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
  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 #include "fft.h"
  44
  45 #include "atrac.h"
  46 #include "atrac3data.h"
  47
  48 #define JOINT_STEREO    0x12
  49 #define STEREO          0x2
  50
  51
  52 /* These structures are needed to store the parsed gain control data. */
  53 typedef struct {
  54     int   num_gain_data;
  55     int   levcode[8];
  56     int   loccode[8];
  57 } gain_info;
  58
  59 typedef struct {
  60     gain_info   gBlock[4];
  61 } gain_block;
  62
  63 typedef struct {
  64     int     pos;
  65     int     numCoefs;
  66     float   coef[8];
  67 } tonal_component;
  68
  69 typedef struct {
  70     int               bandsCoded;
  71     int               numComponents;
  72     tonal_component   components[64];
  73     float             prevFrame[1024];
  74     int               gcBlkSwitch;
  75     gain_block        gainBlock[2];
  76
  77     DECLARE_ALIGNED(32, float, spectrum)[1024];
  78     DECLARE_ALIGNED(32, float, IMDCT_buf)[1024];
  79
  80     float             delayBuf1[46]; ///<qmf delay buffers
  81     float             delayBuf2[46];
  82     float             delayBuf3[46];
  83 } channel_unit;
  84
  85 typedef struct {
  86     GetBitContext       gb;
  87     //@{
  88     /** stream data */
  89     int                 channels;
  90     int                 codingMode;
  91     int                 bit_rate;
  92     int                 sample_rate;
  93     int                 samples_per_channel;
  94     int                 samples_per_frame;
  95
  96     int                 bits_per_frame;
  97     int                 bytes_per_frame;
  98     int                 pBs;
  99     channel_unit*       pUnits;
 100     //@}
 101     //@{
 102     /** joint-stereo related variables */
 103     int                 matrix_coeff_index_prev[4];
 104     int                 matrix_coeff_index_now[4];
 105     int                 matrix_coeff_index_next[4];
 106     int                 weighting_delay[6];
 107     //@}
 108     //@{
 109     /** data buffers */
 110     float               outSamples[2048];
 111     uint8_t*            decoded_bytes_buffer;
 112     float               tempBuf[1070];
 113     //@}
 114     //@{
 115     /** extradata */
 116     int                 atrac3version;
 117     int                 delay;
 118     int                 scrambled_stream;
 119     int                 frame_factor;
 120     //@}
 121
 122     FFTContext          mdct_ctx;
 123 } ATRAC3Context;
 124
 125 static DECLARE_ALIGNED(32, float, mdct_window)[512];
 126 static VLC              spectral_coeff_tab[7];
 127 static float            gain_tab1[16];
 128 static float            gain_tab2[31];
 129 static DSPContext       dsp;
 130
 131
 132 /**
 133  * Regular 512 points IMDCT without overlapping, with the exception of the swapping of odd bands
 134  * caused by the reverse spectra of the QMF.
 135  *
 136  * @param pInput    float input
 137  * @param pOutput   float output
 138  * @param odd_band  1 if the band is an odd band
 139  */
 140
 141 static void IMLT(ATRAC3Context *q, float *pInput, float *pOutput, int odd_band)
 142 {
 143     int     i;
 144
 145     if (odd_band) {
 146         /**
 147         * Reverse the odd bands before IMDCT, this is an effect of the QMF transform
 148         * or it gives better compression to do it this way.
 149         * FIXME: It should be possible to handle this in imdct_calc
 150         * for that to happen a modification of the prerotation step of
 151         * all SIMD code and C code is needed.
 152         * Or fix the functions before so they generate a pre reversed spectrum.
