1000l to myself - get correct quantization for blocks 1 and 2
[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 /**
27  * @file qdm2.c
28  * QDM2 decoder
29  * @author Ewald Snel, Benjamin Larsson, Alex Beregszaszi, Roberto Togni
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 ALT_BITSTREAM_READER_LE
39 #include "avcodec.h"
40 #include "bitstream.h"
41 #include "dsputil.h"
42
43 #ifdef CONFIG_MPEGAUDIO_HP
44 #define USE_HIGHPRECISION
45 #endif
46
47 #include "mpegaudio.h"
48
49 #include "qdm2data.h"
50
51 #undef NDEBUG
52 #include <assert.h>
53
54
55 #define SOFTCLIP_THRESHOLD 27600
56 #define HARDCLIP_THRESHOLD 35716
57
58
59 #define QDM2_LIST_ADD(list, size, packet) \
60 do { \
61       if (size > 0) { \
62     list[size - 1].next = &list[size]; \
63       } \
64       list[size].packet = packet; \
65       list[size].next = NULL; \
66       size++; \
67 } while(0)
68
69 // Result is 8, 16 or 30
70 #define QDM2_SB_USED(sub_sampling) (((sub_sampling) >= 2) ? 30 : 8 << (sub_sampling))
71
72 #define FIX_NOISE_IDX(noise_idx) \
73   if ((noise_idx) >= 3840) \
74     (noise_idx) -= 3840; \
75
76 #define SB_DITHERING_NOISE(sb,noise_idx) (noise_table[(noise_idx)++] * sb_noise_attenuation[(sb)])
77
78 #define BITS_LEFT(length,gb) ((length) - get_bits_count ((gb)))
79
80 #define SAMPLES_NEEDED \
81      av_log (NULL,AV_LOG_INFO,"This file triggers some untested code. Please contact the developers.\n");
82
83 #define SAMPLES_NEEDED_2(why) \
84      av_log (NULL,AV_LOG_INFO,"This file triggers some missing code. Please contact the developers.\nPosition: %s\n",why);
85
86
87 typedef int8_t sb_int8_array[2][30][64];
88
89 /**
90  * Subpacket
91  */
92 typedef struct {
93     int type;            ///< subpacket type
94     unsigned int size;   ///< subpacket size
95     const uint8_t *data; ///< pointer to subpacket data (points to input data buffer, it's not a private copy)
96 } QDM2SubPacket;
97
98 /**
99  * A node in the subpacket list
100  */
101 typedef struct _QDM2SubPNode {
102     QDM2SubPacket *packet;      ///< packet
103     struct _QDM2SubPNode *next; ///< pointer to next packet in the list, NULL if leaf node
104 } QDM2SubPNode;
105
106 typedef struct {
107     float level;
108     float *samples_im;
109     float *samples_re;
110     float *table;
111     int   phase;
112     int   phase_shift;
113     int   duration;
114     short time_index;
115     short cutoff;
116 } FFTTone;
117
118 typedef struct {
119     int16_t sub_packet;
120     uint8_t channel;
121     int16_t offset;
122     int16_t exp;
123     uint8_t phase;
124 } FFTCoefficient;
125
126 typedef struct {
127     float re;
128     float im;
129 } QDM2Complex;
130
131 typedef struct {
132     QDM2Complex complex[256 + 1] __attribute__((aligned(16)));
133     float       samples_im[MPA_MAX_CHANNELS][256];
134     float       samples_re[MPA_MAX_CHANNELS][256];
135 } QDM2FFT;
136
137 /**
138  * QDM2 decoder context
139  */
140 typedef struct {
141     /// Parameters from codec header, do not change during playback
142     int nb_channels;         ///< number of channels
143     int channels;            ///< number of channels
144     int group_size;          ///< size of frame group (16 frames per group)
145     int fft_size;            ///< size of FFT, in complex numbers
146     int checksum_size;       ///< size of data block, used also for checksum
147
148     /// Parameters built from header parameters, do not change during playback
149     int group_order;         ///< order of frame group
150     int fft_order;           ///< order of FFT (actually fftorder+1)
151     int fft_frame_size;      ///< size of fft frame, in components (1 comples = re + im)
152     int frame_size;          ///< size of data frame
153     int frequency_range;
154     int sub_sampling;        ///< subsampling: 0=25%, 1=50%, 2=100% */
155     int coeff_per_sb_select; ///< selector for "num. of coeffs. per subband" tables. Can be 0, 1, 2
156     int cm_table_select;     ///< selector for "coding method" tables. Can be 0, 1 (from init: 0-4)
157
158     /// Packets and packet lists
159     QDM2SubPacket sub_packets[16];      ///< the packets themselves
160     QDM2SubPNode sub_packet_list_A[16]; ///< list of all packets
161     QDM2SubPNode sub_packet_list_B[16]; ///< FFT packets B are on list
162     int sub_packets_B;                  ///< number of packets on 'B' list
163     QDM2SubPNode sub_packet_list_C[16]; ///< packets with errors?
164     QDM2SubPNode sub_packet_list_D[16]; ///< DCT packets
165
166     /// FFT and tones
167     FFTTone fft_tones[1000];
168     int fft_tone_start;
169     int fft_tone_end;
170     FFTCoefficient fft_coefs[1000];
171     int fft_coefs_index;
172     int fft_coefs_min_index[5];
173     int fft_coefs_max_index[5];
174     int fft_level_exp[6];
175     FFTContext fft_ctx;
176     FFTComplex exptab[128];
177     QDM2FFT fft;
178
179     /// I/O data
180     uint8_t *compressed_data;
181     int compressed_size;
182     float output_buffer[1024];
183
184     /// Synthesis filter
185     MPA_INT synth_buf[MPA_MAX_CHANNELS][512*2] __attribute__((aligned(16)));
186     int synth_buf_offset[MPA_MAX_CHANNELS];
187     int32_t sb_samples[MPA_MAX_CHANNELS][128][SBLIMIT] __attribute__((aligned(16)));
188
189     /// Mixed temporary data used in decoding
190     float tone_level[MPA_MAX_CHANNELS][30][64];
191     int8_t coding_method[MPA_MAX_CHANNELS][30][64];
192     int8_t quantized_coeffs[MPA_MAX_CHANNELS][10][8];
193     int8_t tone_level_idx_base[MPA_MAX_CHANNELS][30][8];
194     int8_t tone_level_idx_hi1[MPA_MAX_CHANNELS][3][8][8];
195     int8_t tone_level_idx_mid[MPA_MAX_CHANNELS][26][8];
196     int8_t tone_level_idx_hi2[MPA_MAX_CHANNELS][26];
197     int8_t tone_level_idx[MPA_MAX_CHANNELS][30][64];
198     int8_t tone_level_idx_temp[MPA_MAX_CHANNELS][30][64];
199
200     // Flags
201     int has_errors;         ///< packet has errors
202     int superblocktype_2_3; ///< select fft tables and some algorithm based on superblock type
203     int do_synth_filter;    ///< used to perform or skip synthesis filter
204
205     int sub_packet;
206     int noise_idx; ///< index for dithering noise table
207 } QDM2Context;
208
209
210 static uint8_t empty_buffer[FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE];
211
212 static VLC vlc_tab_level;
213 static VLC vlc_tab_diff;
214 static VLC vlc_tab_run;
215 static VLC fft_level_exp_alt_vlc;
216 static VLC fft_level_exp_vlc;
217 static VLC fft_stereo_exp_vlc;
218 static VLC fft_stereo_phase_vlc;
219 static VLC vlc_tab_tone_level_idx_hi1;
220 static VLC vlc_tab_tone_level_idx_mid;
221 static VLC vlc_tab_tone_level_idx_hi2;
222 static VLC vlc_tab_type30;
223 static VLC vlc_tab_type34;
224 static VLC vlc_tab_fft_tone_offset[5];
225
226 static uint16_t softclip_table[HARDCLIP_THRESHOLD - SOFTCLIP_THRESHOLD + 1];
227 static float noise_table[4096];
228 static uint8_t random_dequant_index[256][5];
229 static uint8_t random_dequant_type24[128][3];
230 static float noise_samples[128];
231
232 static MPA_INT mpa_window[512] __attribute__((aligned(16)));
233
234
235 static void softclip_table_init(void) {
236     int i;
237     double dfl = SOFTCLIP_THRESHOLD - 32767;
238     float delta = 1.0 / -dfl;
239     for (i = 0; i < HARDCLIP_THRESHOLD - SOFTCLIP_THRESHOLD + 1; i++)
240         softclip_table[i] = SOFTCLIP_THRESHOLD - ((int)(sin((float)i * delta) * dfl) & 0x0000FFFF);
241 }
242
243
244 // random generated table
245 static void rnd_table_init(void) {
246     int i,j;
247     uint32_t ldw,hdw;
248     uint64_t tmp64_1;
249     uint64_t random_seed = 0;
250     float delta = 1.0 / 16384.0;
251     for(i = 0; i < 4096 ;i++) {
252         random_seed = random_seed * 214013 + 2531011;
253         noise_table[i] = (delta * (float)(((int32_t)random_seed >> 16) & 0x00007FFF)- 1.0) * 1.3;
254     }
255
256     for (i = 0; i < 256 ;i++) {
257         random_seed = 81;
258         ldw = i;
259         for (j = 0; j < 5 ;j++) {
260             random_dequant_index[i][j] = (uint8_t)((ldw / random_seed) & 0xFF);
261             ldw = (uint32_t)ldw % (uint32_t)random_seed;
262             tmp64_1 = (random_seed * 0x55555556);
263             hdw = (uint32_t)(tmp64_1 >> 32);
264             random_seed = (uint64_t)(hdw + (ldw >> 31));
265         }
266     }
267     for (i = 0; i < 128 ;i++) {
268         random_seed = 25;
269         ldw = i;
270         for (j = 0; j < 3 ;j++) {
271             random_dequant_type24[i][j] = (uint8_t)((ldw / random_seed) & 0xFF);
