67fa0ddf2560b2dc392bd9e4c102f056a727b239
[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 FFmpeg.
9  *
10  * FFmpeg 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  * FFmpeg 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 FFmpeg; 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 qdm2.c
27  * QDM2 decoder
28  * @author Ewald Snel, Benjamin Larsson, Alex Beregszaszi, Roberto Togni
29  * The decoder is not perfect yet, there are still some distortions
30  * especially on files encoded with 16 or 8 subbands.
31  */
32
33 #include <math.h>
34 #include <stddef.h>
35 #include <stdio.h>
36
37 #define ALT_BITSTREAM_READER_LE
38 #include "avcodec.h"
39 #include "bitstream.h"
40 #include "dsputil.h"
41 #include "mpegaudio.h"
42
43 #include "qdm2data.h"
44
45 #undef NDEBUG
46 #include <assert.h>
47
48
49 #define SOFTCLIP_THRESHOLD 27600
50 #define HARDCLIP_THRESHOLD 35716
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 BITS_LEFT(length,gb) ((length) - get_bits_count ((gb)))
73
74 #define SAMPLES_NEEDED \
75      av_log (NULL,AV_LOG_INFO,"This file triggers some untested code. Please contact the developers.\n");
76
77 #define SAMPLES_NEEDED_2(why) \
78      av_log (NULL,AV_LOG_INFO,"This file triggers some missing code. Please contact the developers.\nPosition: %s\n",why);
79
80
81 typedef int8_t sb_int8_array[2][30][64];
82
83 /**
84  * Subpacket
85  */
86 typedef struct {
87     int type;            ///< subpacket type
88     unsigned int size;   ///< subpacket size
89     const uint8_t *data; ///< pointer to subpacket data (points to input data buffer, it's not a private copy)
90 } QDM2SubPacket;
91
92 /**
93  * A node in the subpacket list
94  */
95 typedef struct QDM2SubPNode {
96     QDM2SubPacket *packet;      ///< packet
97     struct QDM2SubPNode *next; ///< pointer to next packet in the list, NULL if leaf node
98 } QDM2SubPNode;
99
100 typedef struct {
101     float level;
102     float *samples_im;
103     float *samples_re;
104     const float *table;
105     int   phase;
106     int   phase_shift;
107     int   duration;
108     short time_index;
109     short cutoff;
110 } FFTTone;
111
112 typedef struct {
113     int16_t sub_packet;
114     uint8_t channel;
115     int16_t offset;
116     int16_t exp;
117     uint8_t phase;
118 } FFTCoefficient;
119
120 typedef struct {
121     float re;
122     float im;
123 } QDM2Complex;
124
125 typedef struct {
126     DECLARE_ALIGNED_16(QDM2Complex, complex[256 + 1]);
127     float       samples_im[MPA_MAX_CHANNELS][256];
128     float       samples_re[MPA_MAX_CHANNELS][256];
129 } QDM2FFT;
130
131 /**
132  * QDM2 decoder context
133  */
134 typedef struct {
135     /// Parameters from codec header, do not change during playback
136     int nb_channels;         ///< number of channels
137     int channels;            ///< number of channels
138     int group_size;          ///< size of frame group (16 frames per group)
139     int fft_size;            ///< size of FFT, in complex numbers
140     int checksum_size;       ///< size of data block, used also for checksum
141
142     /// Parameters built from header parameters, do not change during playback
143     int group_order;         ///< order of frame group
144     int fft_order;           ///< order of FFT (actually fftorder+1)
145     int fft_frame_size;      ///< size of fft frame, in components (1 comples = re + im)
146     int frame_size;          ///< size of data frame
147     int frequency_range;
148     int sub_sampling;        ///< subsampling: 0=25%, 1=50%, 2=100% */
149     int coeff_per_sb_select; ///< selector for "num. of coeffs. per subband" tables. Can be 0, 1, 2
150     int cm_table_select;     ///< selector for "coding method" tables. Can be 0, 1 (from init: 0-4)
151
152     /// Packets and packet lists
153     QDM2SubPacket sub_packets[16];      ///< the packets themselves
154     QDM2SubPNode sub_packet_list_A[16]; ///< list of all packets
155     QDM2SubPNode sub_packet_list_B[16]; ///< FFT packets B are on list
156     int sub_packets_B;                  ///< number of packets on 'B' list
157     QDM2SubPNode sub_packet_list_C[16]; ///< packets with errors?
158     QDM2SubPNode sub_packet_list_D[16]; ///< DCT packets
159
160     /// FFT and tones
161     FFTTone fft_tones[1000];
162     int fft_tone_start;
163     int fft_tone_end;
164     FFTCoefficient fft_coefs[1000];
165     int fft_coefs_index;
166     int fft_coefs_min_index[5];
167     int fft_coefs_max_index[5];
168     int fft_level_exp[6];
169     FFTContext fft_ctx;
170     FFTComplex exptab[128];
171     QDM2FFT fft;
172
173     /// I/O data
174     const uint8_t *compressed_data;
175     int compressed_size;
176     float output_buffer[1024];
177
178     /// Synthesis filter
179     DECLARE_ALIGNED_16(MPA_INT, synth_buf[MPA_MAX_CHANNELS][512*2]);
180     int synth_buf_offset[MPA_MAX_CHANNELS];
181     DECLARE_ALIGNED_16(int32_t, sb_samples[MPA_MAX_CHANNELS][128][SBLIMIT]);
182
183     /// Mixed temporary data used in decoding
184     float tone_level[MPA_MAX_CHANNELS][30][64];
185     int8_t coding_method[MPA_MAX_CHANNELS][30][64];
186     int8_t quantized_coeffs[MPA_MAX_CHANNELS][10][8];
187     int8_t tone_level_idx_base[MPA_MAX_CHANNELS][30][8];
188     int8_t tone_level_idx_hi1[MPA_MAX_CHANNELS][3][8][8];
189     int8_t tone_level_idx_mid[MPA_MAX_CHANNELS][26][8];
190     int8_t tone_level_idx_hi2[MPA_MAX_CHANNELS][26];
191     int8_t tone_level_idx[MPA_MAX_CHANNELS][30][64];
192     int8_t tone_level_idx_temp[MPA_MAX_CHANNELS][30][64];
193
194     // Flags
195     int has_errors;         ///< packet has errors
196     int superblocktype_2_3; ///< select fft tables and some algorithm based on superblock type
197     int do_synth_filter;    ///< used to perform or skip synthesis filter
198
199     int sub_packet;
200     int noise_idx; ///< index for dithering noise table
201 } QDM2Context;
202
203
204 static uint8_t empty_buffer[FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE];
205
206 static VLC vlc_tab_level;
207 static VLC vlc_tab_diff;
208 static VLC vlc_tab_run;
209 static VLC fft_level_exp_alt_vlc;
210 static VLC fft_level_exp_vlc;
211 static VLC fft_stereo_exp_vlc;
212 static VLC fft_stereo_phase_vlc;
213 static VLC vlc_tab_tone_level_idx_hi1;
214 static VLC vlc_tab_tone_level_idx_mid;
215 static VLC vlc_tab_tone_level_idx_hi2;
216 static VLC vlc_tab_type30;
217 static VLC vlc_tab_type34;
218 static VLC vlc_tab_fft_tone_offset[5];
219
220 static uint16_t softclip_table[HARDCLIP_THRESHOLD - SOFTCLIP_THRESHOLD + 1];
221 static float noise_table[4096];
222 static uint8_t random_dequant_index[256][5];
223 static uint8_t random_dequant_type24[128][3];
224 static float noise_samples[128];
225
226 static DECLARE_ALIGNED_16(MPA_INT, mpa_window[512]);
227
228
229 static void softclip_table_init(void) {
230     int i;
231     double dfl = SOFTCLIP_THRESHOLD - 32767;
232     float delta = 1.0 / -dfl;
233     for (i = 0; i < HARDCLIP_THRESHOLD - SOFTCLIP_THRESHOLD + 1; i++)
234         softclip_table[i] = SOFTCLIP_THRESHOLD - ((int)(sin((float)i * delta) * dfl) & 0x0000FFFF);
235 }
236
237
238 // random generated table
239 static void rnd_table_init(void) {
240     int i,j;
241     uint32_t ldw,hdw;
242     uint64_t tmp64_1;
243     uint64_t random_seed = 0;
244     float delta = 1.0 / 16384.0;
245     for(i = 0; i < 4096 ;i++) {
246         random_seed = random_seed * 214013 + 2531011;
247         noise_table[i] = (delta * (float)(((int32_t)random_seed >> 16) & 0x00007FFF)- 1.0) * 1.3;
248     }
249
250     for (i = 0; i < 256 ;i++) {
251         random_seed = 81;
252         ldw = i;
253         for (j = 0; j < 5 ;j++) {
254             random_dequant_index[i][j] = (uint8_t)((ldw / random_seed) & 0xFF);
255             ldw = (uint32_t)ldw % (uint32_t)random_seed;
256             tmp64_1 = (random_seed * 0x55555556);
257             hdw = (uint32_t)(tmp64_1 >> 32);
258             random_seed = (uint64_t)(hdw + (ldw >> 31));
259         }
260     }
261     for (i = 0; i < 128 ;i++) {
262         random_seed = 25;
263         ldw = i;
264         for (j = 0; j < 3 ;j++) {
265             random_dequant_type24[i][j] = (uint8_t)((ldw / random_seed) & 0xFF);
266             ldw = (uint32_t)ldw % (uint32_t)random_seed;
267             tmp64_1 = (random_seed * 0x66666667);
268             hdw = (uint32_t)(tmp64_1 >> 33);
269             random_seed = hdw + (ldw >> 31);
