Subversion Repositories Kolibri OS

Rev

Go to most recent revision | Blame | Last modification | View Log | RSS feed

  1. /*
  2.  * TAK decoder
  3.  * Copyright (c) 2012 Paul B Mahol
  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.  * TAK (Tom's lossless Audio Kompressor) decoder
  25.  * @author Paul B Mahol
  26.  */
  27.  
  28. #include "libavutil/internal.h"
  29. #include "libavutil/samplefmt.h"
  30. #include "tak.h"
  31. #include "thread.h"
  32. #include "avcodec.h"
  33. #include "dsputil.h"
  34. #include "internal.h"
  35. #include "unary.h"
  36.  
  37. #define MAX_SUBFRAMES     8                         ///< max number of subframes per channel
  38. #define MAX_PREDICTORS  256
  39.  
  40. typedef struct MCDParam {
  41.     int8_t present;                                 ///< decorrelation parameter availability for this channel
  42.     int8_t index;                                   ///< index into array of decorrelation types
  43.     int8_t chan1;
  44.     int8_t chan2;
  45. } MCDParam;
  46.  
  47. typedef struct TAKDecContext {
  48.     AVCodecContext *avctx;                          ///< parent AVCodecContext
  49.     DSPContext      dsp;
  50.     TAKStreamInfo   ti;
  51.     GetBitContext   gb;                             ///< bitstream reader initialized to start at the current frame
  52.  
  53.     int             uval;
  54.     int             nb_samples;                     ///< number of samples in the current frame
  55.     uint8_t        *decode_buffer;
  56.     unsigned int    decode_buffer_size;
  57.     int32_t        *decoded[TAK_MAX_CHANNELS];      ///< decoded samples for each channel
  58.  
  59.     int8_t          lpc_mode[TAK_MAX_CHANNELS];
  60.     int8_t          sample_shift[TAK_MAX_CHANNELS]; ///< shift applied to every sample in the channel
  61.     int16_t         predictors[MAX_PREDICTORS];
  62.     int             nb_subframes;                   ///< number of subframes in the current frame
  63.     int16_t         subframe_len[MAX_SUBFRAMES];    ///< subframe length in samples
  64.     int             subframe_scale;
  65.  
  66.     int8_t          dmode;                          ///< channel decorrelation type in the current frame
  67.  
  68.     MCDParam        mcdparams[TAK_MAX_CHANNELS];    ///< multichannel decorrelation parameters
  69.  
  70.     int8_t          coding_mode[128];
  71.     DECLARE_ALIGNED(16, int16_t, filter)[MAX_PREDICTORS];
  72.     DECLARE_ALIGNED(16, int16_t, residues)[544];
  73. } TAKDecContext;
  74.  
  75. static const int8_t mc_dmodes[] = { 1, 3, 4, 6, };
  76.  
  77. static const uint16_t predictor_sizes[] = {
  78.     4, 8, 12, 16, 24, 32, 48, 64, 80, 96, 128, 160, 192, 224, 256, 0,
  79. };
  80.  
  81. static const struct CParam {
  82.     int init;
  83.     int escape;
  84.     int scale;
  85.     int aescape;
  86.     int bias;
  87. } xcodes[50] = {
  88.     { 0x01, 0x0000001, 0x0000001, 0x0000003, 0x0000008 },
  89.     { 0x02, 0x0000003, 0x0000001, 0x0000007, 0x0000006 },
  90.     { 0x03, 0x0000005, 0x0000002, 0x000000E, 0x000000D },
  91.     { 0x03, 0x0000003, 0x0000003, 0x000000D, 0x0000018 },
  92.     { 0x04, 0x000000B, 0x0000004, 0x000001C, 0x0000019 },
  93.     { 0x04, 0x0000006, 0x0000006, 0x000001A, 0x0000030 },
  94.     { 0x05, 0x0000016, 0x0000008, 0x0000038, 0x0000032 },
  95.     { 0x05, 0x000000C, 0x000000C, 0x0000034, 0x0000060 },
  96.     { 0x06, 0x000002C, 0x0000010, 0x0000070, 0x0000064 },
  97.     { 0x06, 0x0000018, 0x0000018, 0x0000068, 0x00000C0 },
  98.     { 0x07, 0x0000058, 0x0000020, 0x00000E0, 0x00000C8 },
  99.     { 0x07, 0x0000030, 0x0000030, 0x00000D0, 0x0000180 },
  100.     { 0x08, 0x00000B0, 0x0000040, 0x00001C0, 0x0000190 },
  101.     { 0x08, 0x0000060, 0x0000060, 0x00001A0, 0x0000300 },
  102.     { 0x09, 0x0000160, 0x0000080, 0x0000380, 0x0000320 },
