Move FFT parts from dsputil.h to fft.h
[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 "fft.h"
42 #include "mpegaudio.h"
43
44 #include "qdm2data.h"
45
46 #undef NDEBUG
47 #include <assert.h>
48
49
50 #define SOFTCLIP_THRESHOLD 27600
51 #define HARDCLIP_THRESHOLD 35716
52
53
54 #define QDM2_LIST_ADD(list, size, packet) \
55 do { \
56       if (size > 0) { \
57     list[size - 1].next = &list[size]; \
58       } \
59       list[size].packet = packet; \
60       list[size].next = NULL; \
61       size++; \
62 } while(0)
63
64 // Result is 8, 16 or 30
65 #define QDM2_SB_USED(sub_sampling) (((sub_sampling) >= 2) ? 30 : 8 << (sub_sampling))
66
67 #define FIX_NOISE_IDX(noise_idx) \
68   if ((noise_idx) >= 3840) \
69     (noise_idx) -= 3840; \
70
71 #define SB_DITHERING_NOISE(sb,noise_idx) (noise_table[(noise_idx)++] * sb_noise_attenuation[(sb)])
72
73 #define BITS_LEFT(length,gb) ((length) - get_bits_count ((gb)))
74
75 #define SAMPLES_NEEDED \
76      av_log (NULL,AV_LOG_INFO,"This file triggers some untested code. Please contact the developers.\n");
77
78 #define SAMPLES_NEEDED_2(why) \
79      av_log (NULL,AV_LOG_INFO,"This file triggers some missing code. Please contact the developers.\nPosition: %s\n",why);
80
81
82 typedef int8_t sb_int8_array[2][30][64];
83
84 /**
85  * Subpacket
86  */
87 typedef struct {
88     int type;            ///< subpacket type
89     unsigned int size;   ///< subpacket size
90     const uint8_t *data; ///< pointer to subpacket data (points to input data buffer, it's not a private copy)
91 } QDM2SubPacket;
92
93 /**
94  * A node in the subpacket list
95  */
96 typedef struct QDM2SubPNode {
97     QDM2SubPacket *packet;      ///< packet
98     struct QDM2SubPNode *next; ///< pointer to next packet in the list, NULL if leaf node
99 } QDM2SubPNode;
100
101 typedef struct {
102     float re;
103     float im;
104 } QDM2Complex;
105
106 typedef struct {
107     float level;
108     QDM2Complex *complex;
109     const 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     DECLARE_ALIGNED(16, QDM2Complex, complex)[MPA_MAX_CHANNELS][256];
127 } QDM2FFT;
128
129 /**
130  * QDM2 decoder context
131  */
132 typedef struct {
133     /// Parameters from codec header, do not change during playback
134     int nb_channels;         ///< number of channels
135     int channels;            ///< number of channels
136     int group_size;          ///< size of frame group (16 frames per group)
137     int fft_size;            ///< size of FFT, in complex numbers
138     int checksum_size;       ///< size of data block, used also for checksum
139
140     /// Parameters built from header parameters, do not change during playback
141     int group_order;         ///< order of frame group
142     int fft_order;           ///< order of FFT (actually fftorder+1)
143     int fft_frame_size;      ///< size of fft frame, in components (1 comples = re + im)
144     int frame_size;          ///< size of data frame
145     int frequency_range;
146     int sub_sampling;        ///< subsampling: 0=25%, 1=50%, 2=100% */
147     int coeff_per_sb_select; ///< selector for "num. of coeffs. per subband" tables. Can be 0, 1, 2
148     int cm_table_select;     ///< selector for "coding method" tables. Can be 0, 1 (from init: 0-4)
149
150     /// Packets and packet lists
151     QDM2SubPacket sub_packets[16];      ///< the packets themselves
152     QDM2SubPNode sub_packet_list_A[16]; ///< list of all packets
153     QDM2SubPNode sub_packet_list_B[16]; ///< FFT packets B are on list
154     int sub_packets_B;                  ///< number of packets on 'B' list
155     QDM2SubPNode sub_packet_list_C[16]; ///< packets with errors?
156     QDM2SubPNode sub_packet_list_D[16]; ///< DCT packets
157
158     /// FFT and tones
159     FFTTone fft_tones[1000];
160     int fft_tone_start;
161     int fft_tone_end;
162     FFTCoefficient fft_coefs[1000];
163     int fft_coefs_index;
164     int fft_coefs_min_index[5];
165     int fft_coefs_max_index[5];
166     int fft_level_exp[6];
167     RDFTContext rdft_ctx;
168     QDM2FFT fft;
169
170     /// I/O data
171     const uint8_t *compressed_data;
172     int compressed_size;
173     float output_buffer[1024];
174
175     /// Synthesis filter
176     DECLARE_ALIGNED(16, MPA_INT, synth_buf)[MPA_MAX_CHANNELS][512*2];
177     int synth_buf_offset[MPA_MAX_CHANNELS];
178     DECLARE_ALIGNED(16, int32_t, sb_samples)[MPA_MAX_CHANNELS][128][SBLIMIT];
179
180     /// Mixed temporary data used in decoding
181     float tone_level[MPA_MAX_CHANNELS][30][64];
182     int8_t coding_method[MPA_MAX_CHANNELS][30][64];
183     int8_t quantized_coeffs[MPA_MAX_CHANNELS][10][8];
184     int8_t tone_level_idx_base[MPA_MAX_CHANNELS][30][8];
185     int8_t tone_level_idx_hi1[MPA_MAX_CHANNELS][3][8][8];
186     int8_t tone_level_idx_mid[MPA_MAX_CHANNELS][26][8];
187     int8_t tone_level_idx_hi2[MPA_MAX_CHANNELS][26];
188     int8_t tone_level_idx[MPA_MAX_CHANNELS][30][64];
189     int8_t tone_level_idx_temp[MPA_MAX_CHANNELS][30][64];
190
191     // Flags
192     int has_errors;         ///< packet has errors
193     int superblocktype_2_3; ///< select fft tables and some algorithm based on superblock type
194     int do_synth_filter;    ///< used to perform or skip synthesis filter
195
196     int sub_packet;
197     int noise_idx; ///< index for dithering noise table
198 } QDM2Context;
199
200
201 static uint8_t empty_buffer[FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE];
202
203 static VLC vlc_tab_level;
204 static VLC vlc_tab_diff;
205 static VLC vlc_tab_run;
206 static VLC fft_level_exp_alt_vlc;
207 static VLC fft_level_exp_vlc;
208 static VLC fft_stereo_exp_vlc;
209 static VLC fft_stereo_phase_vlc;
210 static VLC vlc_tab_tone_level_idx_hi1;
211 static VLC vlc_tab_tone_level_idx_mid;
212 static VLC vlc_tab_tone_level_idx_hi2;
213 static VLC vlc_tab_type30;
214 static VLC vlc_tab_type34;
215 static VLC vlc_tab_fft_tone_offset[5];
216
217 static uint16_t softclip_table[HARDCLIP_THRESHOLD - SOFTCLIP_THRESHOLD + 1];
218 static float noise_table[4096];
219 static uint8_t random_dequant_index[256][5];
220 static uint8_t random_dequant_type24[128][3];
221 static float noise_samples[128];
222
223
224 static av_cold void softclip_table_init(void) {
225     int i;
226     double dfl = SOFTCLIP_THRESHOLD - 32767;
227     float delta = 1.0 / -dfl;
228     for (i = 0; i < HARDCLIP_THRESHOLD - SOFTCLIP_THRESHOLD + 1; i++)
229         softclip_table[i] = SOFTCLIP_THRESHOLD - ((int)(sin((float)i * delta) * dfl) & 0x0000FFFF);
230 }
231
232
233 // random generated table
234 static av_cold void rnd_table_init(void) {
235     int i,j;
236     uint32_t ldw,hdw;
237     uint64_t tmp64_1;
238     uint64_t random_seed = 0;
239     float delta = 1.0 / 16384.0;
240     for(i = 0; i < 4096 ;i++) {
241         random_seed = random_seed * 214013 + 2531011;
242         noise_table[i] = (delta * (float)(((int32_t)random_seed >> 16) & 0x00007FFF)- 1.0) * 1.3;
243     }
244
245     for (i = 0; i < 256 ;i++) {
246         random_seed = 81;
247         ldw = i;
248         for (j = 0; j < 5 ;j++) {
249             random_dequant_index[i][j] = (uint8_t)((ldw / random_seed) & 0xFF);
250             ldw = (uint32_t)ldw % (uint32_t)random_seed;
251             tmp64_1 = (random_seed * 0x55555556);
252             hdw = (uint32_t)(tmp64_1 >> 32);
253             random_seed = (uint64_t)(hdw + (ldw >> 31));
254         }
255     }
256     for (i = 0; i < 128 ;i++) {
257         random_seed = 25;
258         ldw = i;
259         for (j = 0; j < 3 ;j++) {
260             random_dequant_type24[i][j] = (uint8_t)((ldw / random_seed) & 0xFF);
261             ldw = (uint32_t)ldw % (uint32_t)random_seed;
262             tmp64_1 = (random_seed * 0x66666667);
263             hdw = (uint32_t)(tmp64_1 >> 33);
264             random_seed = hdw + (ldw >> 31);
265         }
266     }
267 }
268
269
270 static av_cold void init_noise_samples(void) {
271     int i;
272     int random_seed = 0;
273     float delta = 1.0 / 16384.0;
274     for (i = 0; i < 128;i++) {
275         random_seed = random_seed * 214013 + 2531011;
276         noise_samples[i] = (delta * (float)((random_seed >> 16) & 0x00007fff) - 1.0);
277     }
278 }
279
280 static const uint16_t qdm2_vlc_offs[] = {
281     0,260,566,598,894,1166,1230,1294,1678,1950,2214,2278,2310,2570,2834,3124,3448,3838,
282 };
283
284 static av_cold void qdm2_init_vlc(void)
285 {
286     static int vlcs_initialized = 0;
287     static VLC_TYPE qdm2_table[3838][2];
288
289     if (!vlcs_initialized) {
290
291         vlc_tab_level.table = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[0]];
292         vlc_tab_level.table_allocated = qdm2_vlc_offs[1] - qdm2_vlc_offs[0];
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_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
296
297         vlc_tab_diff.table = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[1]];
298         vlc_tab_diff.table_allocated = qdm2_vlc_offs[2] - qdm2_vlc_offs[1];
299         init_vlc (&vlc_tab_diff, 8, 37,
300             vlc_tab_diff_huffbits, 1, 1,
301             vlc_tab_diff_huffcodes, 2, 2, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
302
303         vlc_tab_run.table = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[2]];
