Merge remote-tracking branch 'qatar/master'
[ffmpeg.git] / libavcodec / qdm2.c
1 /*
2  * QDM2 compatible decoder
3  * Copyright (c) 2003 Ewald Snel
4  * Copyright (c) 2005 Benjamin Larsson
5  * Copyright (c) 2005 Alex Beregszaszi
6  * Copyright (c) 2005 Roberto Togni
7  *
8  * This file is part of FFmpeg.
9  *
10  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
11  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
12  * License as published by the Free Software Foundation; either
13  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
14  *
15  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
16  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
17  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
18  * Lesser General Public License for more details.
19  *
20  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
21  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
22  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
23  */
24
25 /**
26  * @file
27  * QDM2 decoder
28  * @author Ewald Snel, Benjamin Larsson, Alex Beregszaszi, Roberto Togni
29  *
30  * The decoder is not perfect yet, there are still some distortions
31  * especially on files encoded with 16 or 8 subbands.
32  */
33
34 #include <math.h>
35 #include <stddef.h>
36 #include <stdio.h>
37
38 #define BITSTREAM_READER_LE
39 #include "libavutil/channel_layout.h"
40 #include "avcodec.h"
41 #include "get_bits.h"
42 #include "internal.h"
43 #include "rdft.h"
44 #include "mpegaudiodsp.h"
45 #include "mpegaudio.h"
46
47 #include "qdm2data.h"
48 #include "qdm2_tablegen.h"
49
50 #undef NDEBUG
51 #include <assert.h>
52
53
54 #define QDM2_LIST_ADD(list, size, packet) \
55 do { \
56       if (size > 0) { \
57     list[size - 1].next = &list[size]; \
58       } \
59       list[size].packet = packet; \
60       list[size].next = NULL; \
61       size++; \
62 } while(0)
63
64 // Result is 8, 16 or 30
65 #define QDM2_SB_USED(sub_sampling) (((sub_sampling) >= 2) ? 30 : 8 << (sub_sampling))
66
67 #define FIX_NOISE_IDX(noise_idx) \
68   if ((noise_idx) >= 3840) \
69     (noise_idx) -= 3840; \
70
71 #define SB_DITHERING_NOISE(sb,noise_idx) (noise_table[(noise_idx)++] * sb_noise_attenuation[(sb)])
72
73 #define SAMPLES_NEEDED \
74      av_log (NULL,AV_LOG_INFO,"This file triggers some untested code. Please contact the developers.\n");
75
76 #define SAMPLES_NEEDED_2(why) \
77      av_log (NULL,AV_LOG_INFO,"This file triggers some missing code. Please contact the developers.\nPosition: %s\n",why);
78
79 #define QDM2_MAX_FRAME_SIZE 512
80
81 typedef int8_t sb_int8_array[2][30][64];
82
83 /**
84  * Subpacket
85  */
86 typedef struct {
87     int type;            ///< subpacket type
88     unsigned int size;   ///< subpacket size
89     const uint8_t *data; ///< pointer to subpacket data (points to input data buffer, it's not a private copy)
90 } QDM2SubPacket;
91
92 /**
93  * A node in the subpacket list
94  */
95 typedef struct QDM2SubPNode {
96     QDM2SubPacket *packet;      ///< packet
97     struct QDM2SubPNode *next; ///< pointer to next packet in the list, NULL if leaf node
98 } QDM2SubPNode;
99
100 typedef struct {
101     float re;
102     float im;
103 } QDM2Complex;
104
105 typedef struct {
106     float level;
107     QDM2Complex *complex;
108     const float *table;
109     int   phase;
110     int   phase_shift;
111     int   duration;
112     short time_index;
113     short cutoff;
114 } FFTTone;
115
116 typedef struct {
117     int16_t sub_packet;
118     uint8_t channel;
119     int16_t offset;
120     int16_t exp;
121     uint8_t phase;
122 } FFTCoefficient;
123
124 typedef struct {
125     DECLARE_ALIGNED(32, QDM2Complex, complex)[MPA_MAX_CHANNELS][256];
126 } QDM2FFT;
127
128 /**
129  * QDM2 decoder context
130  */
131 typedef struct {
132     /// Parameters from codec header, do not change during playback
133     int nb_channels;         ///< number of channels
134     int channels;            ///< number of channels
135     int group_size;          ///< size of frame group (16 frames per group)
136     int fft_size;            ///< size of FFT, in complex numbers
137     int checksum_size;       ///< size of data block, used also for checksum
138
139     /// Parameters built from header parameters, do not change during playback
140     int group_order;         ///< order of frame group
141     int fft_order;           ///< order of FFT (actually fftorder+1)
142     int frame_size;          ///< size of data frame
143     int frequency_range;
144     int sub_sampling;        ///< subsampling: 0=25%, 1=50%, 2=100% */
145     int coeff_per_sb_select; ///< selector for "num. of coeffs. per subband" tables. Can be 0, 1, 2
146     int cm_table_select;     ///< selector for "coding method" tables. Can be 0, 1 (from init: 0-4)
147
148     /// Packets and packet lists
149     QDM2SubPacket sub_packets[16];      ///< the packets themselves
150     QDM2SubPNode sub_packet_list_A[16]; ///< list of all packets
151     QDM2SubPNode sub_packet_list_B[16]; ///< FFT packets B are on list
152     int sub_packets_B;                  ///< number of packets on 'B' list
153     QDM2SubPNode sub_packet_list_C[16]; ///< packets with errors?
154     QDM2SubPNode sub_packet_list_D[16]; ///< DCT packets
155
156     /// FFT and tones
157     FFTTone fft_tones[1000];
158     int fft_tone_start;
159     int fft_tone_end;
160     FFTCoefficient fft_coefs[1000];
161     int fft_coefs_index;
162     int fft_coefs_min_index[5];
163     int fft_coefs_max_index[5];
164     int fft_level_exp[6];
165     RDFTContext rdft_ctx;
166     QDM2FFT fft;
167
168     /// I/O data
169     const uint8_t *compressed_data;
170     int compressed_size;
171     float output_buffer[QDM2_MAX_FRAME_SIZE * MPA_MAX_CHANNELS * 2];
172
173     /// Synthesis filter
174     MPADSPContext mpadsp;
175     DECLARE_ALIGNED(32, float, synth_buf)[MPA_MAX_CHANNELS][512*2];
176     int synth_buf_offset[MPA_MAX_CHANNELS];
177     DECLARE_ALIGNED(32, float, sb_samples)[MPA_MAX_CHANNELS][128][SBLIMIT];
178     DECLARE_ALIGNED(32, float, samples)[MPA_MAX_CHANNELS * MPA_FRAME_SIZE];
179
180     /// Mixed temporary data used in decoding
181     float tone_level[MPA_MAX_CHANNELS][30][64];
182     int8_t coding_method[MPA_MAX_CHANNELS][30][64];
183     int8_t quantized_coeffs[MPA_MAX_CHANNELS][10][8];
184     int8_t tone_level_idx_base[MPA_MAX_CHANNELS][30][8];
185     int8_t tone_level_idx_hi1[MPA_MAX_CHANNELS][3][8][8];
186     int8_t tone_level_idx_mid[MPA_MAX_CHANNELS][26][8];
187     int8_t tone_level_idx_hi2[MPA_MAX_CHANNELS][26];
188     int8_t tone_level_idx[MPA_MAX_CHANNELS][30][64];
189     int8_t tone_level_idx_temp[MPA_MAX_CHANNELS][30][64];
190
191     // Flags
192     int has_errors;         ///< packet has errors
193     int superblocktype_2_3; ///< select fft tables and some algorithm based on superblock type
194     int do_synth_filter;    ///< used to perform or skip synthesis filter
195
196     int sub_packet;
197     int noise_idx; ///< index for dithering noise table
198 } QDM2Context;
199
200
201 static VLC vlc_tab_level;
202 static VLC vlc_tab_diff;
203 static VLC vlc_tab_run;
204 static VLC fft_level_exp_alt_vlc;
205 static VLC fft_level_exp_vlc;
206 static VLC fft_stereo_exp_vlc;
207 static VLC fft_stereo_phase_vlc;
208 static VLC vlc_tab_tone_level_idx_hi1;
209 static VLC vlc_tab_tone_level_idx_mid;
210 static VLC vlc_tab_tone_level_idx_hi2;
211 static VLC vlc_tab_type30;
212 static VLC vlc_tab_type34;
213 static VLC vlc_tab_fft_tone_offset[5];
214
215 static const uint16_t qdm2_vlc_offs[] = {
216     0,260,566,598,894,1166,1230,1294,1678,1950,2214,2278,2310,2570,2834,3124,3448,3838,
217 };
218
219 static const int switchtable[23] = {
220     0, 5, 1, 5, 5, 5, 5, 5, 2, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 3, 5, 5, 5, 5, 5, 4
221 };
222
223 static av_cold void qdm2_init_vlc(void)
224 {
225     static VLC_TYPE qdm2_table[3838][2];
226
227     vlc_tab_level.table           = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[0]];
228     vlc_tab_level.table_allocated = qdm2_vlc_offs[1] - qdm2_vlc_offs[0];
229     init_vlc(&vlc_tab_level, 8, 24,
230              vlc_tab_level_huffbits, 1, 1,
231              vlc_tab_level_huffcodes, 2, 2,
232              INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
233
234     vlc_tab_diff.table           = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[1]];
235     vlc_tab_diff.table_allocated = qdm2_vlc_offs[2] - qdm2_vlc_offs[1];
236     init_vlc(&vlc_tab_diff, 8, 37,
237              vlc_tab_diff_huffbits, 1, 1,
238              vlc_tab_diff_huffcodes, 2, 2,
239              INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
240
241     vlc_tab_run.table           = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[2]];
242     vlc_tab_run.table_allocated = qdm2_vlc_offs[3] - qdm2_vlc_offs[2];
243     init_vlc(&vlc_tab_run, 5, 6,
244              vlc_tab_run_huffbits, 1, 1,
245              vlc_tab_run_huffcodes, 1, 1,
246              INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
247
248     fft_level_exp_alt_vlc.table           = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[3]];
249     fft_level_exp_alt_vlc.table_allocated = qdm2_vlc_offs[4] -
250                                             qdm2_vlc_offs[3];
251     init_vlc(&fft_level_exp_alt_vlc, 8, 28,
252              fft_level_exp_alt_huffbits, 1, 1,
253              fft_level_exp_alt_huffcodes, 2, 2,
254              INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
255
256     fft_level_exp_vlc.table           = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[4]];
257     fft_level_exp_vlc.table_allocated = qdm2_vlc_offs[5] - qdm2_vlc_offs[4];
258     init_vlc(&fft_level_exp_vlc, 8, 20,
259              fft_level_exp_huffbits, 1, 1,
260              fft_level_exp_huffcodes, 2, 2,
261              INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
