license header consistency cosmetics
[ffmpeg.git] / libavcodec / qdm2.c
1 /*
2  * QDM2 compatible decoder
3  * Copyright (c) 2003 Ewald Snel
4  * Copyright (c) 2005 Benjamin Larsson
5  * Copyright (c) 2005 Alex Beregszaszi
6  * Copyright (c) 2005 Roberto Togni
7  *
8  * This file is part of FFmpeg.
9  *
10  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
11  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
12  * License as published by the Free Software Foundation; either
13  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
14  *
15  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
16  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
17  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
18  * Lesser General Public License for more details.
19  *
20  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
21  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
22  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
23  */
24
25 /**
26  * @file qdm2.c
27  * QDM2 decoder
28  * @author Ewald Snel, Benjamin Larsson, Alex Beregszaszi, Roberto Togni
29  * The decoder is not perfect yet, there are still some distortions
30  * especially on files encoded with 16 or 8 subbands.
31  */
32
33 #include <math.h>
34 #include <stddef.h>
35 #include <stdio.h>
36
37 #define ALT_BITSTREAM_READER_LE
38 #include "avcodec.h"
39 #include "bitstream.h"
40 #include "dsputil.h"
41
42 #ifdef CONFIG_MPEGAUDIO_HP
43 #define USE_HIGHPRECISION
44 #endif
45
46 #include "mpegaudio.h"
47
48 #include "qdm2data.h"
49
50 #undef NDEBUG
51 #include <assert.h>
52
53
54 #define SOFTCLIP_THRESHOLD 27600
55 #define HARDCLIP_THRESHOLD 35716
56
57
58 #define QDM2_LIST_ADD(list, size, packet) \
59 do { \
60       if (size > 0) { \
61     list[size - 1].next = &list[size]; \
62       } \
63       list[size].packet = packet; \
64       list[size].next = NULL; \
65       size++; \
66 } while(0)
67
68 // Result is 8, 16 or 30
69 #define QDM2_SB_USED(sub_sampling) (((sub_sampling) >= 2) ? 30 : 8 << (sub_sampling))
70
71 #define FIX_NOISE_IDX(noise_idx) \
72   if ((noise_idx) >= 3840) \
73     (noise_idx) -= 3840; \
74
75 #define SB_DITHERING_NOISE(sb,noise_idx) (noise_table[(noise_idx)++] * sb_noise_attenuation[(sb)])
76
77 #define BITS_LEFT(length,gb) ((length) - get_bits_count ((gb)))
78
79 #define SAMPLES_NEEDED \
80      av_log (NULL,AV_LOG_INFO,"This file triggers some untested code. Please contact the developers.\n");
81
82 #define SAMPLES_NEEDED_2(why) \
83      av_log (NULL,AV_LOG_INFO,"This file triggers some missing code. Please contact the developers.\nPosition: %s\n",why);
84
85
86 typedef int8_t sb_int8_array[2][30][64];
87
88 /**
89  * Subpacket
90  */
91 typedef struct {
92     int type;            ///< subpacket type
93     unsigned int size;   ///< subpacket size
94     const uint8_t *data; ///< pointer to subpacket data (points to input data buffer, it's not a private copy)
95 } QDM2SubPacket;
96
97 /**
98  * A node in the subpacket list
99  */
100 typedef struct _QDM2SubPNode {
101     QDM2SubPacket *packet;      ///< packet
102     struct _QDM2SubPNode *next; ///< pointer to next packet in the list, NULL if leaf node
103 } QDM2SubPNode;
104
105 typedef struct {
106     float level;
107     float *samples_im;
108     float *samples_re;
109     float *table;
110     int   phase;
111     int   phase_shift;
112     int   duration;
113     short time_index;
114     short cutoff;
115 } FFTTone;
116
117 typedef struct {
118     int16_t sub_packet;
119     uint8_t channel;
120     int16_t offset;
121     int16_t exp;
122     uint8_t phase;
123 } FFTCoefficient;
124
125 typedef struct {
126     float re;
127     float im;
128 } QDM2Complex;
129
130 typedef struct {
131     DECLARE_ALIGNED_16(QDM2Complex, complex[256 + 1]);
132     float       samples_im[MPA_MAX_CHANNELS][256];
133     float       samples_re[MPA_MAX_CHANNELS][256];
134 } QDM2FFT;
135
136 /**
137  * QDM2 decoder context
138  */
139 typedef struct {
140     /// Parameters from codec header, do not change during playback
141     int nb_channels;         ///< number of channels
142     int channels;            ///< number of channels
143     int group_size;          ///< size of frame group (16 frames per group)
144     int fft_size;            ///< size of FFT, in complex numbers
145     int checksum_size;       ///< size of data block, used also for checksum
146
147     /// Parameters built from header parameters, do not change during playback
148     int group_order;         ///< order of frame group
149     int fft_order;           ///< order of FFT (actually fftorder+1)
150     int fft_frame_size;      ///< size of fft frame, in components (1 comples = re + im)
151     int frame_size;          ///< size of data frame
152     int frequency_range;
153     int sub_sampling;        ///< subsampling: 0=25%, 1=50%, 2=100% */
154     int coeff_per_sb_select; ///< selector for "num. of coeffs. per subband" tables. Can be 0, 1, 2
155     int cm_table_select;     ///< selector for "coding method" tables. Can be 0, 1 (from init: 0-4)
156
157     /// Packets and packet lists
158     QDM2SubPacket sub_packets[16];      ///< the packets themselves
159     QDM2SubPNode sub_packet_list_A[16]; ///< list of all packets
160     QDM2SubPNode sub_packet_list_B[16]; ///< FFT packets B are on list
161     int sub_packets_B;                  ///< number of packets on 'B' list
162     QDM2SubPNode sub_packet_list_C[16]; ///< packets with errors?
163     QDM2SubPNode sub_packet_list_D[16]; ///< DCT packets
164
165     /// FFT and tones
166     FFTTone fft_tones[1000];
167     int fft_tone_start;
168     int fft_tone_end;
169     FFTCoefficient fft_coefs[1000];
170     int fft_coefs_index;
171     int fft_coefs_min_index[5];
172     int fft_coefs_max_index[5];
173     int fft_level_exp[6];
174     FFTContext fft_ctx;
175     FFTComplex exptab[128];
176     QDM2FFT fft;
177
178     /// I/O data
179     uint8_t *compressed_data;
180     int compressed_size;
181     float output_buffer[1024];
182
183     /// Synthesis filter
184     DECLARE_ALIGNED_16(MPA_INT, synth_buf[MPA_MAX_CHANNELS][512*2]);
185     int synth_buf_offset[MPA_MAX_CHANNELS];
186     DECLARE_ALIGNED_16(int32_t, sb_samples[MPA_MAX_CHANNELS][128][SBLIMIT]);
187
188     /// Mixed temporary data used in decoding
189     float tone_level[MPA_MAX_CHANNELS][30][64];
190     int8_t coding_method[MPA_MAX_CHANNELS][30][64];
191     int8_t quantized_coeffs[MPA_MAX_CHANNELS][10][8];
192     int8_t tone_level_idx_base[MPA_MAX_CHANNELS][30][8];
193     int8_t tone_level_idx_hi1[MPA_MAX_CHANNELS][3][8][8];
194     int8_t tone_level_idx_mid[MPA_MAX_CHANNELS][26][8];
195     int8_t tone_level_idx_hi2[MPA_MAX_CHANNELS][26];
196     int8_t tone_level_idx[MPA_MAX_CHANNELS][30][64];
197     int8_t tone_level_idx_temp[MPA_MAX_CHANNELS][30][64];
198
199     // Flags
200     int has_errors;         ///< packet has errors
201     int superblocktype_2_3; ///< select fft tables and some algorithm based on superblock type
202     int do_synth_filter;    ///< used to perform or skip synthesis filter
203
204     int sub_packet;
205     int noise_idx; ///< index for dithering noise table
206 } QDM2Context;
207
208
209 static uint8_t empty_buffer[FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE];
210
211 static VLC vlc_tab_level;
212 static VLC vlc_tab_diff;
213 static VLC vlc_tab_run;
214 static VLC fft_level_exp_alt_vlc;
215 static VLC fft_level_exp_vlc;
216 static VLC fft_stereo_exp_vlc;
217 static VLC fft_stereo_phase_vlc;
218 static VLC vlc_tab_tone_level_idx_hi1;
219 static VLC vlc_tab_tone_level_idx_mid;
220 static VLC vlc_tab_tone_level_idx_hi2;
221 static VLC vlc_tab_type30;
222 static VLC vlc_tab_type34;
223 static VLC vlc_tab_fft_tone_offset[5];
224
225 static uint16_t softclip_table[HARDCLIP_THRESHOLD - SOFTCLIP_THRESHOLD + 1];
226 static float noise_table[4096];
227 static uint8_t random_dequant_index[256][5];
228 static uint8_t random_dequant_type24[128][3];
229 static float noise_samples[128];
230
231 static DECLARE_ALIGNED_16(MPA_INT, mpa_window[512]);
232
233
234 static void softclip_table_init(void) {
235     int i;
236     double dfl = SOFTCLIP_THRESHOLD - 32767;
237     float delta = 1.0 / -dfl;
238     for (i = 0; i < HARDCLIP_THRESHOLD - SOFTCLIP_THRESHOLD + 1; i++)
239         softclip_table[i] = SOFTCLIP_THRESHOLD - ((int)(sin((float)i * delta) * dfl) & 0x0000FFFF);
240 }
241
242
243 // random generated table
244 static void rnd_table_init(void) {
245     int i,j;
246     uint32_t ldw,hdw;
247     uint64_t tmp64_1;
248     uint64_t random_seed = 0;
249     float delta = 1.0 / 16384.0;