304         vlc_tab_run.table_allocated = qdm2_vlc_offs[3] - qdm2_vlc_offs[2];
305         init_vlc (&vlc_tab_run, 5, 6,
306             vlc_tab_run_huffbits, 1, 1,
307             vlc_tab_run_huffcodes, 1, 1, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
308
309         fft_level_exp_alt_vlc.table = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[3]];
310         fft_level_exp_alt_vlc.table_allocated = qdm2_vlc_offs[4] - qdm2_vlc_offs[3];
311         init_vlc (&fft_level_exp_alt_vlc, 8, 28,
312             fft_level_exp_alt_huffbits, 1, 1,
313             fft_level_exp_alt_huffcodes, 2, 2, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
314
315
316         fft_level_exp_vlc.table = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[4]];
317         fft_level_exp_vlc.table_allocated = qdm2_vlc_offs[5] - qdm2_vlc_offs[4];
318         init_vlc (&fft_level_exp_vlc, 8, 20,
319             fft_level_exp_huffbits, 1, 1,
320             fft_level_exp_huffcodes, 2, 2, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
321
322         fft_stereo_exp_vlc.table = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[5]];
323         fft_stereo_exp_vlc.table_allocated = qdm2_vlc_offs[6] - qdm2_vlc_offs[5];
324         init_vlc (&fft_stereo_exp_vlc, 6, 7,
325             fft_stereo_exp_huffbits, 1, 1,
326             fft_stereo_exp_huffcodes, 1, 1, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
327
328         fft_stereo_phase_vlc.table = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[6]];
329         fft_stereo_phase_vlc.table_allocated = qdm2_vlc_offs[7] - qdm2_vlc_offs[6];
330         init_vlc (&fft_stereo_phase_vlc, 6, 9,
331             fft_stereo_phase_huffbits, 1, 1,
332             fft_stereo_phase_huffcodes, 1, 1, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
333
334         vlc_tab_tone_level_idx_hi1.table = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[7]];
335         vlc_tab_tone_level_idx_hi1.table_allocated = qdm2_vlc_offs[8] - qdm2_vlc_offs[7];
336         init_vlc (&vlc_tab_tone_level_idx_hi1, 8, 20,
337             vlc_tab_tone_level_idx_hi1_huffbits, 1, 1,
338             vlc_tab_tone_level_idx_hi1_huffcodes, 2, 2, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
339
340         vlc_tab_tone_level_idx_mid.table = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[8]];
341         vlc_tab_tone_level_idx_mid.table_allocated = qdm2_vlc_offs[9] - qdm2_vlc_offs[8];
342         init_vlc (&vlc_tab_tone_level_idx_mid, 8, 24,
343             vlc_tab_tone_level_idx_mid_huffbits, 1, 1,
344             vlc_tab_tone_level_idx_mid_huffcodes, 2, 2, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
345
346         vlc_tab_tone_level_idx_hi2.table = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[9]];
347         vlc_tab_tone_level_idx_hi2.table_allocated = qdm2_vlc_offs[10] - qdm2_vlc_offs[9];
348         init_vlc (&vlc_tab_tone_level_idx_hi2, 8, 24,
349             vlc_tab_tone_level_idx_hi2_huffbits, 1, 1,
350             vlc_tab_tone_level_idx_hi2_huffcodes, 2, 2, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
351
352         vlc_tab_type30.table = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[10]];
353         vlc_tab_type30.table_allocated = qdm2_vlc_offs[11] - qdm2_vlc_offs[10];
354         init_vlc (&vlc_tab_type30, 6, 9,
355             vlc_tab_type30_huffbits, 1, 1,
356             vlc_tab_type30_huffcodes, 1, 1, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
357
358         vlc_tab_type34.table = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[11]];
359         vlc_tab_type34.table_allocated = qdm2_vlc_offs[12] - qdm2_vlc_offs[11];
360         init_vlc (&vlc_tab_type34, 5, 10,
361             vlc_tab_type34_huffbits, 1, 1,
362             vlc_tab_type34_huffcodes, 1, 1, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
363
364         vlc_tab_fft_tone_offset[0].table = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[12]];
365         vlc_tab_fft_tone_offset[0].table_allocated = qdm2_vlc_offs[13] - qdm2_vlc_offs[12];
366         init_vlc (&vlc_tab_fft_tone_offset[0], 8, 23,
367             vlc_tab_fft_tone_offset_0_huffbits, 1, 1,
368             vlc_tab_fft_tone_offset_0_huffcodes, 2, 2, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
369
370         vlc_tab_fft_tone_offset[1].table = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[13]];
371         vlc_tab_fft_tone_offset[1].table_allocated = qdm2_vlc_offs[14] - qdm2_vlc_offs[13];
372         init_vlc (&vlc_tab_fft_tone_offset[1], 8, 28,
373             vlc_tab_fft_tone_offset_1_huffbits, 1, 1,
374             vlc_tab_fft_tone_offset_1_huffcodes, 2, 2, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
375
376         vlc_tab_fft_tone_offset[2].table = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[14]];
377         vlc_tab_fft_tone_offset[2].table_allocated = qdm2_vlc_offs[15] - qdm2_vlc_offs[14];
378         init_vlc (&vlc_tab_fft_tone_offset[2], 8, 32,
379             vlc_tab_fft_tone_offset_2_huffbits, 1, 1,
380             vlc_tab_fft_tone_offset_2_huffcodes, 2, 2, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
381
382         vlc_tab_fft_tone_offset[3].table = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[15]];
383         vlc_tab_fft_tone_offset[3].table_allocated = qdm2_vlc_offs[16] - qdm2_vlc_offs[15];
384         init_vlc (&vlc_tab_fft_tone_offset[3], 8, 35,
385             vlc_tab_fft_tone_offset_3_huffbits, 1, 1,
386             vlc_tab_fft_tone_offset_3_huffcodes, 2, 2, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
387
388         vlc_tab_fft_tone_offset[4].table = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[16]];
389         vlc_tab_fft_tone_offset[4].table_allocated = qdm2_vlc_offs[17] - qdm2_vlc_offs[16];
390         init_vlc (&vlc_tab_fft_tone_offset[4], 8, 38,
391             vlc_tab_fft_tone_offset_4_huffbits, 1, 1,
392             vlc_tab_fft_tone_offset_4_huffcodes, 2, 2, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
393
394         vlcs_initialized=1;
395     }
396 }
397
398
399 /* for floating point to fixed point conversion */
400 static const float f2i_scale = (float) (1 << (FRAC_BITS - 15));
401
402
403 static int qdm2_get_vlc (GetBitContext *gb, VLC *vlc, int flag, int depth)
404 {
405     int value;
406
407     value = get_vlc2(gb, vlc->table, vlc->bits, depth);
408
409     /* stage-2, 3 bits exponent escape sequence */
410     if (value-- == 0)
411         value = get_bits (gb, get_bits (gb, 3) + 1);
412
413     /* stage-3, optional */
414     if (flag) {
415         int tmp = vlc_stage3_values[value];
416
417         if ((value & ~3) > 0)
418             tmp += get_bits (gb, (value >> 2));
419         value = tmp;
420     }
421
422     return value;
423 }
424
425
426 static int qdm2_get_se_vlc (VLC *vlc, GetBitContext *gb, int depth)
427 {
428     int value = qdm2_get_vlc (gb, vlc, 0, depth);
429
430     return (value & 1) ? ((value + 1) >> 1) : -(value >> 1);
431 }
432
433
434 /**
435  * QDM2 checksum
436  *
437  * @param data      pointer to data to be checksum'ed
438  * @param length    data length
439  * @param value     checksum value
440  *
441  * @return          0 if checksum is OK
442  */
443 static uint16_t qdm2_packet_checksum (const uint8_t *data, int length, int value) {
444     int i;
445
446     for (i=0; i < length; i++)
447         value -= data[i];
448
449     return (uint16_t)(value & 0xffff);
450 }
451
452
453 /**
454  * Fills a QDM2SubPacket structure with packet type, size, and data pointer.
455  *
456  * @param gb            bitreader context
457  * @param sub_packet    packet under analysis
458  */
459 static void qdm2_decode_sub_packet_header (GetBitContext *gb, QDM2SubPacket *sub_packet)
460 {
461     sub_packet->type = get_bits (gb, 8);
462
463     if (sub_packet->type == 0) {
464         sub_packet->size = 0;
465         sub_packet->data = NULL;
466     } else {
467         sub_packet->size = get_bits (gb, 8);
468
469       if (sub_packet->type & 0x80) {
470           sub_packet->size <<= 8;
471           sub_packet->size  |= get_bits (gb, 8);
472           sub_packet->type  &= 0x7f;
473       }
474
475       if (sub_packet->type == 0x7f)
476           sub_packet->type |= (get_bits (gb, 8) << 8);
477
478       sub_packet->data = &gb->buffer[get_bits_count(gb) / 8]; // FIXME: this depends on bitreader internal data
479     }
480
481     av_log(NULL,AV_LOG_DEBUG,"Subpacket: type=%d size=%d start_offs=%x\n",
482         sub_packet->type, sub_packet->size, get_bits_count(gb) / 8);
483 }
484
485
486 /**
487  * Return node pointer to first packet of requested type in list.
488  *
489  * @param list    list of subpackets to be scanned
490  * @param type    type of searched subpacket
491  * @return        node pointer for subpacket if found, else NULL
492  */
493 static QDM2SubPNode* qdm2_search_subpacket_type_in_list (QDM2SubPNode *list, int type)
494 {
495     while (list != NULL && list->packet != NULL) {
496         if (list->packet->type == type)
497             return list;
498         list = list->next;
499     }
500     return NULL;
501 }
502
503
504 /**
505  * Replaces 8 elements with their average value.
506  * Called by qdm2_decode_superblock before starting subblock decoding.