262
263     fft_stereo_exp_vlc.table           = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[5]];
264     fft_stereo_exp_vlc.table_allocated = qdm2_vlc_offs[6] -
265                                          qdm2_vlc_offs[5];
266     init_vlc(&fft_stereo_exp_vlc, 6, 7,
267              fft_stereo_exp_huffbits, 1, 1,
268              fft_stereo_exp_huffcodes, 1, 1,
269              INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
270
271     fft_stereo_phase_vlc.table           = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[6]];
272     fft_stereo_phase_vlc.table_allocated = qdm2_vlc_offs[7] -
273                                            qdm2_vlc_offs[6];
274     init_vlc(&fft_stereo_phase_vlc, 6, 9,
275              fft_stereo_phase_huffbits, 1, 1,
276              fft_stereo_phase_huffcodes, 1, 1,
277              INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
278
279     vlc_tab_tone_level_idx_hi1.table =
280         &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[7]];
281     vlc_tab_tone_level_idx_hi1.table_allocated = qdm2_vlc_offs[8] -
282                                                  qdm2_vlc_offs[7];
283     init_vlc(&vlc_tab_tone_level_idx_hi1, 8, 20,
284              vlc_tab_tone_level_idx_hi1_huffbits, 1, 1,
285              vlc_tab_tone_level_idx_hi1_huffcodes, 2, 2,
286              INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
287
288     vlc_tab_tone_level_idx_mid.table =
289         &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[8]];
290     vlc_tab_tone_level_idx_mid.table_allocated = qdm2_vlc_offs[9] -
291                                                  qdm2_vlc_offs[8];
292     init_vlc(&vlc_tab_tone_level_idx_mid, 8, 24,
293              vlc_tab_tone_level_idx_mid_huffbits, 1, 1,
294              vlc_tab_tone_level_idx_mid_huffcodes, 2, 2,
295              INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
296
297     vlc_tab_tone_level_idx_hi2.table =
298         &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[9]];
299     vlc_tab_tone_level_idx_hi2.table_allocated = qdm2_vlc_offs[10] -
300                                                  qdm2_vlc_offs[9];
301     init_vlc(&vlc_tab_tone_level_idx_hi2, 8, 24,
302              vlc_tab_tone_level_idx_hi2_huffbits, 1, 1,
303              vlc_tab_tone_level_idx_hi2_huffcodes, 2, 2,
304              INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
305
306     vlc_tab_type30.table           = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[10]];
307     vlc_tab_type30.table_allocated = qdm2_vlc_offs[11] - qdm2_vlc_offs[10];
308     init_vlc(&vlc_tab_type30, 6, 9,
309              vlc_tab_type30_huffbits, 1, 1,
310              vlc_tab_type30_huffcodes, 1, 1,
311              INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
312
313     vlc_tab_type34.table           = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[11]];
314     vlc_tab_type34.table_allocated = qdm2_vlc_offs[12] - qdm2_vlc_offs[11];
315     init_vlc(&vlc_tab_type34, 5, 10,
316              vlc_tab_type34_huffbits, 1, 1,
317              vlc_tab_type34_huffcodes, 1, 1,
318              INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
319
320     vlc_tab_fft_tone_offset[0].table =
321         &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[12]];
322     vlc_tab_fft_tone_offset[0].table_allocated = qdm2_vlc_offs[13] -
323                                                  qdm2_vlc_offs[12];
324     init_vlc(&vlc_tab_fft_tone_offset[0], 8, 23,
325              vlc_tab_fft_tone_offset_0_huffbits, 1, 1,
326              vlc_tab_fft_tone_offset_0_huffcodes, 2, 2,
327              INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
328
329     vlc_tab_fft_tone_offset[1].table =
330         &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[13]];
331     vlc_tab_fft_tone_offset[1].table_allocated = qdm2_vlc_offs[14] -
332                                                  qdm2_vlc_offs[13];
333     init_vlc(&vlc_tab_fft_tone_offset[1], 8, 28,
334              vlc_tab_fft_tone_offset_1_huffbits, 1, 1,
335              vlc_tab_fft_tone_offset_1_huffcodes, 2, 2,
336              INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
337
338     vlc_tab_fft_tone_offset[2].table =
339         &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[14]];
340     vlc_tab_fft_tone_offset[2].table_allocated = qdm2_vlc_offs[15] -
341                                                  qdm2_vlc_offs[14];
342     init_vlc(&vlc_tab_fft_tone_offset[2], 8, 32,
343              vlc_tab_fft_tone_offset_2_huffbits, 1, 1,
344              vlc_tab_fft_tone_offset_2_huffcodes, 2, 2,
345              INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
346
347     vlc_tab_fft_tone_offset[3].table =
348         &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[15]];
349     vlc_tab_fft_tone_offset[3].table_allocated = qdm2_vlc_offs[16] -
350                                                  qdm2_vlc_offs[15];
351     init_vlc(&vlc_tab_fft_tone_offset[3], 8, 35,
352              vlc_tab_fft_tone_offset_3_huffbits, 1, 1,
353              vlc_tab_fft_tone_offset_3_huffcodes, 2, 2,
354              INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
355
356     vlc_tab_fft_tone_offset[4].table =
357         &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[16]];
358     vlc_tab_fft_tone_offset[4].table_allocated = qdm2_vlc_offs[17] -
359                                                  qdm2_vlc_offs[16];
360     init_vlc(&vlc_tab_fft_tone_offset[4], 8, 38,
361              vlc_tab_fft_tone_offset_4_huffbits, 1, 1,
362              vlc_tab_fft_tone_offset_4_huffcodes, 2, 2,
363              INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
364 }
365
366 static int qdm2_get_vlc(GetBitContext *gb, VLC *vlc, int flag, int depth)
367 {
368     int value;
369
370     value = get_vlc2(gb, vlc->table, vlc->bits, depth);
371
372     /* stage-2, 3 bits exponent escape sequence */
373     if (value-- == 0)
374         value = get_bits(gb, get_bits(gb, 3) + 1);
375
376     /* stage-3, optional */
377     if (flag) {
378         int tmp;
379
380         if (value >= 60) {
381             av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "value %d in qdm2_get_vlc too large\n", value);
382             return 0;
383         }
384
385         tmp= vlc_stage3_values[value];
386
387         if ((value & ~3) > 0)
388             tmp += get_bits(gb, (value >> 2));
389         value = tmp;
390     }
391
392     return value;
393 }
394
395 static int qdm2_get_se_vlc(VLC *vlc, GetBitContext *gb, int depth)
396 {
397     int value = qdm2_get_vlc(gb, vlc, 0, depth);
398
399     return (value & 1) ? ((value + 1) >> 1) : -(value >> 1);
400 }
401
402 /**
403  * QDM2 checksum
404  *
405  * @param data      pointer to data to be checksum'ed
406  * @param length    data length
407  * @param value     checksum value
408  *
409  * @return          0 if checksum is OK
410  */
411 static uint16_t qdm2_packet_checksum(const uint8_t *data, int length, int value)
412 {
413     int i;
414
415     for (i = 0; i < length; i++)
416         value -= data[i];
417
418     return (uint16_t)(value & 0xffff);
419 }
420
421 /**
422  * Fill a QDM2SubPacket structure with packet type, size, and data pointer.
423  *
424  * @param gb            bitreader context
425  * @param sub_packet    packet under analysis
426  */
427 static void qdm2_decode_sub_packet_header(GetBitContext *gb,
428                                           QDM2SubPacket *sub_packet)
429 {
430     sub_packet->type = get_bits(gb, 8);
431
432     if (sub_packet->type == 0) {
433         sub_packet->size = 0;
434         sub_packet->data = NULL;
435     } else {
436         sub_packet->size = get_bits(gb, 8);
437
438         if (sub_packet->type & 0x80) {
439             sub_packet->size <<= 8;
440             sub_packet->size  |= get_bits(gb, 8);
441             sub_packet->type  &= 0x7f;
442         }
443
444         if (sub_packet->type == 0x7f)
445             sub_packet->type |= (get_bits(gb, 8) << 8);
446
447         // FIXME: this depends on bitreader-internal data
448         sub_packet->data = &gb->buffer[get_bits_count(gb) / 8];
449     }
450
451     av_log(NULL, AV_LOG_DEBUG, "Subpacket: type=%d size=%d start_offs=%x\n",
452            sub_packet->type, sub_packet->size, get_bits_count(gb) / 8);
453 }
454
455 /**
456  * Return node pointer to first packet of requested type in list.
457  *
458  * @param list    list of subpackets to be scanned
459  * @param type    type of searched subpacket
460  * @return        node pointer for subpacket if found, else NULL
461  */
462 static QDM2SubPNode *qdm2_search_subpacket_type_in_list(QDM2SubPNode *list,
463                                                         int type)
464 {
465     while (list != NULL && list->packet != NULL) {
466         if (list->packet->type == type)
467             return list;
468         list = list->next;
469     }
470     return NULL;
471 }
472
473 /**
474  * Replace 8 elements with their average value.
475  * Called by qdm2_decode_superblock before starting subblock decoding.
476  *
477  * @param q       context
478  */
479 static void average_quantized_coeffs(QDM2Context *q)
480 {
481     int i, j, n, ch, sum;
482
483     n = coeff_per_sb_for_avg[q->coeff_per_sb_select][QDM2_SB_USED(q->sub_sampling) - 1] + 1;
484
485     for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
486         for (i = 0; i < n; i++) {
487             sum = 0;
488
489             for (j = 0; j < 8; j++)
490                 sum += q->quantized_coeffs[ch][i][j];
491
492             sum /= 8;
493             if (sum > 0)
494                 sum--;
495
496             for (j = 0; j < 8; j++)
497                 q->quantized_coeffs[ch][i][j] = sum;
498         }
499 }
500
501 /**
502  * Build subband samples with noise weighted by q->tone_level.