250     for(i = 0; i < 4096 ;i++) {
251         random_seed = random_seed * 214013 + 2531011;
252         noise_table[i] = (delta * (float)(((int32_t)random_seed >> 16) & 0x00007FFF)- 1.0) * 1.3;
253     }
254
255     for (i = 0; i < 256 ;i++) {
256         random_seed = 81;
257         ldw = i;
258         for (j = 0; j < 5 ;j++) {
259             random_dequant_index[i][j] = (uint8_t)((ldw / random_seed) & 0xFF);
260             ldw = (uint32_t)ldw % (uint32_t)random_seed;
261             tmp64_1 = (random_seed * 0x55555556);
262             hdw = (uint32_t)(tmp64_1 >> 32);
263             random_seed = (uint64_t)(hdw + (ldw >> 31));
264         }
265     }
266     for (i = 0; i < 128 ;i++) {
267         random_seed = 25;
268         ldw = i;
269         for (j = 0; j < 3 ;j++) {
270             random_dequant_type24[i][j] = (uint8_t)((ldw / random_seed) & 0xFF);
271             ldw = (uint32_t)ldw % (uint32_t)random_seed;
272             tmp64_1 = (random_seed * 0x66666667);
273             hdw = (uint32_t)(tmp64_1 >> 33);
274             random_seed = hdw + (ldw >> 31);
275         }
276     }
277 }
278
279
280 static void init_noise_samples(void) {
281     int i;
282     int random_seed = 0;
283     float delta = 1.0 / 16384.0;
284     for (i = 0; i < 128;i++) {
285         random_seed = random_seed * 214013 + 2531011;
286         noise_samples[i] = (delta * (float)((random_seed >> 16) & 0x00007fff) - 1.0);
287     }
288 }
289
290
291 static void qdm2_init_vlc(void)
292 {
293     init_vlc (&vlc_tab_level, 8, 24,
294         vlc_tab_level_huffbits, 1, 1,
295         vlc_tab_level_huffcodes, 2, 2, INIT_VLC_USE_STATIC | INIT_VLC_LE);
296
297     init_vlc (&vlc_tab_diff, 8, 37,
298         vlc_tab_diff_huffbits, 1, 1,
299         vlc_tab_diff_huffcodes, 2, 2, INIT_VLC_USE_STATIC | INIT_VLC_LE);
300
301     init_vlc (&vlc_tab_run, 5, 6,
302         vlc_tab_run_huffbits, 1, 1,
303         vlc_tab_run_huffcodes, 1, 1, INIT_VLC_USE_STATIC | INIT_VLC_LE);
304
305     init_vlc (&fft_level_exp_alt_vlc, 8, 28,
306         fft_level_exp_alt_huffbits, 1, 1,
307         fft_level_exp_alt_huffcodes, 2, 2, INIT_VLC_USE_STATIC | INIT_VLC_LE);
308
309     init_vlc (&fft_level_exp_vlc, 8, 20,
310         fft_level_exp_huffbits, 1, 1,
311         fft_level_exp_huffcodes, 2, 2, INIT_VLC_USE_STATIC | INIT_VLC_LE);
312
313     init_vlc (&fft_stereo_exp_vlc, 6, 7,
314         fft_stereo_exp_huffbits, 1, 1,
315         fft_stereo_exp_huffcodes, 1, 1, INIT_VLC_USE_STATIC | INIT_VLC_LE);
316
317     init_vlc (&fft_stereo_phase_vlc, 6, 9,
318         fft_stereo_phase_huffbits, 1, 1,
319         fft_stereo_phase_huffcodes, 1, 1, INIT_VLC_USE_STATIC | INIT_VLC_LE);
320
321     init_vlc (&vlc_tab_tone_level_idx_hi1, 8, 20,
322         vlc_tab_tone_level_idx_hi1_huffbits, 1, 1,
323         vlc_tab_tone_level_idx_hi1_huffcodes, 2, 2, INIT_VLC_USE_STATIC | INIT_VLC_LE);
324
325     init_vlc (&vlc_tab_tone_level_idx_mid, 8, 24,
326         vlc_tab_tone_level_idx_mid_huffbits, 1, 1,
327         vlc_tab_tone_level_idx_mid_huffcodes, 2, 2, INIT_VLC_USE_STATIC | INIT_VLC_LE);
328
329     init_vlc (&vlc_tab_tone_level_idx_hi2, 8, 24,
330         vlc_tab_tone_level_idx_hi2_huffbits, 1, 1,
331         vlc_tab_tone_level_idx_hi2_huffcodes, 2, 2, INIT_VLC_USE_STATIC | INIT_VLC_LE);
332
333     init_vlc (&vlc_tab_type30, 6, 9,
334         vlc_tab_type30_huffbits, 1, 1,
335         vlc_tab_type30_huffcodes, 1, 1, INIT_VLC_USE_STATIC | INIT_VLC_LE);
336
337     init_vlc (&vlc_tab_type34, 5, 10,
338         vlc_tab_type34_huffbits, 1, 1,
339         vlc_tab_type34_huffcodes, 1, 1, INIT_VLC_USE_STATIC | INIT_VLC_LE);
340
341     init_vlc (&vlc_tab_fft_tone_offset[0], 8, 23,
342         vlc_tab_fft_tone_offset_0_huffbits, 1, 1,
343         vlc_tab_fft_tone_offset_0_huffcodes, 2, 2, INIT_VLC_USE_STATIC | INIT_VLC_LE);
344
345     init_vlc (&vlc_tab_fft_tone_offset[1], 8, 28,
346         vlc_tab_fft_tone_offset_1_huffbits, 1, 1,
347         vlc_tab_fft_tone_offset_1_huffcodes, 2, 2, INIT_VLC_USE_STATIC | INIT_VLC_LE);
348
349     init_vlc (&vlc_tab_fft_tone_offset[2], 8, 32,
350         vlc_tab_fft_tone_offset_2_huffbits, 1, 1,
351         vlc_tab_fft_tone_offset_2_huffcodes, 2, 2, INIT_VLC_USE_STATIC | INIT_VLC_LE);
352
353     init_vlc (&vlc_tab_fft_tone_offset[3], 8, 35,
354         vlc_tab_fft_tone_offset_3_huffbits, 1, 1,
355         vlc_tab_fft_tone_offset_3_huffcodes, 2, 2, INIT_VLC_USE_STATIC | INIT_VLC_LE);
356
357     init_vlc (&vlc_tab_fft_tone_offset[4], 8, 38,
358         vlc_tab_fft_tone_offset_4_huffbits, 1, 1,
359         vlc_tab_fft_tone_offset_4_huffcodes, 2, 2, INIT_VLC_USE_STATIC | INIT_VLC_LE);
360 }
361
362
363 /* for floating point to fixed point conversion */
364 static float f2i_scale = (float) (1 << (FRAC_BITS - 15));
365
366
367 static int qdm2_get_vlc (GetBitContext *gb, VLC *vlc, int flag, int depth)
368 {
369     int value;
370
371     value = get_vlc2(gb, vlc->table, vlc->bits, depth);
372
373     /* stage-2, 3 bits exponent escape sequence */
374     if (value-- == 0)
375         value = get_bits (gb, get_bits (gb, 3) + 1);
376
377     /* stage-3, optional */
378     if (flag) {
379         int tmp = vlc_stage3_values[value];
380
381         if ((value & ~3) > 0)
382             tmp += get_bits (gb, (value >> 2));
383         value = tmp;
384     }
385
386     return value;
387 }
388
389
390 static int qdm2_get_se_vlc (VLC *vlc, GetBitContext *gb, int depth)
391 {
392     int value = qdm2_get_vlc (gb, vlc, 0, depth);
393
394     return (value & 1) ? ((value + 1) >> 1) : -(value >> 1);
395 }
396
397
398 /**
399  * QDM2 checksum
400  *
401  * @param data      pointer to data to be checksum'ed
402  * @param length    data length
403  * @param value     checksum value
404  *
405  * @return          0 if checksum is OK
406  */
407 static uint16_t qdm2_packet_checksum (uint8_t *data, int length, int value) {
408     int i;
409
410     for (i=0; i < length; i++)
411         value -= data[i];
412
413     return (uint16_t)(value & 0xffff);
414 }
415
416
417 /**
418  * Fills a QDM2SubPacket structure with packet type, size, and data pointer.
419  *
420  * @param gb            bitreader context
421  * @param sub_packet    packet under analysis
422  */
423 static void qdm2_decode_sub_packet_header (GetBitContext *gb, QDM2SubPacket *sub_packet)
424 {
425     sub_packet->type = get_bits (gb, 8);
426
427     if (sub_packet->type == 0) {
428         sub_packet->size = 0;
429         sub_packet->data = NULL;
430     } else {
431         sub_packet->size = get_bits (gb, 8);
432
433       if (sub_packet->type & 0x80) {
434           sub_packet->size <<= 8;
435           sub_packet->size  |= get_bits (gb, 8);
436           sub_packet->type  &= 0x7f;
437       }
438
439       if (sub_packet->type == 0x7f)
440           sub_packet->type |= (get_bits (gb, 8) << 8);
441
442       sub_packet->data = &gb->buffer[get_bits_count(gb) / 8]; // FIXME: this depends on bitreader internal data
443     }
444
445     av_log(NULL,AV_LOG_DEBUG,"Subpacket: type=%d size=%d start_offs=%x\n",
446         sub_packet->type, sub_packet->size, get_bits_count(gb) / 8);
447 }
448
449
450 /**
451  * Return node pointer to first packet of requested type in list.
452  *
453  * @param list    list of subpackets to be scanned
454  * @param type    type of searched subpacket
455  * @return        node pointer for subpacket if found, else NULL
456  */
457 static QDM2SubPNode* qdm2_search_subpacket_type_in_list (QDM2SubPNode *list, int type)
458 {
459     while (list != NULL && list->packet != NULL) {
460         if (list->packet->type == type)
461             return list;
462         list = list->next;
463     }
464     return NULL;
465 }
466
467
468 /**
469  * Replaces 8 elements with their average value.
470  * Called by qdm2_decode_superblock before starting subblock decoding.
471  *
472  * @param q       context
473  */
474 static void average_quantized_coeffs (QDM2Context *q)
475 {
476     int i, j, n, ch, sum;
477
478     n = coeff_per_sb_for_avg[q->coeff_per_sb_select][QDM2_SB_USED(q->sub_sampling) - 1] + 1;
479
480     for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
481         for (i = 0; i < n; i++) {
482             sum = 0;
483
484             for (j = 0; j < 8; j++)
485                 sum += q->quantized_coeffs[ch][i][j];
486
487             sum /= 8;
488             if (sum > 0)
489                 sum--;
490
491             for (j=0; j < 8; j++)
492                 q->quantized_coeffs[ch][i][j] = sum;
493         }
494 }
495
496
497 /**
498  * Build subband samples with noise weighted by q->tone_level.