 153         */
 154
 155         for (i=0; i<128; i++)
 156             FFSWAP(float, pInput[i], pInput[255-i]);
 157     }
 158
 159     q->mdct_ctx.imdct_calc(&q->mdct_ctx,pOutput,pInput);
 160
 161     /* Perform windowing on the output. */
 162     dsp.vector_fmul(pOutput, pOutput, mdct_window, 512);
 163
 164 }
 165
 166
 167 /**
 168  * Atrac 3 indata descrambling, only used for data coming from the rm container
 169  *
 170  * @param inbuffer  pointer to 8 bit array of indata
 171  * @param out       pointer to 8 bit array of outdata
 172  * @param bytes     amount of bytes
 173  */
 174
 175 static int decode_bytes(const uint8_t* inbuffer, uint8_t* out, int bytes){
 176     int i, off;
 177     uint32_t c;
 178     const uint32_t* buf;
 179     uint32_t* obuf = (uint32_t*) out;
 180
 181     off = (intptr_t)inbuffer & 3;
 182     buf = (const uint32_t*) (inbuffer - off);
 183     c = av_be2ne32((0x537F6103 >> (off*8)) | (0x537F6103 << (32-(off*8))));
 184     bytes += 3 + off;
 185     for (i = 0; i < bytes/4; i++)
 186         obuf[i] = c ^ buf[i];
 187
 188     if (off)
 189         av_log_ask_for_sample(NULL, "Offset of %d not handled.\n", off);
 190
 191     return off;
 192 }
 193
 194
 195 static av_cold void init_atrac3_transforms(ATRAC3Context *q) {
 196     float enc_window[256];
 197     int i;
 198
 199     /* Generate the mdct window, for details see
 200      * http://wiki.multimedia.cx/index.php?title=RealAudio_atrc#Windows */
 201     for (i=0 ; i<256; i++)
 202         enc_window[i] = (sin(((i + 0.5) / 256.0 - 0.5) * M_PI) + 1.0) * 0.5;
 203
 204     if (!mdct_window[0])
 205         for (i=0 ; i<256; i++) {
 206             mdct_window[i] = enc_window[i]/(enc_window[i]*enc_window[i] + enc_window[255-i]*enc_window[255-i]);
 207             mdct_window[511-i] = mdct_window[i];
 208         }
 209
 210     /* Initialize the MDCT transform. */
 211     ff_mdct_init(&q->mdct_ctx, 9, 1, 1.0);
 212 }
 213
 214 /**
 215  * Atrac3 uninit, free all allocated memory
 216  */
 217
 218 static av_cold int atrac3_decode_close(AVCodecContext *avctx)
 219 {
 220     ATRAC3Context *q = avctx->priv_data;
 221
 222     av_free(q->pUnits);
 223     av_free(q->decoded_bytes_buffer);
 224     ff_mdct_end(&q->mdct_ctx);
 225
 226     return 0;
 227 }
 228
 229 /**
 230 / * Mantissa decoding
 231  *
 232  * @param gb            the GetBit context
 233  * @param selector      what table is the output values coded with
 234  * @param codingFlag    constant length coding or variable length coding
 235  * @param mantissas     mantissa output table
 236  * @param numCodes      amount of values to get
 237  */
 238
 239 static void readQuantSpectralCoeffs (GetBitContext *gb, int selector, int codingFlag, int* mantissas, int numCodes)
 240 {
 241     int   numBits, cnt, code, huffSymb;
 242
 243     if (selector == 1)
 244         numCodes /= 2;
 245
 246     if (codingFlag != 0) {
 247         /* constant length coding (CLC) */
 248         numBits = CLCLengthTab[selector];
 249
 250         if (selector > 1) {
 251             for (cnt = 0; cnt < numCodes; cnt++) {
 252                 if (numBits)
 253                     code = get_sbits(gb, numBits);
 254                 else
 255                     code = 0;
 256                 mantissas[cnt] = code;
 257             }
 258         } else {
 259             for (cnt = 0; cnt < numCodes; cnt++) {
 260                 if (numBits)
 261                     code = get_bits(gb, numBits); //numBits is always 4 in this case
 262                 else
 263                     code = 0;
 264                 mantissas[cnt*2] = seTab_0[code >> 2];
 265                 mantissas[cnt*2+1] = seTab_0[code & 3];
 266             }
 267         }
 268     } else {
 269         /* variable length coding (VLC) */
 270         if (selector != 1) {
 271             for (cnt = 0; cnt < numCodes; cnt++) {
 272                 huffSymb = get_vlc2(gb, spectral_coeff_tab[selector-1].table, spectral_coeff_tab[selector-1].bits, 3);
 273                 huffSymb += 1;
 274                 code = huffSymb >> 1;
 275                 if (huffSymb & 1)
 276                     code = -code;
 277                 mantissas[cnt] = code;
 278             }
 279         } else {
 280             for (cnt = 0; cnt < numCodes; cnt++) {
 281                 huffSymb = get_vlc2(gb, spectral_coeff_tab[selector-1].table, spectral_coeff_tab[selector-1].bits, 3);
 282                 mantissas[cnt*2] = decTable1[huffSymb*2];
 283                 mantissas[cnt*2+1] = decTable1[huffSymb*2+1];
 284             }
 285         }
