lavfi: make AVFilterPad opaque after two major bumps.
[ffmpeg.git] / libavcodec / qdm2.c
1 /*
2  * QDM2 compatible decoder
3  * Copyright (c) 2003 Ewald Snel
4  * Copyright (c) 2005 Benjamin Larsson
5  * Copyright (c) 2005 Alex Beregszaszi
6  * Copyright (c) 2005 Roberto Togni
7  *
8  * This file is part of Libav.
9  *
10  * Libav is free software; you can redistribute it and/or
11  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
12  * License as published by the Free Software Foundation; either
13  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
14  *
15  * Libav is distributed in the hope that it will be useful,
16  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
17  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
18  * Lesser General Public License for more details.
19  *
20  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
21  * License along with Libav; if not, write to the Free Software
22  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
23  */
24
25 /**
26  * @file
27  * QDM2 decoder
28  * @author Ewald Snel, Benjamin Larsson, Alex Beregszaszi, Roberto Togni
29  *
30  * The decoder is not perfect yet, there are still some distortions
31  * especially on files encoded with 16 or 8 subbands.
32  */
33
34 #include <math.h>
35 #include <stddef.h>
36 #include <stdio.h>
37
38 #define BITSTREAM_READER_LE
39 #include "avcodec.h"
40 #include "get_bits.h"
41 #include "dsputil.h"
42 #include "rdft.h"
43 #include "mpegaudiodsp.h"
44 #include "mpegaudio.h"
45
46 #include "qdm2data.h"
47 #include "qdm2_tablegen.h"
48
49 #undef NDEBUG
50 #include <assert.h>
51
52
53 #define QDM2_LIST_ADD(list, size, packet) \
54 do { \
55       if (size > 0) { \
56     list[size - 1].next = &list[size]; \
57       } \
58       list[size].packet = packet; \
59       list[size].next = NULL; \
60       size++; \
61 } while(0)
62
63 // Result is 8, 16 or 30
64 #define QDM2_SB_USED(sub_sampling) (((sub_sampling) >= 2) ? 30 : 8 << (sub_sampling))
65
66 #define FIX_NOISE_IDX(noise_idx) \
67   if ((noise_idx) >= 3840) \
68     (noise_idx) -= 3840; \
69
70 #define SB_DITHERING_NOISE(sb,noise_idx) (noise_table[(noise_idx)++] * sb_noise_attenuation[(sb)])
71
72 #define SAMPLES_NEEDED \
73      av_log (NULL,AV_LOG_INFO,"This file triggers some untested code. Please contact the developers.\n");
74
75 #define SAMPLES_NEEDED_2(why) \
76      av_log (NULL,AV_LOG_INFO,"This file triggers some missing code. Please contact the developers.\nPosition: %s\n",why);
77
78 #define QDM2_MAX_FRAME_SIZE 512
79
80 typedef int8_t sb_int8_array[2][30][64];
81
82 /**
83  * Subpacket
84  */
85 typedef struct {
86     int type;            ///< subpacket type
87     unsigned int size;   ///< subpacket size
88     const uint8_t *data; ///< pointer to subpacket data (points to input data buffer, it's not a private copy)
89 } QDM2SubPacket;
90
91 /**
92  * A node in the subpacket list
93  */
94 typedef struct QDM2SubPNode {
95     QDM2SubPacket *packet;      ///< packet
96     struct QDM2SubPNode *next; ///< pointer to next packet in the list, NULL if leaf node
97 } QDM2SubPNode;
98
99 typedef struct {
100     float re;
101     float im;
102 } QDM2Complex;
103
104 typedef struct {
105     float level;
106     QDM2Complex *complex;
107     const float *table;
108     int   phase;
109     int   phase_shift;
110     int   duration;
111     short time_index;
112     short cutoff;
113 } FFTTone;
114
115 typedef struct {
116     int16_t sub_packet;
117     uint8_t channel;
118     int16_t offset;
119     int16_t exp;
120     uint8_t phase;
121 } FFTCoefficient;
122
123 typedef struct {
124     DECLARE_ALIGNED(32, QDM2Complex, complex)[MPA_MAX_CHANNELS][256];
125 } QDM2FFT;
126
127 /**
128  * QDM2 decoder context
129  */
130 typedef struct {
131     AVFrame frame;
132
133     /// Parameters from codec header, do not change during playback
134     int nb_channels;         ///< number of channels
135     int channels;            ///< number of channels
136     int group_size;          ///< size of frame group (16 frames per group)
137     int fft_size;            ///< size of FFT, in complex numbers
138     int checksum_size;       ///< size of data block, used also for checksum
139
140     /// Parameters built from header parameters, do not change during playback
141     int group_order;         ///< order of frame group
142     int fft_order;           ///< order of FFT (actually fftorder+1)
143     int frame_size;          ///< size of data frame
144     int frequency_range;
145     int sub_sampling;        ///< subsampling: 0=25%, 1=50%, 2=100% */
146     int coeff_per_sb_select; ///< selector for "num. of coeffs. per subband" tables. Can be 0, 1, 2
147     int cm_table_select;     ///< selector for "coding method" tables. Can be 0, 1 (from init: 0-4)
148
149     /// Packets and packet lists
150     QDM2SubPacket sub_packets[16];      ///< the packets themselves
151     QDM2SubPNode sub_packet_list_A[16]; ///< list of all packets
152     QDM2SubPNode sub_packet_list_B[16]; ///< FFT packets B are on list
153     int sub_packets_B;                  ///< number of packets on 'B' list
154     QDM2SubPNode sub_packet_list_C[16]; ///< packets with errors?
155     QDM2SubPNode sub_packet_list_D[16]; ///< DCT packets
156
157     /// FFT and tones
158     FFTTone fft_tones[1000];
159     int fft_tone_start;
160     int fft_tone_end;
161     FFTCoefficient fft_coefs[1000];
162     int fft_coefs_index;
163     int fft_coefs_min_index[5];
164     int fft_coefs_max_index[5];
165     int fft_level_exp[6];
166     RDFTContext rdft_ctx;
167     QDM2FFT fft;
168
169     /// I/O data
170     const uint8_t *compressed_data;
171     int compressed_size;
172     float output_buffer[QDM2_MAX_FRAME_SIZE * 2];
173
174     /// Synthesis filter
175     MPADSPContext mpadsp;
176     DECLARE_ALIGNED(32, float, synth_buf)[MPA_MAX_CHANNELS][512*2];
177     int synth_buf_offset[MPA_MAX_CHANNELS];
178     DECLARE_ALIGNED(32, float, sb_samples)[MPA_MAX_CHANNELS][128][SBLIMIT];
179     DECLARE_ALIGNED(32, float, samples)[MPA_MAX_CHANNELS * MPA_FRAME_SIZE];
180
181     /// Mixed temporary data used in decoding
182     float tone_level[MPA_MAX_CHANNELS][30][64];
183     int8_t coding_method[MPA_MAX_CHANNELS][30][64];
184     int8_t quantized_coeffs[MPA_MAX_CHANNELS][10][8];
185     int8_t tone_level_idx_base[MPA_MAX_CHANNELS][30][8];
186     int8_t tone_level_idx_hi1[MPA_MAX_CHANNELS][3][8][8];
187     int8_t tone_level_idx_mid[MPA_MAX_CHANNELS][26][8];
188     int8_t tone_level_idx_hi2[MPA_MAX_CHANNELS][26];
189     int8_t tone_level_idx[MPA_MAX_CHANNELS][30][64];
190     int8_t tone_level_idx_temp[MPA_MAX_CHANNELS][30][64];
191
192     // Flags
193     int has_errors;         ///< packet has errors
194     int superblocktype_2_3; ///< select fft tables and some algorithm based on superblock type
195     int do_synth_filter;    ///< used to perform or skip synthesis filter
196
197     int sub_packet;
198     int noise_idx; ///< index for dithering noise table
199 } QDM2Context;
200
201
202 static VLC vlc_tab_level;
203 static VLC vlc_tab_diff;
204 static VLC vlc_tab_run;
205 static VLC fft_level_exp_alt_vlc;
206 static VLC fft_level_exp_vlc;
207 static VLC fft_stereo_exp_vlc;
208 static VLC fft_stereo_phase_vlc;
209 static VLC vlc_tab_tone_level_idx_hi1;
210 static VLC vlc_tab_tone_level_idx_mid;
211 static VLC vlc_tab_tone_level_idx_hi2;
212 static VLC vlc_tab_type30;
213 static VLC vlc_tab_type34;
214 static VLC vlc_tab_fft_tone_offset[5];
215
216 static const uint16_t qdm2_vlc_offs[] = {
217     0,260,566,598,894,1166,1230,1294,1678,1950,2214,2278,2310,2570,2834,3124,3448,3838,
218 };
219
220 static av_cold void qdm2_init_vlc(void)
221 {
222     static int vlcs_initialized = 0;
223     static VLC_TYPE qdm2_table[3838][2];
224
225     if (!vlcs_initialized) {
226
227         vlc_tab_level.table = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[0]];
228         vlc_tab_level.table_allocated = qdm2_vlc_offs[1] - qdm2_vlc_offs[0];
229         init_vlc (&vlc_tab_level, 8, 24,
230             vlc_tab_level_huffbits, 1, 1,
231             vlc_tab_level_huffcodes, 2, 2, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
232
233         vlc_tab_diff.table = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[1]];
234         vlc_tab_diff.table_allocated = qdm2_vlc_offs[2] - qdm2_vlc_offs[1];
235         init_vlc (&vlc_tab_diff, 8, 37,
236             vlc_tab_diff_huffbits, 1, 1,
237             vlc_tab_diff_huffcodes, 2, 2, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
238
239         vlc_tab_run.table = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[2]];
240         vlc_tab_run.table_allocated = qdm2_vlc_offs[3] - qdm2_vlc_offs[2];
241         init_vlc (&vlc_tab_run, 5, 6,
242             vlc_tab_run_huffbits, 1, 1,
243             vlc_tab_run_huffcodes, 1, 1, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
244
245         fft_level_exp_alt_vlc.table = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[3]];
246         fft_level_exp_alt_vlc.table_allocated = qdm2_vlc_offs[4] - qdm2_vlc_offs[3];
247         init_vlc (&fft_level_exp_alt_vlc, 8, 28,
248             fft_level_exp_alt_huffbits, 1, 1,
249             fft_level_exp_alt_huffcodes, 2, 2, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
250
251
252         fft_level_exp_vlc.table = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[4]];
253         fft_level_exp_vlc.table_allocated = qdm2_vlc_offs[5] - qdm2_vlc_offs[4];
254         init_vlc (&fft_level_exp_vlc, 8, 20,
255             fft_level_exp_huffbits, 1, 1,
256             fft_level_exp_huffcodes, 2, 2, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
