Merge commit '528daa399018af74d52192eb1861d2b59d256111'
[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
27  * QDM2 decoder
28  * @author Ewald Snel, Benjamin Larsson, Alex Beregszaszi, Roberto Togni
29  *
30  * The decoder is not perfect yet, there are still some distortions
31  * especially on files encoded with 16 or 8 subbands.
32  */
33
34 #include <math.h>
35 #include <stddef.h>
36 #include <stdio.h>
37
38 #define BITSTREAM_READER_LE
39 #include "libavutil/channel_layout.h"
40 #include "avcodec.h"
41 #include "get_bits.h"
42 #include "internal.h"
43 #include "rdft.h"
44 #include "mpegaudiodsp.h"
45 #include "mpegaudio.h"
46
47 #include "qdm2data.h"
48 #include "qdm2_tablegen.h"
49
50 #undef NDEBUG
51 #include <assert.h>
52
53
54 #define QDM2_LIST_ADD(list, size, packet) \
55 do { \
56       if (size > 0) { \
57     list[size - 1].next = &list[size]; \
58       } \
59       list[size].packet = packet; \
60       list[size].next = NULL; \
61       size++; \
62 } while(0)
63
64 // Result is 8, 16 or 30
65 #define QDM2_SB_USED(sub_sampling) (((sub_sampling) >= 2) ? 30 : 8 << (sub_sampling))
66
67 #define FIX_NOISE_IDX(noise_idx) \
68   if ((noise_idx) >= 3840) \
69     (noise_idx) -= 3840; \
70
71 #define SB_DITHERING_NOISE(sb,noise_idx) (noise_table[(noise_idx)++] * sb_noise_attenuation[(sb)])
72
73 #define SAMPLES_NEEDED \
74      av_log (NULL,AV_LOG_INFO,"This file triggers some untested code. Please contact the developers.\n");
75
76 #define SAMPLES_NEEDED_2(why) \
77      av_log (NULL,AV_LOG_INFO,"This file triggers some missing code. Please contact the developers.\nPosition: %s\n",why);
78
79 #define QDM2_MAX_FRAME_SIZE 512
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 re;
102     float im;
103 } QDM2Complex;
104
105 typedef struct {
106     float level;
107     QDM2Complex *complex;
108     const float *table;
109     int   phase;
110     int   phase_shift;
111     int   duration;
112     short time_index;
113     short cutoff;
114 } FFTTone;
115
116 typedef struct {
117     int16_t sub_packet;
118     uint8_t channel;
119     int16_t offset;
120     int16_t exp;
121     uint8_t phase;
122 } FFTCoefficient;
123
124 typedef struct {
125     DECLARE_ALIGNED(32, QDM2Complex, complex)[MPA_MAX_CHANNELS][256];
126 } QDM2FFT;
127
128 /**
129  * QDM2 decoder context
130  */
131 typedef struct {
132     /// Parameters from codec header, do not change during playback
133     int nb_channels;         ///< number of channels
134     int channels;            ///< number of channels
135     int group_size;          ///< size of frame group (16 frames per group)
136     int fft_size;            ///< size of FFT, in complex numbers
137     int checksum_size;       ///< size of data block, used also for checksum
138
139     /// Parameters built from header parameters, do not change during playback
140     int group_order;         ///< order of frame group
141     int fft_order;           ///< order of FFT (actually fftorder+1)
142     int frame_size;          ///< size of data frame
143     int frequency_range;
144     int sub_sampling;        ///< subsampling: 0=25%, 1=50%, 2=100% */
145     int coeff_per_sb_select; ///< selector for "num. of coeffs. per subband" tables. Can be 0, 1, 2
146     int cm_table_select;     ///< selector for "coding method" tables. Can be 0, 1 (from init: 0-4)
147
148     /// Packets and packet lists
149     QDM2SubPacket sub_packets[16];      ///< the packets themselves
150     QDM2SubPNode sub_packet_list_A[16]; ///< list of all packets
151     QDM2SubPNode sub_packet_list_B[16]; ///< FFT packets B are on list
152     int sub_packets_B;                  ///< number of packets on 'B' list
153     QDM2SubPNode sub_packet_list_C[16]; ///< packets with errors?
154     QDM2SubPNode sub_packet_list_D[16]; ///< DCT packets
155
156     /// FFT and tones
157     FFTTone fft_tones[1000];
158     int fft_tone_start;
159     int fft_tone_end;
160     FFTCoefficient fft_coefs[1000];
161     int fft_coefs_index;
162     int fft_coefs_min_index[5];
163     int fft_coefs_max_index[5];
164     int fft_level_exp[6];
165     RDFTContext rdft_ctx;
166     QDM2FFT fft;
167
168     /// I/O data
169     const uint8_t *compressed_data;
170     int compressed_size;
171     float output_buffer[QDM2_MAX_FRAME_SIZE * MPA_MAX_CHANNELS * 2];
172
173     /// Synthesis filter
174     MPADSPContext mpadsp;
175     DECLARE_ALIGNED(32, float, synth_buf)[MPA_MAX_CHANNELS][512*2];
176     int synth_buf_offset[MPA_MAX_CHANNELS];
177     DECLARE_ALIGNED(32, float, sb_samples)[MPA_MAX_CHANNELS][128][SBLIMIT];
178     DECLARE_ALIGNED(32, float, samples)[MPA_MAX_CHANNELS * MPA_FRAME_SIZE];
179
180     /// Mixed temporary data used in decoding
181     float tone_level[MPA_MAX_CHANNELS][30][64];
182     int8_t coding_method[MPA_MAX_CHANNELS][30][64];
183     int8_t quantized_coeffs[MPA_MAX_CHANNELS][10][8];
184     int8_t tone_level_idx_base[MPA_MAX_CHANNELS][30][8];
185     int8_t tone_level_idx_hi1[MPA_MAX_CHANNELS][3][8][8];
186     int8_t tone_level_idx_mid[MPA_MAX_CHANNELS][26][8];
187     int8_t tone_level_idx_hi2[MPA_MAX_CHANNELS][26];
188     int8_t tone_level_idx[MPA_MAX_CHANNELS][30][64];
189     int8_t tone_level_idx_temp[MPA_MAX_CHANNELS][30][64];
190
191     // Flags
192     int has_errors;         ///< packet has errors
193     int superblocktype_2_3; ///< select fft tables and some algorithm based on superblock type
194     int do_synth_filter;    ///< used to perform or skip synthesis filter
195
196     int sub_packet;
197     int noise_idx; ///< index for dithering noise table
198 } QDM2Context;
199
200
201 static VLC vlc_tab_level;
202 static VLC vlc_tab_diff;
203 static VLC vlc_tab_run;
204 static VLC fft_level_exp_alt_vlc;
205 static VLC fft_level_exp_vlc;
206 static VLC fft_stereo_exp_vlc;
207 static VLC fft_stereo_phase_vlc;
208 static VLC vlc_tab_tone_level_idx_hi1;
209 static VLC vlc_tab_tone_level_idx_mid;
210 static VLC vlc_tab_tone_level_idx_hi2;
211 static VLC vlc_tab_type30;
212 static VLC vlc_tab_type34;
213 static VLC vlc_tab_fft_tone_offset[5];
214
215 static const uint16_t qdm2_vlc_offs[] = {
216     0,260,566,598,894,1166,1230,1294,1678,1950,2214,2278,2310,2570,2834,3124,3448,3838,
217 };
218
219 static av_cold void qdm2_init_vlc(void)
220 {
221     static int vlcs_initialized = 0;
222     static VLC_TYPE qdm2_table[3838][2];
223
224     if (!vlcs_initialized) {
225
226         vlc_tab_level.table = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[0]];
227         vlc_tab_level.table_allocated = qdm2_vlc_offs[1] - qdm2_vlc_offs[0];
228         init_vlc (&vlc_tab_level, 8, 24,
229             vlc_tab_level_huffbits, 1, 1,
230             vlc_tab_level_huffcodes, 2, 2, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
231
232         vlc_tab_diff.table = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[1]];
233         vlc_tab_diff.table_allocated = qdm2_vlc_offs[2] - qdm2_vlc_offs[1];
234         init_vlc (&vlc_tab_diff, 8, 37,
235             vlc_tab_diff_huffbits, 1, 1,
236             vlc_tab_diff_huffcodes, 2, 2, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
237
238         vlc_tab_run.table = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[2]];
239         vlc_tab_run.table_allocated = qdm2_vlc_offs[3] - qdm2_vlc_offs[2];
240         init_vlc (&vlc_tab_run, 5, 6,
241             vlc_tab_run_huffbits, 1, 1,
242             vlc_tab_run_huffcodes, 1, 1, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
243
244         fft_level_exp_alt_vlc.table = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[3]];
245         fft_level_exp_alt_vlc.table_allocated = qdm2_vlc_offs[4] - qdm2_vlc_offs[3];
246         init_vlc (&fft_level_exp_alt_vlc, 8, 28,
247             fft_level_exp_alt_huffbits, 1, 1,
248             fft_level_exp_alt_huffcodes, 2, 2, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
249
250
251         fft_level_exp_vlc.table = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[4]];
252         fft_level_exp_vlc.table_allocated = qdm2_vlc_offs[5] - qdm2_vlc_offs[4];
253         init_vlc (&fft_level_exp_vlc, 8, 20,
254             fft_level_exp_huffbits, 1, 1,
255             fft_level_exp_huffcodes, 2, 2, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
256
257         fft_stereo_exp_vlc.table = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[5]];
258         fft_stereo_exp_vlc.table_allocated = qdm2_vlc_offs[6] - qdm2_vlc_offs[5];
259         init_vlc (&fft_stereo_exp_vlc, 6, 7,
260             fft_stereo_exp_huffbits, 1, 1,
261             fft_stereo_exp_huffcodes, 1, 1, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
262
263         fft_stereo_phase_vlc.table = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[6]];
264         fft_stereo_phase_vlc.table_allocated = qdm2_vlc_offs[7] - qdm2_vlc_offs[6];
265         init_vlc (&fft_stereo_phase_vlc, 6, 9,
266             fft_stereo_phase_huffbits, 1, 1,
267             fft_stereo_phase_huffcodes, 1, 1, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
268
