86847adc104cd84f5c00fe84ae796b59e9caedbe
[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 Libav.
9  *
10  * Libav 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  * Libav 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 Libav; 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  * 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 "rdft.h"
42 #include "mpegaudiodsp.h"
43 #include "mpegaudio.h"
44
45 #include "qdm2data.h"
46 #include "qdm2_tablegen.h"
47
48 #undef NDEBUG
49 #include <assert.h>
50
51
52 #define QDM2_LIST_ADD(list, size, packet) \
53 do { \
54       if (size > 0) { \
55     list[size - 1].next = &list[size]; \
56       } \
57       list[size].packet = packet; \
58       list[size].next = NULL; \
59       size++; \
60 } while(0)
61
62 // Result is 8, 16 or 30
63 #define QDM2_SB_USED(sub_sampling) (((sub_sampling) >= 2) ? 30 : 8 << (sub_sampling))
64
65 #define FIX_NOISE_IDX(noise_idx) \
66   if ((noise_idx) >= 3840) \
67     (noise_idx) -= 3840; \
68
69 #define SB_DITHERING_NOISE(sb,noise_idx) (noise_table[(noise_idx)++] * sb_noise_attenuation[(sb)])
70
71 #define BITS_LEFT(length,gb) ((length) - get_bits_count ((gb)))
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
80 typedef int8_t sb_int8_array[2][30][64];
81
82 /**
83  * Subpacket
84  */
85 typedef struct {
86     int type;            ///< subpacket type
87     unsigned int size;   ///< subpacket size
88     const uint8_t *data; ///< pointer to subpacket data (points to input data buffer, it's not a private copy)
89 } QDM2SubPacket;
90
91 /**
92  * A node in the subpacket list
93  */
94 typedef struct QDM2SubPNode {
95     QDM2SubPacket *packet;      ///< packet
96     struct QDM2SubPNode *next; ///< pointer to next packet in the list, NULL if leaf node
97 } QDM2SubPNode;
98
99 typedef struct {
100     float re;
101     float im;
102 } QDM2Complex;
103
104 typedef struct {
105     float level;
106     QDM2Complex *complex;
107     const float *table;
108     int   phase;
109     int   phase_shift;
110     int   duration;
111     short time_index;
112     short cutoff;
113 } FFTTone;
114
115 typedef struct {
116     int16_t sub_packet;
117     uint8_t channel;
118     int16_t offset;
119     int16_t exp;
120     uint8_t phase;
121 } FFTCoefficient;
122
123 typedef struct {
124     DECLARE_ALIGNED(32, QDM2Complex, complex)[MPA_MAX_CHANNELS][256];
125 } QDM2FFT;
126
127 /**
128  * QDM2 decoder context
129  */
130 typedef struct {
131     /// Parameters from codec header, do not change during playback
132     int nb_channels;         ///< number of channels
133     int channels;            ///< number of channels
134     int group_size;          ///< size of frame group (16 frames per group)
135     int fft_size;            ///< size of FFT, in complex numbers
136     int checksum_size;       ///< size of data block, used also for checksum
137
138     /// Parameters built from header parameters, do not change during playback
139     int group_order;         ///< order of frame group
140     int fft_order;           ///< order of FFT (actually fftorder+1)
141     int fft_frame_size;      ///< size of fft frame, in components (1 comples = re + im)
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[1024];
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 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 const uint16_t qdm2_vlc_offs[] = {
218     0,260,566,598,894,1166,1230,1294,1678,1950,2214,2278,2310,2570,2834,3124,3448,3838,
219 };
220
221 static av_cold void qdm2_init_vlc(void)
222 {
223     static int vlcs_initialized = 0;
224     static VLC_TYPE qdm2_table[3838][2];
225
226     if (!vlcs_initialized) {
227
228         vlc_tab_level.table = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[0]];
229         vlc_tab_level.table_allocated = qdm2_vlc_offs[1] - qdm2_vlc_offs[0];
230         init_vlc (&vlc_tab_level, 8, 24,
231             vlc_tab_level_huffbits, 1, 1,
232             vlc_tab_level_huffcodes, 2, 2, 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, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
239
240         vlc_tab_run.table = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[2]];
241         vlc_tab_run.table_allocated = qdm2_vlc_offs[3] - qdm2_vlc_offs[2];
