libavcodec/atrac3.c

   1 /*
   2  * Atrac 3 compatible decoder
   3  * Copyright (c) 2006-2008 Maxim Poliakovski
   4  * Copyright (c) 2006-2008 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/atrac3.c
  25  * Atrac 3 compatible decoder.
  26  * This decoder handles Sony's ATRAC3 data.
  27  *
  28  * Container formats used to store atrac 3 data:
  29  * RealMedia (.rm), RIFF WAV (.wav, .at3), Sony OpenMG (.oma, .aa3).
  30  *
  31  * To use this decoder, a calling application must supply the extradata
  32  * bytes provided in the containers above.
  33  */
  34
  35 #include <math.h>
  36 #include <stddef.h>
  37 #include <stdio.h>
  38
  39 #include "avcodec.h"
  40 #include "get_bits.h"
  41 #include "dsputil.h"
  42 #include "bytestream.h"
  43
  44 #include "atrac.h"
  45 #include "atrac3data.h"
  46
  47 #define JOINT_STEREO    0x12
  48 #define STEREO          0x2
  49
  50
  51 /* These structures are needed to store the parsed gain control data. */
  52 typedef struct {
  53     int   num_gain_data;
  54     int   levcode[8];
  55     int   loccode[8];
  56 } gain_info;
  57
  58 typedef struct {
  59     gain_info   gBlock[4];
  60 } gain_block;
  61
  62 typedef struct {
  63     int     pos;
  64     int     numCoefs;
  65     float   coef[8];
  66 } tonal_component;
  67
  68 typedef struct {
  69     int               bandsCoded;
  70     int               numComponents;
  71     tonal_component   components[64];
  72     float             prevFrame[1024];
  73     int               gcBlkSwitch;
  74     gain_block        gainBlock[2];
  75
  76     DECLARE_ALIGNED_16(float, spectrum[1024]);
  77     DECLARE_ALIGNED_16(float, IMDCT_buf[1024]);
  78
  79     float             delayBuf1[46]; ///<qmf delay buffers
  80     float             delayBuf2[46];
  81     float             delayBuf3[46];
  82 } channel_unit;
  83
  84 typedef struct {
  85     GetBitContext       gb;
  86     //@{
  87     /** stream data */
  88     int                 channels;
  89     int                 codingMode;
  90     int                 bit_rate;
  91     int                 sample_rate;
  92     int                 samples_per_channel;
  93     int                 samples_per_frame;
  94
  95     int                 bits_per_frame;
  96     int                 bytes_per_frame;
  97     int                 pBs;
  98     channel_unit*       pUnits;
  99     //@}
 100     //@{
 101     /** joint-stereo related variables */
 102     int                 matrix_coeff_index_prev[4];
 103     int                 matrix_coeff_index_now[4];
 104     int                 matrix_coeff_index_next[4];
 105     int                 weighting_delay[6];
 106     //@}
 107     //@{
 108     /** data buffers */
 109     float               outSamples[2048];
 110     uint8_t*            decoded_bytes_buffer;
 111     float               tempBuf[1070];
 112     //@}
 113     //@{
 114     /** extradata */
 115     int                 atrac3version;
 116     int                 delay;
 117     int                 scrambled_stream;
 118     int                 frame_factor;
 119     //@}
 120 } ATRAC3Context;
 121
 122 static DECLARE_ALIGNED_16(float,mdct_window[512]);
 123 static VLC              spectral_coeff_tab[7];
 124 static float            gain_tab1[16];
 125 static float            gain_tab2[31];
 126 static FFTContext       mdct_ctx;
 127 static DSPContext       dsp;
 128
 129
 130 /**
 131  * Regular 512 points IMDCT without overlapping, with the exception of the swapping of odd bands
 132  * caused by the reverse spectra of the QMF.
 133  *
 134  * @param pInput    float input
 135  * @param pOutput   float output
 136  * @param odd_band  1 if the band is an odd band
 137  */
 138
 139 static void IMLT(float *pInput, float *pOutput, int odd_band)
 140 {
 141     int     i;
 142
 143     if (odd_band) {
 144         /**
 145         * Reverse the odd bands before IMDCT, this is an effect of the QMF transform
 146         * or it gives better compression to do it this way.
 147         * FIXME: It should be possible to handle this in ff_imdct_calc
 148         * for that to happen a modification of the prerotation step of
 149         * all SIMD code and C code is needed.
 150         * Or fix the functions before so they generate a pre reversed spectrum.