269         vlc_tab_tone_level_idx_hi1.table = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[7]];
270         vlc_tab_tone_level_idx_hi1.table_allocated = qdm2_vlc_offs[8] - qdm2_vlc_offs[7];
271         init_vlc (&vlc_tab_tone_level_idx_hi1, 8, 20,
272             vlc_tab_tone_level_idx_hi1_huffbits, 1, 1,
273             vlc_tab_tone_level_idx_hi1_huffcodes, 2, 2, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
274
275         vlc_tab_tone_level_idx_mid.table = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[8]];
276         vlc_tab_tone_level_idx_mid.table_allocated = qdm2_vlc_offs[9] - qdm2_vlc_offs[8];
277         init_vlc (&vlc_tab_tone_level_idx_mid, 8, 24,
278             vlc_tab_tone_level_idx_mid_huffbits, 1, 1,
279             vlc_tab_tone_level_idx_mid_huffcodes, 2, 2, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
280
281         vlc_tab_tone_level_idx_hi2.table = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[9]];
282         vlc_tab_tone_level_idx_hi2.table_allocated = qdm2_vlc_offs[10] - qdm2_vlc_offs[9];
283         init_vlc (&vlc_tab_tone_level_idx_hi2, 8, 24,
284             vlc_tab_tone_level_idx_hi2_huffbits, 1, 1,
285             vlc_tab_tone_level_idx_hi2_huffcodes, 2, 2, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
286
287         vlc_tab_type30.table = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[10]];
288         vlc_tab_type30.table_allocated = qdm2_vlc_offs[11] - qdm2_vlc_offs[10];
289         init_vlc (&vlc_tab_type30, 6, 9,
290             vlc_tab_type30_huffbits, 1, 1,
291             vlc_tab_type30_huffcodes, 1, 1, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
292
293         vlc_tab_type34.table = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[11]];
294         vlc_tab_type34.table_allocated = qdm2_vlc_offs[12] - qdm2_vlc_offs[11];
295         init_vlc (&vlc_tab_type34, 5, 10,
296             vlc_tab_type34_huffbits, 1, 1,
297             vlc_tab_type34_huffcodes, 1, 1, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
298
299         vlc_tab_fft_tone_offset[0].table = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[12]];
300         vlc_tab_fft_tone_offset[0].table_allocated = qdm2_vlc_offs[13] - qdm2_vlc_offs[12];
301         init_vlc (&vlc_tab_fft_tone_offset[0], 8, 23,
302             vlc_tab_fft_tone_offset_0_huffbits, 1, 1,
303             vlc_tab_fft_tone_offset_0_huffcodes, 2, 2, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
304
305         vlc_tab_fft_tone_offset[1].table = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[13]];
306         vlc_tab_fft_tone_offset[1].table_allocated = qdm2_vlc_offs[14] - qdm2_vlc_offs[13];
307         init_vlc (&vlc_tab_fft_tone_offset[1], 8, 28,
308             vlc_tab_fft_tone_offset_1_huffbits, 1, 1,
309             vlc_tab_fft_tone_offset_1_huffcodes, 2, 2, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
310
311         vlc_tab_fft_tone_offset[2].table = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[14]];
312         vlc_tab_fft_tone_offset[2].table_allocated = qdm2_vlc_offs[15] - qdm2_vlc_offs[14];
313         init_vlc (&vlc_tab_fft_tone_offset[2], 8, 32,
314             vlc_tab_fft_tone_offset_2_huffbits, 1, 1,
315             vlc_tab_fft_tone_offset_2_huffcodes, 2, 2, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
316
317         vlc_tab_fft_tone_offset[3].table = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[15]];
318         vlc_tab_fft_tone_offset[3].table_allocated = qdm2_vlc_offs[16] - qdm2_vlc_offs[15];
319         init_vlc (&vlc_tab_fft_tone_offset[3], 8, 35,
320             vlc_tab_fft_tone_offset_3_huffbits, 1, 1,
321             vlc_tab_fft_tone_offset_3_huffcodes, 2, 2, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
322
323         vlc_tab_fft_tone_offset[4].table = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[16]];
324         vlc_tab_fft_tone_offset[4].table_allocated = qdm2_vlc_offs[17] - qdm2_vlc_offs[16];
325         init_vlc (&vlc_tab_fft_tone_offset[4], 8, 38,
326             vlc_tab_fft_tone_offset_4_huffbits, 1, 1,
327             vlc_tab_fft_tone_offset_4_huffcodes, 2, 2, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
328
329         vlcs_initialized=1;
330     }
331 }
332
333 static int qdm2_get_vlc (GetBitContext *gb, VLC *vlc, int flag, int depth)
334 {
335     int value;
336
337     value = get_vlc2(gb, vlc->table, vlc->bits, depth);
338
339     /* stage-2, 3 bits exponent escape sequence */
340     if (value-- == 0)
341         value = get_bits (gb, get_bits (gb, 3) + 1);
342
343     /* stage-3, optional */
344     if (flag) {
345         int tmp;
346
347         if (value >= 60) {
348             av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "value %d in qdm2_get_vlc too large\n", value);
349             return 0;
350         }
351
352         tmp= vlc_stage3_values[value];
353
354         if ((value & ~3) > 0)
355             tmp += get_bits (gb, (value >> 2));
356         value = tmp;
357     }
358
359     return value;
360 }
361
362
363 static int qdm2_get_se_vlc (VLC *vlc, GetBitContext *gb, int depth)
364 {
365     int value = qdm2_get_vlc (gb, vlc, 0, depth);
366
367     return (value & 1) ? ((value + 1) >> 1) : -(value >> 1);
368 }
369
370
371 /**
372  * QDM2 checksum
373  *
374  * @param data      pointer to data to be checksum'ed
375  * @param length    data length
376  * @param value     checksum value
377  *
378  * @return          0 if checksum is OK
379  */
380 static uint16_t qdm2_packet_checksum (const uint8_t *data, int length, int value) {
381     int i;
382
383     for (i=0; i < length; i++)
384         value -= data[i];
385
386     return (uint16_t)(value & 0xffff);
387 }
388
389
390 /**
391  * Fill a QDM2SubPacket structure with packet type, size, and data pointer.
392  *
393  * @param gb            bitreader context
394  * @param sub_packet    packet under analysis
395  */
396 static void qdm2_decode_sub_packet_header (GetBitContext *gb, QDM2SubPacket *sub_packet)
397 {
398     sub_packet->type = get_bits (gb, 8);
399
400     if (sub_packet->type == 0) {
401         sub_packet->size = 0;
402         sub_packet->data = NULL;
403     } else {
404         sub_packet->size = get_bits (gb, 8);
405
406       if (sub_packet->type & 0x80) {
407           sub_packet->size <<= 8;
408           sub_packet->size  |= get_bits (gb, 8);
409           sub_packet->type  &= 0x7f;
410       }
411
412       if (sub_packet->type == 0x7f)
413           sub_packet->type |= (get_bits (gb, 8) << 8);
414
415       sub_packet->data = &gb->buffer[get_bits_count(gb) / 8]; // FIXME: this depends on bitreader internal data
416     }
417
418     av_log(NULL,AV_LOG_DEBUG,"Subpacket: type=%d size=%d start_offs=%x\n",
419         sub_packet->type, sub_packet->size, get_bits_count(gb) / 8);
420 }
421
422
423 /**
424  * Return node pointer to first packet of requested type in list.
425  *
426  * @param list    list of subpackets to be scanned
427  * @param type    type of searched subpacket
428  * @return        node pointer for subpacket if found, else NULL
429  */
430 static QDM2SubPNode* qdm2_search_subpacket_type_in_list (QDM2SubPNode *list, int type)
431 {
432     while (list != NULL && list->packet != NULL) {
433         if (list->packet->type == type)
434             return list;
435         list = list->next;
436     }
437     return NULL;
438 }
439
440
441 /**
442  * Replace 8 elements with their average value.
443  * Called by qdm2_decode_superblock before starting subblock decoding.
444  *
445  * @param q       context
446  */
447 static void average_quantized_coeffs (QDM2Context *q)
448 {
449     int i, j, n, ch, sum;
450
451     n = coeff_per_sb_for_avg[q->coeff_per_sb_select][QDM2_SB_USED(q->sub_sampling) - 1] + 1;
452
453     for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
454         for (i = 0; i < n; i++) {
455             sum = 0;
456
457             for (j = 0; j < 8; j++)
458                 sum += q->quantized_coeffs[ch][i][j];
459
460             sum /= 8;
461             if (sum > 0)
462                 sum--;
463
464             for (j=0; j < 8; j++)
465                 q->quantized_coeffs[ch][i][j] = sum;
466         }
467 }
468
469
470 /**
471  * Build subband samples with noise weighted by q->tone_level.
472  * Called by synthfilt_build_sb_samples.
473  *
474  * @param q     context
475  * @param sb    subband index
476  */
477 static void build_sb_samples_from_noise (QDM2Context *q, int sb)
478 {
479     int ch, j;
480
481     FIX_NOISE_IDX(q->noise_idx);
482
483     if (!q->nb_channels)
484         return;
485
486     for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
487         for (j = 0; j < 64; j++) {
488             q->sb_samples[ch][j * 2][sb] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx) * q->tone_level[ch][sb][j];
489             q->sb_samples[ch][j * 2 + 1][sb] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx) * q->tone_level[ch][sb][j];
490         }
491 }
492
493
494 /**
495  * Called while processing data from subpackets 11 and 12.
496  * Used after making changes to coding_method array.