270         }
271     }
272 }
273
274
275 static void init_noise_samples(void) {
276     int i;
277     int random_seed = 0;
278     float delta = 1.0 / 16384.0;
279     for (i = 0; i < 128;i++) {
280         random_seed = random_seed * 214013 + 2531011;
281         noise_samples[i] = (delta * (float)((random_seed >> 16) & 0x00007fff) - 1.0);
282     }
283 }
284
285
286 static void qdm2_init_vlc(void)
287 {
288     init_vlc (&vlc_tab_level, 8, 24,
289         vlc_tab_level_huffbits, 1, 1,
290         vlc_tab_level_huffcodes, 2, 2, INIT_VLC_USE_STATIC | INIT_VLC_LE);
291
292     init_vlc (&vlc_tab_diff, 8, 37,
293         vlc_tab_diff_huffbits, 1, 1,
294         vlc_tab_diff_huffcodes, 2, 2, INIT_VLC_USE_STATIC | INIT_VLC_LE);
295
296     init_vlc (&vlc_tab_run, 5, 6,
297         vlc_tab_run_huffbits, 1, 1,
298         vlc_tab_run_huffcodes, 1, 1, INIT_VLC_USE_STATIC | INIT_VLC_LE);
299
300     init_vlc (&fft_level_exp_alt_vlc, 8, 28,
301         fft_level_exp_alt_huffbits, 1, 1,
302         fft_level_exp_alt_huffcodes, 2, 2, INIT_VLC_USE_STATIC | INIT_VLC_LE);
303
304     init_vlc (&fft_level_exp_vlc, 8, 20,
305         fft_level_exp_huffbits, 1, 1,
306         fft_level_exp_huffcodes, 2, 2, INIT_VLC_USE_STATIC | INIT_VLC_LE);
307
308     init_vlc (&fft_stereo_exp_vlc, 6, 7,
309         fft_stereo_exp_huffbits, 1, 1,
310         fft_stereo_exp_huffcodes, 1, 1, INIT_VLC_USE_STATIC | INIT_VLC_LE);
311
312     init_vlc (&fft_stereo_phase_vlc, 6, 9,
313         fft_stereo_phase_huffbits, 1, 1,
314         fft_stereo_phase_huffcodes, 1, 1, INIT_VLC_USE_STATIC | INIT_VLC_LE);
315
316     init_vlc (&vlc_tab_tone_level_idx_hi1, 8, 20,
317         vlc_tab_tone_level_idx_hi1_huffbits, 1, 1,
318         vlc_tab_tone_level_idx_hi1_huffcodes, 2, 2, INIT_VLC_USE_STATIC | INIT_VLC_LE);
319
320     init_vlc (&vlc_tab_tone_level_idx_mid, 8, 24,
321         vlc_tab_tone_level_idx_mid_huffbits, 1, 1,
322         vlc_tab_tone_level_idx_mid_huffcodes, 2, 2, INIT_VLC_USE_STATIC | INIT_VLC_LE);
323
324     init_vlc (&vlc_tab_tone_level_idx_hi2, 8, 24,
325         vlc_tab_tone_level_idx_hi2_huffbits, 1, 1,
326         vlc_tab_tone_level_idx_hi2_huffcodes, 2, 2, INIT_VLC_USE_STATIC | INIT_VLC_LE);
327
328     init_vlc (&vlc_tab_type30, 6, 9,
329         vlc_tab_type30_huffbits, 1, 1,
330         vlc_tab_type30_huffcodes, 1, 1, INIT_VLC_USE_STATIC | INIT_VLC_LE);
331
332     init_vlc (&vlc_tab_type34, 5, 10,
333         vlc_tab_type34_huffbits, 1, 1,
334         vlc_tab_type34_huffcodes, 1, 1, INIT_VLC_USE_STATIC | INIT_VLC_LE);
335
336     init_vlc (&vlc_tab_fft_tone_offset[0], 8, 23,
337         vlc_tab_fft_tone_offset_0_huffbits, 1, 1,
338         vlc_tab_fft_tone_offset_0_huffcodes, 2, 2, INIT_VLC_USE_STATIC | INIT_VLC_LE);
339
340     init_vlc (&vlc_tab_fft_tone_offset[1], 8, 28,
341         vlc_tab_fft_tone_offset_1_huffbits, 1, 1,
342         vlc_tab_fft_tone_offset_1_huffcodes, 2, 2, INIT_VLC_USE_STATIC | INIT_VLC_LE);
343
344     init_vlc (&vlc_tab_fft_tone_offset[2], 8, 32,
345         vlc_tab_fft_tone_offset_2_huffbits, 1, 1,
346         vlc_tab_fft_tone_offset_2_huffcodes, 2, 2, INIT_VLC_USE_STATIC | INIT_VLC_LE);
347
348     init_vlc (&vlc_tab_fft_tone_offset[3], 8, 35,
349         vlc_tab_fft_tone_offset_3_huffbits, 1, 1,
350         vlc_tab_fft_tone_offset_3_huffcodes, 2, 2, INIT_VLC_USE_STATIC | INIT_VLC_LE);
351
352     init_vlc (&vlc_tab_fft_tone_offset[4], 8, 38,
353         vlc_tab_fft_tone_offset_4_huffbits, 1, 1,
354         vlc_tab_fft_tone_offset_4_huffcodes, 2, 2, INIT_VLC_USE_STATIC | INIT_VLC_LE);
355 }
356
357
358 /* for floating point to fixed point conversion */
359 static const float f2i_scale = (float) (1 << (FRAC_BITS - 15));
360
361
362 static int qdm2_get_vlc (GetBitContext *gb, VLC *vlc, int flag, int depth)
363 {
364     int value;
365
366     value = get_vlc2(gb, vlc->table, vlc->bits, depth);
367
368     /* stage-2, 3 bits exponent escape sequence */
369     if (value-- == 0)
370         value = get_bits (gb, get_bits (gb, 3) + 1);
371
372     /* stage-3, optional */
373     if (flag) {
374         int tmp = vlc_stage3_values[value];
375
376         if ((value & ~3) > 0)
377             tmp += get_bits (gb, (value >> 2));
378         value = tmp;
379     }
380
381     return value;
382 }
383
384
385 static int qdm2_get_se_vlc (VLC *vlc, GetBitContext *gb, int depth)
386 {
387     int value = qdm2_get_vlc (gb, vlc, 0, depth);
388
389     return (value & 1) ? ((value + 1) >> 1) : -(value >> 1);
390 }
391
392
393 /**
394  * QDM2 checksum
395  *
396  * @param data      pointer to data to be checksum'ed
397  * @param length    data length
398  * @param value     checksum value
399  *
400  * @return          0 if checksum is OK
401  */
402 static uint16_t qdm2_packet_checksum (const uint8_t *data, int length, int value) {
403     int i;
404
405     for (i=0; i < length; i++)
406         value -= data[i];
407
408     return (uint16_t)(value & 0xffff);
409 }
410
411
412 /**
413  * Fills a QDM2SubPacket structure with packet type, size, and data pointer.
414  *
415  * @param gb            bitreader context
416  * @param sub_packet    packet under analysis
417  */
418 static void qdm2_decode_sub_packet_header (GetBitContext *gb, QDM2SubPacket *sub_packet)
419 {
420     sub_packet->type = get_bits (gb, 8);
421
422     if (sub_packet->type == 0) {
423         sub_packet->size = 0;
424         sub_packet->data = NULL;
425     } else {
426         sub_packet->size = get_bits (gb, 8);
427
428       if (sub_packet->type & 0x80) {
429           sub_packet->size <<= 8;
430           sub_packet->size  |= get_bits (gb, 8);
431           sub_packet->type  &= 0x7f;
432       }
433
434       if (sub_packet->type == 0x7f)
435           sub_packet->type |= (get_bits (gb, 8) << 8);
436
437       sub_packet->data = &gb->buffer[get_bits_count(gb) / 8]; // FIXME: this depends on bitreader internal data
438     }
439
440     av_log(NULL,AV_LOG_DEBUG,"Subpacket: type=%d size=%d start_offs=%x\n",
441         sub_packet->type, sub_packet->size, get_bits_count(gb) / 8);
442 }
443
444
445 /**
446  * Return node pointer to first packet of requested type in list.
447  *
448  * @param list    list of subpackets to be scanned
449  * @param type    type of searched subpacket
450  * @return        node pointer for subpacket if found, else NULL
451  */
452 static QDM2SubPNode* qdm2_search_subpacket_type_in_list (QDM2SubPNode *list, int type)
453 {
454     while (list != NULL && list->packet != NULL) {
455         if (list->packet->type == type)
456             return list;
457         list = list->next;
458     }
459     return NULL;
460 }
461
462
463 /**
464  * Replaces 8 elements with their average value.
465  * Called by qdm2_decode_superblock before starting subblock decoding.
466  *
467  * @param q       context
468  */
469 static void average_quantized_coeffs (QDM2Context *q)
470 {
471     int i, j, n, ch, sum;
472
473     n = coeff_per_sb_for_avg[q->coeff_per_sb_select][QDM2_SB_USED(q->sub_sampling) - 1] + 1;
474
475     for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
476         for (i = 0; i < n; i++) {
477             sum = 0;
478
479             for (j = 0; j < 8; j++)
480                 sum += q->quantized_coeffs[ch][i][j];
481
482             sum /= 8;
483             if (sum > 0)
484                 sum--;
485
486             for (j=0; j < 8; j++)
487                 q->quantized_coeffs[ch][i][j] = sum;
488         }
489 }
490
491
492 /**
493  * Build subband samples with noise weighted by q->tone_level.
494  * Called by synthfilt_build_sb_samples.
495  *
496  * @param q     context
497  * @param sb    subband index
498  */
499 static void build_sb_samples_from_noise (QDM2Context *q, int sb)
500 {
501     int ch, j;
502
503     FIX_NOISE_IDX(q->noise_idx);
504
505     if (!q->nb_channels)
506         return;
507
508     for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
509         for (j = 0; j < 64; j++) {
510             q->sb_samples[ch][j * 2][sb] = (int32_t)(f2i_scale * SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx) * q->tone_level[ch][sb][j] + .5);
511             q->sb_samples[ch][j * 2 + 1][sb] = (int32_t)(f2i_scale * SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx) * q->tone_level[ch][sb][j] + .5);
512         }
513 }
514
515
516 /**
517  * Called while processing data from subpackets 11 and 12.
518  * Used after making changes to coding_method array.