 151         */
 152
 153         for (i=0; i<128; i++)
 154             FFSWAP(float, pInput[i], pInput[255-i]);
 155     }
 156
 157     ff_imdct_calc(&mdct_ctx,pOutput,pInput);
 158
 159     /* Perform windowing on the output. */
 160     dsp.vector_fmul(pOutput,mdct_window,512);
 161
 162 }
 163
 164
 165 /**
 166  * Atrac 3 indata descrambling, only used for data coming from the rm container
 167  *
 168  * @param in        pointer to 8 bit array of indata
 169  * @param bits      amount of bits
 170  * @param out       pointer to 8 bit array of outdata
 171  */
 172
 173 static int decode_bytes(const uint8_t* inbuffer, uint8_t* out, int bytes){
 174     int i, off;
 175     uint32_t c;
 176     const uint32_t* buf;
 177     uint32_t* obuf = (uint32_t*) out;
 178
 179     off = (intptr_t)inbuffer & 3;
 180     buf = (const uint32_t*) (inbuffer - off);
 181     c = be2me_32((0x537F6103 >> (off*8)) | (0x537F6103 << (32-(off*8))));
 182     bytes += 3 + off;
 183     for (i = 0; i < bytes/4; i++)
 184         obuf[i] = c ^ buf[i];
 185
 186     if (off)
 187         av_log(NULL,AV_LOG_DEBUG,"Offset of %d not handled, post sample on ffmpeg-dev.\n",off);
 188
 189     return off;
 190 }
 191
 192
 193 static av_cold void init_atrac3_transforms(ATRAC3Context *q) {
 194     float enc_window[256];
 195     int i;
 196
 197     /* Generate the mdct window, for details see
 198      * http://wiki.multimedia.cx/index.php?title=RealAudio_atrc#Windows */
 199     for (i=0 ; i<256; i++)
 200         enc_window[i] = (sin(((i + 0.5) / 256.0 - 0.5) * M_PI) + 1.0) * 0.5;
 201
 202     if (!mdct_window[0])
 203         for (i=0 ; i<256; i++) {
 204             mdct_window[i] = enc_window[i]/(enc_window[i]*enc_window[i] + enc_window[255-i]*enc_window[255-i]);
 205             mdct_window[511-i] = mdct_window[i];
 206         }
 207
 208     /* Initialize the MDCT transform. */
 209     ff_mdct_init(&mdct_ctx, 9, 1, 1.0);
 210 }
 211
 212 /**
 213  * Atrac3 uninit, free all allocated memory
 214  */
 215
 216 static av_cold int atrac3_decode_close(AVCodecContext *avctx)
 217 {
 218     ATRAC3Context *q = avctx->priv_data;
 219
 220     av_free(q->pUnits);
 221     av_free(q->decoded_bytes_buffer);
 222
 223     return 0;
 224 }
 225
 226 /**
 227 / * Mantissa decoding
 228  *
 229  * @param gb            the GetBit context
 230  * @param selector      what table is the output values coded with
 231  * @param codingFlag    constant length coding or variable length coding
 232  * @param mantissas     mantissa output table
 233  * @param numCodes      amount of values to get
 234  */
 235
 236 static void readQuantSpectralCoeffs (GetBitContext *gb, int selector, int codingFlag, int* mantissas, int numCodes)
 237 {
 238     int   numBits, cnt, code, huffSymb;
 239
 240     if (selector == 1)
 241         numCodes /= 2;
 242
 243     if (codingFlag != 0) {
 244         /* constant length coding (CLC) */
 245         numBits = CLCLengthTab[selector];
 246
 247         if (selector > 1) {
 248             for (cnt = 0; cnt < numCodes; cnt++) {
 249                 if (numBits)
 250                     code = get_sbits(gb, numBits);
 251                 else
 252                     code = 0;
 253                 mantissas[cnt] = code;
 254             }
 255         } else {
 256             for (cnt = 0; cnt < numCodes; cnt++) {
 257                 if (numBits)
 258                     code = get_bits(gb, numBits); //numBits is always 4 in this case
 259                 else
 260                     code = 0;
 261                 mantissas[cnt*2] = seTab_0[code >> 2];
 262                 mantissas[cnt*2+1] = seTab_0[code & 3];
 263             }
 264         }
 265     } else {
 266         /* variable length coding (VLC) */
 267         if (selector != 1) {
 268             for (cnt = 0; cnt < numCodes; cnt++) {
 269                 huffSymb = get_vlc2(gb, spectral_coeff_tab[selector-1].table, spectral_coeff_tab[selector-1].bits, 3);
 270                 huffSymb += 1;
 271                 code = huffSymb >> 1;
 272                 if (huffSymb & 1)
 273                     code = -code;
 274                 mantissas[cnt] = code;
 275             }
 276         } else {
 277             for (cnt = 0; cnt < numCodes; cnt++) {
 278                 huffSymb = get_vlc2(gb, spectral_coeff_tab[selector-1].table, spectral_coeff_tab[selector-1].bits, 3);
 279                 mantissas[cnt*2] = decTable1[huffSymb*2];
 280                 mantissas[cnt*2+1] = decTable1[huffSymb*2+1];
 281             }
 282         }
 283     }
 284 }
 285
 286 /**