497  *
498  * @param sb               subband index
499  * @param channels         number of channels
500  * @param coding_method    q->coding_method[0][0][0]
501  */
502 static void fix_coding_method_array (int sb, int channels, sb_int8_array coding_method)
503 {
504     int j,k;
505     int ch;
506     int run, case_val;
507     static const int switchtable[23] = {0,5,1,5,5,5,5,5,2,5,5,5,5,5,5,5,3,5,5,5,5,5,4};
508
509     for (ch = 0; ch < channels; ch++) {
510         for (j = 0; j < 64; ) {
511             if((coding_method[ch][sb][j] - 8) > 22) {
512                 run = 1;
513                 case_val = 8;
514             } else {
515                 switch (switchtable[coding_method[ch][sb][j]-8]) {
516                     case 0: run = 10; case_val = 10; break;
517                     case 1: run = 1; case_val = 16; break;
518                     case 2: run = 5; case_val = 24; break;
519                     case 3: run = 3; case_val = 30; break;
520                     case 4: run = 1; case_val = 30; break;
521                     case 5: run = 1; case_val = 8; break;
522                     default: run = 1; case_val = 8; break;
523                 }
524             }
525             for (k = 0; k < run; k++)
526                 if (j + k < 128)
527                     if (coding_method[ch][sb + (j + k) / 64][(j + k) % 64] > coding_method[ch][sb][j])
528                         if (k > 0) {
529                            SAMPLES_NEEDED
530                             //not debugged, almost never used
531                             memset(&coding_method[ch][sb][j + k], case_val, k * sizeof(int8_t));
532                             memset(&coding_method[ch][sb][j + k], case_val, 3 * sizeof(int8_t));
533                         }
534             j += run;
535         }
536     }
537 }
538
539
540 /**
541  * Related to synthesis filter
542  * Called by process_subpacket_10
543  *
544  * @param q       context
545  * @param flag    1 if called after getting data from subpacket 10, 0 if no subpacket 10
546  */
547 static void fill_tone_level_array (QDM2Context *q, int flag)
548 {
549     int i, sb, ch, sb_used;
550     int tmp, tab;
551
552     for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
553         for (sb = 0; sb < 30; sb++)
554             for (i = 0; i < 8; i++) {
555                 if ((tab=coeff_per_sb_for_dequant[q->coeff_per_sb_select][sb]) < (last_coeff[q->coeff_per_sb_select] - 1))
556                     tmp = q->quantized_coeffs[ch][tab + 1][i] * dequant_table[q->coeff_per_sb_select][tab + 1][sb]+
557                           q->quantized_coeffs[ch][tab][i] * dequant_table[q->coeff_per_sb_select][tab][sb];
558                 else
559                     tmp = q->quantized_coeffs[ch][tab][i] * dequant_table[q->coeff_per_sb_select][tab][sb];
560                 if(tmp < 0)
561                     tmp += 0xff;
562                 q->tone_level_idx_base[ch][sb][i] = (tmp / 256) & 0xff;
563             }
564
565     sb_used = QDM2_SB_USED(q->sub_sampling);
566
567     if ((q->superblocktype_2_3 != 0) && !flag) {
568         for (sb = 0; sb < sb_used; sb++)
569             for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
570                 for (i = 0; i < 64; i++) {
571                     q->tone_level_idx[ch][sb][i] = q->tone_level_idx_base[ch][sb][i / 8];
572                     if (q->tone_level_idx[ch][sb][i] < 0)
573                         q->tone_level[ch][sb][i] = 0;
574                     else
575                         q->tone_level[ch][sb][i] = fft_tone_level_table[0][q->tone_level_idx[ch][sb][i] & 0x3f];
576                 }
577     } else {
578         tab = q->superblocktype_2_3 ? 0 : 1;
579         for (sb = 0; sb < sb_used; sb++) {
580             if ((sb >= 4) && (sb <= 23)) {
581                 for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
582                     for (i = 0; i < 64; i++) {
583                         tmp = q->tone_level_idx_base[ch][sb][i / 8] -
584                               q->tone_level_idx_hi1[ch][sb / 8][i / 8][i % 8] -
585                               q->tone_level_idx_mid[ch][sb - 4][i / 8] -
586                               q->tone_level_idx_hi2[ch][sb - 4];
587                         q->tone_level_idx[ch][sb][i] = tmp & 0xff;
588                         if ((tmp < 0) || (!q->superblocktype_2_3 && !tmp))
589                             q->tone_level[ch][sb][i] = 0;
590                         else
591                             q->tone_level[ch][sb][i] = fft_tone_level_table[tab][tmp & 0x3f];
592                 }
593             } else {
594                 if (sb > 4) {
595                     for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
596                         for (i = 0; i < 64; i++) {
597                             tmp = q->tone_level_idx_base[ch][sb][i / 8] -
598                                   q->tone_level_idx_hi1[ch][2][i / 8][i % 8] -
599                                   q->tone_level_idx_hi2[ch][sb - 4];
600                             q->tone_level_idx[ch][sb][i] = tmp & 0xff;
601                             if ((tmp < 0) || (!q->superblocktype_2_3 && !tmp))
602                                 q->tone_level[ch][sb][i] = 0;
603                             else
604                                 q->tone_level[ch][sb][i] = fft_tone_level_table[tab][tmp & 0x3f];
605                     }
606                 } else {
607                     for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
608                         for (i = 0; i < 64; i++) {
609                             tmp = q->tone_level_idx[ch][sb][i] = q->tone_level_idx_base[ch][sb][i / 8];
610                             if ((tmp < 0) || (!q->superblocktype_2_3 && !tmp))
611                                 q->tone_level[ch][sb][i] = 0;
612                             else
613                                 q->tone_level[ch][sb][i] = fft_tone_level_table[tab][tmp & 0x3f];
614                         }
615                 }
616             }
617         }
618     }
619
620     return;
621 }
622
623
624 /**
625  * Related to synthesis filter
626  * Called by process_subpacket_11
627  * c is built with data from subpacket 11
628  * Most of this function is used only if superblock_type_2_3 == 0, never seen it in samples
629  *
630  * @param tone_level_idx
631  * @param tone_level_idx_temp
632  * @param coding_method        q->coding_method[0][0][0]
633  * @param nb_channels          number of channels
634  * @param c                    coming from subpacket 11, passed as 8*c
635  * @param superblocktype_2_3   flag based on superblock packet type
636  * @param cm_table_select      q->cm_table_select
637  */
638 static void fill_coding_method_array (sb_int8_array tone_level_idx, sb_int8_array tone_level_idx_temp,
639                 sb_int8_array coding_method, int nb_channels,
640                 int c, int superblocktype_2_3, int cm_table_select)
641 {
642     int ch, sb, j;
643     int tmp, acc, esp_40, comp;
644     int add1, add2, add3, add4;
645     int64_t multres;
646
647     if (!superblocktype_2_3) {
648         /* This case is untested, no samples available */
649         avpriv_request_sample(NULL, "!superblocktype_2_3");
650         return;
651         for (ch = 0; ch < nb_channels; ch++)
652             for (sb = 0; sb < 30; sb++) {
653                 for (j = 1; j < 63; j++) {  // The loop only iterates to 63 so the code doesn't overflow the buffer
654                     add1 = tone_level_idx[ch][sb][j] - 10;
655                     if (add1 < 0)
656                         add1 = 0;
657                     add2 = add3 = add4 = 0;
658                     if (sb > 1) {
659                         add2 = tone_level_idx[ch][sb - 2][j] + tone_level_idx_offset_table[sb][0] - 6;
660                         if (add2 < 0)
661                             add2 = 0;
662                     }
663                     if (sb > 0) {
664                         add3 = tone_level_idx[ch][sb - 1][j] + tone_level_idx_offset_table[sb][1] - 6;
665                         if (add3 < 0)
666                             add3 = 0;
667                     }
668                     if (sb < 29) {
669                         add4 = tone_level_idx[ch][sb + 1][j] + tone_level_idx_offset_table[sb][3] - 6;
670                         if (add4 < 0)
671                             add4 = 0;
672                     }
673                     tmp = tone_level_idx[ch][sb][j + 1] * 2 - add4 - add3 - add2 - add1;
674                     if (tmp < 0)
675                         tmp = 0;
676                     tone_level_idx_temp[ch][sb][j + 1] = tmp & 0xff;
677                 }
678                 tone_level_idx_temp[ch][sb][0] = tone_level_idx_temp[ch][sb][1];
679             }
680             acc = 0;
681             for (ch = 0; ch < nb_channels; ch++)
682                 for (sb = 0; sb < 30; sb++)
683                     for (j = 0; j < 64; j++)
684                         acc += tone_level_idx_temp[ch][sb][j];
685
686             multres = 0x66666667LL * (acc * 10);
687             esp_40 = (multres >> 32) / 8 + ((multres & 0xffffffff) >> 31);
688             for (ch = 0;  ch < nb_channels; ch++)
689                 for (sb = 0; sb < 30; sb++)
690                     for (j = 0; j < 64; j++) {
691                         comp = tone_level_idx_temp[ch][sb][j]* esp_40 * 10;
692                         if (comp < 0)
693                             comp += 0xff;
694                         comp /= 256; // signed shift
695                         switch(sb) {
696                             case 0:
697                                 if (comp < 30)
698                                     comp = 30;
699                                 comp += 15;
700                                 break;
701                             case 1:
702                                 if (comp < 24)
703                                     comp = 24;
704                                 comp += 10;
705                                 break;
706                             case 2:
707                             case 3:
708                             case 4:
709                                 if (comp < 16)
710                                     comp = 16;
711                         }
712                         if (comp <= 5)
713                             tmp = 0;
714                         else if (comp <= 10)
715                             tmp = 10;
716                         else if (comp <= 16)
717                             tmp = 16;
718                         else if (comp <= 24)
719                             tmp = -1;
720                         else
721                             tmp = 0;
722                         coding_method[ch][sb][j] = ((tmp & 0xfffa) + 30 )& 0xff;
