Indent
[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 libavcodec/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 "get_bits.h"
40 #include "dsputil.h"
41 #include "mpegaudio.h"
42
43 #include "qdm2data.h"
44
45 #undef NDEBUG
46 #include <assert.h>
47
48
49 #define SOFTCLIP_THRESHOLD 27600
50 #define HARDCLIP_THRESHOLD 35716
51
52
53 #define QDM2_LIST_ADD(list, size, packet) \
54 do { \
55       if (size > 0) { \
56     list[size - 1].next = &list[size]; \
57       } \
58       list[size].packet = packet; \
59       list[size].next = NULL; \
60       size++; \
61 } while(0)
62
63 // Result is 8, 16 or 30
64 #define QDM2_SB_USED(sub_sampling) (((sub_sampling) >= 2) ? 30 : 8 << (sub_sampling))
65
66 #define FIX_NOISE_IDX(noise_idx) \
67   if ((noise_idx) >= 3840) \
68     (noise_idx) -= 3840; \
69
70 #define SB_DITHERING_NOISE(sb,noise_idx) (noise_table[(noise_idx)++] * sb_noise_attenuation[(sb)])
71
72 #define BITS_LEFT(length,gb) ((length) - get_bits_count ((gb)))
73
74 #define SAMPLES_NEEDED \
75      av_log (NULL,AV_LOG_INFO,"This file triggers some untested code. Please contact the developers.\n");
76
77 #define SAMPLES_NEEDED_2(why) \
78      av_log (NULL,AV_LOG_INFO,"This file triggers some missing code. Please contact the developers.\nPosition: %s\n",why);
79
80
81 typedef int8_t sb_int8_array[2][30][64];
82
83 /**
84  * Subpacket
85  */
86 typedef struct {
87     int type;            ///< subpacket type
88     unsigned int size;   ///< subpacket size
89     const uint8_t *data; ///< pointer to subpacket data (points to input data buffer, it's not a private copy)
90 } QDM2SubPacket;
91
92 /**
93  * A node in the subpacket list
94  */
95 typedef struct QDM2SubPNode {
96     QDM2SubPacket *packet;      ///< packet
97     struct QDM2SubPNode *next; ///< pointer to next packet in the list, NULL if leaf node
98 } QDM2SubPNode;
99
100 typedef struct {
101     float 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_16(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 fft_frame_size;      ///< size of fft frame, in components (1 comples = re + im)
143     int frame_size;          ///< size of data frame
144     int frequency_range;
145     int sub_sampling;        ///< subsampling: 0=25%, 1=50%, 2=100% */
146     int coeff_per_sb_select; ///< selector for "num. of coeffs. per subband" tables. Can be 0, 1, 2
147     int cm_table_select;     ///< selector for "coding method" tables. Can be 0, 1 (from init: 0-4)
148
149     /// Packets and packet lists
150     QDM2SubPacket sub_packets[16];      ///< the packets themselves
151     QDM2SubPNode sub_packet_list_A[16]; ///< list of all packets
152     QDM2SubPNode sub_packet_list_B[16]; ///< FFT packets B are on list
153     int sub_packets_B;                  ///< number of packets on 'B' list
154     QDM2SubPNode sub_packet_list_C[16]; ///< packets with errors?
155     QDM2SubPNode sub_packet_list_D[16]; ///< DCT packets
156
157     /// FFT and tones
158     FFTTone fft_tones[1000];
159     int fft_tone_start;
160     int fft_tone_end;
161     FFTCoefficient fft_coefs[1000];
162     int fft_coefs_index;
163     int fft_coefs_min_index[5];
164     int fft_coefs_max_index[5];
165     int fft_level_exp[6];
166     RDFTContext rdft_ctx;
167     QDM2FFT fft;
168
169     /// I/O data
170     const uint8_t *compressed_data;
171     int compressed_size;
172     float output_buffer[1024];
173
174     /// Synthesis filter
175     DECLARE_ALIGNED_16(MPA_INT, synth_buf[MPA_MAX_CHANNELS][512*2]);
176     int synth_buf_offset[MPA_MAX_CHANNELS];
177     DECLARE_ALIGNED_16(int32_t, sb_samples[MPA_MAX_CHANNELS][128][SBLIMIT]);
178
179     /// Mixed temporary data used in decoding
180     float tone_level[MPA_MAX_CHANNELS][30][64];
181     int8_t coding_method[MPA_MAX_CHANNELS][30][64];
182     int8_t quantized_coeffs[MPA_MAX_CHANNELS][10][8];
183     int8_t tone_level_idx_base[MPA_MAX_CHANNELS][30][8];
184     int8_t tone_level_idx_hi1[MPA_MAX_CHANNELS][3][8][8];
185     int8_t tone_level_idx_mid[MPA_MAX_CHANNELS][26][8];
186     int8_t tone_level_idx_hi2[MPA_MAX_CHANNELS][26];
187     int8_t tone_level_idx[MPA_MAX_CHANNELS][30][64];
188     int8_t tone_level_idx_temp[MPA_MAX_CHANNELS][30][64];
189
190     // Flags
191     int has_errors;         ///< packet has errors
192     int superblocktype_2_3; ///< select fft tables and some algorithm based on superblock type
193     int do_synth_filter;    ///< used to perform or skip synthesis filter
194
195     int sub_packet;
196     int noise_idx; ///< index for dithering noise table
197 } QDM2Context;
198
199
200 static uint8_t empty_buffer[FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE];
201
202 static VLC vlc_tab_level;
203 static VLC vlc_tab_diff;
204 static VLC vlc_tab_run;
205 static VLC fft_level_exp_alt_vlc;
206 static VLC fft_level_exp_vlc;
207 static VLC fft_stereo_exp_vlc;
208 static VLC fft_stereo_phase_vlc;
209 static VLC vlc_tab_tone_level_idx_hi1;
210 static VLC vlc_tab_tone_level_idx_mid;
211 static VLC vlc_tab_tone_level_idx_hi2;
212 static VLC vlc_tab_type30;
213 static VLC vlc_tab_type34;
214 static VLC vlc_tab_fft_tone_offset[5];
215
216 static uint16_t softclip_table[HARDCLIP_THRESHOLD - SOFTCLIP_THRESHOLD + 1];
217 static float noise_table[4096];
218 static uint8_t random_dequant_index[256][5];
219 static uint8_t random_dequant_type24[128][3];
220 static float noise_samples[128];
221
222 static DECLARE_ALIGNED_16(MPA_INT, mpa_window[512]);
223
224
225 static av_cold void softclip_table_init(void) {
226     int i;
227     double dfl = SOFTCLIP_THRESHOLD - 32767;
228     float delta = 1.0 / -dfl;
229     for (i = 0; i < HARDCLIP_THRESHOLD - SOFTCLIP_THRESHOLD + 1; i++)
230         softclip_table[i] = SOFTCLIP_THRESHOLD - ((int)(sin((float)i * delta) * dfl) & 0x0000FFFF);
231 }
232
233
234 // random generated table
235 static av_cold void rnd_table_init(void) {
236     int i,j;
237     uint32_t ldw,hdw;
238     uint64_t tmp64_1;
239     uint64_t random_seed = 0;
240     float delta = 1.0 / 16384.0;
241     for(i = 0; i < 4096 ;i++) {
242         random_seed = random_seed * 214013 + 2531011;
243         noise_table[i] = (delta * (float)(((int32_t)random_seed >> 16) & 0x00007FFF)- 1.0) * 1.3;
244     }
245
246     for (i = 0; i < 256 ;i++) {
247         random_seed = 81;
248         ldw = i;
249         for (j = 0; j < 5 ;j++) {
250             random_dequant_index[i][j] = (uint8_t)((ldw / random_seed) & 0xFF);
251             ldw = (uint32_t)ldw % (uint32_t)random_seed;
252             tmp64_1 = (random_seed * 0x55555556);
253             hdw = (uint32_t)(tmp64_1 >> 32);
254             random_seed = (uint64_t)(hdw + (ldw >> 31));
255         }
256     }
257     for (i = 0; i < 128 ;i++) {
258         random_seed = 25;
259         ldw = i;
260         for (j = 0; j < 3 ;j++) {
261             random_dequant_type24[i][j] = (uint8_t)((ldw / random_seed) & 0xFF);
262             ldw = (uint32_t)ldw % (uint32_t)random_seed;
263             tmp64_1 = (random_seed * 0x66666667);
264             hdw = (uint32_t)(tmp64_1 >> 33);
265             random_seed = hdw + (ldw >> 31);
266         }
267     }
268 }
269
270
271 static av_cold void init_noise_samples(void) {
272     int i;
273     int random_seed = 0;
274     float delta = 1.0 / 16384.0;
275     for (i = 0; i < 128;i++) {
276         random_seed = random_seed * 214013 + 2531011;
277         noise_samples[i] = (delta * (float)((random_seed >> 16) & 0x00007fff) - 1.0);
278     }
279 }
280
281 static const uint16_t qdm2_vlc_offs[] = {
282     0,260,566,598,894,1166,1230,1294,1678,1950,2214,2278,2310,2570,2834,3124,3448,3838,
283 };
284
285 static av_cold void qdm2_init_vlc(void)
286 {
287     static int vlcs_initialized = 0;
288     static VLC_TYPE qdm2_table[3838][2];
289
290     if (!vlcs_initialized) {
291
292         vlc_tab_level.table = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[0]];
293         vlc_tab_level.table_allocated = qdm2_vlc_offs[1] - qdm2_vlc_offs[0];
294         init_vlc (&vlc_tab_level, 8, 24,
295             vlc_tab_level_huffbits, 1, 1,
296             vlc_tab_level_huffcodes, 2, 2, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
297
298         vlc_tab_diff.table = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[1]];
299         vlc_tab_diff.table_allocated = qdm2_vlc_offs[2] - qdm2_vlc_offs[1];
300         init_vlc (&vlc_tab_diff, 8, 37,
301             vlc_tab_diff_huffbits, 1, 1,
302             vlc_tab_diff_huffcodes, 2, 2, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
303
304         vlc_tab_run.table = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[2]];
305         vlc_tab_run.table_allocated = qdm2_vlc_offs[3] - qdm2_vlc_offs[2];
306         init_vlc (&vlc_tab_run, 5, 6,
307             vlc_tab_run_huffbits, 1, 1,
308             vlc_tab_run_huffcodes, 1, 1, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
309
310         fft_level_exp_alt_vlc.table = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[3]];
311         fft_level_exp_alt_vlc.table_allocated = qdm2_vlc_offs[4] - qdm2_vlc_offs[3];
312         init_vlc (&fft_level_exp_alt_vlc, 8, 28,
313             fft_level_exp_alt_huffbits, 1, 1,
314             fft_level_exp_alt_huffcodes, 2, 2, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
315
316