 287  * Restore the quantized band spectrum coefficients
 288  *
 289  * @param gb            the GetBit context
 290  * @param pOut          decoded band spectrum
 291  * @return outSubbands   subband counter, fix for broken specification/files
 292  */
 293
 294 static int decodeSpectrum (GetBitContext *gb, float *pOut)
 295 {
 296     int   numSubbands, codingMode, cnt, first, last, subbWidth, *pIn;
 297     int   subband_vlc_index[32], SF_idxs[32];
 298     int   mantissas[128];
 299     float SF;
 300
 301     numSubbands = get_bits(gb, 5); // number of coded subbands
 302     codingMode = get_bits1(gb); // coding Mode: 0 - VLC/ 1-CLC
 303
 304     /* Get the VLC selector table for the subbands, 0 means not coded. */
 305     for (cnt = 0; cnt <= numSubbands; cnt++)
 306         subband_vlc_index[cnt] = get_bits(gb, 3);
 307
 308     /* Read the scale factor indexes from the stream. */
 309     for (cnt = 0; cnt <= numSubbands; cnt++) {
 310         if (subband_vlc_index[cnt] != 0)
 311             SF_idxs[cnt] = get_bits(gb, 6);
 312     }
 313
 314     for (cnt = 0; cnt <= numSubbands; cnt++) {
 315         first = subbandTab[cnt];
 316         last = subbandTab[cnt+1];
 317
 318         subbWidth = last - first;
 319
 320         if (subband_vlc_index[cnt] != 0) {
 321             /* Decode spectral coefficients for this subband. */
 322             /* TODO: This can be done faster is several blocks share the
 323              * same VLC selector (subband_vlc_index) */
 324             readQuantSpectralCoeffs (gb, subband_vlc_index[cnt], codingMode, mantissas, subbWidth);
 325
 326             /* Decode the scale factor for this subband. */
 327             SF = sf_table[SF_idxs[cnt]] * iMaxQuant[subband_vlc_index[cnt]];
 328
 329             /* Inverse quantize the coefficients. */
 330             for (pIn=mantissas ; first<last; first++, pIn++)
 331                 pOut[first] = *pIn * SF;
 332         } else {
 333             /* This subband was not coded, so zero the entire subband. */
 334             memset(pOut+first, 0, subbWidth*sizeof(float));
 335         }
 336     }
 337
 338     /* Clear the subbands that were not coded. */
 339     first = subbandTab[cnt];
 340     memset(pOut+first, 0, (1024 - first) * sizeof(float));
 341     return numSubbands;
 342 }
 343
 344 /**
 345  * Restore the quantized tonal components
 346  *
 347  * @param gb            the GetBit context
 348  * @param pComponent    tone component
 349  * @param numBands      amount of coded bands
 350  */
 351
 352 static int decodeTonalComponents (GetBitContext *gb, tonal_component *pComponent, int numBands)
 353 {
 354     int i,j,k,cnt;
 355     int   components, coding_mode_selector, coding_mode, coded_values_per_component;
 356     int   sfIndx, coded_values, max_coded_values, quant_step_index, coded_components;
 357     int   band_flags[4], mantissa[8];
 358     float  *pCoef;
 359     float  scalefactor;
 360     int   component_count = 0;
 361
 362     components = get_bits(gb,5);
 363
 364     /* no tonal components */
 365     if (components == 0)
 366         return 0;
 367
 368     coding_mode_selector = get_bits(gb,2);
 369     if (coding_mode_selector == 2)
 370         return -1;
 371
 372     coding_mode = coding_mode_selector & 1;
 373
 374     for (i = 0; i < components; i++) {
 375         for (cnt = 0; cnt <= numBands; cnt++)
 376             band_flags[cnt] = get_bits1(gb);
 377
 378         coded_values_per_component = get_bits(gb,3);
 379
 380         quant_step_index = get_bits(gb,3);
 381         if (quant_step_index <= 1)
 382             return -1;
 383
 384         if (coding_mode_selector == 3)
 385             coding_mode = get_bits1(gb);
 386
 387         for (j = 0; j < (numBands + 1) * 4; j++) {
 388             if (band_flags[j >> 2] == 0)
 389                 continue;
 390
 391             coded_components = get_bits(gb,3);
 392
 393             for (k=0; k<coded_components; k++) {
 394                 sfIndx = get_bits(gb,6);
 395                 pComponent[component_count].pos = j * 64 + (get_bits(gb,6));
 396                 max_coded_values = 1024 - pComponent[component_count].pos;
 397                 coded_values = coded_values_per_component + 1;
 398                 coded_values = FFMIN(max_coded_values,coded_values);
 399
 400                 scalefactor = sf_table[sfIndx] * iMaxQuant[quant_step_index];
 401
 402                 readQuantSpectralCoeffs(gb, quant_step_index, coding_mode, mantissa, coded_values);
 403
 404                 pComponent[component_count].numCoefs = coded_values;