507  *
508  * @param q       context
509  */
510 static void average_quantized_coeffs (QDM2Context *q)
511 {
512     int i, j, n, ch, sum;
513
514     n = coeff_per_sb_for_avg[q->coeff_per_sb_select][QDM2_SB_USED(q->sub_sampling) - 1] + 1;
515
516     for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
517         for (i = 0; i < n; i++) {
518             sum = 0;
519
520             for (j = 0; j < 8; j++)
521                 sum += q->quantized_coeffs[ch][i][j];
522
523             sum /= 8;
524             if (sum > 0)
525                 sum--;
526
527             for (j=0; j < 8; j++)
528                 q->quantized_coeffs[ch][i][j] = sum;
529         }
530 }
531
532
533 /**
534  * Build subband samples with noise weighted by q->tone_level.
535  * Called by synthfilt_build_sb_samples.
536  *
537  * @param q     context
538  * @param sb    subband index
539  */
540 static void build_sb_samples_from_noise (QDM2Context *q, int sb)
541 {
542     int ch, j;
543
544     FIX_NOISE_IDX(q->noise_idx);
545
546     if (!q->nb_channels)
547         return;
548
549     for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
550         for (j = 0; j < 64; j++) {
551             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);
552             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);
553         }
554 }
555
556
557 /**
558  * Called while processing data from subpackets 11 and 12.
559  * Used after making changes to coding_method array.
560  *
561  * @param sb               subband index
562  * @param channels         number of channels
563  * @param coding_method    q->coding_method[0][0][0]
564  */
565 static void fix_coding_method_array (int sb, int channels, sb_int8_array coding_method)
566 {
567     int j,k;
568     int ch;
569     int run, case_val;
570     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};
571
572     for (ch = 0; ch < channels; ch++) {
573         for (j = 0; j < 64; ) {
574             if((coding_method[ch][sb][j] - 8) > 22) {
575                 run = 1;
576                 case_val = 8;
577             } else {
578                 switch (switchtable[coding_method[ch][sb][j]-8]) {
579                     case 0: run = 10; case_val = 10; break;
580                     case 1: run = 1; case_val = 16; break;
581                     case 2: run = 5; case_val = 24; break;
582                     case 3: run = 3; case_val = 30; break;
583                     case 4: run = 1; case_val = 30; break;
584                     case 5: run = 1; case_val = 8; break;
585                     default: run = 1; case_val = 8; break;
586                 }
587             }
588             for (k = 0; k < run; k++)
589                 if (j + k < 128)
590                     if (coding_method[ch][sb + (j + k) / 64][(j + k) % 64] > coding_method[ch][sb][j])
591                         if (k > 0) {
592                            SAMPLES_NEEDED
593                             //not debugged, almost never used
594                             memset(&coding_method[ch][sb][j + k], case_val, k * sizeof(int8_t));
595                             memset(&coding_method[ch][sb][j + k], case_val, 3 * sizeof(int8_t));
596                         }
597             j += run;
598         }
599     }
600 }
601
602
603 /**
604  * Related to synthesis filter
605  * Called by process_subpacket_10
606  *
607  * @param q       context
608  * @param flag    1 if called after getting data from subpacket 10, 0 if no subpacket 10
609  */
610 static void fill_tone_level_array (QDM2Context *q, int flag)
611 {
612     int i, sb, ch, sb_used;
613     int tmp, tab;
614
615     // This should never happen
616     if (q->nb_channels <= 0)
617         return;
618
619     for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
620         for (sb = 0; sb < 30; sb++)
621             for (i = 0; i < 8; i++) {
622                 if ((tab=coeff_per_sb_for_dequant[q->coeff_per_sb_select][sb]) < (last_coeff[q->coeff_per_sb_select] - 1))
623                     tmp = q->quantized_coeffs[ch][tab + 1][i] * dequant_table[q->coeff_per_sb_select][tab + 1][sb]+
624                           q->quantized_coeffs[ch][tab][i] * dequant_table[q->coeff_per_sb_select][tab][sb];
625                 else
626                     tmp = q->quantized_coeffs[ch][tab][i] * dequant_table[q->coeff_per_sb_select][tab][sb];
627                 if(tmp < 0)
628                     tmp += 0xff;
629                 q->tone_level_idx_base[ch][sb][i] = (tmp / 256) & 0xff;
630             }
631
632     sb_used = QDM2_SB_USED(q->sub_sampling);
633
634     if ((q->superblocktype_2_3 != 0) && !flag) {
635         for (sb = 0; sb < sb_used; sb++)
636             for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
637                 for (i = 0; i < 64; i++) {
638                     q->tone_level_idx[ch][sb][i] = q->tone_level_idx_base[ch][sb][i / 8];
639                     if (q->tone_level_idx[ch][sb][i] < 0)
640                         q->tone_level[ch][sb][i] = 0;
641                     else
642                         q->tone_level[ch][sb][i] = fft_tone_level_table[0][q->tone_level_idx[ch][sb][i] & 0x3f];
643                 }
644     } else {
645         tab = q->superblocktype_2_3 ? 0 : 1;
646         for (sb = 0; sb < sb_used; sb++) {
647             if ((sb >= 4) && (sb <= 23)) {
648                 for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
649                     for (i = 0; i < 64; i++) {
650                         tmp = q->tone_level_idx_base[ch][sb][i / 8] -
651                               q->tone_level_idx_hi1[ch][sb / 8][i / 8][i % 8] -
652                               q->tone_level_idx_mid[ch][sb - 4][i / 8] -
653                               q->tone_level_idx_hi2[ch][sb - 4];
654                         q->tone_level_idx[ch][sb][i] = tmp & 0xff;
655                         if ((tmp < 0) || (!q->superblocktype_2_3 && !tmp))
656                             q->tone_level[ch][sb][i] = 0;
657                         else
658                             q->tone_level[ch][sb][i] = fft_tone_level_table[tab][tmp & 0x3f];
659                 }
660             } else {
661                 if (sb > 4) {
662                     for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
663                         for (i = 0; i < 64; i++) {
664                             tmp = q->tone_level_idx_base[ch][sb][i / 8] -
665                                   q->tone_level_idx_hi1[ch][2][i / 8][i % 8] -
666                                   q->tone_level_idx_hi2[ch][sb - 4];
667                             q->tone_level_idx[ch][sb][i] = tmp & 0xff;
668                             if ((tmp < 0) || (!q->superblocktype_2_3 && !tmp))
669                                 q->tone_level[ch][sb][i] = 0;
670                             else
671                                 q->tone_level[ch][sb][i] = fft_tone_level_table[tab][tmp & 0x3f];
672                     }
673                 } else {
674                     for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
675                         for (i = 0; i < 64; i++) {
676                             tmp = q->tone_level_idx[ch][sb][i] = q->tone_level_idx_base[ch][sb][i / 8];
677                             if ((tmp < 0) || (!q->superblocktype_2_3 && !tmp))
678                                 q->tone_level[ch][sb][i] = 0;
679                             else
680                                 q->tone_level[ch][sb][i] = fft_tone_level_table[tab][tmp & 0x3f];
681                         }
682                 }
683             }
684         }
685     }
686
687     return;
688 }
689
690
691 /**
692  * Related to synthesis filter
693  * Called by process_subpacket_11
694  * c is built with data from subpacket 11
695  * Most of this function is used only if superblock_type_2_3 == 0, never seen it in samples
696  *
697  * @param tone_level_idx
698  * @param tone_level_idx_temp
699  * @param coding_method        q->coding_method[0][0][0]
700  * @param nb_channels          number of channels
701  * @param c                    coming from subpacket 11, passed as 8*c
702  * @param superblocktype_2_3   flag based on superblock packet type
703  * @param cm_table_select      q->cm_table_select
704  */
705 static void fill_coding_method_array (sb_int8_array tone_level_idx, sb_int8_array tone_level_idx_temp,
706                 sb_int8_array coding_method, int nb_channels,
707                 int c, int superblocktype_2_3, int cm_table_select)
708 {
709     int ch, sb, j;
710     int tmp, acc, esp_40, comp;
711     int add1, add2, add3, add4;
712     int64_t multres;
713
714     // This should never happen
715     if (nb_channels <= 0)
716         return;
717
718     if (!superblocktype_2_3) {
719         /* This case is untested, no samples available */
720         SAMPLES_NEEDED
721         for (ch = 0; ch < nb_channels; ch++)
722             for (sb = 0; sb < 30; sb++) {
723                 for (j = 1; j < 63; j++) {  // The loop only iterates to 63 so the code doesn't overflow the buffer
724                     add1 = tone_level_idx[ch][sb][j] - 10;
725                     if (add1 < 0)
726                         add1 = 0;
727                     add2 = add3 = add4 = 0;
728                     if (sb > 1) {
729                         add2 = tone_level_idx[ch][sb - 2][j] + tone_level_idx_offset_table[sb][0] - 6;
730                         if (add2 < 0)
731                             add2 = 0;
732                     }
733                     if (sb > 0) {
734                         add3 = tone_level_idx[ch][sb - 1][j] + tone_level_idx_offset_table[sb][1] - 6;
735                         if (add3 < 0)
736                             add3 = 0;
737                     }
738                     if (sb < 29) {
739                         add4 = tone_level_idx[ch][sb + 1][j] + tone_level_idx_offset_table[sb][3] - 6;
740                         if (add4 < 0)
741                             add4 = 0;
742                     }
743                     tmp = tone_level_idx[ch][sb][j + 1] * 2 - add4 - add3 - add2 - add1;
744                     if (tmp < 0)
745                         tmp = 0;
746                     tone_level_idx_temp[ch][sb][j + 1] = tmp & 0xff;
747                 }
748                 tone_level_idx_temp[ch][sb][0] = tone_level_idx_temp[ch][sb][1];
749             }
750             acc = 0;
751             for (ch = 0; ch < nb_channels; ch++)
752                 for (sb = 0; sb < 30; sb++)
753                     for (j = 0; j < 64; j++)
754                         acc += tone_level_idx_temp[ch][sb][j];
755
756             multres = 0x66666667 * (acc * 10);
757             esp_40 = (multres >> 32) / 8 + ((multres & 0xffffffff) >> 31);
758             for (ch = 0;  ch < nb_channels; ch++)
759                 for (sb = 0; sb < 30; sb++)
760                     for (j = 0; j < 64; j++) {
761                         comp = tone_level_idx_temp[ch][sb][j]* esp_40 * 10;
762                         if (comp < 0)
763                             comp += 0xff;
764                         comp /= 256; // signed shift
765                         switch(sb) {
766                             case 0:
767                                 if (comp < 30)
768                                     comp = 30;
769                                 comp += 15;
770                                 break;
771                             case 1:
772                                 if (comp < 24)
773                                     comp = 24;
774                                 comp += 10;
775                                 break;
776                             case 2:
777                             case 3:
778                             case 4:
779                                 if (comp < 16)
780                                     comp = 16;
781                         }
782                         if (comp <= 5)
783                             tmp = 0;
784                         else if (comp <= 10)
785                             tmp = 10;
786                         else if (comp <= 16)
787                             tmp = 16;
788                         else if (comp <= 24)
789                             tmp = -1;
790                         else
791                             tmp = 0;
792                         coding_method[ch][sb][j] = ((tmp & 0xfffa) + 30 )& 0xff;
793                     }
794             for (sb = 0; sb < 30; sb++)
795                 fix_coding_method_array(sb, nb_channels, coding_method);
796             for (ch = 0; ch < nb_channels; ch++)
797                 for (sb = 0; sb < 30; sb++)
798                     for (j = 0; j < 64; j++)
799                         if (sb >= 10) {
800                             if (coding_method[ch][sb][j] < 10)
801                                 coding_method[ch][sb][j] = 10;
802                         } else {
803                             if (sb >= 2) {
804                                 if (coding_method[ch][sb][j] < 16)
805                                     coding_method[ch][sb][j] = 16;
806                             } else {
807                                 if (coding_method[ch][sb][j] < 30)
808                                     coding_method[ch][sb][j] = 30;
809                             }
810                         }
811     } else { // superblocktype_2_3 != 0
812         for (ch = 0; ch < nb_channels; ch++)
813             for (sb = 0; sb < 30; sb++)
814                 for (j = 0; j < 64; j++)
815                     coding_method[ch][sb][j] = coding_method_table[cm_table_select][sb];
816     }
817
818     return;
819 }
820
821
822 /**
823  *
824  * Called by process_subpacket_11 to process more data from subpacket 11 with sb 0-8
825  * Called by process_subpacket_12 to process data from subpacket 12 with sb 8-sb_used
826  *
827  * @param q         context
828  * @param gb        bitreader context
829  * @param length    packet length in bits
830  * @param sb_min    lower subband processed (sb_min included)
831  * @param sb_max    higher subband processed (sb_max excluded)
832  */
833 static void synthfilt_build_sb_samples (QDM2Context *q, GetBitContext *gb, int length, int sb_min, int sb_max)
834 {
835     int sb, j, k, n, ch, run, channels;
836     int joined_stereo, zero_encoding, chs;
837     int type34_first;
838     float type34_div = 0;
839     float type34_predictor;
840     float samples[10], sign_bits[16];
841
842     if (length == 0) {
843         // If no data use noise
844         for (sb=sb_min; sb < sb_max; sb++)
845             build_sb_samples_from_noise (q, sb);
846
847         return;
848     }
849
850     for (sb = sb_min; sb < sb_max; sb++) {
851         FIX_NOISE_IDX(q->noise_idx);
852
853         channels = q->nb_channels;
854
855         if (q->nb_channels <= 1 || sb < 12)
856             joined_stereo = 0;
857         else if (sb >= 24)
858             joined_stereo = 1;
859         else
860             joined_stereo = (BITS_LEFT(length,gb) >= 1) ? get_bits1 (gb) : 0;
861
862         if (joined_stereo) {
863             if (BITS_LEFT(length,gb) >= 16)
864                 for (j = 0; j < 16; j++)
865                     sign_bits[j] = get_bits1 (gb);
866
867             for (j = 0; j < 64; j++)
868                 if (q->coding_method[1][sb][j] > q->coding_method[0][sb][j])
869                     q->coding_method[0][sb][j] = q->coding_method[1][sb][j];
870
871             fix_coding_method_array(sb, q->nb_channels, q->coding_method);
872             channels = 1;
873         }
874
875         for (ch = 0; ch < channels; ch++) {
876             zero_encoding = (BITS_LEFT(length,gb) >= 1) ? get_bits1(gb) : 0;
877             type34_predictor = 0.0;
878             type34_first = 1;
879
880             for (j = 0; j < 128; ) {
881                 switch (q->coding_method[ch][sb][j / 2]) {
882                     case 8:
883                         if (BITS_LEFT(length,gb) >= 10) {
884                             if (zero_encoding) {
885                                 for (k = 0; k < 5; k++) {
886                                     if ((j + 2 * k) >= 128)
887                                         break;
888                                     samples[2 * k] = get_bits1(gb) ? dequant_1bit[joined_stereo][2 * get_bits1(gb)] : 0;
889                                 }
890                             } else {
891                                 n = get_bits(gb, 8);
892                                 for (k = 0; k < 5; k++)
893                                     samples[2 * k] = dequant_1bit[joined_stereo][random_dequant_index[n][k]];
894                             }
895                             for (k = 0; k < 5; k++)
896                                 samples[2 * k + 1] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx);
897                         } else {
898                             for (k = 0; k < 10; k++)
899                                 samples[k] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx);
900                         }
901                         run = 10;
902                         break;
903
904                     case 10:
905                         if (BITS_LEFT(length,gb) >= 1) {
906                             float f = 0.81;
907
908                             if (get_bits1(gb))
909                                 f = -f;
910                             f -= noise_samples[((sb + 1) * (j +5 * ch + 1)) & 127] * 9.0 / 40.0;
911                             samples[0] = f;
912                         } else {
913                             samples[0] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx);
914                         }
915                         run = 1;
916                         break;
917
918                     case 16:
919                         if (BITS_LEFT(length,gb) >= 10) {
920                             if (zero_encoding) {
921                                 for (k = 0; k < 5; k++) {
922                                     if ((j + k) >= 128)
923                                         break;
924                                     samples[k] = (get_bits1(gb) == 0) ? 0 : dequant_1bit[joined_stereo][2 * get_bits1(gb)];
925                                 }
926                             } else {
927                                 n = get_bits (gb, 8);
928                                 for (k = 0; k < 5; k++)
929                                     samples[k] = dequant_1bit[joined_stereo][random_dequant_index[n][k]];
930                             }
931                         } else {
932                             for (k = 0; k < 5; k++)
933                                 samples[k] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx);
934                         }
935                         run = 5;
936                         break;
937
938                     case 24:
939                         if (BITS_LEFT(length,gb) >= 7) {
940                             n = get_bits(gb, 7);
941                             for (k = 0; k < 3; k++)
942                                 samples[k] = (random_dequant_type24[n][k] - 2.0) * 0.5;
943                         } else {
944                             for (k = 0; k < 3; k++)
945                                 samples[k] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx);
946                         }
947                         run = 3;
948                         break;
949
950                     case 30:
951                         if (BITS_LEFT(length,gb) >= 4)
952                             samples[0] = type30_dequant[qdm2_get_vlc(gb, &vlc_tab_type30, 0, 1)];
953                         else
954                             samples[0] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx);
955
956                         run = 1;
957                         break;
958
959                     case 34:
960                         if (BITS_LEFT(length,gb) >= 7) {
961                             if (type34_first) {
962                                 type34_div = (float)(1 << get_bits(gb, 2));
963                                 samples[0] = ((float)get_bits(gb, 5) - 16.0) / 15.0;
964                                 type34_predictor = samples[0];
965                                 type34_first = 0;
966                             } else {
967                                 samples[0] = type34_delta[qdm2_get_vlc(gb, &vlc_tab_type34, 0, 1)] / type34_div + type34_predictor;
968                                 type34_predictor = samples[0];
969                             }
970                         } else {
971                             samples[0] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx);
972                         }
973                         run = 1;
974                         break;
975
976                     default:
977                         samples[0] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx);
978                         run = 1;
979                         break;
980                 }
981
982                 if (joined_stereo) {
983                     float tmp[10][MPA_MAX_CHANNELS];
984
985                     for (k = 0; k < run; k++) {
986                         tmp[k][0] = samples[k];
987                         tmp[k][1] = (sign_bits[(j + k) / 8]) ? -samples[k] : samples[k];
988                     }
989                     for (chs = 0; chs < q->nb_channels; chs++)
990                         for (k = 0; k < run; k++)
991                             if ((j + k) < 128)
992                                 q->sb_samples[chs][j + k][sb] = (int32_t)(f2i_scale * q->tone_level[chs][sb][((j + k)/2)] * tmp[k][chs] + .5);
993                 } else {
994                     for (k = 0; k < run; k++)
995                         if ((j + k) < 128)
996                             q->sb_samples[ch][j + k][sb] = (int32_t)(f2i_scale * q->tone_level[ch][sb][(j + k)/2] * samples[k] + .5);
997                 }
998
999                 j += run;
1000             } // j loop
1001         } // channel loop
1002     } // subband loop
1003 }
1004
1005
1006 /**
1007  * Init the first element of a channel in quantized_coeffs with data from packet 10 (quantized_coeffs[ch][0]).
1008  * This is similar to process_subpacket_9, but for a single channel and for element [0]
1009  * same VLC tables as process_subpacket_9 are used.