503  * Called by synthfilt_build_sb_samples.
504  *
505  * @param q     context
506  * @param sb    subband index
507  */
508 static void build_sb_samples_from_noise(QDM2Context *q, int sb)
509 {
510     int ch, j;
511
512     FIX_NOISE_IDX(q->noise_idx);
513
514     if (!q->nb_channels)
515         return;
516
517     for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++) {
518         for (j = 0; j < 64; j++) {
519             q->sb_samples[ch][j * 2][sb] =
520                 SB_DITHERING_NOISE(sb, q->noise_idx) * q->tone_level[ch][sb][j];
521             q->sb_samples[ch][j * 2 + 1][sb] =
522                 SB_DITHERING_NOISE(sb, q->noise_idx) * q->tone_level[ch][sb][j];
523         }
524     }
525 }
526
527 /**
528  * Called while processing data from subpackets 11 and 12.
529  * Used after making changes to coding_method array.
530  *
531  * @param sb               subband index
532  * @param channels         number of channels
533  * @param coding_method    q->coding_method[0][0][0]
534  */
535 static void fix_coding_method_array(int sb, int channels,
536                                     sb_int8_array coding_method)
537 {
538     int j, k;
539     int ch;
540     int run, case_val;
541
542     for (ch = 0; ch < channels; ch++) {
543         for (j = 0; j < 64; ) {
544             if ((coding_method[ch][sb][j] - 8) > 22) {
545                 run      = 1;
546                 case_val = 8;
547             } else {
548                 switch (switchtable[coding_method[ch][sb][j] - 8]) {
549                 case 0: run  = 10;
550                     case_val = 10;
551                     break;
552                 case 1: run  = 1;
553                     case_val = 16;
554                     break;
555                 case 2: run  = 5;
556                     case_val = 24;
557                     break;
558                 case 3: run  = 3;
559                     case_val = 30;
560                     break;
561                 case 4: run  = 1;
562                     case_val = 30;
563                     break;
564                 case 5: run  = 1;
565                     case_val = 8;
566                     break;
567                 default: run = 1;
568                     case_val = 8;
569                     break;
570                 }
571             }
572             for (k = 0; k < run; k++) {
573                 if (j + k < 128) {
574                     if (coding_method[ch][sb + (j + k) / 64][(j + k) % 64] > coding_method[ch][sb][j]) {
575                         if (k > 0) {
576                             SAMPLES_NEEDED
577                             //not debugged, almost never used
578                             memset(&coding_method[ch][sb][j + k], case_val,
579                                    k *sizeof(int8_t));
580                             memset(&coding_method[ch][sb][j + k], case_val,
581                                    3 * sizeof(int8_t));
582                         }
583                     }
584                 }
585             }
586             j += run;
587         }
588     }
589 }
590
591 /**
592  * Related to synthesis filter
593  * Called by process_subpacket_10
594  *
595  * @param q       context
596  * @param flag    1 if called after getting data from subpacket 10, 0 if no subpacket 10
597  */
598 static void fill_tone_level_array(QDM2Context *q, int flag)
599 {
600     int i, sb, ch, sb_used;
601     int tmp, tab;
602
603     for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
604         for (sb = 0; sb < 30; sb++)
605             for (i = 0; i < 8; i++) {
606                 if ((tab=coeff_per_sb_for_dequant[q->coeff_per_sb_select][sb]) < (last_coeff[q->coeff_per_sb_select] - 1))
607                     tmp = q->quantized_coeffs[ch][tab + 1][i] * dequant_table[q->coeff_per_sb_select][tab + 1][sb]+
608                           q->quantized_coeffs[ch][tab][i] * dequant_table[q->coeff_per_sb_select][tab][sb];
609                 else
610                     tmp = q->quantized_coeffs[ch][tab][i] * dequant_table[q->coeff_per_sb_select][tab][sb];
611                 if(tmp < 0)
612                     tmp += 0xff;
613                 q->tone_level_idx_base[ch][sb][i] = (tmp / 256) & 0xff;
614             }
615
616     sb_used = QDM2_SB_USED(q->sub_sampling);
617
618     if ((q->superblocktype_2_3 != 0) && !flag) {
619         for (sb = 0; sb < sb_used; sb++)
620             for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
621                 for (i = 0; i < 64; i++) {
622                     q->tone_level_idx[ch][sb][i] = q->tone_level_idx_base[ch][sb][i / 8];
623                     if (q->tone_level_idx[ch][sb][i] < 0)
624                         q->tone_level[ch][sb][i] = 0;
625                     else
626                         q->tone_level[ch][sb][i] = fft_tone_level_table[0][q->tone_level_idx[ch][sb][i] & 0x3f];
627                 }
628     } else {
629         tab = q->superblocktype_2_3 ? 0 : 1;
630         for (sb = 0; sb < sb_used; sb++) {
631             if ((sb >= 4) && (sb <= 23)) {
632                 for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
633                     for (i = 0; i < 64; i++) {
634                         tmp = q->tone_level_idx_base[ch][sb][i / 8] -
635                               q->tone_level_idx_hi1[ch][sb / 8][i / 8][i % 8] -
636                               q->tone_level_idx_mid[ch][sb - 4][i / 8] -
637                               q->tone_level_idx_hi2[ch][sb - 4];
638                         q->tone_level_idx[ch][sb][i] = tmp & 0xff;
639                         if ((tmp < 0) || (!q->superblocktype_2_3 && !tmp))
640                             q->tone_level[ch][sb][i] = 0;
641                         else
642                             q->tone_level[ch][sb][i] = fft_tone_level_table[tab][tmp & 0x3f];
643                 }
644             } else {
645                 if (sb > 4) {
646                     for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
647                         for (i = 0; i < 64; i++) {
648                             tmp = q->tone_level_idx_base[ch][sb][i / 8] -
649                                   q->tone_level_idx_hi1[ch][2][i / 8][i % 8] -
650                                   q->tone_level_idx_hi2[ch][sb - 4];
651                             q->tone_level_idx[ch][sb][i] = tmp & 0xff;
652                             if ((tmp < 0) || (!q->superblocktype_2_3 && !tmp))
653                                 q->tone_level[ch][sb][i] = 0;
654                             else
655                                 q->tone_level[ch][sb][i] = fft_tone_level_table[tab][tmp & 0x3f];
656                     }
657                 } else {
658                     for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
659                         for (i = 0; i < 64; i++) {
660                             tmp = q->tone_level_idx[ch][sb][i] = q->tone_level_idx_base[ch][sb][i / 8];
661                             if ((tmp < 0) || (!q->superblocktype_2_3 && !tmp))
662                                 q->tone_level[ch][sb][i] = 0;
663                             else
664                                 q->tone_level[ch][sb][i] = fft_tone_level_table[tab][tmp & 0x3f];
665                         }
666                 }
667             }
668         }
669     }
670 }
671
672 /**
673  * Related to synthesis filter
674  * Called by process_subpacket_11
675  * c is built with data from subpacket 11
676  * Most of this function is used only if superblock_type_2_3 == 0,
677  * never seen it in samples.
678  *
679  * @param tone_level_idx
680  * @param tone_level_idx_temp
681  * @param coding_method        q->coding_method[0][0][0]
682  * @param nb_channels          number of channels
683  * @param c                    coming from subpacket 11, passed as 8*c
684  * @param superblocktype_2_3   flag based on superblock packet type
685  * @param cm_table_select      q->cm_table_select
686  */
687 static void fill_coding_method_array(sb_int8_array tone_level_idx,
688                                      sb_int8_array tone_level_idx_temp,
689                                      sb_int8_array coding_method,
690                                      int nb_channels,
691                                      int c, int superblocktype_2_3,
692                                      int cm_table_select)
693 {
694     int ch, sb, j;
695     int tmp, acc, esp_40, comp;
696     int add1, add2, add3, add4;
697     int64_t multres;
698
699     if (!superblocktype_2_3) {
700         /* This case is untested, no samples available */
701         avpriv_request_sample(NULL, "!superblocktype_2_3");
702         return;
703         for (ch = 0; ch < nb_channels; ch++)
704             for (sb = 0; sb < 30; sb++) {
705                 for (j = 1; j < 63; j++) {  // The loop only iterates to 63 so the code doesn't overflow the buffer
706                     add1 = tone_level_idx[ch][sb][j] - 10;
707                     if (add1 < 0)
708                         add1 = 0;
709                     add2 = add3 = add4 = 0;
710                     if (sb > 1) {
711                         add2 = tone_level_idx[ch][sb - 2][j] + tone_level_idx_offset_table[sb][0] - 6;
712                         if (add2 < 0)
713                             add2 = 0;
714                     }
715                     if (sb > 0) {
716                         add3 = tone_level_idx[ch][sb - 1][j] + tone_level_idx_offset_table[sb][1] - 6;
717                         if (add3 < 0)
718                             add3 = 0;
719                     }
720                     if (sb < 29) {
721                         add4 = tone_level_idx[ch][sb + 1][j] + tone_level_idx_offset_table[sb][3] - 6;
722                         if (add4 < 0)
723                             add4 = 0;
724                     }
725                     tmp = tone_level_idx[ch][sb][j + 1] * 2 - add4 - add3 - add2 - add1;
726                     if (tmp < 0)
727                         tmp = 0;
728                     tone_level_idx_temp[ch][sb][j + 1] = tmp & 0xff;
729                 }
730                 tone_level_idx_temp[ch][sb][0] = tone_level_idx_temp[ch][sb][1];
731             }
732             acc = 0;
733             for (ch = 0; ch < nb_channels; ch++)
734                 for (sb = 0; sb < 30; sb++)
735                     for (j = 0; j < 64; j++)
736                         acc += tone_level_idx_temp[ch][sb][j];
737
738             multres = 0x66666667LL * (acc * 10);
739             esp_40 = (multres >> 32) / 8 + ((multres & 0xffffffff) >> 31);
740             for (ch = 0;  ch < nb_channels; ch++)
741                 for (sb = 0; sb < 30; sb++)
742                     for (j = 0; j < 64; j++) {
743                         comp = tone_level_idx_temp[ch][sb][j]* esp_40 * 10;
744                         if (comp < 0)
745                             comp += 0xff;
746                         comp /= 256; // signed shift
747                         switch(sb) {
748                             case 0:
749                                 if (comp < 30)
750                                     comp = 30;
751                                 comp += 15;
752                                 break;
753                             case 1:
754                                 if (comp < 24)
755                                     comp = 24;
756                                 comp += 10;
757                                 break;
758                             case 2:
759                             case 3:
760                             case 4:
761                                 if (comp < 16)
762                                     comp = 16;
763                         }
764                         if (comp <= 5)
765                             tmp = 0;
766                         else if (comp <= 10)
767                             tmp = 10;
768                         else if (comp <= 16)
769                             tmp = 16;
770                         else if (comp <= 24)
771                             tmp = -1;
772                         else
773                             tmp = 0;
774                         coding_method[ch][sb][j] = ((tmp & 0xfffa) + 30 )& 0xff;
775                     }
776             for (sb = 0; sb < 30; sb++)
777                 fix_coding_method_array(sb, nb_channels, coding_method);
778             for (ch = 0; ch < nb_channels; ch++)
779                 for (sb = 0; sb < 30; sb++)
780                     for (j = 0; j < 64; j++)
781                         if (sb >= 10) {
782                             if (coding_method[ch][sb][j] < 10)
783                                 coding_method[ch][sb][j] = 10;
784                         } else {
785                             if (sb >= 2) {
786                                 if (coding_method[ch][sb][j] < 16)
787                                     coding_method[ch][sb][j] = 16;
788                             } else {
789                                 if (coding_method[ch][sb][j] < 30)
790                                     coding_method[ch][sb][j] = 30;
791                             }
792                         }
793     } else { // superblocktype_2_3 != 0
794         for (ch = 0; ch < nb_channels; ch++)
795             for (sb = 0; sb < 30; sb++)
796                 for (j = 0; j < 64; j++)
797                     coding_method[ch][sb][j] = coding_method_table[cm_table_select][sb];
798     }
799 }
800
801 /**
802  *
803  * Called by process_subpacket_11 to process more data from subpacket 11
804  * with sb 0-8.