519  *
520  * @param sb               subband index
521  * @param channels         number of channels
522  * @param coding_method    q->coding_method[0][0][0]
523  */
524 static void fix_coding_method_array (int sb, int channels, sb_int8_array coding_method)
525 {
526     int j,k;
527     int ch;
528     int run, case_val;
529     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};
530
531     for (ch = 0; ch < channels; ch++) {
532         for (j = 0; j < 64; ) {
533             if((coding_method[ch][sb][j] - 8) > 22) {
534                 run = 1;
535                 case_val = 8;
536             } else {
537                 switch (switchtable[coding_method[ch][sb][j]-8]) {
538                     case 0: run = 10; case_val = 10; break;
539                     case 1: run = 1; case_val = 16; break;
540                     case 2: run = 5; case_val = 24; break;
541                     case 3: run = 3; case_val = 30; break;
542                     case 4: run = 1; case_val = 30; break;
543                     case 5: run = 1; case_val = 8; break;
544                     default: run = 1; case_val = 8; break;
545                 }
546             }
547             for (k = 0; k < run; k++)
548                 if (j + k < 128)
549                     if (coding_method[ch][sb + (j + k) / 64][(j + k) % 64] > coding_method[ch][sb][j])
550                         if (k > 0) {
551                            SAMPLES_NEEDED
552                             //not debugged, almost never used
553                             memset(&coding_method[ch][sb][j + k], case_val, k * sizeof(int8_t));
554                             memset(&coding_method[ch][sb][j + k], case_val, 3 * sizeof(int8_t));
555                         }
556             j += run;
557         }
558     }
559 }
560
561
562 /**
563  * Related to synthesis filter
564  * Called by process_subpacket_10
565  *
566  * @param q       context
567  * @param flag    1 if called after getting data from subpacket 10, 0 if no subpacket 10
568  */
569 static void fill_tone_level_array (QDM2Context *q, int flag)
570 {
571     int i, sb, ch, sb_used;
572     int tmp, tab;
573
574     // This should never happen
575     if (q->nb_channels <= 0)
576         return;
577
578     for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
579         for (sb = 0; sb < 30; sb++)
580             for (i = 0; i < 8; i++) {
581                 if ((tab=coeff_per_sb_for_dequant[q->coeff_per_sb_select][sb]) < (last_coeff[q->coeff_per_sb_select] - 1))
582                     tmp = q->quantized_coeffs[ch][tab + 1][i] * dequant_table[q->coeff_per_sb_select][tab + 1][sb]+
583                           q->quantized_coeffs[ch][tab][i] * dequant_table[q->coeff_per_sb_select][tab][sb];
584                 else
585                     tmp = q->quantized_coeffs[ch][tab][i] * dequant_table[q->coeff_per_sb_select][tab][sb];
586                 if(tmp < 0)
587                     tmp += 0xff;
588                 q->tone_level_idx_base[ch][sb][i] = (tmp / 256) & 0xff;
589             }
590
591     sb_used = QDM2_SB_USED(q->sub_sampling);
592
593     if ((q->superblocktype_2_3 != 0) && !flag) {
594         for (sb = 0; sb < sb_used; sb++)
595             for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
596                 for (i = 0; i < 64; i++) {
597                     q->tone_level_idx[ch][sb][i] = q->tone_level_idx_base[ch][sb][i / 8];
598                     if (q->tone_level_idx[ch][sb][i] < 0)
599                         q->tone_level[ch][sb][i] = 0;
600                     else
601                         q->tone_level[ch][sb][i] = fft_tone_level_table[0][q->tone_level_idx[ch][sb][i] & 0x3f];
602                 }
603     } else {
604         tab = q->superblocktype_2_3 ? 0 : 1;
605         for (sb = 0; sb < sb_used; sb++) {
606             if ((sb >= 4) && (sb <= 23)) {
607                 for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
608                     for (i = 0; i < 64; i++) {
609                         tmp = q->tone_level_idx_base[ch][sb][i / 8] -
610                               q->tone_level_idx_hi1[ch][sb / 8][i / 8][i % 8] -
611                               q->tone_level_idx_mid[ch][sb - 4][i / 8] -
612                               q->tone_level_idx_hi2[ch][sb - 4];
613                         q->tone_level_idx[ch][sb][i] = tmp & 0xff;
614                         if ((tmp < 0) || (!q->superblocktype_2_3 && !tmp))
615                             q->tone_level[ch][sb][i] = 0;
616                         else
617                             q->tone_level[ch][sb][i] = fft_tone_level_table[tab][tmp & 0x3f];
618                 }
619             } else {
620                 if (sb > 4) {
621                     for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
622                         for (i = 0; i < 64; i++) {
623                             tmp = q->tone_level_idx_base[ch][sb][i / 8] -
624                                   q->tone_level_idx_hi1[ch][2][i / 8][i % 8] -
625                                   q->tone_level_idx_hi2[ch][sb - 4];
626                             q->tone_level_idx[ch][sb][i] = tmp & 0xff;
627                             if ((tmp < 0) || (!q->superblocktype_2_3 && !tmp))
628                                 q->tone_level[ch][sb][i] = 0;
629                             else
630                                 q->tone_level[ch][sb][i] = fft_tone_level_table[tab][tmp & 0x3f];
631                     }
632                 } else {
633                     for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
634                         for (i = 0; i < 64; i++) {
635                             tmp = q->tone_level_idx[ch][sb][i] = q->tone_level_idx_base[ch][sb][i / 8];
636                             if ((tmp < 0) || (!q->superblocktype_2_3 && !tmp))
637                                 q->tone_level[ch][sb][i] = 0;
638                             else
639                                 q->tone_level[ch][sb][i] = fft_tone_level_table[tab][tmp & 0x3f];
640                         }
641                 }
642             }
643         }
644     }
645
646     return;
647 }
648
649
650 /**
651  * Related to synthesis filter
652  * Called by process_subpacket_11
653  * c is built with data from subpacket 11
654  * Most of this function is used only if superblock_type_2_3 == 0, never seen it in samples
655  *
656  * @param tone_level_idx
657  * @param tone_level_idx_temp
658  * @param coding_method        q->coding_method[0][0][0]
659  * @param nb_channels          number of channels
660  * @param c                    coming from subpacket 11, passed as 8*c
661  * @param superblocktype_2_3   flag based on superblock packet type
662  * @param cm_table_select      q->cm_table_select
663  */
664 static void fill_coding_method_array (sb_int8_array tone_level_idx, sb_int8_array tone_level_idx_temp,
665                 sb_int8_array coding_method, int nb_channels,
666                 int c, int superblocktype_2_3, int cm_table_select)
667 {
668     int ch, sb, j;
669     int tmp, acc, esp_40, comp;
670     int add1, add2, add3, add4;
671     int64_t multres;
672
673     // This should never happen
674     if (nb_channels <= 0)
675         return;
676
677     if (!superblocktype_2_3) {
678         /* This case is untested, no samples available */
679         SAMPLES_NEEDED
680         for (ch = 0; ch < nb_channels; ch++)
681             for (sb = 0; sb < 30; sb++) {
682                 for (j = 1; j < 63; j++) {  // The loop only iterates to 63 so the code doesn't overflow the buffer
683                     add1 = tone_level_idx[ch][sb][j] - 10;
684                     if (add1 < 0)
685                         add1 = 0;
686                     add2 = add3 = add4 = 0;
687                     if (sb > 1) {
688                         add2 = tone_level_idx[ch][sb - 2][j] + tone_level_idx_offset_table[sb][0] - 6;
689                         if (add2 < 0)
690                             add2 = 0;
691                     }
692                     if (sb > 0) {
693                         add3 = tone_level_idx[ch][sb - 1][j] + tone_level_idx_offset_table[sb][1] - 6;
694                         if (add3 < 0)
695                             add3 = 0;
696                     }
697                     if (sb < 29) {
698                         add4 = tone_level_idx[ch][sb + 1][j] + tone_level_idx_offset_table[sb][3] - 6;
699                         if (add4 < 0)
700                             add4 = 0;
701                     }
702                     tmp = tone_level_idx[ch][sb][j + 1] * 2 - add4 - add3 - add2 - add1;
703                     if (tmp < 0)
704                         tmp = 0;
705                     tone_level_idx_temp[ch][sb][j + 1] = tmp & 0xff;
706                 }
707                 tone_level_idx_temp[ch][sb][0] = tone_level_idx_temp[ch][sb][1];
708             }
709             acc = 0;
710             for (ch = 0; ch < nb_channels; ch++)
711                 for (sb = 0; sb < 30; sb++)
712                     for (j = 0; j < 64; j++)
713                         acc += tone_level_idx_temp[ch][sb][j];
714             if (acc)
715                 tmp = c * 256 / (acc & 0xffff);
716             multres = 0x66666667 * (acc * 10);
717             esp_40 = (multres >> 32) / 8 + ((multres & 0xffffffff) >> 31);
718             for (ch = 0;  ch < nb_channels; ch++)
719                 for (sb = 0; sb < 30; sb++)
720                     for (j = 0; j < 64; j++) {
721                         comp = tone_level_idx_temp[ch][sb][j]* esp_40 * 10;
722                         if (comp < 0)
723                             comp += 0xff;
724                         comp /= 256; // signed shift
725                         switch(sb) {
726                             case 0:
727                                 if (comp < 30)
728                                     comp = 30;
729                                 comp += 15;
730                                 break;
731                             case 1:
732                                 if (comp < 24)
733                                     comp = 24;
734                                 comp += 10;
735                                 break;
736                             case 2:
737                             case 3:
738                             case 4:
739                                 if (comp < 16)
740                                     comp = 16;
741                         }