272             ldw = (uint32_t)ldw % (uint32_t)random_seed;
273             tmp64_1 = (random_seed * 0x66666667);
274             hdw = (uint32_t)(tmp64_1 >> 33);
275             random_seed = hdw + (ldw >> 31);
276         }
277     }
278 }
279
280
281 static void init_noise_samples(void) {
282     int i;
283     int random_seed = 0;
284     float delta = 1.0 / 16384.0;
285     for (i = 0; i < 128;i++) {
286         random_seed = random_seed * 214013 + 2531011;
287         noise_samples[i] = (delta * (float)((random_seed >> 16) & 0x00007fff) - 1.0);
288     }
289 }
290
291
292 static void qdm2_init_vlc(void)
293 {
294     init_vlc (&vlc_tab_level, 8, 24,
295         vlc_tab_level_huffbits, 1, 1,
296         vlc_tab_level_huffcodes, 2, 2, INIT_VLC_USE_STATIC | INIT_VLC_LE);
297
298     init_vlc (&vlc_tab_diff, 8, 37,
299         vlc_tab_diff_huffbits, 1, 1,
300         vlc_tab_diff_huffcodes, 2, 2, INIT_VLC_USE_STATIC | INIT_VLC_LE);
301
302     init_vlc (&vlc_tab_run, 5, 6,
303         vlc_tab_run_huffbits, 1, 1,
304         vlc_tab_run_huffcodes, 1, 1, INIT_VLC_USE_STATIC | INIT_VLC_LE);
305
306     init_vlc (&fft_level_exp_alt_vlc, 8, 28,
307         fft_level_exp_alt_huffbits, 1, 1,
308         fft_level_exp_alt_huffcodes, 2, 2, INIT_VLC_USE_STATIC | INIT_VLC_LE);
309
310     init_vlc (&fft_level_exp_vlc, 8, 20,
311         fft_level_exp_huffbits, 1, 1,
312         fft_level_exp_huffcodes, 2, 2, INIT_VLC_USE_STATIC | INIT_VLC_LE);
313
314     init_vlc (&fft_stereo_exp_vlc, 6, 7,
315         fft_stereo_exp_huffbits, 1, 1,
316         fft_stereo_exp_huffcodes, 1, 1, INIT_VLC_USE_STATIC | INIT_VLC_LE);
317
318     init_vlc (&fft_stereo_phase_vlc, 6, 9,
319         fft_stereo_phase_huffbits, 1, 1,
320         fft_stereo_phase_huffcodes, 1, 1, INIT_VLC_USE_STATIC | INIT_VLC_LE);
321
322     init_vlc (&vlc_tab_tone_level_idx_hi1, 8, 20,
323         vlc_tab_tone_level_idx_hi1_huffbits, 1, 1,
324         vlc_tab_tone_level_idx_hi1_huffcodes, 2, 2, INIT_VLC_USE_STATIC | INIT_VLC_LE);
325
326     init_vlc (&vlc_tab_tone_level_idx_mid, 8, 24,
327         vlc_tab_tone_level_idx_mid_huffbits, 1, 1,
328         vlc_tab_tone_level_idx_mid_huffcodes, 2, 2, INIT_VLC_USE_STATIC | INIT_VLC_LE);
329
330     init_vlc (&vlc_tab_tone_level_idx_hi2, 8, 24,
331         vlc_tab_tone_level_idx_hi2_huffbits, 1, 1,
332         vlc_tab_tone_level_idx_hi2_huffcodes, 2, 2, INIT_VLC_USE_STATIC | INIT_VLC_LE);
333
334     init_vlc (&vlc_tab_type30, 6, 9,
335         vlc_tab_type30_huffbits, 1, 1,
336         vlc_tab_type30_huffcodes, 1, 1, INIT_VLC_USE_STATIC | INIT_VLC_LE);
337
338     init_vlc (&vlc_tab_type34, 5, 10,
339         vlc_tab_type34_huffbits, 1, 1,
340         vlc_tab_type34_huffcodes, 1, 1, INIT_VLC_USE_STATIC | INIT_VLC_LE);
341
342     init_vlc (&vlc_tab_fft_tone_offset[0], 8, 23,
343         vlc_tab_fft_tone_offset_0_huffbits, 1, 1,
344         vlc_tab_fft_tone_offset_0_huffcodes, 2, 2, INIT_VLC_USE_STATIC | INIT_VLC_LE);
345
346     init_vlc (&vlc_tab_fft_tone_offset[1], 8, 28,
347         vlc_tab_fft_tone_offset_1_huffbits, 1, 1,
348         vlc_tab_fft_tone_offset_1_huffcodes, 2, 2, INIT_VLC_USE_STATIC | INIT_VLC_LE);
349
350     init_vlc (&vlc_tab_fft_tone_offset[2], 8, 32,
351         vlc_tab_fft_tone_offset_2_huffbits, 1, 1,
352         vlc_tab_fft_tone_offset_2_huffcodes, 2, 2, INIT_VLC_USE_STATIC | INIT_VLC_LE);
353
354     init_vlc (&vlc_tab_fft_tone_offset[3], 8, 35,
355         vlc_tab_fft_tone_offset_3_huffbits, 1, 1,
356         vlc_tab_fft_tone_offset_3_huffcodes, 2, 2, INIT_VLC_USE_STATIC | INIT_VLC_LE);
357
358     init_vlc (&vlc_tab_fft_tone_offset[4], 8, 38,
359         vlc_tab_fft_tone_offset_4_huffbits, 1, 1,
360         vlc_tab_fft_tone_offset_4_huffcodes, 2, 2, INIT_VLC_USE_STATIC | INIT_VLC_LE);
361 }
362
363
364 /* for floating point to fixed point conversion */
365 static float f2i_scale = (float) (1 << (FRAC_BITS - 15));
366
367
368 static int qdm2_get_vlc (GetBitContext *gb, VLC *vlc, int flag, int depth)
369 {
370     int value;
371
372     value = get_vlc2(gb, vlc->table, vlc->bits, depth);
373
374     /* stage-2, 3 bits exponent escape sequence */
375     if (value-- == 0)
376         value = get_bits (gb, get_bits (gb, 3) + 1);
377
378     /* stage-3, optional */
379     if (flag) {
380         int tmp = vlc_stage3_values[value];
381
382         if ((value & ~3) > 0)
383             tmp += get_bits (gb, (value >> 2));
384         value = tmp;
385     }
386
387     return value;
388 }
389
390
391 static int qdm2_get_se_vlc (VLC *vlc, GetBitContext *gb, int depth)
392 {
393     int value = qdm2_get_vlc (gb, vlc, 0, depth);
394
395     return (value & 1) ? ((value + 1) >> 1) : -(value >> 1);
396 }
397
398
399 /**
400  * QDM2 checksum
401  *
402  * @param data      pointer to data to be checksum'ed
403  * @param length    data length
404  * @param value     checksum value
405  *
406  * @return          0 if checksum is OK
407  */
408 static uint16_t qdm2_packet_checksum (uint8_t *data, int length, int value) {
409     int i;
410
411     for (i=0; i < length; i++)
412         value -= data[i];
413
414     return (uint16_t)(value & 0xffff);
415 }
416
417
418 /**
419  * Fills a QDM2SubPacket structure with packet type, size, and data pointer.
420  *
421  * @param gb            bitreader context
422  * @param sub_packet    packet under analysis
423  */
424 static void qdm2_decode_sub_packet_header (GetBitContext *gb, QDM2SubPacket *sub_packet)
425 {
426     sub_packet->type = get_bits (gb, 8);
427
428     if (sub_packet->type == 0) {
429         sub_packet->size = 0;
430         sub_packet->data = NULL;
431     } else {
432         sub_packet->size = get_bits (gb, 8);
433
434       if (sub_packet->type & 0x80) {
435           sub_packet->size <<= 8;
436           sub_packet->size  |= get_bits (gb, 8);
437           sub_packet->type  &= 0x7f;
438       }
439
440       if (sub_packet->type == 0x7f)
441           sub_packet->type |= (get_bits (gb, 8) << 8);
442
443       sub_packet->data = &gb->buffer[get_bits_count(gb) / 8]; // FIXME: this depends on bitreader internal data
444     }
445
446     av_log(NULL,AV_LOG_DEBUG,"Subpacket: type=%d size=%d start_offs=%x\n",
447         sub_packet->type, sub_packet->size, get_bits_count(gb) / 8);
448 }
449
450
451 /**
452  * Return node pointer to first packet of requested type in list.
453  *
454  * @param list    list of subpackets to be scanned
455  * @param type    type of searched subpacket
456  * @return        node pointer for subpacket if found, else NULL
457  */
458 static QDM2SubPNode* qdm2_search_subpacket_type_in_list (QDM2SubPNode *list, int type)
459 {
460     while (list != NULL && list->packet != NULL) {
461         if (list->packet->type == type)
462             return list;
463         list = list->next;
464     }
465     return NULL;
466 }
467
468
469 /**
470  * Replaces 8 elements with their average value.
471  * Called by qdm2_decode_superblock before starting subblock decoding.
472  *
473  * @param q       context
474  */
475 static void average_quantized_coeffs (QDM2Context *q)
476 {
477     int i, j, n, ch, sum;
478
479     n = coeff_per_sb_for_avg[q->coeff_per_sb_select][QDM2_SB_USED(q->sub_sampling) - 1] + 1;
480
481     for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
482         for (i = 0; i < n; i++) {
483             sum = 0;
484
485             for (j = 0; j < 8; j++)
486                 sum += q->quantized_coeffs[ch][i][j];
487
488             sum /= 8;
489             if (sum > 0)
490                 sum--;
491
492             for (j=0; j < 8; j++)
493                 q->quantized_coeffs[ch][i][j] = sum;
494         }
495 }
496
497
498 /**
499  * Build subband samples with noise weighted by q->tone_level.
500  * Called by synthfilt_build_sb_samples.
501  *
502  * @param q     context
503  * @param sb    subband index
504  */
505 static void build_sb_samples_from_noise (QDM2Context *q, int sb)
506 {
507     int ch, j;
508
509     FIX_NOISE_IDX(q->noise_idx);
510
511     if (!q->nb_channels)
512         return;
513
514     for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
515         for (j = 0; j < 64; j++) {
516             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);
517             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);
518         }
519 }
520
521
522 /**
523  * Called while processing data from subpackets 11 and 12.
524  * Used after making changes to coding_method array.