317         fft_level_exp_vlc.table = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[4]];
318         fft_level_exp_vlc.table_allocated = qdm2_vlc_offs[5] - qdm2_vlc_offs[4];
319         init_vlc (&fft_level_exp_vlc, 8, 20,
320             fft_level_exp_huffbits, 1, 1,
321             fft_level_exp_huffcodes, 2, 2, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
322
323         fft_stereo_exp_vlc.table = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[5]];
324         fft_stereo_exp_vlc.table_allocated = qdm2_vlc_offs[6] - qdm2_vlc_offs[5];
325         init_vlc (&fft_stereo_exp_vlc, 6, 7,
326             fft_stereo_exp_huffbits, 1, 1,
327             fft_stereo_exp_huffcodes, 1, 1, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
328
329         fft_stereo_phase_vlc.table = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[6]];
330         fft_stereo_phase_vlc.table_allocated = qdm2_vlc_offs[7] - qdm2_vlc_offs[6];
331         init_vlc (&fft_stereo_phase_vlc, 6, 9,
332             fft_stereo_phase_huffbits, 1, 1,
333             fft_stereo_phase_huffcodes, 1, 1, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
334
335         vlc_tab_tone_level_idx_hi1.table = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[7]];
336         vlc_tab_tone_level_idx_hi1.table_allocated = qdm2_vlc_offs[8] - qdm2_vlc_offs[7];
337         init_vlc (&vlc_tab_tone_level_idx_hi1, 8, 20,
338             vlc_tab_tone_level_idx_hi1_huffbits, 1, 1,
339             vlc_tab_tone_level_idx_hi1_huffcodes, 2, 2, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
340
341         vlc_tab_tone_level_idx_mid.table = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[8]];
342         vlc_tab_tone_level_idx_mid.table_allocated = qdm2_vlc_offs[9] - qdm2_vlc_offs[8];
343         init_vlc (&vlc_tab_tone_level_idx_mid, 8, 24,
344             vlc_tab_tone_level_idx_mid_huffbits, 1, 1,
345             vlc_tab_tone_level_idx_mid_huffcodes, 2, 2, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
346
347         vlc_tab_tone_level_idx_hi2.table = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[9]];
348         vlc_tab_tone_level_idx_hi2.table_allocated = qdm2_vlc_offs[10] - qdm2_vlc_offs[9];
349         init_vlc (&vlc_tab_tone_level_idx_hi2, 8, 24,
350             vlc_tab_tone_level_idx_hi2_huffbits, 1, 1,
351             vlc_tab_tone_level_idx_hi2_huffcodes, 2, 2, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
352
353         vlc_tab_type30.table = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[10]];
354         vlc_tab_type30.table_allocated = qdm2_vlc_offs[11] - qdm2_vlc_offs[10];
355         init_vlc (&vlc_tab_type30, 6, 9,
356             vlc_tab_type30_huffbits, 1, 1,
357             vlc_tab_type30_huffcodes, 1, 1, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
358
359         vlc_tab_type34.table = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[11]];
360         vlc_tab_type34.table_allocated = qdm2_vlc_offs[12] - qdm2_vlc_offs[11];
361         init_vlc (&vlc_tab_type34, 5, 10,
362             vlc_tab_type34_huffbits, 1, 1,
363             vlc_tab_type34_huffcodes, 1, 1, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
364
365         vlc_tab_fft_tone_offset[0].table = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[12]];
366         vlc_tab_fft_tone_offset[0].table_allocated = qdm2_vlc_offs[13] - qdm2_vlc_offs[12];
367         init_vlc (&vlc_tab_fft_tone_offset[0], 8, 23,
368             vlc_tab_fft_tone_offset_0_huffbits, 1, 1,
369             vlc_tab_fft_tone_offset_0_huffcodes, 2, 2, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
370
371         vlc_tab_fft_tone_offset[1].table = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[13]];
372         vlc_tab_fft_tone_offset[1].table_allocated = qdm2_vlc_offs[14] - qdm2_vlc_offs[13];
373         init_vlc (&vlc_tab_fft_tone_offset[1], 8, 28,
374             vlc_tab_fft_tone_offset_1_huffbits, 1, 1,
375             vlc_tab_fft_tone_offset_1_huffcodes, 2, 2, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
376
377         vlc_tab_fft_tone_offset[2].table = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[14]];
378         vlc_tab_fft_tone_offset[2].table_allocated = qdm2_vlc_offs[15] - qdm2_vlc_offs[14];
379         init_vlc (&vlc_tab_fft_tone_offset[2], 8, 32,
380             vlc_tab_fft_tone_offset_2_huffbits, 1, 1,
381             vlc_tab_fft_tone_offset_2_huffcodes, 2, 2, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
382
383         vlc_tab_fft_tone_offset[3].table = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[15]];
384         vlc_tab_fft_tone_offset[3].table_allocated = qdm2_vlc_offs[16] - qdm2_vlc_offs[15];
385         init_vlc (&vlc_tab_fft_tone_offset[3], 8, 35,
386             vlc_tab_fft_tone_offset_3_huffbits, 1, 1,
387             vlc_tab_fft_tone_offset_3_huffcodes, 2, 2, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
388
389         vlc_tab_fft_tone_offset[4].table = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[16]];
390         vlc_tab_fft_tone_offset[4].table_allocated = qdm2_vlc_offs[17] - qdm2_vlc_offs[16];
391         init_vlc (&vlc_tab_fft_tone_offset[4], 8, 38,
392             vlc_tab_fft_tone_offset_4_huffbits, 1, 1,
393             vlc_tab_fft_tone_offset_4_huffcodes, 2, 2, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
394
395         vlcs_initialized=1;
396     }
397 }
398
399
400 /* for floating point to fixed point conversion */
401 static const float f2i_scale = (float) (1 << (FRAC_BITS - 15));
402
403
404 static int qdm2_get_vlc (GetBitContext *gb, VLC *vlc, int flag, int depth)
405 {
406     int value;
407
408     value = get_vlc2(gb, vlc->table, vlc->bits, depth);
409
410     /* stage-2, 3 bits exponent escape sequence */
411     if (value-- == 0)
412         value = get_bits (gb, get_bits (gb, 3) + 1);
413
414     /* stage-3, optional */
415     if (flag) {
416         int tmp = vlc_stage3_values[value];
417
418         if ((value & ~3) > 0)
419             tmp += get_bits (gb, (value >> 2));
420         value = tmp;
421     }
422
423     return value;
424 }
425
426
427 static int qdm2_get_se_vlc (VLC *vlc, GetBitContext *gb, int depth)
428 {
429     int value = qdm2_get_vlc (gb, vlc, 0, depth);
430
431     return (value & 1) ? ((value + 1) >> 1) : -(value >> 1);
432 }
433
434
435 /**
436  * QDM2 checksum
437  *
438  * @param data      pointer to data to be checksum'ed
439  * @param length    data length
440  * @param value     checksum value
441  *
442  * @return          0 if checksum is OK
443  */
444 static uint16_t qdm2_packet_checksum (const uint8_t *data, int length, int value) {
445     int i;
446
447     for (i=0; i < length; i++)
448         value -= data[i];
449
450     return (uint16_t)(value & 0xffff);
451 }
452
453
454 /**
455  * Fills a QDM2SubPacket structure with packet type, size, and data pointer.
456  *
457  * @param gb            bitreader context
458  * @param sub_packet    packet under analysis
459  */
460 static void qdm2_decode_sub_packet_header (GetBitContext *gb, QDM2SubPacket *sub_packet)
461 {
462     sub_packet->type = get_bits (gb, 8);
463
464     if (sub_packet->type == 0) {
465         sub_packet->size = 0;
466         sub_packet->data = NULL;
467     } else {
468         sub_packet->size = get_bits (gb, 8);
469
470       if (sub_packet->type & 0x80) {
471           sub_packet->size <<= 8;
472           sub_packet->size  |= get_bits (gb, 8);
473           sub_packet->type  &= 0x7f;
474       }
475
476       if (sub_packet->type == 0x7f)
477           sub_packet->type |= (get_bits (gb, 8) << 8);
478
479       sub_packet->data = &gb->buffer[get_bits_count(gb) / 8]; // FIXME: this depends on bitreader internal data
480     }
481
482     av_log(NULL,AV_LOG_DEBUG,"Subpacket: type=%d size=%d start_offs=%x\n",
483         sub_packet->type, sub_packet->size, get_bits_count(gb) / 8);
484 }
485
486
487 /**
488  * Return node pointer to first packet of requested type in list.
489  *
490  * @param list    list of subpackets to be scanned
491  * @param type    type of searched subpacket
492  * @return        node pointer for subpacket if found, else NULL
493  */
494 static QDM2SubPNode* qdm2_search_subpacket_type_in_list (QDM2SubPNode *list, int type)
495 {
496     while (list != NULL && list->packet != NULL) {
497         if (list->packet->type == type)
498             return list;
499         list = list->next;
500     }
501     return NULL;
502 }
503
504
505 /**
506  * Replaces 8 elements with their average value.
507  * Called by qdm2_decode_superblock before starting subblock decoding.
508  *
509  * @param q       context
510  */
511 static void average_quantized_coeffs (QDM2Context *q)
512 {
513     int i, j, n, ch, sum;
514
515     n = coeff_per_sb_for_avg[q->coeff_per_sb_select][QDM2_SB_USED(q->sub_sampling) - 1] + 1;
516
517     for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
518         for (i = 0; i < n; i++) {
519             sum = 0;
520
521             for (j = 0; j < 8; j++)
522                 sum += q->quantized_coeffs[ch][i][j];
523
524             sum /= 8;
525             if (sum > 0)
526                 sum--;
527
528             for (j=0; j < 8; j++)
529                 q->quantized_coeffs[ch][i][j] = sum;
530         }
531 }
532
533
534 /**
535  * Build subband samples with noise weighted by q->tone_level.