1010  *
1011  * @param q         context
1012  * @param quantized_coeffs    pointer to quantized_coeffs[ch][0]
1013  * @param gb        bitreader context
1014  * @param length    packet length in bits
1015  */
1016 static void init_quantized_coeffs_elem0 (int8_t *quantized_coeffs, GetBitContext *gb, int length)
1017 {
1018     int i, k, run, level, diff;
1019
1020     if (BITS_LEFT(length,gb) < 16)
1021         return;
1022     level = qdm2_get_vlc(gb, &vlc_tab_level, 0, 2);
1023
1024     quantized_coeffs[0] = level;
1025
1026     for (i = 0; i < 7; ) {
1027         if (BITS_LEFT(length,gb) < 16)
1028             break;
1029         run = qdm2_get_vlc(gb, &vlc_tab_run, 0, 1) + 1;
1030
1031         if (BITS_LEFT(length,gb) < 16)
1032             break;
1033         diff = qdm2_get_se_vlc(&vlc_tab_diff, gb, 2);
1034
1035         for (k = 1; k <= run; k++)
1036             quantized_coeffs[i + k] = (level + ((k * diff) / run));
1037
1038         level += diff;
1039         i += run;
1040     }
1041 }
1042
1043
1044 /**
1045  * Related to synthesis filter, process data from packet 10
1046  * Init part of quantized_coeffs via function init_quantized_coeffs_elem0
1047  * Init tone_level_idx_hi1, tone_level_idx_hi2, tone_level_idx_mid with data from packet 10
1048  *
1049  * @param q         context
1050  * @param gb        bitreader context
1051  * @param length    packet length in bits
1052  */
1053 static void init_tone_level_dequantization (QDM2Context *q, GetBitContext *gb, int length)
1054 {
1055     int sb, j, k, n, ch;
1056
1057     for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++) {
1058         init_quantized_coeffs_elem0(q->quantized_coeffs[ch][0], gb, length);
1059
1060         if (BITS_LEFT(length,gb) < 16) {
1061             memset(q->quantized_coeffs[ch][0], 0, 8);
1062             break;
1063         }
1064     }
1065
1066     n = q->sub_sampling + 1;
1067
1068     for (sb = 0; sb < n; sb++)
1069         for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
1070             for (j = 0; j < 8; j++) {
1071                 if (BITS_LEFT(length,gb) < 1)
1072                     break;
1073                 if (get_bits1(gb)) {
1074                     for (k=0; k < 8; k++) {
1075                         if (BITS_LEFT(length,gb) < 16)
1076                             break;
1077                         q->tone_level_idx_hi1[ch][sb][j][k] = qdm2_get_vlc(gb, &vlc_tab_tone_level_idx_hi1, 0, 2);
1078                     }
1079                 } else {
1080                     for (k=0; k < 8; k++)
1081                         q->tone_level_idx_hi1[ch][sb][j][k] = 0;
1082                 }
1083             }
1084
1085     n = QDM2_SB_USED(q->sub_sampling) - 4;
1086
1087     for (sb = 0; sb < n; sb++)
1088         for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++) {
1089             if (BITS_LEFT(length,gb) < 16)
1090                 break;
1091             q->tone_level_idx_hi2[ch][sb] = qdm2_get_vlc(gb, &vlc_tab_tone_level_idx_hi2, 0, 2);
1092             if (sb > 19)
1093                 q->tone_level_idx_hi2[ch][sb] -= 16;
1094             else
1095                 for (j = 0; j < 8; j++)
1096                     q->tone_level_idx_mid[ch][sb][j] = -16;
1097         }
1098
1099     n = QDM2_SB_USED(q->sub_sampling) - 5;
1100
1101     for (sb = 0; sb < n; sb++)
1102         for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
1103             for (j = 0; j < 8; j++) {
1104                 if (BITS_LEFT(length,gb) < 16)
1105                     break;
1106                 q->tone_level_idx_mid[ch][sb][j] = qdm2_get_vlc(gb, &vlc_tab_tone_level_idx_mid, 0, 2) - 32;
1107             }
1108 }
1109
1110 /**
1111  * Process subpacket 9, init quantized_coeffs with data from it
1112  *
1113  * @param q       context
1114  * @param node    pointer to node with packet
1115  */
1116 static void process_subpacket_9 (QDM2Context *q, QDM2SubPNode *node)
1117 {
1118     GetBitContext gb;
1119     int i, j, k, n, ch, run, level, diff;
1120
1121     init_get_bits(&gb, node->packet->data, node->packet->size*8);
1122
1123     n = coeff_per_sb_for_avg[q->coeff_per_sb_select][QDM2_SB_USED(q->sub_sampling) - 1] + 1; // same as averagesomething function
1124
1125     for (i = 1; i < n; i++)
1126         for (ch=0; ch < q->nb_channels; ch++) {
1127             level = qdm2_get_vlc(&gb, &vlc_tab_level, 0, 2);
1128             q->quantized_coeffs[ch][i][0] = level;
1129
1130             for (j = 0; j < (8 - 1); ) {
1131                 run = qdm2_get_vlc(&gb, &vlc_tab_run, 0, 1) + 1;
1132                 diff = qdm2_get_se_vlc(&vlc_tab_diff, &gb, 2);
1133
1134                 for (k = 1; k <= run; k++)
1135                     q->quantized_coeffs[ch][i][j + k] = (level + ((k*diff) / run));
1136
1137                 level += diff;
1138                 j += run;
1139             }
1140         }
1141
1142     for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
1143         for (i = 0; i < 8; i++)
1144             q->quantized_coeffs[ch][0][i] = 0;
1145 }
1146
1147
1148 /**
1149  * Process subpacket 10 if not null, else
1150  *
1151  * @param q         context
1152  * @param node      pointer to node with packet
1153  * @param length    packet length in bits
1154  */
1155 static void process_subpacket_10 (QDM2Context *q, QDM2SubPNode *node, int length)
1156 {
1157     GetBitContext gb;
1158
1159     init_get_bits(&gb, ((node == NULL) ? empty_buffer : node->packet->data), ((node == NULL) ? 0 : node->packet->size*8));
1160
1161     if (length != 0) {
1162         init_tone_level_dequantization(q, &gb, length);
1163         fill_tone_level_array(q, 1);
1164     } else {
1165         fill_tone_level_array(q, 0);
1166     }
1167 }
1168
1169
1170 /**
1171  * Process subpacket 11
1172  *
1173  * @param q         context
1174  * @param node      pointer to node with packet
1175  * @param length    packet length in bit
1176  */
1177 static void process_subpacket_11 (QDM2Context *q, QDM2SubPNode *node, int length)
1178 {
1179     GetBitContext gb;
1180
1181     init_get_bits(&gb, ((node == NULL) ? empty_buffer : node->packet->data), ((node == NULL) ? 0 : node->packet->size*8));
1182     if (length >= 32) {
1183         int c = get_bits (&gb, 13);
1184
1185         if (c > 3)
1186             fill_coding_method_array (q->tone_level_idx, q->tone_level_idx_temp, q->coding_method,
1187                                       q->nb_channels, 8*c, q->superblocktype_2_3, q->cm_table_select);
1188     }
1189
1190     synthfilt_build_sb_samples(q, &gb, length, 0, 8);
1191 }
1192
1193
1194 /**
1195  * Process subpacket 12
1196  *
1197  * @param q         context
1198  * @param node      pointer to node with packet
1199  * @param length    packet length in bits
1200  */
1201 static void process_subpacket_12 (QDM2Context *q, QDM2SubPNode *node, int length)
1202 {
1203     GetBitContext gb;
1204
1205     init_get_bits(&gb, ((node == NULL) ? empty_buffer : node->packet->data), ((node == NULL) ? 0 : node->packet->size*8));
1206     synthfilt_build_sb_samples(q, &gb, length, 8, QDM2_SB_USED(q->sub_sampling));
1207 }
1208
1209 /*
1210  * Process new subpackets for synthesis filter
1211  *
1212  * @param q       context
1213  * @param list    list with synthesis filter packets (list D)
1214  */
1215 static void process_synthesis_subpackets (QDM2Context *q, QDM2SubPNode *list)
1216 {
1217     QDM2SubPNode *nodes[4];
1218
1219     nodes[0] = qdm2_search_subpacket_type_in_list(list, 9);
1220     if (nodes[0] != NULL)
1221         process_subpacket_9(q, nodes[0]);
1222
1223     nodes[1] = qdm2_search_subpacket_type_in_list(list, 10);
1224     if (nodes[1] != NULL)
1225         process_subpacket_10(q, nodes[1], nodes[1]->packet->size << 3);
1226     else
1227         process_subpacket_10(q, NULL, 0);
1228
1229     nodes[2] = qdm2_search_subpacket_type_in_list(list, 11);
1230     if (nodes[0] != NULL && nodes[1] != NULL && nodes[2] != NULL)
1231         process_subpacket_11(q, nodes[2], (nodes[2]->packet->size << 3));
1232     else
1233         process_subpacket_11(q, NULL, 0);
1234
1235     nodes[3] = qdm2_search_subpacket_type_in_list(list, 12);
1236     if (nodes[0] != NULL && nodes[1] != NULL && nodes[3] != NULL)
1237         process_subpacket_12(q, nodes[3], (nodes[3]->packet->size << 3));
1238     else
1239         process_subpacket_12(q, NULL, 0);
1240 }
1241
1242
1243 /*
1244  * Decode superblock, fill packet lists.