723                     }
724             for (sb = 0; sb < 30; sb++)
725                 fix_coding_method_array(sb, nb_channels, coding_method);
726             for (ch = 0; ch < nb_channels; ch++)
727                 for (sb = 0; sb < 30; sb++)
728                     for (j = 0; j < 64; j++)
729                         if (sb >= 10) {
730                             if (coding_method[ch][sb][j] < 10)
731                                 coding_method[ch][sb][j] = 10;
732                         } else {
733                             if (sb >= 2) {
734                                 if (coding_method[ch][sb][j] < 16)
735                                     coding_method[ch][sb][j] = 16;
736                             } else {
737                                 if (coding_method[ch][sb][j] < 30)
738                                     coding_method[ch][sb][j] = 30;
739                             }
740                         }
741     } else { // superblocktype_2_3 != 0
742         for (ch = 0; ch < nb_channels; ch++)
743             for (sb = 0; sb < 30; sb++)
744                 for (j = 0; j < 64; j++)
745                     coding_method[ch][sb][j] = coding_method_table[cm_table_select][sb];
746     }
747
748     return;
749 }
750
751
752 /**
753  *
754  * Called by process_subpacket_11 to process more data from subpacket 11 with sb 0-8
755  * Called by process_subpacket_12 to process data from subpacket 12 with sb 8-sb_used
756  *
757  * @param q         context
758  * @param gb        bitreader context
759  * @param length    packet length in bits
760  * @param sb_min    lower subband processed (sb_min included)
761  * @param sb_max    higher subband processed (sb_max excluded)
762  */
763 static int synthfilt_build_sb_samples (QDM2Context *q, GetBitContext *gb, int length, int sb_min, int sb_max)
764 {
765     int sb, j, k, n, ch, run, channels;
766     int joined_stereo, zero_encoding, chs;
767     int type34_first;
768     float type34_div = 0;
769     float type34_predictor;
770     float samples[10], sign_bits[16];
771
772     if (length == 0) {
773         // If no data use noise
774         for (sb=sb_min; sb < sb_max; sb++)
775             build_sb_samples_from_noise (q, sb);
776
777         return 0;
778     }
779
780     for (sb = sb_min; sb < sb_max; sb++) {
781         FIX_NOISE_IDX(q->noise_idx);
782
783         channels = q->nb_channels;
784
785         if (q->nb_channels <= 1 || sb < 12)
786             joined_stereo = 0;
787         else if (sb >= 24)
788             joined_stereo = 1;
789         else
790             joined_stereo = (get_bits_left(gb) >= 1) ? get_bits1 (gb) : 0;
791
792         if (joined_stereo) {
793             if (get_bits_left(gb) >= 16)
794                 for (j = 0; j < 16; j++)
795                     sign_bits[j] = get_bits1 (gb);
796
797             if (q->coding_method[0][sb][0] <= 0) {
798                 av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "coding method invalid\n");
799                 return AVERROR_INVALIDDATA;
800             }
801
802             for (j = 0; j < 64; j++)
803                 if (q->coding_method[1][sb][j] > q->coding_method[0][sb][j])
804                     q->coding_method[0][sb][j] = q->coding_method[1][sb][j];
805
806             fix_coding_method_array(sb, q->nb_channels, q->coding_method);
807             channels = 1;
808         }
809
810         for (ch = 0; ch < channels; ch++) {
811             zero_encoding = (get_bits_left(gb) >= 1) ? get_bits1(gb) : 0;
812             type34_predictor = 0.0;
813             type34_first = 1;
814
815             for (j = 0; j < 128; ) {
816                 switch (q->coding_method[ch][sb][j / 2]) {
817                     case 8:
818                         if (get_bits_left(gb) >= 10) {
819                             if (zero_encoding) {
820                                 for (k = 0; k < 5; k++) {
821                                     if ((j + 2 * k) >= 128)
822                                         break;
823                                     samples[2 * k] = get_bits1(gb) ? dequant_1bit[joined_stereo][2 * get_bits1(gb)] : 0;
824                                 }
825                             } else {
826                                 n = get_bits(gb, 8);
827                                 if (n >= 243) {
828                                     av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Invalid 8bit codeword\n");
829                                     return AVERROR_INVALIDDATA;
830                                 }
831
832                                 for (k = 0; k < 5; k++)
833                                     samples[2 * k] = dequant_1bit[joined_stereo][random_dequant_index[n][k]];
834                             }
835                             for (k = 0; k < 5; k++)
836                                 samples[2 * k + 1] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx);
837                         } else {
838                             for (k = 0; k < 10; k++)
839                                 samples[k] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx);
840                         }
841                         run = 10;
842                         break;
843
844                     case 10:
845                         if (get_bits_left(gb) >= 1) {
846                             float f = 0.81;
847
848                             if (get_bits1(gb))
849                                 f = -f;
850                             f -= noise_samples[((sb + 1) * (j +5 * ch + 1)) & 127] * 9.0 / 40.0;
851                             samples[0] = f;
852                         } else {
853                             samples[0] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx);
854                         }
855                         run = 1;
856                         break;
857
858                     case 16:
859                         if (get_bits_left(gb) >= 10) {
860                             if (zero_encoding) {
861                                 for (k = 0; k < 5; k++) {
862                                     if ((j + k) >= 128)
863                                         break;
864                                     samples[k] = (get_bits1(gb) == 0) ? 0 : dequant_1bit[joined_stereo][2 * get_bits1(gb)];
865                                 }
866                             } else {
867                                 n = get_bits (gb, 8);
868                                 if (n >= 243) {
869                                     av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Invalid 8bit codeword\n");
870                                     return AVERROR_INVALIDDATA;
871                                 }
872
873                                 for (k = 0; k < 5; k++)
874                                     samples[k] = dequant_1bit[joined_stereo][random_dequant_index[n][k]];
875                             }
876                         } else {
877                             for (k = 0; k < 5; k++)
878                                 samples[k] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx);
879                         }
880                         run = 5;
881                         break;
882
883                     case 24:
884                         if (get_bits_left(gb) >= 7) {
885                             n = get_bits(gb, 7);
886                             if (n >= 125) {
887                                 av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Invalid 7bit codeword\n");
888                                 return AVERROR_INVALIDDATA;
889                             }
890
891                             for (k = 0; k < 3; k++)
892                                 samples[k] = (random_dequant_type24[n][k] - 2.0) * 0.5;
893                         } else {
894                             for (k = 0; k < 3; k++)
895                                 samples[k] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx);
896                         }
897                         run = 3;
898                         break;
899
900                     case 30:
901                         if (get_bits_left(gb) >= 4) {
902                             unsigned index = qdm2_get_vlc(gb, &vlc_tab_type30, 0, 1);
903                             if (index >= FF_ARRAY_ELEMS(type30_dequant)) {
904                                 av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "index %d out of type30_dequant array\n", index);
905                                 return AVERROR_INVALIDDATA;
906                             }
907                             samples[0] = type30_dequant[index];
908                         } else
909                             samples[0] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx);
910
911                         run = 1;
912                         break;
913
914                     case 34:
915                         if (get_bits_left(gb) >= 7) {
916                             if (type34_first) {
917                                 type34_div = (float)(1 << get_bits(gb, 2));
918                                 samples[0] = ((float)get_bits(gb, 5) - 16.0) / 15.0;
919                                 type34_predictor = samples[0];
920                                 type34_first = 0;
921                             } else {
922                                 unsigned index = qdm2_get_vlc(gb, &vlc_tab_type34, 0, 1);
923                                 if (index >= FF_ARRAY_ELEMS(type34_delta)) {
924                                     av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "index %d out of type34_delta array\n", index);
925                                     return AVERROR_INVALIDDATA;
926                                 }
927                                 samples[0] = type34_delta[index] / 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                     for (k = 0; k < run; k++) {
945                         tmp[k][0] = samples[k];
946                         if ((j + k) < 128)
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] = q->tone_level[chs][sb][((j + k)/2)] * tmp[k][chs];
953                 } else {
954                     for (k = 0; k < run; k++)
955                         if ((j + k) < 128)
956                             q->sb_samples[ch][j + k][sb] = q->tone_level[ch][sb][(j + k)/2] * samples[k];
957                 }
958
959                 j += run;
960             } // j loop
961         } // channel loop
962     } // subband loop
963     return 0;
964 }
965
966
967 /**
968  * Init the first element of a channel in quantized_coeffs with data from packet 10 (quantized_coeffs[ch][0]).
969  * This is similar to process_subpacket_9, but for a single channel and for element [0]
970  * same VLC tables as process_subpacket_9 are used.