742                         if (comp <= 5)
743                             tmp = 0;
744                         else if (comp <= 10)
745                             tmp = 10;
746                         else if (comp <= 16)
747                             tmp = 16;
748                         else if (comp <= 24)
749                             tmp = -1;
750                         else
751                             tmp = 0;
752                         coding_method[ch][sb][j] = ((tmp & 0xfffa) + 30 )& 0xff;
753                     }
754             for (sb = 0; sb < 30; sb++)
755                 fix_coding_method_array(sb, nb_channels, coding_method);
756             for (ch = 0; ch < nb_channels; ch++)
757                 for (sb = 0; sb < 30; sb++)
758                     for (j = 0; j < 64; j++)
759                         if (sb >= 10) {
760                             if (coding_method[ch][sb][j] < 10)
761                                 coding_method[ch][sb][j] = 10;
762                         } else {
763                             if (sb >= 2) {
764                                 if (coding_method[ch][sb][j] < 16)
765                                     coding_method[ch][sb][j] = 16;
766                             } else {
767                                 if (coding_method[ch][sb][j] < 30)
768                                     coding_method[ch][sb][j] = 30;
769                             }
770                         }
771     } else { // superblocktype_2_3 != 0
772         for (ch = 0; ch < nb_channels; ch++)
773             for (sb = 0; sb < 30; sb++)
774                 for (j = 0; j < 64; j++)
775                     coding_method[ch][sb][j] = coding_method_table[cm_table_select][sb];
776     }
777
778     return;
779 }
780
781
782 /**
783  *
784  * Called by process_subpacket_11 to process more data from subpacket 11 with sb 0-8
785  * Called by process_subpacket_12 to process data from subpacket 12 with sb 8-sb_used
786  *
787  * @param q         context
788  * @param gb        bitreader context
789  * @param length    packet length in bits
790  * @param sb_min    lower subband processed (sb_min included)
791  * @param sb_max    higher subband processed (sb_max excluded)
792  */
793 static void synthfilt_build_sb_samples (QDM2Context *q, GetBitContext *gb, int length, int sb_min, int sb_max)
794 {
795     int sb, j, k, n, ch, run, channels;
796     int joined_stereo, zero_encoding, chs;
797     int type34_first;
798     float type34_div = 0;
799     float type34_predictor;
800     float samples[10], sign_bits[16];
801
802     if (length == 0) {
803         // If no data use noise
804         for (sb=sb_min; sb < sb_max; sb++)
805             build_sb_samples_from_noise (q, sb);
806
807         return;
808     }
809
810     for (sb = sb_min; sb < sb_max; sb++) {
811         FIX_NOISE_IDX(q->noise_idx);
812
813         channels = q->nb_channels;
814
815         if (q->nb_channels <= 1 || sb < 12)
816             joined_stereo = 0;
817         else if (sb >= 24)
818             joined_stereo = 1;
819         else
820             joined_stereo = (BITS_LEFT(length,gb) >= 1) ? get_bits1 (gb) : 0;
821
822         if (joined_stereo) {
823             if (BITS_LEFT(length,gb) >= 16)
824                 for (j = 0; j < 16; j++)
825                     sign_bits[j] = get_bits1 (gb);
826
827             for (j = 0; j < 64; j++)
828                 if (q->coding_method[1][sb][j] > q->coding_method[0][sb][j])
829                     q->coding_method[0][sb][j] = q->coding_method[1][sb][j];
830
831             fix_coding_method_array(sb, q->nb_channels, q->coding_method);
832             channels = 1;
833         }
834
835         for (ch = 0; ch < channels; ch++) {
836             zero_encoding = (BITS_LEFT(length,gb) >= 1) ? get_bits1(gb) : 0;
837             type34_predictor = 0.0;
838             type34_first = 1;
839
840             for (j = 0; j < 128; ) {
841                 switch (q->coding_method[ch][sb][j / 2]) {
842                     case 8:
843                         if (BITS_LEFT(length,gb) >= 10) {
844                             if (zero_encoding) {
845                                 for (k = 0; k < 5; k++) {
846                                     if ((j + 2 * k) >= 128)
847                                         break;
848                                     samples[2 * k] = get_bits1(gb) ? dequant_1bit[joined_stereo][2 * get_bits1(gb)] : 0;
849                                 }
850                             } else {
851                                 n = get_bits(gb, 8);
852                                 for (k = 0; k < 5; k++)
853                                     samples[2 * k] = dequant_1bit[joined_stereo][random_dequant_index[n][k]];
854                             }
855                             for (k = 0; k < 5; k++)
856                                 samples[2 * k + 1] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx);
857                         } else {
858                             for (k = 0; k < 10; k++)
859                                 samples[k] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx);
860                         }
861                         run = 10;
862                         break;
863
864                     case 10:
865                         if (BITS_LEFT(length,gb) >= 1) {
866                             float f = 0.81;
867
868                             if (get_bits1(gb))
869                                 f = -f;
870                             f -= noise_samples[((sb + 1) * (j +5 * ch + 1)) & 127] * 9.0 / 40.0;
871                             samples[0] = f;
872                         } else {
873                             samples[0] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx);
874                         }
875                         run = 1;
876                         break;
877
878                     case 16:
879                         if (BITS_LEFT(length,gb) >= 10) {
880                             if (zero_encoding) {
881                                 for (k = 0; k < 5; k++) {
882                                     if ((j + k) >= 128)
883                                         break;
884                                     samples[k] = (get_bits1(gb) == 0) ? 0 : dequant_1bit[joined_stereo][2 * get_bits1(gb)];
885                                 }
886                             } else {
887                                 n = get_bits (gb, 8);
888                                 for (k = 0; k < 5; k++)
889                                     samples[k] = dequant_1bit[joined_stereo][random_dequant_index[n][k]];
890                             }
891                         } else {
892                             for (k = 0; k < 5; k++)
893                                 samples[k] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx);
894                         }
895                         run = 5;
896                         break;
897
898                     case 24:
899                         if (BITS_LEFT(length,gb) >= 7) {
900                             n = get_bits(gb, 7);
901                             for (k = 0; k < 3; k++)
902                                 samples[k] = (random_dequant_type24[n][k] - 2.0) * 0.5;
903                         } else {
904                             for (k = 0; k < 3; k++)
905                                 samples[k] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx);
906                         }
907                         run = 3;
908                         break;
909
910                     case 30:
911                         if (BITS_LEFT(length,gb) >= 4)
912                             samples[0] = type30_dequant[qdm2_get_vlc(gb, &vlc_tab_type30, 0, 1)];
913                         else
914                             samples[0] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx);
915
916                         run = 1;
917                         break;
918
919                     case 34:
920                         if (BITS_LEFT(length,gb) >= 7) {
921                             if (type34_first) {
922                                 type34_div = (float)(1 << get_bits(gb, 2));
923                                 samples[0] = ((float)get_bits(gb, 5) - 16.0) / 15.0;
924                                 type34_predictor = samples[0];
925                                 type34_first = 0;
926                             } else {
927                                 samples[0] = type34_delta[qdm2_get_vlc(gb, &vlc_tab_type34, 0, 1)] / type34_div + type34_predictor;
928                                 type34_predictor = samples[0];
929                             }
930                         } else {
931                             samples[0] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx);
932                         }
933                         run = 1;
934                         break;
935
936                     default:
937                         samples[0] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx);
938                         run = 1;
939                         break;
940                 }
941
942                 if (joined_stereo) {
943                     float tmp[10][MPA_MAX_CHANNELS];
944
945                     for (k = 0; k < run; k++) {
946                         tmp[k][0] = samples[k];
947                         tmp[k][1] = (sign_bits[(j + k) / 8]) ? -samples[k] : samples[k];
948                     }
949                     for (chs = 0; chs < q->nb_channels; chs++)
950                         for (k = 0; k < run; k++)
951                             if ((j + k) < 128)
952                                 q->sb_samples[chs][j + k][sb] = (int32_t)(f2i_scale * q->tone_level[chs][sb][((j + k)/2)] * tmp[k][chs] + .5);
953                 } else {
954                     for (k = 0; k < run; k++)
955                         if ((j + k) < 128)
956                             q->sb_samples[ch][j + k][sb] = (int32_t)(f2i_scale * q->tone_level[ch][sb][(j + k)/2] * samples[k] + .5);
957                 }
958
959                 j += run;
960             } // j loop
961         } // channel loop
962     } // subband loop
963 }
964
965
966 /**
967  * Init the first element of a channel in quantized_coeffs with data from packet 10 (quantized_coeffs[ch][0]).
968  * This is similar to process_subpacket_9, but for a single channel and for element [0]
969  * same VLC tables as process_subpacket_9 are used.