1245  *
1246  * @param q    context
1247  */
1248 static void qdm2_decode_super_block (QDM2Context *q)
1249 {
1250     GetBitContext gb;
1251     QDM2SubPacket header, *packet;
1252     int i, packet_bytes, sub_packet_size, sub_packets_D;
1253     unsigned int next_index = 0;
1254
1255     memset(q->tone_level_idx_hi1, 0, sizeof(q->tone_level_idx_hi1));
1256     memset(q->tone_level_idx_mid, 0, sizeof(q->tone_level_idx_mid));
1257     memset(q->tone_level_idx_hi2, 0, sizeof(q->tone_level_idx_hi2));
1258
1259     q->sub_packets_B = 0;
1260     sub_packets_D = 0;
1261
1262     average_quantized_coeffs(q); // average elements in quantized_coeffs[max_ch][10][8]
1263
1264     init_get_bits(&gb, q->compressed_data, q->compressed_size*8);
1265     qdm2_decode_sub_packet_header(&gb, &header);
1266
1267     if (header.type < 2 || header.type >= 8) {
1268         q->has_errors = 1;
1269         av_log(NULL,AV_LOG_ERROR,"bad superblock type\n");
1270         return;
1271     }
1272
1273     q->superblocktype_2_3 = (header.type == 2 || header.type == 3);
1274     packet_bytes = (q->compressed_size - get_bits_count(&gb) / 8);
1275
1276     init_get_bits(&gb, header.data, header.size*8);
1277
1278     if (header.type == 2 || header.type == 4 || header.type == 5) {
1279         int csum = 257 * get_bits(&gb, 8) + 2 * get_bits(&gb, 8);
1280
1281         csum = qdm2_packet_checksum(q->compressed_data, q->checksum_size, csum);
1282
1283         if (csum != 0) {
1284             q->has_errors = 1;
1285             av_log(NULL,AV_LOG_ERROR,"bad packet checksum\n");
1286             return;
1287         }
1288     }
1289
1290     q->sub_packet_list_B[0].packet = NULL;
1291     q->sub_packet_list_D[0].packet = NULL;
1292
1293     for (i = 0; i < 6; i++)
1294         if (--q->fft_level_exp[i] < 0)
1295             q->fft_level_exp[i] = 0;
1296
1297     for (i = 0; packet_bytes > 0; i++) {
1298         int j;
1299
1300         q->sub_packet_list_A[i].next = NULL;
1301
1302         if (i > 0) {
1303             q->sub_packet_list_A[i - 1].next = &q->sub_packet_list_A[i];
1304
1305             /* seek to next block */
1306             init_get_bits(&gb, header.data, header.size*8);
1307             skip_bits(&gb, next_index*8);
1308
1309             if (next_index >= header.size)
1310                 break;
1311         }
1312
1313         /* decode subpacket */
1314         packet = &q->sub_packets[i];
1315         qdm2_decode_sub_packet_header(&gb, packet);
1316         next_index = packet->size + get_bits_count(&gb) / 8;
1317         sub_packet_size = ((packet->size > 0xff) ? 1 : 0) + packet->size + 2;
1318
1319         if (packet->type == 0)
1320             break;
1321
1322         if (sub_packet_size > packet_bytes) {
1323             if (packet->type != 10 && packet->type != 11 && packet->type != 12)
1324                 break;
1325             packet->size += packet_bytes - sub_packet_size;
1326         }
1327
1328         packet_bytes -= sub_packet_size;
1329
1330         /* add subpacket to 'all subpackets' list */
1331         q->sub_packet_list_A[i].packet = packet;
1332
1333         /* add subpacket to related list */
1334         if (packet->type == 8) {
1335             SAMPLES_NEEDED_2("packet type 8");
1336             return;
1337         } else if (packet->type >= 9 && packet->type <= 12) {
1338             /* packets for MPEG Audio like Synthesis Filter */
1339             QDM2_LIST_ADD(q->sub_packet_list_D, sub_packets_D, packet);
1340         } else if (packet->type == 13) {
1341             for (j = 0; j < 6; j++)
1342                 q->fft_level_exp[j] = get_bits(&gb, 6);
1343         } else if (packet->type == 14) {
1344             for (j = 0; j < 6; j++)
1345                 q->fft_level_exp[j] = qdm2_get_vlc(&gb, &fft_level_exp_vlc, 0, 2);
1346         } else if (packet->type == 15) {
1347             SAMPLES_NEEDED_2("packet type 15")
1348             return;
1349         } else if (packet->type >= 16 && packet->type < 48 && !fft_subpackets[packet->type - 16]) {
1350             /* packets for FFT */
1351             QDM2_LIST_ADD(q->sub_packet_list_B, q->sub_packets_B, packet);
1352         }
1353     } // Packet bytes loop
1354
1355 /* **************************************************************** */
1356     if (q->sub_packet_list_D[0].packet != NULL) {
1357         process_synthesis_subpackets(q, q->sub_packet_list_D);
1358         q->do_synth_filter = 1;
1359     } else if (q->do_synth_filter) {
1360         process_subpacket_10(q, NULL, 0);
1361         process_subpacket_11(q, NULL, 0);
1362         process_subpacket_12(q, NULL, 0);
1363     }
1364 /* **************************************************************** */
1365 }
1366
1367
1368 static void qdm2_fft_init_coefficient (QDM2Context *q, int sub_packet,
1369                        int offset, int duration, int channel,
1370                        int exp, int phase)
1371 {
1372     if (q->fft_coefs_min_index[duration] < 0)
1373         q->fft_coefs_min_index[duration] = q->fft_coefs_index;
1374
1375     q->fft_coefs[q->fft_coefs_index].sub_packet = ((sub_packet >= 16) ? (sub_packet - 16) : sub_packet);
1376     q->fft_coefs[q->fft_coefs_index].channel = channel;
1377     q->fft_coefs[q->fft_coefs_index].offset = offset;
1378     q->fft_coefs[q->fft_coefs_index].exp = exp;
1379     q->fft_coefs[q->fft_coefs_index].phase = phase;
1380     q->fft_coefs_index++;
1381 }
1382
1383
1384 static void qdm2_fft_decode_tones (QDM2Context *q, int duration, GetBitContext *gb, int b)
1385 {
1386     int channel, stereo, phase, exp;
1387     int local_int_4,  local_int_8,  stereo_phase,  local_int_10;
1388     int local_int_14, stereo_exp, local_int_20, local_int_28;
1389     int n, offset;
1390
1391     local_int_4 = 0;
1392     local_int_28 = 0;
1393     local_int_20 = 2;
1394     local_int_8 = (4 - duration);
1395     local_int_10 = 1 << (q->group_order - duration - 1);
1396     offset = 1;
1397
1398     while (1) {
1399         if (q->superblocktype_2_3) {
1400             while ((n = qdm2_get_vlc(gb, &vlc_tab_fft_tone_offset[local_int_8], 1, 2)) < 2) {
1401                 offset = 1;
1402                 if (n == 0) {
1403                     local_int_4 += local_int_10;
1404                     local_int_28 += (1 << local_int_8);
1405                 } else {
1406                     local_int_4 += 8*local_int_10;
1407                     local_int_28 += (8 << local_int_8);
1408                 }
1409             }
1410             offset += (n - 2);
1411         } else {
1412             offset += qdm2_get_vlc(gb, &vlc_tab_fft_tone_offset[local_int_8], 1, 2);
1413             while (offset >= (local_int_10 - 1)) {
1414                 offset += (1 - (local_int_10 - 1));
1415                 local_int_4  += local_int_10;
1416                 local_int_28 += (1 << local_int_8);
1417             }
1418         }
1419
1420         if (local_int_4 >= q->group_size)
1421             return;
1422
1423         local_int_14 = (offset >> local_int_8);
1424
1425         if (q->nb_channels > 1) {
1426             channel = get_bits1(gb);
1427             stereo = get_bits1(gb);
1428         } else {
1429             channel = 0;
1430             stereo = 0;
1431         }
1432
1433         exp = qdm2_get_vlc(gb, (b ? &fft_level_exp_vlc : &fft_level_exp_alt_vlc), 0, 2);
1434         exp += q->fft_level_exp[fft_level_index_table[local_int_14]];
1435         exp = (exp < 0) ? 0 : exp;
1436
1437         phase = get_bits(gb, 3);
1438         stereo_exp = 0;
1439         stereo_phase = 0;
1440
1441         if (stereo) {
1442             stereo_exp = (exp - qdm2_get_vlc(gb, &fft_stereo_exp_vlc, 0, 1));
1443             stereo_phase = (phase - qdm2_get_vlc(gb, &fft_stereo_phase_vlc, 0, 1));
1444             if (stereo_phase < 0)
1445                 stereo_phase += 8;
1446         }
1447
1448         if (q->frequency_range > (local_int_14 + 1)) {
1449             int sub_packet = (local_int_20 + local_int_28);
1450
1451             qdm2_fft_init_coefficient(q, sub_packet, offset, duration, channel, exp, phase);
1452             if (stereo)
1453                 qdm2_fft_init_coefficient(q, sub_packet, offset, duration, (1 - channel), stereo_exp, stereo_phase);
1454         }
1455
1456         offset++;
1457     }
1458 }
1459
1460
1461 static void qdm2_decode_fft_packets (QDM2Context *q)
1462 {
1463     int i, j, min, max, value, type, unknown_flag;
1464     GetBitContext gb;
1465
1466     if (q->sub_packet_list_B[0].packet == NULL)
1467         return;
1468
1469     /* reset minimum indexes for FFT coefficients */
1470     q->fft_coefs_index = 0;
1471     for (i=0; i < 5; i++)
1472         q->fft_coefs_min_index[i] = -1;
1473
1474     /* process subpackets ordered by type, largest type first */
1475     for (i = 0, max = 256; i < q->sub_packets_B; i++) {
1476         QDM2SubPacket *packet= NULL;
1477
1478         /* find subpacket with largest type less than max */
1479         for (j = 0, min = 0; j < q->sub_packets_B; j++) {
1480             value = q->sub_packet_list_B[j].packet->type;
1481             if (value > min && value < max) {
1482                 min = value;
1483                 packet = q->sub_packet_list_B[j].packet;
1484             }
1485         }
1486
1487         max = min;
1488
1489         /* check for errors (?) */
1490         if (!packet)
1491             return;
1492
1493         if (i == 0 && (packet->type < 16 || packet->type >= 48 || fft_subpackets[packet->type - 16]))
1494             return;
1495
1496         /* decode FFT tones */
1497         init_get_bits (&gb, packet->data, packet->size*8);
1498
1499         if (packet->type >= 32 && packet->type < 48 && !fft_subpackets[packet->type - 16])
1500             unknown_flag = 1;
1501         else
1502             unknown_flag = 0;
1503
1504         type = packet->type;
1505
1506         if ((type >= 17 && type < 24) || (type >= 33 && type < 40)) {
1507             int duration = q->sub_sampling + 5 - (type & 15);
1508
1509             if (duration >= 0 && duration < 4)
1510                 qdm2_fft_decode_tones(q, duration, &gb, unknown_flag);
1511         } else if (type == 31) {
1512             for (j=0; j < 4; j++)
1513                 qdm2_fft_decode_tones(q, j, &gb, unknown_flag);
1514         } else if (type == 46) {
1515             for (j=0; j < 6; j++)
1516                 q->fft_level_exp[j] = get_bits(&gb, 6);
1517             for (j=0; j < 4; j++)
1518             qdm2_fft_decode_tones(q, j, &gb, unknown_flag);
1519         }
1520     } // Loop on B packets
1521
1522     /* calculate maximum indexes for FFT coefficients */