499  * Called by synthfilt_build_sb_samples.
500  *
501  * @param q     context
502  * @param sb    subband index
503  */
504 static void build_sb_samples_from_noise (QDM2Context *q, int sb)
505 {
506     int ch, j;
507
508     FIX_NOISE_IDX(q->noise_idx);
509
510     if (!q->nb_channels)
511         return;
512
513     for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
514         for (j = 0; j < 64; j++) {
515             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);
516             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);
517         }
518 }
519
520
521 /**
522  * Called while processing data from subpackets 11 and 12.
523  * Used after making changes to coding_method array.
524  *
525  * @param sb               subband index
526  * @param channels         number of channels
527  * @param coding_method    q->coding_method[0][0][0]
528  */
529 static void fix_coding_method_array (int sb, int channels, sb_int8_array coding_method)
530 {
531     int j,k;
532     int ch;
533     int run, case_val;
534     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};
535
536     for (ch = 0; ch < channels; ch++) {
537         for (j = 0; j < 64; ) {
538             if((coding_method[ch][sb][j] - 8) > 22) {
539                 run = 1;
540                 case_val = 8;
541             } else {
542                 switch (switchtable[coding_method[ch][sb][j]-8]) {
543                     case 0: run = 10; case_val = 10; break;
544                     case 1: run = 1; case_val = 16; break;
545                     case 2: run = 5; case_val = 24; break;
546                     case 3: run = 3; case_val = 30; break;
547                     case 4: run = 1; case_val = 30; break;
548                     case 5: run = 1; case_val = 8; break;
549                     default: run = 1; case_val = 8; break;
550                 }
551             }
552             for (k = 0; k < run; k++)
553                 if (j + k < 128)
554                     if (coding_method[ch][sb + (j + k) / 64][(j + k) % 64] > coding_method[ch][sb][j])
555                         if (k > 0) {
556                            SAMPLES_NEEDED
557                             //not debugged, almost never used
558                             memset(&coding_method[ch][sb][j + k], case_val, k * sizeof(int8_t));
559                             memset(&coding_method[ch][sb][j + k], case_val, 3 * sizeof(int8_t));
560                         }
561             j += run;
562         }
563     }
564 }
565
566
567 /**
568  * Related to synthesis filter
569  * Called by process_subpacket_10
570  *
571  * @param q       context
572  * @param flag    1 if called after getting data from subpacket 10, 0 if no subpacket 10
573  */
574 static void fill_tone_level_array (QDM2Context *q, int flag)
575 {
576     int i, sb, ch, sb_used;
577     int tmp, tab;
578
579     // This should never happen
580     if (q->nb_channels <= 0)
581         return;
582
583     for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
584         for (sb = 0; sb < 30; sb++)
585             for (i = 0; i < 8; i++) {
586                 if ((tab=coeff_per_sb_for_dequant[q->coeff_per_sb_select][sb]) < (last_coeff[q->coeff_per_sb_select] - 1))
587                     tmp = q->quantized_coeffs[ch][tab + 1][i] * dequant_table[q->coeff_per_sb_select][tab + 1][sb]+
588                           q->quantized_coeffs[ch][tab][i] * dequant_table[q->coeff_per_sb_select][tab][sb];
589                 else
590                     tmp = q->quantized_coeffs[ch][tab][i] * dequant_table[q->coeff_per_sb_select][tab][sb];
591                 if(tmp < 0)
592                     tmp += 0xff;
593                 q->tone_level_idx_base[ch][sb][i] = (tmp / 256) & 0xff;
594             }
595
596     sb_used = QDM2_SB_USED(q->sub_sampling);
597
598     if ((q->superblocktype_2_3 != 0) && !flag) {
599         for (sb = 0; sb < sb_used; sb++)
600             for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
601                 for (i = 0; i < 64; i++) {
602                     q->tone_level_idx[ch][sb][i] = q->tone_level_idx_base[ch][sb][i / 8];
603                     if (q->tone_level_idx[ch][sb][i] < 0)
604                         q->tone_level[ch][sb][i] = 0;
605                     else
606                         q->tone_level[ch][sb][i] = fft_tone_level_table[0][q->tone_level_idx[ch][sb][i] & 0x3f];
607                 }
608     } else {
609         tab = q->superblocktype_2_3 ? 0 : 1;
610         for (sb = 0; sb < sb_used; sb++) {
611             if ((sb >= 4) && (sb <= 23)) {
612                 for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
613                     for (i = 0; i < 64; i++) {
614                         tmp = q->tone_level_idx_base[ch][sb][i / 8] -
615                               q->tone_level_idx_hi1[ch][sb / 8][i / 8][i % 8] -
616                               q->tone_level_idx_mid[ch][sb - 4][i / 8] -
617                               q->tone_level_idx_hi2[ch][sb - 4];
618                         q->tone_level_idx[ch][sb][i] = tmp & 0xff;
619                         if ((tmp < 0) || (!q->superblocktype_2_3 && !tmp))
620                             q->tone_level[ch][sb][i] = 0;
621                         else
622                             q->tone_level[ch][sb][i] = fft_tone_level_table[tab][tmp & 0x3f];
623                 }
624             } else {
625                 if (sb > 4) {
626                     for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
627                         for (i = 0; i < 64; i++) {
628                             tmp = q->tone_level_idx_base[ch][sb][i / 8] -
629                                   q->tone_level_idx_hi1[ch][2][i / 8][i % 8] -
630                                   q->tone_level_idx_hi2[ch][sb - 4];
631                             q->tone_level_idx[ch][sb][i] = tmp & 0xff;
632                             if ((tmp < 0) || (!q->superblocktype_2_3 && !tmp))
633                                 q->tone_level[ch][sb][i] = 0;
634                             else
635                                 q->tone_level[ch][sb][i] = fft_tone_level_table[tab][tmp & 0x3f];
636                     }
637                 } else {
638                     for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
639                         for (i = 0; i < 64; i++) {
640                             tmp = q->tone_level_idx[ch][sb][i] = q->tone_level_idx_base[ch][sb][i / 8];
641                             if ((tmp < 0) || (!q->superblocktype_2_3 && !tmp))
642                                 q->tone_level[ch][sb][i] = 0;
643                             else
644                                 q->tone_level[ch][sb][i] = fft_tone_level_table[tab][tmp & 0x3f];
645                         }
646                 }
647             }
648         }
649     }
650
651     return;
652 }
653
654
655 /**
656  * Related to synthesis filter
657  * Called by process_subpacket_11
658  * c is built with data from subpacket 11
659  * Most of this function is used only if superblock_type_2_3 == 0, never seen it in samples
660  *
661  * @param tone_level_idx
662  * @param tone_level_idx_temp
663  * @param coding_method        q->coding_method[0][0][0]
664  * @param nb_channels          number of channels
665  * @param c                    coming from subpacket 11, passed as 8*c
666  * @param superblocktype_2_3   flag based on superblock packet type
667  * @param cm_table_select      q->cm_table_select
668  */
669 static void fill_coding_method_array (sb_int8_array tone_level_idx, sb_int8_array tone_level_idx_temp,
670                 sb_int8_array coding_method, int nb_channels,
671                 int c, int superblocktype_2_3, int cm_table_select)
672 {
673     int ch, sb, j;
674     int tmp, acc, esp_40, comp;
675     int add1, add2, add3, add4;
676     int64_t multres;
677
678     // This should never happen
679     if (nb_channels <= 0)
680         return;
681
682     if (!superblocktype_2_3) {
683         /* This case is untested, no samples available */
684         SAMPLES_NEEDED
685         for (ch = 0; ch < nb_channels; ch++)
686             for (sb = 0; sb < 30; sb++) {
687                 for (j = 1; j < 64; j++) {
688                     add1 = tone_level_idx[ch][sb][j] - 10;
689                     if (add1 < 0)
690                         add1 = 0;
691                     add2 = add3 = add4 = 0;
692                     if (sb > 1) {
693                         add2 = tone_level_idx[ch][sb - 2][j] + tone_level_idx_offset_table[sb][0] - 6;
694                         if (add2 < 0)
695                             add2 = 0;
696                     }
697                     if (sb > 0) {
698                         add3 = tone_level_idx[ch][sb - 1][j] + tone_level_idx_offset_table[sb][1] - 6;
699                         if (add3 < 0)
700                             add3 = 0;
701                     }
702                     if (sb < 29) {
703                         add4 = tone_level_idx[ch][sb + 1][j] + tone_level_idx_offset_table[sb][3] - 6;
704                         if (add4 < 0)
705                             add4 = 0;
706                     }
707                     tmp = tone_level_idx[ch][sb][j + 1] * 2 - add4 - add3 - add2 - add1;
708                     if (tmp < 0)
709                         tmp = 0;
710                     tone_level_idx_temp[ch][sb][j + 1] = tmp & 0xff;
711                 }
712                 tone_level_idx_temp[ch][sb][0] = tone_level_idx_temp[ch][sb][1];
713             }
714             acc = 0;
715             for (ch = 0; ch < nb_channels; ch++)
716                 for (sb = 0; sb < 30; sb++)
717                     for (j = 0; j < 64; j++)
718                         acc += tone_level_idx_temp[ch][sb][j];
719             if (acc)
720                 tmp = c * 256 / (acc & 0xffff);
721             multres = 0x66666667 * (acc * 10);
722             esp_40 = (multres >> 32) / 8 + ((multres & 0xffffffff) >> 31);
723             for (ch = 0;  ch < nb_channels; ch++)
724                 for (sb = 0; sb < 30; sb++)
725                     for (j = 0; j < 64; j++) {
726                         comp = tone_level_idx_temp[ch][sb][j]* esp_40 * 10;
727                         if (comp < 0)
728                             comp += 0xff;
729                         comp /= 256; // signed shift
730                         switch(sb) {
731                             case 0:
732                                 if (comp < 30)
733                                     comp = 30;
734                                 comp += 15;
735                                 break;
736                             case 1:
737                                 if (comp < 24)
738                                     comp = 24;
739                                 comp += 10;