 286     }
 287 }
 288
 289 /**
 290  * Restore the quantized band spectrum coefficients
 291  *
 292  * @param gb            the GetBit context
 293  * @param pOut          decoded band spectrum
 294  * @return outSubbands   subband counter, fix for broken specification/files
 295  */
 296
 297 static int decodeSpectrum (GetBitContext *gb, float *pOut)
 298 {
 299     int   numSubbands, codingMode, cnt, first, last, subbWidth, *pIn;
 300     int   subband_vlc_index[32], SF_idxs[32];
 301     int   mantissas[128];
 302     float SF;
 303
 304     numSubbands = get_bits(gb, 5); // number of coded subbands
 305     codingMode = get_bits1(gb); // coding Mode: 0 - VLC/ 1-CLC
 306
 307     /* Get the VLC selector table for the subbands, 0 means not coded. */
 308     for (cnt = 0; cnt <= numSubbands; cnt++)
 309         subband_vlc_index[cnt] = get_bits(gb, 3);
 310
 311     /* Read the scale factor indexes from the stream. */
 312     for (cnt = 0; cnt <= numSubbands; cnt++) {
 313         if (subband_vlc_index[cnt] != 0)
 314             SF_idxs[cnt] = get_bits(gb, 6);
 315     }
 316
 317     for (cnt = 0; cnt <= numSubbands; cnt++) {
 318         first = subbandTab[cnt];
 319         last = subbandTab[cnt+1];
 320
 321         subbWidth = last - first;
 322
 323         if (subband_vlc_index[cnt] != 0) {
 324             /* Decode spectral coefficients for this subband. */
 325             /* TODO: This can be done faster is several blocks share the
 326              * same VLC selector (subband_vlc_index) */
 327             readQuantSpectralCoeffs (gb, subband_vlc_index[cnt], codingMode, mantissas, subbWidth);
 328
 329             /* Decode the scale factor for this subband. */
 330             SF = ff_atrac_sf_table[SF_idxs[cnt]] * iMaxQuant[subband_vlc_index[cnt]];
 331
 332             /* Inverse quantize the coefficients. */
 333             for (pIn=mantissas ; first<last; first++, pIn++)
 334                 pOut[first] = *pIn * SF;
 335         } else {
 336             /* This subband was not coded, so zero the entire subband. */
 337             memset(pOut+first, 0, subbWidth*sizeof(float));
 338         }
 339     }
 340
 341     /* Clear the subbands that were not coded. */
 342     first = subbandTab[cnt];
 343     memset(pOut+first, 0, (1024 - first) * sizeof(float));
 344     return numSubbands;
 345 }
 346
 347 /**
 348  * Restore the quantized tonal components
 349  *
 350  * @param gb            the GetBit context
 351  * @param pComponent    tone component
 352  * @param numBands      amount of coded bands
 353  */
 354
 355 static int decodeTonalComponents (GetBitContext *gb, tonal_component *pComponent, int numBands)
 356 {
 357     int i,j,k,cnt;
 358     int   components, coding_mode_selector, coding_mode, coded_values_per_component;
 359     int   sfIndx, coded_values, max_coded_values, quant_step_index, coded_components;
 360     int   band_flags[4], mantissa[8];
 361     float  *pCoef;
 362     float  scalefactor;
 363     int   component_count = 0;
 364
 365     components = get_bits(gb,5);
 366
 367     /* no tonal components */
 368     if (components == 0)
 369         return 0;
 370
 371     coding_mode_selector = get_bits(gb,2);
 372     if (coding_mode_selector == 2)
 373         return -1;
 374
 375     coding_mode = coding_mode_selector & 1;
 376
 377     for (i = 0; i < components; i++) {
 378         for (cnt = 0; cnt <= numBands; cnt++)
 379             band_flags[cnt] = get_bits1(gb);
 380
 381         coded_values_per_component = get_bits(gb,3);
 382
 383         quant_step_index = get_bits(gb,3);
 384         if (quant_step_index <= 1)
 385             return -1;
 386
 387         if (coding_mode_selector == 3)
 388             coding_mode = get_bits1(gb);
 389
 390         for (j = 0; j < (numBands + 1) * 4; j++) {
 391             if (band_flags[j >> 2] == 0)
 392                 continue;
 393
 394             coded_components = get_bits(gb,3);
 395
 396             for (k=0; k<coded_components; k++) {
 397                 sfIndx = get_bits(gb,6);
 398                 pComponent[component_count].pos = j * 64 + (get_bits(gb,6));
 399                 max_coded_values = 1024 - pComponent[component_count].pos;
 400                 coded_values = coded_values_per_component + 1;
 401                 coded_values = FFMIN(max_coded_values,coded_values);
 402
 403                 scalefactor = ff_atrac_sf_table[sfIndx] * iMaxQuant[quant_step_index];
 404
 405                 readQuantSpectralCoeffs(gb, quant_step_index, coding_mode, mantissa, coded_values);
 406