536  * Called by synthfilt_build_sb_samples.
537  *
538  * @param q     context
539  * @param sb    subband index
540  */
541 static void build_sb_samples_from_noise (QDM2Context *q, int sb)
542 {
543     int ch, j;
544
545     FIX_NOISE_IDX(q->noise_idx);
546
547     if (!q->nb_channels)
548         return;
549
550     for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
551         for (j = 0; j < 64; j++) {
552             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);
553             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);
554         }
555 }
556
557
558 /**
559  * Called while processing data from subpackets 11 and 12.
560  * Used after making changes to coding_method array.
561  *
562  * @param sb               subband index
563  * @param channels         number of channels
564  * @param coding_method    q->coding_method[0][0][0]
565  */
566 static void fix_coding_method_array (int sb, int channels, sb_int8_array coding_method)
567 {
568     int j,k;
569     int ch;
570     int run, case_val;
571     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};
572
573     for (ch = 0; ch < channels; ch++) {
574         for (j = 0; j < 64; ) {
575             if((coding_method[ch][sb][j] - 8) > 22) {
576                 run = 1;
577                 case_val = 8;
578             } else {
579                 switch (switchtable[coding_method[ch][sb][j]-8]) {
580                     case 0: run = 10; case_val = 10; break;
581                     case 1: run = 1; case_val = 16; break;
582                     case 2: run = 5; case_val = 24; break;
583                     case 3: run = 3; case_val = 30; break;
584                     case 4: run = 1; case_val = 30; break;
585                     case 5: run = 1; case_val = 8; break;
586                     default: run = 1; case_val = 8; break;
587                 }
588             }
589             for (k = 0; k < run; k++)
590                 if (j + k < 128)
591                     if (coding_method[ch][sb + (j + k) / 64][(j + k) % 64] > coding_method[ch][sb][j])
592                         if (k > 0) {
593                            SAMPLES_NEEDED
594                             //not debugged, almost never used
595                             memset(&coding_method[ch][sb][j + k], case_val, k * sizeof(int8_t));
596                             memset(&coding_method[ch][sb][j + k], case_val, 3 * sizeof(int8_t));
597                         }
598             j += run;
599         }
600     }
601 }
602
603
604 /**
605  * Related to synthesis filter
606  * Called by process_subpacket_10
607  *
608  * @param q       context
609  * @param flag    1 if called after getting data from subpacket 10, 0 if no subpacket 10
610  */
611 static void fill_tone_level_array (QDM2Context *q, int flag)
612 {
613     int i, sb, ch, sb_used;
614     int tmp, tab;
615
616     // This should never happen
617     if (q->nb_channels <= 0)
618         return;
619
620     for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
621         for (sb = 0; sb < 30; sb++)
622             for (i = 0; i < 8; i++) {
623                 if ((tab=coeff_per_sb_for_dequant[q->coeff_per_sb_select][sb]) < (last_coeff[q->coeff_per_sb_select] - 1))
624                     tmp = q->quantized_coeffs[ch][tab + 1][i] * dequant_table[q->coeff_per_sb_select][tab + 1][sb]+
625                           q->quantized_coeffs[ch][tab][i] * dequant_table[q->coeff_per_sb_select][tab][sb];
626                 else
627                     tmp = q->quantized_coeffs[ch][tab][i] * dequant_table[q->coeff_per_sb_select][tab][sb];
628                 if(tmp < 0)
629                     tmp += 0xff;
630                 q->tone_level_idx_base[ch][sb][i] = (tmp / 256) & 0xff;
631             }
632
633     sb_used = QDM2_SB_USED(q->sub_sampling);
634
635     if ((q->superblocktype_2_3 != 0) && !flag) {
636         for (sb = 0; sb < sb_used; sb++)
637             for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
638                 for (i = 0; i < 64; i++) {
639                     q->tone_level_idx[ch][sb][i] = q->tone_level_idx_base[ch][sb][i / 8];
640                     if (q->tone_level_idx[ch][sb][i] < 0)
641                         q->tone_level[ch][sb][i] = 0;
642                     else
643                         q->tone_level[ch][sb][i] = fft_tone_level_table[0][q->tone_level_idx[ch][sb][i] & 0x3f];
644                 }
645     } else {
646         tab = q->superblocktype_2_3 ? 0 : 1;
647         for (sb = 0; sb < sb_used; sb++) {
648             if ((sb >= 4) && (sb <= 23)) {
649                 for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
650                     for (i = 0; i < 64; i++) {
651                         tmp = q->tone_level_idx_base[ch][sb][i / 8] -
652                               q->tone_level_idx_hi1[ch][sb / 8][i / 8][i % 8] -
653                               q->tone_level_idx_mid[ch][sb - 4][i / 8] -
654                               q->tone_level_idx_hi2[ch][sb - 4];
655                         q->tone_level_idx[ch][sb][i] = tmp & 0xff;
656                         if ((tmp < 0) || (!q->superblocktype_2_3 && !tmp))
657                             q->tone_level[ch][sb][i] = 0;
658                         else
659                             q->tone_level[ch][sb][i] = fft_tone_level_table[tab][tmp & 0x3f];
660                 }
661             } else {
662                 if (sb > 4) {
663                     for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
664                         for (i = 0; i < 64; i++) {
665                             tmp = q->tone_level_idx_base[ch][sb][i / 8] -
666                                   q->tone_level_idx_hi1[ch][2][i / 8][i % 8] -
667                                   q->tone_level_idx_hi2[ch][sb - 4];
668                             q->tone_level_idx[ch][sb][i] = tmp & 0xff;
669                             if ((tmp < 0) || (!q->superblocktype_2_3 && !tmp))
670                                 q->tone_level[ch][sb][i] = 0;
671                             else
672                                 q->tone_level[ch][sb][i] = fft_tone_level_table[tab][tmp & 0x3f];
673                     }
674                 } else {
675                     for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
676                         for (i = 0; i < 64; i++) {
677                             tmp = q->tone_level_idx[ch][sb][i] = q->tone_level_idx_base[ch][sb][i / 8];
678                             if ((tmp < 0) || (!q->superblocktype_2_3 && !tmp))
679                                 q->tone_level[ch][sb][i] = 0;
680                             else
681                                 q->tone_level[ch][sb][i] = fft_tone_level_table[tab][tmp & 0x3f];
682                         }
683                 }
684             }
685         }
686     }
687
688     return;
689 }
690
691
692 /**
693  * Related to synthesis filter
694  * Called by process_subpacket_11
695  * c is built with data from subpacket 11
696  * Most of this function is used only if superblock_type_2_3 == 0, never seen it in samples
697  *
698  * @param tone_level_idx
699  * @param tone_level_idx_temp
700  * @param coding_method        q->coding_method[0][0][0]
701  * @param nb_channels          number of channels
702  * @param c                    coming from subpacket 11, passed as 8*c
703  * @param superblocktype_2_3   flag based on superblock packet type
704  * @param cm_table_select      q->cm_table_select
705  */
706 static void fill_coding_method_array (sb_int8_array tone_level_idx, sb_int8_array tone_level_idx_temp,
707                 sb_int8_array coding_method, int nb_channels,
708                 int c, int superblocktype_2_3, int cm_table_select)
709 {
710     int ch, sb, j;
711     int tmp, acc, esp_40, comp;
712     int add1, add2, add3, add4;
713     int64_t multres;
714
715     // This should never happen
716     if (nb_channels <= 0)
717         return;
718
719     if (!superblocktype_2_3) {
720         /* This case is untested, no samples available */
721         SAMPLES_NEEDED
722         for (ch = 0; ch < nb_channels; ch++)
723             for (sb = 0; sb < 30; sb++) {
724                 for (j = 1; j < 63; j++) {  // The loop only iterates to 63 so the code doesn't overflow the buffer
725                     add1 = tone_level_idx[ch][sb][j] - 10;
726                     if (add1 < 0)
727                         add1 = 0;
728                     add2 = add3 = add4 = 0;
729                     if (sb > 1) {
730                         add2 = tone_level_idx[ch][sb - 2][j] + tone_level_idx_offset_table[sb][0] - 6;
731                         if (add2 < 0)
732                             add2 = 0;
733                     }
734                     if (sb > 0) {
735                         add3 = tone_level_idx[ch][sb - 1][j] + tone_level_idx_offset_table[sb][1] - 6;
736                         if (add3 < 0)
737                             add3 = 0;
738                     }
739                     if (sb < 29) {
740                         add4 = tone_level_idx[ch][sb + 1][j] + tone_level_idx_offset_table[sb][3] - 6;
741                         if (add4 < 0)
742                             add4 = 0;
743                     }
744                     tmp = tone_level_idx[ch][sb][j + 1] * 2 - add4 - add3 - add2 - add1;
745                     if (tmp < 0)
746                         tmp = 0;
747                     tone_level_idx_temp[ch][sb][j + 1] = tmp & 0xff;
748                 }
749                 tone_level_idx_temp[ch][sb][0] = tone_level_idx_temp[ch][sb][1];
750             }
751             acc = 0;
752             for (ch = 0; ch < nb_channels; ch++)
753                 for (sb = 0; sb < 30; sb++)
754                     for (j = 0; j < 64; j++)
755                         acc += tone_level_idx_temp[ch][sb][j];
756
757             multres = 0x66666667 * (acc * 10);
758             esp_40 = (multres >> 32) / 8 + ((multres & 0xffffffff) >> 31);
759             for (ch = 0;  ch < nb_channels; ch++)
760                 for (sb = 0; sb < 30; sb++)
761                     for (j = 0; j < 64; j++) {
762                         comp = tone_level_idx_temp[ch][sb][j]* esp_40 * 10;
763                         if (comp < 0)
764                             comp += 0xff;
765                         comp /= 256; // signed shift
766                         switch(sb) {
767                             case 0:
768                                 if (comp < 30)
769                                     comp = 30;
770                                 comp += 15;
771                                 break;
772                             case 1:
773                                 if (comp < 24)
774                                     comp = 24;
775                                 comp += 10;