740                                 break;
741                             case 2:
742                             case 3:
743                             case 4:
744                                 if (comp < 16)
745                                     comp = 16;
746                         }
747                         if (comp <= 5)
748                             tmp = 0;
749                         else if (comp <= 10)
750                             tmp = 10;
751                         else if (comp <= 16)
752                             tmp = 16;
753                         else if (comp <= 24)
754                             tmp = -1;
755                         else
756                             tmp = 0;
757                         coding_method[ch][sb][j] = ((tmp & 0xfffa) + 30 )& 0xff;
758                     }
759             for (sb = 0; sb < 30; sb++)
760                 fix_coding_method_array(sb, nb_channels, coding_method);
761             for (ch = 0; ch < nb_channels; ch++)
762                 for (sb = 0; sb < 30; sb++)
763                     for (j = 0; j < 64; j++)
764                         if (sb >= 10) {
765                             if (coding_method[ch][sb][j] < 10)
766                                 coding_method[ch][sb][j] = 10;
767                         } else {
768                             if (sb >= 2) {
769                                 if (coding_method[ch][sb][j] < 16)
770                                     coding_method[ch][sb][j] = 16;
771                             } else {
772                                 if (coding_method[ch][sb][j] < 30)
773                                     coding_method[ch][sb][j] = 30;
774                             }
775                         }
776     } else { // superblocktype_2_3 != 0
777         for (ch = 0; ch < nb_channels; ch++)
778             for (sb = 0; sb < 30; sb++)
779                 for (j = 0; j < 64; j++)
780                     coding_method[ch][sb][j] = coding_method_table[cm_table_select][sb];
781     }
782
783     return;
784 }
785
786
787 /**
788  *
789  * Called by process_subpacket_11 to process more data from subpacket 11 with sb 0-8
790  * Called by process_subpacket_12 to process data from subpacket 12 with sb 8-sb_used
791  *
792  * @param q         context
793  * @param gb        bitreader context
794  * @param length    packet length in bits
795  * @param sb_min    lower subband processed (sb_min included)
796  * @param sb_max    higher subband processed (sb_max excluded)
797  */
798 static void synthfilt_build_sb_samples (QDM2Context *q, GetBitContext *gb, int length, int sb_min, int sb_max)
799 {
800     int sb, j, k, n, ch, run, channels;
801     int joined_stereo, zero_encoding, chs;
802     int type34_first;
803     float type34_div = 0;
804     float type34_predictor;
805     float samples[10], sign_bits[16];
806
807     if (length == 0) {
808         // If no data use noise
809         for (sb=sb_min; sb < sb_max; sb++)
810             build_sb_samples_from_noise (q, sb);
811
812         return;
813     }
814
815     for (sb = sb_min; sb < sb_max; sb++) {
816         FIX_NOISE_IDX(q->noise_idx);
817
818         channels = q->nb_channels;
819
820         if (q->nb_channels <= 1 || sb < 12)
821             joined_stereo = 0;
822         else if (sb >= 24)
823             joined_stereo = 1;
824         else
825             joined_stereo = (BITS_LEFT(length,gb) >= 1) ? get_bits1 (gb) : 0;
826
827         if (joined_stereo) {
828             if (BITS_LEFT(length,gb) >= 16)
829                 for (j = 0; j < 16; j++)
830                     sign_bits[j] = get_bits1 (gb);
831
832             for (j = 0; j < 64; j++)
833                 if (q->coding_method[1][sb][j] > q->coding_method[0][sb][j])
834                     q->coding_method[0][sb][j] = q->coding_method[1][sb][j];
835
836             fix_coding_method_array(sb, q->nb_channels, q->coding_method);
837             channels = 1;
838         }
839
840         for (ch = 0; ch < channels; ch++) {
841             zero_encoding = (BITS_LEFT(length,gb) >= 1) ? get_bits1(gb) : 0;
842             type34_predictor = 0.0;
843             type34_first = 1;
844
845             for (j = 0; j < 128; ) {
846                 switch (q->coding_method[ch][sb][j / 2]) {
847                     case 8:
848                         if (BITS_LEFT(length,gb) >= 10) {
849                             if (zero_encoding) {
850                                 for (k = 0; k < 5; k++) {
851                                     if ((j + 2 * k) >= 128)
852                                         break;
853                                     samples[2 * k] = get_bits1(gb) ? dequant_1bit[joined_stereo][2 * get_bits1(gb)] : 0;
854                                 }
855                             } else {
856                                 n = get_bits(gb, 8);
857                                 for (k = 0; k < 5; k++)
858                                     samples[2 * k] = dequant_1bit[joined_stereo][random_dequant_index[n][k]];
859                             }
860                             for (k = 0; k < 5; k++)
861                                 samples[2 * k + 1] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx);
862                         } else {
863                             for (k = 0; k < 10; k++)
864                                 samples[k] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx);
865                         }
866                         run = 10;
867                         break;
868
869                     case 10:
870                         if (BITS_LEFT(length,gb) >= 1) {
871                             float f = 0.81;
872
873                             if (get_bits1(gb))
874                                 f = -f;
875                             f -= noise_samples[((sb + 1) * (j +5 * ch + 1)) & 127] * 9.0 / 40.0;
876                             samples[0] = f;
877                         } else {
878                             samples[0] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx);
879                         }
880                         run = 1;
881                         break;
882
883                     case 16:
884                         if (BITS_LEFT(length,gb) >= 10) {
885                             if (zero_encoding) {
886                                 for (k = 0; k < 5; k++) {
887                                     if ((j + k) >= 128)
888                                         break;
889                                     samples[k] = (get_bits1(gb) == 0) ? 0 : dequant_1bit[joined_stereo][2 * get_bits1(gb)];
890                                 }
891                             } else {
892                                 n = get_bits (gb, 8);
893                                 for (k = 0; k < 5; k++)
894                                     samples[k] = dequant_1bit[joined_stereo][random_dequant_index[n][k]];
895                             }
896                         } else {
897                             for (k = 0; k < 5; k++)
898                                 samples[k] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx);
899                         }
900                         run = 5;
901                         break;
902
903                     case 24:
904                         if (BITS_LEFT(length,gb) >= 7) {
905                             n = get_bits(gb, 7);
906                             for (k = 0; k < 3; k++)
907                                 samples[k] = (random_dequant_type24[n][k] - 2.0) * 0.5;
908                         } else {
909                             for (k = 0; k < 3; k++)
910                                 samples[k] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx);
911                         }
912                         run = 3;
913                         break;
914
915                     case 30:
916                         if (BITS_LEFT(length,gb) >= 4)
917                             samples[0] = type30_dequant[qdm2_get_vlc(gb, &vlc_tab_type30, 0, 1)];
918                         else
919                             samples[0] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx);
920
921                         run = 1;
922                         break;
923
924                     case 34:
925                         if (BITS_LEFT(length,gb) >= 7) {
926                             if (type34_first) {
927                                 type34_div = (float)(1 << get_bits(gb, 2));
928                                 samples[0] = ((float)get_bits(gb, 5) - 16.0) / 15.0;
929                                 type34_predictor = samples[0];
930                                 type34_first = 0;
931                             } else {
932                                 samples[0] = type34_delta[qdm2_get_vlc(gb, &vlc_tab_type34, 0, 1)] / type34_div + type34_predictor;
933                                 type34_predictor = samples[0];
934                             }
935                         } else {
936                             samples[0] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx);
937                         }
938                         run = 1;
939                         break;
940
941                     default:
942                         samples[0] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx);
943                         run = 1;
944                         break;
945                 }
946
947                 if (joined_stereo) {
948                     float tmp[10][MPA_MAX_CHANNELS];
949
950                     for (k = 0; k < run; k++) {
951                         tmp[k][0] = samples[k];
952                         tmp[k][1] = (sign_bits[(j + k) / 8]) ? -samples[k] : samples[k];
953                     }
954                     for (chs = 0; chs < q->nb_channels; chs++)
955                         for (k = 0; k < run; k++)
956                             if ((j + k) < 128)
957                                 q->sb_samples[chs][j + k][sb] = (int32_t)(f2i_scale * q->tone_level[chs][sb][((j + k)/2)] * tmp[k][chs] + .5);
958                 } else {
959                     for (k = 0; k < run; k++)
960                         if ((j + k) < 128)
961                             q->sb_samples[ch][j + k][sb] = (int32_t)(f2i_scale * q->tone_level[ch][sb][(j + k)/2] * samples[k] + .5);
962                 }
963
964                 j += run;
965             } // j loop
966         } // channel loop
967     } // subband loop
968 }
969
970
971 /**
972  * Init the first element of a channel in quantized_coeffs with data from packet 10 (quantized_coeffs[ch][0]).
973  * This is similar to process_subpacket_9, but for a single channel and for element [0]
974  * same VLC tables as process_subpacket_9 are used.