 405
 406                 /* inverse quant */
 407                 pCoef = pComponent[component_count].coef;
 408                 for (cnt = 0; cnt < coded_values; cnt++)
 409                     pCoef[cnt] = mantissa[cnt] * scalefactor;
 410
 411                 component_count++;
 412             }
 413         }
 414     }
 415
 416     return component_count;
 417 }
 418
 419 /**
 420  * Decode gain parameters for the coded bands
 421  *
 422  * @param gb            the GetBit context
 423  * @param pGb           the gainblock for the current band
 424  * @param numBands      amount of coded bands
 425  */
 426
 427 static int decodeGainControl (GetBitContext *gb, gain_block *pGb, int numBands)
 428 {
 429     int   i, cf, numData;
 430     int   *pLevel, *pLoc;
 431
 432     gain_info   *pGain = pGb->gBlock;
 433
 434     for (i=0 ; i<=numBands; i++)
 435     {
 436         numData = get_bits(gb,3);
 437         pGain[i].num_gain_data = numData;
 438         pLevel = pGain[i].levcode;
 439         pLoc = pGain[i].loccode;
 440
 441         for (cf = 0; cf < numData; cf++){
 442             pLevel[cf]= get_bits(gb,4);
 443             pLoc  [cf]= get_bits(gb,5);
 444             if(cf && pLoc[cf] <= pLoc[cf-1])
 445                 return -1;
 446         }
 447     }
 448
 449     /* Clear the unused blocks. */
 450     for (; i<4 ; i++)
 451         pGain[i].num_gain_data = 0;
 452
 453     return 0;
 454 }
 455
 456 /**
 457  * Apply gain parameters and perform the MDCT overlapping part
 458  *
 459  * @param pIn           input float buffer
 460  * @param pPrev         previous float buffer to perform overlap against
 461  * @param pOut          output float buffer
 462  * @param pGain1        current band gain info
 463  * @param pGain2        next band gain info
 464  */
 465
 466 static void gainCompensateAndOverlap (float *pIn, float *pPrev, float *pOut, gain_info *pGain1, gain_info *pGain2)
 467 {
 468     /* gain compensation function */
 469     float  gain1, gain2, gain_inc;
 470     int   cnt, numdata, nsample, startLoc, endLoc;
 471
 472
 473     if (pGain2->num_gain_data == 0)
 474         gain1 = 1.0;
 475     else
 476         gain1 = gain_tab1[pGain2->levcode[0]];
 477
 478     if (pGain1->num_gain_data == 0) {
 479         for (cnt = 0; cnt < 256; cnt++)
 480             pOut[cnt] = pIn[cnt] * gain1 + pPrev[cnt];
 481     } else {
 482         numdata = pGain1->num_gain_data;
 483         pGain1->loccode[numdata] = 32;
 484         pGain1->levcode[numdata] = 4;
 485
 486         nsample = 0; // current sample = 0
 487
 488         for (cnt = 0; cnt < numdata; cnt++) {
 489             startLoc = pGain1->loccode[cnt] * 8;
 490             endLoc = startLoc + 8;
 491
 492             gain2 = gain_tab1[pGain1->levcode[cnt]];
 493             gain_inc = gain_tab2[(pGain1->levcode[cnt+1] - pGain1->levcode[cnt])+15];
 494
 495             /* interpolate */
 496             for (; nsample < startLoc; nsample++)
 497                 pOut[nsample] = (pIn[nsample] * gain1 + pPrev[nsample]) * gain2;
 498
 499             /* interpolation is done over eight samples */
 500             for (; nsample < endLoc; nsample++) {
 501                 pOut[nsample] = (pIn[nsample] * gain1 + pPrev[nsample]) * gain2;
 502                 gain2 *= gain_inc;
 503             }
 504         }
 505
 506         for (; nsample < 256; nsample++)
 507             pOut[nsample] = (pIn[nsample] * gain1) + pPrev[nsample];
 508     }
 509
 510     /* Delay for the overlapping part. */
 511     memcpy(pPrev, &pIn[256], 256*sizeof(float));
 512 }
 513
 514 /**
 515  * Combine the tonal band spectrum and regular band spectrum
 516  * Return position of the last tonal coefficient
 517  *
 518  * @param pSpectrum     output spectrum buffer
 519  * @param numComponents amount of tonal components
 520  * @param pComponent    tonal components for this band
 521  */
 522
 523 static int addTonalComponents (float *pSpectrum, int numComponents, tonal_component *pComponent)
 524 {
 525     int   cnt, i, lastPos = -1;
 526     float   *pIn, *pOut;
 527
 528     for (cnt = 0; cnt < numComponents; cnt++){
 529         lastPos = FFMAX(pComponent[cnt].pos + pComponent[cnt].numCoefs, lastPos);
 530         pIn = pComponent[cnt].coef;
 531         pOut = &(pSpectrum[pComponent[cnt].pos]);
 532
 533         for (i=0 ; i<pComponent[cnt].numCoefs ; i++)
 534             pOut[i] += pIn[i];
 535     }
 536
 537     return lastPos;
 538 }
 539
 540
 541 #define INTERPOLATE(old,new,nsample) ((old) + (nsample)*0.125*((new)-(old)))
 542