257
258         fft_stereo_exp_vlc.table = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[5]];
259         fft_stereo_exp_vlc.table_allocated = qdm2_vlc_offs[6] - qdm2_vlc_offs[5];
260         init_vlc (&fft_stereo_exp_vlc, 6, 7,
261             fft_stereo_exp_huffbits, 1, 1,
262             fft_stereo_exp_huffcodes, 1, 1, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
263
264         fft_stereo_phase_vlc.table = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[6]];
265         fft_stereo_phase_vlc.table_allocated = qdm2_vlc_offs[7] - qdm2_vlc_offs[6];
266         init_vlc (&fft_stereo_phase_vlc, 6, 9,
267             fft_stereo_phase_huffbits, 1, 1,
268             fft_stereo_phase_huffcodes, 1, 1, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
269
270         vlc_tab_tone_level_idx_hi1.table = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[7]];
271         vlc_tab_tone_level_idx_hi1.table_allocated = qdm2_vlc_offs[8] - qdm2_vlc_offs[7];
272         init_vlc (&vlc_tab_tone_level_idx_hi1, 8, 20,
273             vlc_tab_tone_level_idx_hi1_huffbits, 1, 1,
274             vlc_tab_tone_level_idx_hi1_huffcodes, 2, 2, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
275
276         vlc_tab_tone_level_idx_mid.table = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[8]];
277         vlc_tab_tone_level_idx_mid.table_allocated = qdm2_vlc_offs[9] - qdm2_vlc_offs[8];
278         init_vlc (&vlc_tab_tone_level_idx_mid, 8, 24,
279             vlc_tab_tone_level_idx_mid_huffbits, 1, 1,
280             vlc_tab_tone_level_idx_mid_huffcodes, 2, 2, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
281
282         vlc_tab_tone_level_idx_hi2.table = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[9]];
283         vlc_tab_tone_level_idx_hi2.table_allocated = qdm2_vlc_offs[10] - qdm2_vlc_offs[9];
284         init_vlc (&vlc_tab_tone_level_idx_hi2, 8, 24,
285             vlc_tab_tone_level_idx_hi2_huffbits, 1, 1,
286             vlc_tab_tone_level_idx_hi2_huffcodes, 2, 2, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
287
288         vlc_tab_type30.table = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[10]];
289         vlc_tab_type30.table_allocated = qdm2_vlc_offs[11] - qdm2_vlc_offs[10];
290         init_vlc (&vlc_tab_type30, 6, 9,
291             vlc_tab_type30_huffbits, 1, 1,
292             vlc_tab_type30_huffcodes, 1, 1, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
293
294         vlc_tab_type34.table = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[11]];
295         vlc_tab_type34.table_allocated = qdm2_vlc_offs[12] - qdm2_vlc_offs[11];
296         init_vlc (&vlc_tab_type34, 5, 10,
297             vlc_tab_type34_huffbits, 1, 1,
298             vlc_tab_type34_huffcodes, 1, 1, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
299
300         vlc_tab_fft_tone_offset[0].table = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[12]];
301         vlc_tab_fft_tone_offset[0].table_allocated = qdm2_vlc_offs[13] - qdm2_vlc_offs[12];
302         init_vlc (&vlc_tab_fft_tone_offset[0], 8, 23,
303             vlc_tab_fft_tone_offset_0_huffbits, 1, 1,
304             vlc_tab_fft_tone_offset_0_huffcodes, 2, 2, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
305
306         vlc_tab_fft_tone_offset[1].table = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[13]];
307         vlc_tab_fft_tone_offset[1].table_allocated = qdm2_vlc_offs[14] - qdm2_vlc_offs[13];
308         init_vlc (&vlc_tab_fft_tone_offset[1], 8, 28,
309             vlc_tab_fft_tone_offset_1_huffbits, 1, 1,
310             vlc_tab_fft_tone_offset_1_huffcodes, 2, 2, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
311
312         vlc_tab_fft_tone_offset[2].table = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[14]];
313         vlc_tab_fft_tone_offset[2].table_allocated = qdm2_vlc_offs[15] - qdm2_vlc_offs[14];
314         init_vlc (&vlc_tab_fft_tone_offset[2], 8, 32,
315             vlc_tab_fft_tone_offset_2_huffbits, 1, 1,
316             vlc_tab_fft_tone_offset_2_huffcodes, 2, 2, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
317
318         vlc_tab_fft_tone_offset[3].table = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[15]];
319         vlc_tab_fft_tone_offset[3].table_allocated = qdm2_vlc_offs[16] - qdm2_vlc_offs[15];
320         init_vlc (&vlc_tab_fft_tone_offset[3], 8, 35,
321             vlc_tab_fft_tone_offset_3_huffbits, 1, 1,
322             vlc_tab_fft_tone_offset_3_huffcodes, 2, 2, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
323
324         vlc_tab_fft_tone_offset[4].table = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[16]];
325         vlc_tab_fft_tone_offset[4].table_allocated = qdm2_vlc_offs[17] - qdm2_vlc_offs[16];
326         init_vlc (&vlc_tab_fft_tone_offset[4], 8, 38,
327             vlc_tab_fft_tone_offset_4_huffbits, 1, 1,
328             vlc_tab_fft_tone_offset_4_huffcodes, 2, 2, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
329
330         vlcs_initialized=1;
331     }
332 }
333
334 static int qdm2_get_vlc (GetBitContext *gb, VLC *vlc, int flag, int depth)
335 {
336     int value;
337
338     value = get_vlc2(gb, vlc->table, vlc->bits, depth);
339
340     /* stage-2, 3 bits exponent escape sequence */
341     if (value-- == 0)
342         value = get_bits (gb, get_bits (gb, 3) + 1);
343
344     /* stage-3, optional */
345     if (flag) {
346         int tmp = vlc_stage3_values[value];
347
348         if ((value & ~3) > 0)
349             tmp += get_bits (gb, (value >> 2));
350         value = tmp;
351     }
352
353     return value;
354 }
355
356
357 static int qdm2_get_se_vlc (VLC *vlc, GetBitContext *gb, int depth)
358 {
359     int value = qdm2_get_vlc (gb, vlc, 0, depth);
360
361     return (value & 1) ? ((value + 1) >> 1) : -(value >> 1);
362 }
363
364
365 /**
366  * QDM2 checksum
367  *
368  * @param data      pointer to data to be checksum'ed
369  * @param length    data length
370  * @param value     checksum value
371  *
372  * @return          0 if checksum is OK
373  */
374 static uint16_t qdm2_packet_checksum (const uint8_t *data, int length, int value) {
375     int i;
376
377     for (i=0; i < length; i++)
378         value -= data[i];
379
380     return (uint16_t)(value & 0xffff);
381 }
382
383
384 /**
385  * Fill a QDM2SubPacket structure with packet type, size, and data pointer.
386  *
387  * @param gb            bitreader context
388  * @param sub_packet    packet under analysis
389  */
390 static void qdm2_decode_sub_packet_header (GetBitContext *gb, QDM2SubPacket *sub_packet)
391 {
392     sub_packet->type = get_bits (gb, 8);
393
394     if (sub_packet->type == 0) {
395         sub_packet->size = 0;
396         sub_packet->data = NULL;
397     } else {
398         sub_packet->size = get_bits (gb, 8);
399
400       if (sub_packet->type & 0x80) {
401           sub_packet->size <<= 8;
402           sub_packet->size  |= get_bits (gb, 8);
403           sub_packet->type  &= 0x7f;
404       }
405
406       if (sub_packet->type == 0x7f)
407           sub_packet->type |= (get_bits (gb, 8) << 8);
408
409       sub_packet->data = &gb->buffer[get_bits_count(gb) / 8]; // FIXME: this depends on bitreader internal data
410     }
411
412     av_log(NULL,AV_LOG_DEBUG,"Subpacket: type=%d size=%d start_offs=%x\n",
413         sub_packet->type, sub_packet->size, get_bits_count(gb) / 8);
414 }
415
416
417 /**
418  * Return node pointer to first packet of requested type in list.
419  *
420  * @param list    list of subpackets to be scanned
421  * @param type    type of searched subpacket
422  * @return        node pointer for subpacket if found, else NULL
423  */
424 static QDM2SubPNode* qdm2_search_subpacket_type_in_list (QDM2SubPNode *list, int type)
425 {
426     while (list != NULL && list->packet != NULL) {
427         if (list->packet->type == type)
428             return list;
429         list = list->next;
430     }
431     return NULL;
432 }
433
434
435 /**
436  * Replace 8 elements with their average value.
437  * Called by qdm2_decode_superblock before starting subblock decoding.
438  *
439  * @param q       context
440  */
441 static void average_quantized_coeffs (QDM2Context *q)
442 {
443     int i, j, n, ch, sum;
444
445     n = coeff_per_sb_for_avg[q->coeff_per_sb_select][QDM2_SB_USED(q->sub_sampling) - 1] + 1;
446
447     for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
448         for (i = 0; i < n; i++) {
449             sum = 0;
450
451             for (j = 0; j < 8; j++)
452                 sum += q->quantized_coeffs[ch][i][j];
453
454             sum /= 8;
455             if (sum > 0)
456                 sum--;
457
458             for (j=0; j < 8; j++)
459                 q->quantized_coeffs[ch][i][j] = sum;
460         }
461 }
462
463
464 /**
465  * Build subband samples with noise weighted by q->tone_level.
466  * Called by synthfilt_build_sb_samples.
467  *
468  * @param q     context
469  * @param sb    subband index
470  */
471 static void build_sb_samples_from_noise (QDM2Context *q, int sb)
472 {
473     int ch, j;
474
475     FIX_NOISE_IDX(q->noise_idx);
476
477     if (!q->nb_channels)
478         return;
479
480     for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
481         for (j = 0; j < 64; j++) {
482             q->sb_samples[ch][j * 2][sb] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx) * q->tone_level[ch][sb][j];
483             q->sb_samples[ch][j * 2 + 1][sb] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx) * q->tone_level[ch][sb][j];
484         }
485 }
486
487
488 /**
489  * Called while processing data from subpackets 11 and 12.