975  *
976  * @param q         context
977  * @param quantized_coeffs    pointer to quantized_coeffs[ch][0]
978  * @param gb        bitreader context
979  * @param length    packet length in bits
980  */
981 static void init_quantized_coeffs_elem0 (int8_t *quantized_coeffs, GetBitContext *gb, int length)
982 {
983     int i, k, run, level, diff;
984
985     if (BITS_LEFT(length,gb) < 16)
986         return;
987     level = qdm2_get_vlc(gb, &vlc_tab_level, 0, 2);
988
989     quantized_coeffs[0] = level;
990
991     for (i = 0; i < 7; ) {
992         if (BITS_LEFT(length,gb) < 16)
993             break;
994         run = qdm2_get_vlc(gb, &vlc_tab_run, 0, 1) + 1;
995
996         if (BITS_LEFT(length,gb) < 16)
997             break;
998         diff = qdm2_get_se_vlc(&vlc_tab_diff, gb, 2);
999
1000         for (k = 1; k <= run; k++)
1001             quantized_coeffs[i + k] = (level + ((k * diff) / run));
1002
1003         level += diff;
1004         i += run;
1005     }
1006 }
1007
1008
1009 /**
1010  * Related to synthesis filter, process data from packet 10
1011  * Init part of quantized_coeffs via function init_quantized_coeffs_elem0
1012  * Init tone_level_idx_hi1, tone_level_idx_hi2, tone_level_idx_mid with data from packet 10
1013  *
1014  * @param q         context
1015  * @param gb        bitreader context
1016  * @param length    packet length in bits
1017  */
1018 static void init_tone_level_dequantization (QDM2Context *q, GetBitContext *gb, int length)
1019 {
1020     int sb, j, k, n, ch;
1021
1022     for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++) {
1023         init_quantized_coeffs_elem0(q->quantized_coeffs[ch][0], gb, length);
1024
1025         if (BITS_LEFT(length,gb) < 16) {
1026             memset(q->quantized_coeffs[ch][0], 0, 8);
1027             break;
1028         }
1029     }
1030
1031     n = q->sub_sampling + 1;
1032
1033     for (sb = 0; sb < n; sb++)
1034         for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
1035             for (j = 0; j < 8; j++) {
1036                 if (BITS_LEFT(length,gb) < 1)
1037                     break;
1038                 if (get_bits1(gb)) {
1039                     for (k=0; k < 8; k++) {
1040                         if (BITS_LEFT(length,gb) < 16)
1041                             break;
1042                         q->tone_level_idx_hi1[ch][sb][j][k] = qdm2_get_vlc(gb, &vlc_tab_tone_level_idx_hi1, 0, 2);
1043                     }
1044                 } else {
1045                     for (k=0; k < 8; k++)
1046                         q->tone_level_idx_hi1[ch][sb][j][k] = 0;
1047                 }
1048             }
1049
1050     n = QDM2_SB_USED(q->sub_sampling) - 4;
1051
1052     for (sb = 0; sb < n; sb++)
1053         for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++) {
1054             if (BITS_LEFT(length,gb) < 16)
1055                 break;
1056             q->tone_level_idx_hi2[ch][sb] = qdm2_get_vlc(gb, &vlc_tab_tone_level_idx_hi2, 0, 2);
1057             if (sb > 19)
1058                 q->tone_level_idx_hi2[ch][sb] -= 16;
1059             else
1060                 for (j = 0; j < 8; j++)
1061                     q->tone_level_idx_mid[ch][sb][j] = -16;
1062         }
1063
1064     n = QDM2_SB_USED(q->sub_sampling) - 5;
1065
1066     for (sb = 0; sb < n; sb++)
1067         for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
1068             for (j = 0; j < 8; j++) {
1069                 if (BITS_LEFT(length,gb) < 16)
1070                     break;
1071                 q->tone_level_idx_mid[ch][sb][j] = qdm2_get_vlc(gb, &vlc_tab_tone_level_idx_mid, 0, 2) - 32;
1072             }
1073 }
1074
1075 /**
1076  * Process subpacket 9, init quantized_coeffs with data from it
1077  *
1078  * @param q       context
1079  * @param node    pointer to node with packet
1080  */
1081 static void process_subpacket_9 (QDM2Context *q, QDM2SubPNode *node)
1082 {
1083     GetBitContext gb;
1084     int i, j, k, n, ch, run, level, diff;
1085
1086     init_get_bits(&gb, node->packet->data, node->packet->size*8);
1087
1088     n = coeff_per_sb_for_avg[q->coeff_per_sb_select][QDM2_SB_USED(q->sub_sampling) - 1] + 1; // same as averagesomething function
1089
1090     for (i = 1; i < n; i++)
1091         for (ch=0; ch < q->nb_channels; ch++) {
1092             level = qdm2_get_vlc(&gb, &vlc_tab_level, 0, 2);
1093             q->quantized_coeffs[ch][i][0] = level;
1094
1095             for (j = 0; j < (8 - 1); ) {
1096                 run = qdm2_get_vlc(&gb, &vlc_tab_run, 0, 1) + 1;
1097                 diff = qdm2_get_se_vlc(&vlc_tab_diff, &gb, 2);
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
1112
1113 /**
1114  * Process subpacket 10 if not null, else
1115  *
1116  * @param q         context
1117  * @param node      pointer to node with packet
1118  * @param length    packet length in bits
1119  */
1120 static void process_subpacket_10 (QDM2Context *q, QDM2SubPNode *node, int length)
1121 {
1122     GetBitContext gb;
1123
1124     init_get_bits(&gb, ((node == NULL) ? empty_buffer : node->packet->data), ((node == NULL) ? 0 : node->packet->size*8));
1125
1126     if (length != 0) {
1127         init_tone_level_dequantization(q, &gb, length);
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  * @param length    packet length in bit
1141  */
1142 static void process_subpacket_11 (QDM2Context *q, QDM2SubPNode *node, int length)
1143 {
1144     GetBitContext gb;
1145
1146     init_get_bits(&gb, ((node == NULL) ? empty_buffer : node->packet->data), ((node == NULL) ? 0 : node->packet->size*8));
1147     if (length >= 32) {
1148         int c = get_bits (&gb, 13);
1149
1150         if (c > 3)
1151             fill_coding_method_array (q->tone_level_idx, q->tone_level_idx_temp, q->coding_method,
1152                                       q->nb_channels, 8*c, q->superblocktype_2_3, q->cm_table_select);
1153     }
1154
1155     synthfilt_build_sb_samples(q, &gb, length, 0, 8);
1156 }
1157
1158
1159 /**
1160  * Process subpacket 12
1161  *
1162  * @param q         context
1163  * @param node      pointer to node with packet
1164  * @param length    packet length in bits
1165  */
1166 static void process_subpacket_12 (QDM2Context *q, QDM2SubPNode *node, int length)
1167 {
1168     GetBitContext gb;
1169
1170     init_get_bits(&gb, ((node == NULL) ? empty_buffer : node->packet->data), ((node == NULL) ? 0 : node->packet->size*8));
1171     synthfilt_build_sb_samples(q, &gb, length, 8, QDM2_SB_USED(q->sub_sampling));
1172 }
1173
1174 /*
1175  * Process new subpackets for synthesis filter
1176  *
1177  * @param q       context
1178  * @param list    list with synthesis filter packets (list D)
1179  */
1180 static void process_synthesis_subpackets (QDM2Context *q, QDM2SubPNode *list)
1181 {
1182     QDM2SubPNode *nodes[4];
1183
1184     nodes[0] = qdm2_search_subpacket_type_in_list(list, 9);
1185     if (nodes[0] != NULL)
1186         process_subpacket_9(q, nodes[0]);
1187
1188     nodes[1] = qdm2_search_subpacket_type_in_list(list, 10);
1189     if (nodes[1] != NULL)
1190         process_subpacket_10(q, nodes[1], nodes[1]->packet->size << 3);
1191     else
1192         process_subpacket_10(q, NULL, 0);
1193
1194     nodes[2] = qdm2_search_subpacket_type_in_list(list, 11);
1195     if (nodes[0] != NULL && nodes[1] != NULL && nodes[2] != NULL)
1196         process_subpacket_11(q, nodes[2], (nodes[2]->packet->size << 3));
1197     else
1198         process_subpacket_11(q, NULL, 0);
1199
1200     nodes[3] = qdm2_search_subpacket_type_in_list(list, 12);
1201     if (nodes[0] != NULL && nodes[1] != NULL && nodes[3] != NULL)
1202         process_subpacket_12(q, nodes[3], (nodes[3]->packet->size << 3));
1203     else
1204         process_subpacket_12(q, NULL, 0);
1205 }
1206
1207
1208 /*
1209  * Decode superblock, fill packet lists.
1210  *
1211  * @param q    context
1212  */
1213 static void qdm2_decode_super_block (QDM2Context *q)
1214 {
1215     GetBitContext gb;
1216     QDM2SubPacket header, *packet;
1217     int i, packet_bytes, sub_packet_size, sub_packets_D;
1218     unsigned int next_index = 0;
1219
1220     memset(q->tone_level_idx_hi1, 0, sizeof(q->tone_level_idx_hi1));
1221     memset(q->tone_level_idx_mid, 0, sizeof(q->tone_level_idx_mid));
1222     memset(q->tone_level_idx_hi2, 0, sizeof(q->tone_level_idx_hi2));
1223
1224     q->sub_packets_B = 0;
1225     sub_packets_D = 0;
1226
1227     average_quantized_coeffs(q); // average elements in quantized_coeffs[max_ch][10][8]
1228
1229     init_get_bits(&gb, q->compressed_data, q->compressed_size*8);
1230     qdm2_decode_sub_packet_header(&gb, &header);
1231
1232     if (header.type < 2 || header.type >= 8) {
1233         q->has_errors = 1;
1234         av_log(NULL,AV_LOG_ERROR,"bad superblock type\n");
1235         return;
1236     }
1237
1238     q->superblocktype_2_3 = (header.type == 2 || header.type == 3);
1239     packet_bytes = (q->compressed_size - get_bits_count(&gb) / 8);
1240
1241     init_get_bits(&gb, header.data, header.size*8);
1242
1243     if (header.type == 2 || header.type == 4 || header.type == 5) {
1244         int csum = 257 * get_bits(&gb, 8) + 2 * get_bits(&gb, 8);
1245
1246         csum = qdm2_packet_checksum(q->compressed_data, q->checksum_size, csum);
1247
1248         if (csum != 0) {
1249             q->has_errors = 1;
1250             av_log(NULL,AV_LOG_ERROR,"bad packet checksum\n");
1251             return;
1252         }
1253     }
1254
1255     q->sub_packet_list_B[0].packet = NULL;
1256     q->sub_packet_list_D[0].packet = NULL;
1257
1258     for (i = 0; i < 6; i++)
1259         if (--q->fft_level_exp[i] < 0)
1260             q->fft_level_exp[i] = 0;
1261
1262     for (i = 0; packet_bytes > 0; i++) {
1263         int j;
1264
1265         q->sub_packet_list_A[i].next = NULL;
1266
1267         if (i > 0) {
1268             q->sub_packet_list_A[i - 1].next = &q->sub_packet_list_A[i];
1269
1270             /* seek to next block */
1271             init_get_bits(&gb, header.data, header.size*8);
1272             skip_bits(&gb, next_index*8);
1273
1274             if (next_index >= header.size)