805  * Called by process_subpacket_12 to process data from subpacket 12 with
806  * sb 8-sb_used.
807  *
808  * @param q         context
809  * @param gb        bitreader context
810  * @param length    packet length in bits
811  * @param sb_min    lower subband processed (sb_min included)
812  * @param sb_max    higher subband processed (sb_max excluded)
813  */
814 static int synthfilt_build_sb_samples(QDM2Context *q, GetBitContext *gb,
815                                        int length, int sb_min, int sb_max)
816 {
817     int sb, j, k, n, ch, run, channels;
818     int joined_stereo, zero_encoding, chs;
819     int type34_first;
820     float type34_div = 0;
821     float type34_predictor;
822     float samples[10], sign_bits[16];
823
824     if (length == 0) {
825         // If no data use noise
826         for (sb=sb_min; sb < sb_max; sb++)
827             build_sb_samples_from_noise (q, sb);
828
829         return 0;
830     }
831
832     for (sb = sb_min; sb < sb_max; sb++) {
833         channels = q->nb_channels;
834
835         if (q->nb_channels <= 1 || sb < 12)
836             joined_stereo = 0;
837         else if (sb >= 24)
838             joined_stereo = 1;
839         else
840             joined_stereo = (get_bits_left(gb) >= 1) ? get_bits1 (gb) : 0;
841
842         if (joined_stereo) {
843             if (get_bits_left(gb) >= 16)
844                 for (j = 0; j < 16; j++)
845                     sign_bits[j] = get_bits1 (gb);
846
847             if (q->coding_method[0][sb][0] <= 0) {
848                 av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "coding method invalid\n");
849                 return AVERROR_INVALIDDATA;
850             }
851
852             for (j = 0; j < 64; j++)
853                 if (q->coding_method[1][sb][j] > q->coding_method[0][sb][j])
854                     q->coding_method[0][sb][j] = q->coding_method[1][sb][j];
855
856             fix_coding_method_array(sb, q->nb_channels, q->coding_method);
857             channels = 1;
858         }
859
860         for (ch = 0; ch < channels; ch++) {
861             FIX_NOISE_IDX(q->noise_idx);
862             zero_encoding = (get_bits_left(gb) >= 1) ? get_bits1(gb) : 0;
863             type34_predictor = 0.0;
864             type34_first = 1;
865
866             for (j = 0; j < 128; ) {
867                 switch (q->coding_method[ch][sb][j / 2]) {
868                     case 8:
869                         if (get_bits_left(gb) >= 10) {
870                             if (zero_encoding) {
871                                 for (k = 0; k < 5; k++) {
872                                     if ((j + 2 * k) >= 128)
873                                         break;
874                                     samples[2 * k] = get_bits1(gb) ? dequant_1bit[joined_stereo][2 * get_bits1(gb)] : 0;
875                                 }
876                             } else {
877                                 n = get_bits(gb, 8);
878                                 if (n >= 243) {
879                                     av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Invalid 8bit codeword\n");
880                                     return AVERROR_INVALIDDATA;
881                                 }
882
883                                 for (k = 0; k < 5; k++)
884                                     samples[2 * k] = dequant_1bit[joined_stereo][random_dequant_index[n][k]];
885                             }
886                             for (k = 0; k < 5; k++)
887                                 samples[2 * k + 1] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx);
888                         } else {
889                             for (k = 0; k < 10; k++)
890                                 samples[k] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx);
891                         }
892                         run = 10;
893                         break;
894
895                     case 10:
896                         if (get_bits_left(gb) >= 1) {
897                             float f = 0.81;
898
899                             if (get_bits1(gb))
900                                 f = -f;
901                             f -= noise_samples[((sb + 1) * (j +5 * ch + 1)) & 127] * 9.0 / 40.0;
902                             samples[0] = f;
903                         } else {
904                             samples[0] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx);
905                         }
906                         run = 1;
907                         break;
908
909                     case 16:
910                         if (get_bits_left(gb) >= 10) {
911                             if (zero_encoding) {
912                                 for (k = 0; k < 5; k++) {
913                                     if ((j + k) >= 128)
914                                         break;
915                                     samples[k] = (get_bits1(gb) == 0) ? 0 : dequant_1bit[joined_stereo][2 * get_bits1(gb)];
916                                 }
917                             } else {
918                                 n = get_bits (gb, 8);
919                                 if (n >= 243) {
920                                     av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Invalid 8bit codeword\n");
921                                     return AVERROR_INVALIDDATA;
922                                 }
923
924                                 for (k = 0; k < 5; k++)
925                                     samples[k] = dequant_1bit[joined_stereo][random_dequant_index[n][k]];
926                             }
927                         } else {
928                             for (k = 0; k < 5; k++)
929                                 samples[k] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx);
930                         }
931                         run = 5;
932                         break;
933
934                     case 24:
935                         if (get_bits_left(gb) >= 7) {
936                             n = get_bits(gb, 7);
937                             if (n >= 125) {
938                                 av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Invalid 7bit codeword\n");
939                                 return AVERROR_INVALIDDATA;
940                             }
941
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 (get_bits_left(gb) >= 4) {
953                             unsigned index = qdm2_get_vlc(gb, &vlc_tab_type30, 0, 1);
954                             if (index >= FF_ARRAY_ELEMS(type30_dequant)) {
955                                 av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "index %d out of type30_dequant array\n", index);
956                                 return AVERROR_INVALIDDATA;
957                             }
958                             samples[0] = type30_dequant[index];
959                         } else
960                             samples[0] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx);
961
962                         run = 1;
963                         break;
964
965                     case 34:
966                         if (get_bits_left(gb) >= 7) {
967                             if (type34_first) {
968                                 type34_div = (float)(1 << get_bits(gb, 2));
969                                 samples[0] = ((float)get_bits(gb, 5) - 16.0) / 15.0;
970                                 type34_predictor = samples[0];
971                                 type34_first = 0;
972                             } else {
973                                 unsigned index = qdm2_get_vlc(gb, &vlc_tab_type34, 0, 1);
974                                 if (index >= FF_ARRAY_ELEMS(type34_delta)) {
975                                     av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "index %d out of type34_delta array\n", index);
976                                     return AVERROR_INVALIDDATA;
977                                 }
978                                 samples[0] = type34_delta[index] / type34_div + type34_predictor;
979                                 type34_predictor = samples[0];
980                             }
981                         } else {
982                             samples[0] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx);
983                         }
984                         run = 1;
985                         break;
986
987                     default:
988                         samples[0] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx);
989                         run = 1;
990                         break;
991                 }
992
993                 if (joined_stereo) {
994                     float tmp[10][MPA_MAX_CHANNELS];
995                     for (k = 0; k < run; k++) {
996                         tmp[k][0] = samples[k];
997                         if ((j + k) < 128)
998                             tmp[k][1] = (sign_bits[(j + k) / 8]) ? -samples[k] : samples[k];
999                     }
1000                     for (chs = 0; chs < q->nb_channels; chs++)
1001                         for (k = 0; k < run; k++)
1002                             if ((j + k) < 128)
1003                                 q->sb_samples[chs][j + k][sb] = q->tone_level[chs][sb][((j + k)/2)] * tmp[k][chs];
1004                 } else {
1005                     for (k = 0; k < run; k++)
1006                         if ((j + k) < 128)
1007                             q->sb_samples[ch][j + k][sb] = q->tone_level[ch][sb][(j + k)/2] * samples[k];
1008                 }
1009
1010                 j += run;
1011             } // j loop
1012         } // channel loop
1013     } // subband loop
1014     return 0;
1015 }
1016
1017 /**
1018  * Init the first element of a channel in quantized_coeffs with data
1019  * from packet 10 (quantized_coeffs[ch][0]).
1020  * This is similar to process_subpacket_9, but for a single channel
1021  * and for element [0]
1022  * same VLC tables as process_subpacket_9 are used.