  103.     { 0x09, 0x00000C0, 0x00000C0, 0x0000340, 0x0000600 },
  104.     { 0x0A, 0x00002C0, 0x0000100, 0x0000700, 0x0000640 },
  105.     { 0x0A, 0x0000180, 0x0000180, 0x0000680, 0x0000C00 },
  106.     { 0x0B, 0x0000580, 0x0000200, 0x0000E00, 0x0000C80 },
  107.     { 0x0B, 0x0000300, 0x0000300, 0x0000D00, 0x0001800 },
  108.     { 0x0C, 0x0000B00, 0x0000400, 0x0001C00, 0x0001900 },
  109.     { 0x0C, 0x0000600, 0x0000600, 0x0001A00, 0x0003000 },
  110.     { 0x0D, 0x0001600, 0x0000800, 0x0003800, 0x0003200 },
  111.     { 0x0D, 0x0000C00, 0x0000C00, 0x0003400, 0x0006000 },
  112.     { 0x0E, 0x0002C00, 0x0001000, 0x0007000, 0x0006400 },
  113.     { 0x0E, 0x0001800, 0x0001800, 0x0006800, 0x000C000 },
  114.     { 0x0F, 0x0005800, 0x0002000, 0x000E000, 0x000C800 },
  115.     { 0x0F, 0x0003000, 0x0003000, 0x000D000, 0x0018000 },
  116.     { 0x10, 0x000B000, 0x0004000, 0x001C000, 0x0019000 },
  117.     { 0x10, 0x0006000, 0x0006000, 0x001A000, 0x0030000 },
  118.     { 0x11, 0x0016000, 0x0008000, 0x0038000, 0x0032000 },
  119.     { 0x11, 0x000C000, 0x000C000, 0x0034000, 0x0060000 },
  120.     { 0x12, 0x002C000, 0x0010000, 0x0070000, 0x0064000 },
  121.     { 0x12, 0x0018000, 0x0018000, 0x0068000, 0x00C0000 },
  122.     { 0x13, 0x0058000, 0x0020000, 0x00E0000, 0x00C8000 },
  123.     { 0x13, 0x0030000, 0x0030000, 0x00D0000, 0x0180000 },
  124.     { 0x14, 0x00B0000, 0x0040000, 0x01C0000, 0x0190000 },
  125.     { 0x14, 0x0060000, 0x0060000, 0x01A0000, 0x0300000 },
  126.     { 0x15, 0x0160000, 0x0080000, 0x0380000, 0x0320000 },
  127.     { 0x15, 0x00C0000, 0x00C0000, 0x0340000, 0x0600000 },
  128.     { 0x16, 0x02C0000, 0x0100000, 0x0700000, 0x0640000 },
  129.     { 0x16, 0x0180000, 0x0180000, 0x0680000, 0x0C00000 },
  130.     { 0x17, 0x0580000, 0x0200000, 0x0E00000, 0x0C80000 },
  131.     { 0x17, 0x0300000, 0x0300000, 0x0D00000, 0x1800000 },
  132.     { 0x18, 0x0B00000, 0x0400000, 0x1C00000, 0x1900000 },
  133.     { 0x18, 0x0600000, 0x0600000, 0x1A00000, 0x3000000 },
  134.     { 0x19, 0x1600000, 0x0800000, 0x3800000, 0x3200000 },
  135.     { 0x19, 0x0C00000, 0x0C00000, 0x3400000, 0x6000000 },
  136.     { 0x1A, 0x2C00000, 0x1000000, 0x7000000, 0x6400000 },
  137.     { 0x1A, 0x1800000, 0x1800000, 0x6800000, 0xC000000 },
  138. };
  139.  
  140. static int set_bps_params(AVCodecContext *avctx)
  141. {
  142.     switch (avctx->bits_per_raw_sample) {
  143.     case 8:
  144.         avctx->sample_fmt = AV_SAMPLE_FMT_U8P;
  145.         break;
  146.     case 16:
  147.         avctx->sample_fmt = AV_SAMPLE_FMT_S16P;
  148.         break;
  149.     case 24:
  150.         avctx->sample_fmt = AV_SAMPLE_FMT_S32P;
  151.         break;
  152.     default:
  153.         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid/unsupported bits per sample: %d\n",
  154.                avctx->bits_per_raw_sample);
  155.         return AVERROR_INVALIDDATA;
  156.     }
  157.  
  158.     return 0;
  159. }
  160.  
  161. static void set_sample_rate_params(AVCodecContext *avctx)
  162. {
  163.     TAKDecContext *s  = avctx->priv_data;
  164.     int shift         = 3 - (avctx->sample_rate / 11025);
  165.     shift             = FFMAX(0, shift);
  166.     s->uval           = FFALIGN(avctx->sample_rate + 511 >> 9, 4) << shift;
  167.     s->subframe_scale = FFALIGN(avctx->sample_rate + 511 >> 9, 4) << 1;
  168. }
  169.  
  170. static av_cold int tak_decode_init(AVCodecContext *avctx)
  171. {
  172.     TAKDecContext *s = avctx->priv_data;
  173.  
  174.     ff_dsputil_init(&s->dsp, avctx);
  175.  
  176.     s->avctx = avctx;
  177.     avctx->bits_per_raw_sample = avctx->bits_per_coded_sample;
  178.  
  179.     set_sample_rate_params(avctx);
  180.  
  181.     return set_bps_params(avctx);
  182. }
  183.  
  184. static void decode_lpc(int32_t *coeffs, int mode, int length)
  185. {
  186.     int i;
  187.  
  188.     if (length < 2)
  189.         return;
  190.  