242         init_vlc (&vlc_tab_run, 5, 6,
243             vlc_tab_run_huffbits, 1, 1,
244             vlc_tab_run_huffcodes, 1, 1, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
245
246         fft_level_exp_alt_vlc.table = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[3]];
247         fft_level_exp_alt_vlc.table_allocated = qdm2_vlc_offs[4] - qdm2_vlc_offs[3];
248         init_vlc (&fft_level_exp_alt_vlc, 8, 28,
249             fft_level_exp_alt_huffbits, 1, 1,
250             fft_level_exp_alt_huffcodes, 2, 2, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
251
252
253         fft_level_exp_vlc.table = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[4]];
254         fft_level_exp_vlc.table_allocated = qdm2_vlc_offs[5] - qdm2_vlc_offs[4];
255         init_vlc (&fft_level_exp_vlc, 8, 20,
256             fft_level_exp_huffbits, 1, 1,
257             fft_level_exp_huffcodes, 2, 2, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
258
259         fft_stereo_exp_vlc.table = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[5]];
260         fft_stereo_exp_vlc.table_allocated = qdm2_vlc_offs[6] - qdm2_vlc_offs[5];
261         init_vlc (&fft_stereo_exp_vlc, 6, 7,
262             fft_stereo_exp_huffbits, 1, 1,
263             fft_stereo_exp_huffcodes, 1, 1, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
264
265         fft_stereo_phase_vlc.table = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[6]];
266         fft_stereo_phase_vlc.table_allocated = qdm2_vlc_offs[7] - qdm2_vlc_offs[6];
267         init_vlc (&fft_stereo_phase_vlc, 6, 9,
268             fft_stereo_phase_huffbits, 1, 1,
269             fft_stereo_phase_huffcodes, 1, 1, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
270
271         vlc_tab_tone_level_idx_hi1.table = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[7]];
272         vlc_tab_tone_level_idx_hi1.table_allocated = qdm2_vlc_offs[8] - qdm2_vlc_offs[7];
273         init_vlc (&vlc_tab_tone_level_idx_hi1, 8, 20,
274             vlc_tab_tone_level_idx_hi1_huffbits, 1, 1,
275             vlc_tab_tone_level_idx_hi1_huffcodes, 2, 2, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
276
277         vlc_tab_tone_level_idx_mid.table = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[8]];
278         vlc_tab_tone_level_idx_mid.table_allocated = qdm2_vlc_offs[9] - qdm2_vlc_offs[8];
279         init_vlc (&vlc_tab_tone_level_idx_mid, 8, 24,
280             vlc_tab_tone_level_idx_mid_huffbits, 1, 1,
281             vlc_tab_tone_level_idx_mid_huffcodes, 2, 2, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
282
283         vlc_tab_tone_level_idx_hi2.table = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[9]];
284         vlc_tab_tone_level_idx_hi2.table_allocated = qdm2_vlc_offs[10] - qdm2_vlc_offs[9];
285         init_vlc (&vlc_tab_tone_level_idx_hi2, 8, 24,
286             vlc_tab_tone_level_idx_hi2_huffbits, 1, 1,
287             vlc_tab_tone_level_idx_hi2_huffcodes, 2, 2, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
288
289         vlc_tab_type30.table = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[10]];
290         vlc_tab_type30.table_allocated = qdm2_vlc_offs[11] - qdm2_vlc_offs[10];
291         init_vlc (&vlc_tab_type30, 6, 9,
292             vlc_tab_type30_huffbits, 1, 1,
293             vlc_tab_type30_huffcodes, 1, 1, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
294
295         vlc_tab_type34.table = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[11]];
296         vlc_tab_type34.table_allocated = qdm2_vlc_offs[12] - qdm2_vlc_offs[11];
297         init_vlc (&vlc_tab_type34, 5, 10,
298             vlc_tab_type34_huffbits, 1, 1,
299             vlc_tab_type34_huffcodes, 1, 1, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
300
301         vlc_tab_fft_tone_offset[0].table = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[12]];
302         vlc_tab_fft_tone_offset[0].table_allocated = qdm2_vlc_offs[13] - qdm2_vlc_offs[12];
303         init_vlc (&vlc_tab_fft_tone_offset[0], 8, 23,
304             vlc_tab_fft_tone_offset_0_huffbits, 1, 1,
305             vlc_tab_fft_tone_offset_0_huffcodes, 2, 2, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