490  * Used after making changes to coding_method array.
491  *
492  * @param sb               subband index
493  * @param channels         number of channels
494  * @param coding_method    q->coding_method[0][0][0]
495  */
496 static void fix_coding_method_array (int sb, int channels, sb_int8_array coding_method)
497 {
498     int j,k;
499     int ch;
500     int run, case_val;
501     static const int switchtable[23] = {0,5,1,5,5,5,5,5,2,5,5,5,5,5,5,5,3,5,5,5,5,5,4};
502
503     for (ch = 0; ch < channels; ch++) {
504         for (j = 0; j < 64; ) {
505             if((coding_method[ch][sb][j] - 8) > 22) {
506                 run = 1;
507                 case_val = 8;
508             } else {
509                 switch (switchtable[coding_method[ch][sb][j]-8]) {
510                     case 0: run = 10; case_val = 10; break;
511                     case 1: run = 1; case_val = 16; break;
512                     case 2: run = 5; case_val = 24; break;
513                     case 3: run = 3; case_val = 30; break;
514                     case 4: run = 1; case_val = 30; break;
515                     case 5: run = 1; case_val = 8; break;
516                     default: run = 1; case_val = 8; break;
517                 }
518             }
519             for (k = 0; k < run; k++)
520                 if (j + k < 128)
521                     if (coding_method[ch][sb + (j + k) / 64][(j + k) % 64] > coding_method[ch][sb][j])
522                         if (k > 0) {
523                            SAMPLES_NEEDED
524                             //not debugged, almost never used
525                             memset(&coding_method[ch][sb][j + k], case_val, k * sizeof(int8_t));
526                             memset(&coding_method[ch][sb][j + k], case_val, 3 * sizeof(int8_t));
527                         }
528             j += run;
529         }
530     }
531 }
532
533
534 /**
535  * Related to synthesis filter
536  * Called by process_subpacket_10
537  *
538  * @param q       context
539  * @param flag    1 if called after getting data from subpacket 10, 0 if no subpacket 10
540  */
541 static void fill_tone_level_array (QDM2Context *q, int flag)
542 {
543     int i, sb, ch, sb_used;
544     int tmp, tab;
545
546     // This should never happen
547     if (q->nb_channels <= 0)
548         return;
549
550     for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
551         for (sb = 0; sb < 30; sb++)
552             for (i = 0; i < 8; i++) {
553                 if ((tab=coeff_per_sb_for_dequant[q->coeff_per_sb_select][sb]) < (last_coeff[q->coeff_per_sb_select] - 1))
554                     tmp = q->quantized_coeffs[ch][tab + 1][i] * dequant_table[q->coeff_per_sb_select][tab + 1][sb]+
555                           q->quantized_coeffs[ch][tab][i] * dequant_table[q->coeff_per_sb_select][tab][sb];
556                 else
557                     tmp = q->quantized_coeffs[ch][tab][i] * dequant_table[q->coeff_per_sb_select][tab][sb];
558                 if(tmp < 0)
559                     tmp += 0xff;
560                 q->tone_level_idx_base[ch][sb][i] = (tmp / 256) & 0xff;
561             }
562
563     sb_used = QDM2_SB_USED(q->sub_sampling);
564
565     if ((q->superblocktype_2_3 != 0) && !flag) {
566         for (sb = 0; sb < sb_used; sb++)
567             for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
568                 for (i = 0; i < 64; i++) {
569                     q->tone_level_idx[ch][sb][i] = q->tone_level_idx_base[ch][sb][i / 8];
570                     if (q->tone_level_idx[ch][sb][i] < 0)
571                         q->tone_level[ch][sb][i] = 0;
572                     else
573                         q->tone_level[ch][sb][i] = fft_tone_level_table[0][q->tone_level_idx[ch][sb][i] & 0x3f];
574                 }
575     } else {
576         tab = q->superblocktype_2_3 ? 0 : 1;
577         for (sb = 0; sb < sb_used; sb++) {
578             if ((sb >= 4) && (sb <= 23)) {
579                 for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
580                     for (i = 0; i < 64; i++) {
581                         tmp = q->tone_level_idx_base[ch][sb][i / 8] -
582                               q->tone_level_idx_hi1[ch][sb / 8][i / 8][i % 8] -
583                               q->tone_level_idx_mid[ch][sb - 4][i / 8] -
584                               q->tone_level_idx_hi2[ch][sb - 4];
585                         q->tone_level_idx[ch][sb][i] = tmp & 0xff;
586                         if ((tmp < 0) || (!q->superblocktype_2_3 && !tmp))
587                             q->tone_level[ch][sb][i] = 0;
588                         else
589                             q->tone_level[ch][sb][i] = fft_tone_level_table[tab][tmp & 0x3f];
590                 }
591             } else {
592                 if (sb > 4) {
593                     for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
594                         for (i = 0; i < 64; i++) {
595                             tmp = q->tone_level_idx_base[ch][sb][i / 8] -
596                                   q->tone_level_idx_hi1[ch][2][i / 8][i % 8] -
597                                   q->tone_level_idx_hi2[ch][sb - 4];
598                             q->tone_level_idx[ch][sb][i] = tmp & 0xff;
599                             if ((tmp < 0) || (!q->superblocktype_2_3 && !tmp))
600                                 q->tone_level[ch][sb][i] = 0;
601                             else
602                                 q->tone_level[ch][sb][i] = fft_tone_level_table[tab][tmp & 0x3f];
603                     }
604                 } else {
605                     for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
606                         for (i = 0; i < 64; i++) {
607                             tmp = q->tone_level_idx[ch][sb][i] = q->tone_level_idx_base[ch][sb][i / 8];
608                             if ((tmp < 0) || (!q->superblocktype_2_3 && !tmp))
609                                 q->tone_level[ch][sb][i] = 0;
610                             else
611                                 q->tone_level[ch][sb][i] = fft_tone_level_table[tab][tmp & 0x3f];
612                         }
613                 }
614             }
615         }
616     }
617
618     return;
619 }
620
621
622 /**
623  * Related to synthesis filter
624  * Called by process_subpacket_11
625  * c is built with data from subpacket 11
626  * Most of this function is used only if superblock_type_2_3 == 0, never seen it in samples
627  *
628  * @param tone_level_idx
629  * @param tone_level_idx_temp
630  * @param coding_method        q->coding_method[0][0][0]
631  * @param nb_channels          number of channels
632  * @param c                    coming from subpacket 11, passed as 8*c
633  * @param superblocktype_2_3   flag based on superblock packet type
634  * @param cm_table_select      q->cm_table_select
635  */
636 static void fill_coding_method_array (sb_int8_array tone_level_idx, sb_int8_array tone_level_idx_temp,
637                 sb_int8_array coding_method, int nb_channels,
638                 int c, int superblocktype_2_3, int cm_table_select)
639 {
640     int ch, sb, j;
641     int tmp, acc, esp_40, comp;
642     int add1, add2, add3, add4;
643     int64_t multres;
644
645     // This should never happen
646     if (nb_channels <= 0)
647         return;
648
649     if (!superblocktype_2_3) {
650         /* This case is untested, no samples available */
651         SAMPLES_NEEDED
652         for (ch = 0; ch < nb_channels; ch++)
653             for (sb = 0; sb < 30; sb++) {
654                 for (j = 1; j < 63; j++) {  // The loop only iterates to 63 so the code doesn't overflow the buffer
655                     add1 = tone_level_idx[ch][sb][j] - 10;
656                     if (add1 < 0)
657                         add1 = 0;
658                     add2 = add3 = add4 = 0;
659                     if (sb > 1) {
660                         add2 = tone_level_idx[ch][sb - 2][j] + tone_level_idx_offset_table[sb][0] - 6;
661                         if (add2 < 0)
662                             add2 = 0;
663                     }
664                     if (sb > 0) {
665                         add3 = tone_level_idx[ch][sb - 1][j] + tone_level_idx_offset_table[sb][1] - 6;
666                         if (add3 < 0)
667                             add3 = 0;
668                     }
669                     if (sb < 29) {
670                         add4 = tone_level_idx[ch][sb + 1][j] + tone_level_idx_offset_table[sb][3] - 6;
671                         if (add4 < 0)
672                             add4 = 0;
673                     }
674                     tmp = tone_level_idx[ch][sb][j + 1] * 2 - add4 - add3 - add2 - add1;
675                     if (tmp < 0)
676                         tmp = 0;
677                     tone_level_idx_temp[ch][sb][j + 1] = tmp & 0xff;
678                 }
679                 tone_level_idx_temp[ch][sb][0] = tone_level_idx_temp[ch][sb][1];
680             }
681             acc = 0;
682             for (ch = 0; ch < nb_channels; ch++)
683                 for (sb = 0; sb < 30; sb++)
684                     for (j = 0; j < 64; j++)
685                         acc += tone_level_idx_temp[ch][sb][j];
686
687             multres = 0x66666667 * (acc * 10);
688             esp_40 = (multres >> 32) / 8 + ((multres & 0xffffffff) >> 31);
689             for (ch = 0;  ch < nb_channels; ch++)
690                 for (sb = 0; sb < 30; sb++)
691                     for (j = 0; j < 64; j++) {
692                         comp = tone_level_idx_temp[ch][sb][j]* esp_40 * 10;
693                         if (comp < 0)
694                             comp += 0xff;
695                         comp /= 256; // signed shift
696                         switch(sb) {
697                             case 0:
698                                 if (comp < 30)
699                                     comp = 30;
700                                 comp += 15;
701                                 break;
702                             case 1:
703                                 if (comp < 24)
704                                     comp = 24;
705                                 comp += 10;
706                                 break;
707                             case 2:
708                             case 3:
709                             case 4:
710                                 if (comp < 16)
711                                     comp = 16;
712                         }
713                         if (comp <= 5)
714                             tmp = 0;
715                         else if (comp <= 10)
716                             tmp = 10;
717                         else if (comp <= 16)
718                             tmp = 16;