970  *
971  * @param q         context
972  * @param quantized_coeffs    pointer to quantized_coeffs[ch][0]
973  * @param gb        bitreader context
974  * @param length    packet length in bits
975  */
976 static void init_quantized_coeffs_elem0 (int8_t *quantized_coeffs, GetBitContext *gb, int length)
977 {
978     int i, k, run, level, diff;
979
980     if (BITS_LEFT(length,gb) < 16)
981         return;
982     level = qdm2_get_vlc(gb, &vlc_tab_level, 0, 2);
983
984     quantized_coeffs[0] = level;
985
986     for (i = 0; i < 7; ) {
987         if (BITS_LEFT(length,gb) < 16)
988             break;
989         run = qdm2_get_vlc(gb, &vlc_tab_run, 0, 1) + 1;
990
991         if (BITS_LEFT(length,gb) < 16)
992             break;
993         diff = qdm2_get_se_vlc(&vlc_tab_diff, gb, 2);
994
995         for (k = 1; k <= run; k++)
996             quantized_coeffs[i + k] = (level + ((k * diff) / run));
997
998         level += diff;
999         i += run;
1000     }
1001 }
1002
1003
1004 /**
1005  * Related to synthesis filter, process data from packet 10
1006  * Init part of quantized_coeffs via function init_quantized_coeffs_elem0
1007  * Init tone_level_idx_hi1, tone_level_idx_hi2, tone_level_idx_mid with data from packet 10
1008  *
1009  * @param q         context
1010  * @param gb        bitreader context
1011  * @param length    packet length in bits
1012  */
1013 static void init_tone_level_dequantization (QDM2Context *q, GetBitContext *gb, int length)
1014 {
1015     int sb, j, k, n, ch;
1016
1017     for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++) {
1018         init_quantized_coeffs_elem0(q->quantized_coeffs[ch][0], gb, length);
1019
1020         if (BITS_LEFT(length,gb) < 16) {
1021             memset(q->quantized_coeffs[ch][0], 0, 8);
1022             break;
1023         }
1024     }
1025
1026     n = q->sub_sampling + 1;
1027
1028     for (sb = 0; sb < n; sb++)
1029         for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
1030             for (j = 0; j < 8; j++) {
1031                 if (BITS_LEFT(length,gb) < 1)
1032                     break;
1033                 if (get_bits1(gb)) {
1034                     for (k=0; k < 8; k++) {
1035                         if (BITS_LEFT(length,gb) < 16)
1036                             break;
1037                         q->tone_level_idx_hi1[ch][sb][j][k] = qdm2_get_vlc(gb, &vlc_tab_tone_level_idx_hi1, 0, 2);
1038                     }
1039                 } else {
1040                     for (k=0; k < 8; k++)
1041                         q->tone_level_idx_hi1[ch][sb][j][k] = 0;
1042                 }
1043             }
1044
1045     n = QDM2_SB_USED(q->sub_sampling) - 4;
1046
1047     for (sb = 0; sb < n; sb++)
1048         for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++) {
1049             if (BITS_LEFT(length,gb) < 16)
1050                 break;
1051             q->tone_level_idx_hi2[ch][sb] = qdm2_get_vlc(gb, &vlc_tab_tone_level_idx_hi2, 0, 2);
1052             if (sb > 19)
1053                 q->tone_level_idx_hi2[ch][sb] -= 16;
1054             else
1055                 for (j = 0; j < 8; j++)
1056                     q->tone_level_idx_mid[ch][sb][j] = -16;
1057         }
1058
1059     n = QDM2_SB_USED(q->sub_sampling) - 5;
1060
1061     for (sb = 0; sb < n; sb++)
1062         for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
1063             for (j = 0; j < 8; j++) {
1064                 if (BITS_LEFT(length,gb) < 16)
1065                     break;
1066                 q->tone_level_idx_mid[ch][sb][j] = qdm2_get_vlc(gb, &vlc_tab_tone_level_idx_mid, 0, 2) - 32;
1067             }
1068 }
1069
1070 /**
1071  * Process subpacket 9, init quantized_coeffs with data from it
1072  *
1073  * @param q       context
1074  * @param node    pointer to node with packet
1075  */
1076 static void process_subpacket_9 (QDM2Context *q, QDM2SubPNode *node)
1077 {
1078     GetBitContext gb;
1079     int i, j, k, n, ch, run, level, diff;
1080
1081     init_get_bits(&gb, node->packet->data, node->packet->size*8);
1082
1083     n = coeff_per_sb_for_avg[q->coeff_per_sb_select][QDM2_SB_USED(q->sub_sampling) - 1] + 1; // same as averagesomething function
1084
1085     for (i = 1; i < n; i++)
1086         for (ch=0; ch < q->nb_channels; ch++) {
1087             level = qdm2_get_vlc(&gb, &vlc_tab_level, 0, 2);
1088             q->quantized_coeffs[ch][i][0] = level;
1089
1090             for (j = 0; j < (8 - 1); ) {
1091                 run = qdm2_get_vlc(&gb, &vlc_tab_run, 0, 1) + 1;
1092                 diff = qdm2_get_se_vlc(&vlc_tab_diff, &gb, 2);
1093
1094                 for (k = 1; k <= run; k++)
1095                     q->quantized_coeffs[ch][i][j + k] = (level + ((k*diff) / run));
1096
1097                 level += diff;
1098                 j += run;
1099             }
1100         }
1101
1102     for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
1103         for (i = 0; i < 8; i++)
1104             q->quantized_coeffs[ch][0][i] = 0;
1105 }
1106
1107
1108 /**
1109  * Process subpacket 10 if not null, else
1110  *
1111  * @param q         context
1112  * @param node      pointer to node with packet
1113  * @param length    packet length in bits
1114  */
1115 static void process_subpacket_10 (QDM2Context *q, QDM2SubPNode *node, int length)
1116 {
1117     GetBitContext gb;
1118
1119     init_get_bits(&gb, ((node == NULL) ? empty_buffer : node->packet->data), ((node == NULL) ? 0 : node->packet->size*8));
1120
1121     if (length != 0) {
1122         init_tone_level_dequantization(q, &gb, length);
1123         fill_tone_level_array(q, 1);
1124     } else {
1125         fill_tone_level_array(q, 0);
1126     }
1127 }
1128
1129
1130 /**
1131  * Process subpacket 11
1132  *
1133  * @param q         context
1134  * @param node      pointer to node with packet
1135  * @param length    packet length in bit
1136  */
1137 static void process_subpacket_11 (QDM2Context *q, QDM2SubPNode *node, int length)
1138 {
1139     GetBitContext gb;
1140
1141     init_get_bits(&gb, ((node == NULL) ? empty_buffer : node->packet->data), ((node == NULL) ? 0 : node->packet->size*8));
1142     if (length >= 32) {
1143         int c = get_bits (&gb, 13);
1144
1145         if (c > 3)
1146             fill_coding_method_array (q->tone_level_idx, q->tone_level_idx_temp, q->coding_method,
1147                                       q->nb_channels, 8*c, q->superblocktype_2_3, q->cm_table_select);
1148     }
1149
1150     synthfilt_build_sb_samples(q, &gb, length, 0, 8);
1151 }
1152
1153
1154 /**
1155  * Process subpacket 12
1156  *
1157  * @param q         context
1158  * @param node      pointer to node with packet
1159  * @param length    packet length in bits
1160  */
1161 static void process_subpacket_12 (QDM2Context *q, QDM2SubPNode *node, int length)
1162 {
1163     GetBitContext gb;
1164
1165     init_get_bits(&gb, ((node == NULL) ? empty_buffer : node->packet->data), ((node == NULL) ? 0 : node->packet->size*8));
1166     synthfilt_build_sb_samples(q, &gb, length, 8, QDM2_SB_USED(q->sub_sampling));
1167 }
1168
1169 /*
1170  * Process new subpackets for synthesis filter
1171  *
1172  * @param q       context
1173  * @param list    list with synthesis filter packets (list D)
1174  */
1175 static void process_synthesis_subpackets (QDM2Context *q, QDM2SubPNode *list)
1176 {
1177     QDM2SubPNode *nodes[4];
1178
1179     nodes[0] = qdm2_search_subpacket_type_in_list(list, 9);
1180     if (nodes[0] != NULL)
1181         process_subpacket_9(q, nodes[0]);
1182
1183     nodes[1] = qdm2_search_subpacket_type_in_list(list, 10);
1184     if (nodes[1] != NULL)
1185         process_subpacket_10(q, nodes[1], nodes[1]->packet->size << 3);
1186     else
1187         process_subpacket_10(q, NULL, 0);
1188
1189     nodes[2] = qdm2_search_subpacket_type_in_list(list, 11);
1190     if (nodes[0] != NULL && nodes[1] != NULL && nodes[2] != NULL)
1191         process_subpacket_11(q, nodes[2], (nodes[2]->packet->size << 3));
1192     else
1193         process_subpacket_11(q, NULL, 0);
1194
1195     nodes[3] = qdm2_search_subpacket_type_in_list(list, 12);
1196     if (nodes[0] != NULL && nodes[1] != NULL && nodes[3] != NULL)
1197         process_subpacket_12(q, nodes[3], (nodes[3]->packet->size << 3));
1198     else
1199         process_subpacket_12(q, NULL, 0);
1200 }
1201
1202
1203 /*
1204  * Decode superblock, fill packet lists.
1205  *
1206  * @param q    context
1207  */
1208 static void qdm2_decode_super_block (QDM2Context *q)
1209 {
1210     GetBitContext gb;
1211     QDM2SubPacket header, *packet;
1212     int i, packet_bytes, sub_packet_size, sub_packets_D;
1213     unsigned int next_index = 0;
1214
1215     memset(q->tone_level_idx_hi1, 0, sizeof(q->tone_level_idx_hi1));
1216     memset(q->tone_level_idx_mid, 0, sizeof(q->tone_level_idx_mid));
1217     memset(q->tone_level_idx_hi2, 0, sizeof(q->tone_level_idx_hi2));
1218
1219     q->sub_packets_B = 0;
1220     sub_packets_D = 0;
1221
1222     average_quantized_coeffs(q); // average elements in quantized_coeffs[max_ch][10][8]
1223
1224     init_get_bits(&gb, q->compressed_data, q->compressed_size*8);
1225     qdm2_decode_sub_packet_header(&gb, &header);
1226
1227     if (header.type < 2 || header.type >= 8) {
1228         q->has_errors = 1;
1229         av_log(NULL,AV_LOG_ERROR,"bad superblock type\n");
1230         return;
1231     }
1232
1233     q->superblocktype_2_3 = (header.type == 2 || header.type == 3);
1234     packet_bytes = (q->compressed_size - get_bits_count(&gb) / 8);
1235
1236     init_get_bits(&gb, header.data, header.size*8);
1237
1238     if (header.type == 2 || header.type == 4 || header.type == 5) {
1239         int csum = 257 * get_bits(&gb, 8) + 2 * get_bits(&gb, 8);
1240
1241         csum = qdm2_packet_checksum(q->compressed_data, q->checksum_size, csum);
1242
1243         if (csum != 0) {
1244             q->has_errors = 1;
1245             av_log(NULL,AV_LOG_ERROR,"bad packet checksum\n");
1246             return;
1247         }
1248     }
1249
1250     q->sub_packet_list_B[0].packet = NULL;
1251     q->sub_packet_list_D[0].packet = NULL;
1252
1253     for (i = 0; i < 6; i++)
1254         if (--q->fft_level_exp[i] < 0)
1255             q->fft_level_exp[i] = 0;
1256
1257     for (i = 0; packet_bytes > 0; i++) {
1258         int j;
1259