776                                 break;
777                             case 2:
778                             case 3:
779                             case 4:
780                                 if (comp < 16)
781                                     comp = 16;
782                         }
783                         if (comp <= 5)
784                             tmp = 0;
785                         else if (comp <= 10)
786                             tmp = 10;
787                         else if (comp <= 16)
788                             tmp = 16;
789                         else if (comp <= 24)
790                             tmp = -1;
791                         else
792                             tmp = 0;
793                         coding_method[ch][sb][j] = ((tmp & 0xfffa) + 30 )& 0xff;
794                     }
795             for (sb = 0; sb < 30; sb++)
796                 fix_coding_method_array(sb, nb_channels, coding_method);
797             for (ch = 0; ch < nb_channels; ch++)
798                 for (sb = 0; sb < 30; sb++)
799                     for (j = 0; j < 64; j++)
800                         if (sb >= 10) {
801                             if (coding_method[ch][sb][j] < 10)
802                                 coding_method[ch][sb][j] = 10;
803                         } else {
804                             if (sb >= 2) {
805                                 if (coding_method[ch][sb][j] < 16)
806                                     coding_method[ch][sb][j] = 16;
807                             } else {
808                                 if (coding_method[ch][sb][j] < 30)
809                                     coding_method[ch][sb][j] = 30;
810                             }
811                         }
812     } else { // superblocktype_2_3 != 0
813         for (ch = 0; ch < nb_channels; ch++)
814             for (sb = 0; sb < 30; sb++)
815                 for (j = 0; j < 64; j++)
816                     coding_method[ch][sb][j] = coding_method_table[cm_table_select][sb];
817     }
818
819     return;
820 }
821
822
823 /**
824  *
825  * Called by process_subpacket_11 to process more data from subpacket 11 with sb 0-8
826  * Called by process_subpacket_12 to process data from subpacket 12 with sb 8-sb_used
827  *
828  * @param q         context
829  * @param gb        bitreader context
830  * @param length    packet length in bits
831  * @param sb_min    lower subband processed (sb_min included)
832  * @param sb_max    higher subband processed (sb_max excluded)
833  */
834 static void synthfilt_build_sb_samples (QDM2Context *q, GetBitContext *gb, int length, int sb_min, int sb_max)
835 {
836     int sb, j, k, n, ch, run, channels;
837     int joined_stereo, zero_encoding, chs;
838     int type34_first;
839     float type34_div = 0;
840     float type34_predictor;
841     float samples[10], sign_bits[16];
842
843     if (length == 0) {
844         // If no data use noise
845         for (sb=sb_min; sb < sb_max; sb++)
846             build_sb_samples_from_noise (q, sb);
847
848         return;
849     }
850
851     for (sb = sb_min; sb < sb_max; sb++) {
852         FIX_NOISE_IDX(q->noise_idx);
853
854         channels = q->nb_channels;
855
856         if (q->nb_channels <= 1 || sb < 12)
857             joined_stereo = 0;
858         else if (sb >= 24)
859             joined_stereo = 1;
860         else
861             joined_stereo = (BITS_LEFT(length,gb) >= 1) ? get_bits1 (gb) : 0;
862
863         if (joined_stereo) {
864             if (BITS_LEFT(length,gb) >= 16)
865                 for (j = 0; j < 16; j++)
866                     sign_bits[j] = get_bits1 (gb);
867
868             for (j = 0; j < 64; j++)
869                 if (q->coding_method[1][sb][j] > q->coding_method[0][sb][j])
870                     q->coding_method[0][sb][j] = q->coding_method[1][sb][j];
871
872             fix_coding_method_array(sb, q->nb_channels, q->coding_method);
873             channels = 1;
874         }
875
876         for (ch = 0; ch < channels; ch++) {
877             zero_encoding = (BITS_LEFT(length,gb) >= 1) ? get_bits1(gb) : 0;
878             type34_predictor = 0.0;
879             type34_first = 1;
880
881             for (j = 0; j < 128; ) {
882                 switch (q->coding_method[ch][sb][j / 2]) {
883                     case 8:
884                         if (BITS_LEFT(length,gb) >= 10) {
885                             if (zero_encoding) {
886                                 for (k = 0; k < 5; k++) {
887                                     if ((j + 2 * k) >= 128)
888                                         break;
889                                     samples[2 * k] = get_bits1(gb) ? dequant_1bit[joined_stereo][2 * get_bits1(gb)] : 0;
890                                 }
891                             } else {
892                                 n = get_bits(gb, 8);
893                                 for (k = 0; k < 5; k++)
894                                     samples[2 * k] = dequant_1bit[joined_stereo][random_dequant_index[n][k]];
895                             }
896                             for (k = 0; k < 5; k++)
897                                 samples[2 * k + 1] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx);
898                         } else {
899                             for (k = 0; k < 10; k++)
900                                 samples[k] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx);
901                         }
902                         run = 10;
903                         break;
904
905                     case 10:
906                         if (BITS_LEFT(length,gb) >= 1) {
907                             float f = 0.81;
908
909                             if (get_bits1(gb))
910                                 f = -f;
911                             f -= noise_samples[((sb + 1) * (j +5 * ch + 1)) & 127] * 9.0 / 40.0;
912                             samples[0] = f;
913                         } else {
914                             samples[0] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx);
915                         }
916                         run = 1;
917                         break;
918
919                     case 16:
920                         if (BITS_LEFT(length,gb) >= 10) {
921                             if (zero_encoding) {
922                                 for (k = 0; k < 5; k++) {
923                                     if ((j + k) >= 128)
924                                         break;
925                                     samples[k] = (get_bits1(gb) == 0) ? 0 : dequant_1bit[joined_stereo][2 * get_bits1(gb)];
926                                 }
927                             } else {
928                                 n = get_bits (gb, 8);
929                                 for (k = 0; k < 5; k++)
930                                     samples[k] = dequant_1bit[joined_stereo][random_dequant_index[n][k]];
931                             }
932                         } else {
933                             for (k = 0; k < 5; k++)
934                                 samples[k] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx);
935                         }
936                         run = 5;
937                         break;
938
939                     case 24:
940                         if (BITS_LEFT(length,gb) >= 7) {
941                             n = get_bits(gb, 7);
942                             for (k = 0; k < 3; k++)
943                                 samples[k] = (random_dequant_type24[n][k] - 2.0) * 0.5;
944                         } else {
945                             for (k = 0; k < 3; k++)
946                                 samples[k] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx);
947                         }
948                         run = 3;
949                         break;
950
951                     case 30:
952                         if (BITS_LEFT(length,gb) >= 4)
953                             samples[0] = type30_dequant[qdm2_get_vlc(gb, &vlc_tab_type30, 0, 1)];
954                         else
955                             samples[0] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx);
956
957                         run = 1;
958                         break;
959
960                     case 34:
961                         if (BITS_LEFT(length,gb) >= 7) {
962                             if (type34_first) {
963                                 type34_div = (float)(1 << get_bits(gb, 2));
964                                 samples[0] = ((float)get_bits(gb, 5) - 16.0) / 15.0;
965                                 type34_predictor = samples[0];
966                                 type34_first = 0;
967                             } else {
968                                 samples[0] = type34_delta[qdm2_get_vlc(gb, &vlc_tab_type34, 0, 1)] / type34_div + type34_predictor;
969                                 type34_predictor = samples[0];
970                             }
971                         } else {
972                             samples[0] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx);
973                         }
974                         run = 1;
975                         break;
976
977                     default:
978                         samples[0] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx);
979                         run = 1;
980                         break;
981                 }
982
983                 if (joined_stereo) {
984                     float tmp[10][MPA_MAX_CHANNELS];
985
986                     for (k = 0; k < run; k++) {
987                         tmp[k][0] = samples[k];
988                         tmp[k][1] = (sign_bits[(j + k) / 8]) ? -samples[k] : samples[k];
989                     }
990                     for (chs = 0; chs < q->nb_channels; chs++)
991                         for (k = 0; k < run; k++)
992                             if ((j + k) < 128)
993                                 q->sb_samples[chs][j + k][sb] = (int32_t)(f2i_scale * q->tone_level[chs][sb][((j + k)/2)] * tmp[k][chs] + .5);
994                 } else {
995                     for (k = 0; k < run; k++)
996                         if ((j + k) < 128)
997                             q->sb_samples[ch][j + k][sb] = (int32_t)(f2i_scale * q->tone_level[ch][sb][(j + k)/2] * samples[k] + .5);
998                 }
999
1000                 j += run;
1001             } // j loop
1002         } // channel loop
1003     } // subband loop
1004 }
1005
1006
1007 /**
1008  * Init the first element of a channel in quantized_coeffs with data from packet 10 (quantized_coeffs[ch][0]).
1009  * This is similar to process_subpacket_9, but for a single channel and for element [0]
1010  * same VLC tables as process_subpacket_9 are used.
