     }
 505
 506     bsize = s->frame_len_bits - s->block_len_bits;
 507
 508     /* if no channel coded, no need to go further */
 509     /* XXX: fix potential framing problems */
 510     if (!v)
 511         goto next;
 512
 513     /* read total gain and extract corresponding number of bits for
 514      * coef escape coding */
 515     total_gain = 1;
 516     for (;;) {
 517         if (get_bits_left(&s->gb) < 7) {
 518             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "total_gain overread\n");
 519             return AVERROR_INVALIDDATA;
 520         }
 521         a           = get_bits(&s->gb, 7);
 522         total_gain += a;
 523         if (a != 127)
 524             break;
 525     }
 526
 527     coef_nb_bits = ff_wma_total_gain_to_bits(total_gain);
 528
 529     /* compute number of coefficients */
 530     n = s->coefs_end[bsize] - s->coefs_start;
 531     for (ch = 0; ch < s->avctx->channels; ch++)
 532         nb_coefs[ch] = n;
 533
 534     /* complex coding */
 535     if (s->use_noise_coding) {
 536         for (ch = 0; ch < s->avctx->channels; ch++) {
 537             if (s->channel_coded[ch]) {
 538                 int i, n, a;
 539                 n = s->exponent_high_sizes[bsize];
 540                 for (i = 0; i < n; i++) {
 541                     a                         = get_bits1(&s->gb);
 542                     s->high_band_coded[ch][i] = a;
 543                     /* if noise coding, the coefficients are not transmitted */
 544                     if (a)
 545                         nb_coefs[ch] -= s->exponent_high_bands[bsize][i];
 546                 }
 547             }
 548         }
 549         for (ch = 0; ch < s->avctx->channels; ch++) {
 550             if (s->channel_coded[ch]) {
 551                 int i, n, val, code;
 552
 553                 n   = s->exponent_high_sizes[bsize];
 554                 val = (int) 0x80000000;
 555                 for (i = 0; i < n; i++) {
 556                     if (s->high_band_coded[ch][i]) {
 557                         if (val == (int) 0x80000000) {
 558                             val = get_bits(&s->gb, 7) - 19;
 559                         } else {
 560                             code = get_vlc2(&s->gb, s->hgain_vlc.table,
 561                                             HGAINVLCBITS, HGAINMAX);
 562                             if (code < 0) {
 563                                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
 564                                        "hgain vlc invalid\n");
 565                                 return -1;
 566                             }
 567                             val += code - 18;
 568                         }
 569                         s->high_band_values[ch][i] = val;
 570                     }
 571                 }
 572             }
 573         }
 574     }
 575
 576     /* exponents can be reused in short blocks. */
 577     if ((s->block_len_bits == s->frame_len_bits) || get_bits1(&s->gb)) {
 578         for (ch = 0; ch < s->avctx->channels; ch++) {
 579             if (s->channel_coded[ch]) {
 580                 if (s->use_exp_vlc) {
 581                     if (decode_exp_vlc(s, ch) < 0)
 582                         return -1;
 583                 } else {
 584                     decode_exp_lsp(s, ch);
 585                 }
 586                 s->exponents_bsize[ch] = bsize;
 587             }
 588         }
 589     }
 590
 591     /* parse spectral coefficients : just RLE encoding */
 592     for (ch = 0; ch < s->avctx->channels; ch++) {
 593         if (s->channel_coded[ch]) {
 594             int tindex;
 595             WMACoef *ptr = &s->coefs1[ch][0];
 596
 597             /* special VLC tables are used for ms stereo because
 598              * there is potentially less energy there */
 599             tindex = (ch == 1 && s->ms_stereo);
 600             memset(ptr, 0, s->block_len * sizeof(WMACoef));
 601             ff_wma_run_level_decode(s->avctx, &s->gb, &s->coef_vlc[tindex],
 602                                     s->level_table[tindex], s->run_table[tindex],
 603                                     0, ptr, 0, nb_coefs[ch],