525  *
526  * @param sb               subband index
527  * @param channels         number of channels
528  * @param coding_method    q->coding_method[0][0][0]
529  */
530 static void fix_coding_method_array (int sb, int channels, sb_int8_array coding_method)
531 {
532     int j,k;
533     int ch;
534     int run, case_val;
535     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};
536
537     for (ch = 0; ch < channels; ch++) {
538         for (j = 0; j < 64; ) {
539             if((coding_method[ch][sb][j] - 8) > 22) {
540                 run = 1;
541                 case_val = 8;
542             } else {
543                 switch (switchtable[coding_method[ch][sb][j]-8]) {
544                     case 0: run = 10; case_val = 10; break;
545                     case 1: run = 1; case_val = 16; break;
546                     case 2: run = 5; case_val = 24; break;
547                     case 3: run = 3; case_val = 30; break;
548                     case 4: run = 1; case_val = 30; break;
549                     case 5: run = 1; case_val = 8; break;
550                     default: run = 1; case_val = 8; break;
551                 }
552             }
553             for (k = 0; k < run; k++)
554                 if (j + k < 128)
555                     if (coding_method[ch][sb + (j + k) / 64][(j + k) % 64] > coding_method[ch][sb][j])
556                         if (k > 0) {
557                            SAMPLES_NEEDED
558                             //not debugged, almost never used
559                             memset(&coding_method[ch][sb][j + k], case_val, k * sizeof(int8_t));
560                             memset(&coding_method[ch][sb][j + k], case_val, 3 * sizeof(int8_t));
561                         }
562             j += run;
563         }
564     }
565 }
566
567
568 /**
569  * Related to synthesis filter
570  * Called by process_subpacket_10
571  *
572  * @param q       context
573  * @param flag    1 if called after getting data from subpacket 10, 0 if no subpacket 10
574  */
575 static void fill_tone_level_array (QDM2Context *q, int flag)
576 {
577     int i, sb, ch, sb_used;
578     int tmp, tab;
579
580     // This should never happen
581     if (q->nb_channels <= 0)
582         return;
583
584     for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
585         for (sb = 0; sb < 30; sb++)
586             for (i = 0; i < 8; i++) {
587                 if ((tab=coeff_per_sb_for_dequant[q->coeff_per_sb_select][sb]) < (last_coeff[q->coeff_per_sb_select] - 1))
588                     tmp = q->quantized_coeffs[ch][tab + 1][i] * dequant_table[q->coeff_per_sb_select][tab + 1][sb]+
589                           q->quantized_coeffs[ch][tab][i] * dequant_table[q->coeff_per_sb_select][tab][sb];
590                 else
591                     tmp = q->quantized_coeffs[ch][tab][i] * dequant_table[q->coeff_per_sb_select][tab][sb];
592                 if(tmp < 0)
593                     tmp += 0xff;
594                 q->tone_level_idx_base[ch][sb][i] = (tmp / 256) & 0xff;
595             }
596
597     sb_used = QDM2_SB_USED(q->sub_sampling);
598
599     if ((q->superblocktype_2_3 != 0) && !flag) {
600         for (sb = 0; sb < sb_used; sb++)
601             for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
602                 for (i = 0; i < 64; i++) {
603                     q->tone_level_idx[ch][sb][i] = q->tone_level_idx_base[ch][sb][i / 8];
604                     if (q->tone_level_idx[ch][sb][i] < 0)
605                         q->tone_level[ch][sb][i] = 0;
606                     else
607                         q->tone_level[ch][sb][i] = fft_tone_level_table[0][q->tone_level_idx[ch][sb][i] & 0x3f];
608                 }
609     } else {
610         tab = q->superblocktype_2_3 ? 0 : 1;
611         for (sb = 0; sb < sb_used; sb++) {
612             if ((sb >= 4) && (sb <= 23)) {
613                 for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
614                     for (i = 0; i < 64; i++) {
615                         tmp = q->tone_level_idx_base[ch][sb][i / 8] -
616                               q->tone_level_idx_hi1[ch][sb / 8][i / 8][i % 8] -
617                               q->tone_level_idx_mid[ch][sb - 4][i / 8] -
618                               q->tone_level_idx_hi2[ch][sb - 4];
619                         q->tone_level_idx[ch][sb][i] = tmp & 0xff;
620                         if ((tmp < 0) || (!q->superblocktype_2_3 && !tmp))
621                             q->tone_level[ch][sb][i] = 0;
622                         else
623                             q->tone_level[ch][sb][i] = fft_tone_level_table[tab][tmp & 0x3f];
624                 }
625             } else {
626                 if (sb > 4) {
627                     for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
628                         for (i = 0; i < 64; i++) {
629                             tmp = q->tone_level_idx_base[ch][sb][i / 8] -
630                                   q->tone_level_idx_hi1[ch][2][i / 8][i % 8] -
631                                   q->tone_level_idx_hi2[ch][sb - 4];
632                             q->tone_level_idx[ch][sb][i] = tmp & 0xff;
633                             if ((tmp < 0) || (!q->superblocktype_2_3 && !tmp))
634                                 q->tone_level[ch][sb][i] = 0;
635                             else
636                                 q->tone_level[ch][sb][i] = fft_tone_level_table[tab][tmp & 0x3f];
637                     }
638                 } else {
639                     for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
640                         for (i = 0; i < 64; i++) {
641                             tmp = q->tone_level_idx[ch][sb][i] = q->tone_level_idx_base[ch][sb][i / 8];
642                             if ((tmp < 0) || (!q->superblocktype_2_3 && !tmp))
643                                 q->tone_level[ch][sb][i] = 0;
644                             else
645                                 q->tone_level[ch][sb][i] = fft_tone_level_table[tab][tmp & 0x3f];
646                         }
647                 }
648             }
649         }
650     }
651
652     return;
653 }
654
655
656 /**
657  * Related to synthesis filter
658  * Called by process_subpacket_11
659  * c is built with data from subpacket 11
660  * Most of this function is used only if superblock_type_2_3 == 0, never seen it in samples
661  *
662  * @param tone_level_idx
663  * @param tone_level_idx_temp
664  * @param coding_method        q->coding_method[0][0][0]
665  * @param nb_channels          number of channels
666  * @param c                    coming from subpacket 11, passed as 8*c
667  * @param superblocktype_2_3   flag based on superblock packet type
668  * @param cm_table_select      q->cm_table_select
669  */
670 static void fill_coding_method_array (sb_int8_array tone_level_idx, sb_int8_array tone_level_idx_temp,
671                 sb_int8_array coding_method, int nb_channels,
672                 int c, int superblocktype_2_3, int cm_table_select)
673 {
674     int ch, sb, j;
675     int tmp, acc, esp_40, comp;
676     int add1, add2, add3, add4;
677     int64_t multres;
678
679     // This should never happen
680     if (nb_channels <= 0)
681         return;
682
683     if (!superblocktype_2_3) {
684         /* This case is untested, no samples available */
685         SAMPLES_NEEDED
686         for (ch = 0; ch < nb_channels; ch++)
687             for (sb = 0; sb < 30; sb++) {
688                 for (j = 1; j < 64; j++) {
689                     add1 = tone_level_idx[ch][sb][j] - 10;
690                     if (add1 < 0)
691                         add1 = 0;
692                     add2 = add3 = add4 = 0;
693                     if (sb > 1) {
694                         add2 = tone_level_idx[ch][sb - 2][j] + tone_level_idx_offset_table[sb][0] - 6;
695                         if (add2 < 0)
696                             add2 = 0;
697                     }
698                     if (sb > 0) {
699                         add3 = tone_level_idx[ch][sb - 1][j] + tone_level_idx_offset_table[sb][1] - 6;
700                         if (add3 < 0)
701                             add3 = 0;
702                     }
703                     if (sb < 29) {
704                         add4 = tone_level_idx[ch][sb + 1][j] + tone_level_idx_offset_table[sb][3] - 6;
705                         if (add4 < 0)
706                             add4 = 0;
707                     }
708                     tmp = tone_level_idx[ch][sb][j + 1] * 2 - add4 - add3 - add2 - add1;
709                     if (tmp < 0)
710                         tmp = 0;
711                     tone_level_idx_temp[ch][sb][j + 1] = tmp & 0xff;
712                 }
713                 tone_level_idx_temp[ch][sb][0] = tone_level_idx_temp[ch][sb][1];
714             }
715             acc = 0;
716             for (ch = 0; ch < nb_channels; ch++)
717                 for (sb = 0; sb < 30; sb++)
718                     for (j = 0; j < 64; j++)
719                         acc += tone_level_idx_temp[ch][sb][j];
720             if (acc)
721                 tmp = c * 256 / (acc & 0xffff);
722             multres = 0x66666667 * (acc * 10);
723             esp_40 = (multres >> 32) / 8 + ((multres & 0xffffffff) >> 31);
724             for (ch = 0;  ch < nb_channels; ch++)
725                 for (sb = 0; sb < 30; sb++)
726                     for (j = 0; j < 64; j++) {
727                         comp = tone_level_idx_temp[ch][sb][j]* esp_40 * 10;
728                         if (comp < 0)
729                             comp += 0xff;
730                         comp /= 256; // signed shift
731                         switch(sb) {
732                             case 0:
733                                 if (comp < 30)
734                                     comp = 30;
735                                 comp += 15;
736                                 break;
737                             case 1:
738                                 if (comp < 24)
739                                     comp = 24;
740                                 comp += 10;
741                                 break;
742                             case 2:
743                             case 3:
744                             case 4:
745                                 if (comp < 16)
746                                     comp = 16;
747                         }
748                         if (comp <= 5)