719                         else if (comp <= 24)
720                             tmp = -1;
721                         else
722                             tmp = 0;
723                         coding_method[ch][sb][j] = ((tmp & 0xfffa) + 30 )& 0xff;
724                     }
725             for (sb = 0; sb < 30; sb++)
726                 fix_coding_method_array(sb, nb_channels, coding_method);
727             for (ch = 0; ch < nb_channels; ch++)
728                 for (sb = 0; sb < 30; sb++)
729                     for (j = 0; j < 64; j++)
730                         if (sb >= 10) {
731                             if (coding_method[ch][sb][j] < 10)
732                                 coding_method[ch][sb][j] = 10;
733                         } else {
734                             if (sb >= 2) {
735                                 if (coding_method[ch][sb][j] < 16)
736                                     coding_method[ch][sb][j] = 16;
737                             } else {
738                                 if (coding_method[ch][sb][j] < 30)
739                                     coding_method[ch][sb][j] = 30;
740                             }
741                         }
742     } else { // superblocktype_2_3 != 0
743         for (ch = 0; ch < nb_channels; ch++)
744             for (sb = 0; sb < 30; sb++)
745                 for (j = 0; j < 64; j++)
746                     coding_method[ch][sb][j] = coding_method_table[cm_table_select][sb];
747     }
748
749     return;
750 }
751
752
753 /**
754  *
755  * Called by process_subpacket_11 to process more data from subpacket 11 with sb 0-8
756  * Called by process_subpacket_12 to process data from subpacket 12 with sb 8-sb_used
757  *
758  * @param q         context
759  * @param gb        bitreader context
760  * @param length    packet length in bits
761  * @param sb_min    lower subband processed (sb_min included)
762  * @param sb_max    higher subband processed (sb_max excluded)
763  */
764 static void synthfilt_build_sb_samples (QDM2Context *q, GetBitContext *gb, int length, int sb_min, int sb_max)
765 {
766     int sb, j, k, n, ch, run, channels;
767     int joined_stereo, zero_encoding, chs;
768     int type34_first;
769     float type34_div = 0;
770     float type34_predictor;
771     float samples[10], sign_bits[16];
772
773     if (length == 0) {
774         // If no data use noise
775         for (sb=sb_min; sb < sb_max; sb++)
776             build_sb_samples_from_noise (q, sb);
777
778         return;
779     }
780
781     for (sb = sb_min; sb < sb_max; sb++) {
782         FIX_NOISE_IDX(q->noise_idx);
783
784         channels = q->nb_channels;
785
786         if (q->nb_channels <= 1 || sb < 12)
787             joined_stereo = 0;
788         else if (sb >= 24)
789             joined_stereo = 1;
790         else
791             joined_stereo = (get_bits_left(gb) >= 1) ? get_bits1 (gb) : 0;
792
793         if (joined_stereo) {
794             if (get_bits_left(gb) >= 16)
795                 for (j = 0; j < 16; j++)
796                     sign_bits[j] = get_bits1 (gb);
797
798             for (j = 0; j < 64; j++)
799                 if (q->coding_method[1][sb][j] > q->coding_method[0][sb][j])
800                     q->coding_method[0][sb][j] = q->coding_method[1][sb][j];
801
802             fix_coding_method_array(sb, q->nb_channels, q->coding_method);
803             channels = 1;
804         }
805
806         for (ch = 0; ch < channels; ch++) {
807             zero_encoding = (get_bits_left(gb) >= 1) ? get_bits1(gb) : 0;
808             type34_predictor = 0.0;
809             type34_first = 1;
810
811             for (j = 0; j < 128; ) {
812                 switch (q->coding_method[ch][sb][j / 2]) {
813                     case 8:
814                         if (get_bits_left(gb) >= 10) {
815                             if (zero_encoding) {
816                                 for (k = 0; k < 5; k++) {
817                                     if ((j + 2 * k) >= 128)
818                                         break;
819                                     samples[2 * k] = get_bits1(gb) ? dequant_1bit[joined_stereo][2 * get_bits1(gb)] : 0;
820                                 }
821                             } else {
822                                 n = get_bits(gb, 8);
823                                 for (k = 0; k < 5; k++)
824                                     samples[2 * k] = dequant_1bit[joined_stereo][random_dequant_index[n][k]];
825                             }
826                             for (k = 0; k < 5; k++)
827                                 samples[2 * k + 1] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx);
828                         } else {
829                             for (k = 0; k < 10; k++)
830                                 samples[k] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx);
831                         }
832                         run = 10;
833                         break;
834
835                     case 10:
836                         if (get_bits_left(gb) >= 1) {
837                             float f = 0.81;
838
839                             if (get_bits1(gb))
840                                 f = -f;
841                             f -= noise_samples[((sb + 1) * (j +5 * ch + 1)) & 127] * 9.0 / 40.0;
842                             samples[0] = f;
843                         } else {
844                             samples[0] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx);
845                         }
846                         run = 1;
847                         break;
848
849                     case 16:
850                         if (get_bits_left(gb) >= 10) {
851                             if (zero_encoding) {
852                                 for (k = 0; k < 5; k++) {
853                                     if ((j + k) >= 128)
854                                         break;
855                                     samples[k] = (get_bits1(gb) == 0) ? 0 : dequant_1bit[joined_stereo][2 * get_bits1(gb)];
856                                 }
857                             } else {
858                                 n = get_bits (gb, 8);
859                                 for (k = 0; k < 5; k++)
860                                     samples[k] = dequant_1bit[joined_stereo][random_dequant_index[n][k]];
861                             }
862                         } else {
863                             for (k = 0; k < 5; k++)
864                                 samples[k] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx);
865                         }
866                         run = 5;
867                         break;
868
869                     case 24:
870                         if (get_bits_left(gb) >= 7) {
871                             n = get_bits(gb, 7);
872                             for (k = 0; k < 3; k++)
873                                 samples[k] = (random_dequant_type24[n][k] - 2.0) * 0.5;
874                         } else {
875                             for (k = 0; k < 3; k++)
876                                 samples[k] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx);
877                         }
878                         run = 3;
879                         break;
880
881                     case 30:
882                         if (get_bits_left(gb) >= 4) {
883                             unsigned index = qdm2_get_vlc(gb, &vlc_tab_type30, 0, 1);
884                             if (index < FF_ARRAY_ELEMS(type30_dequant)) {
885                                 samples[0] = type30_dequant[index];
886                             } else
887                                 samples[0] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx);
888                         } else
889                             samples[0] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx);
890
891                         run = 1;
892                         break;
893
894                     case 34:
895                         if (get_bits_left(gb) >= 7) {
896                             if (type34_first) {
897                                 type34_div = (float)(1 << get_bits(gb, 2));
898                                 samples[0] = ((float)get_bits(gb, 5) - 16.0) / 15.0;
899                                 type34_predictor = samples[0];
900                                 type34_first = 0;
901                             } else {
902                                 unsigned index = qdm2_get_vlc(gb, &vlc_tab_type34, 0, 1);
903                                 if (index < FF_ARRAY_ELEMS(type34_delta)) {
904                                     samples[0] = type34_delta[index] / type34_div + type34_predictor;
905                                     type34_predictor = samples[0];
906                                 } else
907                                     samples[0] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx);
908                             }
909                         } else {
910                             samples[0] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx);
911                         }
912                         run = 1;
913                         break;
914
915                     default:
916                         samples[0] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx);
917                         run = 1;
918                         break;
919                 }
920
921                 if (joined_stereo) {
922                     float tmp[10][MPA_MAX_CHANNELS];
923
924                     for (k = 0; k < run; k++) {
925                         tmp[k][0] = samples[k];
926                         tmp[k][1] = (sign_bits[(j + k) / 8]) ? -samples[k] : samples[k];
927                     }
928                     for (chs = 0; chs < q->nb_channels; chs++)
929                         for (k = 0; k < run; k++)
930                             if ((j + k) < 128)
931                                 q->sb_samples[chs][j + k][sb] = q->tone_level[chs][sb][((j + k)/2)] * tmp[k][chs];
932                 } else {
933                     for (k = 0; k < run; k++)
934                         if ((j + k) < 128)
935                             q->sb_samples[ch][j + k][sb] = q->tone_level[ch][sb][(j + k)/2] * samples[k];
936                 }
937
938                 j += run;
939             } // j loop
940         } // channel loop
941     } // subband loop
942 }
943
944
945 /**
946  * Init the first element of a channel in quantized_coeffs with data from packet 10 (quantized_coeffs[ch][0]).
947  * This is similar to process_subpacket_9, but for a single channel and for element [0]
948  * same VLC tables as process_subpacket_9 are used.