  191.     if (mode == 1) {
  192.         int a1 = *coeffs++;
  193.         for (i = 0; i < length - 1 >> 1; i++) {
  194.             *coeffs   += a1;
  195.             coeffs[1] += *coeffs;
  196.             a1         = coeffs[1];
  197.             coeffs    += 2;
  198.         }
  199.         if (length - 1 & 1)
  200.             *coeffs += a1;
  201.     } else if (mode == 2) {
  202.         int a1    = coeffs[1];
  203.         int a2    = a1 + *coeffs;
  204.         coeffs[1] = a2;
  205.         if (length > 2) {
  206.             coeffs += 2;
  207.             for (i = 0; i < length - 2 >> 1; i++) {
  208.                 int a3    = *coeffs + a1;
  209.                 int a4    = a3 + a2;
  210.                 *coeffs   = a4;
  211.                 a1        = coeffs[1] + a3;
  212.                 a2        = a1 + a4;
  213.                 coeffs[1] = a2;
  214.                 coeffs   += 2;
  215.             }
  216.             if (length & 1)
  217.                 *coeffs += a1 + a2;
  218.         }
  219.     } else if (mode == 3) {
  220.         int a1    = coeffs[1];
  221.         int a2    = a1 + *coeffs;
  222.         coeffs[1] = a2;
  223.         if (length > 2) {
  224.             int a3  = coeffs[2];
  225.             int a4  = a3 + a1;
  226.             int a5  = a4 + a2;
  227.             coeffs += 3;
  228.             for (i = 0; i < length - 3; i++) {
  229.                 a3     += *coeffs;
  230.                 a4     += a3;
  231.                 a5     += a4;
  232.                 *coeffs = a5;
  233.                 coeffs++;
  234.             }
  235.         }
  236.     }
  237. }
  238.  
  239. static int decode_segment(TAKDecContext *s, int8_t mode, int32_t *decoded, int len)
  240. {
  241.     struct CParam code;
  242.     GetBitContext *gb = &s->gb;
  243.     int i;
  244.  
  245.     if (!mode) {
  246.         memset(decoded, 0, len * sizeof(*decoded));
  247.         return 0;
  248.     }
  249.  
  250.     if (mode > FF_ARRAY_ELEMS(xcodes))
  251.         return AVERROR_INVALIDDATA;
  252.     code = xcodes[mode - 1];
  253.  
  254.     for (i = 0; i < len; i++) {
  255.         int x = get_bits_long(gb, code.init);
  256.         if (x >= code.escape && get_bits1(gb)) {
  257.             x |= 1 << code.init;
  258.             if (x >= code.aescape) {
  259.                 int scale = get_unary(gb, 1, 9);
  260.                 if (scale == 9) {
  261.                     int scale_bits = get_bits(gb, 3);
  262.                     if (scale_bits > 0) {
  263.                         if (scale_bits == 7) {
  264.                             scale_bits += get_bits(gb, 5);
  265.                             if (scale_bits > 29)
  266.                                 return AVERROR_INVALIDDATA;
  267.                         }
  268.                         scale = get_bits_long(gb, scale_bits) + 1;
  269.                         x    += code.scale * scale;
  270.                     }
  271.                     x += code.bias;
  272.                 } else
  273.                     x += code.scale * scale - code.escape;
  274.             } else
  275.                 x -= code.escape;
  276.         }
  277.         decoded[i] = (x >> 1) ^ -(x & 1);
  278.     }
  279.  
  280.     return 0;
  281. }
  282.  
  283. static int decode_residues(TAKDecContext *s, int32_t *decoded, int length)
  284. {
  285.     GetBitContext *gb = &s->gb;
  286.     int i, mode, ret;
  287.  
  288.     if (length > s->nb_samples)
  289.         return AVERROR_INVALIDDATA;
  290.  
  291.     if (get_bits1(gb)) {
  292.         int wlength, rval;
  293.  
  294.         wlength = length / s->uval;
  295.  
  296.         rval = length - (wlength * s->uval);
  297.  
  298.         if (rval < s->uval / 2)
  299.             rval += s->uval;
  300.         else
  301.             wlength++;
  302.  
  303.         if (wlength <= 1 || wlength > 128)
  304.             return AVERROR_INVALIDDATA;
  305.  
  306.         s->coding_mode[0] = mode = get_bits(gb, 6);
  307.  
  308.         for (i = 1; i < wlength; i++) {
  309.             int c = get_unary(gb, 1, 6);
  310.  
  311.             switch (c) {
  312.             case 6:
  313.                 mode = get_bits(gb, 6);
  314.                 break;
  315.             case 5:
  316.             case 4:
  317.             case 3: {
  318.                 /* mode += sign ? (1 - c) : (c - 1) */
  319.                 int sign = get_bits1(gb);
  320.                 mode    += (-sign ^ (c - 1)) + sign;
  321.                 break;
  322.             }
  323.             case 2:
  324.                 mode++;
  325.                 break;
  326.             case 1:
  327.                 mode--;
  328.                 break;
  329.             }
  330.             s->coding_mode[i] = mode;
  331.         }
  332.  
  333.         i = 0;
  334.         while (i < wlength) {
  335.             int len = 0;
  336.  
  337.             mode = s->coding_mode[i];
  338.             do {
  339.                 if (i >= wlength - 1)
  340.                     len += rval;
  341.                 else
  342.                     len += s->uval;
  343.                 i++;
  344.  