749                             tmp = 0;
750                         else if (comp <= 10)
751                             tmp = 10;
752                         else if (comp <= 16)
753                             tmp = 16;
754                         else if (comp <= 24)
755                             tmp = -1;
756                         else
757                             tmp = 0;
758                         coding_method[ch][sb][j] = ((tmp & 0xfffa) + 30 )& 0xff;
759                     }
760             for (sb = 0; sb < 30; sb++)
761                 fix_coding_method_array(sb, nb_channels, coding_method);
762             for (ch = 0; ch < nb_channels; ch++)
763                 for (sb = 0; sb < 30; sb++)
764                     for (j = 0; j < 64; j++)
765                         if (sb >= 10) {
766                             if (coding_method[ch][sb][j] < 10)
767                                 coding_method[ch][sb][j] = 10;
768                         } else {
769                             if (sb >= 2) {
770                                 if (coding_method[ch][sb][j] < 16)
771                                     coding_method[ch][sb][j] = 16;
772                             } else {
773                                 if (coding_method[ch][sb][j] < 30)
774                                     coding_method[ch][sb][j] = 30;
775                             }
776                         }
777     } else { // superblocktype_2_3 != 0
778         for (ch = 0; ch < nb_channels; ch++)
779             for (sb = 0; sb < 30; sb++)
780                 for (j = 0; j < 64; j++)
781                     coding_method[ch][sb][j] = coding_method_table[cm_table_select][sb];
782     }
783
784     return;
785 }
786
787
788 /**
789  *
790  * Called by process_subpacket_11 to process more data from subpacket 11 with sb 0-8
791  * Called by process_subpacket_12 to process data from subpacket 12 with sb 8-sb_used
792  *
793  * @param q         context
794  * @param gb        bitreader context
795  * @param length    packet length in bits
796  * @param sb_min    lower subband processed (sb_min included)
797  * @param sb_max    higher subband processed (sb_max excluded)
798  */
799 static void synthfilt_build_sb_samples (QDM2Context *q, GetBitContext *gb, int length, int sb_min, int sb_max)
800 {
801     int sb, j, k, n, ch, run, channels;
802     int joined_stereo, zero_encoding, chs;
803     int type34_first;
804     float type34_div = 0;
805     float type34_predictor;
806     float samples[10], sign_bits[16];
807
808     if (length == 0) {
809         // If no data use noise
810         for (sb=sb_min; sb < sb_max; sb++)
811             build_sb_samples_from_noise (q, sb);
812
813         return;
814     }
815
816     for (sb = sb_min; sb < sb_max; sb++) {
817         FIX_NOISE_IDX(q->noise_idx);
818
819         channels = q->nb_channels;
820
821         if (q->nb_channels <= 1 || sb < 12)
822             joined_stereo = 0;
823         else if (sb >= 24)
824             joined_stereo = 1;
825         else
826             joined_stereo = (BITS_LEFT(length,gb) >= 1) ? get_bits1 (gb) : 0;
827
828         if (joined_stereo) {
829             if (BITS_LEFT(length,gb) >= 16)
830                 for (j = 0; j < 16; j++)
831                     sign_bits[j] = get_bits1 (gb);
832
833             for (j = 0; j < 64; j++)
834                 if (q->coding_method[1][sb][j] > q->coding_method[0][sb][j])
835                     q->coding_method[0][sb][j] = q->coding_method[1][sb][j];
836
837             fix_coding_method_array(sb, q->nb_channels, q->coding_method);
838             channels = 1;
839         }
840
841         for (ch = 0; ch < channels; ch++) {
842             zero_encoding = (BITS_LEFT(length,gb) >= 1) ? get_bits1(gb) : 0;
843             type34_predictor = 0.0;
844             type34_first = 1;
845
846             for (j = 0; j < 128; ) {
847                 switch (q->coding_method[ch][sb][j / 2]) {
848                     case 8:
849                         if (BITS_LEFT(length,gb) >= 10) {
850                             if (zero_encoding) {
851                                 for (k = 0; k < 5; k++) {
852                                     if ((j + 2 * k) >= 128)
853                                         break;
854                                     samples[2 * k] = get_bits1(gb) ? dequant_1bit[joined_stereo][2 * get_bits1(gb)] : 0;
855                                 }
856                             } else {
857                                 n = get_bits(gb, 8);
858                                 for (k = 0; k < 5; k++)
859                                     samples[2 * k] = dequant_1bit[joined_stereo][random_dequant_index[n][k]];
860                             }
861                             for (k = 0; k < 5; k++)
862                                 samples[2 * k + 1] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx);
863                         } else {
864                             for (k = 0; k < 10; k++)
865                                 samples[k] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx);
866                         }
867                         run = 10;
868                         break;
869
870                     case 10:
871                         if (BITS_LEFT(length,gb) >= 1) {
872                             float f = 0.81;
873
874                             if (get_bits1(gb))
875                                 f = -f;
876                             f -= noise_samples[((sb + 1) * (j +5 * ch + 1)) & 127] * 9.0 / 40.0;
877                             samples[0] = f;
878                         } else {
879                             samples[0] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx);
880                         }
881                         run = 1;
882                         break;
883
884                     case 16:
885                         if (BITS_LEFT(length,gb) >= 10) {
886                             if (zero_encoding) {
887                                 for (k = 0; k < 5; k++) {
888                                     if ((j + k) >= 128)
889                                         break;
890                                     samples[k] = (get_bits1(gb) == 0) ? 0 : dequant_1bit[joined_stereo][2 * get_bits1(gb)];
891                                 }
892                             } else {
893                                 n = get_bits (gb, 8);
894                                 for (k = 0; k < 5; k++)
895                                     samples[k] = dequant_1bit[joined_stereo][random_dequant_index[n][k]];
896                             }
897                         } else {
898                             for (k = 0; k < 5; k++)
899                                 samples[k] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx);
900                         }
901                         run = 5;
902                         break;
903
904                     case 24:
905                         if (BITS_LEFT(length,gb) >= 7) {
906                             n = get_bits(gb, 7);
907                             for (k = 0; k < 3; k++)
908                                 samples[k] = (random_dequant_type24[n][k] - 2.0) * 0.5;
909                         } else {
910                             for (k = 0; k < 3; k++)
911                                 samples[k] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx);
912                         }
913                         run = 3;
914                         break;
915
916                     case 30:
917                         if (BITS_LEFT(length,gb) >= 4)
918                             samples[0] = type30_dequant[qdm2_get_vlc(gb, &vlc_tab_type30, 0, 1)];
919                         else
920                             samples[0] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx);
921
922                         run = 1;
923                         break;
924
925                     case 34:
926                         if (BITS_LEFT(length,gb) >= 7) {
927                             if (type34_first) {
928                                 type34_div = (float)(1 << get_bits(gb, 2));
929                                 samples[0] = ((float)get_bits(gb, 5) - 16.0) / 15.0;
930                                 type34_predictor = samples[0];
931                                 type34_first = 0;
932                             } else {
933                                 samples[0] = type34_delta[qdm2_get_vlc(gb, &vlc_tab_type34, 0, 1)] / type34_div + type34_predictor;
934                                 type34_predictor = samples[0];
935                             }
936                         } else {
937                             samples[0] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx);
938                         }
939                         run = 1;
940                         break;
941
942                     default:
943                         samples[0] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx);
944                         run = 1;
945                         break;
946                 }
947
948                 if (joined_stereo) {
949                     float tmp[10][MPA_MAX_CHANNELS];
950
951                     for (k = 0; k < run; k++) {
952                         tmp[k][0] = samples[k];
953                         tmp[k][1] = (sign_bits[(j + k) / 8]) ? -samples[k] : samples[k];
954                     }
955                     for (chs = 0; chs < q->nb_channels; chs++)
956                         for (k = 0; k < run; k++)
957                             if ((j + k) < 128)
958                                 q->sb_samples[chs][j + k][sb] = (int32_t)(f2i_scale * q->tone_level[chs][sb][((j + k)/2)] * tmp[k][chs] + .5);
959                 } else {
960                     for (k = 0; k < run; k++)
961                         if ((j + k) < 128)
962                             q->sb_samples[ch][j + k][sb] = (int32_t)(f2i_scale * q->tone_level[ch][sb][(j + k)/2] * samples[k] + .5);
963                 }
964
965                 j += run;
966             } // j loop
967         } // channel loop
968     } // subband loop
969 }
970
971
972 /**
973  * Init the first element of a channel in quantized_coeffs with data from packet 10 (quantized_coeffs[ch][0]).
974  * This is similar to process_subpacket_9, but for a single channel and for element [0]
975  * same VLC tables as process_subpacket_9 are used.