 543 static void reverseMatrixing(float *su1, float *su2, int *pPrevCode, int *pCurrCode)
 544 {
 545     int    i, band, nsample, s1, s2;
 546     float    c1, c2;
 547     float    mc1_l, mc1_r, mc2_l, mc2_r;
 548
 549     for (i=0,band = 0; band < 4*256; band+=256,i++) {
 550         s1 = pPrevCode[i];
 551         s2 = pCurrCode[i];
 552         nsample = 0;
 553
 554         if (s1 != s2) {
 555             /* Selector value changed, interpolation needed. */
 556             mc1_l = matrixCoeffs[s1*2];
 557             mc1_r = matrixCoeffs[s1*2+1];
 558             mc2_l = matrixCoeffs[s2*2];
 559             mc2_r = matrixCoeffs[s2*2+1];
 560
 561             /* Interpolation is done over the first eight samples. */
 562             for(; nsample < 8; nsample++) {
 563                 c1 = su1[band+nsample];
 564                 c2 = su2[band+nsample];
 565                 c2 = c1 * INTERPOLATE(mc1_l,mc2_l,nsample) + c2 * INTERPOLATE(mc1_r,mc2_r,nsample);
 566                 su1[band+nsample] = c2;
 567                 su2[band+nsample] = c1 * 2.0 - c2;
 568             }
 569         }
 570
 571         /* Apply the matrix without interpolation. */
 572         switch (s2) {
 573             case 0:     /* M/S decoding */
 574                 for (; nsample < 256; nsample++) {
 575                     c1 = su1[band+nsample];
 576                     c2 = su2[band+nsample];
 577                     su1[band+nsample] = c2 * 2.0;
 578                     su2[band+nsample] = (c1 - c2) * 2.0;
 579                 }
 580                 break;
 581
 582             case 1:
 583                 for (; nsample < 256; nsample++) {
 584                     c1 = su1[band+nsample];
 585                     c2 = su2[band+nsample];
 586                     su1[band+nsample] = (c1 + c2) * 2.0;
 587                     su2[band+nsample] = c2 * -2.0;
 588                 }
 589                 break;
 590             case 2:
 591             case 3:
 592                 for (; nsample < 256; nsample++) {
 593                     c1 = su1[band+nsample];
 594                     c2 = su2[band+nsample];
 595                     su1[band+nsample] = c1 + c2;
 596                     su2[band+nsample] = c1 - c2;
 597                 }
 598                 break;
 599             default:
 600                 assert(0);
 601         }
 602     }
 603 }
 604
 605 static void getChannelWeights (int indx, int flag, float ch[2]){
 606
 607     if (indx == 7) {
 608         ch[0] = 1.0;
 609         ch[1] = 1.0;
 610     } else {
 611         ch[0] = (float)(indx & 7) / 7.0;
 612         ch[1] = sqrt(2 - ch[0]*ch[0]);
 613         if(flag)
 614             FFSWAP(float, ch[0], ch[1]);
 615     }
 616 }
 617
 618 static void channelWeighting (float *su1, float *su2, int *p3)
 619 {
 620     int   band, nsample;
 621     /* w[x][y] y=0 is left y=1 is right */
 622     float w[2][2];
 623
 624     if (p3[1] != 7 || p3[3] != 7){
 625         getChannelWeights(p3[1], p3[0], w[0]);
 626         getChannelWeights(p3[3], p3[2], w[1]);
 627
 628         for(band = 1; band < 4; band++) {
 629             /* scale the channels by the weights */
 630             for(nsample = 0; nsample < 8; nsample++) {
 631                 su1[band*256+nsample] *= INTERPOLATE(w[0][0], w[0][1], nsample);
 632                 su2[band*256+nsample] *= INTERPOLATE(w[1][0], w[1][1], nsample);
 633             }
 634
 635             for(; nsample < 256; nsample++) {
 636                 su1[band*256+nsample] *= w[1][0];
 637                 su2[band*256+nsample] *= w[1][1];
 638             }
 639         }
 640     }
 641 }
 642
 643
 644 /**
 645  * Decode a Sound Unit
 646  *
 647  * @param gb            the GetBit context
 648  * @param pSnd          the channel unit to be used
 649  * @param pOut          the decoded samples before IQMF in float representation
 650  * @param channelNum    channel number
 651  * @param codingMode    the coding mode (JOINT_STEREO or regular stereo/mono)
 652  */
 653
 654
 655 static int decodeChannelSoundUnit (ATRAC3Context *q, GetBitContext *gb, channel_unit *pSnd, float *pOut, int channelNum, int codingMode)
 656 {
 657     int   band, result=0, numSubbands, lastTonal, numBands;
 658
 659     if (codingMode == JOINT_STEREO && channelNum == 1) {
 660         if (get_bits(gb,2) != 3) {
 661             av_log(NULL,AV_LOG_ERROR,"JS mono Sound Unit id != 3.\n");
 662             return -1;
 663         }
 664     } else {
 665         if (get_bits(gb,6) != 0x28) {
 666             av_log(NULL,AV_LOG_ERROR,"Sound Unit id != 0x28.\n");