1260         q->sub_packet_list_A[i].next = NULL;
1261
1262         if (i > 0) {
1263             q->sub_packet_list_A[i - 1].next = &q->sub_packet_list_A[i];
1264
1265             /* seek to next block */
1266             init_get_bits(&gb, header.data, header.size*8);
1267             skip_bits(&gb, next_index*8);
1268
1269             if (next_index >= header.size)
1270                 break;
1271         }
1272
1273         /* decode subpacket */
1274         packet = &q->sub_packets[i];
1275         qdm2_decode_sub_packet_header(&gb, packet);
1276         next_index = packet->size + get_bits_count(&gb) / 8;
1277         sub_packet_size = ((packet->size > 0xff) ? 1 : 0) + packet->size + 2;
1278
1279         if (packet->type == 0)
1280             break;
1281
1282         if (sub_packet_size > packet_bytes) {
1283             if (packet->type != 10 && packet->type != 11 && packet->type != 12)
1284                 break;
1285             packet->size += packet_bytes - sub_packet_size;
1286         }
1287
1288         packet_bytes -= sub_packet_size;
1289
1290         /* add subpacket to 'all subpackets' list */
1291         q->sub_packet_list_A[i].packet = packet;
1292
1293         /* add subpacket to related list */
1294         if (packet->type == 8) {
1295             SAMPLES_NEEDED_2("packet type 8");
1296             return;
1297         } else if (packet->type >= 9 && packet->type <= 12) {
1298             /* packets for MPEG Audio like Synthesis Filter */
1299             QDM2_LIST_ADD(q->sub_packet_list_D, sub_packets_D, packet);
1300         } else if (packet->type == 13) {
1301             for (j = 0; j < 6; j++)
1302                 q->fft_level_exp[j] = get_bits(&gb, 6);
1303         } else if (packet->type == 14) {
1304             for (j = 0; j < 6; j++)
1305                 q->fft_level_exp[j] = qdm2_get_vlc(&gb, &fft_level_exp_vlc, 0, 2);
1306         } else if (packet->type == 15) {
1307             SAMPLES_NEEDED_2("packet type 15")
1308             return;
1309         } else if (packet->type >= 16 && packet->type < 48 && !fft_subpackets[packet->type - 16]) {
1310             /* packets for FFT */
1311             QDM2_LIST_ADD(q->sub_packet_list_B, q->sub_packets_B, packet);
1312         }
1313     } // Packet bytes loop
1314
1315 /* **************************************************************** */
1316     if (q->sub_packet_list_D[0].packet != NULL) {
1317         process_synthesis_subpackets(q, q->sub_packet_list_D);
1318         q->do_synth_filter = 1;
1319     } else if (q->do_synth_filter) {
1320         process_subpacket_10(q, NULL, 0);
1321         process_subpacket_11(q, NULL, 0);
1322         process_subpacket_12(q, NULL, 0);
1323     }
1324 /* **************************************************************** */
1325 }
1326
1327
1328 static void qdm2_fft_init_coefficient (QDM2Context *q, int sub_packet,
1329                        int offset, int duration, int channel,
1330                        int exp, int phase)
1331 {
1332     if (q->fft_coefs_min_index[duration] < 0)
1333         q->fft_coefs_min_index[duration] = q->fft_coefs_index;
1334
1335     q->fft_coefs[q->fft_coefs_index].sub_packet = ((sub_packet >= 16) ? (sub_packet - 16) : sub_packet);
1336     q->fft_coefs[q->fft_coefs_index].channel = channel;
1337     q->fft_coefs[q->fft_coefs_index].offset = offset;
1338     q->fft_coefs[q->fft_coefs_index].exp = exp;
1339     q->fft_coefs[q->fft_coefs_index].phase = phase;
1340     q->fft_coefs_index++;
1341 }
1342
1343
1344 static void qdm2_fft_decode_tones (QDM2Context *q, int duration, GetBitContext *gb, int b)
1345 {
1346     int channel, stereo, phase, exp;
1347     int local_int_4,  local_int_8,  stereo_phase,  local_int_10;
1348     int local_int_14, stereo_exp, local_int_20, local_int_28;
1349     int n, offset;
1350
1351     local_int_4 = 0;
1352     local_int_28 = 0;
1353     local_int_20 = 2;
1354     local_int_8 = (4 - duration);
1355     local_int_10 = 1 << (q->group_order - duration - 1);
1356     offset = 1;
1357
1358     while (1) {
1359         if (q->superblocktype_2_3) {
1360             while ((n = qdm2_get_vlc(gb, &vlc_tab_fft_tone_offset[local_int_8], 1, 2)) < 2) {
1361                 offset = 1;
1362                 if (n == 0) {
1363                     local_int_4 += local_int_10;
1364                     local_int_28 += (1 << local_int_8);
1365                 } else {
1366                     local_int_4 += 8*local_int_10;
1367                     local_int_28 += (8 << local_int_8);
1368                 }
1369             }
1370             offset += (n - 2);
1371         } else {
1372             offset += qdm2_get_vlc(gb, &vlc_tab_fft_tone_offset[local_int_8], 1, 2);
1373             while (offset >= (local_int_10 - 1)) {
1374                 offset += (1 - (local_int_10 - 1));
1375                 local_int_4  += local_int_10;
1376                 local_int_28 += (1 << local_int_8);
1377             }
1378         }
1379
1380         if (local_int_4 >= q->group_size)
1381             return;
1382
1383         local_int_14 = (offset >> local_int_8);
1384
1385         if (q->nb_channels > 1) {
1386             channel = get_bits1(gb);
1387             stereo = get_bits1(gb);
1388         } else {
1389             channel = 0;
1390             stereo = 0;
1391         }
1392
1393         exp = qdm2_get_vlc(gb, (b ? &fft_level_exp_vlc : &fft_level_exp_alt_vlc), 0, 2);
1394         exp += q->fft_level_exp[fft_level_index_table[local_int_14]];
1395         exp = (exp < 0) ? 0 : exp;
1396
1397         phase = get_bits(gb, 3);
1398         stereo_exp = 0;
1399         stereo_phase = 0;
1400
1401         if (stereo) {
1402             stereo_exp = (exp - qdm2_get_vlc(gb, &fft_stereo_exp_vlc, 0, 1));
1403             stereo_phase = (phase - qdm2_get_vlc(gb, &fft_stereo_phase_vlc, 0, 1));
1404             if (stereo_phase < 0)
1405                 stereo_phase += 8;
1406         }
1407
1408         if (q->frequency_range > (local_int_14 + 1)) {
1409             int sub_packet = (local_int_20 + local_int_28);
1410
1411             qdm2_fft_init_coefficient(q, sub_packet, offset, duration, channel, exp, phase);
1412             if (stereo)
1413                 qdm2_fft_init_coefficient(q, sub_packet, offset, duration, (1 - channel), stereo_exp, stereo_phase);
1414         }
1415
1416         offset++;
1417     }
1418 }
1419
1420
1421 static void qdm2_decode_fft_packets (QDM2Context *q)
1422 {
1423     int i, j, min, max, value, type, unknown_flag;
1424     GetBitContext gb;
1425
1426     if (q->sub_packet_list_B[0].packet == NULL)
1427         return;
1428
1429     /* reset minimum indexes for FFT coefficients */
1430     q->fft_coefs_index = 0;
1431     for (i=0; i < 5; i++)
1432         q->fft_coefs_min_index[i] = -1;
1433
1434     /* process subpackets ordered by type, largest type first */
1435     for (i = 0, max = 256; i < q->sub_packets_B; i++) {
1436         QDM2SubPacket *packet= NULL;
1437
1438         /* find subpacket with largest type less than max */
1439         for (j = 0, min = 0; j < q->sub_packets_B; j++) {
1440             value = q->sub_packet_list_B[j].packet->type;
1441             if (value > min && value < max) {
1442                 min = value;
1443                 packet = q->sub_packet_list_B[j].packet;
1444             }
1445         }
1446
1447         max = min;
1448
1449         /* check for errors (?) */
1450         if (!packet)
1451             return;
1452
1453         if (i == 0 && (packet->type < 16 || packet->type >= 48 || fft_subpackets[packet->type - 16]))
1454             return;
1455
1456         /* decode FFT tones */
1457         init_get_bits (&gb, packet->data, packet->size*8);
1458
1459         if (packet->type >= 32 && packet->type < 48 && !fft_subpackets[packet->type - 16])
1460             unknown_flag = 1;
1461         else
1462             unknown_flag = 0;
1463
1464         type = packet->type;
1465
1466         if ((type >= 17 && type < 24) || (type >= 33 && type < 40)) {
1467             int duration = q->sub_sampling + 5 - (type & 15);
1468
1469             if (duration >= 0 && duration < 4)
1470                 qdm2_fft_decode_tones(q, duration, &gb, unknown_flag);
1471         } else if (type == 31) {
1472             for (j=0; j < 4; j++)
1473                 qdm2_fft_decode_tones(q, j, &gb, unknown_flag);
1474         } else if (type == 46) {
1475             for (j=0; j < 6; j++)
1476                 q->fft_level_exp[j] = get_bits(&gb, 6);
1477             for (j=0; j < 4; j++)
1478             qdm2_fft_decode_tones(q, j, &gb, unknown_flag);
1479         }
1480     } // Loop on B packets
1481
1482     /* calculate maximum indexes for FFT coefficients */
1483     for (i = 0, j = -1; i < 5; i++)
1484         if (q->fft_coefs_min_index[i] >= 0) {
1485             if (j >= 0)
1486                 q->fft_coefs_max_index[j] = q->fft_coefs_min_index[i];
1487             j = i;
1488         }
1489     if (j >= 0)
1490         q->fft_coefs_max_index[j] = q->fft_coefs_index;
1491 }
1492
1493
1494 static void qdm2_fft_generate_tone (QDM2Context *q, FFTTone *tone)
1495 {
1496    float level, f[6];
1497    int i;
1498    QDM2Complex c;
1499    const double iscale = 2.0*M_PI / 512.0;
1500
1501     tone->phase += tone->phase_shift;
1502
1503     /* calculate current level (maximum amplitude) of tone */
1504     level = fft_tone_envelope_table[tone->duration][tone->time_index] * tone->level;
1505     c.im = level * sin(tone->phase*iscale);
1506     c.re = level * cos(tone->phase*iscale);
1507
1508     /* generate FFT coefficients for tone */
1509     if (tone->duration >= 3 || tone->cutoff >= 3) {
1510         tone->samples_im[0] += c.im;
1511         tone->samples_re[0] += c.re;
1512         tone->samples_im[1] -= c.im;
1513         tone->samples_re[1] -= c.re;
1514     } else {
1515         f[1] = -tone->table[4];
1516         f[0] =  tone->table[3] - tone->table[0];
1517         f[2] =  1.0 - tone->table[2] - tone->table[3];
1518         f[3] =  tone->table[1] + tone->table[4] - 1.0;
1519         f[4] =  tone->table[0] - tone->table[1];
1520         f[5] =  tone->table[2];
1521         for (i = 0; i < 2; i++) {
1522             tone->samples_re[fft_cutoff_index_table[tone->cutoff][i]] += c.re * f[i];