976  *
977  * @param q         context
978  * @param quantized_coeffs    pointer to quantized_coeffs[ch][0]
979  * @param gb        bitreader context
980  * @param length    packet length in bits
981  */
982 static void init_quantized_coeffs_elem0 (int8_t *quantized_coeffs, GetBitContext *gb, int length)
983 {
984     int i, k, run, level, diff;
985
986     if (BITS_LEFT(length,gb) < 16)
987         return;
988     level = qdm2_get_vlc(gb, &vlc_tab_level, 0, 2);
989
990     quantized_coeffs[0] = level;
991
992     for (i = 0; i < 7; ) {
993         if (BITS_LEFT(length,gb) < 16)
994             break;
995         run = qdm2_get_vlc(gb, &vlc_tab_run, 0, 1) + 1;
996
997         if (BITS_LEFT(length,gb) < 16)
998             break;
999         diff = qdm2_get_se_vlc(&vlc_tab_diff, gb, 2);
1000
1001         for (k = 1; k <= run; k++)
1002             quantized_coeffs[i + k] = (level + ((k * diff) / run));
1003
1004         level += diff;
1005         i += run;
1006     }
1007 }
1008
1009
1010 /**
1011  * Related to synthesis filter, process data from packet 10
1012  * Init part of quantized_coeffs via function init_quantized_coeffs_elem0
1013  * Init tone_level_idx_hi1, tone_level_idx_hi2, tone_level_idx_mid with data from packet 10
1014  *
1015  * @param q         context
1016  * @param gb        bitreader context
1017  * @param length    packet length in bits
1018  */
1019 static void init_tone_level_dequantization (QDM2Context *q, GetBitContext *gb, int length)
1020 {
1021     int sb, j, k, n, ch;
1022
1023     for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++) {
1024         init_quantized_coeffs_elem0(q->quantized_coeffs[ch][0], gb, length);
1025
1026         if (BITS_LEFT(length,gb) < 16) {
1027             memset(q->quantized_coeffs[ch][0], 0, 8);
1028             break;
1029         }
1030     }
1031
1032     n = q->sub_sampling + 1;
1033
1034     for (sb = 0; sb < n; sb++)
1035         for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
1036             for (j = 0; j < 8; j++) {
1037                 if (BITS_LEFT(length,gb) < 1)
1038                     break;
1039                 if (get_bits1(gb)) {
1040                     for (k=0; k < 8; k++) {
1041                         if (BITS_LEFT(length,gb) < 16)
1042                             break;
1043                         q->tone_level_idx_hi1[ch][sb][j][k] = qdm2_get_vlc(gb, &vlc_tab_tone_level_idx_hi1, 0, 2);
1044                     }
1045                 } else {
1046                     for (k=0; k < 8; k++)
1047                         q->tone_level_idx_hi1[ch][sb][j][k] = 0;
1048                 }
1049             }
1050
1051     n = QDM2_SB_USED(q->sub_sampling) - 4;
1052
1053     for (sb = 0; sb < n; sb++)
1054         for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++) {
1055             if (BITS_LEFT(length,gb) < 16)
1056                 break;
1057             q->tone_level_idx_hi2[ch][sb] = qdm2_get_vlc(gb, &vlc_tab_tone_level_idx_hi2, 0, 2);
1058             if (sb > 19)
1059                 q->tone_level_idx_hi2[ch][sb] -= 16;
1060             else
1061                 for (j = 0; j < 8; j++)
1062                     q->tone_level_idx_mid[ch][sb][j] = -16;
1063         }
1064
1065     n = QDM2_SB_USED(q->sub_sampling) - 5;
1066
1067     for (sb = 0; sb < n; sb++)
1068         for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
1069             for (j = 0; j < 8; j++) {
1070                 if (BITS_LEFT(length,gb) < 16)
1071                     break;
1072                 q->tone_level_idx_mid[ch][sb][j] = qdm2_get_vlc(gb, &vlc_tab_tone_level_idx_mid, 0, 2) - 32;
1073             }
1074 }
1075
1076 /**
1077  * Process subpacket 9, init quantized_coeffs with data from it
1078  *
1079  * @param q       context
1080  * @param node    pointer to node with packet
1081  */
1082 static void process_subpacket_9 (QDM2Context *q, QDM2SubPNode *node)
1083 {
1084     GetBitContext gb;
1085     int i, j, k, n, ch, run, level, diff;
1086
1087     init_get_bits(&gb, node->packet->data, node->packet->size*8);
1088
1089     n = coeff_per_sb_for_avg[q->coeff_per_sb_select][QDM2_SB_USED(q->sub_sampling) - 1] + 1; // same as averagesomething function
1090
1091     for (i = 1; i < n; i++)
1092         for (ch=0; ch < q->nb_channels; ch++) {
1093             level = qdm2_get_vlc(&gb, &vlc_tab_level, 0, 2);
1094             q->quantized_coeffs[ch][i][0] = level;
1095
1096             for (j = 0; j < (8 - 1); ) {
1097                 run = qdm2_get_vlc(&gb, &vlc_tab_run, 0, 1) + 1;
1098                 diff = qdm2_get_se_vlc(&vlc_tab_diff, &gb, 2);
1099
1100                 for (k = 1; k <= run; k++)
1101                     q->quantized_coeffs[ch][i][j + k] = (level + ((k*diff) / run));
1102
1103                 level += diff;
1104                 j += run;
1105             }
1106         }
1107
1108     for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
1109         for (i = 0; i < 8; i++)
1110             q->quantized_coeffs[ch][0][i] = 0;
1111 }
1112
1113
1114 /**
1115  * Process subpacket 10 if not null, else
1116  *
1117  * @param q         context
1118  * @param node      pointer to node with packet
1119  * @param length    packet length in bits
1120  */
1121 static void process_subpacket_10 (QDM2Context *q, QDM2SubPNode *node, int length)
1122 {
1123     GetBitContext gb;
1124
1125     init_get_bits(&gb, ((node == NULL) ? empty_buffer : node->packet->data), ((node == NULL) ? 0 : node->packet->size*8));
1126
1127     if (length != 0) {
1128         init_tone_level_dequantization(q, &gb, length);
1129         fill_tone_level_array(q, 1);
1130     } else {
1131         fill_tone_level_array(q, 0);
1132     }
1133 }
1134
1135
1136 /**
1137  * Process subpacket 11
1138  *
1139  * @param q         context
1140  * @param node      pointer to node with packet
1141  * @param length    packet length in bit
1142  */
1143 static void process_subpacket_11 (QDM2Context *q, QDM2SubPNode *node, int length)
1144 {
1145     GetBitContext gb;
1146
1147     init_get_bits(&gb, ((node == NULL) ? empty_buffer : node->packet->data), ((node == NULL) ? 0 : node->packet->size*8));
1148     if (length >= 32) {
1149         int c = get_bits (&gb, 13);
1150
1151         if (c > 3)
1152             fill_coding_method_array (q->tone_level_idx, q->tone_level_idx_temp, q->coding_method,
1153                                       q->nb_channels, 8*c, q->superblocktype_2_3, q->cm_table_select);
1154     }
1155
1156     synthfilt_build_sb_samples(q, &gb, length, 0, 8);
1157 }
1158
1159
1160 /**
1161  * Process subpacket 12
1162  *
1163  * @param q         context
1164  * @param node      pointer to node with packet
1165  * @param length    packet length in bits
1166  */
1167 static void process_subpacket_12 (QDM2Context *q, QDM2SubPNode *node, int length)
1168 {
1169     GetBitContext gb;
1170
1171     init_get_bits(&gb, ((node == NULL) ? empty_buffer : node->packet->data), ((node == NULL) ? 0 : node->packet->size*8));
1172     synthfilt_build_sb_samples(q, &gb, length, 8, QDM2_SB_USED(q->sub_sampling));
1173 }
1174
1175 /*
1176  * Process new subpackets for synthesis filter
1177  *
1178  * @param q       context
1179  * @param list    list with synthesis filter packets (list D)
1180  */
1181 static void process_synthesis_subpackets (QDM2Context *q, QDM2SubPNode *list)
1182 {
1183     QDM2SubPNode *nodes[4];
1184
1185     nodes[0] = qdm2_search_subpacket_type_in_list(list, 9);
1186     if (nodes[0] != NULL)
1187         process_subpacket_9(q, nodes[0]);
1188
1189     nodes[1] = qdm2_search_subpacket_type_in_list(list, 10);
1190     if (nodes[1] != NULL)
1191         process_subpacket_10(q, nodes[1], nodes[1]->packet->size << 3);
1192     else
1193         process_subpacket_10(q, NULL, 0);
1194
1195     nodes[2] = qdm2_search_subpacket_type_in_list(list, 11);
1196     if (nodes[0] != NULL && nodes[1] != NULL && nodes[2] != NULL)
1197         process_subpacket_11(q, nodes[2], (nodes[2]->packet->size << 3));
1198     else
1199         process_subpacket_11(q, NULL, 0);
1200
1201     nodes[3] = qdm2_search_subpacket_type_in_list(list, 12);
1202     if (nodes[0] != NULL && nodes[1] != NULL && nodes[3] != NULL)
1203         process_subpacket_12(q, nodes[3], (nodes[3]->packet->size << 3));
1204     else
1205         process_subpacket_12(q, NULL, 0);
1206 }
1207
1208
1209 /*
1210  * Decode superblock, fill packet lists.
1211  *
1212  * @param q    context
1213  */
1214 static void qdm2_decode_super_block (QDM2Context *q)
1215 {
1216     GetBitContext gb;
1217     QDM2SubPacket header, *packet;
1218     int i, packet_bytes, sub_packet_size, sub_packets_D;
1219     unsigned int next_index = 0;
1220
1221     memset(q->tone_level_idx_hi1, 0, sizeof(q->tone_level_idx_hi1));
1222     memset(q->tone_level_idx_mid, 0, sizeof(q->tone_level_idx_mid));
1223     memset(q->tone_level_idx_hi2, 0, sizeof(q->tone_level_idx_hi2));
1224
1225     q->sub_packets_B = 0;
1226     sub_packets_D = 0;
1227
1228     average_quantized_coeffs(q); // average elements in quantized_coeffs[max_ch][10][8]
1229
1230     init_get_bits(&gb, q->compressed_data, q->compressed_size*8);
1231     qdm2_decode_sub_packet_header(&gb, &header);
1232
1233     if (header.type < 2 || header.type >= 8) {
1234         q->has_errors = 1;
1235         av_log(NULL,AV_LOG_ERROR,"bad superblock type\n");
1236         return;
1237     }
1238
1239     q->superblocktype_2_3 = (header.type == 2 || header.type == 3);
1240     packet_bytes = (q->compressed_size - get_bits_count(&gb) / 8);
1241
1242     init_get_bits(&gb, header.data, header.size*8);
1243
1244     if (header.type == 2 || header.type == 4 || header.type == 5) {
1245         int csum = 257 * get_bits(&gb, 8) + 2 * get_bits(&gb, 8);
1246
1247         csum = qdm2_packet_checksum(q->compressed_data, q->checksum_size, csum);
1248
1249         if (csum != 0) {
1250             q->has_errors = 1;
1251             av_log(NULL,AV_LOG_ERROR,"bad packet checksum\n");
1252             return;
1253         }
1254     }
1255
1256     q->sub_packet_list_B[0].packet = NULL;
1257     q->sub_packet_list_D[0].packet = NULL;
1258
1259     for (i = 0; i < 6; i++)
1260         if (--q->fft_level_exp[i] < 0)
1261             q->fft_level_exp[i] = 0;
1262
1263     for (i = 0; packet_bytes > 0; i++) {
1264         int j;