 667             return -1;
 668         }
 669     }
 670
 671     /* number of coded QMF bands */
 672     pSnd->bandsCoded = get_bits(gb,2);
 673
 674     result = decodeGainControl (gb, &(pSnd->gainBlock[pSnd->gcBlkSwitch]), pSnd->bandsCoded);
 675     if (result) return result;
 676
 677     pSnd->numComponents = decodeTonalComponents (gb, pSnd->components, pSnd->bandsCoded);
 678     if (pSnd->numComponents == -1) return -1;
 679
 680     numSubbands = decodeSpectrum (gb, pSnd->spectrum);
 681
 682     /* Merge the decoded spectrum and tonal components. */
 683     lastTonal = addTonalComponents (pSnd->spectrum, pSnd->numComponents, pSnd->components);
 684
 685
 686     /* calculate number of used MLT/QMF bands according to the amount of coded spectral lines */
 687     numBands = (subbandTab[numSubbands] - 1) >> 8;
 688     if (lastTonal >= 0)
 689         numBands = FFMAX((lastTonal + 256) >> 8, numBands);
 690
 691
 692     /* Reconstruct time domain samples. */
 693     for (band=0; band<4; band++) {
 694         /* Perform the IMDCT step without overlapping. */
 695         if (band <= numBands) {
 696             IMLT(&(pSnd->spectrum[band*256]), pSnd->IMDCT_buf, band&1);
 697         } else
 698             memset(pSnd->IMDCT_buf, 0, 512 * sizeof(float));
 699
 700         /* gain compensation and overlapping */
 701         gainCompensateAndOverlap (pSnd->IMDCT_buf, &(pSnd->prevFrame[band*256]), &(pOut[band*256]),
 702                                     &((pSnd->gainBlock[1 - (pSnd->gcBlkSwitch)]).gBlock[band]),
 703                                     &((pSnd->gainBlock[pSnd->gcBlkSwitch]).gBlock[band]));
 704     }
 705
 706     /* Swap the gain control buffers for the next frame. */
 707     pSnd->gcBlkSwitch ^= 1;
 708
 709     return 0;
 710 }
 711
 712 /**
 713  * Frame handling
 714  *
 715  * @param q             Atrac3 private context
 716  * @param databuf       the input data
 717  */
 718
 719 static int decodeFrame(ATRAC3Context *q, const uint8_t* databuf)
 720 {
 721     int   result, i;
 722     float   *p1, *p2, *p3, *p4;
 723     uint8_t *ptr1;
 724
 725     if (q->codingMode == JOINT_STEREO) {
 726
 727         /* channel coupling mode */
 728         /* decode Sound Unit 1 */
 729         init_get_bits(&q->gb,databuf,q->bits_per_frame);
 730
 731         result = decodeChannelSoundUnit(q,&q->gb, q->pUnits, q->outSamples, 0, JOINT_STEREO);
 732         if (result != 0)
 733             return (result);
 734
 735         /* Framedata of the su2 in the joint-stereo mode is encoded in
 736          * reverse byte order so we need to swap it first. */
 737         if (databuf == q->decoded_bytes_buffer) {
 738             uint8_t *ptr2 = q->decoded_bytes_buffer+q->bytes_per_frame-1;
 739             ptr1 = q->decoded_bytes_buffer;
 740             for (i = 0; i < (q->bytes_per_frame/2); i++, ptr1++, ptr2--) {
 741                 FFSWAP(uint8_t,*ptr1,*ptr2);
 742             }
 743         } else {
 744             const uint8_t *ptr2 = databuf+q->bytes_per_frame-1;
 745             for (i = 0; i < q->bytes_per_frame; i++)
 746                 q->decoded_bytes_buffer[i] = *ptr2--;
 747         }
 748
 749         /* Skip the sync codes (0xF8). */
 750         ptr1 = q->decoded_bytes_buffer;
 751         for (i = 4; *ptr1 == 0xF8; i++, ptr1++) {
 752             if (i >= q->bytes_per_frame)
 753                 return -1;
 754         }
 755
 756
 757         /* set the bitstream reader at the start of the second Sound Unit*/
 758         init_get_bits(&q->gb,ptr1,q->bits_per_frame);
 759
 760         /* Fill the Weighting coeffs delay buffer */
 761         memmove(q->weighting_delay,&(q->weighting_delay[2]),4*sizeof(int));
 762         q->weighting_delay[4] = get_bits1(&q->gb);
 763         q->weighting_delay[5] = get_bits(&q->gb,3);
 764
 765         for (i = 0; i < 4; i++) {
 766             q->matrix_coeff_index_prev[i] = q->matrix_coeff_index_now[i];
 767             q->matrix_coeff_index_now[i] = q->matrix_coeff_index_next[i];
 768             q->matrix_coeff_index_next[i] = get_bits(&q->gb,2);
 769         }
 770
 771         /* Decode Sound Unit 2. */
 772         result = decodeChannelSoundUnit(q,&q->gb, &q->pUnits[1], &q->outSamples[1024], 1, JOINT_STEREO);
 773         if (result != 0)
 774             return (result);
 775
 776         /* Reconstruct the channel coefficients. */
 777         reverseMatrixing(q->outSamples, &q->outSamples[1024], q->matrix_coeff_index_prev, q->matrix_coeff_index_now);
 778
 779         channelWeighting(q->outSamples, &q->outSamples[1024], q->weighting_delay);