971  *
972  * @param quantized_coeffs    pointer to quantized_coeffs[ch][0]
973  * @param gb        bitreader context
974  */
975 static int init_quantized_coeffs_elem0 (int8_t *quantized_coeffs, GetBitContext *gb)
976 {
977     int i, k, run, level, diff;
978
979     if (get_bits_left(gb) < 16)
980         return -1;
981     level = qdm2_get_vlc(gb, &vlc_tab_level, 0, 2);
982
983     quantized_coeffs[0] = level;
984
985     for (i = 0; i < 7; ) {
986         if (get_bits_left(gb) < 16)
987             return -1;
988         run = qdm2_get_vlc(gb, &vlc_tab_run, 0, 1) + 1;
989
990         if (i + run >= 8)
991             return -1;
992
993         if (get_bits_left(gb) < 16)
994             return -1;
995         diff = qdm2_get_se_vlc(&vlc_tab_diff, gb, 2);
996
997         for (k = 1; k <= run; k++)
998             quantized_coeffs[i + k] = (level + ((k * diff) / run));
999
1000         level += diff;
1001         i += run;
1002     }
1003     return 0;
1004 }
1005
1006
1007 /**
1008  * Related to synthesis filter, process data from packet 10
1009  * Init part of quantized_coeffs via function init_quantized_coeffs_elem0
1010  * Init tone_level_idx_hi1, tone_level_idx_hi2, tone_level_idx_mid with data from packet 10
1011  *
1012  * @param q         context
1013  * @param gb        bitreader context
1014  */
1015 static void init_tone_level_dequantization (QDM2Context *q, GetBitContext *gb)
1016 {
1017     int sb, j, k, n, ch;
1018
1019     for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++) {
1020         init_quantized_coeffs_elem0(q->quantized_coeffs[ch][0], gb);
1021
1022         if (get_bits_left(gb) < 16) {
1023             memset(q->quantized_coeffs[ch][0], 0, 8);
1024             break;
1025         }
1026     }
1027
1028     n = q->sub_sampling + 1;
1029
1030     for (sb = 0; sb < n; sb++)
1031         for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
1032             for (j = 0; j < 8; j++) {
1033                 if (get_bits_left(gb) < 1)
1034                     break;
1035                 if (get_bits1(gb)) {
1036                     for (k=0; k < 8; k++) {
1037                         if (get_bits_left(gb) < 16)
1038                             break;
1039                         q->tone_level_idx_hi1[ch][sb][j][k] = qdm2_get_vlc(gb, &vlc_tab_tone_level_idx_hi1, 0, 2);
1040                     }
1041                 } else {
1042                     for (k=0; k < 8; k++)
1043                         q->tone_level_idx_hi1[ch][sb][j][k] = 0;
1044                 }
1045             }
1046
1047     n = QDM2_SB_USED(q->sub_sampling) - 4;
1048
1049     for (sb = 0; sb < n; sb++)
1050         for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++) {
1051             if (get_bits_left(gb) < 16)
1052                 break;
1053             q->tone_level_idx_hi2[ch][sb] = qdm2_get_vlc(gb, &vlc_tab_tone_level_idx_hi2, 0, 2);
1054             if (sb > 19)
1055                 q->tone_level_idx_hi2[ch][sb] -= 16;
1056             else
1057                 for (j = 0; j < 8; j++)
1058                     q->tone_level_idx_mid[ch][sb][j] = -16;
1059         }
1060
1061     n = QDM2_SB_USED(q->sub_sampling) - 5;
1062
1063     for (sb = 0; sb < n; sb++)
1064         for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
1065             for (j = 0; j < 8; j++) {
1066                 if (get_bits_left(gb) < 16)
1067                     break;
1068                 q->tone_level_idx_mid[ch][sb][j] = qdm2_get_vlc(gb, &vlc_tab_tone_level_idx_mid, 0, 2) - 32;
1069             }
1070 }
1071
1072 /**
1073  * Process subpacket 9, init quantized_coeffs with data from it
1074  *
1075  * @param q       context
1076  * @param node    pointer to node with packet
1077  */
1078 static int process_subpacket_9 (QDM2Context *q, QDM2SubPNode *node)
1079 {
1080     GetBitContext gb;
1081     int i, j, k, n, ch, run, level, diff;
1082
1083     init_get_bits(&gb, node->packet->data, node->packet->size*8);
1084
1085     n = coeff_per_sb_for_avg[q->coeff_per_sb_select][QDM2_SB_USED(q->sub_sampling) - 1] + 1; // same as averagesomething function
1086
1087     for (i = 1; i < n; i++)
1088         for (ch=0; ch < q->nb_channels; ch++) {
1089             level = qdm2_get_vlc(&gb, &vlc_tab_level, 0, 2);
1090             q->quantized_coeffs[ch][i][0] = level;
1091
1092             for (j = 0; j < (8 - 1); ) {
1093                 run = qdm2_get_vlc(&gb, &vlc_tab_run, 0, 1) + 1;
1094                 diff = qdm2_get_se_vlc(&vlc_tab_diff, &gb, 2);
1095
1096                 if (j + run >= 8)
1097                     return -1;
1098
1099                 for (k = 1; k <= run; k++)
1100                     q->quantized_coeffs[ch][i][j + k] = (level + ((k*diff) / run));
1101
1102                 level += diff;
1103                 j += run;
1104             }
1105         }
1106
1107     for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
1108         for (i = 0; i < 8; i++)
1109             q->quantized_coeffs[ch][0][i] = 0;
1110
1111     return 0;
1112 }
1113
1114
1115 /**
1116  * Process subpacket 10 if not null, else
1117  *
1118  * @param q         context
1119  * @param node      pointer to node with packet
1120  */
1121 static void process_subpacket_10 (QDM2Context *q, QDM2SubPNode *node)
1122 {
1123     GetBitContext gb;
1124
1125     if (node) {
1126         init_get_bits(&gb, node->packet->data, node->packet->size * 8);
1127         init_tone_level_dequantization(q, &gb);
1128         fill_tone_level_array(q, 1);
1129     } else {
1130         fill_tone_level_array(q, 0);
1131     }
1132 }
1133
1134
1135 /**
1136  * Process subpacket 11
1137  *
1138  * @param q         context
1139  * @param node      pointer to node with packet
1140  */
1141 static void process_subpacket_11 (QDM2Context *q, QDM2SubPNode *node)
1142 {
1143     GetBitContext gb;
1144     int length = 0;
1145
1146     if (node) {
1147         length = node->packet->size * 8;
1148         init_get_bits(&gb, node->packet->data, length);
1149     }
1150
1151     if (length >= 32) {
1152         int c = get_bits (&gb, 13);
1153
1154         if (c > 3)
1155             fill_coding_method_array (q->tone_level_idx, q->tone_level_idx_temp, q->coding_method,
1156                                       q->nb_channels, 8*c, q->superblocktype_2_3, q->cm_table_select);
1157     }
1158
1159     synthfilt_build_sb_samples(q, &gb, length, 0, 8);
1160 }
1161
1162
1163 /**
1164  * Process subpacket 12
1165  *
1166  * @param q         context
1167  * @param node      pointer to node with packet
1168  */
1169 static void process_subpacket_12 (QDM2Context *q, QDM2SubPNode *node)
1170 {
1171     GetBitContext gb;
1172     int length = 0;
1173
1174     if (node) {
1175         length = node->packet->size * 8;
1176         init_get_bits(&gb, node->packet->data, length);
1177     }
1178
1179     synthfilt_build_sb_samples(q, &gb, length, 8, QDM2_SB_USED(q->sub_sampling));
1180 }
1181
1182 /**
1183  * Process new subpackets for synthesis filter
1184  *
1185  * @param q       context
1186  * @param list    list with synthesis filter packets (list D)
1187  */
1188 static void process_synthesis_subpackets (QDM2Context *q, QDM2SubPNode *list)
1189 {
1190     QDM2SubPNode *nodes[4];
1191
1192     nodes[0] = qdm2_search_subpacket_type_in_list(list, 9);
1193     if (nodes[0] != NULL)
1194         process_subpacket_9(q, nodes[0]);
1195
1196     nodes[1] = qdm2_search_subpacket_type_in_list(list, 10);
1197     if (nodes[1] != NULL)
1198         process_subpacket_10(q, nodes[1]);
1199     else
1200         process_subpacket_10(q, NULL);
1201
1202     nodes[2] = qdm2_search_subpacket_type_in_list(list, 11);
1203     if (nodes[0] != NULL && nodes[1] != NULL && nodes[2] != NULL)
1204         process_subpacket_11(q, nodes[2]);
1205     else
1206         process_subpacket_11(q, NULL);
1207
1208     nodes[3] = qdm2_search_subpacket_type_in_list(list, 12);
1209     if (nodes[0] != NULL && nodes[1] != NULL && nodes[3] != NULL)
1210         process_subpacket_12(q, nodes[3]);
1211     else
1212         process_subpacket_12(q, NULL);
1213 }
1214
1215
1216 /**
1217  * Decode superblock, fill packet lists.