1265
1266         q->sub_packet_list_A[i].next = NULL;
1267
1268         if (i > 0) {
1269             q->sub_packet_list_A[i - 1].next = &q->sub_packet_list_A[i];
1270
1271             /* seek to next block */
1272             init_get_bits(&gb, header.data, header.size*8);
1273             skip_bits(&gb, next_index*8);
1274
1275             if (next_index >= header.size)
1276                 break;
1277         }
1278
1279         /* decode subpacket */
1280         packet = &q->sub_packets[i];
1281         qdm2_decode_sub_packet_header(&gb, packet);
1282         next_index = packet->size + get_bits_count(&gb) / 8;
1283         sub_packet_size = ((packet->size > 0xff) ? 1 : 0) + packet->size + 2;
1284
1285         if (packet->type == 0)
1286             break;
1287
1288         if (sub_packet_size > packet_bytes) {
1289             if (packet->type != 10 && packet->type != 11 && packet->type != 12)
1290                 break;
1291             packet->size += packet_bytes - sub_packet_size;
1292         }
1293
1294         packet_bytes -= sub_packet_size;
1295
1296         /* add subpacket to 'all subpackets' list */
1297         q->sub_packet_list_A[i].packet = packet;
1298
1299         /* add subpacket to related list */
1300         if (packet->type == 8) {
1301             SAMPLES_NEEDED_2("packet type 8");
1302             return;
1303         } else if (packet->type >= 9 && packet->type <= 12) {
1304             /* packets for MPEG Audio like Synthesis Filter */
1305             QDM2_LIST_ADD(q->sub_packet_list_D, sub_packets_D, packet);
1306         } else if (packet->type == 13) {
1307             for (j = 0; j < 6; j++)
1308                 q->fft_level_exp[j] = get_bits(&gb, 6);
1309         } else if (packet->type == 14) {
1310             for (j = 0; j < 6; j++)
1311                 q->fft_level_exp[j] = qdm2_get_vlc(&gb, &fft_level_exp_vlc, 0, 2);
1312         } else if (packet->type == 15) {
1313             SAMPLES_NEEDED_2("packet type 15")
1314             return;
1315         } else if (packet->type >= 16 && packet->type < 48 && !fft_subpackets[packet->type - 16]) {
1316             /* packets for FFT */
1317             QDM2_LIST_ADD(q->sub_packet_list_B, q->sub_packets_B, packet);
1318         }
1319     } // Packet bytes loop
1320
1321 /* **************************************************************** */
1322     if (q->sub_packet_list_D[0].packet != NULL) {
1323         process_synthesis_subpackets(q, q->sub_packet_list_D);
1324         q->do_synth_filter = 1;
1325     } else if (q->do_synth_filter) {
1326         process_subpacket_10(q, NULL, 0);
1327         process_subpacket_11(q, NULL, 0);
1328         process_subpacket_12(q, NULL, 0);
1329     }
1330 /* **************************************************************** */
1331 }
1332
1333
1334 static void qdm2_fft_init_coefficient (QDM2Context *q, int sub_packet,
1335                        int offset, int duration, int channel,
1336                        int exp, int phase)
1337 {
1338     if (q->fft_coefs_min_index[duration] < 0)
1339         q->fft_coefs_min_index[duration] = q->fft_coefs_index;
1340
1341     q->fft_coefs[q->fft_coefs_index].sub_packet = ((sub_packet >= 16) ? (sub_packet - 16) : sub_packet);
1342     q->fft_coefs[q->fft_coefs_index].channel = channel;
1343     q->fft_coefs[q->fft_coefs_index].offset = offset;
1344     q->fft_coefs[q->fft_coefs_index].exp = exp;
1345     q->fft_coefs[q->fft_coefs_index].phase = phase;
1346     q->fft_coefs_index++;
1347 }
1348
1349
1350 static void qdm2_fft_decode_tones (QDM2Context *q, int duration, GetBitContext *gb, int b)
1351 {
1352     int channel, stereo, phase, exp;
1353     int local_int_4,  local_int_8,  stereo_phase,  local_int_10;
1354     int local_int_14, stereo_exp, local_int_20, local_int_28;
1355     int n, offset;
1356
1357     local_int_4 = 0;
1358     local_int_28 = 0;
1359     local_int_20 = 2;
1360     local_int_8 = (4 - duration);
1361     local_int_10 = 1 << (q->group_order - duration - 1);
1362     offset = 1;
1363
1364     while (1) {
1365         if (q->superblocktype_2_3) {
1366             while ((n = qdm2_get_vlc(gb, &vlc_tab_fft_tone_offset[local_int_8], 1, 2)) < 2) {
1367                 offset = 1;
1368                 if (n == 0) {
1369                     local_int_4 += local_int_10;
1370                     local_int_28 += (1 << local_int_8);
1371                 } else {
1372                     local_int_4 += 8*local_int_10;
1373                     local_int_28 += (8 << local_int_8);
1374                 }
1375             }
1376             offset += (n - 2);
1377         } else {
1378             offset += qdm2_get_vlc(gb, &vlc_tab_fft_tone_offset[local_int_8], 1, 2);
1379             while (offset >= (local_int_10 - 1)) {
1380                 offset += (1 - (local_int_10 - 1));
1381                 local_int_4  += local_int_10;
1382                 local_int_28 += (1 << local_int_8);
1383             }
1384         }
1385
1386         if (local_int_4 >= q->group_size)
1387             return;
1388
1389         local_int_14 = (offset >> local_int_8);
1390
1391         if (q->nb_channels > 1) {
1392             channel = get_bits1(gb);
1393             stereo = get_bits1(gb);
1394         } else {
1395             channel = 0;
1396             stereo = 0;
1397         }
1398
1399         exp = qdm2_get_vlc(gb, (b ? &fft_level_exp_vlc : &fft_level_exp_alt_vlc), 0, 2);
1400         exp += q->fft_level_exp[fft_level_index_table[local_int_14]];
1401         exp = (exp < 0) ? 0 : exp;
1402
1403         phase = get_bits(gb, 3);
1404         stereo_exp = 0;
1405         stereo_phase = 0;
1406
1407         if (stereo) {
1408             stereo_exp = (exp - qdm2_get_vlc(gb, &fft_stereo_exp_vlc, 0, 1));
1409             stereo_phase = (phase - qdm2_get_vlc(gb, &fft_stereo_phase_vlc, 0, 1));
1410             if (stereo_phase < 0)
1411                 stereo_phase += 8;
1412         }
1413
1414         if (q->frequency_range > (local_int_14 + 1)) {
1415             int sub_packet = (local_int_20 + local_int_28);
1416
1417             qdm2_fft_init_coefficient(q, sub_packet, offset, duration, channel, exp, phase);
1418             if (stereo)
1419                 qdm2_fft_init_coefficient(q, sub_packet, offset, duration, (1 - channel), stereo_exp, stereo_phase);
1420         }
1421
1422         offset++;
1423     }
1424 }
1425
1426
1427 static void qdm2_decode_fft_packets (QDM2Context *q)
1428 {
1429     int i, j, min, max, value, type, unknown_flag;
1430     GetBitContext gb;
1431
1432     if (q->sub_packet_list_B[0].packet == NULL)
1433         return;
1434
1435     /* reset minimum indices for FFT coefficients */
1436     q->fft_coefs_index = 0;
1437     for (i=0; i < 5; i++)
1438         q->fft_coefs_min_index[i] = -1;
1439
1440     /* process subpackets ordered by type, largest type first */
1441     for (i = 0, max = 256; i < q->sub_packets_B; i++) {
1442         QDM2SubPacket *packet;
1443
1444         /* find subpacket with largest type less than max */
1445         for (j = 0, min = 0, packet = NULL; j < q->sub_packets_B; j++) {
1446             value = q->sub_packet_list_B[j].packet->type;
1447             if (value > min && value < max) {
1448                 min = value;
1449                 packet = q->sub_packet_list_B[j].packet;
1450             }
1451         }
1452
1453         max = min;
1454
1455         /* check for errors (?) */
1456         if (i == 0 && (packet->type < 16 || packet->type >= 48 || fft_subpackets[packet->type - 16]))
1457             return;
1458
1459         /* decode FFT tones */
1460         init_get_bits (&gb, packet->data, packet->size*8);
1461
1462         if (packet->type >= 32 && packet->type < 48 && !fft_subpackets[packet->type - 16])
1463             unknown_flag = 1;
1464         else
1465             unknown_flag = 0;
1466
1467         type = packet->type;
1468
1469         if ((type >= 17 && type < 24) || (type >= 33 && type < 40)) {
1470             int duration = q->sub_sampling + 5 - (type & 15);
1471
1472             if (duration >= 0 && duration < 4)
1473                 qdm2_fft_decode_tones(q, duration, &gb, unknown_flag);
1474         } else if (type == 31) {
1475             for (j=0; j < 4; j++)
1476                 qdm2_fft_decode_tones(q, j, &gb, unknown_flag);
1477         } else if (type == 46) {
1478             for (j=0; j < 6; j++)
1479                 q->fft_level_exp[j] = get_bits(&gb, 6);
1480             for (j=0; j < 4; j++)
1481             qdm2_fft_decode_tones(q, j, &gb, unknown_flag);
1482         }
1483     } // Loop on B packets
1484
1485     /* calculate maximum indices for FFT coefficients */
1486     for (i = 0, j = -1; i < 5; i++)
1487         if (q->fft_coefs_min_index[i] >= 0) {
1488             if (j >= 0)
1489                 q->fft_coefs_max_index[j] = q->fft_coefs_min_index[i];
1490             j = i;
1491         }
1492     if (j >= 0)
1493         q->fft_coefs_max_index[j] = q->fft_coefs_index;
1494 }
1495
1496
1497 static void qdm2_fft_generate_tone (QDM2Context *q, FFTTone *tone)
1498 {
1499    float level, f[6];
1500    int i;
1501    QDM2Complex c;
1502    const double iscale = 2.0*M_PI / 512.0;
1503
1504     tone->phase += tone->phase_shift;
1505
1506     /* calculate current level (maximum amplitude) of tone */
1507     level = fft_tone_envelope_table[tone->duration][tone->time_index] * tone->level;
1508     c.im = level * sin(tone->phase*iscale);
1509     c.re = level * cos(tone->phase*iscale);
1510
1511     /* generate FFT coefficients for tone */
1512     if (tone->duration >= 3 || tone->cutoff >= 3) {
1513         tone->samples_im[0] += c.im;
1514         tone->samples_re[0] += c.re;
1515         tone->samples_im[1] -= c.im;
1516         tone->samples_re[1] -= c.re;
1517     } else {
1518         f[1] = -tone->table[4];
1519         f[0] =  tone->table[3] - tone->table[0];
1520         f[2] =  1.0 - tone->table[2] - tone->table[3];
1521         f[3] =  tone->table[1] + tone->table[4] - 1.0;
1522         f[4] =  tone->table[0] - tone->table[1];
1523         f[5] =  tone->table[2];
1524         for (i = 0; i < 2; i++) {
1525             tone->samples_re[fft_cutoff_index_table[tone->cutoff][i]] += c.re * f[i];
1526             tone->samples_im[fft_cutoff_index_table[tone->cutoff][i]] += c.im *((tone->cutoff <= i) ? -f[i] : f[i]);