  345.                 if (i == wlength)
  346.                     break;
  347.             } while (s->coding_mode[i] == mode);
  348.  
  349.             if ((ret = decode_segment(s, mode, decoded, len)) < 0)
  350.                 return ret;
  351.             decoded += len;
  352.         }
  353.     } else {
  354.         mode = get_bits(gb, 6);
  355.         if ((ret = decode_segment(s, mode, decoded, length)) < 0)
  356.             return ret;
  357.     }
  358.  
  359.     return 0;
  360. }
  361.  
  362. static int get_bits_esc4(GetBitContext *gb)
  363. {
  364.     if (get_bits1(gb))
  365.         return get_bits(gb, 4) + 1;
  366.     else
  367.         return 0;
  368. }
  369.  
  370. static int decode_subframe(TAKDecContext *s, int32_t *decoded,
  371.                            int subframe_size, int prev_subframe_size)
  372. {
  373.     GetBitContext *gb = &s->gb;
  374.     int tmp, x, y, i, j, ret = 0;
  375.     int dshift, size, filter_quant, filter_order;
  376.     int tfilter[MAX_PREDICTORS];
  377.  
  378.     if (!get_bits1(gb))
  379.         return decode_residues(s, decoded, subframe_size);
  380.  
  381.     filter_order = predictor_sizes[get_bits(gb, 4)];
  382.  
  383.     if (prev_subframe_size > 0 && get_bits1(gb)) {
  384.         if (filter_order > prev_subframe_size)
  385.             return AVERROR_INVALIDDATA;
  386.  
  387.         decoded       -= filter_order;
  388.         subframe_size += filter_order;
  389.  
  390.         if (filter_order > subframe_size)
  391.             return AVERROR_INVALIDDATA;
  392.     } else {
  393.         int lpc_mode;
  394.  
  395.         if (filter_order > subframe_size)
  396.             return AVERROR_INVALIDDATA;
  397.  
  398.         lpc_mode = get_bits(gb, 2);
  399.         if (lpc_mode > 2)
  400.             return AVERROR_INVALIDDATA;
  401.  
  402.         if ((ret = decode_residues(s, decoded, filter_order)) < 0)
  403.             return ret;
  404.  
  405.         if (lpc_mode)
  406.             decode_lpc(decoded, lpc_mode, filter_order);
  407.     }
  408.  
  409.     dshift = get_bits_esc4(gb);
  410.     size   = get_bits1(gb) + 6;
  411.  
  412.     filter_quant = 10;
  413.     if (get_bits1(gb)) {
  414.         filter_quant -= get_bits(gb, 3) + 1;
  415.         if (filter_quant < 3)
  416.             return AVERROR_INVALIDDATA;
  417.     }
  418.  
  419.     s->predictors[0] = get_sbits(gb, 10);
  420.     s->predictors[1] = get_sbits(gb, 10);
  421.     s->predictors[2] = get_sbits(gb, size) << (10 - size);
  422.     s->predictors[3] = get_sbits(gb, size) << (10 - size);
  423.     if (filter_order > 4) {
  424.         tmp = size - get_bits1(gb);
  425.  
  426.         for (i = 4; i < filter_order; i++) {
  427.             if (!(i & 3))
  428.                 x = tmp - get_bits(gb, 2);
  429.             s->predictors[i] = get_sbits(gb, x) << (10 - size);
  430.         }
  431.     }
  432.  
  433.     tfilter[0] = s->predictors[0] << 6;
  434.     for (i = 1; i < filter_order; i++) {
  435.         int32_t *p1 = &tfilter[0];
  436.         int32_t *p2 = &tfilter[i - 1];
  437.  
  438.         for (j = 0; j < (i + 1) / 2; j++) {
  439.             x     = *p1 + (s->predictors[i] * *p2 + 256 >> 9);
  440.             *p2  += s->predictors[i] * *p1 + 256 >> 9;
  441.             *p1++ = x;
  442.             p2--;
  443.         }
  444.  
  445.         tfilter[i] = s->predictors[i] << 6;
  446.     }
  447.  
  448.     x = 1 << (32 - (15 - filter_quant));
  449.     y = 1 << ((15 - filter_quant) - 1);
  450.     for (i = 0, j = filter_order - 1; i < filter_order / 2; i++, j--) {
  451.         tmp = y + tfilter[j];
  452.         s->filter[j] = x - ((tfilter[i] + y) >> (15 - filter_quant));
  453.         s->filter[i] = x - ((tfilter[j] + y) >> (15 - filter_quant));
  454.     }
  455.  
  456.     if ((ret = decode_residues(s, &decoded[filter_order],
  457.                                subframe_size - filter_order)) < 0)
  458.         return ret;
  459.  
  460.     for (i = 0; i < filter_order; i++)
  461.         s->residues[i] = *decoded++ >> dshift;
  462.  
  463.     y    = FF_ARRAY_ELEMS(s->residues) - filter_order;
  464.     x    = subframe_size - filter_order;
  465.     while (x > 0) {
  466.         tmp = FFMIN(y, x);
  467.  
  468.         for (i = 0; i < tmp; i++) {
  469.             int v = 1 << (filter_quant - 1);
  470.  