306
307         vlc_tab_fft_tone_offset[1].table = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[13]];
308         vlc_tab_fft_tone_offset[1].table_allocated = qdm2_vlc_offs[14] - qdm2_vlc_offs[13];
309         init_vlc (&vlc_tab_fft_tone_offset[1], 8, 28,
310             vlc_tab_fft_tone_offset_1_huffbits, 1, 1,
311             vlc_tab_fft_tone_offset_1_huffcodes, 2, 2, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
312
313         vlc_tab_fft_tone_offset[2].table = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[14]];
314         vlc_tab_fft_tone_offset[2].table_allocated = qdm2_vlc_offs[15] - qdm2_vlc_offs[14];
315         init_vlc (&vlc_tab_fft_tone_offset[2], 8, 32,
316             vlc_tab_fft_tone_offset_2_huffbits, 1, 1,
317             vlc_tab_fft_tone_offset_2_huffcodes, 2, 2, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
318
319         vlc_tab_fft_tone_offset[3].table = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[15]];
320         vlc_tab_fft_tone_offset[3].table_allocated = qdm2_vlc_offs[16] - qdm2_vlc_offs[15];
321         init_vlc (&vlc_tab_fft_tone_offset[3], 8, 35,
322             vlc_tab_fft_tone_offset_3_huffbits, 1, 1,
323             vlc_tab_fft_tone_offset_3_huffcodes, 2, 2, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
324
325         vlc_tab_fft_tone_offset[4].table = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[16]];
326         vlc_tab_fft_tone_offset[4].table_allocated = qdm2_vlc_offs[17] - qdm2_vlc_offs[16];
327         init_vlc (&vlc_tab_fft_tone_offset[4], 8, 38,
328             vlc_tab_fft_tone_offset_4_huffbits, 1, 1,
329             vlc_tab_fft_tone_offset_4_huffcodes, 2, 2, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
330
331         vlcs_initialized=1;
332     }
333 }
334
335 static int qdm2_get_vlc (GetBitContext *gb, VLC *vlc, int flag, int depth)
336 {
337     int value;
338
339     value = get_vlc2(gb, vlc->table, vlc->bits, depth);
340
341     /* stage-2, 3 bits exponent escape sequence */
342     if (value-- == 0)
343         value = get_bits (gb, get_bits (gb, 3) + 1);
344
345     /* stage-3, optional */
346     if (flag) {
347         int tmp = vlc_stage3_values[value];
348
349         if ((value & ~3) > 0)
350             tmp += get_bits (gb, (value >> 2));
351         value = tmp;
352     }
353
354     return value;
355 }
356
357
358 static int qdm2_get_se_vlc (VLC *vlc, GetBitContext *gb, int depth)
359 {
360     int value = qdm2_get_vlc (gb, vlc, 0, depth);
361
362     return (value & 1) ? ((value + 1) >> 1) : -(value >> 1);
363 }
364
365
366 /**
367  * QDM2 checksum
368  *
369  * @param data      pointer to data to be checksum'ed
370  * @param length    data length
371  * @param value     checksum value
372  *
373  * @return          0 if checksum is OK
374  */
375 static uint16_t qdm2_packet_checksum (const uint8_t *data, int length, int value) {
376     int i;
377
378     for (i=0; i < length; i++)
379         value -= data[i];
380
381     return (uint16_t)(value & 0xffff);
382 }
383
384
385 /**
386  * Fill a QDM2SubPacket structure with packet type, size, and data pointer.
387  *
388  * @param gb            bitreader context
389  * @param sub_packet    packet under analysis
390  */
391 static void qdm2_decode_sub_packet_header (GetBitContext *gb, QDM2SubPacket *sub_packet)
392 {
393     sub_packet->type = get_bits (gb, 8);
394
395     if (sub_packet->type == 0) {
396         sub_packet->size = 0;
397         sub_packet->data = NULL;
398     } else {
399         sub_packet->size = get_bits (gb, 8);
400
401       if (sub_packet->type & 0x80) {
402           sub_packet->size <<= 8;
403           sub_packet->size  |= get_bits (gb, 8);
404           sub_packet->type  &= 0x7f;
405       }
406
407       if (sub_packet->type == 0x7f)
408           sub_packet->type |= (get_bits (gb, 8) << 8);
409
410       sub_packet->data = &gb->buffer[get_bits_count(gb) / 8]; // FIXME: this depends on bitreader internal data
411     }
412
413     av_log(NULL,AV_LOG_DEBUG,"Subpacket: type=%d size=%d start_offs=%x\n",
414         sub_packet->type, sub_packet->size, get_bits_count(gb) / 8);
415 }
416
417
418 /**
419  * Return node pointer to first packet of requested type in list.