1275                 break;
1276         }
1277
1278         /* decode subpacket */
1279         packet = &q->sub_packets[i];
1280         qdm2_decode_sub_packet_header(&gb, packet);
1281         next_index = packet->size + get_bits_count(&gb) / 8;
1282         sub_packet_size = ((packet->size > 0xff) ? 1 : 0) + packet->size + 2;
1283
1284         if (packet->type == 0)
1285             break;
1286
1287         if (sub_packet_size > packet_bytes) {
1288             if (packet->type != 10 && packet->type != 11 && packet->type != 12)
1289                 break;
1290             packet->size += packet_bytes - sub_packet_size;
1291         }
1292
1293         packet_bytes -= sub_packet_size;
1294
1295         /* add subpacket to 'all subpackets' list */
1296         q->sub_packet_list_A[i].packet = packet;
1297
1298         /* add subpacket to related list */
1299         if (packet->type == 8) {
1300             SAMPLES_NEEDED_2("packet type 8");
1301             return;
1302         } else if (packet->type >= 9 && packet->type <= 12) {
1303             /* packets for MPEG Audio like Synthesis Filter */
1304             QDM2_LIST_ADD(q->sub_packet_list_D, sub_packets_D, packet);
1305         } else if (packet->type == 13) {
1306             for (j = 0; j < 6; j++)
1307                 q->fft_level_exp[j] = get_bits(&gb, 6);
1308         } else if (packet->type == 14) {
1309             for (j = 0; j < 6; j++)
1310                 q->fft_level_exp[j] = qdm2_get_vlc(&gb, &fft_level_exp_vlc, 0, 2);
1311         } else if (packet->type == 15) {
1312             SAMPLES_NEEDED_2("packet type 15")
1313             return;
1314         } else if (packet->type >= 16 && packet->type < 48 && !fft_subpackets[packet->type - 16]) {
1315             /* packets for FFT */
1316             QDM2_LIST_ADD(q->sub_packet_list_B, q->sub_packets_B, packet);
1317         }
1318     } // Packet bytes loop
1319
1320 /* **************************************************************** */
1321     if (q->sub_packet_list_D[0].packet != NULL) {
1322         process_synthesis_subpackets(q, q->sub_packet_list_D);
1323         q->do_synth_filter = 1;
1324     } else if (q->do_synth_filter) {
1325         process_subpacket_10(q, NULL, 0);
1326         process_subpacket_11(q, NULL, 0);
1327         process_subpacket_12(q, NULL, 0);
1328     }
1329 /* **************************************************************** */
1330 }
1331
1332
1333 static void qdm2_fft_init_coefficient (QDM2Context *q, int sub_packet,
1334                        int offset, int duration, int channel,
1335                        int exp, int phase)
1336 {
1337     if (q->fft_coefs_min_index[duration] < 0)
1338         q->fft_coefs_min_index[duration] = q->fft_coefs_index;
1339
1340     q->fft_coefs[q->fft_coefs_index].sub_packet = ((sub_packet >= 16) ? (sub_packet - 16) : sub_packet);
1341     q->fft_coefs[q->fft_coefs_index].channel = channel;
1342     q->fft_coefs[q->fft_coefs_index].offset = offset;
1343     q->fft_coefs[q->fft_coefs_index].exp = exp;
1344     q->fft_coefs[q->fft_coefs_index].phase = phase;
1345     q->fft_coefs_index++;
1346 }
1347
1348
1349 static void qdm2_fft_decode_tones (QDM2Context *q, int duration, GetBitContext *gb, int b)
1350 {
1351     int channel, stereo, phase, exp;
1352     int local_int_4,  local_int_8,  stereo_phase,  local_int_10;
1353     int local_int_14, stereo_exp, local_int_20, local_int_28;
1354     int n, offset;
1355
1356     local_int_4 = 0;
1357     local_int_28 = 0;
1358     local_int_20 = 2;
1359     local_int_8 = (4 - duration);
1360     local_int_10 = 1 << (q->group_order - duration - 1);
1361     offset = 1;
1362
1363     while (1) {
1364         if (q->superblocktype_2_3) {
1365             while ((n = qdm2_get_vlc(gb, &vlc_tab_fft_tone_offset[local_int_8], 1, 2)) < 2) {
1366                 offset = 1;
1367                 if (n == 0) {
1368                     local_int_4 += local_int_10;
1369                     local_int_28 += (1 << local_int_8);
1370                 } else {
1371                     local_int_4 += 8*local_int_10;
1372                     local_int_28 += (8 << local_int_8);
1373                 }
1374             }
1375             offset += (n - 2);
1376         } else {
1377             offset += qdm2_get_vlc(gb, &vlc_tab_fft_tone_offset[local_int_8], 1, 2);
1378             while (offset >= (local_int_10 - 1)) {
1379                 offset += (1 - (local_int_10 - 1));
1380                 local_int_4  += local_int_10;
1381                 local_int_28 += (1 << local_int_8);
1382             }
1383         }
1384
1385         if (local_int_4 >= q->group_size)
1386             return;
1387
1388         local_int_14 = (offset >> local_int_8);
1389
1390         if (q->nb_channels > 1) {
1391             channel = get_bits1(gb);
1392             stereo = get_bits1(gb);
1393         } else {
1394             channel = 0;
1395             stereo = 0;
1396         }
1397
1398         exp = qdm2_get_vlc(gb, (b ? &fft_level_exp_vlc : &fft_level_exp_alt_vlc), 0, 2);
1399         exp += q->fft_level_exp[fft_level_index_table[local_int_14]];
1400         exp = (exp < 0) ? 0 : exp;
1401
1402         phase = get_bits(gb, 3);
1403         stereo_exp = 0;
1404         stereo_phase = 0;
1405
1406         if (stereo) {
1407             stereo_exp = (exp - qdm2_get_vlc(gb, &fft_stereo_exp_vlc, 0, 1));
1408             stereo_phase = (phase - qdm2_get_vlc(gb, &fft_stereo_phase_vlc, 0, 1));
1409             if (stereo_phase < 0)
1410                 stereo_phase += 8;
1411         }
1412
1413         if (q->frequency_range > (local_int_14 + 1)) {
1414             int sub_packet = (local_int_20 + local_int_28);
1415
1416             qdm2_fft_init_coefficient(q, sub_packet, offset, duration, channel, exp, phase);
1417             if (stereo)
1418                 qdm2_fft_init_coefficient(q, sub_packet, offset, duration, (1 - channel), stereo_exp, stereo_phase);
1419         }
1420
1421         offset++;
1422     }
1423 }
1424
1425
1426 static void qdm2_decode_fft_packets (QDM2Context *q)
1427 {
1428     int i, j, min, max, value, type, unknown_flag;
1429     GetBitContext gb;
1430
1431     if (q->sub_packet_list_B[0].packet == NULL)
1432         return;
1433
1434     /* reset minimum indices for FFT coefficients */
1435     q->fft_coefs_index = 0;
1436     for (i=0; i < 5; i++)
1437         q->fft_coefs_min_index[i] = -1;
1438
1439     /* process subpackets ordered by type, largest type first */
1440     for (i = 0, max = 256; i < q->sub_packets_B; i++) {
1441         QDM2SubPacket *packet;
1442
1443         /* find subpacket with largest type less than max */
1444         for (j = 0, min = 0, packet = NULL; j < q->sub_packets_B; j++) {
1445             value = q->sub_packet_list_B[j].packet->type;
1446             if (value > min && value < max) {
1447                 min = value;
1448                 packet = q->sub_packet_list_B[j].packet;
1449             }
1450         }
1451
1452         max = min;
1453
1454         /* check for errors (?) */
1455         if (i == 0 && (packet->type < 16 || packet->type >= 48 || fft_subpackets[packet->type - 16]))
1456             return;
1457
1458         /* decode FFT tones */
1459         init_get_bits (&gb, packet->data, packet->size*8);
1460
1461         if (packet->type >= 32 && packet->type < 48 && !fft_subpackets[packet->type - 16])
1462             unknown_flag = 1;
1463         else
1464             unknown_flag = 0;
1465
1466         type = packet->type;
1467
1468         if ((type >= 17 && type < 24) || (type >= 33 && type < 40)) {
1469             int duration = q->sub_sampling + 5 - (type & 15);
1470
1471             if (duration >= 0 && duration < 4)
1472                 qdm2_fft_decode_tones(q, duration, &gb, unknown_flag);
1473         } else if (type == 31) {
1474             for (j=0; j < 4; j++)
1475                 qdm2_fft_decode_tones(q, j, &gb, unknown_flag);
1476         } else if (type == 46) {
1477             for (j=0; j < 6; j++)
1478                 q->fft_level_exp[j] = get_bits(&gb, 6);
1479             for (j=0; j < 4; j++)
1480             qdm2_fft_decode_tones(q, j, &gb, unknown_flag);
1481         }
1482     } // Loop on B packets
1483
1484     /* calculate maximum indices for FFT coefficients */
1485     for (i = 0, j = -1; i < 5; i++)
1486         if (q->fft_coefs_min_index[i] >= 0) {
1487             if (j >= 0)
1488                 q->fft_coefs_max_index[j] = q->fft_coefs_min_index[i];
1489             j = i;
1490         }
1491     if (j >= 0)
1492         q->fft_coefs_max_index[j] = q->fft_coefs_index;
1493 }
1494
1495
1496 static void qdm2_fft_generate_tone (QDM2Context *q, FFTTone *tone)
1497 {
1498    float level, f[6];
1499    int i;
1500    QDM2Complex c;
1501    const double iscale = 2.0*M_PI / 512.0;
1502
1503     tone->phase += tone->phase_shift;
1504
1505     /* calculate current level (maximum amplitude) of tone */
1506     level = fft_tone_envelope_table[tone->duration][tone->time_index] * tone->level;
1507     c.im = level * sin(tone->phase*iscale);
1508     c.re = level * cos(tone->phase*iscale);
1509
1510     /* generate FFT coefficients for tone */
1511     if (tone->duration >= 3 || tone->cutoff >= 3) {
1512         tone->samples_im[0] += c.im;
1513         tone->samples_re[0] += c.re;
1514         tone->samples_im[1] -= c.im;
1515         tone->samples_re[1] -= c.re;
1516     } else {
1517         f[1] = -tone->table[4];
1518         f[0] =  tone->table[3] - tone->table[0];
1519         f[2] =  1.0 - tone->table[2] - tone->table[3];
1520         f[3] =  tone->table[1] + tone->table[4] - 1.0;
1521         f[4] =  tone->table[0] - tone->table[1];
1522         f[5] =  tone->table[2];
1523         for (i = 0; i < 2; i++) {
1524             tone->samples_re[fft_cutoff_index_table[tone->cutoff][i]] += c.re * f[i];
1525             tone->samples_im[fft_cutoff_index_table[tone->cutoff][i]] += c.im *((tone->cutoff <= i) ? -f[i] : f[i]);
1526         }
1527         for (i = 0; i < 4; i++) {
1528             tone->samples_re[i] += c.re * f[i+2];
1529             tone->samples_im[i] += c.im * f[i+2];