  471.             if (filter_order & -16)
  472.                 v += s->dsp.scalarproduct_int16(&s->residues[i], s->filter,
  473.                                                 filter_order & -16);
  474.             for (j = filter_order & -16; j < filter_order; j += 4) {
  475.                 v += s->residues[i + j + 3] * s->filter[j + 3] +
  476.                      s->residues[i + j + 2] * s->filter[j + 2] +
  477.                      s->residues[i + j + 1] * s->filter[j + 1] +
  478.                      s->residues[i + j    ] * s->filter[j    ];
  479.             }
  480.             v = (av_clip(v >> filter_quant, -8192, 8191) << dshift) - *decoded;
  481.             *decoded++ = v;
  482.             s->residues[filter_order + i] = v >> dshift;
  483.         }
  484.  
  485.         x -= tmp;
  486.         if (x > 0)
  487.             memcpy(s->residues, &s->residues[y], 2 * filter_order);
  488.     }
  489.  
  490.     emms_c();
  491.  
  492.     return 0;
  493. }
  494.  
  495. static int decode_channel(TAKDecContext *s, int chan)
  496. {
  497.     AVCodecContext *avctx = s->avctx;
  498.     GetBitContext *gb     = &s->gb;
  499.     int32_t *decoded      = s->decoded[chan];
  500.     int left              = s->nb_samples - 1;
  501.     int i = 0, ret, prev = 0;
  502.  
  503.     s->sample_shift[chan] = get_bits_esc4(gb);
  504.     if (s->sample_shift[chan] >= avctx->bits_per_raw_sample)
  505.         return AVERROR_INVALIDDATA;
  506.  
  507.     *decoded++ = get_sbits(gb, avctx->bits_per_raw_sample - s->sample_shift[chan]);
  508.     s->lpc_mode[chan] = get_bits(gb, 2);
  509.     s->nb_subframes   = get_bits(gb, 3) + 1;
  510.  
  511.     if (s->nb_subframes > 1) {
  512.         if (get_bits_left(gb) < (s->nb_subframes - 1) * 6)
  513.             return AVERROR_INVALIDDATA;
  514.  
  515.         for (; i < s->nb_subframes - 1; i++) {
  516.             int v = get_bits(gb, 6);
  517.  
  518.             s->subframe_len[i] = (v - prev) * s->subframe_scale;
  519.             if (s->subframe_len[i] <= 0)
  520.                 return AVERROR_INVALIDDATA;
  521.  
  522.             left -= s->subframe_len[i];
  523.             prev  = v;
  524.         }
  525.  
  526.         if (left <= 0)
  527.             return AVERROR_INVALIDDATA;
  528.     }
  529.     s->subframe_len[i] = left;
  530.  
  531.     prev = 0;
  532.     for (i = 0; i < s->nb_subframes; i++) {
  533.         if ((ret = decode_subframe(s, decoded, s->subframe_len[i], prev)) < 0)
  534.             return ret;
  535.         decoded += s->subframe_len[i];
  536.         prev     = s->subframe_len[i];
  537.     }
  538.  
  539.     return 0;
  540. }
  541.  
  542. static int decorrelate(TAKDecContext *s, int c1, int c2, int length)
  543. {
  544.     GetBitContext *gb = &s->gb;
  545.     int32_t *p1       = s->decoded[c1] + 1;
  546.     int32_t *p2       = s->decoded[c2] + 1;
  547.     int i;
  548.     int dshift, dfactor;
  549.  
  550.     switch (s->dmode) {
  551.     case 1: /* left/side */
  552.         for (i = 0; i < length; i++) {
  553.             int32_t a = p1[i];
  554.             int32_t b = p2[i];
  555.             p2[i]     = a + b;
  556.         }
  557.         break;
  558.     case 2: /* side/right */
  559.         for (i = 0; i < length; i++) {
  560.             int32_t a = p1[i];
  561.             int32_t b = p2[i];
  562.             p1[i]     = b - a;
  563.         }
  564.         break;
  565.     case 3: /* side/mid */
  566.         for (i = 0; i < length; i++) {
  567.             int32_t a = p1[i];
  568.             int32_t b = p2[i];
  569.             a        -= b >> 1;
  570.             p1[i]     = a;
  571.             p2[i]     = a + b;
  572.         }
  573.         break;
  574.     case 4: /* side/left with scale factor */
  575.         FFSWAP(int32_t*, p1, p2);
  576.     case 5: /* side/right with scale factor */
  577.         dshift  = get_bits_esc4(gb);
  578.         dfactor = get_sbits(gb, 10);
  579.         for (i = 0; i < length; i++) {
  580.             int32_t a = p1[i];
  581.             int32_t b = p2[i];
  582.             b         = dfactor * (b >> dshift) + 128 >> 8 << dshift;
  583.             p1[i]     = b - a;
  584.         }
  585.         break;
  586.     case 6:
  587.         FFSWAP(int32_t*, p1, p2);
  588.     case 7: {
  589.         int length2, order_half, filter_order, dval1, dval2;
  590.         int tmp, x, code_size;
  591.  
  592.         if (length < 256)
  593.             return AVERROR_INVALIDDATA;
  594.  