1011  *
1012  * @param q         context
1013  * @param quantized_coeffs    pointer to quantized_coeffs[ch][0]
1014  * @param gb        bitreader context
1015  * @param length    packet length in bits
1016  */
1017 static void init_quantized_coeffs_elem0 (int8_t *quantized_coeffs, GetBitContext *gb, int length)
1018 {
1019     int i, k, run, level, diff;
1020
1021     if (BITS_LEFT(length,gb) < 16)
1022         return;
1023     level = qdm2_get_vlc(gb, &vlc_tab_level, 0, 2);
1024
1025     quantized_coeffs[0] = level;
1026
1027     for (i = 0; i < 7; ) {
1028         if (BITS_LEFT(length,gb) < 16)
1029             break;
1030         run = qdm2_get_vlc(gb, &vlc_tab_run, 0, 1) + 1;
1031
1032         if (BITS_LEFT(length,gb) < 16)
1033             break;
1034         diff = qdm2_get_se_vlc(&vlc_tab_diff, gb, 2);
1035
1036         for (k = 1; k <= run; k++)
1037             quantized_coeffs[i + k] = (level + ((k * diff) / run));
1038
1039         level += diff;
1040         i += run;
1041     }
1042 }
1043
1044
1045 /**
1046  * Related to synthesis filter, process data from packet 10
1047  * Init part of quantized_coeffs via function init_quantized_coeffs_elem0
1048  * Init tone_level_idx_hi1, tone_level_idx_hi2, tone_level_idx_mid with data from packet 10
1049  *
1050  * @param q         context
1051  * @param gb        bitreader context
1052  * @param length    packet length in bits
1053  */
1054 static void init_tone_level_dequantization (QDM2Context *q, GetBitContext *gb, int length)
1055 {
1056     int sb, j, k, n, ch;
1057
1058     for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++) {
1059         init_quantized_coeffs_elem0(q->quantized_coeffs[ch][0], gb, length);
1060
1061         if (BITS_LEFT(length,gb) < 16) {
1062             memset(q->quantized_coeffs[ch][0], 0, 8);
1063             break;
1064         }
1065     }
1066
1067     n = q->sub_sampling + 1;
1068
1069     for (sb = 0; sb < n; sb++)
1070         for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
1071             for (j = 0; j < 8; j++) {
1072                 if (BITS_LEFT(length,gb) < 1)
1073                     break;
1074                 if (get_bits1(gb)) {
1075                     for (k=0; k < 8; k++) {
1076                         if (BITS_LEFT(length,gb) < 16)
1077                             break;
1078                         q->tone_level_idx_hi1[ch][sb][j][k] = qdm2_get_vlc(gb, &vlc_tab_tone_level_idx_hi1, 0, 2);
1079                     }
1080                 } else {
1081                     for (k=0; k < 8; k++)
1082                         q->tone_level_idx_hi1[ch][sb][j][k] = 0;
1083                 }
1084             }
1085
1086     n = QDM2_SB_USED(q->sub_sampling) - 4;
1087
1088     for (sb = 0; sb < n; sb++)
1089         for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++) {
1090             if (BITS_LEFT(length,gb) < 16)
1091                 break;
1092             q->tone_level_idx_hi2[ch][sb] = qdm2_get_vlc(gb, &vlc_tab_tone_level_idx_hi2, 0, 2);
1093             if (sb > 19)
1094                 q->tone_level_idx_hi2[ch][sb] -= 16;
1095             else
1096                 for (j = 0; j < 8; j++)
1097                     q->tone_level_idx_mid[ch][sb][j] = -16;
1098         }
1099
1100     n = QDM2_SB_USED(q->sub_sampling) - 5;
1101
1102     for (sb = 0; sb < n; sb++)
1103         for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
1104             for (j = 0; j < 8; j++) {
1105                 if (BITS_LEFT(length,gb) < 16)
1106                     break;
1107                 q->tone_level_idx_mid[ch][sb][j] = qdm2_get_vlc(gb, &vlc_tab_tone_level_idx_mid, 0, 2) - 32;
1108             }
1109 }
1110
1111 /**
1112  * Process subpacket 9, init quantized_coeffs with data from it
1113  *
1114  * @param q       context
1115  * @param node    pointer to node with packet
1116  */
1117 static void process_subpacket_9 (QDM2Context *q, QDM2SubPNode *node)
1118 {
1119     GetBitContext gb;
1120     int i, j, k, n, ch, run, level, diff;
1121
1122     init_get_bits(&gb, node->packet->data, node->packet->size*8);
1123
1124     n = coeff_per_sb_for_avg[q->coeff_per_sb_select][QDM2_SB_USED(q->sub_sampling) - 1] + 1; // same as averagesomething function
1125
1126     for (i = 1; i < n; i++)
1127         for (ch=0; ch < q->nb_channels; ch++) {
1128             level = qdm2_get_vlc(&gb, &vlc_tab_level, 0, 2);
1129             q->quantized_coeffs[ch][i][0] = level;
1130
1131             for (j = 0; j < (8 - 1); ) {
1132                 run = qdm2_get_vlc(&gb, &vlc_tab_run, 0, 1) + 1;
1133                 diff = qdm2_get_se_vlc(&vlc_tab_diff, &gb, 2);
1134
1135                 for (k = 1; k <= run; k++)
1136                     q->quantized_coeffs[ch][i][j + k] = (level + ((k*diff) / run));
1137
1138                 level += diff;
1139                 j += run;
1140             }
1141         }
1142
1143     for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
1144         for (i = 0; i < 8; i++)
1145             q->quantized_coeffs[ch][0][i] = 0;
1146 }
1147
1148
1149 /**
1150  * Process subpacket 10 if not null, else
1151  *
1152  * @param q         context
1153  * @param node      pointer to node with packet
1154  * @param length    packet length in bits
1155  */
1156 static void process_subpacket_10 (QDM2Context *q, QDM2SubPNode *node, int length)
1157 {
1158     GetBitContext gb;
1159
1160     init_get_bits(&gb, ((node == NULL) ? empty_buffer : node->packet->data), ((node == NULL) ? 0 : node->packet->size*8));
1161
1162     if (length != 0) {
1163         init_tone_level_dequantization(q, &gb, length);
1164         fill_tone_level_array(q, 1);
1165     } else {
1166         fill_tone_level_array(q, 0);
1167     }
1168 }
1169
1170
1171 /**
1172  * Process subpacket 11
1173  *
1174  * @param q         context
1175  * @param node      pointer to node with packet
1176  * @param length    packet length in bit
1177  */
1178 static void process_subpacket_11 (QDM2Context *q, QDM2SubPNode *node, int length)
1179 {
1180     GetBitContext gb;
1181
1182     init_get_bits(&gb, ((node == NULL) ? empty_buffer : node->packet->data), ((node == NULL) ? 0 : node->packet->size*8));
1183     if (length >= 32) {
1184         int c = get_bits (&gb, 13);
1185
1186         if (c > 3)
1187             fill_coding_method_array (q->tone_level_idx, q->tone_level_idx_temp, q->coding_method,
1188                                       q->nb_channels, 8*c, q->superblocktype_2_3, q->cm_table_select);
1189     }
1190
1191     synthfilt_build_sb_samples(q, &gb, length, 0, 8);
1192 }
1193
1194
1195 /**
1196  * Process subpacket 12
1197  *
1198  * @param q         context
1199  * @param node      pointer to node with packet
1200  * @param length    packet length in bits
1201  */
1202 static void process_subpacket_12 (QDM2Context *q, QDM2SubPNode *node, int length)
1203 {
1204     GetBitContext gb;
1205
1206     init_get_bits(&gb, ((node == NULL) ? empty_buffer : node->packet->data), ((node == NULL) ? 0 : node->packet->size*8));
1207     synthfilt_build_sb_samples(q, &gb, length, 8, QDM2_SB_USED(q->sub_sampling));
1208 }
1209
1210 /*
1211  * Process new subpackets for synthesis filter
1212  *
1213  * @param q       context
1214  * @param list    list with synthesis filter packets (list D)
1215  */
1216 static void process_synthesis_subpackets (QDM2Context *q, QDM2SubPNode *list)
1217 {
1218     QDM2SubPNode *nodes[4];
1219
1220     nodes[0] = qdm2_search_subpacket_type_in_list(list, 9);
1221     if (nodes[0] != NULL)
1222         process_subpacket_9(q, nodes[0]);
1223
1224     nodes[1] = qdm2_search_subpacket_type_in_list(list, 10);
1225     if (nodes[1] != NULL)
1226         process_subpacket_10(q, nodes[1], nodes[1]->packet->size << 3);
1227     else
1228         process_subpacket_10(q, NULL, 0);
1229
1230     nodes[2] = qdm2_search_subpacket_type_in_list(list, 11);
1231     if (nodes[0] != NULL && nodes[1] != NULL && nodes[2] != NULL)
1232         process_subpacket_11(q, nodes[2], (nodes[2]->packet->size << 3));
1233     else
1234         process_subpacket_11(q, NULL, 0);
1235
1236     nodes[3] = qdm2_search_subpacket_type_in_list(list, 12);
1237     if (nodes[0] != NULL && nodes[1] != NULL && nodes[3] != NULL)
1238         process_subpacket_12(q, nodes[3], (nodes[3]->packet->size << 3));
1239     else
1240         process_subpacket_12(q, NULL, 0);
1241 }
1242
1243
1244 /*
1245  * Decode superblock, fill packet lists.