 604                                     s->block_len, s->frame_len_bits, coef_nb_bits);
 605         }
 606         if (s->version == 1 && s->avctx->channels >= 2)
 607             align_get_bits(&s->gb);
 608     }
 609
 610     /* normalize */
 611     {
 612         int n4 = s->block_len / 2;
 613         mdct_norm = 1.0 / (float) n4;
 614         if (s->version == 1)
 615             mdct_norm *= sqrt(n4);
 616     }
 617
 618     /* finally compute the MDCT coefficients */
 619     for (ch = 0; ch < s->avctx->channels; ch++) {
 620         if (s->channel_coded[ch]) {
 621             WMACoef *coefs1;
 622             float *coefs, *exponents, mult, mult1, noise;
 623             int i, j, n, n1, last_high_band, esize;
 624             float exp_power[HIGH_BAND_MAX_SIZE];
 625
 626             coefs1    = s->coefs1[ch];
 627             exponents = s->exponents[ch];
 628             esize     = s->exponents_bsize[ch];
 629             mult      = pow(10, total_gain * 0.05) / s->max_exponent[ch];
 630             mult     *= mdct_norm;
 631             coefs     = s->coefs[ch];
 632             if (s->use_noise_coding) {
 633                 mult1 = mult;
 634                 /* very low freqs : noise */
 635                 for (i = 0; i < s->coefs_start; i++) {
 636                     *coefs++ = s->noise_table[s->noise_index] *
 637                                exponents[i << bsize >> esize] * mult1;
 638                     s->noise_index = (s->noise_index + 1) &
 639                                      (NOISE_TAB_SIZE - 1);
 640                 }
 641
 642                 n1 = s->exponent_high_sizes[bsize];
 643
 644                 /* compute power of high bands */
 645                 exponents = s->exponents[ch] +
 646                             (s->high_band_start[bsize] << bsize >> esize);
 647                 last_high_band = 0; /* avoid warning */
 648                 for (j = 0; j < n1; j++) {
 649                     n = s->exponent_high_bands[s->frame_len_bits -
 650                                                s->block_len_bits][j];
 651                     if (s->high_band_coded[ch][j]) {
 652                         float e2, v;
 653                         e2 = 0;
 654                         for (i = 0; i < n; i++) {
 655                             v   = exponents[i << bsize >> esize];
 656                             e2 += v * v;
 657                         }
 658                         exp_power[j]   = e2 / n;
 659                         last_high_band = j;
 660                         tprintf(s->avctx, "%d: power=%f (%d)\n", j, exp_power[j], n);
 661                     }
 662                     exponents += n << bsize >> esize;
 663                 }
 664
 665                 /* main freqs and high freqs */
 666                 exponents = s->exponents[ch] + (s->coefs_start << bsize >> esize);
 667                 for (j = -1; j < n1; j++) {
 668                     if (j < 0)
 669                         n = s->high_band_start[bsize] - s->coefs_start;
 670                     else
 671                         n = s->exponent_high_bands[s->frame_len_bits -
 672                                                    s->block_len_bits][j];
 673                     if (j >= 0 && s->high_band_coded[ch][j]) {
 674                         /* use noise with specified power */
 675                         mult1 = sqrt(exp_power[j] / exp_power[last_high_band]);
 676                         /* XXX: use a table */
 677                         mult1  = mult1 * pow(10, s->high_band_values[ch][j] * 0.05);
 678                         mult1  = mult1 / (s->max_exponent[ch] * s->noise_mult);
 679                         mult1 *= mdct_norm;
 680                         for (i = 0; i < n; i++) {
 681                             noise          = s->noise_table[s->noise_index];
 682                             s->noise_index = (s->noise_index + 1) & (NOISE_TAB_SIZE - 1);
 683                             *coefs++       = noise * exponents[i << bsize >> esize] * mult1;
 684                         }
 685                         exponents += n << bsize >> esize;
 686                     } else {