  595.         dshift       = get_bits_esc4(gb);
  596.         filter_order = 8 << get_bits1(gb);
  597.         dval1        = get_bits1(gb);
  598.         dval2        = get_bits1(gb);
  599.  
  600.         for (i = 0; i < filter_order; i++) {
  601.             if (!(i & 3))
  602.                 code_size = 14 - get_bits(gb, 3);
  603.             s->filter[i] = get_sbits(gb, code_size);
  604.         }
  605.  
  606.         order_half = filter_order / 2;
  607.         length2    = length - (filter_order - 1);
  608.  
  609.         /* decorrelate beginning samples */
  610.         if (dval1) {
  611.             for (i = 0; i < order_half; i++) {
  612.                 int32_t a = p1[i];
  613.                 int32_t b = p2[i];
  614.                 p1[i]     = a + b;
  615.             }
  616.         }
  617.  
  618.         /* decorrelate ending samples */
  619.         if (dval2) {
  620.             for (i = length2 + order_half; i < length; i++) {
  621.                 int32_t a = p1[i];
  622.                 int32_t b = p2[i];
  623.                 p1[i]     = a + b;
  624.             }
  625.         }
  626.  
  627.  
  628.         for (i = 0; i < filter_order; i++)
  629.             s->residues[i] = *p2++ >> dshift;
  630.  
  631.         p1 += order_half;
  632.         x = FF_ARRAY_ELEMS(s->residues) - filter_order;
  633.         for (; length2 > 0; length2 -= tmp) {
  634.             tmp = FFMIN(length2, x);
  635.  
  636.             for (i = 0; i < tmp; i++)
  637.                 s->residues[filter_order + i] = *p2++ >> dshift;
  638.  
  639.             for (i = 0; i < tmp; i++) {
  640.                 int v = 1 << 9;
  641.  
  642.                 if (filter_order == 16) {
  643.                     v += s->dsp.scalarproduct_int16(&s->residues[i], s->filter,
  644.                                                     filter_order);
  645.                 } else {
  646.                     v += s->residues[i + 7] * s->filter[7] +
  647.                          s->residues[i + 6] * s->filter[6] +
  648.                          s->residues[i + 5] * s->filter[5] +
  649.                          s->residues[i + 4] * s->filter[4] +
  650.                          s->residues[i + 3] * s->filter[3] +
  651.                          s->residues[i + 2] * s->filter[2] +
  652.                          s->residues[i + 1] * s->filter[1] +
  653.                          s->residues[i    ] * s->filter[0];
  654.                 }
  655.  
  656.                 v = (av_clip(v >> 10, -8192, 8191) << dshift) - *p1;
  657.                 *p1++ = v;
  658.             }
  659.  
  660.             memcpy(s->residues, &s->residues[tmp], 2 * filter_order);
  661.         }
  662.  
  663.         emms_c();
  664.         break;
  665.     }
  666.     }
  667.  
  668.     return 0;
  669. }
  670.  
  671. static int tak_decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data,
  672.                             int *got_frame_ptr, AVPacket *pkt)
  673. {
  674.     TAKDecContext *s  = avctx->priv_data;
  675.     AVFrame *frame    = data;
  676.     ThreadFrame tframe = { .f = data };
  677.     GetBitContext *gb = &s->gb;
  678.     int chan, i, ret, hsize;
  679.  
  680.     if (pkt->size < TAK_MIN_FRAME_HEADER_BYTES)
  681.         return AVERROR_INVALIDDATA;
  682.  
  683.     if ((ret = init_get_bits8(gb, pkt->data, pkt->size)) < 0)
  684.         return ret;
  685.  
  686.     if ((ret = ff_tak_decode_frame_header(avctx, gb, &s->ti, 0)) < 0)
  687.         return ret;
  688.  
  689.     if (avctx->err_recognition & (AV_EF_CRCCHECK|AV_EF_COMPLIANT)) {
  690.         hsize = get_bits_count(gb) / 8;
  691.         if (ff_tak_check_crc(pkt->data, hsize)) {
  692.             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "CRC error\n");
  693.             return AVERROR_INVALIDDATA;
  694.         }
  695.     }
  696.  
  697.     if (s->ti.codec != TAK_CODEC_MONO_STEREO &&
  698.         s->ti.codec != TAK_CODEC_MULTICHANNEL) {
  699.         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "unsupported codec: %d\n", s->ti.codec);
  700.         return AVERROR_PATCHWELCOME;
  701.     }
  702.     if (s->ti.data_type) {
  703.         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
  704.                "unsupported data type: %d\n", s->ti.data_type);
  705.         return AVERROR_INVALIDDATA;
  706.     }
  707.     if (s->ti.codec == TAK_CODEC_MONO_STEREO && s->ti.channels > 2) {
  708.         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
  709.                "invalid number of channels: %d\n", s->ti.channels);
  710.         return AVERROR_INVALIDDATA;
  711.     }
  712.     if (s->ti.channels > 6) {
  713.         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
  714.                "unsupported number of channels: %d\n", s->ti.channels);
  715.         return AVERROR_INVALIDDATA;
  716.     }
  717.  
  718.     if (s->ti.frame_samples <= 0) {
  719.         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "unsupported/invalid number of samples\n");
  720.         return AVERROR_INVALIDDATA;
  721.     }
  722.  