1246  *
1247  * @param q    context
1248  */
1249 static void qdm2_decode_super_block (QDM2Context *q)
1250 {
1251     GetBitContext gb;
1252     QDM2SubPacket header, *packet;
1253     int i, packet_bytes, sub_packet_size, sub_packets_D;
1254     unsigned int next_index = 0;
1255
1256     memset(q->tone_level_idx_hi1, 0, sizeof(q->tone_level_idx_hi1));
1257     memset(q->tone_level_idx_mid, 0, sizeof(q->tone_level_idx_mid));
1258     memset(q->tone_level_idx_hi2, 0, sizeof(q->tone_level_idx_hi2));
1259
1260     q->sub_packets_B = 0;
1261     sub_packets_D = 0;
1262
1263     average_quantized_coeffs(q); // average elements in quantized_coeffs[max_ch][10][8]
1264
1265     init_get_bits(&gb, q->compressed_data, q->compressed_size*8);
1266     qdm2_decode_sub_packet_header(&gb, &header);
1267
1268     if (header.type < 2 || header.type >= 8) {
1269         q->has_errors = 1;
1270         av_log(NULL,AV_LOG_ERROR,"bad superblock type\n");
1271         return;
1272     }
1273
1274     q->superblocktype_2_3 = (header.type == 2 || header.type == 3);
1275     packet_bytes = (q->compressed_size - get_bits_count(&gb) / 8);
1276
1277     init_get_bits(&gb, header.data, header.size*8);
1278
1279     if (header.type == 2 || header.type == 4 || header.type == 5) {
1280         int csum = 257 * get_bits(&gb, 8) + 2 * get_bits(&gb, 8);
1281
1282         csum = qdm2_packet_checksum(q->compressed_data, q->checksum_size, csum);
1283
1284         if (csum != 0) {
1285             q->has_errors = 1;
1286             av_log(NULL,AV_LOG_ERROR,"bad packet checksum\n");
1287             return;
1288         }
1289     }
1290
1291     q->sub_packet_list_B[0].packet = NULL;
1292     q->sub_packet_list_D[0].packet = NULL;
1293
1294     for (i = 0; i < 6; i++)
1295         if (--q->fft_level_exp[i] < 0)
1296             q->fft_level_exp[i] = 0;
1297
1298     for (i = 0; packet_bytes > 0; i++) {
1299         int j;
1300
1301         q->sub_packet_list_A[i].next = NULL;
1302
1303         if (i > 0) {
1304             q->sub_packet_list_A[i - 1].next = &q->sub_packet_list_A[i];
1305
1306             /* seek to next block */
1307             init_get_bits(&gb, header.data, header.size*8);
1308             skip_bits(&gb, next_index*8);
1309
1310             if (next_index >= header.size)
1311                 break;
1312         }
1313
1314         /* decode subpacket */
1315         packet = &q->sub_packets[i];
1316         qdm2_decode_sub_packet_header(&gb, packet);
1317         next_index = packet->size + get_bits_count(&gb) / 8;
1318         sub_packet_size = ((packet->size > 0xff) ? 1 : 0) + packet->size + 2;
1319
1320         if (packet->type == 0)
1321             break;
1322
1323         if (sub_packet_size > packet_bytes) {
1324             if (packet->type != 10 && packet->type != 11 && packet->type != 12)
1325                 break;
1326             packet->size += packet_bytes - sub_packet_size;
1327         }
1328
1329         packet_bytes -= sub_packet_size;
1330
1331         /* add subpacket to 'all subpackets' list */
1332         q->sub_packet_list_A[i].packet = packet;
1333
1334         /* add subpacket to related list */
1335         if (packet->type == 8) {
1336             SAMPLES_NEEDED_2("packet type 8");
1337             return;
1338         } else if (packet->type >= 9 && packet->type <= 12) {
1339             /* packets for MPEG Audio like Synthesis Filter */
1340             QDM2_LIST_ADD(q->sub_packet_list_D, sub_packets_D, packet);
1341         } else if (packet->type == 13) {
1342             for (j = 0; j < 6; j++)
1343                 q->fft_level_exp[j] = get_bits(&gb, 6);
1344         } else if (packet->type == 14) {
1345             for (j = 0; j < 6; j++)
1346                 q->fft_level_exp[j] = qdm2_get_vlc(&gb, &fft_level_exp_vlc, 0, 2);
1347         } else if (packet->type == 15) {
1348             SAMPLES_NEEDED_2("packet type 15")
1349             return;
1350         } else if (packet->type >= 16 && packet->type < 48 && !fft_subpackets[packet->type - 16]) {
1351             /* packets for FFT */
1352             QDM2_LIST_ADD(q->sub_packet_list_B, q->sub_packets_B, packet);
1353         }
1354     } // Packet bytes loop
1355
1356 /* **************************************************************** */
1357     if (q->sub_packet_list_D[0].packet != NULL) {
1358         process_synthesis_subpackets(q, q->sub_packet_list_D);
1359         q->do_synth_filter = 1;
1360     } else if (q->do_synth_filter) {
1361         process_subpacket_10(q, NULL, 0);
1362         process_subpacket_11(q, NULL, 0);
1363         process_subpacket_12(q, NULL, 0);
1364     }
1365 /* **************************************************************** */
1366 }
1367
1368
1369 static void qdm2_fft_init_coefficient (QDM2Context *q, int sub_packet,
1370                        int offset, int duration, int channel,
1371                        int exp, int phase)
1372 {
1373     if (q->fft_coefs_min_index[duration] < 0)
1374         q->fft_coefs_min_index[duration] = q->fft_coefs_index;
1375
1376     q->fft_coefs[q->fft_coefs_index].sub_packet = ((sub_packet >= 16) ? (sub_packet - 16) : sub_packet);
1377     q->fft_coefs[q->fft_coefs_index].channel = channel;
1378     q->fft_coefs[q->fft_coefs_index].offset = offset;
1379     q->fft_coefs[q->fft_coefs_index].exp = exp;
1380     q->fft_coefs[q->fft_coefs_index].phase = phase;
1381     q->fft_coefs_index++;
1382 }
1383
1384
1385 static void qdm2_fft_decode_tones (QDM2Context *q, int duration, GetBitContext *gb, int b)
1386 {
1387     int channel, stereo, phase, exp;
1388     int local_int_4,  local_int_8,  stereo_phase,  local_int_10;
1389     int local_int_14, stereo_exp, local_int_20, local_int_28;
1390     int n, offset;
1391
1392     local_int_4 = 0;
1393     local_int_28 = 0;
1394     local_int_20 = 2;
1395     local_int_8 = (4 - duration);
1396     local_int_10 = 1 << (q->group_order - duration - 1);
1397     offset = 1;
1398
1399     while (1) {
1400         if (q->superblocktype_2_3) {
1401             while ((n = qdm2_get_vlc(gb, &vlc_tab_fft_tone_offset[local_int_8], 1, 2)) < 2) {
1402                 offset = 1;
1403                 if (n == 0) {
1404                     local_int_4 += local_int_10;
1405                     local_int_28 += (1 << local_int_8);
1406                 } else {
1407                     local_int_4 += 8*local_int_10;
1408                     local_int_28 += (8 << local_int_8);
1409                 }
1410             }
1411             offset += (n - 2);
1412         } else {
1413             offset += qdm2_get_vlc(gb, &vlc_tab_fft_tone_offset[local_int_8], 1, 2);
1414             while (offset >= (local_int_10 - 1)) {
1415                 offset += (1 - (local_int_10 - 1));
1416                 local_int_4  += local_int_10;
1417                 local_int_28 += (1 << local_int_8);
1418             }
1419         }
1420
1421         if (local_int_4 >= q->group_size)
1422             return;
1423
1424         local_int_14 = (offset >> local_int_8);
1425
1426         if (q->nb_channels > 1) {
1427             channel = get_bits1(gb);
1428             stereo = get_bits1(gb);
1429         } else {
1430             channel = 0;
1431             stereo = 0;
1432         }
1433
1434         exp = qdm2_get_vlc(gb, (b ? &fft_level_exp_vlc : &fft_level_exp_alt_vlc), 0, 2);
1435         exp += q->fft_level_exp[fft_level_index_table[local_int_14]];
1436         exp = (exp < 0) ? 0 : exp;
1437
1438         phase = get_bits(gb, 3);
1439         stereo_exp = 0;
1440         stereo_phase = 0;
1441
1442         if (stereo) {
1443             stereo_exp = (exp - qdm2_get_vlc(gb, &fft_stereo_exp_vlc, 0, 1));
1444             stereo_phase = (phase - qdm2_get_vlc(gb, &fft_stereo_phase_vlc, 0, 1));
1445             if (stereo_phase < 0)
1446                 stereo_phase += 8;
1447         }
1448
1449         if (q->frequency_range > (local_int_14 + 1)) {
1450             int sub_packet = (local_int_20 + local_int_28);
1451
1452             qdm2_fft_init_coefficient(q, sub_packet, offset, duration, channel, exp, phase);
1453             if (stereo)
1454                 qdm2_fft_init_coefficient(q, sub_packet, offset, duration, (1 - channel), stereo_exp, stereo_phase);
1455         }
1456
1457         offset++;
1458     }
1459 }
1460
1461
1462 static void qdm2_decode_fft_packets (QDM2Context *q)
1463 {
1464     int i, j, min, max, value, type, unknown_flag;
1465     GetBitContext gb;
1466
1467     if (q->sub_packet_list_B[0].packet == NULL)
1468         return;
1469
1470     /* reset minimum indexes for FFT coefficients */
1471     q->fft_coefs_index = 0;
1472     for (i=0; i < 5; i++)
1473         q->fft_coefs_min_index[i] = -1;
1474
1475     /* process subpackets ordered by type, largest type first */
1476     for (i = 0, max = 256; i < q->sub_packets_B; i++) {
1477         QDM2SubPacket *packet= NULL;
1478
1479         /* find subpacket with largest type less than max */
1480         for (j = 0, min = 0; j < q->sub_packets_B; j++) {
1481             value = q->sub_packet_list_B[j].packet->type;
1482             if (value > min && value < max) {
1483                 min = value;
1484                 packet = q->sub_packet_list_B[j].packet;
1485             }
1486         }
1487
1488         max = min;
1489
1490         /* check for errors (?) */
1491         if (!packet)
1492             return;
1493
1494         if (i == 0 && (packet->type < 16 || packet->type >= 48 || fft_subpackets[packet->type - 16]))
1495             return;
1496
1497         /* decode FFT tones */
1498         init_get_bits (&gb, packet->data, packet->size*8);
1499
1500         if (packet->type >= 32 && packet->type < 48 && !fft_subpackets[packet->type - 16])
1501             unknown_flag = 1;
1502         else
1503             unknown_flag = 0;
1504
1505         type = packet->type;
1506
1507         if ((type >= 17 && type < 24) || (type >= 33 && type < 40)) {
1508             int duration = q->sub_sampling + 5 - (type & 15);
1509
1510             if (duration >= 0 && duration < 4)
1511                 qdm2_fft_decode_tones(q, duration, &gb, unknown_flag);
1512         } else if (type == 31) {
1513             for (j=0; j < 4; j++)
1514                 qdm2_fft_decode_tones(q, j, &gb, unknown_flag);
1515         } else if (type == 46) {
1516             for (j=0; j < 6; j++)
1517                 q->fft_level_exp[j] = get_bits(&gb, 6);
1518             for (j=0; j < 4; j++)
1519             qdm2_fft_decode_tones(q, j, &gb, unknown_flag);
1520         }
1521     } // Loop on B packets
1522
1523     /* calculate maximum indexes for FFT coefficients */