1523     for (i = 0, j = -1; i < 5; i++)
1524         if (q->fft_coefs_min_index[i] >= 0) {
1525             if (j >= 0)
1526                 q->fft_coefs_max_index[j] = q->fft_coefs_min_index[i];
1527             j = i;
1528         }
1529     if (j >= 0)
1530         q->fft_coefs_max_index[j] = q->fft_coefs_index;
1531 }
1532
1533
1534 static void qdm2_fft_generate_tone (QDM2Context *q, FFTTone *tone)
1535 {
1536    float level, f[6];
1537    int i;
1538    QDM2Complex c;
1539    const double iscale = 2.0*M_PI / 512.0;
1540
1541     tone->phase += tone->phase_shift;
1542
1543     /* calculate current level (maximum amplitude) of tone */
1544     level = fft_tone_envelope_table[tone->duration][tone->time_index] * tone->level;
1545     c.im = level * sin(tone->phase*iscale);
1546     c.re = level * cos(tone->phase*iscale);
1547
1548     /* generate FFT coefficients for tone */
1549     if (tone->duration >= 3 || tone->cutoff >= 3) {
1550         tone->complex[0].im += c.im;
1551         tone->complex[0].re += c.re;
1552         tone->complex[1].im -= c.im;
1553         tone->complex[1].re -= c.re;
1554     } else {
1555         f[1] = -tone->table[4];
1556         f[0] =  tone->table[3] - tone->table[0];
1557         f[2] =  1.0 - tone->table[2] - tone->table[3];
1558         f[3] =  tone->table[1] + tone->table[4] - 1.0;
1559         f[4] =  tone->table[0] - tone->table[1];
1560         f[5] =  tone->table[2];
1561         for (i = 0; i < 2; i++) {
1562             tone->complex[fft_cutoff_index_table[tone->cutoff][i]].re += c.re * f[i];
1563             tone->complex[fft_cutoff_index_table[tone->cutoff][i]].im += c.im *((tone->cutoff <= i) ? -f[i] : f[i]);
1564         }
1565         for (i = 0; i < 4; i++) {
1566             tone->complex[i].re += c.re * f[i+2];
1567             tone->complex[i].im += c.im * f[i+2];
1568         }
1569     }
1570
1571     /* copy the tone if it has not yet died out */
1572     if (++tone->time_index < ((1 << (5 - tone->duration)) - 1)) {
1573       memcpy(&q->fft_tones[q->fft_tone_end], tone, sizeof(FFTTone));
1574       q->fft_tone_end = (q->fft_tone_end + 1) % 1000;
1575     }
1576 }
1577
1578
1579 static void qdm2_fft_tone_synthesizer (QDM2Context *q, int sub_packet)
1580 {
1581     int i, j, ch;
1582     const double iscale = 0.25 * M_PI;
1583
1584     for (ch = 0; ch < q->channels; ch++) {
1585         memset(q->fft.complex[ch], 0, q->fft_size * sizeof(QDM2Complex));
1586     }
1587
1588
1589     /* apply FFT tones with duration 4 (1 FFT period) */
1590     if (q->fft_coefs_min_index[4] >= 0)
1591         for (i = q->fft_coefs_min_index[4]; i < q->fft_coefs_max_index[4]; i++) {
1592             float level;
1593             QDM2Complex c;
1594
1595             if (q->fft_coefs[i].sub_packet != sub_packet)
1596                 break;
1597
1598             ch = (q->channels == 1) ? 0 : q->fft_coefs[i].channel;
1599             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];
1600
1601             c.re = level * cos(q->fft_coefs[i].phase * iscale);
1602             c.im = level * sin(q->fft_coefs[i].phase * iscale);
1603             q->fft.complex[ch][q->fft_coefs[i].offset + 0].re += c.re;
1604             q->fft.complex[ch][q->fft_coefs[i].offset + 0].im += c.im;
1605             q->fft.complex[ch][q->fft_coefs[i].offset + 1].re -= c.re;
1606             q->fft.complex[ch][q->fft_coefs[i].offset + 1].im -= c.im;
1607         }
1608
1609     /* generate existing FFT tones */
1610     for (i = q->fft_tone_end; i != q->fft_tone_start; ) {
1611         qdm2_fft_generate_tone(q, &q->fft_tones[q->fft_tone_start]);
1612         q->fft_tone_start = (q->fft_tone_start + 1) % 1000;
1613     }
1614
1615     /* create and generate new FFT tones with duration 0 (long) to 3 (short) */
1616     for (i = 0; i < 4; i++)
1617         if (q->fft_coefs_min_index[i] >= 0) {
1618             for (j = q->fft_coefs_min_index[i]; j < q->fft_coefs_max_index[i]; j++) {
1619                 int offset, four_i;
1620                 FFTTone tone;
1621
1622                 if (q->fft_coefs[j].sub_packet != sub_packet)
1623                     break;
1624
1625                 four_i = (4 - i);
1626                 offset = q->fft_coefs[j].offset >> four_i;
1627                 ch = (q->channels == 1) ? 0 : q->fft_coefs[j].channel;
1628
1629                 if (offset < q->frequency_range) {
1630                     if (offset < 2)
1631                         tone.cutoff = offset;
1632                     else
1633                         tone.cutoff = (offset >= 60) ? 3 : 2;
1634
1635                     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];
1636                     tone.complex = &q->fft.complex[ch][offset];
1637                     tone.table = fft_tone_sample_table[i][q->fft_coefs[j].offset - (offset << four_i)];
1638                     tone.phase = 64 * q->fft_coefs[j].phase - (offset << 8) - 128;
1639                     tone.phase_shift = (2 * q->fft_coefs[j].offset + 1) << (7 - four_i);
1640                     tone.duration = i;
1641                     tone.time_index = 0;
1642
1643                     qdm2_fft_generate_tone(q, &tone);
1644                 }
1645             }
1646             q->fft_coefs_min_index[i] = j;
1647         }
1648 }
1649
1650
1651 static void qdm2_calculate_fft (QDM2Context *q, int channel, int sub_packet)
1652 {
1653     const float gain = (q->channels == 1 && q->nb_channels == 2) ? 0.5f : 1.0f;
1654     int i;
1655     q->fft.complex[channel][0].re *= 2.0f;
1656     q->fft.complex[channel][0].im = 0.0f;
1657     ff_rdft_calc(&q->rdft_ctx, (FFTSample *)q->fft.complex[channel]);
1658     /* add samples to output buffer */
1659     for (i = 0; i < ((q->fft_frame_size + 15) & ~15); i++)
1660         q->output_buffer[q->channels * i + channel] += ((float *) q->fft.complex[channel])[i] * gain;
1661 }
1662
1663
1664 /**
1665  * @param q        context
1666  * @param index    subpacket number
1667  */
1668 static void qdm2_synthesis_filter (QDM2Context *q, int index)
1669 {
1670     OUT_INT samples[MPA_MAX_CHANNELS * MPA_FRAME_SIZE];
1671     int i, k, ch, sb_used, sub_sampling, dither_state = 0;
1672
1673     /* copy sb_samples */
1674     sb_used = QDM2_SB_USED(q->sub_sampling);
1675
1676     for (ch = 0; ch < q->channels; ch++)
1677         for (i = 0; i < 8; i++)
1678             for (k=sb_used; k < SBLIMIT; k++)
1679                 q->sb_samples[ch][(8 * index) + i][k] = 0;
1680
1681     for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++) {
1682         OUT_INT *samples_ptr = samples + ch;
1683
1684         for (i = 0; i < 8; i++) {
1685             ff_mpa_synth_filter(q->synth_buf[ch], &(q->synth_buf_offset[ch]),
1686                 ff_mpa_synth_window, &dither_state,
1687                 samples_ptr, q->nb_channels,
1688                 q->sb_samples[ch][(8 * index) + i]);
1689             samples_ptr += 32 * q->nb_channels;
1690         }
1691     }
1692
1693     /* add samples to output buffer */
1694     sub_sampling = (4 >> q->sub_sampling);
1695
1696     for (ch = 0; ch < q->channels; ch++)
1697         for (i = 0; i < q->frame_size; i++)
1698             q->output_buffer[q->channels * i + ch] += (float)(samples[q->nb_channels * sub_sampling * i + ch] >> (sizeof(OUT_INT)*8-16));
1699 }
1700
1701
1702 /**
1703  * Init static data (does not depend on specific file)
1704  *
1705  * @param q    context
1706  */
1707 static av_cold void qdm2_init(QDM2Context *q) {
1708     static int initialized = 0;
1709
1710     if (initialized != 0)
1711         return;
1712     initialized = 1;
1713
1714     qdm2_init_vlc();
1715     ff_mpa_synth_init(ff_mpa_synth_window);
1716     softclip_table_init();
1717     rnd_table_init();
1718     init_noise_samples();
1719
1720     av_log(NULL, AV_LOG_DEBUG, "init done\n");
1721 }
1722
1723
1724 #if 0
1725 static void dump_context(QDM2Context *q)
1726 {
1727     int i;
1728 #define PRINT(a,b) av_log(NULL,AV_LOG_DEBUG," %s = %d\n", a, b);
1729     PRINT("compressed_data",q->compressed_data);
1730     PRINT("compressed_size",q->compressed_size);
1731     PRINT("frame_size",q->frame_size);
1732     PRINT("checksum_size",q->checksum_size);
1733     PRINT("channels",q->channels);
1734     PRINT("nb_channels",q->nb_channels);
1735     PRINT("fft_frame_size",q->fft_frame_size);
1736     PRINT("fft_size",q->fft_size);
1737     PRINT("sub_sampling",q->sub_sampling);
1738     PRINT("fft_order",q->fft_order);
1739     PRINT("group_order",q->group_order);
1740     PRINT("group_size",q->group_size);
1741     PRINT("sub_packet",q->sub_packet);
1742     PRINT("frequency_range",q->frequency_range);
1743     PRINT("has_errors",q->has_errors);
1744     PRINT("fft_tone_end",q->fft_tone_end);
1745     PRINT("fft_tone_start",q->fft_tone_start);
1746     PRINT("fft_coefs_index",q->fft_coefs_index);
1747     PRINT("coeff_per_sb_select",q->coeff_per_sb_select);
1748     PRINT("cm_table_select",q->cm_table_select);
1749     PRINT("noise_idx",q->noise_idx);
1750
1751     for (i = q->fft_tone_start; i < q->fft_tone_end; i++)
1752     {
1753     FFTTone *t = &q->fft_tones[i];
1754
1755     av_log(NULL,AV_LOG_DEBUG,"Tone (%d) dump:\n", i);
1756     av_log(NULL,AV_LOG_DEBUG,"  level = %f\n", t->level);
1757 //  PRINT(" level", t->level);
1758     PRINT(" phase", t->phase);
1759     PRINT(" phase_shift", t->phase_shift);
1760     PRINT(" duration", t->duration);
1761     PRINT(" samples_im", t->samples_im);
1762     PRINT(" samples_re", t->samples_re);
1763     PRINT(" table", t->table);
1764     }
1765
1766 }
1767 #endif
1768
1769
1770 /**
1771  * Init parameters from codec extradata
1772  */
1773 static av_cold int qdm2_decode_init(AVCodecContext *avctx)
1774 {
1775     QDM2Context *s = avctx->priv_data;
1776     uint8_t *extradata;
1777     int extradata_size;
1778     int tmp_val, tmp, size;
1779
1780     /* extradata parsing
1781
1782     Structure:
1783     wave {
1784         frma (QDM2)
1785         QDCA
1786         QDCP
1787     }
1788
1789     32  size (including this field)
1790     32  tag (=frma)
1791     32  type (=QDM2 or QDMC)
1792
1793     32  size (including this field, in bytes)
1794     32  tag (=QDCA) // maybe mandatory parameters
1795     32  unknown (=1)
1796     32  channels (=2)
1797     32  samplerate (=44100)
1798     32  bitrate (=96000)
1799     32  block size (=4096)
1800     32  frame size (=256) (for one channel)
1801     32  packet size (=1300)
1802
1803     32  size (including this field, in bytes)
1804     32  tag (=QDCP) // maybe some tuneable parameters
1805     32  float1 (=1.0)
1806     32  zero ?