1023  *
1024  * @param quantized_coeffs    pointer to quantized_coeffs[ch][0]
1025  * @param gb        bitreader context
1026  */
1027 static int init_quantized_coeffs_elem0(int8_t *quantized_coeffs,
1028                                         GetBitContext *gb)
1029 {
1030     int i, k, run, level, diff;
1031
1032     if (get_bits_left(gb) < 16)
1033         return -1;
1034     level = qdm2_get_vlc(gb, &vlc_tab_level, 0, 2);
1035
1036     quantized_coeffs[0] = level;
1037
1038     for (i = 0; i < 7; ) {
1039         if (get_bits_left(gb) < 16)
1040             return -1;
1041         run = qdm2_get_vlc(gb, &vlc_tab_run, 0, 1) + 1;
1042
1043         if (i + run >= 8)
1044             return -1;
1045
1046         if (get_bits_left(gb) < 16)
1047             return -1;
1048         diff = qdm2_get_se_vlc(&vlc_tab_diff, gb, 2);
1049
1050         for (k = 1; k <= run; k++)
1051             quantized_coeffs[i + k] = (level + ((k * diff) / run));
1052
1053         level += diff;
1054         i += run;
1055     }
1056     return 0;
1057 }
1058
1059 /**
1060  * Related to synthesis filter, process data from packet 10
1061  * Init part of quantized_coeffs via function init_quantized_coeffs_elem0
1062  * Init tone_level_idx_hi1, tone_level_idx_hi2, tone_level_idx_mid with
1063  * data from packet 10
1064  *
1065  * @param q         context
1066  * @param gb        bitreader context
1067  */
1068 static void init_tone_level_dequantization (QDM2Context *q, GetBitContext *gb)
1069 {
1070     int sb, j, k, n, ch;
1071
1072     for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++) {
1073         init_quantized_coeffs_elem0(q->quantized_coeffs[ch][0], gb);
1074
1075         if (get_bits_left(gb) < 16) {
1076             memset(q->quantized_coeffs[ch][0], 0, 8);
1077             break;
1078         }
1079     }
1080
1081     n = q->sub_sampling + 1;
1082
1083     for (sb = 0; sb < n; sb++)
1084         for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
1085             for (j = 0; j < 8; j++) {
1086                 if (get_bits_left(gb) < 1)
1087                     break;
1088                 if (get_bits1(gb)) {
1089                     for (k=0; k < 8; k++) {
1090                         if (get_bits_left(gb) < 16)
1091                             break;
1092                         q->tone_level_idx_hi1[ch][sb][j][k] = qdm2_get_vlc(gb, &vlc_tab_tone_level_idx_hi1, 0, 2);
1093                     }
1094                 } else {
1095                     for (k=0; k < 8; k++)
1096                         q->tone_level_idx_hi1[ch][sb][j][k] = 0;
1097                 }
1098             }
1099
1100     n = QDM2_SB_USED(q->sub_sampling) - 4;
1101
1102     for (sb = 0; sb < n; sb++)
1103         for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++) {
1104             if (get_bits_left(gb) < 16)
1105                 break;
1106             q->tone_level_idx_hi2[ch][sb] = qdm2_get_vlc(gb, &vlc_tab_tone_level_idx_hi2, 0, 2);
1107             if (sb > 19)
1108                 q->tone_level_idx_hi2[ch][sb] -= 16;
1109             else
1110                 for (j = 0; j < 8; j++)
1111                     q->tone_level_idx_mid[ch][sb][j] = -16;
1112         }
1113
1114     n = QDM2_SB_USED(q->sub_sampling) - 5;
1115
1116     for (sb = 0; sb < n; sb++)
1117         for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
1118             for (j = 0; j < 8; j++) {
1119                 if (get_bits_left(gb) < 16)
1120                     break;
1121                 q->tone_level_idx_mid[ch][sb][j] = qdm2_get_vlc(gb, &vlc_tab_tone_level_idx_mid, 0, 2) - 32;
1122             }
1123 }
1124
1125 /**
1126  * Process subpacket 9, init quantized_coeffs with data from it
1127  *
1128  * @param q       context
1129  * @param node    pointer to node with packet
1130  */
1131 static int process_subpacket_9(QDM2Context *q, QDM2SubPNode *node)
1132 {
1133     GetBitContext gb;
1134     int i, j, k, n, ch, run, level, diff;
1135
1136     init_get_bits(&gb, node->packet->data, node->packet->size * 8);
1137
1138     n = coeff_per_sb_for_avg[q->coeff_per_sb_select][QDM2_SB_USED(q->sub_sampling) - 1] + 1;
1139
1140     for (i = 1; i < n; i++)
1141         for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++) {
1142             level = qdm2_get_vlc(&gb, &vlc_tab_level, 0, 2);
1143             q->quantized_coeffs[ch][i][0] = level;
1144
1145             for (j = 0; j < (8 - 1); ) {
1146                 run  = qdm2_get_vlc(&gb, &vlc_tab_run, 0, 1) + 1;
1147                 diff = qdm2_get_se_vlc(&vlc_tab_diff, &gb, 2);
1148
1149                 if (j + run >= 8)
1150                     return -1;
1151
1152                 for (k = 1; k <= run; k++)
1153                     q->quantized_coeffs[ch][i][j + k] = (level + ((k * diff) / run));
1154
1155                 level += diff;
1156                 j     += run;
1157             }
1158         }
1159
1160     for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
1161         for (i = 0; i < 8; i++)
1162             q->quantized_coeffs[ch][0][i] = 0;
1163
1164     return 0;
1165 }
1166
1167 /**
1168  * Process subpacket 10 if not null, else
1169  *
1170  * @param q         context
1171  * @param node      pointer to node with packet
1172  */
1173 static void process_subpacket_10(QDM2Context *q, QDM2SubPNode *node)
1174 {
1175     GetBitContext gb;
1176
1177     if (node) {
1178         init_get_bits(&gb, node->packet->data, node->packet->size * 8);
1179         init_tone_level_dequantization(q, &gb);
1180         fill_tone_level_array(q, 1);
1181     } else {
1182         fill_tone_level_array(q, 0);
1183     }
1184 }
1185
1186 /**
1187  * Process subpacket 11
1188  *
1189  * @param q         context
1190  * @param node      pointer to node with packet
1191  */
1192 static void process_subpacket_11(QDM2Context *q, QDM2SubPNode *node)
1193 {
1194     GetBitContext gb;
1195     int length = 0;
1196
1197     if (node) {
1198         length = node->packet->size * 8;
1199         init_get_bits(&gb, node->packet->data, length);
1200     }
1201
1202     if (length >= 32) {
1203         int c = get_bits(&gb, 13);
1204
1205         if (c > 3)
1206             fill_coding_method_array(q->tone_level_idx,
1207                                      q->tone_level_idx_temp, q->coding_method,
1208                                      q->nb_channels, 8 * c,
1209                                      q->superblocktype_2_3, q->cm_table_select);
1210     }
1211
1212     synthfilt_build_sb_samples(q, &gb, length, 0, 8);
1213 }
1214
1215 /**
1216  * Process subpacket 12
1217  *
1218  * @param q         context
1219  * @param node      pointer to node with packet
1220  */
1221 static void process_subpacket_12(QDM2Context *q, QDM2SubPNode *node)
1222 {
1223     GetBitContext gb;
1224     int length = 0;
1225
1226     if (node) {
1227         length = node->packet->size * 8;
1228         init_get_bits(&gb, node->packet->data, length);
1229     }
1230
1231     synthfilt_build_sb_samples(q, &gb, length, 8, QDM2_SB_USED(q->sub_sampling));
1232 }
1233
1234 /**
1235  * Process new subpackets for synthesis filter
1236  *
1237  * @param q       context
1238  * @param list    list with synthesis filter packets (list D)
1239  */
1240 static void process_synthesis_subpackets(QDM2Context *q, QDM2SubPNode *list)
1241 {
1242     QDM2SubPNode *nodes[4];
1243
1244     nodes[0] = qdm2_search_subpacket_type_in_list(list, 9);
1245     if (nodes[0] != NULL)
1246         process_subpacket_9(q, nodes[0]);
1247
1248     nodes[1] = qdm2_search_subpacket_type_in_list(list, 10);
1249     if (nodes[1] != NULL)
1250         process_subpacket_10(q, nodes[1]);
1251     else
1252         process_subpacket_10(q, NULL);
1253
1254     nodes[2] = qdm2_search_subpacket_type_in_list(list, 11);
1255     if (nodes[0] != NULL && nodes[1] != NULL && nodes[2] != NULL)
1256         process_subpacket_11(q, nodes[2]);
1257     else
1258         process_subpacket_11(q, NULL);
1259
1260     nodes[3] = qdm2_search_subpacket_type_in_list(list, 12);
1261     if (nodes[0] != NULL && nodes[1] != NULL && nodes[3] != NULL)
1262         process_subpacket_12(q, nodes[3]);
1263     else
1264         process_subpacket_12(q, NULL);
1265 }
1266
1267 /**
1268  * Decode superblock, fill packet lists.