1524     for (i = 0, j = -1; i < 5; i++)
1525         if (q->fft_coefs_min_index[i] >= 0) {
1526             if (j >= 0)
1527                 q->fft_coefs_max_index[j] = q->fft_coefs_min_index[i];
1528             j = i;
1529         }
1530     if (j >= 0)
1531         q->fft_coefs_max_index[j] = q->fft_coefs_index;
1532 }
1533
1534
1535 static void qdm2_fft_generate_tone (QDM2Context *q, FFTTone *tone)
1536 {
1537    float level, f[6];
1538    int i;
1539    QDM2Complex c;
1540    const double iscale = 2.0*M_PI / 512.0;
1541
1542     tone->phase += tone->phase_shift;
1543
1544     /* calculate current level (maximum amplitude) of tone */
1545     level = fft_tone_envelope_table[tone->duration][tone->time_index] * tone->level;
1546     c.im = level * sin(tone->phase*iscale);
1547     c.re = level * cos(tone->phase*iscale);
1548
1549     /* generate FFT coefficients for tone */
1550     if (tone->duration >= 3 || tone->cutoff >= 3) {
1551         tone->complex[0].im += c.im;
1552         tone->complex[0].re += c.re;
1553         tone->complex[1].im -= c.im;
1554         tone->complex[1].re -= c.re;
1555     } else {
1556         f[1] = -tone->table[4];
1557         f[0] =  tone->table[3] - tone->table[0];
1558         f[2] =  1.0 - tone->table[2] - tone->table[3];
1559         f[3] =  tone->table[1] + tone->table[4] - 1.0;
1560         f[4] =  tone->table[0] - tone->table[1];
1561         f[5] =  tone->table[2];
1562         for (i = 0; i < 2; i++) {
1563             tone->complex[fft_cutoff_index_table[tone->cutoff][i]].re += c.re * f[i];
1564             tone->complex[fft_cutoff_index_table[tone->cutoff][i]].im += c.im *((tone->cutoff <= i) ? -f[i] : f[i]);
1565         }
1566         for (i = 0; i < 4; i++) {
1567             tone->complex[i].re += c.re * f[i+2];
1568             tone->complex[i].im += c.im * f[i+2];
1569         }
1570     }
1571
1572     /* copy the tone if it has not yet died out */
1573     if (++tone->time_index < ((1 << (5 - tone->duration)) - 1)) {
1574       memcpy(&q->fft_tones[q->fft_tone_end], tone, sizeof(FFTTone));
1575       q->fft_tone_end = (q->fft_tone_end + 1) % 1000;
1576     }
1577 }
1578
1579
1580 static void qdm2_fft_tone_synthesizer (QDM2Context *q, int sub_packet)
1581 {
1582     int i, j, ch;
1583     const double iscale = 0.25 * M_PI;
1584
1585     for (ch = 0; ch < q->channels; ch++) {
1586         memset(q->fft.complex[ch], 0, q->fft_size * sizeof(QDM2Complex));
1587     }
1588
1589
1590     /* apply FFT tones with duration 4 (1 FFT period) */
1591     if (q->fft_coefs_min_index[4] >= 0)
1592         for (i = q->fft_coefs_min_index[4]; i < q->fft_coefs_max_index[4]; i++) {
1593             float level;
1594             QDM2Complex c;
1595
1596             if (q->fft_coefs[i].sub_packet != sub_packet)
1597                 break;
1598
1599             ch = (q->channels == 1) ? 0 : q->fft_coefs[i].channel;
1600             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];
1601
1602             c.re = level * cos(q->fft_coefs[i].phase * iscale);
1603             c.im = level * sin(q->fft_coefs[i].phase * iscale);
1604             q->fft.complex[ch][q->fft_coefs[i].offset + 0].re += c.re;
1605             q->fft.complex[ch][q->fft_coefs[i].offset + 0].im += c.im;
1606             q->fft.complex[ch][q->fft_coefs[i].offset + 1].re -= c.re;
1607             q->fft.complex[ch][q->fft_coefs[i].offset + 1].im -= c.im;
1608         }
1609
1610     /* generate existing FFT tones */
1611     for (i = q->fft_tone_end; i != q->fft_tone_start; ) {
1612         qdm2_fft_generate_tone(q, &q->fft_tones[q->fft_tone_start]);
1613         q->fft_tone_start = (q->fft_tone_start + 1) % 1000;
1614     }
1615
1616     /* create and generate new FFT tones with duration 0 (long) to 3 (short) */
1617     for (i = 0; i < 4; i++)
1618         if (q->fft_coefs_min_index[i] >= 0) {
1619             for (j = q->fft_coefs_min_index[i]; j < q->fft_coefs_max_index[i]; j++) {
1620                 int offset, four_i;
1621                 FFTTone tone;
1622
1623                 if (q->fft_coefs[j].sub_packet != sub_packet)
1624                     break;
1625
1626                 four_i = (4 - i);
1627                 offset = q->fft_coefs[j].offset >> four_i;
1628                 ch = (q->channels == 1) ? 0 : q->fft_coefs[j].channel;
1629
1630                 if (offset < q->frequency_range) {
1631                     if (offset < 2)
1632                         tone.cutoff = offset;
1633                     else
1634                         tone.cutoff = (offset >= 60) ? 3 : 2;
1635
1636                     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];
1637                     tone.complex = &q->fft.complex[ch][offset];
1638                     tone.table = fft_tone_sample_table[i][q->fft_coefs[j].offset - (offset << four_i)];
1639                     tone.phase = 64 * q->fft_coefs[j].phase - (offset << 8) - 128;
1640                     tone.phase_shift = (2 * q->fft_coefs[j].offset + 1) << (7 - four_i);
1641                     tone.duration = i;
1642                     tone.time_index = 0;
1643
1644                     qdm2_fft_generate_tone(q, &tone);
1645                 }
1646             }
1647             q->fft_coefs_min_index[i] = j;
1648         }
1649 }
1650
1651
1652 static void qdm2_calculate_fft (QDM2Context *q, int channel, int sub_packet)
1653 {
1654     const float gain = (q->channels == 1 && q->nb_channels == 2) ? 0.5f : 1.0f;
1655     int i;
1656     q->fft.complex[channel][0].re *= 2.0f;
1657     q->fft.complex[channel][0].im = 0.0f;
1658     ff_rdft_calc(&q->rdft_ctx, (FFTSample *)q->fft.complex[channel]);
1659     /* add samples to output buffer */
1660     for (i = 0; i < ((q->fft_frame_size + 15) & ~15); i++)
1661         q->output_buffer[q->channels * i + channel] += ((float *) q->fft.complex[channel])[i] * gain;
1662 }
1663
1664
1665 /**
1666  * @param q        context
1667  * @param index    subpacket number
1668  */
1669 static void qdm2_synthesis_filter (QDM2Context *q, int index)
1670 {
1671     OUT_INT samples[MPA_MAX_CHANNELS * MPA_FRAME_SIZE];
1672     int i, k, ch, sb_used, sub_sampling, dither_state = 0;
1673
1674     /* copy sb_samples */
1675     sb_used = QDM2_SB_USED(q->sub_sampling);
1676
1677     for (ch = 0; ch < q->channels; ch++)
1678         for (i = 0; i < 8; i++)
1679             for (k=sb_used; k < SBLIMIT; k++)
1680                 q->sb_samples[ch][(8 * index) + i][k] = 0;
1681
1682     for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++) {
1683         OUT_INT *samples_ptr = samples + ch;
1684
1685         for (i = 0; i < 8; i++) {
1686             ff_mpa_synth_filter(q->synth_buf[ch], &(q->synth_buf_offset[ch]),
1687                 mpa_window, &dither_state,
1688                 samples_ptr, q->nb_channels,
1689                 q->sb_samples[ch][(8 * index) + i]);
1690             samples_ptr += 32 * q->nb_channels;
1691         }
1692     }
1693
1694     /* add samples to output buffer */
1695     sub_sampling = (4 >> q->sub_sampling);
1696
1697     for (ch = 0; ch < q->channels; ch++)
1698         for (i = 0; i < q->frame_size; i++)
1699             q->output_buffer[q->channels * i + ch] += (float)(samples[q->nb_channels * sub_sampling * i + ch] >> (sizeof(OUT_INT)*8-16));
1700 }
1701
1702
1703 /**
1704  * Init static data (does not depend on specific file)
1705  *
1706  * @param q    context
1707  */
1708 static av_cold void qdm2_init(QDM2Context *q) {
1709     static int initialized = 0;
1710
1711     if (initialized != 0)
1712         return;
1713     initialized = 1;
1714
1715     qdm2_init_vlc();
1716     ff_mpa_synth_init(mpa_window);
1717     softclip_table_init();
1718     rnd_table_init();
1719     init_noise_samples();
1720
1721     av_log(NULL, AV_LOG_DEBUG, "init done\n");
1722 }
1723
1724
1725 #if 0
1726 static void dump_context(QDM2Context *q)
1727 {
1728     int i;
1729 #define PRINT(a,b) av_log(NULL,AV_LOG_DEBUG," %s = %d\n", a, b);
1730     PRINT("compressed_data",q->compressed_data);
1731     PRINT("compressed_size",q->compressed_size);
1732     PRINT("frame_size",q->frame_size);
1733     PRINT("checksum_size",q->checksum_size);
1734     PRINT("channels",q->channels);
1735     PRINT("nb_channels",q->nb_channels);
1736     PRINT("fft_frame_size",q->fft_frame_size);
1737     PRINT("fft_size",q->fft_size);
1738     PRINT("sub_sampling",q->sub_sampling);
1739     PRINT("fft_order",q->fft_order);
1740     PRINT("group_order",q->group_order);
1741     PRINT("group_size",q->group_size);
1742     PRINT("sub_packet",q->sub_packet);
1743     PRINT("frequency_range",q->frequency_range);
1744     PRINT("has_errors",q->has_errors);
1745     PRINT("fft_tone_end",q->fft_tone_end);
1746     PRINT("fft_tone_start",q->fft_tone_start);
1747     PRINT("fft_coefs_index",q->fft_coefs_index);
1748     PRINT("coeff_per_sb_select",q->coeff_per_sb_select);
1749     PRINT("cm_table_select",q->cm_table_select);
1750     PRINT("noise_idx",q->noise_idx);
1751
1752     for (i = q->fft_tone_start; i < q->fft_tone_end; i++)
1753     {
1754     FFTTone *t = &q->fft_tones[i];
1755
1756     av_log(NULL,AV_LOG_DEBUG,"Tone (%d) dump:\n", i);
1757     av_log(NULL,AV_LOG_DEBUG,"  level = %f\n", t->level);
1758 //  PRINT(" level", t->level);
1759     PRINT(" phase", t->phase);
1760     PRINT(" phase_shift", t->phase_shift);
1761     PRINT(" duration", t->duration);
1762     PRINT(" samples_im", t->samples_im);
1763     PRINT(" samples_re", t->samples_re);
1764     PRINT(" table", t->table);
1765     }
1766
1767 }
1768 #endif
1769
1770
1771 /**
1772  * Init parameters from codec extradata
1773  */
1774 static av_cold int qdm2_decode_init(AVCodecContext *avctx)
1775 {
1776     QDM2Context *s = avctx->priv_data;
1777     uint8_t *extradata;
1778     int extradata_size;
1779     int tmp_val, tmp, size;
1780
1781     /* extradata parsing
1782
1783     Structure:
1784     wave {
1785         frma (QDM2)
1786         QDCA
1787         QDCP
1788     }
1789
1790     32  size (including this field)
1791     32  tag (=frma)
1792     32  type (=QDM2 or QDMC)
1793
1794     32  size (including this field, in bytes)
1795     32  tag (=QDCA) // maybe mandatory parameters
1796     32  unknown (=1)
1797     32  channels (=2)
1798     32  samplerate (=44100)
1799     32  bitrate (=96000)
1800     32  block size (=4096)
1801     32  frame size (=256) (for one channel)
1802     32  packet size (=1300)
1803
1804     32  size (including this field, in bytes)
1805     32  tag (=QDCP) // maybe some tuneable parameters
1806     32  float1 (=1.0)
1807     32  zero ?