1218  *
1219  * @param q    context
1220  */
1221 static void qdm2_decode_super_block (QDM2Context *q)
1222 {
1223     GetBitContext gb;
1224     QDM2SubPacket header, *packet;
1225     int i, packet_bytes, sub_packet_size, sub_packets_D;
1226     unsigned int next_index = 0;
1227
1228     memset(q->tone_level_idx_hi1, 0, sizeof(q->tone_level_idx_hi1));
1229     memset(q->tone_level_idx_mid, 0, sizeof(q->tone_level_idx_mid));
1230     memset(q->tone_level_idx_hi2, 0, sizeof(q->tone_level_idx_hi2));
1231
1232     q->sub_packets_B = 0;
1233     sub_packets_D = 0;
1234
1235     average_quantized_coeffs(q); // average elements in quantized_coeffs[max_ch][10][8]
1236
1237     init_get_bits(&gb, q->compressed_data, q->compressed_size*8);
1238     qdm2_decode_sub_packet_header(&gb, &header);
1239
1240     if (header.type < 2 || header.type >= 8) {
1241         q->has_errors = 1;
1242         av_log(NULL,AV_LOG_ERROR,"bad superblock type\n");
1243         return;
1244     }
1245
1246     q->superblocktype_2_3 = (header.type == 2 || header.type == 3);
1247     packet_bytes = (q->compressed_size - get_bits_count(&gb) / 8);
1248
1249     init_get_bits(&gb, header.data, header.size*8);
1250
1251     if (header.type == 2 || header.type == 4 || header.type == 5) {
1252         int csum  = 257 * get_bits(&gb, 8);
1253             csum +=   2 * get_bits(&gb, 8);
1254
1255         csum = qdm2_packet_checksum(q->compressed_data, q->checksum_size, csum);
1256
1257         if (csum != 0) {
1258             q->has_errors = 1;
1259             av_log(NULL,AV_LOG_ERROR,"bad packet checksum\n");
1260             return;
1261         }
1262     }
1263
1264     q->sub_packet_list_B[0].packet = NULL;
1265     q->sub_packet_list_D[0].packet = NULL;
1266
1267     for (i = 0; i < 6; i++)
1268         if (--q->fft_level_exp[i] < 0)
1269             q->fft_level_exp[i] = 0;
1270
1271     for (i = 0; packet_bytes > 0; i++) {
1272         int j;
1273
1274         if (i >= FF_ARRAY_ELEMS(q->sub_packet_list_A)) {
1275             SAMPLES_NEEDED_2("too many packet bytes");
1276             return;
1277         }
1278
1279         q->sub_packet_list_A[i].next = NULL;
1280
1281         if (i > 0) {
1282             q->sub_packet_list_A[i - 1].next = &q->sub_packet_list_A[i];
1283
1284             /* seek to next block */
1285             init_get_bits(&gb, header.data, header.size*8);
1286             skip_bits(&gb, next_index*8);
1287
1288             if (next_index >= header.size)
1289                 break;
1290         }
1291
1292         /* decode subpacket */
1293         packet = &q->sub_packets[i];
1294         qdm2_decode_sub_packet_header(&gb, packet);
1295         next_index = packet->size + get_bits_count(&gb) / 8;
1296         sub_packet_size = ((packet->size > 0xff) ? 1 : 0) + packet->size + 2;
1297
1298         if (packet->type == 0)
1299             break;
1300
1301         if (sub_packet_size > packet_bytes) {
1302             if (packet->type != 10 && packet->type != 11 && packet->type != 12)
1303                 break;
1304             packet->size += packet_bytes - sub_packet_size;
1305         }
1306
1307         packet_bytes -= sub_packet_size;
1308
1309         /* add subpacket to 'all subpackets' list */
1310         q->sub_packet_list_A[i].packet = packet;
1311
1312         /* add subpacket to related list */
1313         if (packet->type == 8) {
1314             SAMPLES_NEEDED_2("packet type 8");
1315             return;
1316         } else if (packet->type >= 9 && packet->type <= 12) {
1317             /* packets for MPEG Audio like Synthesis Filter */
1318             QDM2_LIST_ADD(q->sub_packet_list_D, sub_packets_D, packet);
1319         } else if (packet->type == 13) {
1320             for (j = 0; j < 6; j++)
1321                 q->fft_level_exp[j] = get_bits(&gb, 6);
1322         } else if (packet->type == 14) {
1323             for (j = 0; j < 6; j++)
1324                 q->fft_level_exp[j] = qdm2_get_vlc(&gb, &fft_level_exp_vlc, 0, 2);
1325         } else if (packet->type == 15) {
1326             SAMPLES_NEEDED_2("packet type 15")
1327             return;
1328         } else if (packet->type >= 16 && packet->type < 48 && !fft_subpackets[packet->type - 16]) {
1329             /* packets for FFT */
1330             QDM2_LIST_ADD(q->sub_packet_list_B, q->sub_packets_B, packet);
1331         }
1332     } // Packet bytes loop
1333
1334 /* **************************************************************** */
1335     if (q->sub_packet_list_D[0].packet != NULL) {
1336         process_synthesis_subpackets(q, q->sub_packet_list_D);
1337         q->do_synth_filter = 1;
1338     } else if (q->do_synth_filter) {
1339         process_subpacket_10(q, NULL);
1340         process_subpacket_11(q, NULL);
1341         process_subpacket_12(q, NULL);
1342     }
1343 /* **************************************************************** */
1344 }
1345
1346
1347 static void qdm2_fft_init_coefficient (QDM2Context *q, int sub_packet,
1348                        int offset, int duration, int channel,
1349                        int exp, int phase)
1350 {
1351     if (q->fft_coefs_min_index[duration] < 0)
1352         q->fft_coefs_min_index[duration] = q->fft_coefs_index;
1353
1354     q->fft_coefs[q->fft_coefs_index].sub_packet = ((sub_packet >= 16) ? (sub_packet - 16) : sub_packet);
1355     q->fft_coefs[q->fft_coefs_index].channel = channel;
1356     q->fft_coefs[q->fft_coefs_index].offset = offset;
1357     q->fft_coefs[q->fft_coefs_index].exp = exp;
1358     q->fft_coefs[q->fft_coefs_index].phase = phase;
1359     q->fft_coefs_index++;
1360 }
1361
1362
1363 static void qdm2_fft_decode_tones (QDM2Context *q, int duration, GetBitContext *gb, int b)
1364 {
1365     int channel, stereo, phase, exp;
1366     int local_int_4,  local_int_8,  stereo_phase,  local_int_10;
1367     int local_int_14, stereo_exp, local_int_20, local_int_28;
1368     int n, offset;
1369
1370     local_int_4 = 0;
1371     local_int_28 = 0;
1372     local_int_20 = 2;
1373     local_int_8 = (4 - duration);
1374     local_int_10 = 1 << (q->group_order - duration - 1);
1375     offset = 1;
1376
1377     while (get_bits_left(gb)>0) {
1378         if (q->superblocktype_2_3) {
1379             while ((n = qdm2_get_vlc(gb, &vlc_tab_fft_tone_offset[local_int_8], 1, 2)) < 2) {
1380                 if (get_bits_left(gb)<0) {
1381                     if(local_int_4 < q->group_size)
1382                         av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "overread in qdm2_fft_decode_tones()\n");
1383                     return;
1384                 }
1385                 offset = 1;
1386                 if (n == 0) {
1387                     local_int_4 += local_int_10;
1388                     local_int_28 += (1 << local_int_8);
1389                 } else {
1390                     local_int_4 += 8*local_int_10;
1391                     local_int_28 += (8 << local_int_8);
1392                 }
1393             }
1394             offset += (n - 2);
1395         } else {
1396             offset += qdm2_get_vlc(gb, &vlc_tab_fft_tone_offset[local_int_8], 1, 2);
1397             while (offset >= (local_int_10 - 1)) {
1398                 offset += (1 - (local_int_10 - 1));
1399                 local_int_4  += local_int_10;
1400                 local_int_28 += (1 << local_int_8);
1401             }
1402         }
1403
1404         if (local_int_4 >= q->group_size)
1405             return;
1406
1407         local_int_14 = (offset >> local_int_8);
1408         if (local_int_14 >= FF_ARRAY_ELEMS(fft_level_index_table))
1409             return;
1410
1411         if (q->nb_channels > 1) {
1412             channel = get_bits1(gb);
1413             stereo = get_bits1(gb);
1414         } else {
1415             channel = 0;
1416             stereo = 0;
1417         }
1418
1419         exp = qdm2_get_vlc(gb, (b ? &fft_level_exp_vlc : &fft_level_exp_alt_vlc), 0, 2);
1420         exp += q->fft_level_exp[fft_level_index_table[local_int_14]];
1421         exp = (exp < 0) ? 0 : exp;
1422
1423         phase = get_bits(gb, 3);
1424         stereo_exp = 0;
1425         stereo_phase = 0;
1426
1427         if (stereo) {
1428             stereo_exp = (exp - qdm2_get_vlc(gb, &fft_stereo_exp_vlc, 0, 1));
1429             stereo_phase = (phase - qdm2_get_vlc(gb, &fft_stereo_phase_vlc, 0, 1));
1430             if (stereo_phase < 0)
1431                 stereo_phase += 8;
1432         }
1433
1434         if (q->frequency_range > (local_int_14 + 1)) {
1435             int sub_packet = (local_int_20 + local_int_28);
1436
1437             qdm2_fft_init_coefficient(q, sub_packet, offset, duration, channel, exp, phase);
1438             if (stereo)
1439                 qdm2_fft_init_coefficient(q, sub_packet, offset, duration, (1 - channel), stereo_exp, stereo_phase);
1440         }
1441
1442         offset++;
1443     }
1444 }
1445
1446
1447 static void qdm2_decode_fft_packets (QDM2Context *q)
1448 {
1449     int i, j, min, max, value, type, unknown_flag;
1450     GetBitContext gb;
1451
1452     if (q->sub_packet_list_B[0].packet == NULL)
1453         return;
1454
1455     /* reset minimum indexes for FFT coefficients */
1456     q->fft_coefs_index = 0;
1457     for (i=0; i < 5; i++)
1458         q->fft_coefs_min_index[i] = -1;
1459
1460     /* process subpackets ordered by type, largest type first */
1461     for (i = 0, max = 256; i < q->sub_packets_B; i++) {
1462         QDM2SubPacket *packet= NULL;
1463
1464         /* find subpacket with largest type less than max */
1465         for (j = 0, min = 0; j < q->sub_packets_B; j++) {
1466             value = q->sub_packet_list_B[j].packet->type;
1467             if (value > min && value < max) {
1468                 min = value;
1469                 packet = q->sub_packet_list_B[j].packet;
1470             }
1471         }
1472
1473         max = min;
1474
1475         /* check for errors (?) */
1476         if (!packet)
1477             return;
1478
1479         if (i == 0 && (packet->type < 16 || packet->type >= 48 || fft_subpackets[packet->type - 16]))