1269  *
1270  * @param q    context
1271  */
1272 static void qdm2_decode_super_block(QDM2Context *q)
1273 {
1274     GetBitContext gb;
1275     QDM2SubPacket header, *packet;
1276     int i, packet_bytes, sub_packet_size, sub_packets_D;
1277     unsigned int next_index = 0;
1278
1279     memset(q->tone_level_idx_hi1, 0, sizeof(q->tone_level_idx_hi1));
1280     memset(q->tone_level_idx_mid, 0, sizeof(q->tone_level_idx_mid));
1281     memset(q->tone_level_idx_hi2, 0, sizeof(q->tone_level_idx_hi2));
1282
1283     q->sub_packets_B = 0;
1284     sub_packets_D    = 0;
1285
1286     average_quantized_coeffs(q); // average elements in quantized_coeffs[max_ch][10][8]
1287
1288     init_get_bits(&gb, q->compressed_data, q->compressed_size * 8);
1289     qdm2_decode_sub_packet_header(&gb, &header);
1290
1291     if (header.type < 2 || header.type >= 8) {
1292         q->has_errors = 1;
1293         av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "bad superblock type\n");
1294         return;
1295     }
1296
1297     q->superblocktype_2_3 = (header.type == 2 || header.type == 3);
1298     packet_bytes          = (q->compressed_size - get_bits_count(&gb) / 8);
1299
1300     init_get_bits(&gb, header.data, header.size * 8);
1301
1302     if (header.type == 2 || header.type == 4 || header.type == 5) {
1303         int csum = 257 * get_bits(&gb, 8);
1304         csum += 2 * get_bits(&gb, 8);
1305
1306         csum = qdm2_packet_checksum(q->compressed_data, q->checksum_size, csum);
1307
1308         if (csum != 0) {
1309             q->has_errors = 1;
1310             av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "bad packet checksum\n");
1311             return;
1312         }
1313     }
1314
1315     q->sub_packet_list_B[0].packet = NULL;
1316     q->sub_packet_list_D[0].packet = NULL;
1317
1318     for (i = 0; i < 6; i++)
1319         if (--q->fft_level_exp[i] < 0)
1320             q->fft_level_exp[i] = 0;
1321
1322     for (i = 0; packet_bytes > 0; i++) {
1323         int j;
1324
1325         if (i >= FF_ARRAY_ELEMS(q->sub_packet_list_A)) {
1326             SAMPLES_NEEDED_2("too many packet bytes");
1327             return;
1328         }
1329
1330         q->sub_packet_list_A[i].next = NULL;
1331
1332         if (i > 0) {
1333             q->sub_packet_list_A[i - 1].next = &q->sub_packet_list_A[i];
1334
1335             /* seek to next block */
1336             init_get_bits(&gb, header.data, header.size * 8);
1337             skip_bits(&gb, next_index * 8);
1338
1339             if (next_index >= header.size)
1340                 break;
1341         }
1342
1343         /* decode subpacket */
1344         packet = &q->sub_packets[i];
1345         qdm2_decode_sub_packet_header(&gb, packet);
1346         next_index      = packet->size + get_bits_count(&gb) / 8;
1347         sub_packet_size = ((packet->size > 0xff) ? 1 : 0) + packet->size + 2;
1348
1349         if (packet->type == 0)
1350             break;
1351
1352         if (sub_packet_size > packet_bytes) {
1353             if (packet->type != 10 && packet->type != 11 && packet->type != 12)
1354                 break;
1355             packet->size += packet_bytes - sub_packet_size;
1356         }
1357
1358         packet_bytes -= sub_packet_size;
1359
1360         /* add subpacket to 'all subpackets' list */
1361         q->sub_packet_list_A[i].packet = packet;
1362
1363         /* add subpacket to related list */
1364         if (packet->type == 8) {
1365             SAMPLES_NEEDED_2("packet type 8");
1366             return;
1367         } else if (packet->type >= 9 && packet->type <= 12) {
1368             /* packets for MPEG Audio like Synthesis Filter */
1369             QDM2_LIST_ADD(q->sub_packet_list_D, sub_packets_D, packet);
1370         } else if (packet->type == 13) {
1371             for (j = 0; j < 6; j++)
1372                 q->fft_level_exp[j] = get_bits(&gb, 6);
1373         } else if (packet->type == 14) {
1374             for (j = 0; j < 6; j++)
1375                 q->fft_level_exp[j] = qdm2_get_vlc(&gb, &fft_level_exp_vlc, 0, 2);
1376         } else if (packet->type == 15) {
1377             SAMPLES_NEEDED_2("packet type 15")
1378             return;
1379         } else if (packet->type >= 16 && packet->type < 48 &&
1380                    !fft_subpackets[packet->type - 16]) {
1381             /* packets for FFT */
1382             QDM2_LIST_ADD(q->sub_packet_list_B, q->sub_packets_B, packet);
1383         }
1384     } // Packet bytes loop
1385
1386     if (q->sub_packet_list_D[0].packet != NULL) {
1387         process_synthesis_subpackets(q, q->sub_packet_list_D);
1388         q->do_synth_filter = 1;
1389     } else if (q->do_synth_filter) {
1390         process_subpacket_10(q, NULL);
1391         process_subpacket_11(q, NULL);
1392         process_subpacket_12(q, NULL);
1393     }
1394 }
1395
1396 static void qdm2_fft_init_coefficient(QDM2Context *q, int sub_packet,
1397                                       int offset, int duration, int channel,
1398                                       int exp, int phase)
1399 {
1400     if (q->fft_coefs_min_index[duration] < 0)
1401         q->fft_coefs_min_index[duration] = q->fft_coefs_index;
1402
1403     q->fft_coefs[q->fft_coefs_index].sub_packet =
1404         ((sub_packet >= 16) ? (sub_packet - 16) : sub_packet);
1405     q->fft_coefs[q->fft_coefs_index].channel = channel;
1406     q->fft_coefs[q->fft_coefs_index].offset  = offset;
1407     q->fft_coefs[q->fft_coefs_index].exp     = exp;
1408     q->fft_coefs[q->fft_coefs_index].phase   = phase;
1409     q->fft_coefs_index++;
1410 }
1411
1412 static void qdm2_fft_decode_tones(QDM2Context *q, int duration,
1413                                   GetBitContext *gb, int b)
1414 {
1415     int channel, stereo, phase, exp;
1416     int local_int_4, local_int_8, stereo_phase, local_int_10;
1417     int local_int_14, stereo_exp, local_int_20, local_int_28;
1418     int n, offset;
1419
1420     local_int_4  = 0;
1421     local_int_28 = 0;
1422     local_int_20 = 2;
1423     local_int_8  = (4 - duration);
1424     local_int_10 = 1 << (q->group_order - duration - 1);
1425     offset       = 1;
1426
1427     while (get_bits_left(gb)>0) {
1428         if (q->superblocktype_2_3) {
1429             while ((n = qdm2_get_vlc(gb, &vlc_tab_fft_tone_offset[local_int_8], 1, 2)) < 2) {
1430                 if (get_bits_left(gb)<0) {
1431                     if(local_int_4 < q->group_size)
1432                         av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "overread in qdm2_fft_decode_tones()\n");
1433                     return;
1434                 }
1435                 offset = 1;
1436                 if (n == 0) {
1437                     local_int_4  += local_int_10;
1438                     local_int_28 += (1 << local_int_8);
1439                 } else {
1440                     local_int_4  += 8 * local_int_10;
1441                     local_int_28 += (8 << local_int_8);
1442                 }
1443             }
1444             offset += (n - 2);
1445         } else {
1446             offset += qdm2_get_vlc(gb, &vlc_tab_fft_tone_offset[local_int_8], 1, 2);
1447             while (offset >= (local_int_10 - 1)) {
1448                 offset       += (1 - (local_int_10 - 1));
1449                 local_int_4  += local_int_10;
1450                 local_int_28 += (1 << local_int_8);
1451             }
1452         }
1453
1454         if (local_int_4 >= q->group_size)
1455             return;
1456
1457         local_int_14 = (offset >> local_int_8);
1458         if (local_int_14 >= FF_ARRAY_ELEMS(fft_level_index_table))
1459             return;
1460
1461         if (q->nb_channels > 1) {
1462             channel = get_bits1(gb);
1463             stereo  = get_bits1(gb);
1464         } else {
1465             channel = 0;
1466             stereo  = 0;
1467         }
1468
1469         exp  = qdm2_get_vlc(gb, (b ? &fft_level_exp_vlc : &fft_level_exp_alt_vlc), 0, 2);
1470         exp += q->fft_level_exp[fft_level_index_table[local_int_14]];
1471         exp  = (exp < 0) ? 0 : exp;
1472
1473         phase        = get_bits(gb, 3);
1474         stereo_exp   = 0;
1475         stereo_phase = 0;
1476
1477         if (stereo) {
1478             stereo_exp   = (exp - qdm2_get_vlc(gb, &fft_stereo_exp_vlc, 0, 1));
1479             stereo_phase = (phase - qdm2_get_vlc(gb, &fft_stereo_phase_vlc, 0, 1));
1480             if (stereo_phase < 0)
1481                 stereo_phase += 8;
1482         }
1483
1484         if (q->frequency_range > (local_int_14 + 1)) {
1485             int sub_packet = (local_int_20 + local_int_28);
1486
1487             qdm2_fft_init_coefficient(q, sub_packet, offset, duration,
1488                                       channel, exp, phase);
1489             if (stereo)
1490                 qdm2_fft_init_coefficient(q, sub_packet, offset, duration,
1491                                           1 - channel,
1492                                           stereo_exp, stereo_phase);
1493         }
1494         offset++;
1495     }
1496 }
1497
1498 static void qdm2_decode_fft_packets(QDM2Context *q)
1499 {
1500     int i, j, min, max, value, type, unknown_flag;
1501     GetBitContext gb;
1502
1503     if (q->sub_packet_list_B[0].packet == NULL)
1504         return;
1505
1506     /* reset minimum indexes for FFT coefficients */
1507     q->fft_coefs_index = 0;
1508     for (i = 0; i < 5; i++)
1509         q->fft_coefs_min_index[i] = -1;
1510
1511     /* process subpackets ordered by type, largest type first */
1512     for (i = 0, max = 256; i < q->sub_packets_B; i++) {
1513         QDM2SubPacket *packet = NULL;
1514
1515         /* find subpacket with largest type less than max */
1516         for (j = 0, min = 0; j < q->sub_packets_B; j++) {
1517             value = q->sub_packet_list_B[j].packet->type;
1518             if (value > min && value < max) {
1519                 min    = value;
1520                 packet = q->sub_packet_list_B[j].packet;
1521             }
1522         }
1523
1524         max = min;
1525
1526         /* check for errors (?) */
1527         if (!packet)
1528             return;
1529
1530         if (i == 0 &&