1530         }
1531     }
1532
1533     /* copy the tone if it has not yet died out */
1534     if (++tone->time_index < ((1 << (5 - tone->duration)) - 1)) {
1535       memcpy(&q->fft_tones[q->fft_tone_end], tone, sizeof(FFTTone));
1536       q->fft_tone_end = (q->fft_tone_end + 1) % 1000;
1537     }
1538 }
1539
1540
1541 static void qdm2_fft_tone_synthesizer (QDM2Context *q, int sub_packet)
1542 {
1543     int i, j, ch;
1544     const double iscale = 0.25 * M_PI;
1545
1546     for (ch = 0; ch < q->channels; ch++) {
1547         memset(q->fft.samples_im[ch], 0, q->fft_size * sizeof(float));
1548         memset(q->fft.samples_re[ch], 0, q->fft_size * sizeof(float));
1549     }
1550
1551
1552     /* apply FFT tones with duration 4 (1 FFT period) */
1553     if (q->fft_coefs_min_index[4] >= 0)
1554         for (i = q->fft_coefs_min_index[4]; i < q->fft_coefs_max_index[4]; i++) {
1555             float level;
1556             QDM2Complex c;
1557
1558             if (q->fft_coefs[i].sub_packet != sub_packet)
1559                 break;
1560
1561             ch = (q->channels == 1) ? 0 : q->fft_coefs[i].channel;
1562             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];
1563
1564             c.re = level * cos(q->fft_coefs[i].phase * iscale);
1565             c.im = level * sin(q->fft_coefs[i].phase * iscale);
1566             q->fft.samples_re[ch][q->fft_coefs[i].offset + 0] += c.re;
1567             q->fft.samples_im[ch][q->fft_coefs[i].offset + 0] += c.im;
1568             q->fft.samples_re[ch][q->fft_coefs[i].offset + 1] -= c.re;
1569             q->fft.samples_im[ch][q->fft_coefs[i].offset + 1] -= c.im;
1570         }
1571
1572     /* generate existing FFT tones */
1573     for (i = q->fft_tone_end; i != q->fft_tone_start; ) {
1574         qdm2_fft_generate_tone(q, &q->fft_tones[q->fft_tone_start]);
1575         q->fft_tone_start = (q->fft_tone_start + 1) % 1000;
1576     }
1577
1578     /* create and generate new FFT tones with duration 0 (long) to 3 (short) */
1579     for (i = 0; i < 4; i++)
1580         if (q->fft_coefs_min_index[i] >= 0) {
1581             for (j = q->fft_coefs_min_index[i]; j < q->fft_coefs_max_index[i]; j++) {
1582                 int offset, four_i;
1583                 FFTTone tone;
1584
1585                 if (q->fft_coefs[j].sub_packet != sub_packet)
1586                     break;
1587
1588                 four_i = (4 - i);
1589                 offset = q->fft_coefs[j].offset >> four_i;
1590                 ch = (q->channels == 1) ? 0 : q->fft_coefs[j].channel;
1591
1592                 if (offset < q->frequency_range) {
1593                     if (offset < 2)
1594                         tone.cutoff = offset;
1595                     else
1596                         tone.cutoff = (offset >= 60) ? 3 : 2;
1597
1598                     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];
1599                     tone.samples_im = &q->fft.samples_im[ch][offset];
1600                     tone.samples_re = &q->fft.samples_re[ch][offset];
1601                     tone.table = (float*)fft_tone_sample_table[i][q->fft_coefs[j].offset - (offset << four_i)];
1602                     tone.phase = 64 * q->fft_coefs[j].phase - (offset << 8) - 128;
1603                     tone.phase_shift = (2 * q->fft_coefs[j].offset + 1) << (7 - four_i);
1604                     tone.duration = i;
1605                     tone.time_index = 0;
1606
1607                     qdm2_fft_generate_tone(q, &tone);
1608                 }
1609             }
1610             q->fft_coefs_min_index[i] = j;
1611         }
1612 }
1613
1614
1615 static void qdm2_calculate_fft (QDM2Context *q, int channel, int sub_packet)
1616 {
1617     const int n = 1 << (q->fft_order - 1);
1618     const int n2 = n >> 1;
1619     const float gain = (q->channels == 1 && q->nb_channels == 2) ? 0.25f : 0.50f;
1620     float c, s, f0, f1, f2, f3;
1621     int i, j;
1622
1623     /* prerotation (or something like that) */
1624     for (i=1; i < n2; i++) {
1625         j  = (n - i);
1626         c = q->exptab[i].re;
1627         s = -q->exptab[i].im;
1628         f0 = (q->fft.samples_re[channel][i] - q->fft.samples_re[channel][j]) * gain;
1629         f1 = (q->fft.samples_im[channel][i] + q->fft.samples_im[channel][j]) * gain;
1630         f2 = (q->fft.samples_re[channel][i] + q->fft.samples_re[channel][j]) * gain;
1631         f3 = (q->fft.samples_im[channel][i] - q->fft.samples_im[channel][j]) * gain;
1632         q->fft.complex[i].re =  s * f0 - c * f1 + f2;
1633         q->fft.complex[i].im =  c * f0 + s * f1 + f3;
1634         q->fft.complex[j].re = -s * f0 + c * f1 + f2;
1635         q->fft.complex[j].im =  c * f0 + s * f1 - f3;
1636     }
1637
1638     q->fft.complex[ 0].re =  q->fft.samples_re[channel][ 0] * gain * 2.0;
1639     q->fft.complex[ 0].im =  q->fft.samples_re[channel][ 0] * gain * 2.0;
1640     q->fft.complex[n2].re =  q->fft.samples_re[channel][n2] * gain * 2.0;
1641     q->fft.complex[n2].im = -q->fft.samples_im[channel][n2] * gain * 2.0;
1642
1643     ff_fft_permute(&q->fft_ctx, (FFTComplex *) q->fft.complex);
1644     ff_fft_calc (&q->fft_ctx, (FFTComplex *) q->fft.complex);
1645     /* add samples to output buffer */
1646     for (i = 0; i < ((q->fft_frame_size + 15) & ~15); i++)
1647         q->output_buffer[q->channels * i + channel] += ((float *) q->fft.complex)[i];
1648 }
1649
1650
1651 /**
1652  * @param q        context
1653  * @param index    subpacket number
1654  */
1655 static void qdm2_synthesis_filter (QDM2Context *q, int index)
1656 {
1657     OUT_INT samples[MPA_MAX_CHANNELS * MPA_FRAME_SIZE];
1658     int i, k, ch, sb_used, sub_sampling, dither_state = 0;
1659
1660     /* copy sb_samples */
1661     sb_used = QDM2_SB_USED(q->sub_sampling);
1662
1663     for (ch = 0; ch < q->channels; ch++)
1664         for (i = 0; i < 8; i++)
1665             for (k=sb_used; k < SBLIMIT; k++)
1666                 q->sb_samples[ch][(8 * index) + i][k] = 0;
1667
1668     for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++) {
1669         OUT_INT *samples_ptr = samples + ch;
1670
1671         for (i = 0; i < 8; i++) {
1672             ff_mpa_synth_filter(q->synth_buf[ch], &(q->synth_buf_offset[ch]),
1673                 mpa_window, &dither_state,
1674                 samples_ptr, q->nb_channels,
1675                 q->sb_samples[ch][(8 * index) + i]);
1676             samples_ptr += 32 * q->nb_channels;
1677         }
1678     }
1679
1680     /* add samples to output buffer */
1681     sub_sampling = (4 >> q->sub_sampling);
1682
1683     for (ch = 0; ch < q->channels; ch++)
1684         for (i = 0; i < q->frame_size; i++)
1685             q->output_buffer[q->channels * i + ch] += (float)(samples[q->nb_channels * sub_sampling * i + ch] >> (sizeof(OUT_INT)*8-16));
1686 }
1687
1688
1689 /**
1690  * Init static data (does not depend on specific file)
1691  *
1692  * @param q    context
1693  */
1694 static void qdm2_init(QDM2Context *q) {
1695     static int inited = 0;
1696
1697     if (inited != 0)
1698         return;
1699     inited = 1;
1700
1701     qdm2_init_vlc();
1702     ff_mpa_synth_init(mpa_window);
1703     softclip_table_init();
1704     rnd_table_init();
1705     init_noise_samples();
1706
1707     av_log(NULL, AV_LOG_DEBUG, "init done\n");
1708 }
1709
1710
1711 #if 0
1712 static void dump_context(QDM2Context *q)
1713 {
1714     int i;
1715 #define PRINT(a,b) av_log(NULL,AV_LOG_DEBUG," %s = %d\n", a, b);
1716     PRINT("compressed_data",q->compressed_data);
1717     PRINT("compressed_size",q->compressed_size);
1718     PRINT("frame_size",q->frame_size);
1719     PRINT("checksum_size",q->checksum_size);
1720     PRINT("channels",q->channels);
1721     PRINT("nb_channels",q->nb_channels);
1722     PRINT("fft_frame_size",q->fft_frame_size);
1723     PRINT("fft_size",q->fft_size);
1724     PRINT("sub_sampling",q->sub_sampling);
1725     PRINT("fft_order",q->fft_order);
1726     PRINT("group_order",q->group_order);
1727     PRINT("group_size",q->group_size);
1728     PRINT("sub_packet",q->sub_packet);
1729     PRINT("frequency_range",q->frequency_range);
1730     PRINT("has_errors",q->has_errors);
1731     PRINT("fft_tone_end",q->fft_tone_end);
1732     PRINT("fft_tone_start",q->fft_tone_start);
1733     PRINT("fft_coefs_index",q->fft_coefs_index);
1734     PRINT("coeff_per_sb_select",q->coeff_per_sb_select);
1735     PRINT("cm_table_select",q->cm_table_select);
1736     PRINT("noise_idx",q->noise_idx);
1737
1738     for (i = q->fft_tone_start; i < q->fft_tone_end; i++)
1739     {
1740     FFTTone *t = &q->fft_tones[i];
1741
1742     av_log(NULL,AV_LOG_DEBUG,"Tone (%d) dump:\n", i);
1743     av_log(NULL,AV_LOG_DEBUG,"  level = %f\n", t->level);
1744 //  PRINT(" level", t->level);
1745     PRINT(" phase", t->phase);
1746     PRINT(" phase_shift", t->phase_shift);
1747     PRINT(" duration", t->duration);
1748     PRINT(" samples_im", t->samples_im);
1749     PRINT(" samples_re", t->samples_re);
1750     PRINT(" table", t->table);
1751     }
1752
1753 }
1754 #endif
1755
1756
1757 /**
1758  * Init parameters from codec extradata
1759  */
1760 static int qdm2_decode_init(AVCodecContext *avctx)
1761 {
1762     QDM2Context *s = avctx->priv_data;
1763     uint8_t *extradata;
1764     int extradata_size;
1765     int tmp_val, tmp, size;
1766     int i;
1767     float alpha;
1768
1769     /* extradata parsing
1770
1771     Structure:
1772     wave {
1773         frma (QDM2)
1774         QDCA
1775         QDCP
1776     }
1777
1778     32  size (including this field)
1779     32  tag (=frma)
1780     32  type (=QDM2 or QDMC)
1781
1782     32  size (including this field, in bytes)
1783     32  tag (=QDCA) // maybe mandatory parameters
1784     32  unknown (=1)
1785     32  channels (=2)
1786     32  samplerate (=44100)
1787     32  bitrate (=96000)
1788     32  block size (=4096)
1789     32  frame size (=256) (for one channel)
1790     32  packet size (=1300)
1791
1792     32  size (including this field, in bytes)
1793     32  tag (=QDCP) // maybe some tuneable parameters
1794     32  float1 (=1.0)
1795     32  zero ?