1523             tone->samples_im[fft_cutoff_index_table[tone->cutoff][i]] += c.im *((tone->cutoff <= i) ? -f[i] : f[i]);
1524         }
1525         for (i = 0; i < 4; i++) {
1526             tone->samples_re[i] += c.re * f[i+2];
1527             tone->samples_im[i] += c.im * f[i+2];
1528         }
1529     }
1530
1531     /* copy the tone if it has not yet died out */
1532     if (++tone->time_index < ((1 << (5 - tone->duration)) - 1)) {
1533       memcpy(&q->fft_tones[q->fft_tone_end], tone, sizeof(FFTTone));
1534       q->fft_tone_end = (q->fft_tone_end + 1) % 1000;
1535     }
1536 }
1537
1538
1539 static void qdm2_fft_tone_synthesizer (QDM2Context *q, int sub_packet)
1540 {
1541     int i, j, ch;
1542     const double iscale = 0.25 * M_PI;
1543
1544     for (ch = 0; ch < q->channels; ch++) {
1545         memset(q->fft.samples_im[ch], 0, q->fft_size * sizeof(float));
1546         memset(q->fft.samples_re[ch], 0, q->fft_size * sizeof(float));
1547     }
1548
1549
1550     /* apply FFT tones with duration 4 (1 FFT period) */
1551     if (q->fft_coefs_min_index[4] >= 0)
1552         for (i = q->fft_coefs_min_index[4]; i < q->fft_coefs_max_index[4]; i++) {
1553             float level;
1554             QDM2Complex c;
1555
1556             if (q->fft_coefs[i].sub_packet != sub_packet)
1557                 break;
1558
1559             ch = (q->channels == 1) ? 0 : q->fft_coefs[i].channel;
1560             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];
1561
1562             c.re = level * cos(q->fft_coefs[i].phase * iscale);
1563             c.im = level * sin(q->fft_coefs[i].phase * iscale);
1564             q->fft.samples_re[ch][q->fft_coefs[i].offset + 0] += c.re;
1565             q->fft.samples_im[ch][q->fft_coefs[i].offset + 0] += c.im;
1566             q->fft.samples_re[ch][q->fft_coefs[i].offset + 1] -= c.re;
1567             q->fft.samples_im[ch][q->fft_coefs[i].offset + 1] -= c.im;
1568         }
1569
1570     /* generate existing FFT tones */
1571     for (i = q->fft_tone_end; i != q->fft_tone_start; ) {
1572         qdm2_fft_generate_tone(q, &q->fft_tones[q->fft_tone_start]);
1573         q->fft_tone_start = (q->fft_tone_start + 1) % 1000;
1574     }
1575
1576     /* create and generate new FFT tones with duration 0 (long) to 3 (short) */
1577     for (i = 0; i < 4; i++)
1578         if (q->fft_coefs_min_index[i] >= 0) {
1579             for (j = q->fft_coefs_min_index[i]; j < q->fft_coefs_max_index[i]; j++) {
1580                 int offset, four_i;
1581                 FFTTone tone;
1582
1583                 if (q->fft_coefs[j].sub_packet != sub_packet)
1584                     break;
1585
1586                 four_i = (4 - i);
1587                 offset = q->fft_coefs[j].offset >> four_i;
1588                 ch = (q->channels == 1) ? 0 : q->fft_coefs[j].channel;
1589
1590                 if (offset < q->frequency_range) {
1591                     if (offset < 2)
1592                         tone.cutoff = offset;
1593                     else
1594                         tone.cutoff = (offset >= 60) ? 3 : 2;
1595
1596                     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];
1597                     tone.samples_im = &q->fft.samples_im[ch][offset];
1598                     tone.samples_re = &q->fft.samples_re[ch][offset];
1599                     tone.table = fft_tone_sample_table[i][q->fft_coefs[j].offset - (offset << four_i)];
1600                     tone.phase = 64 * q->fft_coefs[j].phase - (offset << 8) - 128;
1601                     tone.phase_shift = (2 * q->fft_coefs[j].offset + 1) << (7 - four_i);
1602                     tone.duration = i;
1603                     tone.time_index = 0;
1604
1605                     qdm2_fft_generate_tone(q, &tone);
1606                 }
1607             }
1608             q->fft_coefs_min_index[i] = j;
1609         }
1610 }
1611
1612
1613 static void qdm2_calculate_fft (QDM2Context *q, int channel, int sub_packet)
1614 {
1615     const int n = 1 << (q->fft_order - 1);
1616     const int n2 = n >> 1;
1617     const float gain = (q->channels == 1 && q->nb_channels == 2) ? 0.25f : 0.50f;
1618     float c, s, f0, f1, f2, f3;
1619     int i, j;
1620
1621     /* prerotation (or something like that) */
1622     for (i=1; i < n2; i++) {
1623         j  = (n - i);
1624         c = q->exptab[i].re;
1625         s = -q->exptab[i].im;
1626         f0 = (q->fft.samples_re[channel][i] - q->fft.samples_re[channel][j]) * gain;
1627         f1 = (q->fft.samples_im[channel][i] + q->fft.samples_im[channel][j]) * gain;
1628         f2 = (q->fft.samples_re[channel][i] + q->fft.samples_re[channel][j]) * gain;
1629         f3 = (q->fft.samples_im[channel][i] - q->fft.samples_im[channel][j]) * gain;
1630         q->fft.complex[i].re =  s * f0 - c * f1 + f2;
1631         q->fft.complex[i].im =  c * f0 + s * f1 + f3;
1632         q->fft.complex[j].re = -s * f0 + c * f1 + f2;
1633         q->fft.complex[j].im =  c * f0 + s * f1 - f3;
1634     }
1635
1636     q->fft.complex[ 0].re =  q->fft.samples_re[channel][ 0] * gain * 2.0;
1637     q->fft.complex[ 0].im =  q->fft.samples_re[channel][ 0] * gain * 2.0;
1638     q->fft.complex[n2].re =  q->fft.samples_re[channel][n2] * gain * 2.0;
1639     q->fft.complex[n2].im = -q->fft.samples_im[channel][n2] * gain * 2.0;
1640
1641     ff_fft_permute(&q->fft_ctx, (FFTComplex *) q->fft.complex);
1642     ff_fft_calc (&q->fft_ctx, (FFTComplex *) q->fft.complex);
1643     /* add samples to output buffer */
1644     for (i = 0; i < ((q->fft_frame_size + 15) & ~15); i++)
1645         q->output_buffer[q->channels * i + channel] += ((float *) q->fft.complex)[i];
1646 }
1647
1648
1649 /**
1650  * @param q        context
1651  * @param index    subpacket number
1652  */
1653 static void qdm2_synthesis_filter (QDM2Context *q, int index)
1654 {
1655     OUT_INT samples[MPA_MAX_CHANNELS * MPA_FRAME_SIZE];
1656     int i, k, ch, sb_used, sub_sampling, dither_state = 0;
1657
1658     /* copy sb_samples */
1659     sb_used = QDM2_SB_USED(q->sub_sampling);
1660
1661     for (ch = 0; ch < q->channels; ch++)
1662         for (i = 0; i < 8; i++)
1663             for (k=sb_used; k < SBLIMIT; k++)
1664                 q->sb_samples[ch][(8 * index) + i][k] = 0;
1665
1666     for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++) {
1667         OUT_INT *samples_ptr = samples + ch;
1668
1669         for (i = 0; i < 8; i++) {
1670             ff_mpa_synth_filter(q->synth_buf[ch], &(q->synth_buf_offset[ch]),
1671                 mpa_window, &dither_state,
1672                 samples_ptr, q->nb_channels,
1673                 q->sb_samples[ch][(8 * index) + i]);
1674             samples_ptr += 32 * q->nb_channels;
1675         }
1676     }
1677
1678     /* add samples to output buffer */
1679     sub_sampling = (4 >> q->sub_sampling);
1680
1681     for (ch = 0; ch < q->channels; ch++)
1682         for (i = 0; i < q->frame_size; i++)
1683             q->output_buffer[q->channels * i + ch] += (float)(samples[q->nb_channels * sub_sampling * i + ch] >> (sizeof(OUT_INT)*8-16));
1684 }
1685
1686
1687 /**
1688  * Init static data (does not depend on specific file)
1689  *
1690  * @param q    context
1691  */
1692 static void qdm2_init(QDM2Context *q) {
1693     static int initialized = 0;
1694
1695     if (initialized != 0)
1696         return;
1697     initialized = 1;
1698
1699     qdm2_init_vlc();
1700     ff_mpa_synth_init(mpa_window);
1701     softclip_table_init();
1702     rnd_table_init();
1703     init_noise_samples();
1704
1705     av_log(NULL, AV_LOG_DEBUG, "init done\n");
1706 }
1707
1708
1709 #if 0
1710 static void dump_context(QDM2Context *q)
1711 {
1712     int i;
1713 #define PRINT(a,b) av_log(NULL,AV_LOG_DEBUG," %s = %d\n", a, b);
1714     PRINT("compressed_data",q->compressed_data);
1715     PRINT("compressed_size",q->compressed_size);
1716     PRINT("frame_size",q->frame_size);
1717     PRINT("checksum_size",q->checksum_size);
1718     PRINT("channels",q->channels);
1719     PRINT("nb_channels",q->nb_channels);
1720     PRINT("fft_frame_size",q->fft_frame_size);
1721     PRINT("fft_size",q->fft_size);
1722     PRINT("sub_sampling",q->sub_sampling);
1723     PRINT("fft_order",q->fft_order);
1724     PRINT("group_order",q->group_order);
1725     PRINT("group_size",q->group_size);
1726     PRINT("sub_packet",q->sub_packet);
1727     PRINT("frequency_range",q->frequency_range);
1728     PRINT("has_errors",q->has_errors);
1729     PRINT("fft_tone_end",q->fft_tone_end);
1730     PRINT("fft_tone_start",q->fft_tone_start);
1731     PRINT("fft_coefs_index",q->fft_coefs_index);
1732     PRINT("coeff_per_sb_select",q->coeff_per_sb_select);
1733     PRINT("cm_table_select",q->cm_table_select);
1734     PRINT("noise_idx",q->noise_idx);
1735
1736     for (i = q->fft_tone_start; i < q->fft_tone_end; i++)
1737     {
1738     FFTTone *t = &q->fft_tones[i];
1739
1740     av_log(NULL,AV_LOG_DEBUG,"Tone (%d) dump:\n", i);
1741     av_log(NULL,AV_LOG_DEBUG,"  level = %f\n", t->level);
1742 //  PRINT(" level", t->level);
1743     PRINT(" phase", t->phase);
1744     PRINT(" phase_shift", t->phase_shift);
1745     PRINT(" duration", t->duration);
1746     PRINT(" samples_im", t->samples_im);
1747     PRINT(" samples_re", t->samples_re);
1748     PRINT(" table", t->table);
1749     }
1750
1751 }
1752 #endif
1753
1754
1755 /**
1756  * Init parameters from codec extradata
1757  */
1758 static int qdm2_decode_init(AVCodecContext *avctx)
1759 {
1760     QDM2Context *s = avctx->priv_data;
1761     uint8_t *extradata;
1762     int extradata_size;
1763     int tmp_val, tmp, size;
1764     int i;
1765     float alpha;
1766
1767     /* extradata parsing
1768
1769     Structure:
1770     wave {
1771         frma (QDM2)
1772         QDCA
1773         QDCP
1774     }
1775
1776     32  size (including this field)
1777     32  tag (=frma)
1778     32  type (=QDM2 or QDMC)
1779
1780     32  size (including this field, in bytes)
1781     32  tag (=QDCA) // maybe mandatory parameters
1782     32  unknown (=1)
1783     32  channels (=2)
1784     32  samplerate (=44100)
1785     32  bitrate (=96000)
1786     32  block size (=4096)
1787     32  frame size (=256) (for one channel)
1788     32  packet size (=1300)
1789
1790     32  size (including this field, in bytes)
1791     32  tag (=QDCP) // maybe some tuneable parameters
1792     32  float1 (=1.0)
1793     32  zero ?