1531             (packet->type < 16 || packet->type >= 48 ||
1532              fft_subpackets[packet->type - 16]))
1533             return;
1534
1535         /* decode FFT tones */
1536         init_get_bits(&gb, packet->data, packet->size * 8);
1537
1538         if (packet->type >= 32 && packet->type < 48 && !fft_subpackets[packet->type - 16])
1539             unknown_flag = 1;
1540         else
1541             unknown_flag = 0;
1542
1543         type = packet->type;
1544
1545         if ((type >= 17 && type < 24) || (type >= 33 && type < 40)) {
1546             int duration = q->sub_sampling + 5 - (type & 15);
1547
1548             if (duration >= 0 && duration < 4)
1549                 qdm2_fft_decode_tones(q, duration, &gb, unknown_flag);
1550         } else if (type == 31) {
1551             for (j = 0; j < 4; j++)
1552                 qdm2_fft_decode_tones(q, j, &gb, unknown_flag);
1553         } else if (type == 46) {
1554             for (j = 0; j < 6; j++)
1555                 q->fft_level_exp[j] = get_bits(&gb, 6);
1556             for (j = 0; j < 4; j++)
1557                 qdm2_fft_decode_tones(q, j, &gb, unknown_flag);
1558         }
1559     } // Loop on B packets
1560
1561     /* calculate maximum indexes for FFT coefficients */
1562     for (i = 0, j = -1; i < 5; i++)
1563         if (q->fft_coefs_min_index[i] >= 0) {
1564             if (j >= 0)
1565                 q->fft_coefs_max_index[j] = q->fft_coefs_min_index[i];
1566             j = i;
1567         }
1568     if (j >= 0)
1569         q->fft_coefs_max_index[j] = q->fft_coefs_index;
1570 }
1571
1572 static void qdm2_fft_generate_tone(QDM2Context *q, FFTTone *tone)
1573 {
1574     float level, f[6];
1575     int i;
1576     QDM2Complex c;
1577     const double iscale = 2.0 * M_PI / 512.0;
1578
1579     tone->phase += tone->phase_shift;
1580
1581     /* calculate current level (maximum amplitude) of tone */
1582     level = fft_tone_envelope_table[tone->duration][tone->time_index] * tone->level;
1583     c.im  = level * sin(tone->phase * iscale);
1584     c.re  = level * cos(tone->phase * iscale);
1585
1586     /* generate FFT coefficients for tone */
1587     if (tone->duration >= 3 || tone->cutoff >= 3) {
1588         tone->complex[0].im += c.im;
1589         tone->complex[0].re += c.re;
1590         tone->complex[1].im -= c.im;
1591         tone->complex[1].re -= c.re;
1592     } else {
1593         f[1] = -tone->table[4];
1594         f[0] = tone->table[3] - tone->table[0];
1595         f[2] = 1.0 - tone->table[2] - tone->table[3];
1596         f[3] = tone->table[1] + tone->table[4] - 1.0;
1597         f[4] = tone->table[0] - tone->table[1];
1598         f[5] = tone->table[2];
1599         for (i = 0; i < 2; i++) {
1600             tone->complex[fft_cutoff_index_table[tone->cutoff][i]].re +=
1601                 c.re * f[i];
1602             tone->complex[fft_cutoff_index_table[tone->cutoff][i]].im +=
1603                 c.im * ((tone->cutoff <= i) ? -f[i] : f[i]);
1604         }
1605         for (i = 0; i < 4; i++) {
1606             tone->complex[i].re += c.re * f[i + 2];
1607             tone->complex[i].im += c.im * f[i + 2];
1608         }
1609     }
1610
1611     /* copy the tone if it has not yet died out */
1612     if (++tone->time_index < ((1 << (5 - tone->duration)) - 1)) {
1613         memcpy(&q->fft_tones[q->fft_tone_end], tone, sizeof(FFTTone));
1614         q->fft_tone_end = (q->fft_tone_end + 1) % 1000;
1615     }
1616 }
1617
1618 static void qdm2_fft_tone_synthesizer(QDM2Context *q, int sub_packet)
1619 {
1620     int i, j, ch;
1621     const double iscale = 0.25 * M_PI;
1622
1623     for (ch = 0; ch < q->channels; ch++) {
1624         memset(q->fft.complex[ch], 0, q->fft_size * sizeof(QDM2Complex));
1625     }
1626
1627
1628     /* apply FFT tones with duration 4 (1 FFT period) */
1629     if (q->fft_coefs_min_index[4] >= 0)
1630         for (i = q->fft_coefs_min_index[4]; i < q->fft_coefs_max_index[4]; i++) {
1631             float level;
1632             QDM2Complex c;
1633
1634             if (q->fft_coefs[i].sub_packet != sub_packet)
1635                 break;
1636
1637             ch = (q->channels == 1) ? 0 : q->fft_coefs[i].channel;
1638             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];
1639
1640             c.re = level * cos(q->fft_coefs[i].phase * iscale);
1641             c.im = level * sin(q->fft_coefs[i].phase * iscale);
1642             q->fft.complex[ch][q->fft_coefs[i].offset + 0].re += c.re;
1643             q->fft.complex[ch][q->fft_coefs[i].offset + 0].im += c.im;
1644             q->fft.complex[ch][q->fft_coefs[i].offset + 1].re -= c.re;
1645             q->fft.complex[ch][q->fft_coefs[i].offset + 1].im -= c.im;
1646         }
1647
1648     /* generate existing FFT tones */
1649     for (i = q->fft_tone_end; i != q->fft_tone_start; ) {
1650         qdm2_fft_generate_tone(q, &q->fft_tones[q->fft_tone_start]);
1651         q->fft_tone_start = (q->fft_tone_start + 1) % 1000;
1652     }
1653
1654     /* create and generate new FFT tones with duration 0 (long) to 3 (short) */
1655     for (i = 0; i < 4; i++)
1656         if (q->fft_coefs_min_index[i] >= 0) {
1657             for (j = q->fft_coefs_min_index[i]; j < q->fft_coefs_max_index[i]; j++) {
1658                 int offset, four_i;
1659                 FFTTone tone;
1660
1661                 if (q->fft_coefs[j].sub_packet != sub_packet)
1662                     break;
1663
1664                 four_i = (4 - i);
1665                 offset = q->fft_coefs[j].offset >> four_i;
1666                 ch = (q->channels == 1) ? 0 : q->fft_coefs[j].channel;
1667
1668                 if (offset < q->frequency_range) {
1669                     if (offset < 2)
1670                         tone.cutoff = offset;
1671                     else
1672                         tone.cutoff = (offset >= 60) ? 3 : 2;
1673
1674                     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];
1675                     tone.complex = &q->fft.complex[ch][offset];
1676                     tone.table = fft_tone_sample_table[i][q->fft_coefs[j].offset - (offset << four_i)];
1677                     tone.phase = 64 * q->fft_coefs[j].phase - (offset << 8) - 128;
1678                     tone.phase_shift = (2 * q->fft_coefs[j].offset + 1) << (7 - four_i);
1679                     tone.duration = i;
1680                     tone.time_index = 0;
1681
1682                     qdm2_fft_generate_tone(q, &tone);
1683                 }
1684             }
1685             q->fft_coefs_min_index[i] = j;
1686         }
1687 }
1688
1689 static void qdm2_calculate_fft(QDM2Context *q, int channel, int sub_packet)
1690 {
1691     const float gain = (q->channels == 1 && q->nb_channels == 2) ? 0.5f : 1.0f;
1692     float *out       = q->output_buffer + channel;
1693     int i;
1694     q->fft.complex[channel][0].re *= 2.0f;
1695     q->fft.complex[channel][0].im  = 0.0f;
1696     q->rdft_ctx.rdft_calc(&q->rdft_ctx, (FFTSample *)q->fft.complex[channel]);
1697     /* add samples to output buffer */
1698     for (i = 0; i < FFALIGN(q->fft_size, 8); i++) {
1699         out[0]           += q->fft.complex[channel][i].re * gain;
1700         out[q->channels] += q->fft.complex[channel][i].im * gain;
1701         out              += 2 * q->channels;
1702     }
1703 }
1704
1705 /**
1706  * @param q        context
1707  * @param index    subpacket number
1708  */
1709 static void qdm2_synthesis_filter(QDM2Context *q, int index)
1710 {
1711     int i, k, ch, sb_used, sub_sampling, dither_state = 0;
1712
1713     /* copy sb_samples */
1714     sb_used = QDM2_SB_USED(q->sub_sampling);
1715
1716     for (ch = 0; ch < q->channels; ch++)
1717         for (i = 0; i < 8; i++)
1718             for (k = sb_used; k < SBLIMIT; k++)
1719                 q->sb_samples[ch][(8 * index) + i][k] = 0;
1720
1721     for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++) {
1722         float *samples_ptr = q->samples + ch;
1723
1724         for (i = 0; i < 8; i++) {
1725             ff_mpa_synth_filter_float(&q->mpadsp,
1726                                       q->synth_buf[ch], &(q->synth_buf_offset[ch]),
1727                                       ff_mpa_synth_window_float, &dither_state,
1728                                       samples_ptr, q->nb_channels,
1729                                       q->sb_samples[ch][(8 * index) + i]);
1730             samples_ptr += 32 * q->nb_channels;
1731         }
1732     }
1733
1734     /* add samples to output buffer */
1735     sub_sampling = (4 >> q->sub_sampling);
1736
1737     for (ch = 0; ch < q->channels; ch++)
1738         for (i = 0; i < q->frame_size; i++)
1739             q->output_buffer[q->channels * i + ch] += (1 << 23) * q->samples[q->nb_channels * sub_sampling * i + ch];
1740 }
1741
1742 /**
1743  * Init static data (does not depend on specific file)
1744  *
1745  * @param q    context
1746  */
1747 static av_cold void qdm2_init_static_data(AVCodec *codec) {
1748     qdm2_init_vlc();
1749     ff_mpa_synth_init_float(ff_mpa_synth_window_float);
1750     softclip_table_init();
1751     rnd_table_init();
1752     init_noise_samples();
1753 }
1754
1755 /**
1756  * Init parameters from codec extradata
1757  */
1758 static av_cold int qdm2_decode_init(AVCodecContext *avctx)
1759 {
1760     QDM2Context *s = avctx->priv_data;
1761     uint8_t *extradata;
1762     int extradata_size;
1763     int tmp_val, tmp, size;
1764
1765     /* extradata parsing
1766
1767     Structure:
1768     wave {
1769         frma (QDM2)
1770         QDCA
1771         QDCP
1772     }
1773
1774     32  size (including this field)
1775     32  tag (=frma)
1776     32  type (=QDM2 or QDMC)
1777
1778     32  size (including this field, in bytes)
1779     32  tag (=QDCA) // maybe mandatory parameters
1780     32  unknown (=1)
1781     32  channels (=2)
1782     32  samplerate (=44100)
1783     32  bitrate (=96000)
1784     32  block size (=4096)
1785     32  frame size (=256) (for one channel)
1786     32  packet size (=1300)
1787
1788     32  size (including this field, in bytes)
1789     32  tag (=QDCP) // maybe some tuneable parameters
1790     32  float1 (=1.0)
1791     32  zero ?