  723.     if (s->ti.bps != avctx->bits_per_raw_sample) {
  724.         avctx->bits_per_raw_sample = s->ti.bps;
  725.         if ((ret = set_bps_params(avctx)) < 0)
  726.             return ret;
  727.     }
  728.     if (s->ti.sample_rate != avctx->sample_rate) {
  729.         avctx->sample_rate = s->ti.sample_rate;
  730.         set_sample_rate_params(avctx);
  731.     }
  732.     if (s->ti.ch_layout)
  733.         avctx->channel_layout = s->ti.ch_layout;
  734.     avctx->channels = s->ti.channels;
  735.  
  736.     s->nb_samples = s->ti.last_frame_samples ? s->ti.last_frame_samples
  737.                                              : s->ti.frame_samples;
  738.  
  739.     frame->nb_samples = s->nb_samples;
  740.     if ((ret = ff_thread_get_buffer(avctx, &tframe, 0)) < 0)
  741.         return ret;
  742.     ff_thread_finish_setup(avctx);
  743.  
  744.     if (avctx->bits_per_raw_sample <= 16) {
  745.         int buf_size = av_samples_get_buffer_size(NULL, avctx->channels,
  746.                                                   s->nb_samples,
  747.                                                   AV_SAMPLE_FMT_S32P, 0);
  748.         av_fast_malloc(&s->decode_buffer, &s->decode_buffer_size, buf_size);
  749.         if (!s->decode_buffer)
  750.             return AVERROR(ENOMEM);
  751.         ret = av_samples_fill_arrays((uint8_t **)s->decoded, NULL,
  752.                                      s->decode_buffer, avctx->channels,
  753.                                      s->nb_samples, AV_SAMPLE_FMT_S32P, 0);
  754.         if (ret < 0)
  755.             return ret;
  756.     } else {
  757.         for (chan = 0; chan < avctx->channels; chan++)
  758.             s->decoded[chan] = (int32_t *)frame->extended_data[chan];
  759.     }
  760.  
  761.     if (s->nb_samples < 16) {
  762.         for (chan = 0; chan < avctx->channels; chan++) {
  763.             int32_t *decoded = s->decoded[chan];
  764.             for (i = 0; i < s->nb_samples; i++)
  765.                 decoded[i] = get_sbits(gb, avctx->bits_per_raw_sample);
  766.         }
  767.     } else {
  768.         if (s->ti.codec == TAK_CODEC_MONO_STEREO) {
  769.             for (chan = 0; chan < avctx->channels; chan++)
  770.                 if (ret = decode_channel(s, chan))
  771.                     return ret;
  772.  
  773.             if (avctx->channels == 2) {
  774.                 s->nb_subframes = get_bits(gb, 1) + 1;
  775.                 if (s->nb_subframes > 1) {
  776.                     s->subframe_len[1] = get_bits(gb, 6);
  777.                 }
  778.  
  779.                 s->dmode = get_bits(gb, 3);
  780.                 if (ret = decorrelate(s, 0, 1, s->nb_samples - 1))
  781.                     return ret;
  782.             }
  783.         } else if (s->ti.codec == TAK_CODEC_MULTICHANNEL) {
  784.             if (get_bits1(gb)) {
  785.                 int ch_mask = 0;
  786.  
  787.                 chan = get_bits(gb, 4) + 1;
  788.                 if (chan > avctx->channels)
  789.                     return AVERROR_INVALIDDATA;
  790.  
  791.                 for (i = 0; i < chan; i++) {
  792.                     int nbit = get_bits(gb, 4);
  793.  
  794.                     if (nbit >= avctx->channels)
  795.                         return AVERROR_INVALIDDATA;
  796.  
  797.                     if (ch_mask & 1 << nbit)
  798.                         return AVERROR_INVALIDDATA;
  799.  
  800.                     s->mcdparams[i].present = get_bits1(gb);
  801.                     if (s->mcdparams[i].present) {
  802.                         s->mcdparams[i].index = get_bits(gb, 2);
  803.                         s->mcdparams[i].chan2 = get_bits(gb, 4);
  804.                         if (s->mcdparams[i].index == 1) {
  805.                             if ((nbit == s->mcdparams[i].chan2) ||
  806.                                 (ch_mask & 1 << s->mcdparams[i].chan2))
  807.                                 return AVERROR_INVALIDDATA;
  808.  
  809.                             ch_mask |= 1 << s->mcdparams[i].chan2;
  810.                         } else if (!(ch_mask & 1 << s->mcdparams[i].chan2)) {
  811.                             return AVERROR_INVALIDDATA;
  812.                         }
  813.                     }
  814.                     s->mcdparams[i].chan1 = nbit;
  815.  
  816.                     ch_mask |= 1 << nbit;
  817.                 }
  818.             } else {
  819.                 chan = avctx->channels;
  820.                 for (i = 0; i < chan; i++) {
  821.                     s->mcdparams[i].present = 0;
  822.                     s->mcdparams[i].chan1   = i;
  823.                 }
  824.             }
  825.  
  826.             for (i = 0; i < chan; i++) {
  827.                 if (s->mcdparams[i].present && s->mcdparams[i].index == 1)
  828.                     if (ret = decode_channel(s, s->mcdparams[i].chan2))
  829.                         return ret;
  830.  