420  *
421  * @param list    list of subpackets to be scanned
422  * @param type    type of searched subpacket
423  * @return        node pointer for subpacket if found, else NULL
424  */
425 static QDM2SubPNode* qdm2_search_subpacket_type_in_list (QDM2SubPNode *list, int type)
426 {
427     while (list != NULL && list->packet != NULL) {
428         if (list->packet->type == type)
429             return list;
430         list = list->next;
431     }
432     return NULL;
433 }
434
435
436 /**
437  * Replace 8 elements with their average value.
438  * Called by qdm2_decode_superblock before starting subblock decoding.
439  *
440  * @param q       context
441  */
442 static void average_quantized_coeffs (QDM2Context *q)
443 {
444     int i, j, n, ch, sum;
445
446     n = coeff_per_sb_for_avg[q->coeff_per_sb_select][QDM2_SB_USED(q->sub_sampling) - 1] + 1;
447
448     for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
449         for (i = 0; i < n; i++) {
450             sum = 0;
451
452             for (j = 0; j < 8; j++)
453                 sum += q->quantized_coeffs[ch][i][j];
454
455             sum /= 8;
456             if (sum > 0)
457                 sum--;
458
459             for (j=0; j < 8; j++)
460                 q->quantized_coeffs[ch][i][j] = sum;
461         }
462 }
463
464
465 /**
466  * Build subband samples with noise weighted by q->tone_level.
467  * Called by synthfilt_build_sb_samples.
468  *
469  * @param q     context
470  * @param sb    subband index
471  */
472 static void build_sb_samples_from_noise (QDM2Context *q, int sb)
473 {
474     int ch, j;
475
476     FIX_NOISE_IDX(q->noise_idx);
477
478     if (!q->nb_channels)
479         return;
480
481     for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
482         for (j = 0; j < 64; j++) {
483             q->sb_samples[ch][j * 2][sb] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx) * q->tone_level[ch][sb][j];
484             q->sb_samples[ch][j * 2 + 1][sb] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx) * q->tone_level[ch][sb][j];
485         }
486 }
487
488
489 /**
490  * Called while processing data from subpackets 11 and 12.
491  * Used after making changes to coding_method array.
492  *
493  * @param sb               subband index
494  * @param channels         number of channels
495  * @param coding_method    q->coding_method[0][0][0]
496  */
497 static void fix_coding_method_array (int sb, int channels, sb_int8_array coding_method)
498 {
499     int j,k;
500     int ch;
501     int run, case_val;
502     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};
503
504     for (ch = 0; ch < channels; ch++) {
505         for (j = 0; j < 64; ) {
506             if((coding_method[ch][sb][j] - 8) > 22) {
507                 run = 1;
508                 case_val = 8;
509             } else {
510                 switch (switchtable[coding_method[ch][sb][j]-8]) {
511                     case 0: run = 10; case_val = 10; break;
512                     case 1: run = 1; case_val = 16; break;
513                     case 2: run = 5; case_val = 24; break;
514                     case 3: run = 3; case_val = 30; break;
515                     case 4: run = 1; case_val = 30; break;
516                     case 5: run = 1; case_val = 8; break;
517                     default: run = 1; case_val = 8; break;
518                 }
519             }
520             for (k = 0; k < run; k++)
521                 if (j + k < 128)
522                     if (coding_method[ch][sb + (j + k) / 64][(j + k) % 64] > coding_method[ch][sb][j])
523                         if (k > 0) {
524                            SAMPLES_NEEDED
525                             //not debugged, almost never used
526                             memset(&coding_method[ch][sb][j + k], case_val, k * sizeof(int8_t));
527                             memset(&coding_method[ch][sb][j + k], case_val, 3 * sizeof(int8_t));
528                         }
529             j += run;
530         }
531     }
532 }
533
534
535 /**
536  * Related to synthesis filter
537  * Called by process_subpacket_10
538  *
539  * @param q       context
540  * @param flag    1 if called after getting data from subpacket 10, 0 if no subpacket 10
541  */
542 static void fill_tone_level_array (QDM2Context *q, int flag)
543 {
544     int i, sb, ch, sb_used;
545     int tmp, tab;
546
547     // This should never happen
548     if (q->nb_channels <= 0)
549         return;
550
551     for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
552         for (sb = 0; sb < 30; sb++)