 780
 781     } else {
 782         /* normal stereo mode or mono */
 783         /* Decode the channel sound units. */
 784         for (i=0 ; i<q->channels ; i++) {
 785
 786             /* Set the bitstream reader at the start of a channel sound unit. */
 787             init_get_bits(&q->gb, databuf+((i*q->bytes_per_frame)/q->channels), (q->bits_per_frame)/q->channels);
 788
 789             result = decodeChannelSoundUnit(q,&q->gb, &q->pUnits[i], &q->outSamples[i*1024], i, q->codingMode);
 790             if (result != 0)
 791                 return (result);
 792         }
 793     }
 794
 795     /* Apply the iQMF synthesis filter. */
 796     p1= q->outSamples;
 797     for (i=0 ; i<q->channels ; i++) {
 798         p2= p1+256;
 799         p3= p2+256;
 800         p4= p3+256;
 801         atrac_iqmf (p1, p2, 256, p1, q->pUnits[i].delayBuf1, q->tempBuf);
 802         atrac_iqmf (p4, p3, 256, p3, q->pUnits[i].delayBuf2, q->tempBuf);
 803         atrac_iqmf (p1, p3, 512, p1, q->pUnits[i].delayBuf3, q->tempBuf);
 804         p1 +=1024;
 805     }
 806
 807     return 0;
 808 }
 809
 810
 811 /**
 812  * Atrac frame decoding
 813  *
 814  * @param avctx     pointer to the AVCodecContext
 815  */
 816
 817 static int atrac3_decode_frame(AVCodecContext *avctx,
 818             void *data, int *data_size,
 819             AVPacket *avpkt) {
 820     const uint8_t *buf = avpkt->data;
 821     int buf_size = avpkt->size;
 822     ATRAC3Context *q = avctx->priv_data;
 823     int result = 0, i;
 824     const uint8_t* databuf;
 825     int16_t* samples = data;
 826
 827     if (buf_size < avctx->block_align)
 828         return buf_size;
 829
 830     /* Check if we need to descramble and what buffer to pass on. */
 831     if (q->scrambled_stream) {
 832         decode_bytes(buf, q->decoded_bytes_buffer, avctx->block_align);
 833         databuf = q->decoded_bytes_buffer;
 834     } else {
 835         databuf = buf;
 836     }
 837
 838     result = decodeFrame(q, databuf);
 839
 840     if (result != 0) {
 841         av_log(NULL,AV_LOG_ERROR,"Frame decoding error!\n");
 842         return -1;
 843     }
 844
 845     if (q->channels == 1) {
 846         /* mono */
 847         for (i = 0; i<1024; i++)
 848             samples[i] = av_clip_int16(round(q->outSamples[i]));
 849         *data_size = 1024 * sizeof(int16_t);
 850     } else {
 851         /* stereo */
 852         for (i = 0; i < 1024; i++) {
 853             samples[i*2] = av_clip_int16(round(q->outSamples[i]));
 854             samples[i*2+1] = av_clip_int16(round(q->outSamples[1024+i]));
 855         }
 856         *data_size = 2048 * sizeof(int16_t);
 857     }
 858
 859     return avctx->block_align;
 860 }
 861
 862
 863 /**
 864  * Atrac3 initialization
 865  *
 866  * @param avctx     pointer to the AVCodecContext
 867  */
 868
 869 static av_cold int atrac3_decode_init(AVCodecContext *avctx)
 870 {
 871     int i;
 872     const uint8_t *edata_ptr = avctx->extradata;
 873     ATRAC3Context *q = avctx->priv_data;
 874     static VLC_TYPE atrac3_vlc_table[4096][2];
 875     static int vlcs_initialized = 0;
 876
 877     /* Take data from the AVCodecContext (RM container). */
 878     q->sample_rate = avctx->sample_rate;
 879     q->channels = avctx->channels;
 880     q->bit_rate = avctx->bit_rate;
 881     q->bits_per_frame = avctx->block_align * 8;
 882     q->bytes_per_frame = avctx->block_align;
 883
 884     /* Take care of the codec-specific extradata. */
 885     if (avctx->extradata_size == 14) {
 886         /* Parse the extradata, WAV format */
 887         av_log(avctx,AV_LOG_DEBUG,"[0-1] %d\n",bytestream_get_le16(&edata_ptr));  //Unknown value always 1
 888         q->samples_per_channel = bytestream_get_le32(&edata_ptr);
 889         q->codingMode = bytestream_get_le16(&edata_ptr);
 890         av_log(avctx,AV_LOG_DEBUG,"[8-9] %d\n",bytestream_get_le16(&edata_ptr));  //Dupe of coding mode
 891         q->frame_factor = bytestream_get_le16(&edata_ptr);  //Unknown always 1
 892         av_log(avctx,AV_LOG_DEBUG,"[12-13] %d\n",bytestream_get_le16(&edata_ptr));  //Unknown always 0
 893
 894         /* setup */
 895         q->samples_per_frame = 1024 * q->channels;
 896         q->atrac3version = 4;
 897         q->delay = 0x88E;
 898         if (q->codingMode)
 899             q->codingMode = JOINT_STEREO;
 900         else
 901             q->codingMode = STEREO;
 902
 903         q->scrambled_stream = 0;
 904
 905         if ((q->bytes_per_frame == 96*q->channels*q->frame_factor) || (q->bytes_per_frame == 152*q->channels*q->frame_factor) || (q->bytes_per_frame == 192*q->channels*q->frame_factor)) {