  831.                 if (ret = decode_channel(s, s->mcdparams[i].chan1))
  832.                     return ret;
  833.  
  834.                 if (s->mcdparams[i].present) {
  835.                     s->dmode = mc_dmodes[s->mcdparams[i].index];
  836.                     if (ret = decorrelate(s,
  837.                                           s->mcdparams[i].chan2,
  838.                                           s->mcdparams[i].chan1,
  839.                                           s->nb_samples - 1))
  840.                         return ret;
  841.                 }
  842.             }
  843.         }
  844.  
  845.         for (chan = 0; chan < avctx->channels; chan++) {
  846.             int32_t *decoded = s->decoded[chan];
  847.  
  848.             if (s->lpc_mode[chan])
  849.                 decode_lpc(decoded, s->lpc_mode[chan], s->nb_samples);
  850.  
  851.             if (s->sample_shift[chan] > 0)
  852.                 for (i = 0; i < s->nb_samples; i++)
  853.                     decoded[i] <<= s->sample_shift[chan];
  854.         }
  855.     }
  856.  
  857.     align_get_bits(gb);
  858.     skip_bits(gb, 24);
  859.     if (get_bits_left(gb) < 0)
  860.         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "overread\n");
  861.     else if (get_bits_left(gb) > 0)
  862.         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "underread\n");
  863.  
  864.     if (avctx->err_recognition & (AV_EF_CRCCHECK | AV_EF_COMPLIANT)) {
  865.         if (ff_tak_check_crc(pkt->data + hsize,
  866.                              get_bits_count(gb) / 8 - hsize)) {
  867.             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "CRC error\n");
  868.             return AVERROR_INVALIDDATA;
  869.         }
  870.     }
  871.  
  872.     /* convert to output buffer */
  873.     switch (avctx->sample_fmt) {
  874.     case AV_SAMPLE_FMT_U8P:
  875.         for (chan = 0; chan < avctx->channels; chan++) {
  876.             uint8_t *samples = (uint8_t *)frame->extended_data[chan];
  877.             int32_t *decoded = s->decoded[chan];
  878.             for (i = 0; i < s->nb_samples; i++)
  879.                 samples[i] = decoded[i] + 0x80;
  880.         }
  881.         break;
  882.     case AV_SAMPLE_FMT_S16P:
  883.         for (chan = 0; chan < avctx->channels; chan++) {
  884.             int16_t *samples = (int16_t *)frame->extended_data[chan];
  885.             int32_t *decoded = s->decoded[chan];
  886.             for (i = 0; i < s->nb_samples; i++)
  887.                 samples[i] = decoded[i];
  888.         }
  889.         break;
  890.     case AV_SAMPLE_FMT_S32P:
  891.         for (chan = 0; chan < avctx->channels; chan++) {
  892.             int32_t *samples = (int32_t *)frame->extended_data[chan];
  893.             for (i = 0; i < s->nb_samples; i++)
  894.                 samples[i] <<= 8;
  895.         }
  896.         break;
  897.     }
  898.  
  899.     *got_frame_ptr = 1;
  900.  
  901.     return pkt->size;
  902. }
  903.  
  904. static int init_thread_copy(AVCodecContext *avctx)
  905. {
  906.     TAKDecContext *s = avctx->priv_data;
  907.     s->avctx = avctx;
  908.     return 0;
  909. }
  910.  
  911. static int update_thread_context(AVCodecContext *dst,
  912.                                  const AVCodecContext *src)
  913. {
  914.     TAKDecContext *tsrc = src->priv_data;
  915.     TAKDecContext *tdst = dst->priv_data;
  916.  
  917.     if (dst == src)
  918.         return 0;
  919.     memcpy(&tdst->ti, &tsrc->ti, sizeof(TAKStreamInfo));
  920.     return 0;
  921. }
  922.  
  923. static av_cold int tak_decode_close(AVCodecContext *avctx)
  924. {
  925.     TAKDecContext *s = avctx->priv_data;
  926.  
  927.     av_freep(&s->decode_buffer);
  928.  
  929.     return 0;
  930. }
  931.  
  932. AVCodec ff_tak_decoder = {
  933.     .name             = "tak",
  934.     .long_name        = NULL_IF_CONFIG_SMALL("TAK (Tom's lossless Audio Kompressor)"),
  935.     .type             = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
  936.     .id               = AV_CODEC_ID_TAK,
  937.     .priv_data_size   = sizeof(TAKDecContext),
  938.     .init             = tak_decode_init,
  939.     .close            = tak_decode_close,
  940.     .decode           = tak_decode_frame,
  941.     .init_thread_copy = ONLY_IF_THREADS_ENABLED(init_thread_copy),
  942.     .update_thread_context = ONLY_IF_THREADS_ENABLED(update_thread_context),
  943.     .capabilities     = CODEC_CAP_DR1 | CODEC_CAP_FRAME_THREADS,
  944.     .sample_fmts      = (const enum AVSampleFormat[]) { AV_SAMPLE_FMT_U8P,
  945.                                                         AV_SAMPLE_FMT_S16P,
  946.                                                         AV_SAMPLE_FMT_S32P,
  947.                                                         AV_SAMPLE_FMT_NONE },
  948. };
  949.