553             for (i = 0; i < 8; i++) {
554                 if ((tab=coeff_per_sb_for_dequant[q->coeff_per_sb_select][sb]) < (last_coeff[q->coeff_per_sb_select] - 1))
555                     tmp = q->quantized_coeffs[ch][tab + 1][i] * dequant_table[q->coeff_per_sb_select][tab + 1][sb]+
556                           q->quantized_coeffs[ch][tab][i] * dequant_table[q->coeff_per_sb_select][tab][sb];
557                 else
558                     tmp = q->quantized_coeffs[ch][tab][i] * dequant_table[q->coeff_per_sb_select][tab][sb];
559                 if(tmp < 0)
560                     tmp += 0xff;
561                 q->tone_level_idx_base[ch][sb][i] = (tmp / 256) & 0xff;
562             }
563
564     sb_used = QDM2_SB_USED(q->sub_sampling);
565
566     if ((q->superblocktype_2_3 != 0) && !flag) {
567         for (sb = 0; sb < sb_used; sb++)
568             for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
569                 for (i = 0; i < 64; i++) {
570                     q->tone_level_idx[ch][sb][i] = q->tone_level_idx_base[ch][sb][i / 8];
571                     if (q->tone_level_idx[ch][sb][i] < 0)
572                         q->tone_level[ch][sb][i] = 0;
573                     else
574                         q->tone_level[ch][sb][i] = fft_tone_level_table[0][q->tone_level_idx[ch][sb][i] & 0x3f];
575                 }
576     } else {
577         tab = q->superblocktype_2_3 ? 0 : 1;
578         for (sb = 0; sb < sb_used; sb++) {
579             if ((sb >= 4) && (sb <= 23)) {
580                 for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
581                     for (i = 0; i < 64; i++) {
582                         tmp = q->tone_level_idx_base[ch][sb][i / 8] -
583                               q->tone_level_idx_hi1[ch][sb / 8][i / 8][i % 8] -
584                               q->tone_level_idx_mid[ch][sb - 4][i / 8] -
585                               q->tone_level_idx_hi2[ch][sb - 4];
586                         q->tone_level_idx[ch][sb][i] = tmp & 0xff;
587                         if ((tmp < 0) || (!q->superblocktype_2_3 && !tmp))
588                             q->tone_level[ch][sb][i] = 0;
589                         else
590                             q->tone_level[ch][sb][i] = fft_tone_level_table[tab][tmp & 0x3f];
591                 }
592             } else {
593                 if (sb > 4) {
594                     for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
595                         for (i = 0; i < 64; i++) {
596                             tmp = q->tone_level_idx_base[ch][sb][i / 8] -
597                                   q->tone_level_idx_hi1[ch][2][i / 8][i % 8] -
598                                   q->tone_level_idx_hi2[ch][sb - 4];
599                             q->tone_level_idx[ch][sb][i] = tmp & 0xff;
600                             if ((tmp < 0) || (!q->superblocktype_2_3 && !tmp))
601                                 q->tone_level[ch][sb][i] = 0;
602                             else
603                                 q->tone_level[ch][sb][i] = fft_tone_level_table[tab][tmp & 0x3f];
604                     }
605                 } else {
606                     for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
607                         for (i = 0; i < 64; i++) {
608                             tmp = q->tone_level_idx[ch][sb][i] = q->tone_level_idx_base[ch][sb][i / 8];
609                             if ((tmp < 0) || (!q->superblocktype_2_3 && !tmp))
610                                 q->tone_level[ch][sb][i] = 0;
611                             else
612                                 q->tone_level[ch][sb][i] = fft_tone_level_table[tab][tmp & 0x3f];
613                         }
614                 }
615             }
616         }
617     }
618
619     return;
620 }
621
622
623 /**
624  * Related to synthesis filter
625  * Called by process_subpacket_11
626  * c is built with data from subpacket 11
627  * Most of this function is used only if superblock_type_2_3 == 0, never seen it in samples
628  *
629  * @param tone_level_idx
630  * @param tone_level_idx_temp
631  * @param coding_method        q->coding_method[0][0][0]
632  * @param nb_channels          number of channels
633  * @param c                    coming from subpacket 11, passed as 8*c
634  * @param superblocktype_2_3   flag based on superblock packet type
635  * @param cm_table_select      q->cm_table_select
636  */
637 static void fill_coding_method_array (sb_int8_array tone_level_idx, sb_int8_array tone_level_idx_temp,