 407                 pComponent[component_count].numCoefs = coded_values;
 408
 409                 /* inverse quant */
 410                 pCoef = pComponent[component_count].coef;
 411                 for (cnt = 0; cnt < coded_values; cnt++)
 412                     pCoef[cnt] = mantissa[cnt] * scalefactor;
 413
 414                 component_count++;
 415             }
 416         }
 417     }
 418
 419     return component_count;
 420 }
 421
 422 /**
 423  * Decode gain parameters for the coded bands
 424  *
 425  * @param gb            the GetBit context
 426  * @param pGb           the gainblock for the current band
 427  * @param numBands      amount of coded bands
 428  */
 429
 430 static int decodeGainControl (GetBitContext *gb, gain_block *pGb, int numBands)
 431 {
 432     int   i, cf, numData;
 433     int   *pLevel, *pLoc;
 434
 435     gain_info   *pGain = pGb->gBlock;
 436
 437     for (i=0 ; i<=numBands; i++)
 438     {
 439         numData = get_bits(gb,3);
 440         pGain[i].num_gain_data = numData;
 441         pLevel = pGain[i].levcode;
 442         pLoc = pGain[i].loccode;
 443
 444         for (cf = 0; cf < numData; cf++){
 445             pLevel[cf]= get_bits(gb,4);
 446             pLoc  [cf]= get_bits(gb,5);
 447             if(cf && pLoc[cf] <= pLoc[cf-1])
 448                 return -1;
 449         }
 450     }
 451
 452     /* Clear the unused blocks. */
 453     for (; i<4 ; i++)
 454         pGain[i].num_gain_data = 0;
 455
 456     return 0;
 457 }
 458
 459 /**
 460  * Apply gain parameters and perform the MDCT overlapping part
 461  *
 462  * @param pIn           input float buffer
 463  * @param pPrev         previous float buffer to perform overlap against
 464  * @param pOut          output float buffer
 465  * @param pGain1        current band gain info
 466  * @param pGain2        next band gain info
 467  */
 468
 469 static void gainCompensateAndOverlap (float *pIn, float *pPrev, float *pOut, gain_info *pGain1, gain_info *pGain2)
 470 {
 471     /* gain compensation function */
 472     float  gain1, gain2, gain_inc;
 473     int   cnt, numdata, nsample, startLoc, endLoc;
 474
 475
 476     if (pGain2->num_gain_data == 0)
 477         gain1 = 1.0;
 478     else
 479         gain1 = gain_tab1[pGain2->levcode[0]];
 480
 481     if (pGain1->num_gain_data == 0) {
 482         for (cnt = 0; cnt < 256; cnt++)
 483             pOut[cnt] = pIn[cnt] * gain1 + pPrev[cnt];
 484     } else {
 485         numdata = pGain1->num_gain_data;
 486         pGain1->loccode[numdata] = 32;
 487         pGain1->levcode[numdata] = 4;
 488
 489         nsample = 0; // current sample = 0
 490
 491         for (cnt = 0; cnt < numdata; cnt++) {
 492             startLoc = pGain1->loccode[cnt] * 8;
 493             endLoc = startLoc + 8;
 494
 495             gain2 = gain_tab1[pGain1->levcode[cnt]];
 496             gain_inc = gain_tab2[(pGain1->levcode[cnt+1] - pGain1->levcode[cnt])+15];
 497
 498             /* interpolate */
 499             for (; nsample < startLoc; nsample++)
 500                 pOut[nsample] = (pIn[nsample] * gain1 + pPrev[nsample]) * gain2;
 501
 502             /* interpolation is done over eight samples */
 503             for (; nsample < endLoc; nsample++) {
 504                 pOut[nsample] = (pIn[nsample] * gain1 + pPrev[nsample]) * gain2;
 505                 gain2 *= gain_inc;
 506             }
 507         }
 508
 509         for (; nsample < 256; nsample++)
 510             pOut[nsample] = (pIn[nsample] * gain1) + pPrev[nsample];
 511     }
 512
 513     /* Delay for the overlapping part. */
 514     memcpy(pPrev, &pIn[256], 256*sizeof(float));
 515 }
 516
 517 /**
 518  * Combine the tonal band spectrum and regular band spectrum
 519  * Return position of the last tonal coefficient
 520  *
 521  * @param pSpectrum     output spectrum buffer
 522  * @param numComponents amount of tonal components
 523  * @param pComponent    tonal components for this band
 524  */
 525
 526 static int addTonalComponents (float *pSpectrum, int numComponents, tonal_component *pComponent)
 527 {
 528     int   cnt, i, lastPos = -1;
 529     float   *pIn, *pOut;
 530
 531     for (cnt = 0; cnt < numComponents; cnt++){
 532         lastPos = FFMAX(pComponent[cnt].pos + pComponent[cnt].numCoefs, lastPos);
 533         pIn = pComponent[cnt].coef;
 534         pOut = &(pSpectrum[pComponent[cnt].pos]);
 535
 536         for (i=0 ; i<pComponent[cnt].numCoefs ; i++)
 537             pOut[i] += pIn[i];
 538     }
 539
 540     return lastPos;
 541 }
 542
 543
 544 #define INTERPOLATE(old,new,nsample) ((old) + (nsample)*0.125*((new)-(old)))