 687                         /* coded values + small noise */
 688                         for (i = 0; i < n; i++) {
 689                             noise          = s->noise_table[s->noise_index];
 690                             s->noise_index = (s->noise_index + 1) & (NOISE_TAB_SIZE - 1);
 691                             *coefs++       = ((*coefs1++) + noise) *
 692                                              exponents[i << bsize >> esize] * mult;
 693                         }
 694                         exponents += n << bsize >> esize;
 695                     }
 696                 }
 697
 698                 /* very high freqs : noise */
 699                 n     = s->block_len - s->coefs_end[bsize];
 700                 mult1 = mult * exponents[((-1 << bsize)) >> esize];
 701                 for (i = 0; i < n; i++) {
 702                     *coefs++       = s->noise_table[s->noise_index] * mult1;
 703                     s->noise_index = (s->noise_index + 1) & (NOISE_TAB_SIZE - 1);
 704                 }
 705             } else {
 706                 /* XXX: optimize more */
 707                 for (i = 0; i < s->coefs_start; i++)
 708                     *coefs++ = 0.0;
 709                 n = nb_coefs[ch];
 710                 for (i = 0; i < n; i++)
 711                     *coefs++ = coefs1[i] * exponents[i << bsize >> esize] * mult;
 712                 n = s->block_len - s->coefs_end[bsize];
 713                 for (i = 0; i < n; i++)
 714                     *coefs++ = 0.0;
 715             }
 716         }
 717     }
 718
 719 #ifdef TRACE
 720     for (ch = 0; ch < s->avctx->channels; ch++) {
 721         if (s->channel_coded[ch]) {
 722             dump_floats(s, "exponents", 3, s->exponents[ch], s->block_len);
 723             dump_floats(s, "coefs", 1, s->coefs[ch], s->block_len);
 724         }
 725     }
 726 #endif /* TRACE */
 727
 728     if (s->ms_stereo && s->channel_coded[1]) {
 729         /* nominal case for ms stereo: we do it before mdct */
 730         /* no need to optimize this case because it should almost
 731          * never happen */
 732         if (!s->channel_coded[0]) {
 733             tprintf(s->avctx, "rare ms-stereo case happened\n");
 734             memset(s->coefs[0], 0, sizeof(float) * s->block_len);
 735             s->channel_coded[0] = 1;
 736         }
 737
 738         s->fdsp->butterflies_float(s->coefs[0], s->coefs[1], s->block_len);
 739     }
 740
 741 next:
 742     mdct = &s->mdct_ctx[bsize];
 743
 744     for (ch = 0; ch < s->avctx->channels; ch++) {
 745         int n4, index;
 746
 747         n4 = s->block_len / 2;
 748         if (s->channel_coded[ch])
 749             mdct->imdct_calc(mdct, s->output, s->coefs[ch]);
 750         else if (!(s->ms_stereo && ch == 1))
 751             memset(s->output, 0, sizeof(s->output));
 752
 753         /* multiply by the window and add in the frame */
 754         index = (s->frame_len / 2) + s->block_pos - n4;
 755         wma_window(s, &s->frame_out[ch][index]);
 756     }
 757
 758     /* update block number */
 759     s->block_num++;
 760     s->block_pos += s->block_len;
 761     if (s->block_pos >= s->frame_len)
 762         return 1;
 763     else
 764         return 0;
 765 }
 766
 767 /* decode a frame of frame_len samples */
 768 static int wma_decode_frame(WMACodecContext *s, float **samples,
 769                             int samples_offset)
 770 {
 771     int ret, ch;
 772
 773 #ifdef TRACE
 774     tprintf(s->avctx, "***decode_frame: %d size=%d\n",
 775             s->frame_count++, s->frame_len);
 776 #endif /* TRACE */
 777
 778     /* read each block */
 779     s->block_num = 0;
 780     s->block_pos = 0;
 781     for (;;) {
 782         ret = wma_decode_block(s);
 783         if (ret < 0)
 784             return -1;
 785         if (ret)
 786             break;
 787     }
 788
 789     for (ch = 0; ch < s->avctx->channels; ch++) {
 790         /* copy current block to output */
 791         memcpy(samples[ch] + samples_offset, s->frame_out[ch],
 792                s->frame_len * sizeof(*s->frame_out[ch]));
 793         /* prepare for next block */
 794         memmove(&s->frame_out[ch][0], &s->frame_out[ch][s->frame_len],