1808     32  float2 (=1.0)
1809     32  float3 (=1.0)
1810     32  unknown (27)
1811     32  unknown (8)
1812     32  zero ?
1813     */
1814
1815     if (!avctx->extradata || (avctx->extradata_size < 48)) {
1816         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "extradata missing or truncated\n");
1817         return -1;
1818     }
1819
1820     extradata = avctx->extradata;
1821     extradata_size = avctx->extradata_size;
1822
1823     while (extradata_size > 7) {
1824         if (!memcmp(extradata, "frmaQDM", 7))
1825             break;
1826         extradata++;
1827         extradata_size--;
1828     }
1829
1830     if (extradata_size < 12) {
1831         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "not enough extradata (%i)\n",
1832                extradata_size);
1833         return -1;
1834     }
1835
1836     if (memcmp(extradata, "frmaQDM", 7)) {
1837         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid headers, QDM? not found\n");
1838         return -1;
1839     }
1840
1841     if (extradata[7] == 'C') {
1842 //        s->is_qdmc = 1;
1843         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "stream is QDMC version 1, which is not supported\n");
1844         return -1;
1845     }
1846
1847     extradata += 8;
1848     extradata_size -= 8;
1849
1850     size = AV_RB32(extradata);
1851
1852     if(size > extradata_size){
1853         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "extradata size too small, %i < %i\n",
1854                extradata_size, size);
1855         return -1;
1856     }
1857
1858     extradata += 4;
1859     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "size: %d\n", size);
1860     if (AV_RB32(extradata) != MKBETAG('Q','D','C','A')) {
1861         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid extradata, expecting QDCA\n");
1862         return -1;
1863     }
1864
1865     extradata += 8;
1866
1867     avctx->channels = s->nb_channels = s->channels = AV_RB32(extradata);
1868     extradata += 4;
1869
1870     avctx->sample_rate = AV_RB32(extradata);
1871     extradata += 4;
1872
1873     avctx->bit_rate = AV_RB32(extradata);
1874     extradata += 4;
1875
1876     s->group_size = AV_RB32(extradata);
1877     extradata += 4;
1878
1879     s->fft_size = AV_RB32(extradata);
1880     extradata += 4;
1881
1882     s->checksum_size = AV_RB32(extradata);
1883
1884     s->fft_order = av_log2(s->fft_size) + 1;
1885     s->fft_frame_size = 2 * s->fft_size; // complex has two floats
1886
1887     // something like max decodable tones
1888     s->group_order = av_log2(s->group_size) + 1;
1889     s->frame_size = s->group_size / 16; // 16 iterations per super block
1890
1891     s->sub_sampling = s->fft_order - 7;
1892     s->frequency_range = 255 / (1 << (2 - s->sub_sampling));
1893
1894     switch ((s->sub_sampling * 2 + s->channels - 1)) {
1895         case 0: tmp = 40; break;
1896         case 1: tmp = 48; break;
1897         case 2: tmp = 56; break;
1898         case 3: tmp = 72; break;
1899         case 4: tmp = 80; break;
1900         case 5: tmp = 100;break;
1901         default: tmp=s->sub_sampling; break;
1902     }
1903     tmp_val = 0;
1904     if ((tmp * 1000) < avctx->bit_rate)  tmp_val = 1;
1905     if ((tmp * 1440) < avctx->bit_rate)  tmp_val = 2;
1906     if ((tmp * 1760) < avctx->bit_rate)  tmp_val = 3;
1907     if ((tmp * 2240) < avctx->bit_rate)  tmp_val = 4;
1908     s->cm_table_select = tmp_val;
1909
1910     if (s->sub_sampling == 0)
1911         tmp = 7999;
1912     else
1913         tmp = ((-(s->sub_sampling -1)) & 8000) + 20000;
1914     /*
1915     0: 7999 -> 0
1916     1: 20000 -> 2
1917     2: 28000 -> 2
1918     */
1919     if (tmp < 8000)
1920         s->coeff_per_sb_select = 0;
1921     else if (tmp <= 16000)
1922         s->coeff_per_sb_select = 1;
1923     else
1924         s->coeff_per_sb_select = 2;
1925
1926     // Fail on unknown fft order
1927     if ((s->fft_order < 7) || (s->fft_order > 9)) {
1928         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unknown FFT order (%d), contact the developers!\n", s->fft_order);
1929         return -1;
1930     }
1931
1932     ff_rdft_init(&s->rdft_ctx, s->fft_order, IRDFT);
1933
1934     qdm2_init(s);
1935
1936     avctx->sample_fmt = SAMPLE_FMT_S16;
1937
1938 //    dump_context(s);
1939     return 0;
1940 }
1941
1942
1943 static av_cold int qdm2_decode_close(AVCodecContext *avctx)
1944 {
1945     QDM2Context *s = avctx->priv_data;
1946
1947     ff_rdft_end(&s->rdft_ctx);
1948
1949     return 0;
1950 }
1951
1952
1953 static void qdm2_decode (QDM2Context *q, const uint8_t *in, int16_t *out)
1954 {
1955     int ch, i;
1956     const int frame_size = (q->frame_size * q->channels);
1957
1958     /* select input buffer */
1959     q->compressed_data = in;
1960     q->compressed_size = q->checksum_size;
1961
1962 //  dump_context(q);
1963
1964     /* copy old block, clear new block of output samples */
1965     memmove(q->output_buffer, &q->output_buffer[frame_size], frame_size * sizeof(float));
1966     memset(&q->output_buffer[frame_size], 0, frame_size * sizeof(float));
1967
1968     /* decode block of QDM2 compressed data */
1969     if (q->sub_packet == 0) {
1970         q->has_errors = 0; // zero it for a new super block
1971         av_log(NULL,AV_LOG_DEBUG,"Superblock follows\n");
1972         qdm2_decode_super_block(q);
1973     }
1974
1975     /* parse subpackets */
1976     if (!q->has_errors) {
1977         if (q->sub_packet == 2)
1978             qdm2_decode_fft_packets(q);
1979
1980         qdm2_fft_tone_synthesizer(q, q->sub_packet);
1981     }
1982
1983     /* sound synthesis stage 1 (FFT) */
1984     for (ch = 0; ch < q->channels; ch++) {
1985         qdm2_calculate_fft(q, ch, q->sub_packet);
1986
1987         if (!q->has_errors && q->sub_packet_list_C[0].packet != NULL) {
1988             SAMPLES_NEEDED_2("has errors, and C list is not empty")
1989             return;
1990         }
1991     }
1992
1993     /* sound synthesis stage 2 (MPEG audio like synthesis filter) */
1994     if (!q->has_errors && q->do_synth_filter)
1995         qdm2_synthesis_filter(q, q->sub_packet);
1996
1997     q->sub_packet = (q->sub_packet + 1) % 16;
1998
1999     /* clip and convert output float[] to 16bit signed samples */
2000     for (i = 0; i < frame_size; i++) {
2001         int value = (int)q->output_buffer[i];
2002
2003         if (value > SOFTCLIP_THRESHOLD)
2004             value = (value >  HARDCLIP_THRESHOLD) ?  32767 :  softclip_table[ value - SOFTCLIP_THRESHOLD];
2005         else if (value < -SOFTCLIP_THRESHOLD)
2006             value = (value < -HARDCLIP_THRESHOLD) ? -32767 : -softclip_table[-value - SOFTCLIP_THRESHOLD];
2007
2008         out[i] = value;
2009     }
2010 }
2011
2012
2013 static int qdm2_decode_frame(AVCodecContext *avctx,
2014             void *data, int *data_size,
2015             AVPacket *avpkt)
2016 {
2017     const uint8_t *buf = avpkt->data;
2018     int buf_size = avpkt->size;
2019     QDM2Context *s = avctx->priv_data;
2020
2021     if(!buf)
2022         return 0;
2023     if(buf_size < s->checksum_size)
2024         return -1;
2025
2026     *data_size = s->channels * s->frame_size * sizeof(int16_t);
2027
2028     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "decode(%d): %p[%d] -> %p[%d]\n",
2029        buf_size, buf, s->checksum_size, data, *data_size);
2030
2031     qdm2_decode(s, buf, data);
2032
2033     // reading only when next superblock found
2034     if (s->sub_packet == 0) {
2035         return s->checksum_size;
2036     }
2037
2038     return 0;
2039 }
2040
2041 AVCodec qdm2_decoder =
2042 {
2043     .name = "qdm2",
2044     .type = CODEC_TYPE_AUDIO,
2045     .id = CODEC_ID_QDM2,
2046     .priv_data_size = sizeof(QDM2Context),
2047     .init = qdm2_decode_init,
2048     .close = qdm2_decode_close,
2049     .decode = qdm2_decode_frame,
2050     .long_name = NULL_IF_CONFIG_SMALL("QDesign Music Codec 2"),
2051 };