1807     32  float2 (=1.0)
1808     32  float3 (=1.0)
1809     32  unknown (27)
1810     32  unknown (8)
1811     32  zero ?
1812     */
1813
1814     if (!avctx->extradata || (avctx->extradata_size < 48)) {
1815         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "extradata missing or truncated\n");
1816         return -1;
1817     }
1818
1819     extradata = avctx->extradata;
1820     extradata_size = avctx->extradata_size;
1821
1822     while (extradata_size > 7) {
1823         if (!memcmp(extradata, "frmaQDM", 7))
1824             break;
1825         extradata++;
1826         extradata_size--;
1827     }
1828
1829     if (extradata_size < 12) {
1830         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "not enough extradata (%i)\n",
1831                extradata_size);
1832         return -1;
1833     }
1834
1835     if (memcmp(extradata, "frmaQDM", 7)) {
1836         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid headers, QDM? not found\n");
1837         return -1;
1838     }
1839
1840     if (extradata[7] == 'C') {
1841 //        s->is_qdmc = 1;
1842         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "stream is QDMC version 1, which is not supported\n");
1843         return -1;
1844     }
1845
1846     extradata += 8;
1847     extradata_size -= 8;
1848
1849     size = AV_RB32(extradata);
1850
1851     if(size > extradata_size){
1852         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "extradata size too small, %i < %i\n",
1853                extradata_size, size);
1854         return -1;
1855     }
1856
1857     extradata += 4;
1858     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "size: %d\n", size);
1859     if (AV_RB32(extradata) != MKBETAG('Q','D','C','A')) {
1860         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid extradata, expecting QDCA\n");
1861         return -1;
1862     }
1863
1864     extradata += 8;
1865
1866     avctx->channels = s->nb_channels = s->channels = AV_RB32(extradata);
1867     extradata += 4;
1868
1869     avctx->sample_rate = AV_RB32(extradata);
1870     extradata += 4;
1871
1872     avctx->bit_rate = AV_RB32(extradata);
1873     extradata += 4;
1874
1875     s->group_size = AV_RB32(extradata);
1876     extradata += 4;
1877
1878     s->fft_size = AV_RB32(extradata);
1879     extradata += 4;
1880
1881     s->checksum_size = AV_RB32(extradata);
1882
1883     s->fft_order = av_log2(s->fft_size) + 1;
1884     s->fft_frame_size = 2 * s->fft_size; // complex has two floats
1885
1886     // something like max decodable tones
1887     s->group_order = av_log2(s->group_size) + 1;
1888     s->frame_size = s->group_size / 16; // 16 iterations per super block
1889
1890     s->sub_sampling = s->fft_order - 7;
1891     s->frequency_range = 255 / (1 << (2 - s->sub_sampling));
1892
1893     switch ((s->sub_sampling * 2 + s->channels - 1)) {
1894         case 0: tmp = 40; break;
1895         case 1: tmp = 48; break;
1896         case 2: tmp = 56; break;
1897         case 3: tmp = 72; break;
1898         case 4: tmp = 80; break;
1899         case 5: tmp = 100;break;
1900         default: tmp=s->sub_sampling; break;
1901     }
1902     tmp_val = 0;
1903     if ((tmp * 1000) < avctx->bit_rate)  tmp_val = 1;
1904     if ((tmp * 1440) < avctx->bit_rate)  tmp_val = 2;
1905     if ((tmp * 1760) < avctx->bit_rate)  tmp_val = 3;
1906     if ((tmp * 2240) < avctx->bit_rate)  tmp_val = 4;
1907     s->cm_table_select = tmp_val;
1908
1909     if (s->sub_sampling == 0)
1910         tmp = 7999;
1911     else
1912         tmp = ((-(s->sub_sampling -1)) & 8000) + 20000;
1913     /*
1914     0: 7999 -> 0
1915     1: 20000 -> 2
1916     2: 28000 -> 2
1917     */
1918     if (tmp < 8000)
1919         s->coeff_per_sb_select = 0;
1920     else if (tmp <= 16000)
1921         s->coeff_per_sb_select = 1;
1922     else
1923         s->coeff_per_sb_select = 2;
1924
1925     // Fail on unknown fft order
1926     if ((s->fft_order < 7) || (s->fft_order > 9)) {
1927         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unknown FFT order (%d), contact the developers!\n", s->fft_order);
1928         return -1;
1929     }
1930
1931     ff_rdft_init(&s->rdft_ctx, s->fft_order, IRDFT);
1932
1933     qdm2_init(s);
1934
1935     avctx->sample_fmt = SAMPLE_FMT_S16;
1936
1937 //    dump_context(s);
1938     return 0;
1939 }
1940
1941
1942 static av_cold int qdm2_decode_close(AVCodecContext *avctx)
1943 {
1944     QDM2Context *s = avctx->priv_data;
1945
1946     ff_rdft_end(&s->rdft_ctx);
1947
1948     return 0;
1949 }
1950
1951
1952 static void qdm2_decode (QDM2Context *q, const uint8_t *in, int16_t *out)
1953 {
1954     int ch, i;
1955     const int frame_size = (q->frame_size * q->channels);
1956
1957     /* select input buffer */
1958     q->compressed_data = in;
1959     q->compressed_size = q->checksum_size;
1960
1961 //  dump_context(q);
1962
1963     /* copy old block, clear new block of output samples */
1964     memmove(q->output_buffer, &q->output_buffer[frame_size], frame_size * sizeof(float));
1965     memset(&q->output_buffer[frame_size], 0, frame_size * sizeof(float));
1966
1967     /* decode block of QDM2 compressed data */
1968     if (q->sub_packet == 0) {
1969         q->has_errors = 0; // zero it for a new super block
1970         av_log(NULL,AV_LOG_DEBUG,"Superblock follows\n");
1971         qdm2_decode_super_block(q);
1972     }
1973
1974     /* parse subpackets */
1975     if (!q->has_errors) {
1976         if (q->sub_packet == 2)
1977             qdm2_decode_fft_packets(q);
1978
1979         qdm2_fft_tone_synthesizer(q, q->sub_packet);
1980     }
1981
1982     /* sound synthesis stage 1 (FFT) */
1983     for (ch = 0; ch < q->channels; ch++) {
1984         qdm2_calculate_fft(q, ch, q->sub_packet);
1985
1986         if (!q->has_errors && q->sub_packet_list_C[0].packet != NULL) {
1987             SAMPLES_NEEDED_2("has errors, and C list is not empty")
1988             return;
1989         }
1990     }
1991
1992     /* sound synthesis stage 2 (MPEG audio like synthesis filter) */
1993     if (!q->has_errors && q->do_synth_filter)
1994         qdm2_synthesis_filter(q, q->sub_packet);
1995
1996     q->sub_packet = (q->sub_packet + 1) % 16;
1997
1998     /* clip and convert output float[] to 16bit signed samples */
1999     for (i = 0; i < frame_size; i++) {
2000         int value = (int)q->output_buffer[i];
2001
2002         if (value > SOFTCLIP_THRESHOLD)
2003             value = (value >  HARDCLIP_THRESHOLD) ?  32767 :  softclip_table[ value - SOFTCLIP_THRESHOLD];
2004         else if (value < -SOFTCLIP_THRESHOLD)
2005             value = (value < -HARDCLIP_THRESHOLD) ? -32767 : -softclip_table[-value - SOFTCLIP_THRESHOLD];
2006
2007         out[i] = value;
2008     }
2009 }
2010
2011
2012 static int qdm2_decode_frame(AVCodecContext *avctx,
2013             void *data, int *data_size,
2014             AVPacket *avpkt)
2015 {
2016     const uint8_t *buf = avpkt->data;
2017     int buf_size = avpkt->size;
2018     QDM2Context *s = avctx->priv_data;
2019
2020     if(!buf)
2021         return 0;
2022     if(buf_size < s->checksum_size)
2023         return -1;
2024
2025     *data_size = s->channels * s->frame_size * sizeof(int16_t);
2026
2027     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "decode(%d): %p[%d] -> %p[%d]\n",
2028        buf_size, buf, s->checksum_size, data, *data_size);
2029
2030     qdm2_decode(s, buf, data);
2031
2032     // reading only when next superblock found
2033     if (s->sub_packet == 0) {
2034         return s->checksum_size;
2035     }
2036
2037     return 0;
2038 }
2039
2040 AVCodec qdm2_decoder =
2041 {
2042     .name = "qdm2",
2043     .type = CODEC_TYPE_AUDIO,
2044     .id = CODEC_ID_QDM2,
2045     .priv_data_size = sizeof(QDM2Context),
2046     .init = qdm2_decode_init,
2047     .close = qdm2_decode_close,
2048     .decode = qdm2_decode_frame,
2049     .long_name = NULL_IF_CONFIG_SMALL("QDesign Music Codec 2"),
2050 };