949  *
950  * @param quantized_coeffs    pointer to quantized_coeffs[ch][0]
951  * @param gb        bitreader context
952  */
953 static void init_quantized_coeffs_elem0 (int8_t *quantized_coeffs, GetBitContext *gb)
954 {
955     int i, k, run, level, diff;
956
957     if (get_bits_left(gb) < 16)
958         return;
959     level = qdm2_get_vlc(gb, &vlc_tab_level, 0, 2);
960
961     quantized_coeffs[0] = level;
962
963     for (i = 0; i < 7; ) {
964         if (get_bits_left(gb) < 16)
965             break;
966         run = qdm2_get_vlc(gb, &vlc_tab_run, 0, 1) + 1;
967
968         if (get_bits_left(gb) < 16)
969             break;
970         diff = qdm2_get_se_vlc(&vlc_tab_diff, gb, 2);
971
972         for (k = 1; k <= run; k++)
973             quantized_coeffs[i + k] = (level + ((k * diff) / run));
974
975         level += diff;
976         i += run;
977     }
978 }
979
980
981 /**
982  * Related to synthesis filter, process data from packet 10
983  * Init part of quantized_coeffs via function init_quantized_coeffs_elem0
984  * Init tone_level_idx_hi1, tone_level_idx_hi2, tone_level_idx_mid with data from packet 10
985  *
986  * @param q         context
987  * @param gb        bitreader context
988  */
989 static void init_tone_level_dequantization (QDM2Context *q, GetBitContext *gb)
990 {
991     int sb, j, k, n, ch;
992
993     for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++) {
994         init_quantized_coeffs_elem0(q->quantized_coeffs[ch][0], gb);
995
996         if (get_bits_left(gb) < 16) {
997             memset(q->quantized_coeffs[ch][0], 0, 8);
998             break;
999         }
1000     }
1001
1002     n = q->sub_sampling + 1;
1003
1004     for (sb = 0; sb < n; sb++)
1005         for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
1006             for (j = 0; j < 8; j++) {
1007                 if (get_bits_left(gb) < 1)
1008                     break;
1009                 if (get_bits1(gb)) {
1010                     for (k=0; k < 8; k++) {
1011                         if (get_bits_left(gb) < 16)
1012                             break;
1013                         q->tone_level_idx_hi1[ch][sb][j][k] = qdm2_get_vlc(gb, &vlc_tab_tone_level_idx_hi1, 0, 2);
1014                     }
1015                 } else {
1016                     for (k=0; k < 8; k++)
1017                         q->tone_level_idx_hi1[ch][sb][j][k] = 0;
1018                 }
1019             }
1020
1021     n = QDM2_SB_USED(q->sub_sampling) - 4;
1022
1023     for (sb = 0; sb < n; sb++)
1024         for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++) {
1025             if (get_bits_left(gb) < 16)
1026                 break;
1027             q->tone_level_idx_hi2[ch][sb] = qdm2_get_vlc(gb, &vlc_tab_tone_level_idx_hi2, 0, 2);
1028             if (sb > 19)
1029                 q->tone_level_idx_hi2[ch][sb] -= 16;
1030             else
1031                 for (j = 0; j < 8; j++)
1032                     q->tone_level_idx_mid[ch][sb][j] = -16;
1033         }
1034
1035     n = QDM2_SB_USED(q->sub_sampling) - 5;
1036
1037     for (sb = 0; sb < n; sb++)
1038         for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
1039             for (j = 0; j < 8; j++) {
1040                 if (get_bits_left(gb) < 16)
1041                     break;
1042                 q->tone_level_idx_mid[ch][sb][j] = qdm2_get_vlc(gb, &vlc_tab_tone_level_idx_mid, 0, 2) - 32;
1043             }
1044 }
1045
1046 /**
1047  * Process subpacket 9, init quantized_coeffs with data from it
1048  *
1049  * @param q       context
1050  * @param node    pointer to node with packet
1051  */
1052 static void process_subpacket_9 (QDM2Context *q, QDM2SubPNode *node)
1053 {
1054     GetBitContext gb;
1055     int i, j, k, n, ch, run, level, diff;
1056
1057     init_get_bits(&gb, node->packet->data, node->packet->size*8);
1058
1059     n = coeff_per_sb_for_avg[q->coeff_per_sb_select][QDM2_SB_USED(q->sub_sampling) - 1] + 1; // same as averagesomething function
1060
1061     for (i = 1; i < n; i++)
1062         for (ch=0; ch < q->nb_channels; ch++) {
1063             level = qdm2_get_vlc(&gb, &vlc_tab_level, 0, 2);
1064             q->quantized_coeffs[ch][i][0] = level;
1065
1066             for (j = 0; j < (8 - 1); ) {
1067                 run = qdm2_get_vlc(&gb, &vlc_tab_run, 0, 1) + 1;
1068                 diff = qdm2_get_se_vlc(&vlc_tab_diff, &gb, 2);
1069
1070                 for (k = 1; k <= run; k++)
1071                     q->quantized_coeffs[ch][i][j + k] = (level + ((k*diff) / run));
1072
1073                 level += diff;
1074                 j += run;
1075             }
1076         }
1077
1078     for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
1079         for (i = 0; i < 8; i++)
1080             q->quantized_coeffs[ch][0][i] = 0;
1081 }
1082
1083
1084 /**
1085  * Process subpacket 10 if not null, else
1086  *
1087  * @param q         context
1088  * @param node      pointer to node with packet
1089  * @param length    packet length in bits
1090  */
1091 static void process_subpacket_10 (QDM2Context *q, QDM2SubPNode *node)
1092 {
1093     GetBitContext gb;
1094
1095     if (node) {
1096         init_get_bits(&gb, node->packet->data, node->packet->size * 8);
1097         init_tone_level_dequantization(q, &gb);
1098         fill_tone_level_array(q, 1);
1099     } else {
1100         fill_tone_level_array(q, 0);
1101     }
1102 }
1103
1104
1105 /**
1106  * Process subpacket 11
1107  *
1108  * @param q         context
1109  * @param node      pointer to node with packet
1110  */
1111 static void process_subpacket_11 (QDM2Context *q, QDM2SubPNode *node)
1112 {
1113     GetBitContext gb;
1114     int length = 0;
1115
1116     if (node) {
1117         length = node->packet->size * 8;
1118         init_get_bits(&gb, node->packet->data, length);
1119     }
1120
1121     if (length >= 32) {
1122         int c = get_bits (&gb, 13);
1123
1124         if (c > 3)
1125             fill_coding_method_array (q->tone_level_idx, q->tone_level_idx_temp, q->coding_method,
1126                                       q->nb_channels, 8*c, q->superblocktype_2_3, q->cm_table_select);
1127     }
1128
1129     synthfilt_build_sb_samples(q, &gb, length, 0, 8);
1130 }
1131
1132
1133 /**
1134  * Process subpacket 12
1135  *
1136  * @param q         context
1137  * @param node      pointer to node with packet
1138  * @param length    packet length in bits
1139  */
1140 static void process_subpacket_12 (QDM2Context *q, QDM2SubPNode *node)
1141 {
1142     GetBitContext gb;
1143     int length = 0;
1144
1145     if (node) {
1146         length = node->packet->size * 8;
1147         init_get_bits(&gb, node->packet->data, length);
1148     }
1149
1150     synthfilt_build_sb_samples(q, &gb, length, 8, QDM2_SB_USED(q->sub_sampling));
1151 }
1152
1153 /*
1154  * Process new subpackets for synthesis filter
1155  *
1156  * @param q       context
1157  * @param list    list with synthesis filter packets (list D)
1158  */
1159 static void process_synthesis_subpackets (QDM2Context *q, QDM2SubPNode *list)
1160 {
1161     QDM2SubPNode *nodes[4];
1162
1163     nodes[0] = qdm2_search_subpacket_type_in_list(list, 9);
1164     if (nodes[0] != NULL)
1165         process_subpacket_9(q, nodes[0]);
1166
1167     nodes[1] = qdm2_search_subpacket_type_in_list(list, 10);
1168     if (nodes[1] != NULL)
1169         process_subpacket_10(q, nodes[1]);
1170     else
1171         process_subpacket_10(q, NULL);
1172
1173     nodes[2] = qdm2_search_subpacket_type_in_list(list, 11);
1174     if (nodes[0] != NULL && nodes[1] != NULL && nodes[2] != NULL)
1175         process_subpacket_11(q, nodes[2]);
1176     else
1177         process_subpacket_11(q, NULL);
1178
1179     nodes[3] = qdm2_search_subpacket_type_in_list(list, 12);
1180     if (nodes[0] != NULL && nodes[1] != NULL && nodes[3] != NULL)
1181         process_subpacket_12(q, nodes[3]);
1182     else
1183         process_subpacket_12(q, NULL);
1184 }
1185
1186
1187 /*
1188  * Decode superblock, fill packet lists.
1189  *
1190  * @param q    context
1191  */
1192 static void qdm2_decode_super_block (QDM2Context *q)
1193 {
1194     GetBitContext gb;
1195     QDM2SubPacket header, *packet;
1196     int i, packet_bytes, sub_packet_size, sub_packets_D;
1197     unsigned int next_index = 0;
1198
1199     memset(q->tone_level_idx_hi1, 0, sizeof(q->tone_level_idx_hi1));
1200     memset(q->tone_level_idx_mid, 0, sizeof(q->tone_level_idx_mid));
1201     memset(q->tone_level_idx_hi2, 0, sizeof(q->tone_level_idx_hi2));
1202
1203     q->sub_packets_B = 0;
1204     sub_packets_D = 0;
1205
1206     average_quantized_coeffs(q); // average elements in quantized_coeffs[max_ch][10][8]
1207
1208     init_get_bits(&gb, q->compressed_data, q->compressed_size*8);
1209     qdm2_decode_sub_packet_header(&gb, &header);
1210
1211     if (header.type < 2 || header.type >= 8) {
1212         q->has_errors = 1;
1213         av_log(NULL,AV_LOG_ERROR,"bad superblock type\n");
1214         return;
1215     }
1216
1217     q->superblocktype_2_3 = (header.type == 2 || header.type == 3);
1218     packet_bytes = (q->compressed_size - get_bits_count(&gb) / 8);
1219
1220     init_get_bits(&gb, header.data, header.size*8);
1221
1222     if (header.type == 2 || header.type == 4 || header.type == 5) {
1223         int csum  = 257 * get_bits(&gb, 8);
1224             csum +=   2 * get_bits(&gb, 8);
1225
1226         csum = qdm2_packet_checksum(q->compressed_data, q->checksum_size, csum);
1227
1228         if (csum != 0) {
1229             q->has_errors = 1;
1230             av_log(NULL,AV_LOG_ERROR,"bad packet checksum\n");
1231             return;
1232         }
1233     }
1234
1235     q->sub_packet_list_B[0].packet = NULL;
1236     q->sub_packet_list_D[0].packet = NULL;
1237
1238     for (i = 0; i < 6; i++)
1239         if (--q->fft_level_exp[i] < 0)