1796     32  float2 (=1.0)
1797     32  float3 (=1.0)
1798     32  unknown (27)
1799     32  unknown (8)
1800     32  zero ?
1801     */
1802
1803     if (!avctx->extradata || (avctx->extradata_size < 48)) {
1804         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "extradata missing or truncated\n");
1805         return -1;
1806     }
1807
1808     extradata = avctx->extradata;
1809     extradata_size = avctx->extradata_size;
1810
1811     while (extradata_size > 7) {
1812         if (!memcmp(extradata, "frmaQDM", 7))
1813             break;
1814         extradata++;
1815         extradata_size--;
1816     }
1817
1818     if (extradata_size < 12) {
1819         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "not enough extradata (%i)\n",
1820                extradata_size);
1821         return -1;
1822     }
1823
1824     if (memcmp(extradata, "frmaQDM", 7)) {
1825         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid headers, QDM? not found\n");
1826         return -1;
1827     }
1828
1829     if (extradata[7] == 'C') {
1830 //        s->is_qdmc = 1;
1831         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "stream is QDMC version 1, which is not supported\n");
1832         return -1;
1833     }
1834
1835     extradata += 8;
1836     extradata_size -= 8;
1837
1838     size = AV_RB32(extradata);
1839
1840     if(size > extradata_size){
1841         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "extradata size too small, %i < %i\n",
1842                extradata_size, size);
1843         return -1;
1844     }
1845
1846     extradata += 4;
1847     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "size: %d\n", size);
1848     if (AV_RB32(extradata) != MKBETAG('Q','D','C','A')) {
1849         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid extradata, expecting QDCA\n");
1850         return -1;
1851     }
1852
1853     extradata += 8;
1854
1855     avctx->channels = s->nb_channels = s->channels = AV_RB32(extradata);
1856     extradata += 4;
1857
1858     avctx->sample_rate = AV_RB32(extradata);
1859     extradata += 4;
1860
1861     avctx->bit_rate = AV_RB32(extradata);
1862     extradata += 4;
1863
1864     s->group_size = AV_RB32(extradata);
1865     extradata += 4;
1866
1867     s->fft_size = AV_RB32(extradata);
1868     extradata += 4;
1869
1870     s->checksum_size = AV_RB32(extradata);
1871     extradata += 4;
1872
1873     s->fft_order = av_log2(s->fft_size) + 1;
1874     s->fft_frame_size = 2 * s->fft_size; // complex has two floats
1875
1876     // something like max decodable tones
1877     s->group_order = av_log2(s->group_size) + 1;
1878     s->frame_size = s->group_size / 16; // 16 iterations per super block
1879
1880     s->sub_sampling = s->fft_order - 7;
1881     s->frequency_range = 255 / (1 << (2 - s->sub_sampling));
1882
1883     switch ((s->sub_sampling * 2 + s->channels - 1)) {
1884         case 0: tmp = 40; break;
1885         case 1: tmp = 48; break;
1886         case 2: tmp = 56; break;
1887         case 3: tmp = 72; break;
1888         case 4: tmp = 80; break;
1889         case 5: tmp = 100;break;
1890         default: tmp=s->sub_sampling; break;
1891     }
1892     tmp_val = 0;
1893     if ((tmp * 1000) < avctx->bit_rate)  tmp_val = 1;
1894     if ((tmp * 1440) < avctx->bit_rate)  tmp_val = 2;
1895     if ((tmp * 1760) < avctx->bit_rate)  tmp_val = 3;
1896     if ((tmp * 2240) < avctx->bit_rate)  tmp_val = 4;
1897     s->cm_table_select = tmp_val;
1898
1899     if (s->sub_sampling == 0)
1900         tmp = 7999;
1901     else
1902         tmp = ((-(s->sub_sampling -1)) & 8000) + 20000;
1903     /*
1904     0: 7999 -> 0
1905     1: 20000 -> 2
1906     2: 28000 -> 2
1907     */
1908     if (tmp < 8000)
1909         s->coeff_per_sb_select = 0;
1910     else if (tmp <= 16000)
1911         s->coeff_per_sb_select = 1;
1912     else
1913         s->coeff_per_sb_select = 2;
1914
1915     // Fail on unknown fft order, if it's > 9 it can overflow s->exptab[]
1916     if ((s->fft_order < 7) || (s->fft_order > 9)) {
1917         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unknown FFT order (%d), contact the developers!\n", s->fft_order);
1918         return -1;
1919     }
1920
1921     ff_fft_init(&s->fft_ctx, s->fft_order - 1, 1);
1922
1923     for (i = 1; i < (1 << (s->fft_order - 2)); i++) {
1924         alpha = 2 * M_PI * (float)i / (float)(1 << (s->fft_order - 1));
1925         s->exptab[i].re = cos(alpha);
1926         s->exptab[i].im = sin(alpha);
1927     }
1928
1929     qdm2_init(s);
1930
1931 //    dump_context(s);
1932     return 0;
1933 }
1934
1935
1936 static int qdm2_decode_close(AVCodecContext *avctx)
1937 {
1938     QDM2Context *s = avctx->priv_data;
1939
1940     ff_fft_end(&s->fft_ctx);
1941
1942     return 0;
1943 }
1944
1945
1946 static void qdm2_decode (QDM2Context *q, uint8_t *in, int16_t *out)
1947 {
1948     int ch, i;
1949     const int frame_size = (q->frame_size * q->channels);
1950
1951     /* select input buffer */
1952     q->compressed_data = in;
1953     q->compressed_size = q->checksum_size;
1954
1955 //  dump_context(q);
1956
1957     /* copy old block, clear new block of output samples */
1958     memmove(q->output_buffer, &q->output_buffer[frame_size], frame_size * sizeof(float));
1959     memset(&q->output_buffer[frame_size], 0, frame_size * sizeof(float));
1960
1961     /* decode block of QDM2 compressed data */
1962     if (q->sub_packet == 0) {
1963         q->has_errors = 0; // zero it for a new super block
1964         av_log(NULL,AV_LOG_DEBUG,"Superblock follows\n");
1965         qdm2_decode_super_block(q);
1966     }
1967
1968     /* parse subpackets */
1969     if (!q->has_errors) {
1970         if (q->sub_packet == 2)
1971             qdm2_decode_fft_packets(q);
1972
1973         qdm2_fft_tone_synthesizer(q, q->sub_packet);
1974     }
1975
1976     /* sound synthesis stage 1 (FFT) */
1977     for (ch = 0; ch < q->channels; ch++) {
1978         qdm2_calculate_fft(q, ch, q->sub_packet);
1979
1980         if (!q->has_errors && q->sub_packet_list_C[0].packet != NULL) {
1981             SAMPLES_NEEDED_2("has errors, and C list is not empty")
1982             return;
1983         }
1984     }
1985
1986     /* sound synthesis stage 2 (MPEG audio like synthesis filter) */
1987     if (!q->has_errors && q->do_synth_filter)
1988         qdm2_synthesis_filter(q, q->sub_packet);
1989
1990     q->sub_packet = (q->sub_packet + 1) % 16;
1991
1992     /* clip and convert output float[] to 16bit signed samples */
1993     for (i = 0; i < frame_size; i++) {
1994         int value = (int)q->output_buffer[i];
1995
1996         if (value > SOFTCLIP_THRESHOLD)
1997             value = (value >  HARDCLIP_THRESHOLD) ?  32767 :  softclip_table[ value - SOFTCLIP_THRESHOLD];
1998         else if (value < -SOFTCLIP_THRESHOLD)
1999             value = (value < -HARDCLIP_THRESHOLD) ? -32767 : -softclip_table[-value - SOFTCLIP_THRESHOLD];
2000
2001         out[i] = value;
2002     }
2003 }
2004
2005
2006 static int qdm2_decode_frame(AVCodecContext *avctx,
2007             void *data, int *data_size,
2008             uint8_t *buf, int buf_size)
2009 {
2010     QDM2Context *s = avctx->priv_data;
2011
2012     if(!buf)
2013         return 0;
2014     if(buf_size < s->checksum_size)
2015         return -1;
2016
2017     *data_size = s->channels * s->frame_size * sizeof(int16_t);
2018
2019     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "decode(%d): %p[%d] -> %p[%d]\n",
2020        buf_size, buf, s->checksum_size, data, *data_size);
2021
2022     qdm2_decode(s, buf, data);
2023
2024     // reading only when next superblock found
2025     if (s->sub_packet == 0) {
2026         return s->checksum_size;
2027     }
2028
2029     return 0;
2030 }
2031
2032 AVCodec qdm2_decoder =
2033 {
2034     .name = "qdm2",
2035     .type = CODEC_TYPE_AUDIO,
2036     .id = CODEC_ID_QDM2,
2037     .priv_data_size = sizeof(QDM2Context),
2038     .init = qdm2_decode_init,
2039     .close = qdm2_decode_close,
2040     .decode = qdm2_decode_frame,
2041 };