1527         }
1528         for (i = 0; i < 4; i++) {
1529             tone->samples_re[i] += c.re * f[i+2];
1530             tone->samples_im[i] += c.im * f[i+2];
1531         }
1532     }
1533
1534     /* copy the tone if it has not yet died out */
1535     if (++tone->time_index < ((1 << (5 - tone->duration)) - 1)) {
1536       memcpy(&q->fft_tones[q->fft_tone_end], tone, sizeof(FFTTone));
1537       q->fft_tone_end = (q->fft_tone_end + 1) % 1000;
1538     }
1539 }
1540
1541
1542 static void qdm2_fft_tone_synthesizer (QDM2Context *q, int sub_packet)
1543 {
1544     int i, j, ch;
1545     const double iscale = 0.25 * M_PI;
1546
1547     for (ch = 0; ch < q->channels; ch++) {
1548         memset(q->fft.samples_im[ch], 0, q->fft_size * sizeof(float));
1549         memset(q->fft.samples_re[ch], 0, q->fft_size * sizeof(float));
1550     }
1551
1552
1553     /* apply FFT tones with duration 4 (1 FFT period) */
1554     if (q->fft_coefs_min_index[4] >= 0)
1555         for (i = q->fft_coefs_min_index[4]; i < q->fft_coefs_max_index[4]; i++) {
1556             float level;
1557             QDM2Complex c;
1558
1559             if (q->fft_coefs[i].sub_packet != sub_packet)
1560                 break;
1561
1562             ch = (q->channels == 1) ? 0 : q->fft_coefs[i].channel;
1563             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];
1564
1565             c.re = level * cos(q->fft_coefs[i].phase * iscale);
1566             c.im = level * sin(q->fft_coefs[i].phase * iscale);
1567             q->fft.samples_re[ch][q->fft_coefs[i].offset + 0] += c.re;
1568             q->fft.samples_im[ch][q->fft_coefs[i].offset + 0] += c.im;
1569             q->fft.samples_re[ch][q->fft_coefs[i].offset + 1] -= c.re;
1570             q->fft.samples_im[ch][q->fft_coefs[i].offset + 1] -= c.im;
1571         }
1572
1573     /* generate existing FFT tones */
1574     for (i = q->fft_tone_end; i != q->fft_tone_start; ) {
1575         qdm2_fft_generate_tone(q, &q->fft_tones[q->fft_tone_start]);
1576         q->fft_tone_start = (q->fft_tone_start + 1) % 1000;
1577     }
1578
1579     /* create and generate new FFT tones with duration 0 (long) to 3 (short) */
1580     for (i = 0; i < 4; i++)
1581         if (q->fft_coefs_min_index[i] >= 0) {
1582             for (j = q->fft_coefs_min_index[i]; j < q->fft_coefs_max_index[i]; j++) {
1583                 int offset, four_i;
1584                 FFTTone tone;
1585
1586                 if (q->fft_coefs[j].sub_packet != sub_packet)
1587                     break;
1588
1589                 four_i = (4 - i);
1590                 offset = q->fft_coefs[j].offset >> four_i;
1591                 ch = (q->channels == 1) ? 0 : q->fft_coefs[j].channel;
1592
1593                 if (offset < q->frequency_range) {
1594                     if (offset < 2)
1595                         tone.cutoff = offset;
1596                     else
1597                         tone.cutoff = (offset >= 60) ? 3 : 2;
1598
1599                     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];
1600                     tone.samples_im = &q->fft.samples_im[ch][offset];
1601                     tone.samples_re = &q->fft.samples_re[ch][offset];
1602                     tone.table = (float*)fft_tone_sample_table[i][q->fft_coefs[j].offset - (offset << four_i)];
1603                     tone.phase = 64 * q->fft_coefs[j].phase - (offset << 8) - 128;
1604                     tone.phase_shift = (2 * q->fft_coefs[j].offset + 1) << (7 - four_i);
1605                     tone.duration = i;
1606                     tone.time_index = 0;
1607
1608                     qdm2_fft_generate_tone(q, &tone);
1609                 }
1610             }
1611             q->fft_coefs_min_index[i] = j;
1612         }
1613 }
1614
1615
1616 static void qdm2_calculate_fft (QDM2Context *q, int channel, int sub_packet)
1617 {
1618     const int n = 1 << (q->fft_order - 1);
1619     const int n2 = n >> 1;
1620     const float gain = (q->channels == 1 && q->nb_channels == 2) ? 0.25f : 0.50f;
1621     float c, s, f0, f1, f2, f3;
1622     int i, j;
1623
1624     /* prerotation (or something like that) */
1625     for (i=1; i < n2; i++) {
1626         j  = (n - i);
1627         c = q->exptab[i].re;
1628         s = -q->exptab[i].im;
1629         f0 = (q->fft.samples_re[channel][i] - q->fft.samples_re[channel][j]) * gain;
1630         f1 = (q->fft.samples_im[channel][i] + q->fft.samples_im[channel][j]) * gain;
1631         f2 = (q->fft.samples_re[channel][i] + q->fft.samples_re[channel][j]) * gain;
1632         f3 = (q->fft.samples_im[channel][i] - q->fft.samples_im[channel][j]) * gain;
1633         q->fft.complex[i].re =  s * f0 - c * f1 + f2;
1634         q->fft.complex[i].im =  c * f0 + s * f1 + f3;
1635         q->fft.complex[j].re = -s * f0 + c * f1 + f2;
1636         q->fft.complex[j].im =  c * f0 + s * f1 - f3;
1637     }
1638
1639     q->fft.complex[ 0].re =  q->fft.samples_re[channel][ 0] * gain * 2.0;
1640     q->fft.complex[ 0].im =  q->fft.samples_re[channel][ 0] * gain * 2.0;
1641     q->fft.complex[n2].re =  q->fft.samples_re[channel][n2] * gain * 2.0;
1642     q->fft.complex[n2].im = -q->fft.samples_im[channel][n2] * gain * 2.0;
1643
1644     ff_fft_permute(&q->fft_ctx, (FFTComplex *) q->fft.complex);
1645     ff_fft_calc (&q->fft_ctx, (FFTComplex *) q->fft.complex);
1646     /* add samples to output buffer */
1647     for (i = 0; i < ((q->fft_frame_size + 15) & ~15); i++)
1648         q->output_buffer[q->channels * i + channel] += ((float *) q->fft.complex)[i];
1649 }
1650
1651
1652 /**
1653  * @param q        context
1654  * @param index    subpacket number
1655  */
1656 static void qdm2_synthesis_filter (QDM2Context *q, int index)
1657 {
1658     OUT_INT samples[MPA_MAX_CHANNELS * MPA_FRAME_SIZE];
1659     int i, k, ch, sb_used, sub_sampling, dither_state = 0;
1660
1661     /* copy sb_samples */
1662     sb_used = QDM2_SB_USED(q->sub_sampling);
1663
1664     for (ch = 0; ch < q->channels; ch++)
1665         for (i = 0; i < 8; i++)
1666             for (k=sb_used; k < SBLIMIT; k++)
1667                 q->sb_samples[ch][(8 * index) + i][k] = 0;
1668
1669     for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++) {
1670         OUT_INT *samples_ptr = samples + ch;
1671
1672         for (i = 0; i < 8; i++) {
1673             ff_mpa_synth_filter(q->synth_buf[ch], &(q->synth_buf_offset[ch]),
1674                 mpa_window, &dither_state,
1675                 samples_ptr, q->nb_channels,
1676                 q->sb_samples[ch][(8 * index) + i]);
1677             samples_ptr += 32 * q->nb_channels;
1678         }
1679     }
1680
1681     /* add samples to output buffer */
1682     sub_sampling = (4 >> q->sub_sampling);
1683
1684     for (ch = 0; ch < q->channels; ch++)
1685         for (i = 0; i < q->frame_size; i++)
1686             q->output_buffer[q->channels * i + ch] += (float)(samples[q->nb_channels * sub_sampling * i + ch] >> (sizeof(OUT_INT)*8-16));
1687 }
1688
1689
1690 /**
1691  * Init static data (does not depend on specific file)
1692  *
1693  * @param q    context
1694  */
1695 static void qdm2_init(QDM2Context *q) {
1696     static int inited = 0;
1697
1698     if (inited != 0)
1699         return;
1700     inited = 1;
1701
1702     qdm2_init_vlc();
1703     ff_mpa_synth_init(mpa_window);
1704     softclip_table_init();
1705     rnd_table_init();
1706     init_noise_samples();
1707
1708     av_log(NULL, AV_LOG_DEBUG, "init done\n");
1709 }
1710
1711
1712 #if 0
1713 static void dump_context(QDM2Context *q)
1714 {
1715     int i;
1716 #define PRINT(a,b) av_log(NULL,AV_LOG_DEBUG," %s = %d\n", a, b);
1717     PRINT("compressed_data",q->compressed_data);
1718     PRINT("compressed_size",q->compressed_size);
1719     PRINT("frame_size",q->frame_size);
1720     PRINT("checksum_size",q->checksum_size);
1721     PRINT("channels",q->channels);
1722     PRINT("nb_channels",q->nb_channels);
1723     PRINT("fft_frame_size",q->fft_frame_size);
1724     PRINT("fft_size",q->fft_size);
1725     PRINT("sub_sampling",q->sub_sampling);
1726     PRINT("fft_order",q->fft_order);
1727     PRINT("group_order",q->group_order);
1728     PRINT("group_size",q->group_size);
1729     PRINT("sub_packet",q->sub_packet);
1730     PRINT("frequency_range",q->frequency_range);
1731     PRINT("has_errors",q->has_errors);
1732     PRINT("fft_tone_end",q->fft_tone_end);
1733     PRINT("fft_tone_start",q->fft_tone_start);
1734     PRINT("fft_coefs_index",q->fft_coefs_index);
1735     PRINT("coeff_per_sb_select",q->coeff_per_sb_select);
1736     PRINT("cm_table_select",q->cm_table_select);
1737     PRINT("noise_idx",q->noise_idx);
1738
1739     for (i = q->fft_tone_start; i < q->fft_tone_end; i++)
1740     {
1741     FFTTone *t = &q->fft_tones[i];
1742
1743     av_log(NULL,AV_LOG_DEBUG,"Tone (%d) dump:\n", i);
1744     av_log(NULL,AV_LOG_DEBUG,"  level = %f\n", t->level);
1745 //  PRINT(" level", t->level);
1746     PRINT(" phase", t->phase);
1747     PRINT(" phase_shift", t->phase_shift);
1748     PRINT(" duration", t->duration);
1749     PRINT(" samples_im", t->samples_im);
1750     PRINT(" samples_re", t->samples_re);
1751     PRINT(" table", t->table);
1752     }
1753
1754 }
1755 #endif
1756
1757
1758 /**
1759  * Init parameters from codec extradata
1760  */
1761 static int qdm2_decode_init(AVCodecContext *avctx)
1762 {
1763     QDM2Context *s = avctx->priv_data;
1764     uint8_t *extradata;
1765     int extradata_size;
1766     int tmp_val, tmp, size;
1767     int i;
1768     float alpha;
1769
1770     /* extradata parsing
1771
1772     Structure:
1773     wave {
1774         frma (QDM2)
1775         QDCA
1776         QDCP
1777     }
1778
1779     32  size (including this field)
1780     32  tag (=frma)
1781     32  type (=QDM2 or QDMC)
1782
1783     32  size (including this field, in bytes)
1784     32  tag (=QDCA) // maybe mandatory parameters
1785     32  unknown (=1)
1786     32  channels (=2)
1787     32  samplerate (=44100)
1788     32  bitrate (=96000)
1789     32  block size (=4096)
1790     32  frame size (=256) (for one channel)
1791     32  packet size (=1300)
1792
1793     32  size (including this field, in bytes)
1794     32  tag (=QDCP) // maybe some tuneable parameters
1795     32  float1 (=1.0)
1796     32  zero ?