1792     32  float2 (=1.0)
1793     32  float3 (=1.0)
1794     32  unknown (27)
1795     32  unknown (8)
1796     32  zero ?
1797     */
1798
1799     if (!avctx->extradata || (avctx->extradata_size < 48)) {
1800         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "extradata missing or truncated\n");
1801         return -1;
1802     }
1803
1804     extradata      = avctx->extradata;
1805     extradata_size = avctx->extradata_size;
1806
1807     while (extradata_size > 7) {
1808         if (!memcmp(extradata, "frmaQDM", 7))
1809             break;
1810         extradata++;
1811         extradata_size--;
1812     }
1813
1814     if (extradata_size < 12) {
1815         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "not enough extradata (%i)\n",
1816                extradata_size);
1817         return -1;
1818     }
1819
1820     if (memcmp(extradata, "frmaQDM", 7)) {
1821         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid headers, QDM? not found\n");
1822         return -1;
1823     }
1824
1825     if (extradata[7] == 'C') {
1826 //        s->is_qdmc = 1;
1827         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "stream is QDMC version 1, which is not supported\n");
1828         return -1;
1829     }
1830
1831     extradata += 8;
1832     extradata_size -= 8;
1833
1834     size = AV_RB32(extradata);
1835
1836     if(size > extradata_size){
1837         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "extradata size too small, %i < %i\n",
1838                extradata_size, size);
1839         return -1;
1840     }
1841
1842     extradata += 4;
1843     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "size: %d\n", size);
1844     if (AV_RB32(extradata) != MKBETAG('Q','D','C','A')) {
1845         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid extradata, expecting QDCA\n");
1846         return -1;
1847     }
1848
1849     extradata += 8;
1850
1851     avctx->channels = s->nb_channels = s->channels = AV_RB32(extradata);
1852     extradata += 4;
1853     if (s->channels <= 0 || s->channels > MPA_MAX_CHANNELS) {
1854         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid number of channels\n");
1855         return AVERROR_INVALIDDATA;
1856     }
1857     avctx->channel_layout = avctx->channels == 2 ? AV_CH_LAYOUT_STEREO :
1858                                                    AV_CH_LAYOUT_MONO;
1859
1860     avctx->sample_rate = AV_RB32(extradata);
1861     extradata += 4;
1862
1863     avctx->bit_rate = AV_RB32(extradata);
1864     extradata += 4;
1865
1866     s->group_size = AV_RB32(extradata);
1867     extradata += 4;
1868
1869     s->fft_size = AV_RB32(extradata);
1870     extradata += 4;
1871
1872     s->checksum_size = AV_RB32(extradata);
1873     if (s->checksum_size >= 1U << 28) {
1874         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "data block size too large (%u)\n", s->checksum_size);
1875         return AVERROR_INVALIDDATA;
1876     }
1877
1878     s->fft_order = av_log2(s->fft_size) + 1;
1879
1880     // something like max decodable tones
1881     s->group_order = av_log2(s->group_size) + 1;
1882     s->frame_size = s->group_size / 16; // 16 iterations per super block
1883
1884     if (s->frame_size > QDM2_MAX_FRAME_SIZE)
1885         return AVERROR_INVALIDDATA;
1886
1887     s->sub_sampling = s->fft_order - 7;
1888     s->frequency_range = 255 / (1 << (2 - s->sub_sampling));
1889
1890     switch ((s->sub_sampling * 2 + s->channels - 1)) {
1891         case 0: tmp = 40; break;
1892         case 1: tmp = 48; break;
1893         case 2: tmp = 56; break;
1894         case 3: tmp = 72; break;
1895         case 4: tmp = 80; break;
1896         case 5: tmp = 100;break;
1897         default: tmp=s->sub_sampling; break;
1898     }
1899     tmp_val = 0;
1900     if ((tmp * 1000) < avctx->bit_rate)  tmp_val = 1;
1901     if ((tmp * 1440) < avctx->bit_rate)  tmp_val = 2;
1902     if ((tmp * 1760) < avctx->bit_rate)  tmp_val = 3;
1903     if ((tmp * 2240) < avctx->bit_rate)  tmp_val = 4;
1904     s->cm_table_select = tmp_val;
1905
1906     if (avctx->bit_rate <= 8000)
1907         s->coeff_per_sb_select = 0;
1908     else if (avctx->bit_rate < 16000)
1909         s->coeff_per_sb_select = 1;
1910     else
1911         s->coeff_per_sb_select = 2;
1912
1913     // Fail on unknown fft order
1914     if ((s->fft_order < 7) || (s->fft_order > 9)) {
1915         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unknown FFT order (%d), contact the developers!\n", s->fft_order);
1916         return -1;
1917     }
1918     if (s->fft_size != (1 << (s->fft_order - 1))) {
1919         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "FFT size %d not power of 2.\n", s->fft_size);
1920         return AVERROR_INVALIDDATA;
1921     }
1922
1923     ff_rdft_init(&s->rdft_ctx, s->fft_order, IDFT_C2R);
1924     ff_mpadsp_init(&s->mpadsp);
1925
1926     avctx->sample_fmt = AV_SAMPLE_FMT_S16;
1927
1928     return 0;
1929 }
1930
1931 static av_cold int qdm2_decode_close(AVCodecContext *avctx)
1932 {
1933     QDM2Context *s = avctx->priv_data;
1934
1935     ff_rdft_end(&s->rdft_ctx);
1936
1937     return 0;
1938 }
1939
1940 static int qdm2_decode(QDM2Context *q, const uint8_t *in, int16_t *out)
1941 {
1942     int ch, i;
1943     const int frame_size = (q->frame_size * q->channels);
1944
1945     if((unsigned)frame_size > FF_ARRAY_ELEMS(q->output_buffer)/2)
1946         return -1;
1947
1948     /* select input buffer */
1949     q->compressed_data = in;
1950     q->compressed_size = q->checksum_size;
1951
1952     /* copy old block, clear new block of output samples */
1953     memmove(q->output_buffer, &q->output_buffer[frame_size], frame_size * sizeof(float));
1954     memset(&q->output_buffer[frame_size], 0, frame_size * sizeof(float));
1955
1956     /* decode block of QDM2 compressed data */
1957     if (q->sub_packet == 0) {
1958         q->has_errors = 0; // zero it for a new super block
1959         av_log(NULL,AV_LOG_DEBUG,"Superblock follows\n");
1960         qdm2_decode_super_block(q);
1961     }
1962
1963     /* parse subpackets */
1964     if (!q->has_errors) {
1965         if (q->sub_packet == 2)
1966             qdm2_decode_fft_packets(q);
1967
1968         qdm2_fft_tone_synthesizer(q, q->sub_packet);
1969     }
1970
1971     /* sound synthesis stage 1 (FFT) */
1972     for (ch = 0; ch < q->channels; ch++) {
1973         qdm2_calculate_fft(q, ch, q->sub_packet);
1974
1975         if (!q->has_errors && q->sub_packet_list_C[0].packet != NULL) {
1976             SAMPLES_NEEDED_2("has errors, and C list is not empty")
1977             return -1;
1978         }
1979     }
1980
1981     /* sound synthesis stage 2 (MPEG audio like synthesis filter) */
1982     if (!q->has_errors && q->do_synth_filter)
1983         qdm2_synthesis_filter(q, q->sub_packet);
1984
1985     q->sub_packet = (q->sub_packet + 1) % 16;
1986
1987     /* clip and convert output float[] to 16bit signed samples */
1988     for (i = 0; i < frame_size; i++) {
1989         int value = (int)q->output_buffer[i];
1990
1991         if (value > SOFTCLIP_THRESHOLD)
1992             value = (value >  HARDCLIP_THRESHOLD) ?  32767 :  softclip_table[ value - SOFTCLIP_THRESHOLD];
1993         else if (value < -SOFTCLIP_THRESHOLD)
1994             value = (value < -HARDCLIP_THRESHOLD) ? -32767 : -softclip_table[-value - SOFTCLIP_THRESHOLD];
1995
1996         out[i] = value;
1997     }
1998
1999     return 0;
2000 }
2001
2002 static int qdm2_decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data,
2003                              int *got_frame_ptr, AVPacket *avpkt)
2004 {
2005     AVFrame *frame     = data;
2006     const uint8_t *buf = avpkt->data;
2007     int buf_size = avpkt->size;
2008     QDM2Context *s = avctx->priv_data;
2009     int16_t *out;
2010     int i, ret;
2011
2012     if(!buf)
2013         return 0;
2014     if(buf_size < s->checksum_size)
2015         return -1;
2016
2017     /* get output buffer */
2018     frame->nb_samples = 16 * s->frame_size;
2019     if ((ret = ff_get_buffer(avctx, frame, 0)) < 0)
2020         return ret;
2021     out = (int16_t *)frame->data[0];
2022
2023     for (i = 0; i < 16; i++) {
2024         if (qdm2_decode(s, buf, out) < 0)
2025             return -1;
2026         out += s->channels * s->frame_size;
2027     }
2028
2029     *got_frame_ptr = 1;
2030
2031     return s->checksum_size;
2032 }
2033
2034 AVCodec ff_qdm2_decoder = {
2035     .name             = "qdm2",
2036     .type             = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
2037     .id               = AV_CODEC_ID_QDM2,
2038     .priv_data_size   = sizeof(QDM2Context),
2039     .init             = qdm2_decode_init,
2040     .init_static_data = qdm2_init_static_data,
2041     .close            = qdm2_decode_close,
2042     .decode           = qdm2_decode_frame,
2043     .capabilities     = CODEC_CAP_DR1,
2044     .long_name        = NULL_IF_CONFIG_SMALL("QDesign Music Codec 2"),
2045 };