 545
 546 static void reverseMatrixing(float *su1, float *su2, int *pPrevCode, int *pCurrCode)
 547 {
 548     int    i, band, nsample, s1, s2;
 549     float    c1, c2;
 550     float    mc1_l, mc1_r, mc2_l, mc2_r;
 551
 552     for (i=0,band = 0; band < 4*256; band+=256,i++) {
 553         s1 = pPrevCode[i];
 554         s2 = pCurrCode[i];
 555         nsample = 0;
 556
 557         if (s1 != s2) {
 558             /* Selector value changed, interpolation needed. */
 559             mc1_l = matrixCoeffs[s1*2];
 560             mc1_r = matrixCoeffs[s1*2+1];
 561             mc2_l = matrixCoeffs[s2*2];
 562             mc2_r = matrixCoeffs[s2*2+1];
 563
 564             /* Interpolation is done over the first eight samples. */
 565             for(; nsample < 8; nsample++) {
 566                 c1 = su1[band+nsample];
 567                 c2 = su2[band+nsample];
 568                 c2 = c1 * INTERPOLATE(mc1_l,mc2_l,nsample) + c2 * INTERPOLATE(mc1_r,mc2_r,nsample);
 569                 su1[band+nsample] = c2;
 570                 su2[band+nsample] = c1 * 2.0 - c2;
 571             }
 572         }
 573
 574         /* Apply the matrix without interpolation. */
 575         switch (s2) {
 576             case 0:     /* M/S decoding */
 577                 for (; nsample < 256; nsample++) {
 578                     c1 = su1[band+nsample];
 579                     c2 = su2[band+nsample];
 580                     su1[band+nsample] = c2 * 2.0;
 581                     su2[band+nsample] = (c1 - c2) * 2.0;
 582                 }
 583                 break;
 584
 585             case 1:
 586                 for (; nsample < 256; nsample++) {
 587                     c1 = su1[band+nsample];
 588                     c2 = su2[band+nsample];
 589                     su1[band+nsample] = (c1 + c2) * 2.0;
 590                     su2[band+nsample] = c2 * -2.0;
 591                 }
 592                 break;
 593             case 2:
 594             case 3:
 595                 for (; nsample < 256; nsample++) {
 596                     c1 = su1[band+nsample];
 597                     c2 = su2[band+nsample];
 598                     su1[band+nsample] = c1 + c2;
 599                     su2[band+nsample] = c1 - c2;
 600                 }
 601                 break;
 602             default:
 603                 assert(0);
 604         }
 605     }
 606 }
 607
 608 static void getChannelWeights (int indx, int flag, float ch[2]){
 609
 610     if (indx == 7) {
 611         ch[0] = 1.0;
 612         ch[1] = 1.0;
 613     } else {
 614         ch[0] = (float)(indx & 7) / 7.0;
 615         ch[1] = sqrt(2 - ch[0]*ch[0]);
 616         if(flag)
 617             FFSWAP(float, ch[0], ch[1]);
 618     }
 619 }
 620
 621 static void channelWeighting (float *su1, float *su2, int *p3)
 622 {
 623     int   band, nsample;
 624     /* w[x][y] y=0 is left y=1 is right */
 625     float w[2][2];
 626
 627     if (p3[1] != 7 || p3[3] != 7){
 628         getChannelWeights(p3[1], p3[0], w[0]);
 629         getChannelWeights(p3[3], p3[2], w[1]);
 630
 631         for(band = 1; band < 4; band++) {
 632             /* scale the channels by the weights */
 633             for(nsample = 0; nsample < 8; nsample++) {
 634                 su1[band*256+nsample] *= INTERPOLATE(w[0][0], w[0][1], nsample);
 635                 su2[band*256+nsample] *= INTERPOLATE(w[1][0], w[1][1], nsample);
 636             }
 637
 638             for(; nsample < 256; nsample++) {
 639                 su1[band*256+nsample] *= w[1][0];
 640                 su2[band*256+nsample] *= w[1][1];
 641             }
 642         }
 643     }
 644 }
 645
 646
 647 /**
 648  * Decode a Sound Unit
 649  *
 650  * @param gb            the GetBit context
 651  * @param pSnd          the channel unit to be used
 652  * @param pOut          the decoded samples before IQMF in float representation
 653  * @param channelNum    channel number
 654  * @param codingMode    the coding mode (JOINT_STEREO or regular stereo/mono)
 655  */
 656
 657
 658 static int decodeChannelSoundUnit (ATRAC3Context *q, GetBitContext *gb, channel_unit *pSnd, float *pOut, int channelNum, int codingMode)
 659 {
 660     int   band, result=0, numSubbands, lastTonal, numBands;
 661
 662     if (codingMode == JOINT_STEREO && channelNum == 1) {
 663         if (get_bits(gb,2) != 3) {
 664             av_log(NULL,AV_LOG_ERROR,"JS mono Sound Unit id != 3.\n");
 665             return -1;
 666         }
 667     } else {
 668         if (get_bits(gb,6) != 0x28) {
 669             av_log(NULL,AV_LOG_ERROR,"Sound Unit id != 0x28.\n");