 795                 s->frame_len * sizeof(*s->frame_out[ch]));
 796
 797 #ifdef TRACE
 798         dump_floats(s, "samples", 6, samples[ch] + samples_offset,
 799                     s->frame_len);
 800 #endif /* TRACE */
 801     }
 802
 803     return 0;
 804 }
 805
 806 static int wma_decode_superframe(AVCodecContext *avctx, void *data,
 807                                  int *got_frame_ptr, AVPacket *avpkt)
 808 {
 809     AVFrame *frame = data;
 810     const uint8_t *buf = avpkt->data;
 811     int buf_size       = avpkt->size;
 812     WMACodecContext *s = avctx->priv_data;
 813     int nb_frames, bit_offset, i, pos, len, ret;
 814     uint8_t *q;
 815     float **samples;
 816     int samples_offset;
 817
 818     tprintf(avctx, "***decode_superframe:\n");
 819
 820     if (buf_size == 0) {
 821         s->last_superframe_len = 0;
 822         return 0;
 823     }
 824     if (buf_size < avctx->block_align) {
 825         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 826                "Input packet size too small (%d < %d)\n",
 827                buf_size, avctx->block_align);
 828         return AVERROR_INVALIDDATA;
 829     }
 830     if (avctx->block_align)
 831         buf_size = avctx->block_align;
 832
 833     init_get_bits(&s->gb, buf, buf_size * 8);
 834
 835     if (s->use_bit_reservoir) {
 836         /* read super frame header */
 837         skip_bits(&s->gb, 4); /* super frame index */
 838         nb_frames = get_bits(&s->gb, 4) - (s->last_superframe_len <= 0);
 839         if (nb_frames <= 0) {
 840             int is_error = nb_frames < 0 || get_bits_left(&s->gb) <= 8;
 841             av_log(avctx, is_error ? AV_LOG_ERROR : AV_LOG_WARNING,
 842                    "nb_frames is %d bits left %d\n",
 843                    nb_frames, get_bits_left(&s->gb));
 844             if (is_error)
 845                 return AVERROR_INVALIDDATA;
 846
 847             if ((s->last_superframe_len + buf_size - 1) >
 848                 MAX_CODED_SUPERFRAME_SIZE)
 849                 goto fail;
 850
 851             q   = s->last_superframe + s->last_superframe_len;
 852             len = buf_size - 1;
 853             while (len > 0) {
 854                 *q++ = get_bits (&s->gb, 8);
 855                 len --;
 856             }
 857             memset(q, 0, FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
 858
 859             s->last_superframe_len += 8*buf_size - 8;
 860 //             s->reset_block_lengths = 1; //XXX is this needed ?
 861             *got_frame_ptr = 0;
 862             return buf_size;
 863         }
 864     } else
 865         nb_frames = 1;
 866
 867     /* get output buffer */
 868     frame->nb_samples = nb_frames * s->frame_len;
 869     if ((ret = ff_get_buffer(avctx, frame, 0)) < 0)
 870         return ret;
 871     samples        = (float **) frame->extended_data;
 872     samples_offset = 0;
 873
 874     if (s->use_bit_reservoir) {
 875         bit_offset = get_bits(&s->gb, s->byte_offset_bits + 3);
 876         if (bit_offset > get_bits_left(&s->gb)) {
 877             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 878                    "Invalid last frame bit offset %d > buf size %d (%d)\n",
 879                    bit_offset, get_bits_left(&s->gb), buf_size);
 880             goto fail;
 881         }
 882
 883         if (s->last_superframe_len > 0) {
 884             /* add bit_offset bits to last frame */
 885             if ((s->last_superframe_len + ((bit_offset + 7) >> 3)) >
 886                 MAX_CODED_SUPERFRAME_SIZE)
 887                 goto fail;
 888             q   = s->last_superframe + s->last_superframe_len;
 889             len = bit_offset;
 890             while (len > 7) {
 891                 *q++ = (get_bits) (&s->gb, 8);
 892                 len -= 8;
 893             }
 894             if (len > 0)
 895                 *q++ = (get_bits) (&s->gb, len) << (8 - len);
 896             memset(q, 0, FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
 897
 898             /* XXX: bit_offset bits into last frame */
 899             init_get_bits(&s->gb, s->last_superframe,