1240             q->fft_level_exp[i] = 0;
1241
1242     for (i = 0; packet_bytes > 0; i++) {
1243         int j;
1244
1245         q->sub_packet_list_A[i].next = NULL;
1246
1247         if (i > 0) {
1248             q->sub_packet_list_A[i - 1].next = &q->sub_packet_list_A[i];
1249
1250             /* seek to next block */
1251             init_get_bits(&gb, header.data, header.size*8);
1252             skip_bits(&gb, next_index*8);
1253
1254             if (next_index >= header.size)
1255                 break;
1256         }
1257
1258         /* decode subpacket */
1259         packet = &q->sub_packets[i];
1260         qdm2_decode_sub_packet_header(&gb, packet);
1261         next_index = packet->size + get_bits_count(&gb) / 8;
1262         sub_packet_size = ((packet->size > 0xff) ? 1 : 0) + packet->size + 2;
1263
1264         if (packet->type == 0)
1265             break;
1266
1267         if (sub_packet_size > packet_bytes) {
1268             if (packet->type != 10 && packet->type != 11 && packet->type != 12)
1269                 break;
1270             packet->size += packet_bytes - sub_packet_size;
1271         }
1272
1273         packet_bytes -= sub_packet_size;
1274
1275         /* add subpacket to 'all subpackets' list */
1276         q->sub_packet_list_A[i].packet = packet;
1277
1278         /* add subpacket to related list */
1279         if (packet->type == 8) {
1280             SAMPLES_NEEDED_2("packet type 8");
1281             return;
1282         } else if (packet->type >= 9 && packet->type <= 12) {
1283             /* packets for MPEG Audio like Synthesis Filter */
1284             QDM2_LIST_ADD(q->sub_packet_list_D, sub_packets_D, packet);
1285         } else if (packet->type == 13) {
1286             for (j = 0; j < 6; j++)
1287                 q->fft_level_exp[j] = get_bits(&gb, 6);
1288         } else if (packet->type == 14) {
1289             for (j = 0; j < 6; j++)
1290                 q->fft_level_exp[j] = qdm2_get_vlc(&gb, &fft_level_exp_vlc, 0, 2);
1291         } else if (packet->type == 15) {
1292             SAMPLES_NEEDED_2("packet type 15")
1293             return;
1294         } else if (packet->type >= 16 && packet->type < 48 && !fft_subpackets[packet->type - 16]) {
1295             /* packets for FFT */
1296             QDM2_LIST_ADD(q->sub_packet_list_B, q->sub_packets_B, packet);
1297         }
1298     } // Packet bytes loop
1299
1300 /* **************************************************************** */
1301     if (q->sub_packet_list_D[0].packet != NULL) {
1302         process_synthesis_subpackets(q, q->sub_packet_list_D);
1303         q->do_synth_filter = 1;
1304     } else if (q->do_synth_filter) {
1305         process_subpacket_10(q, NULL);
1306         process_subpacket_11(q, NULL);
1307         process_subpacket_12(q, NULL);
1308     }
1309 /* **************************************************************** */
1310 }
1311
1312
1313 static void qdm2_fft_init_coefficient (QDM2Context *q, int sub_packet,
1314                        int offset, int duration, int channel,
1315                        int exp, int phase)
1316 {
1317     if (q->fft_coefs_min_index[duration] < 0)
1318         q->fft_coefs_min_index[duration] = q->fft_coefs_index;
1319
1320     q->fft_coefs[q->fft_coefs_index].sub_packet = ((sub_packet >= 16) ? (sub_packet - 16) : sub_packet);
1321     q->fft_coefs[q->fft_coefs_index].channel = channel;
1322     q->fft_coefs[q->fft_coefs_index].offset = offset;
1323     q->fft_coefs[q->fft_coefs_index].exp = exp;
1324     q->fft_coefs[q->fft_coefs_index].phase = phase;
1325     q->fft_coefs_index++;
1326 }
1327
1328
1329 static void qdm2_fft_decode_tones (QDM2Context *q, int duration, GetBitContext *gb, int b)
1330 {
1331     int channel, stereo, phase, exp;
1332     int local_int_4,  local_int_8,  stereo_phase,  local_int_10;
1333     int local_int_14, stereo_exp, local_int_20, local_int_28;
1334     int n, offset;
1335
1336     local_int_4 = 0;
1337     local_int_28 = 0;
1338     local_int_20 = 2;
1339     local_int_8 = (4 - duration);
1340     local_int_10 = 1 << (q->group_order - duration - 1);
1341     offset = 1;
1342
1343     while (1) {
1344         if (q->superblocktype_2_3) {
1345             while ((n = qdm2_get_vlc(gb, &vlc_tab_fft_tone_offset[local_int_8], 1, 2)) < 2) {
1346                 offset = 1;
1347                 if (n == 0) {
1348                     local_int_4 += local_int_10;
1349                     local_int_28 += (1 << local_int_8);
1350                 } else {
1351                     local_int_4 += 8*local_int_10;
1352                     local_int_28 += (8 << local_int_8);
1353                 }
1354             }
1355             offset += (n - 2);
1356         } else {
1357             offset += qdm2_get_vlc(gb, &vlc_tab_fft_tone_offset[local_int_8], 1, 2);
1358             while (offset >= (local_int_10 - 1)) {
1359                 offset += (1 - (local_int_10 - 1));
1360                 local_int_4  += local_int_10;
1361                 local_int_28 += (1 << local_int_8);
1362             }
1363         }
1364
1365         if (local_int_4 >= q->group_size)
1366             return;
1367
1368         local_int_14 = (offset >> local_int_8);
1369         if (local_int_14 >= FF_ARRAY_ELEMS(fft_level_index_table))
1370             return;
1371
1372         if (q->nb_channels > 1) {
1373             channel = get_bits1(gb);
1374             stereo = get_bits1(gb);
1375         } else {
1376             channel = 0;
1377             stereo = 0;
1378         }
1379
1380         exp = qdm2_get_vlc(gb, (b ? &fft_level_exp_vlc : &fft_level_exp_alt_vlc), 0, 2);
1381         exp += q->fft_level_exp[fft_level_index_table[local_int_14]];
1382         exp = (exp < 0) ? 0 : exp;
1383
1384         phase = get_bits(gb, 3);
1385         stereo_exp = 0;
1386         stereo_phase = 0;
1387
1388         if (stereo) {
1389             stereo_exp = (exp - qdm2_get_vlc(gb, &fft_stereo_exp_vlc, 0, 1));
1390             stereo_phase = (phase - qdm2_get_vlc(gb, &fft_stereo_phase_vlc, 0, 1));
1391             if (stereo_phase < 0)
1392                 stereo_phase += 8;
1393         }
1394
1395         if (q->frequency_range > (local_int_14 + 1)) {
1396             int sub_packet = (local_int_20 + local_int_28);
1397
1398             qdm2_fft_init_coefficient(q, sub_packet, offset, duration, channel, exp, phase);
1399             if (stereo)
1400                 qdm2_fft_init_coefficient(q, sub_packet, offset, duration, (1 - channel), stereo_exp, stereo_phase);
1401         }
1402
1403         offset++;
1404     }
1405 }
1406
1407
1408 static void qdm2_decode_fft_packets (QDM2Context *q)
1409 {
1410     int i, j, min, max, value, type, unknown_flag;
1411     GetBitContext gb;
1412
1413     if (q->sub_packet_list_B[0].packet == NULL)
1414         return;
1415
1416     /* reset minimum indexes for FFT coefficients */
1417     q->fft_coefs_index = 0;
1418     for (i=0; i < 5; i++)
1419         q->fft_coefs_min_index[i] = -1;
1420
1421     /* process subpackets ordered by type, largest type first */
1422     for (i = 0, max = 256; i < q->sub_packets_B; i++) {
1423         QDM2SubPacket *packet= NULL;
1424
1425         /* find subpacket with largest type less than max */
1426         for (j = 0, min = 0; j < q->sub_packets_B; j++) {
1427             value = q->sub_packet_list_B[j].packet->type;
1428             if (value > min && value < max) {
1429                 min = value;
1430                 packet = q->sub_packet_list_B[j].packet;
1431             }
1432         }
1433
1434         max = min;
1435
1436         /* check for errors (?) */
1437         if (!packet)
1438             return;
1439
1440         if (i == 0 && (packet->type < 16 || packet->type >= 48 || fft_subpackets[packet->type - 16]))
1441             return;
1442
1443         /* decode FFT tones */
1444         init_get_bits (&gb, packet->data, packet->size*8);
1445
1446         if (packet->type >= 32 && packet->type < 48 && !fft_subpackets[packet->type - 16])
1447             unknown_flag = 1;
1448         else
1449             unknown_flag = 0;
1450
1451         type = packet->type;
1452
1453         if ((type >= 17 && type < 24) || (type >= 33 && type < 40)) {
1454             int duration = q->sub_sampling + 5 - (type & 15);
1455
1456             if (duration >= 0 && duration < 4)
1457                 qdm2_fft_decode_tones(q, duration, &gb, unknown_flag);
1458         } else if (type == 31) {
1459             for (j=0; j < 4; j++)
1460                 qdm2_fft_decode_tones(q, j, &gb, unknown_flag);
1461         } else if (type == 46) {
1462             for (j=0; j < 6; j++)
1463                 q->fft_level_exp[j] = get_bits(&gb, 6);
1464             for (j=0; j < 4; j++)
1465             qdm2_fft_decode_tones(q, j, &gb, unknown_flag);
1466         }
1467     } // Loop on B packets
1468
1469     /* calculate maximum indexes for FFT coefficients */
1470     for (i = 0, j = -1; i < 5; i++)
1471         if (q->fft_coefs_min_index[i] >= 0) {
1472             if (j >= 0)
1473                 q->fft_coefs_max_index[j] = q->fft_coefs_min_index[i];
1474             j = i;
1475         }
1476     if (j >= 0)
1477         q->fft_coefs_max_index[j] = q->fft_coefs_index;
1478 }
1479
1480
1481 static void qdm2_fft_generate_tone (QDM2Context *q, FFTTone *tone)
1482 {
1483    float level, f[6];
1484    int i;
1485    QDM2Complex c;
1486    const double iscale = 2.0*M_PI / 512.0;
1487
1488     tone->phase += tone->phase_shift;
1489
1490     /* calculate current level (maximum amplitude) of tone */
1491     level = fft_tone_envelope_table[tone->duration][tone->time_index] * tone->level;
1492     c.im = level * sin(tone->phase*iscale);
1493     c.re = level * cos(tone->phase*iscale);
1494
1495     /* generate FFT coefficients for tone */
1496     if (tone->duration >= 3 || tone->cutoff >= 3) {