 670             return -1;
 671         }
 672     }
 673
 674     /* number of coded QMF bands */
 675     pSnd->bandsCoded = get_bits(gb,2);
 676
 677     result = decodeGainControl (gb, &(pSnd->gainBlock[pSnd->gcBlkSwitch]), pSnd->bandsCoded);
 678     if (result) return result;
 679
 680     pSnd->numComponents = decodeTonalComponents (gb, pSnd->components, pSnd->bandsCoded);
 681     if (pSnd->numComponents == -1) return -1;
 682
 683     numSubbands = decodeSpectrum (gb, pSnd->spectrum);
 684
 685     /* Merge the decoded spectrum and tonal components. */
 686     lastTonal = addTonalComponents (pSnd->spectrum, pSnd->numComponents, pSnd->components);
 687
 688
 689     /* calculate number of used MLT/QMF bands according to the amount of coded spectral lines */
 690     numBands = (subbandTab[numSubbands] - 1) >> 8;
 691     if (lastTonal >= 0)
 692         numBands = FFMAX((lastTonal + 256) >> 8, numBands);
 693
 694
 695     /* Reconstruct time domain samples. */
 696     for (band=0; band<4; band++) {
 697         /* Perform the IMDCT step without overlapping. */
 698         if (band <= numBands) {
 699             IMLT(q, &(pSnd->spectrum[band*256]), pSnd->IMDCT_buf, band&1);
 700         } else
 701             memset(pSnd->IMDCT_buf, 0, 512 * sizeof(float));
 702
 703         /* gain compensation and overlapping */
 704         gainCompensateAndOverlap (pSnd->IMDCT_buf, &(pSnd->prevFrame[band*256]), &(pOut[band*256]),
 705                                     &((pSnd->gainBlock[1 - (pSnd->gcBlkSwitch)]).gBlock[band]),
 706                                     &((pSnd->gainBlock[pSnd->gcBlkSwitch]).gBlock[band]));
 707     }
 708
 709     /* Swap the gain control buffers for the next frame. */
 710     pSnd->gcBlkSwitch ^= 1;
 711
 712     return 0;
 713 }
 714
 715 /**
 716  * Frame handling
 717  *
 718  * @param q             Atrac3 private context
 719  * @param databuf       the input data
 720  */
 721
 722 static int decodeFrame(ATRAC3Context *q, const uint8_t* databuf)
 723 {
 724     int   result, i;
 725     float   *p1, *p2, *p3, *p4;
 726     uint8_t *ptr1;
 727
 728     if (q->codingMode == JOINT_STEREO) {
 729
 730         /* channel coupling mode */
 731         /* decode Sound Unit 1 */
 732         init_get_bits(&q->gb,databuf,q->bits_per_frame);
 733
 734         result = decodeChannelSoundUnit(q,&q->gb, q->pUnits, q->outSamples, 0, JOINT_STEREO);
 735         if (result != 0)
 736             return (result);
 737
 738         /* Framedata of the su2 in the joint-stereo mode is encoded in
 739          * reverse byte order so we need to swap it first. */
 740         if (databuf == q->decoded_bytes_buffer) {
 741             uint8_t *ptr2 = q->decoded_bytes_buffer+q->bytes_per_frame-1;
 742             ptr1 = q->decoded_bytes_buffer;
 743             for (i = 0; i < (q->bytes_per_frame/2); i++, ptr1++, ptr2--) {
 744                 FFSWAP(uint8_t,*ptr1,*ptr2);
 745             }
 746         } else {
 747             const uint8_t *ptr2 = databuf+q->bytes_per_frame-1;
 748             for (i = 0; i < q->bytes_per_frame; i++)
 749                 q->decoded_bytes_buffer[i] = *ptr2--;
 750         }
 751
 752         /* Skip the sync codes (0xF8). */
 753         ptr1 = q->decoded_bytes_buffer;
 754         for (i = 4; *ptr1 == 0xF8; i++, ptr1++) {
 755             if (i >= q->bytes_per_frame)
 756                 return -1;
 757         }
 758
 759
 760         /* set the bitstream reader at the start of the second Sound Unit*/
 761         init_get_bits(&q->gb,ptr1,q->bits_per_frame);
 762
 763         /* Fill the Weighting coeffs delay buffer */
 764         memmove(q->weighting_delay,&(q->weighting_delay[2]),4*sizeof(int));
 765         q->weighting_delay[4] = get_bits1(&q->gb);
 766         q->weighting_delay[5] = get_bits(&q->gb,3);
 767
 768         for (i = 0; i < 4; i++) {
 769             q->matrix_coeff_index_prev[i] = q->matrix_coeff_index_now[i];
 770             q->matrix_coeff_index_now[i] = q->matrix_coeff_index_next[i];
 771             q->matrix_coeff_index_next[i] = get_bits(&q->gb,2);
 772         }
 773
 774         /* Decode Sound Unit 2. */
 775         result = decodeChannelSoundUnit(q,&q->gb, &q->pUnits[1], &q->outSamples[1024], 1, JOINT_STEREO);
 776         if (result != 0)
 777             return (result);
 778
 779         /* Reconstruct the channel coefficients. */
 780         reverseMatrixing(q->outSamples, &q->outSamples[1024], q->matrix_coeff_index_prev, q->matrix_coeff_index_now);
 781
 782         channelWeighting(q->outSamples, &q->outSamples[1024], q->weighting_delay);