 906         } else {
 907             av_log(avctx,AV_LOG_ERROR,"Unknown frame/channel/frame_factor configuration %d/%d/%d\n", q->bytes_per_frame, q->channels, q->frame_factor);
 908             return -1;
 909         }
 910
 911     } else if (avctx->extradata_size == 10) {
 912         /* Parse the extradata, RM format. */
 913         q->atrac3version = bytestream_get_be32(&edata_ptr);
 914         q->samples_per_frame = bytestream_get_be16(&edata_ptr);
 915         q->delay = bytestream_get_be16(&edata_ptr);
 916         q->codingMode = bytestream_get_be16(&edata_ptr);
 917
 918         q->samples_per_channel = q->samples_per_frame / q->channels;
 919         q->scrambled_stream = 1;
 920
 921     } else {
 922         av_log(NULL,AV_LOG_ERROR,"Unknown extradata size %d.\n",avctx->extradata_size);
 923     }
 924     /* Check the extradata. */
 925
 926     if (q->atrac3version != 4) {
 927         av_log(avctx,AV_LOG_ERROR,"Version %d != 4.\n",q->atrac3version);
 928         return -1;
 929     }
 930
 931     if (q->samples_per_frame != 1024 && q->samples_per_frame != 2048) {
 932         av_log(avctx,AV_LOG_ERROR,"Unknown amount of samples per frame %d.\n",q->samples_per_frame);
 933         return -1;
 934     }
 935
 936     if (q->delay != 0x88E) {
 937         av_log(avctx,AV_LOG_ERROR,"Unknown amount of delay %x != 0x88E.\n",q->delay);
 938         return -1;
 939     }
 940
 941     if (q->codingMode == STEREO) {
 942         av_log(avctx,AV_LOG_DEBUG,"Normal stereo detected.\n");
 943     } else if (q->codingMode == JOINT_STEREO) {
 944         av_log(avctx,AV_LOG_DEBUG,"Joint stereo detected.\n");
 945     } else {
 946         av_log(avctx,AV_LOG_ERROR,"Unknown channel coding mode %x!\n",q->codingMode);
 947         return -1;
 948     }
 949
 950     if (avctx->channels <= 0 || avctx->channels > 2 /*|| ((avctx->channels * 1024) != q->samples_per_frame)*/) {
 951         av_log(avctx,AV_LOG_ERROR,"Channel configuration error!\n");
 952         return -1;
 953     }
 954
 955
 956     if(avctx->block_align >= UINT_MAX/2)
 957         return -1;
 958
 959     /* Pad the data buffer with FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE,
 960      * this is for the bitstream reader. */
 961     if ((q->decoded_bytes_buffer = av_mallocz((avctx->block_align+(4-avctx->block_align%4) + FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE)))  == NULL)
 962         return AVERROR(ENOMEM);
 963
 964
 965     /* Initialize the VLC tables. */
 966     if (!vlcs_initialized) {
 967         for (i=0 ; i<7 ; i++) {
 968             spectral_coeff_tab[i].table = &atrac3_vlc_table[atrac3_vlc_offs[i]];
 969             spectral_coeff_tab[i].table_allocated = atrac3_vlc_offs[i + 1] - atrac3_vlc_offs[i];
 970             init_vlc (&spectral_coeff_tab[i], 9, huff_tab_sizes[i],
 971                 huff_bits[i], 1, 1,
 972                 huff_codes[i], 1, 1, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC);
 973         }
 974         vlcs_initialized = 1;
 975     }
 976
 977     init_atrac3_transforms(q);
 978
 979     atrac_generate_tables();
 980
 981     /* Generate gain tables. */
 982     for (i=0 ; i<16 ; i++)
 983         gain_tab1[i] = powf (2.0, (4 - i));
 984
 985     for (i=-15 ; i<16 ; i++)
 986         gain_tab2[i+15] = powf (2.0, i * -0.125);
 987
 988     /* init the joint-stereo decoding data */
 989     q->weighting_delay[0] = 0;
 990     q->weighting_delay[1] = 7;
 991     q->weighting_delay[2] = 0;
 992     q->weighting_delay[3] = 7;
 993     q->weighting_delay[4] = 0;
 994     q->weighting_delay[5] = 7;
 995
 996     for (i=0; i<4; i++) {
 997         q->matrix_coeff_index_prev[i] = 3;
 998         q->matrix_coeff_index_now[i] = 3;
 999         q->matrix_coeff_index_next[i] = 3;
1000     }
1001
1002     dsputil_init(&dsp, avctx);
1003
1004     q->pUnits = av_mallocz(sizeof(channel_unit)*q->channels);
1005     if (!q->pUnits) {
1006         av_free(q->decoded_bytes_buffer);
1007         return AVERROR(ENOMEM);
1008     }
1009
1010     avctx->sample_fmt = SAMPLE_FMT_S16;
1011     return 0;
1012 }
1013
1014
1015 AVCodec atrac3_decoder =
1016 {
1017     .name = "atrac3",
1018     .type = CODEC_TYPE_AUDIO,
1019     .id = CODEC_ID_ATRAC3,
1020     .priv_data_size = sizeof(ATRAC3Context),
1021     .init = atrac3_decode_init,
1022     .close = atrac3_decode_close,
1023     .decode = atrac3_decode_frame,
1024     .long_name = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Atrac 3 (Adaptive TRansform Acoustic Coding 3)"),
1025 };