 900                           s->last_superframe_len * 8 + bit_offset);
 901             /* skip unused bits */
 902             if (s->last_bitoffset > 0)
 903                 skip_bits(&s->gb, s->last_bitoffset);
 904             /* this frame is stored in the last superframe and in the
 905              * current one */
 906             if (wma_decode_frame(s, samples, samples_offset) < 0)
 907                 goto fail;
 908             samples_offset += s->frame_len;
 909             nb_frames--;
 910         }
 911
 912         /* read each frame starting from bit_offset */
 913         pos = bit_offset + 4 + 4 + s->byte_offset_bits + 3;
 914         if (pos >= MAX_CODED_SUPERFRAME_SIZE * 8 || pos > buf_size * 8)
 915             return AVERROR_INVALIDDATA;
 916         init_get_bits(&s->gb, buf + (pos >> 3), (buf_size - (pos >> 3)) * 8);
 917         len = pos & 7;
 918         if (len > 0)
 919             skip_bits(&s->gb, len);
 920
 921         s->reset_block_lengths = 1;
 922         for (i = 0; i < nb_frames; i++) {
 923             if (wma_decode_frame(s, samples, samples_offset) < 0)
 924                 goto fail;
 925             samples_offset += s->frame_len;
 926         }
 927
 928         /* we copy the end of the frame in the last frame buffer */
 929         pos               = get_bits_count(&s->gb) +
 930                             ((bit_offset + 4 + 4 + s->byte_offset_bits + 3) & ~7);
 931         s->last_bitoffset = pos & 7;
 932         pos             >>= 3;
 933         len               = buf_size - pos;
 934         if (len > MAX_CODED_SUPERFRAME_SIZE || len < 0) {
 935             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "len %d invalid\n", len);
 936             goto fail;
 937         }
 938         s->last_superframe_len = len;
 939         memcpy(s->last_superframe, buf + pos, len);
 940     } else {
 941         /* single frame decode */
 942         if (wma_decode_frame(s, samples, samples_offset) < 0)
 943             goto fail;
 944         samples_offset += s->frame_len;
 945     }
 946
 947     av_dlog(s->avctx, "%d %d %d %d outbytes:%"PTRDIFF_SPECIFIER" eaten:%d\n",
 948             s->frame_len_bits, s->block_len_bits, s->frame_len, s->block_len,
 949             (int8_t *) samples - (int8_t *) data, avctx->block_align);
 950
 951     *got_frame_ptr = 1;
 952
 953     return buf_size;
 954
 955 fail:
 956     /* when error, we reset the bit reservoir */
 957     s->last_superframe_len = 0;
 958     return -1;
 959 }
 960
 961 static av_cold void flush(AVCodecContext *avctx)
 962 {
 963     WMACodecContext *s = avctx->priv_data;
 964
 965     s->last_bitoffset      =
 966     s->last_superframe_len = 0;
 967 }
 968
 969 #if CONFIG_WMAV1_DECODER
 970 AVCodec ff_wmav1_decoder = {
 971     .name           = "wmav1",
 972     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Windows Media Audio 1"),
 973     .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
 974     .id             = AV_CODEC_ID_WMAV1,
 975     .priv_data_size = sizeof(WMACodecContext),
 976     .init           = wma_decode_init,
 977     .close          = ff_wma_end,
 978     .decode         = wma_decode_superframe,
 979     .flush          = flush,
 980     .capabilities   = CODEC_CAP_DR1,
 981     .sample_fmts    = (const enum AVSampleFormat[]) { AV_SAMPLE_FMT_FLTP,
 982                                                       AV_SAMPLE_FMT_NONE },
 983 };
 984 #endif
 985 #if CONFIG_WMAV2_DECODER
 986 AVCodec ff_wmav2_decoder = {
 987     .name           = "wmav2",
 988     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Windows Media Audio 2"),
 989     .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
 990     .id             = AV_CODEC_ID_WMAV2,
 991     .priv_data_size = sizeof(WMACodecContext),
 992     .init           = wma_decode_init,
 993     .close          = ff_wma_end,
 994     .decode         = wma_decode_superframe,
 995     .flush          = flush,
 996     .capabilities   = CODEC_CAP_DR1,
 997     .sample_fmts    = (const enum AVSampleFormat[]) { AV_SAMPLE_FMT_FLTP,
 998                                                       AV_SAMPLE_FMT_NONE },
 999 };
1000 #endif