1497         tone->complex[0].im += c.im;
1498         tone->complex[0].re += c.re;
1499         tone->complex[1].im -= c.im;
1500         tone->complex[1].re -= c.re;
1501     } else {
1502         f[1] = -tone->table[4];
1503         f[0] =  tone->table[3] - tone->table[0];
1504         f[2] =  1.0 - tone->table[2] - tone->table[3];
1505         f[3] =  tone->table[1] + tone->table[4] - 1.0;
1506         f[4] =  tone->table[0] - tone->table[1];
1507         f[5] =  tone->table[2];
1508         for (i = 0; i < 2; i++) {
1509             tone->complex[fft_cutoff_index_table[tone->cutoff][i]].re += c.re * f[i];
1510             tone->complex[fft_cutoff_index_table[tone->cutoff][i]].im += c.im *((tone->cutoff <= i) ? -f[i] : f[i]);
1511         }
1512         for (i = 0; i < 4; i++) {
1513             tone->complex[i].re += c.re * f[i+2];
1514             tone->complex[i].im += c.im * f[i+2];
1515         }
1516     }
1517
1518     /* copy the tone if it has not yet died out */
1519     if (++tone->time_index < ((1 << (5 - tone->duration)) - 1)) {
1520       memcpy(&q->fft_tones[q->fft_tone_end], tone, sizeof(FFTTone));
1521       q->fft_tone_end = (q->fft_tone_end + 1) % 1000;
1522     }
1523 }
1524
1525
1526 static void qdm2_fft_tone_synthesizer (QDM2Context *q, int sub_packet)
1527 {
1528     int i, j, ch;
1529     const double iscale = 0.25 * M_PI;
1530
1531     for (ch = 0; ch < q->channels; ch++) {
1532         memset(q->fft.complex[ch], 0, q->fft_size * sizeof(QDM2Complex));
1533     }
1534
1535
1536     /* apply FFT tones with duration 4 (1 FFT period) */
1537     if (q->fft_coefs_min_index[4] >= 0)
1538         for (i = q->fft_coefs_min_index[4]; i < q->fft_coefs_max_index[4]; i++) {
1539             float level;
1540             QDM2Complex c;
1541
1542             if (q->fft_coefs[i].sub_packet != sub_packet)
1543                 break;
1544
1545             ch = (q->channels == 1) ? 0 : q->fft_coefs[i].channel;
1546             level = (q->fft_coefs[i].exp < 0) ? 0.0 : fft_tone_level_table[q->superblocktype_2_3 ? 0 : 1][q->fft_coefs[i].exp & 63];
1547
1548             c.re = level * cos(q->fft_coefs[i].phase * iscale);
1549             c.im = level * sin(q->fft_coefs[i].phase * iscale);
1550             q->fft.complex[ch][q->fft_coefs[i].offset + 0].re += c.re;
1551             q->fft.complex[ch][q->fft_coefs[i].offset + 0].im += c.im;
1552             q->fft.complex[ch][q->fft_coefs[i].offset + 1].re -= c.re;
1553             q->fft.complex[ch][q->fft_coefs[i].offset + 1].im -= c.im;
1554         }
1555
1556     /* generate existing FFT tones */
1557     for (i = q->fft_tone_end; i != q->fft_tone_start; ) {
1558         qdm2_fft_generate_tone(q, &q->fft_tones[q->fft_tone_start]);
1559         q->fft_tone_start = (q->fft_tone_start + 1) % 1000;
1560     }
1561
1562     /* create and generate new FFT tones with duration 0 (long) to 3 (short) */
1563     for (i = 0; i < 4; i++)
1564         if (q->fft_coefs_min_index[i] >= 0) {
1565             for (j = q->fft_coefs_min_index[i]; j < q->fft_coefs_max_index[i]; j++) {
1566                 int offset, four_i;
1567                 FFTTone tone;
1568
1569                 if (q->fft_coefs[j].sub_packet != sub_packet)
1570                     break;
1571
1572                 four_i = (4 - i);
1573                 offset = q->fft_coefs[j].offset >> four_i;
1574                 ch = (q->channels == 1) ? 0 : q->fft_coefs[j].channel;
1575
1576                 if (offset < q->frequency_range) {
1577                     if (offset < 2)
1578                         tone.cutoff = offset;
1579                     else
1580                         tone.cutoff = (offset >= 60) ? 3 : 2;
1581
1582                     tone.level = (q->fft_coefs[j].exp < 0) ? 0.0 : fft_tone_level_table[q->superblocktype_2_3 ? 0 : 1][q->fft_coefs[j].exp & 63];
1583                     tone.complex = &q->fft.complex[ch][offset];
1584                     tone.table = fft_tone_sample_table[i][q->fft_coefs[j].offset - (offset << four_i)];
1585                     tone.phase = 64 * q->fft_coefs[j].phase - (offset << 8) - 128;
1586                     tone.phase_shift = (2 * q->fft_coefs[j].offset + 1) << (7 - four_i);
1587                     tone.duration = i;
1588                     tone.time_index = 0;
1589
1590                     qdm2_fft_generate_tone(q, &tone);
1591                 }
1592             }
1593             q->fft_coefs_min_index[i] = j;
1594         }
1595 }
1596
1597
1598 static void qdm2_calculate_fft (QDM2Context *q, int channel, int sub_packet)
1599 {
1600     const float gain = (q->channels == 1 && q->nb_channels == 2) ? 0.5f : 1.0f;
1601     float *out = q->output_buffer + channel;
1602     int i;
1603     q->fft.complex[channel][0].re *= 2.0f;
1604     q->fft.complex[channel][0].im = 0.0f;
1605     q->rdft_ctx.rdft_calc(&q->rdft_ctx, (FFTSample *)q->fft.complex[channel]);
1606     /* add samples to output buffer */
1607     for (i = 0; i < FFALIGN(q->fft_size, 8); i++) {
1608         out[0]           += q->fft.complex[channel][i].re * gain;
1609         out[q->channels] += q->fft.complex[channel][i].im * gain;
1610         out += 2 * q->channels;
1611     }
1612 }
1613
1614
1615 /**
1616  * @param q        context
1617  * @param index    subpacket number
1618  */
1619 static void qdm2_synthesis_filter (QDM2Context *q, int index)
1620 {
1621     int i, k, ch, sb_used, sub_sampling, dither_state = 0;
1622
1623     /* copy sb_samples */
1624     sb_used = QDM2_SB_USED(q->sub_sampling);
1625
1626     for (ch = 0; ch < q->channels; ch++)
1627         for (i = 0; i < 8; i++)
1628             for (k=sb_used; k < SBLIMIT; k++)
1629                 q->sb_samples[ch][(8 * index) + i][k] = 0;
1630
1631     for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++) {
1632         float *samples_ptr = q->samples + ch;
1633
1634         for (i = 0; i < 8; i++) {
1635             ff_mpa_synth_filter_float(&q->mpadsp,
1636                 q->synth_buf[ch], &(q->synth_buf_offset[ch]),
1637                 ff_mpa_synth_window_float, &dither_state,
1638                 samples_ptr, q->nb_channels,
1639                 q->sb_samples[ch][(8 * index) + i]);
1640             samples_ptr += 32 * q->nb_channels;
1641         }
1642     }
1643
1644     /* add samples to output buffer */
1645     sub_sampling = (4 >> q->sub_sampling);
1646
1647     for (ch = 0; ch < q->channels; ch++)
1648         for (i = 0; i < q->frame_size; i++)
1649             q->output_buffer[q->channels * i + ch] += (1 << 23) * q->samples[q->nb_channels * sub_sampling * i + ch];
1650 }
1651
1652
1653 /**
1654  * Init static data (does not depend on specific file)
1655  *
1656  * @param q    context
1657  */
1658 static av_cold void qdm2_init(QDM2Context *q) {
1659     static int initialized = 0;
1660
1661     if (initialized != 0)
1662         return;
1663     initialized = 1;
1664
1665     qdm2_init_vlc();
1666     ff_mpa_synth_init_float(ff_mpa_synth_window_float);
1667     softclip_table_init();
1668     rnd_table_init();
1669     init_noise_samples();
1670
1671     av_log(NULL, AV_LOG_DEBUG, "init done\n");
1672 }
1673
1674
1675 #if 0
1676 static void dump_context(QDM2Context *q)
1677 {
1678     int i;
1679 #define PRINT(a,b) av_log(NULL,AV_LOG_DEBUG," %s = %d\n", a, b);
1680     PRINT("compressed_data",q->compressed_data);
1681     PRINT("compressed_size",q->compressed_size);
1682     PRINT("frame_size",q->frame_size);
1683     PRINT("checksum_size",q->checksum_size);
1684     PRINT("channels",q->channels);
1685     PRINT("nb_channels",q->nb_channels);
1686     PRINT("fft_size",q->fft_size);
1687     PRINT("sub_sampling",q->sub_sampling);
1688     PRINT("fft_order",q->fft_order);
1689     PRINT("group_order",q->group_order);
1690     PRINT("group_size",q->group_size);
1691     PRINT("sub_packet",q->sub_packet);
1692     PRINT("frequency_range",q->frequency_range);
1693     PRINT("has_errors",q->has_errors);
1694     PRINT("fft_tone_end",q->fft_tone_end);
1695     PRINT("fft_tone_start",q->fft_tone_start);
1696     PRINT("fft_coefs_index",q->fft_coefs_index);
1697     PRINT("coeff_per_sb_select",q->coeff_per_sb_select);
1698     PRINT("cm_table_select",q->cm_table_select);
1699     PRINT("noise_idx",q->noise_idx);
1700
1701     for (i = q->fft_tone_start; i < q->fft_tone_end; i++)
1702     {
1703     FFTTone *t = &q->fft_tones[i];
1704
1705     av_log(NULL,AV_LOG_DEBUG,"Tone (%d) dump:\n", i);
1706     av_log(NULL,AV_LOG_DEBUG,"  level = %f\n", t->level);
1707 //  PRINT(" level", t->level);
1708     PRINT(" phase", t->phase);
1709     PRINT(" phase_shift", t->phase_shift);
1710     PRINT(" duration", t->duration);
1711     PRINT(" samples_im", t->samples_im);
1712     PRINT(" samples_re", t->samples_re);
1713     PRINT(" table", t->table);
1714     }
1715
1716 }
1717 #endif
1718
1719
1720 /**
1721  * Init parameters from codec extradata
1722  */
1723 static av_cold int qdm2_decode_init(AVCodecContext *avctx)
1724 {
1725     QDM2Context *s = avctx->priv_data;
1726     uint8_t *extradata;
1727     int extradata_size;
1728     int tmp_val, tmp, size;
1729
1730     /* extradata parsing
1731
1732     Structure:
1733     wave {
1734         frma (QDM2)
1735         QDCA
1736         QDCP
1737     }
1738
1739     32  size (including this field)
1740     32  tag (=frma)
1741     32  type (=QDM2 or QDMC)
1742
1743     32  size (including this field, in bytes)
1744     32  tag (=QDCA) // maybe mandatory parameters
1745     32  unknown (=1)
1746     32  channels (=2)
1747     32  samplerate (=44100)
1748     32  bitrate (=96000)
1749     32  block size (=4096)
1750     32  frame size (=256) (for one channel)
1751     32  packet size (=1300)
1752
1753     32  size (including this field, in bytes)
1754     32  tag (=QDCP) // maybe some tuneable parameters
1755     32  float1 (=1.0)
1756     32  zero ?