1797     32  float2 (=1.0)
1798     32  float3 (=1.0)
1799     32  unknown (27)
1800     32  unknown (8)
1801     32  zero ?
1802     */
1803
1804     if (!avctx->extradata || (avctx->extradata_size < 48)) {
1805         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "extradata missing or truncated\n");
1806         return -1;
1807     }
1808
1809     extradata = avctx->extradata;
1810     extradata_size = avctx->extradata_size;
1811
1812     while (extradata_size > 7) {
1813         if (!memcmp(extradata, "frmaQDM", 7))
1814             break;
1815         extradata++;
1816         extradata_size--;
1817     }
1818
1819     if (extradata_size < 12) {
1820         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "not enough extradata (%i)\n",
1821                extradata_size);
1822         return -1;
1823     }
1824
1825     if (memcmp(extradata, "frmaQDM", 7)) {
1826         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid headers, QDM? not found\n");
1827         return -1;
1828     }
1829
1830     if (extradata[7] == 'C') {
1831 //        s->is_qdmc = 1;
1832         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "stream is QDMC version 1, which is not supported\n");
1833         return -1;
1834     }
1835
1836     extradata += 8;
1837     extradata_size -= 8;
1838
1839     size = AV_RB32(extradata);
1840
1841     if(size > extradata_size){
1842         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "extradata size too small, %i < %i\n",
1843                extradata_size, size);
1844         return -1;
1845     }
1846
1847     extradata += 4;
1848     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "size: %d\n", size);
1849     if (AV_RB32(extradata) != MKBETAG('Q','D','C','A')) {
1850         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid extradata, expecting QDCA\n");
1851         return -1;
1852     }
1853
1854     extradata += 8;
1855
1856     avctx->channels = s->nb_channels = s->channels = AV_RB32(extradata);
1857     extradata += 4;
1858
1859     avctx->sample_rate = AV_RB32(extradata);
1860     extradata += 4;
1861
1862     avctx->bit_rate = AV_RB32(extradata);
1863     extradata += 4;
1864
1865     s->group_size = AV_RB32(extradata);
1866     extradata += 4;
1867
1868     s->fft_size = AV_RB32(extradata);
1869     extradata += 4;
1870
1871     s->checksum_size = AV_RB32(extradata);
1872     extradata += 4;
1873
1874     s->fft_order = av_log2(s->fft_size) + 1;
1875     s->fft_frame_size = 2 * s->fft_size; // complex has two floats
1876
1877     // something like max decodable tones
1878     s->group_order = av_log2(s->group_size) + 1;
1879     s->frame_size = s->group_size / 16; // 16 iterations per super block
1880
1881     s->sub_sampling = s->fft_order - 7;
1882     s->frequency_range = 255 / (1 << (2 - s->sub_sampling));
1883
1884     switch ((s->sub_sampling * 2 + s->channels - 1)) {
1885         case 0: tmp = 40; break;
1886         case 1: tmp = 48; break;
1887         case 2: tmp = 56; break;
1888         case 3: tmp = 72; break;
1889         case 4: tmp = 80; break;
1890         case 5: tmp = 100;break;
1891         default: tmp=s->sub_sampling; break;
1892     }
1893     tmp_val = 0;
1894     if ((tmp * 1000) < avctx->bit_rate)  tmp_val = 1;
1895     if ((tmp * 1440) < avctx->bit_rate)  tmp_val = 2;
1896     if ((tmp * 1760) < avctx->bit_rate)  tmp_val = 3;
1897     if ((tmp * 2240) < avctx->bit_rate)  tmp_val = 4;
1898     s->cm_table_select = tmp_val;
1899
1900     if (s->sub_sampling == 0)
1901         tmp = 7999;
1902     else
1903         tmp = ((-(s->sub_sampling -1)) & 8000) + 20000;
1904     /*
1905     0: 7999 -> 0
1906     1: 20000 -> 2
1907     2: 28000 -> 2
1908     */
1909     if (tmp < 8000)
1910         s->coeff_per_sb_select = 0;
1911     else if (tmp <= 16000)
1912         s->coeff_per_sb_select = 1;
1913     else
1914         s->coeff_per_sb_select = 2;
1915
1916     // Fail on unknown fft order, if it's > 9 it can overflow s->exptab[]
1917     if ((s->fft_order < 7) || (s->fft_order > 9)) {
1918         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unknown FFT order (%d), contact the developers!\n", s->fft_order);
1919         return -1;
1920     }
1921
1922     ff_fft_init(&s->fft_ctx, s->fft_order - 1, 1);
1923
1924     for (i = 1; i < (1 << (s->fft_order - 2)); i++) {
1925         alpha = 2 * M_PI * (float)i / (float)(1 << (s->fft_order - 1));
1926         s->exptab[i].re = cos(alpha);
1927         s->exptab[i].im = sin(alpha);
1928     }
1929
1930     qdm2_init(s);
1931
1932 //    dump_context(s);
1933     return 0;
1934 }
1935
1936
1937 static int qdm2_decode_close(AVCodecContext *avctx)
1938 {
1939     QDM2Context *s = avctx->priv_data;
1940
1941     ff_fft_end(&s->fft_ctx);
1942
1943     return 0;
1944 }
1945
1946
1947 static void qdm2_decode (QDM2Context *q, uint8_t *in, int16_t *out)
1948 {
1949     int ch, i;
1950     const int frame_size = (q->frame_size * q->channels);
1951
1952     /* select input buffer */
1953     q->compressed_data = in;
1954     q->compressed_size = q->checksum_size;
1955
1956 //  dump_context(q);
1957
1958     /* copy old block, clear new block of output samples */
1959     memmove(q->output_buffer, &q->output_buffer[frame_size], frame_size * sizeof(float));
1960     memset(&q->output_buffer[frame_size], 0, frame_size * sizeof(float));
1961
1962     /* decode block of QDM2 compressed data */
1963     if (q->sub_packet == 0) {
1964         q->has_errors = 0; // zero it for a new super block
1965         av_log(NULL,AV_LOG_DEBUG,"Superblock follows\n");
1966         qdm2_decode_super_block(q);
1967     }
1968
1969     /* parse subpackets */
1970     if (!q->has_errors) {
1971         if (q->sub_packet == 2)
1972             qdm2_decode_fft_packets(q);
1973
1974         qdm2_fft_tone_synthesizer(q, q->sub_packet);
1975     }
1976
1977     /* sound synthesis stage 1 (FFT) */
1978     for (ch = 0; ch < q->channels; ch++) {
1979         qdm2_calculate_fft(q, ch, q->sub_packet);
1980
1981         if (!q->has_errors && q->sub_packet_list_C[0].packet != NULL) {
1982             SAMPLES_NEEDED_2("has errors, and C list is not empty")
1983             return;
1984         }
1985     }
1986
1987     /* sound synthesis stage 2 (MPEG audio like synthesis filter) */
1988     if (!q->has_errors && q->do_synth_filter)
1989         qdm2_synthesis_filter(q, q->sub_packet);
1990
1991     q->sub_packet = (q->sub_packet + 1) % 16;
1992
1993     /* clip and convert output float[] to 16bit signed samples */
1994     for (i = 0; i < frame_size; i++) {
1995         int value = (int)q->output_buffer[i];
1996
1997         if (value > SOFTCLIP_THRESHOLD)
1998             value = (value >  HARDCLIP_THRESHOLD) ?  32767 :  softclip_table[ value - SOFTCLIP_THRESHOLD];
1999         else if (value < -SOFTCLIP_THRESHOLD)
2000             value = (value < -HARDCLIP_THRESHOLD) ? -32767 : -softclip_table[-value - SOFTCLIP_THRESHOLD];
2001
2002         out[i] = value;
2003     }
2004 }
2005
2006
2007 static int qdm2_decode_frame(AVCodecContext *avctx,
2008             void *data, int *data_size,
2009             uint8_t *buf, int buf_size)
2010 {
2011     QDM2Context *s = avctx->priv_data;
2012
2013     if(!buf)
2014         return 0;
2015     if(buf_size < s->checksum_size)
2016         return -1;
2017
2018     *data_size = s->channels * s->frame_size * sizeof(int16_t);
2019
2020     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "decode(%d): %p[%d] -> %p[%d]\n",
2021        buf_size, buf, s->checksum_size, data, *data_size);
2022
2023     qdm2_decode(s, buf, data);
2024
2025     // reading only when next superblock found
2026     if (s->sub_packet == 0) {
2027         return s->checksum_size;
2028     }
2029
2030     return 0;
2031 }
2032
2033 AVCodec qdm2_decoder =
2034 {
2035     .name = "qdm2",
2036     .type = CODEC_TYPE_AUDIO,
2037     .id = CODEC_ID_QDM2,
2038     .priv_data_size = sizeof(QDM2Context),
2039     .init = qdm2_decode_init,
2040     .close = qdm2_decode_close,
2041     .decode = qdm2_decode_frame,
2042 };