 783
 784     } else {
 785         /* normal stereo mode or mono */
 786         /* Decode the channel sound units. */
 787         for (i=0 ; i<q->channels ; i++) {
 788
 789             /* Set the bitstream reader at the start of a channel sound unit. */
 790             init_get_bits(&q->gb, databuf+((i*q->bytes_per_frame)/q->channels), (q->bits_per_frame)/q->channels);
 791
 792             result = decodeChannelSoundUnit(q,&q->gb, &q->pUnits[i], &q->outSamples[i*1024], i, q->codingMode);
 793             if (result != 0)
 794                 return (result);
 795         }
 796     }
 797
 798     /* Apply the iQMF synthesis filter. */
 799     p1= q->outSamples;
 800     for (i=0 ; i<q->channels ; i++) {
 801         p2= p1+256;
 802         p3= p2+256;
 803         p4= p3+256;
 804         atrac_iqmf (p1, p2, 256, p1, q->pUnits[i].delayBuf1, q->tempBuf);
 805         atrac_iqmf (p4, p3, 256, p3, q->pUnits[i].delayBuf2, q->tempBuf);
 806         atrac_iqmf (p1, p3, 512, p1, q->pUnits[i].delayBuf3, q->tempBuf);
 807         p1 +=1024;
 808     }
 809
 810     return 0;
 811 }
 812
 813
 814 /**
 815  * Atrac frame decoding
 816  *
 817  * @param avctx     pointer to the AVCodecContext
 818  */
 819
 820 static int atrac3_decode_frame(AVCodecContext *avctx,
 821             void *data, int *data_size,
 822             AVPacket *avpkt) {
 823     const uint8_t *buf = avpkt->data;
 824     int buf_size = avpkt->size;
 825     ATRAC3Context *q = avctx->priv_data;
 826     int result = 0, i;
 827     const uint8_t* databuf;
 828     int16_t* samples = data;
 829
 830     if (buf_size < avctx->block_align) {
 831         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 832                "Frame too small (%d bytes). Truncated file?\n", buf_size);
 833         *data_size = 0;
 834         return buf_size;
 835     }
 836
 837     /* Check if we need to descramble and what buffer to pass on. */
 838     if (q->scrambled_stream) {
 839         decode_bytes(buf, q->decoded_bytes_buffer, avctx->block_align);
 840         databuf = q->decoded_bytes_buffer;
 841     } else {
 842         databuf = buf;
 843     }
 844
 845     result = decodeFrame(q, databuf);
 846
 847     if (result != 0) {
 848         av_log(NULL,AV_LOG_ERROR,"Frame decoding error!\n");
 849         return -1;
 850     }
 851
 852     if (q->channels == 1) {
 853         /* mono */
 854         for (i = 0; i<1024; i++)
 855             samples[i] = av_clip_int16(round(q->outSamples[i]));
 856         *data_size = 1024 * sizeof(int16_t);
 857     } else {
 858         /* stereo */
 859         for (i = 0; i < 1024; i++) {
 860             samples[i*2] = av_clip_int16(round(q->outSamples[i]));
 861             samples[i*2+1] = av_clip_int16(round(q->outSamples[1024+i]));
 862         }
 863         *data_size = 2048 * sizeof(int16_t);
 864     }
 865
 866     return avctx->block_align;
 867 }
 868
 869
 870 /**
 871  * Atrac3 initialization
 872  *
 873  * @param avctx     pointer to the AVCodecContext
 874  */
 875
 876 static av_cold int atrac3_decode_init(AVCodecContext *avctx)
 877 {
 878     int i;
 879     const uint8_t *edata_ptr = avctx->extradata;
 880     ATRAC3Context *q = avctx->priv_data;
 881     static VLC_TYPE atrac3_vlc_table[4096][2];
 882     static int vlcs_initialized = 0;
 883
 884     /* Take data from the AVCodecContext (RM container). */
 885     q->sample_rate = avctx->sample_rate;
 886     q->channels = avctx->channels;
 887     q->bit_rate = avctx->bit_rate;
 888     q->bits_per_frame = avctx->block_align * 8;
 889     q->bytes_per_frame = avctx->block_align;
 890
 891     /* Take care of the codec-specific extradata. */
 892     if (avctx->extradata_size == 14) {
 893         /* Parse the extradata, WAV format */
 894         av_log(avctx,AV_LOG_DEBUG,"[0-1] %d\n",bytestream_get_le16(&edata_ptr));  //Unknown value always 1
 895         q->samples_per_channel = bytestream_get_le32(&edata_ptr);
 896         q->codingMode = bytestream_get_le16(&edata_ptr);
 897         av_log(avctx,AV_LOG_DEBUG,"[8-9] %d\n",bytestream_get_le16(&edata_ptr));  //Dupe of coding mode
 898         q->frame_factor = bytestream_get_le16(&edata_ptr);  //Unknown always 1
 899         av_log(avctx,AV_LOG_DEBUG,"[12-13] %d\n",bytestream_get_le16(&edata_ptr));  //Unknown always 0
 900
 901         /* setup */
 902         q->samples_per_frame = 1024 * q->channels;
 903         q->atrac3version = 4;
 904         q->delay = 0x88E;
 905         if (q->codingMode)
 906             q->codingMode = JOINT_STEREO;
 907         else
 908             q->codingMode = STEREO;