1757     32  float2 (=1.0)
1758     32  float3 (=1.0)
1759     32  unknown (27)
1760     32  unknown (8)
1761     32  zero ?
1762     */
1763
1764     if (!avctx->extradata || (avctx->extradata_size < 48)) {
1765         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "extradata missing or truncated\n");
1766         return -1;
1767     }
1768
1769     extradata = avctx->extradata;
1770     extradata_size = avctx->extradata_size;
1771
1772     while (extradata_size > 7) {
1773         if (!memcmp(extradata, "frmaQDM", 7))
1774             break;
1775         extradata++;
1776         extradata_size--;
1777     }
1778
1779     if (extradata_size < 12) {
1780         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "not enough extradata (%i)\n",
1781                extradata_size);
1782         return -1;
1783     }
1784
1785     if (memcmp(extradata, "frmaQDM", 7)) {
1786         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid headers, QDM? not found\n");
1787         return -1;
1788     }
1789
1790     if (extradata[7] == 'C') {
1791 //        s->is_qdmc = 1;
1792         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "stream is QDMC version 1, which is not supported\n");
1793         return -1;
1794     }
1795
1796     extradata += 8;
1797     extradata_size -= 8;
1798
1799     size = AV_RB32(extradata);
1800
1801     if(size > extradata_size){
1802         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "extradata size too small, %i < %i\n",
1803                extradata_size, size);
1804         return -1;
1805     }
1806
1807     extradata += 4;
1808     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "size: %d\n", size);
1809     if (AV_RB32(extradata) != MKBETAG('Q','D','C','A')) {
1810         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid extradata, expecting QDCA\n");
1811         return -1;
1812     }
1813
1814     extradata += 8;
1815
1816     avctx->channels = s->nb_channels = s->channels = AV_RB32(extradata);
1817     extradata += 4;
1818     if (s->channels > MPA_MAX_CHANNELS)
1819         return AVERROR_INVALIDDATA;
1820
1821     avctx->sample_rate = AV_RB32(extradata);
1822     extradata += 4;
1823
1824     avctx->bit_rate = AV_RB32(extradata);
1825     extradata += 4;
1826
1827     s->group_size = AV_RB32(extradata);
1828     extradata += 4;
1829
1830     s->fft_size = AV_RB32(extradata);
1831     extradata += 4;
1832
1833     s->checksum_size = AV_RB32(extradata);
1834     if (s->checksum_size >= 1U << 28) {
1835         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "data block size too large (%u)\n", s->checksum_size);
1836         return AVERROR_INVALIDDATA;
1837     }
1838
1839     s->fft_order = av_log2(s->fft_size) + 1;
1840
1841     // something like max decodable tones
1842     s->group_order = av_log2(s->group_size) + 1;
1843     s->frame_size = s->group_size / 16; // 16 iterations per super block
1844     if (s->frame_size > QDM2_MAX_FRAME_SIZE)
1845         return AVERROR_INVALIDDATA;
1846
1847     s->sub_sampling = s->fft_order - 7;
1848     s->frequency_range = 255 / (1 << (2 - s->sub_sampling));
1849
1850     switch ((s->sub_sampling * 2 + s->channels - 1)) {
1851         case 0: tmp = 40; break;
1852         case 1: tmp = 48; break;
1853         case 2: tmp = 56; break;
1854         case 3: tmp = 72; break;
1855         case 4: tmp = 80; break;
1856         case 5: tmp = 100;break;
1857         default: tmp=s->sub_sampling; break;
1858     }
1859     tmp_val = 0;
1860     if ((tmp * 1000) < avctx->bit_rate)  tmp_val = 1;
1861     if ((tmp * 1440) < avctx->bit_rate)  tmp_val = 2;
1862     if ((tmp * 1760) < avctx->bit_rate)  tmp_val = 3;
1863     if ((tmp * 2240) < avctx->bit_rate)  tmp_val = 4;
1864     s->cm_table_select = tmp_val;
1865
1866     if (s->sub_sampling == 0)
1867         tmp = 7999;
1868     else
1869         tmp = ((-(s->sub_sampling -1)) & 8000) + 20000;
1870     /*
1871     0: 7999 -> 0
1872     1: 20000 -> 2
1873     2: 28000 -> 2
1874     */
1875     if (tmp < 8000)
1876         s->coeff_per_sb_select = 0;
1877     else if (tmp <= 16000)
1878         s->coeff_per_sb_select = 1;
1879     else
1880         s->coeff_per_sb_select = 2;
1881
1882     // Fail on unknown fft order
1883     if ((s->fft_order < 7) || (s->fft_order > 9)) {
1884         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unknown FFT order (%d), contact the developers!\n", s->fft_order);
1885         return -1;
1886     }
1887
1888     ff_rdft_init(&s->rdft_ctx, s->fft_order, IDFT_C2R);
1889     ff_mpadsp_init(&s->mpadsp);
1890
1891     qdm2_init(s);
1892
1893     avctx->sample_fmt = AV_SAMPLE_FMT_S16;
1894
1895     avcodec_get_frame_defaults(&s->frame);
1896     avctx->coded_frame = &s->frame;
1897
1898 //    dump_context(s);
1899     return 0;
1900 }
1901
1902
1903 static av_cold int qdm2_decode_close(AVCodecContext *avctx)
1904 {
1905     QDM2Context *s = avctx->priv_data;
1906
1907     ff_rdft_end(&s->rdft_ctx);
1908
1909     return 0;
1910 }
1911
1912
1913 static int qdm2_decode (QDM2Context *q, const uint8_t *in, int16_t *out)
1914 {
1915     int ch, i;
1916     const int frame_size = (q->frame_size * q->channels);
1917
1918     /* select input buffer */
1919     q->compressed_data = in;
1920     q->compressed_size = q->checksum_size;
1921
1922 //  dump_context(q);
1923
1924     /* copy old block, clear new block of output samples */
1925     memmove(q->output_buffer, &q->output_buffer[frame_size], frame_size * sizeof(float));
1926     memset(&q->output_buffer[frame_size], 0, frame_size * sizeof(float));
1927
1928     /* decode block of QDM2 compressed data */
1929     if (q->sub_packet == 0) {
1930         q->has_errors = 0; // zero it for a new super block
1931         av_log(NULL,AV_LOG_DEBUG,"Superblock follows\n");
1932         qdm2_decode_super_block(q);
1933     }
1934
1935     /* parse subpackets */
1936     if (!q->has_errors) {
1937         if (q->sub_packet == 2)
1938             qdm2_decode_fft_packets(q);
1939
1940         qdm2_fft_tone_synthesizer(q, q->sub_packet);
1941     }
1942
1943     /* sound synthesis stage 1 (FFT) */
1944     for (ch = 0; ch < q->channels; ch++) {
1945         qdm2_calculate_fft(q, ch, q->sub_packet);
1946
1947         if (!q->has_errors && q->sub_packet_list_C[0].packet != NULL) {
1948             SAMPLES_NEEDED_2("has errors, and C list is not empty")
1949             return -1;
1950         }
1951     }
1952
1953     /* sound synthesis stage 2 (MPEG audio like synthesis filter) */
1954     if (!q->has_errors && q->do_synth_filter)
1955         qdm2_synthesis_filter(q, q->sub_packet);
1956
1957     q->sub_packet = (q->sub_packet + 1) % 16;
1958
1959     /* clip and convert output float[] to 16bit signed samples */
1960     for (i = 0; i < frame_size; i++) {
1961         int value = (int)q->output_buffer[i];
1962
1963         if (value > SOFTCLIP_THRESHOLD)
1964             value = (value >  HARDCLIP_THRESHOLD) ?  32767 :  softclip_table[ value - SOFTCLIP_THRESHOLD];
1965         else if (value < -SOFTCLIP_THRESHOLD)
1966             value = (value < -HARDCLIP_THRESHOLD) ? -32767 : -softclip_table[-value - SOFTCLIP_THRESHOLD];
1967
1968         out[i] = value;
1969     }
1970
1971     return 0;
1972 }
1973
1974
1975 static int qdm2_decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data,
1976                              int *got_frame_ptr, AVPacket *avpkt)
1977 {
1978     const uint8_t *buf = avpkt->data;
1979     int buf_size = avpkt->size;
1980     QDM2Context *s = avctx->priv_data;
1981     int16_t *out;
1982     int i, ret;
1983
1984     if(!buf)
1985         return 0;
1986     if(buf_size < s->checksum_size)
1987         return -1;
1988
1989     /* get output buffer */
1990     s->frame.nb_samples = 16 * s->frame_size;
1991     if ((ret = avctx->get_buffer(avctx, &s->frame)) < 0) {
1992         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "get_buffer() failed\n");
1993         return ret;
1994     }
1995     out = (int16_t *)s->frame.data[0];
1996
1997     for (i = 0; i < 16; i++) {
1998         if (qdm2_decode(s, buf, out) < 0)
1999             return -1;
2000         out += s->channels * s->frame_size;
2001     }
2002
2003     *got_frame_ptr   = 1;
2004     *(AVFrame *)data = s->frame;
2005
2006     return s->checksum_size;
2007 }
2008
2009 AVCodec ff_qdm2_decoder =
2010 {
2011     .name           = "qdm2",
2012     .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
2013     .id             = CODEC_ID_QDM2,
2014     .priv_data_size = sizeof(QDM2Context),
2015     .init           = qdm2_decode_init,
2016     .close          = qdm2_decode_close,
2017     .decode         = qdm2_decode_frame,
2018     .capabilities   = CODEC_CAP_DR1,
2019     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("QDesign Music Codec 2"),
2020 };