1480             return;
1481
1482         /* decode FFT tones */
1483         init_get_bits (&gb, packet->data, packet->size*8);
1484
1485         if (packet->type >= 32 && packet->type < 48 && !fft_subpackets[packet->type - 16])
1486             unknown_flag = 1;
1487         else
1488             unknown_flag = 0;
1489
1490         type = packet->type;
1491
1492         if ((type >= 17 && type < 24) || (type >= 33 && type < 40)) {
1493             int duration = q->sub_sampling + 5 - (type & 15);
1494
1495             if (duration >= 0 && duration < 4)
1496                 qdm2_fft_decode_tones(q, duration, &gb, unknown_flag);
1497         } else if (type == 31) {
1498             for (j=0; j < 4; j++)
1499                 qdm2_fft_decode_tones(q, j, &gb, unknown_flag);
1500         } else if (type == 46) {
1501             for (j=0; j < 6; j++)
1502                 q->fft_level_exp[j] = get_bits(&gb, 6);
1503             for (j=0; j < 4; j++)
1504             qdm2_fft_decode_tones(q, j, &gb, unknown_flag);
1505         }
1506     } // Loop on B packets
1507
1508     /* calculate maximum indexes for FFT coefficients */
1509     for (i = 0, j = -1; i < 5; i++)
1510         if (q->fft_coefs_min_index[i] >= 0) {
1511             if (j >= 0)
1512                 q->fft_coefs_max_index[j] = q->fft_coefs_min_index[i];
1513             j = i;
1514         }
1515     if (j >= 0)
1516         q->fft_coefs_max_index[j] = q->fft_coefs_index;
1517 }
1518
1519
1520 static void qdm2_fft_generate_tone (QDM2Context *q, FFTTone *tone)
1521 {
1522    float level, f[6];
1523    int i;
1524    QDM2Complex c;
1525    const double iscale = 2.0*M_PI / 512.0;
1526
1527     tone->phase += tone->phase_shift;
1528
1529     /* calculate current level (maximum amplitude) of tone */
1530     level = fft_tone_envelope_table[tone->duration][tone->time_index] * tone->level;
1531     c.im = level * sin(tone->phase*iscale);
1532     c.re = level * cos(tone->phase*iscale);
1533
1534     /* generate FFT coefficients for tone */
1535     if (tone->duration >= 3 || tone->cutoff >= 3) {
1536         tone->complex[0].im += c.im;
1537         tone->complex[0].re += c.re;
1538         tone->complex[1].im -= c.im;
1539         tone->complex[1].re -= c.re;
1540     } else {
1541         f[1] = -tone->table[4];
1542         f[0] =  tone->table[3] - tone->table[0];
1543         f[2] =  1.0 - tone->table[2] - tone->table[3];
1544         f[3] =  tone->table[1] + tone->table[4] - 1.0;
1545         f[4] =  tone->table[0] - tone->table[1];
1546         f[5] =  tone->table[2];
1547         for (i = 0; i < 2; i++) {
1548             tone->complex[fft_cutoff_index_table[tone->cutoff][i]].re += c.re * f[i];
1549             tone->complex[fft_cutoff_index_table[tone->cutoff][i]].im += c.im *((tone->cutoff <= i) ? -f[i] : f[i]);
1550         }
1551         for (i = 0; i < 4; i++) {
1552             tone->complex[i].re += c.re * f[i+2];
1553             tone->complex[i].im += c.im * f[i+2];
1554         }
1555     }
1556
1557     /* copy the tone if it has not yet died out */
1558     if (++tone->time_index < ((1 << (5 - tone->duration)) - 1)) {
1559       memcpy(&q->fft_tones[q->fft_tone_end], tone, sizeof(FFTTone));
1560       q->fft_tone_end = (q->fft_tone_end + 1) % 1000;
1561     }
1562 }
1563
1564
1565 static void qdm2_fft_tone_synthesizer (QDM2Context *q, int sub_packet)
1566 {
1567     int i, j, ch;
1568     const double iscale = 0.25 * M_PI;
1569
1570     for (ch = 0; ch < q->channels; ch++) {
1571         memset(q->fft.complex[ch], 0, q->fft_size * sizeof(QDM2Complex));
1572     }
1573
1574
1575     /* apply FFT tones with duration 4 (1 FFT period) */
1576     if (q->fft_coefs_min_index[4] >= 0)
1577         for (i = q->fft_coefs_min_index[4]; i < q->fft_coefs_max_index[4]; i++) {
1578             float level;
1579             QDM2Complex c;
1580
1581             if (q->fft_coefs[i].sub_packet != sub_packet)
1582                 break;
1583
1584             ch = (q->channels == 1) ? 0 : q->fft_coefs[i].channel;
1585             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];
1586
1587             c.re = level * cos(q->fft_coefs[i].phase * iscale);
1588             c.im = level * sin(q->fft_coefs[i].phase * iscale);
1589             q->fft.complex[ch][q->fft_coefs[i].offset + 0].re += c.re;
1590             q->fft.complex[ch][q->fft_coefs[i].offset + 0].im += c.im;
1591             q->fft.complex[ch][q->fft_coefs[i].offset + 1].re -= c.re;
1592             q->fft.complex[ch][q->fft_coefs[i].offset + 1].im -= c.im;
1593         }
1594
1595     /* generate existing FFT tones */
1596     for (i = q->fft_tone_end; i != q->fft_tone_start; ) {
1597         qdm2_fft_generate_tone(q, &q->fft_tones[q->fft_tone_start]);
1598         q->fft_tone_start = (q->fft_tone_start + 1) % 1000;
1599     }
1600
1601     /* create and generate new FFT tones with duration 0 (long) to 3 (short) */
1602     for (i = 0; i < 4; i++)
1603         if (q->fft_coefs_min_index[i] >= 0) {
1604             for (j = q->fft_coefs_min_index[i]; j < q->fft_coefs_max_index[i]; j++) {
1605                 int offset, four_i;
1606                 FFTTone tone;
1607
1608                 if (q->fft_coefs[j].sub_packet != sub_packet)
1609                     break;
1610
1611                 four_i = (4 - i);
1612                 offset = q->fft_coefs[j].offset >> four_i;
1613                 ch = (q->channels == 1) ? 0 : q->fft_coefs[j].channel;
1614
1615                 if (offset < q->frequency_range) {
1616                     if (offset < 2)
1617                         tone.cutoff = offset;
1618                     else
1619                         tone.cutoff = (offset >= 60) ? 3 : 2;
1620
1621                     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];
1622                     tone.complex = &q->fft.complex[ch][offset];
1623                     tone.table = fft_tone_sample_table[i][q->fft_coefs[j].offset - (offset << four_i)];
1624                     tone.phase = 64 * q->fft_coefs[j].phase - (offset << 8) - 128;
1625                     tone.phase_shift = (2 * q->fft_coefs[j].offset + 1) << (7 - four_i);
1626                     tone.duration = i;
1627                     tone.time_index = 0;
1628
1629                     qdm2_fft_generate_tone(q, &tone);
1630                 }
1631             }
1632             q->fft_coefs_min_index[i] = j;
1633         }
1634 }
1635
1636
1637 static void qdm2_calculate_fft (QDM2Context *q, int channel, int sub_packet)
1638 {
1639     const float gain = (q->channels == 1 && q->nb_channels == 2) ? 0.5f : 1.0f;
1640     float *out = q->output_buffer + channel;
1641     int i;
1642     q->fft.complex[channel][0].re *= 2.0f;
1643     q->fft.complex[channel][0].im = 0.0f;
1644     q->rdft_ctx.rdft_calc(&q->rdft_ctx, (FFTSample *)q->fft.complex[channel]);
1645     /* add samples to output buffer */
1646     for (i = 0; i < FFALIGN(q->fft_size, 8); i++) {
1647         out[0]           += q->fft.complex[channel][i].re * gain;
1648         out[q->channels] += q->fft.complex[channel][i].im * gain;
1649         out += 2 * q->channels;
1650     }
1651 }
1652
1653
1654 /**
1655  * @param q        context
1656  * @param index    subpacket number
1657  */
1658 static void qdm2_synthesis_filter (QDM2Context *q, int index)
1659 {
1660     int i, k, ch, sb_used, sub_sampling, dither_state = 0;
1661
1662     /* copy sb_samples */
1663     sb_used = QDM2_SB_USED(q->sub_sampling);
1664
1665     for (ch = 0; ch < q->channels; ch++)
1666         for (i = 0; i < 8; i++)
1667             for (k=sb_used; k < SBLIMIT; k++)
1668                 q->sb_samples[ch][(8 * index) + i][k] = 0;
1669
1670     for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++) {
1671         float *samples_ptr = q->samples + ch;
1672
1673         for (i = 0; i < 8; i++) {
1674             ff_mpa_synth_filter_float(&q->mpadsp,
1675                 q->synth_buf[ch], &(q->synth_buf_offset[ch]),
1676                 ff_mpa_synth_window_float, &dither_state,
1677                 samples_ptr, q->nb_channels,
1678                 q->sb_samples[ch][(8 * index) + i]);
1679             samples_ptr += 32 * q->nb_channels;
1680         }
1681     }
1682
1683     /* add samples to output buffer */
1684     sub_sampling = (4 >> q->sub_sampling);
1685
1686     for (ch = 0; ch < q->channels; ch++)
1687         for (i = 0; i < q->frame_size; i++)
1688             q->output_buffer[q->channels * i + ch] += (1 << 23) * q->samples[q->nb_channels * sub_sampling * i + ch];
1689 }
1690
1691
1692 /**
1693  * Init static data (does not depend on specific file)
1694  *
1695  * @param q    context
1696  */
1697 static av_cold void qdm2_init(QDM2Context *q) {
1698     static int initialized = 0;
1699
1700     if (initialized != 0)
1701         return;
1702     initialized = 1;
1703
1704     qdm2_init_vlc();
1705     ff_mpa_synth_init_float(ff_mpa_synth_window_float);
1706     softclip_table_init();
1707     rnd_table_init();
1708     init_noise_samples();
1709
1710     av_log(NULL, AV_LOG_DEBUG, "init done\n");
1711 }
1712
1713
1714 /**
1715  * Init parameters from codec extradata
1716  */
1717 static av_cold int qdm2_decode_init(AVCodecContext *avctx)
1718 {
1719     QDM2Context *s = avctx->priv_data;
1720     uint8_t *extradata;
1721     int extradata_size;
1722     int tmp_val, tmp, size;
1723
1724     /* extradata parsing
1725
1726     Structure:
1727     wave {
1728         frma (QDM2)
1729         QDCA
1730         QDCP
1731     }
1732
1733     32  size (including this field)
1734     32  tag (=frma)
1735     32  type (=QDM2 or QDMC)
1736
1737     32  size (including this field, in bytes)
1738     32  tag (=QDCA) // maybe mandatory parameters
1739     32  unknown (=1)
1740     32  channels (=2)
1741     32  samplerate (=44100)
1742     32  bitrate (=96000)
1743     32  block size (=4096)
1744     32  frame size (=256) (for one channel)
1745     32  packet size (=1300)
1746
1747     32  size (including this field, in bytes)
1748     32  tag (=QDCP) // maybe some tuneable parameters
1749     32  float1 (=1.0)
1750     32  zero ?