1794     32  float2 (=1.0)
1795     32  float3 (=1.0)
1796     32  unknown (27)
1797     32  unknown (8)
1798     32  zero ?
1799     */
1800
1801     if (!avctx->extradata || (avctx->extradata_size < 48)) {
1802         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "extradata missing or truncated\n");
1803         return -1;
1804     }
1805
1806     extradata = avctx->extradata;
1807     extradata_size = avctx->extradata_size;
1808
1809     while (extradata_size > 7) {
1810         if (!memcmp(extradata, "frmaQDM", 7))
1811             break;
1812         extradata++;
1813         extradata_size--;
1814     }
1815
1816     if (extradata_size < 12) {
1817         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "not enough extradata (%i)\n",
1818                extradata_size);
1819         return -1;
1820     }
1821
1822     if (memcmp(extradata, "frmaQDM", 7)) {
1823         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid headers, QDM? not found\n");
1824         return -1;
1825     }
1826
1827     if (extradata[7] == 'C') {
1828 //        s->is_qdmc = 1;
1829         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "stream is QDMC version 1, which is not supported\n");
1830         return -1;
1831     }
1832
1833     extradata += 8;
1834     extradata_size -= 8;
1835
1836     size = AV_RB32(extradata);
1837
1838     if(size > extradata_size){
1839         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "extradata size too small, %i < %i\n",
1840                extradata_size, size);
1841         return -1;
1842     }
1843
1844     extradata += 4;
1845     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "size: %d\n", size);
1846     if (AV_RB32(extradata) != MKBETAG('Q','D','C','A')) {
1847         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid extradata, expecting QDCA\n");
1848         return -1;
1849     }
1850
1851     extradata += 8;
1852
1853     avctx->channels = s->nb_channels = s->channels = AV_RB32(extradata);
1854     extradata += 4;
1855
1856     avctx->sample_rate = AV_RB32(extradata);
1857     extradata += 4;
1858
1859     avctx->bit_rate = AV_RB32(extradata);
1860     extradata += 4;
1861
1862     s->group_size = AV_RB32(extradata);
1863     extradata += 4;
1864
1865     s->fft_size = AV_RB32(extradata);
1866     extradata += 4;
1867
1868     s->checksum_size = AV_RB32(extradata);
1869     extradata += 4;
1870
1871     s->fft_order = av_log2(s->fft_size) + 1;
1872     s->fft_frame_size = 2 * s->fft_size; // complex has two floats
1873
1874     // something like max decodable tones
1875     s->group_order = av_log2(s->group_size) + 1;
1876     s->frame_size = s->group_size / 16; // 16 iterations per super block
1877
1878     s->sub_sampling = s->fft_order - 7;
1879     s->frequency_range = 255 / (1 << (2 - s->sub_sampling));
1880
1881     switch ((s->sub_sampling * 2 + s->channels - 1)) {
1882         case 0: tmp = 40; break;
1883         case 1: tmp = 48; break;
1884         case 2: tmp = 56; break;
1885         case 3: tmp = 72; break;
1886         case 4: tmp = 80; break;
1887         case 5: tmp = 100;break;
1888         default: tmp=s->sub_sampling; break;
1889     }
1890     tmp_val = 0;
1891     if ((tmp * 1000) < avctx->bit_rate)  tmp_val = 1;
1892     if ((tmp * 1440) < avctx->bit_rate)  tmp_val = 2;
1893     if ((tmp * 1760) < avctx->bit_rate)  tmp_val = 3;
1894     if ((tmp * 2240) < avctx->bit_rate)  tmp_val = 4;
1895     s->cm_table_select = tmp_val;
1896
1897     if (s->sub_sampling == 0)
1898         tmp = 7999;
1899     else
1900         tmp = ((-(s->sub_sampling -1)) & 8000) + 20000;
1901     /*
1902     0: 7999 -> 0
1903     1: 20000 -> 2
1904     2: 28000 -> 2
1905     */
1906     if (tmp < 8000)
1907         s->coeff_per_sb_select = 0;
1908     else if (tmp <= 16000)
1909         s->coeff_per_sb_select = 1;
1910     else
1911         s->coeff_per_sb_select = 2;
1912
1913     // Fail on unknown fft order, if it's > 9 it can overflow s->exptab[]
1914     if ((s->fft_order < 7) || (s->fft_order > 9)) {
1915         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unknown FFT order (%d), contact the developers!\n", s->fft_order);
1916         return -1;
1917     }
1918
1919     ff_fft_init(&s->fft_ctx, s->fft_order - 1, 1);
1920
1921     for (i = 1; i < (1 << (s->fft_order - 2)); i++) {
1922         alpha = 2 * M_PI * (float)i / (float)(1 << (s->fft_order - 1));
1923         s->exptab[i].re = cos(alpha);
1924         s->exptab[i].im = sin(alpha);
1925     }
1926
1927     qdm2_init(s);
1928
1929     avctx->sample_fmt = SAMPLE_FMT_S16;
1930
1931 //    dump_context(s);
1932     return 0;
1933 }
1934
1935
1936 static int qdm2_decode_close(AVCodecContext *avctx)
1937 {
1938     QDM2Context *s = avctx->priv_data;
1939
1940     ff_fft_end(&s->fft_ctx);
1941
1942     return 0;
1943 }
1944
1945
1946 static void qdm2_decode (QDM2Context *q, const uint8_t *in, int16_t *out)
1947 {
1948     int ch, i;
1949     const int frame_size = (q->frame_size * q->channels);
1950
1951     /* select input buffer */
1952     q->compressed_data = in;
1953     q->compressed_size = q->checksum_size;
1954
1955 //  dump_context(q);
1956
1957     /* copy old block, clear new block of output samples */
1958     memmove(q->output_buffer, &q->output_buffer[frame_size], frame_size * sizeof(float));
1959     memset(&q->output_buffer[frame_size], 0, frame_size * sizeof(float));
1960
1961     /* decode block of QDM2 compressed data */
1962     if (q->sub_packet == 0) {
1963         q->has_errors = 0; // zero it for a new super block
1964         av_log(NULL,AV_LOG_DEBUG,"Superblock follows\n");
1965         qdm2_decode_super_block(q);
1966     }
1967
1968     /* parse subpackets */
1969     if (!q->has_errors) {
1970         if (q->sub_packet == 2)
1971             qdm2_decode_fft_packets(q);
1972
1973         qdm2_fft_tone_synthesizer(q, q->sub_packet);
1974     }
1975
1976     /* sound synthesis stage 1 (FFT) */
1977     for (ch = 0; ch < q->channels; ch++) {
1978         qdm2_calculate_fft(q, ch, q->sub_packet);
1979
1980         if (!q->has_errors && q->sub_packet_list_C[0].packet != NULL) {
1981             SAMPLES_NEEDED_2("has errors, and C list is not empty")
1982             return;
1983         }
1984     }
1985
1986     /* sound synthesis stage 2 (MPEG audio like synthesis filter) */
1987     if (!q->has_errors && q->do_synth_filter)
1988         qdm2_synthesis_filter(q, q->sub_packet);
1989
1990     q->sub_packet = (q->sub_packet + 1) % 16;
1991
1992     /* clip and convert output float[] to 16bit signed samples */
1993     for (i = 0; i < frame_size; i++) {
1994         int value = (int)q->output_buffer[i];
1995
1996         if (value > SOFTCLIP_THRESHOLD)
1997             value = (value >  HARDCLIP_THRESHOLD) ?  32767 :  softclip_table[ value - SOFTCLIP_THRESHOLD];
1998         else if (value < -SOFTCLIP_THRESHOLD)
1999             value = (value < -HARDCLIP_THRESHOLD) ? -32767 : -softclip_table[-value - SOFTCLIP_THRESHOLD];
2000
2001         out[i] = value;
2002     }
2003 }
2004
2005
2006 static int qdm2_decode_frame(AVCodecContext *avctx,
2007             void *data, int *data_size,
2008             const uint8_t *buf, int buf_size)
2009 {
2010     QDM2Context *s = avctx->priv_data;
2011
2012     if(!buf)
2013         return 0;
2014     if(buf_size < s->checksum_size)
2015         return -1;
2016
2017     *data_size = s->channels * s->frame_size * sizeof(int16_t);
2018
2019     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "decode(%d): %p[%d] -> %p[%d]\n",
2020        buf_size, buf, s->checksum_size, data, *data_size);
2021
2022     qdm2_decode(s, buf, data);
2023
2024     // reading only when next superblock found
2025     if (s->sub_packet == 0) {
2026         return s->checksum_size;
2027     }
2028
2029     return 0;
2030 }
2031
2032 AVCodec qdm2_decoder =
2033 {
2034     .name = "qdm2",
2035     .type = CODEC_TYPE_AUDIO,
2036     .id = CODEC_ID_QDM2,
2037     .priv_data_size = sizeof(QDM2Context),
2038     .init = qdm2_decode_init,
2039     .close = qdm2_decode_close,
2040     .decode = qdm2_decode_frame,
2041     .long_name = NULL_IF_CONFIG_SMALL("QDesign Music Codec 2"),
2042 };