 909
 910         q->scrambled_stream = 0;
 911
 912         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)) {
 913         } else {
 914             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);
 915             return -1;
 916         }
 917
 918     } else if (avctx->extradata_size == 10) {
 919         /* Parse the extradata, RM format. */
 920         q->atrac3version = bytestream_get_be32(&edata_ptr);
 921         q->samples_per_frame = bytestream_get_be16(&edata_ptr);
 922         q->delay = bytestream_get_be16(&edata_ptr);
 923         q->codingMode = bytestream_get_be16(&edata_ptr);
 924
 925         q->samples_per_channel = q->samples_per_frame / q->channels;
 926         q->scrambled_stream = 1;
 927
 928     } else {
 929         av_log(NULL,AV_LOG_ERROR,"Unknown extradata size %d.\n",avctx->extradata_size);
 930     }
 931     /* Check the extradata. */
 932
 933     if (q->atrac3version != 4) {
 934         av_log(avctx,AV_LOG_ERROR,"Version %d != 4.\n",q->atrac3version);
 935         return -1;
 936     }
 937
 938     if (q->samples_per_frame != 1024 && q->samples_per_frame != 2048) {
 939         av_log(avctx,AV_LOG_ERROR,"Unknown amount of samples per frame %d.\n",q->samples_per_frame);
 940         return -1;
 941     }
 942
 943     if (q->delay != 0x88E) {
 944         av_log(avctx,AV_LOG_ERROR,"Unknown amount of delay %x != 0x88E.\n",q->delay);
 945         return -1;
 946     }
 947
 948     if (q->codingMode == STEREO) {
 949         av_log(avctx,AV_LOG_DEBUG,"Normal stereo detected.\n");
 950     } else if (q->codingMode == JOINT_STEREO) {
 951         av_log(avctx,AV_LOG_DEBUG,"Joint stereo detected.\n");
 952     } else {
 953         av_log(avctx,AV_LOG_ERROR,"Unknown channel coding mode %x!\n",q->codingMode);
 954         return -1;
 955     }
 956
 957     if (avctx->channels <= 0 || avctx->channels > 2 /*|| ((avctx->channels * 1024) != q->samples_per_frame)*/) {
 958         av_log(avctx,AV_LOG_ERROR,"Channel configuration error!\n");
 959         return -1;
 960     }
 961
 962
 963     if(avctx->block_align >= UINT_MAX/2)
 964         return -1;
 965
 966     /* Pad the data buffer with FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE,
 967      * this is for the bitstream reader. */
 968     if ((q->decoded_bytes_buffer = av_mallocz((avctx->block_align+(4-avctx->block_align%4) + FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE)))  == NULL)
 969         return AVERROR(ENOMEM);
 970
 971
 972     /* Initialize the VLC tables. */
 973     if (!vlcs_initialized) {
 974         for (i=0 ; i<7 ; i++) {
 975             spectral_coeff_tab[i].table = &atrac3_vlc_table[atrac3_vlc_offs[i]];
 976             spectral_coeff_tab[i].table_allocated = atrac3_vlc_offs[i + 1] - atrac3_vlc_offs[i];
 977             init_vlc (&spectral_coeff_tab[i], 9, huff_tab_sizes[i],
 978                 huff_bits[i], 1, 1,
 979                 huff_codes[i], 1, 1, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC);
 980         }
 981         vlcs_initialized = 1;
 982     }
 983
 984     init_atrac3_transforms(q);
 985
 986     atrac_generate_tables();
 987
 988     /* Generate gain tables. */
 989     for (i=0 ; i<16 ; i++)
 990         gain_tab1[i] = powf (2.0, (4 - i));
 991
 992     for (i=-15 ; i<16 ; i++)
 993         gain_tab2[i+15] = powf (2.0, i * -0.125);
 994
 995     /* init the joint-stereo decoding data */
 996     q->weighting_delay[0] = 0;
 997     q->weighting_delay[1] = 7;
 998     q->weighting_delay[2] = 0;
 999     q->weighting_delay[3] = 7;
1000     q->weighting_delay[4] = 0;
1001     q->weighting_delay[5] = 7;
1002
1003     for (i=0; i<4; i++) {
1004         q->matrix_coeff_index_prev[i] = 3;
1005         q->matrix_coeff_index_now[i] = 3;
1006         q->matrix_coeff_index_next[i] = 3;
1007     }
1008
1009     dsputil_init(&dsp, avctx);
1010
1011     q->pUnits = av_mallocz(sizeof(channel_unit)*q->channels);
1012     if (!q->pUnits) {
1013         av_free(q->decoded_bytes_buffer);
1014         return AVERROR(ENOMEM);
1015     }
1016
1017     avctx->sample_fmt = AV_SAMPLE_FMT_S16;
1018     return 0;
1019 }
1020
1021
1022 AVCodec ff_atrac3_decoder =
1023 {
1024     .name = "atrac3",
1025     .type = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
1026     .id = CODEC_ID_ATRAC3,
1027     .priv_data_size = sizeof(ATRAC3Context),
1028     .init = atrac3_decode_init,
1029     .close = atrac3_decode_close,
1030     .decode = atrac3_decode_frame,
1031     .long_name = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Atrac 3 (Adaptive TRansform Acoustic Coding 3)"),
1032 };