1751     32  float2 (=1.0)
1752     32  float3 (=1.0)
1753     32  unknown (27)
1754     32  unknown (8)
1755     32  zero ?
1756     */
1757
1758     if (!avctx->extradata || (avctx->extradata_size < 48)) {
1759         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "extradata missing or truncated\n");
1760         return -1;
1761     }
1762
1763     extradata = avctx->extradata;
1764     extradata_size = avctx->extradata_size;
1765
1766     while (extradata_size > 7) {
1767         if (!memcmp(extradata, "frmaQDM", 7))
1768             break;
1769         extradata++;
1770         extradata_size--;
1771     }
1772
1773     if (extradata_size < 12) {
1774         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "not enough extradata (%i)\n",
1775                extradata_size);
1776         return -1;
1777     }
1778
1779     if (memcmp(extradata, "frmaQDM", 7)) {
1780         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid headers, QDM? not found\n");
1781         return -1;
1782     }
1783
1784     if (extradata[7] == 'C') {
1785 //        s->is_qdmc = 1;
1786         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "stream is QDMC version 1, which is not supported\n");
1787         return -1;
1788     }
1789
1790     extradata += 8;
1791     extradata_size -= 8;
1792
1793     size = AV_RB32(extradata);
1794
1795     if(size > extradata_size){
1796         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "extradata size too small, %i < %i\n",
1797                extradata_size, size);
1798         return -1;
1799     }
1800
1801     extradata += 4;
1802     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "size: %d\n", size);
1803     if (AV_RB32(extradata) != MKBETAG('Q','D','C','A')) {
1804         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid extradata, expecting QDCA\n");
1805         return -1;
1806     }
1807
1808     extradata += 8;
1809
1810     avctx->channels = s->nb_channels = s->channels = AV_RB32(extradata);
1811     extradata += 4;
1812     if (s->channels <= 0 || s->channels > MPA_MAX_CHANNELS) {
1813         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid number of channels\n");
1814         return AVERROR_INVALIDDATA;
1815     }
1816     avctx->channel_layout = avctx->channels == 2 ? AV_CH_LAYOUT_STEREO :
1817                                                    AV_CH_LAYOUT_MONO;
1818
1819     avctx->sample_rate = AV_RB32(extradata);
1820     extradata += 4;
1821
1822     avctx->bit_rate = AV_RB32(extradata);
1823     extradata += 4;
1824
1825     s->group_size = AV_RB32(extradata);
1826     extradata += 4;
1827
1828     s->fft_size = AV_RB32(extradata);
1829     extradata += 4;
1830
1831     s->checksum_size = AV_RB32(extradata);
1832     if (s->checksum_size >= 1U << 28) {
1833         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "data block size too large (%u)\n", s->checksum_size);
1834         return AVERROR_INVALIDDATA;
1835     }
1836
1837     s->fft_order = av_log2(s->fft_size) + 1;
1838
1839     // something like max decodable tones
1840     s->group_order = av_log2(s->group_size) + 1;
1841     s->frame_size = s->group_size / 16; // 16 iterations per super block
1842
1843     if (s->frame_size > QDM2_MAX_FRAME_SIZE)
1844         return AVERROR_INVALIDDATA;
1845
1846     s->sub_sampling = s->fft_order - 7;
1847     s->frequency_range = 255 / (1 << (2 - s->sub_sampling));
1848
1849     switch ((s->sub_sampling * 2 + s->channels - 1)) {
1850         case 0: tmp = 40; break;
1851         case 1: tmp = 48; break;
1852         case 2: tmp = 56; break;
1853         case 3: tmp = 72; break;
1854         case 4: tmp = 80; break;
1855         case 5: tmp = 100;break;
1856         default: tmp=s->sub_sampling; break;
1857     }
1858     tmp_val = 0;
1859     if ((tmp * 1000) < avctx->bit_rate)  tmp_val = 1;
1860     if ((tmp * 1440) < avctx->bit_rate)  tmp_val = 2;
1861     if ((tmp * 1760) < avctx->bit_rate)  tmp_val = 3;
1862     if ((tmp * 2240) < avctx->bit_rate)  tmp_val = 4;
1863     s->cm_table_select = tmp_val;
1864
1865     if (avctx->bit_rate <= 8000)
1866         s->coeff_per_sb_select = 0;
1867     else if (avctx->bit_rate < 16000)
1868         s->coeff_per_sb_select = 1;
1869     else
1870         s->coeff_per_sb_select = 2;
1871
1872     // Fail on unknown fft order
1873     if ((s->fft_order < 7) || (s->fft_order > 9)) {
1874         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unknown FFT order (%d), contact the developers!\n", s->fft_order);
1875         return -1;
1876     }
1877     if (s->fft_size != (1 << (s->fft_order - 1))) {
1878         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "FFT size %d not power of 2.\n", s->fft_size);
1879         return AVERROR_INVALIDDATA;
1880     }
1881
1882     ff_rdft_init(&s->rdft_ctx, s->fft_order, IDFT_C2R);
1883     ff_mpadsp_init(&s->mpadsp);
1884
1885     qdm2_init(s);
1886
1887     avctx->sample_fmt = AV_SAMPLE_FMT_S16;
1888
1889     return 0;
1890 }
1891
1892
1893 static av_cold int qdm2_decode_close(AVCodecContext *avctx)
1894 {
1895     QDM2Context *s = avctx->priv_data;
1896
1897     ff_rdft_end(&s->rdft_ctx);
1898
1899     return 0;
1900 }
1901
1902
1903 static int qdm2_decode (QDM2Context *q, const uint8_t *in, int16_t *out)
1904 {
1905     int ch, i;
1906     const int frame_size = (q->frame_size * q->channels);
1907
1908     if((unsigned)frame_size > FF_ARRAY_ELEMS(q->output_buffer)/2)
1909         return -1;
1910
1911     /* select input buffer */
1912     q->compressed_data = in;
1913     q->compressed_size = q->checksum_size;
1914
1915     /* copy old block, clear new block of output samples */
1916     memmove(q->output_buffer, &q->output_buffer[frame_size], frame_size * sizeof(float));
1917     memset(&q->output_buffer[frame_size], 0, frame_size * sizeof(float));
1918
1919     /* decode block of QDM2 compressed data */
1920     if (q->sub_packet == 0) {
1921         q->has_errors = 0; // zero it for a new super block
1922         av_log(NULL,AV_LOG_DEBUG,"Superblock follows\n");
1923         qdm2_decode_super_block(q);
1924     }
1925
1926     /* parse subpackets */
1927     if (!q->has_errors) {
1928         if (q->sub_packet == 2)
1929             qdm2_decode_fft_packets(q);
1930
1931         qdm2_fft_tone_synthesizer(q, q->sub_packet);
1932     }
1933
1934     /* sound synthesis stage 1 (FFT) */
1935     for (ch = 0; ch < q->channels; ch++) {
1936         qdm2_calculate_fft(q, ch, q->sub_packet);
1937
1938         if (!q->has_errors && q->sub_packet_list_C[0].packet != NULL) {
1939             SAMPLES_NEEDED_2("has errors, and C list is not empty")
1940             return -1;
1941         }
1942     }
1943
1944     /* sound synthesis stage 2 (MPEG audio like synthesis filter) */
1945     if (!q->has_errors && q->do_synth_filter)
1946         qdm2_synthesis_filter(q, q->sub_packet);
1947
1948     q->sub_packet = (q->sub_packet + 1) % 16;
1949
1950     /* clip and convert output float[] to 16bit signed samples */
1951     for (i = 0; i < frame_size; i++) {
1952         int value = (int)q->output_buffer[i];
1953
1954         if (value > SOFTCLIP_THRESHOLD)
1955             value = (value >  HARDCLIP_THRESHOLD) ?  32767 :  softclip_table[ value - SOFTCLIP_THRESHOLD];
1956         else if (value < -SOFTCLIP_THRESHOLD)
1957             value = (value < -HARDCLIP_THRESHOLD) ? -32767 : -softclip_table[-value - SOFTCLIP_THRESHOLD];
1958
1959         out[i] = value;
1960     }
1961
1962     return 0;
1963 }
1964
1965
1966 static int qdm2_decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data,
1967                              int *got_frame_ptr, AVPacket *avpkt)
1968 {
1969     AVFrame *frame     = data;
1970     const uint8_t *buf = avpkt->data;
1971     int buf_size = avpkt->size;
1972     QDM2Context *s = avctx->priv_data;
1973     int16_t *out;
1974     int i, ret;
1975
1976     if(!buf)
1977         return 0;
1978     if(buf_size < s->checksum_size)
1979         return -1;
1980
1981     /* get output buffer */
1982     frame->nb_samples = 16 * s->frame_size;
1983     if ((ret = ff_get_buffer(avctx, frame, 0)) < 0)
1984         return ret;
1985     out = (int16_t *)frame->data[0];
1986
1987     for (i = 0; i < 16; i++) {
1988         if (qdm2_decode(s, buf, out) < 0)
1989             return -1;
1990         out += s->channels * s->frame_size;
1991     }
1992
1993     *got_frame_ptr = 1;
1994
1995     return s->checksum_size;
1996 }
1997
1998 AVCodec ff_qdm2_decoder =
1999 {
2000     .name           = "qdm2",
2001     .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
2002     .id             = AV_CODEC_ID_QDM2,
2003     .priv_data_size = sizeof(QDM2Context),
2004     .init           = qdm2_decode_init,
2005     .close          = qdm2_decode_close,
2006     .decode         = qdm2_decode_frame,
2007     .capabilities   = CODEC_CAP_DR1,
2008     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("QDesign Music Codec 2"),
2009 };