638                 sb_int8_array coding_method, int nb_channels,
639                 int c, int superblocktype_2_3, int cm_table_select)
640 {
641     int ch, sb, j;
642     int tmp, acc, esp_40, comp;
643     int add1, add2, add3, add4;
644     int64_t multres;
645
646     // This should never happen
647     if (nb_channels <= 0)
648         return;
649
650     if (!superblocktype_2_3) {
651         /* This case is untested, no samples available */
652         SAMPLES_NEEDED
653         for (ch = 0; ch < nb_channels; ch++)
654             for (sb = 0; sb < 30; sb++) {
655                 for (j = 1; j < 63; j++) {  // The loop only iterates to 63 so the code doesn't overflow the buffer
656                     add1 = tone_level_idx[ch][sb][j] - 10;
657                     if (add1 < 0)
658                         add1 = 0;
659                     add2 = add3 = add4 = 0;
660                     if (sb > 1) {
661                         add2 = tone_level_idx[ch][sb - 2][j] + tone_level_idx_offset_table[sb][0] - 6;
662                         if (add2 < 0)
663                             add2 = 0;
664                     }
665                     if (sb > 0) {
666                         add3 = tone_level_idx[ch][sb - 1][j] + tone_level_idx_offset_table[sb][1] - 6;
667                         if (add3 < 0)
668                             add3 = 0;
669                     }
670                     if (sb < 29) {
671                         add4 = tone_level_idx[ch][sb + 1][j] + tone_level_idx_offset_table[sb][3] - 6;
672                         if (add4 < 0)
673                             add4 = 0;
674                     }
675                     tmp = tone_level_idx[ch][sb][j + 1] * 2 - add4 - add3 - add2 - add1;
676                     if (tmp < 0)
677                         tmp = 0;
678                     tone_level_idx_temp[ch][sb][j + 1] = tmp & 0xff;
679                 }
680                 tone_level_idx_temp[ch][sb][0] = tone_level_idx_temp[ch][sb][1];
681             }
682             acc = 0;
683             for (ch = 0; ch < nb_channels; ch++)
684                 for (sb = 0; sb < 30; sb++)
685                     for (j = 0; j < 64; j++)
686                         acc += tone_level_idx_temp[ch][sb][j];
687
688             multres = 0x66666667 * (acc * 10);
689             esp_40 = (multres >> 32) / 8 + ((multres & 0xffffffff) >> 31);
690             for (ch = 0;  ch < nb_channels; ch++)
691                 for (sb = 0; sb < 30; sb++)
692                     for (j = 0; j < 64; j++) {
693                         comp = tone_level_idx_temp[ch][sb][j]* esp_40 * 10;
694                         if (comp < 0)
695                             comp += 0xff;
696                         comp /= 256; // signed shift
697                         switch(sb) {
698                             case 0:
699                                 if (comp < 30)
700                                     comp = 30;
701                                 comp += 15;
702                                 break;
703                             case 1:
704                                 if (comp < 24)
705                                     comp = 24;
706                                 comp += 10;
707                                 break;
708                             case 2:
709                             case 3:
710                             case 4:
711                                 if (comp < 16)
712                                     comp = 16;
713                         }
714                         if (comp <= 5)
715                             tmp = 0;
716                         else if (comp <= 10)
717                             tmp = 10;
718                         else if (comp <= 16)
719                             tmp = 16;
720                         else if (comp <= 24)
721                             tmp = -1;
722                         else
723                             tmp = 0;
724                         coding_method[ch][sb][j] = ((tmp & 0xfffa) + 30 )& 0xff;
725                     }
726             for (sb = 0; sb < 30; sb++)
727                 fix_coding_method_array(sb, nb_channels, coding_method);
728             for (ch = 0; ch < nb_channels; ch++)
729                 for (sb = 0; sb < 30; sb++)
730                     for (j = 0; j < 64; j++)
731                         if (sb >= 10) {
732                             if (coding_method[ch][sb][j] < 10)
733                                 coding_method[ch][sb][j] = 10;
734                         } else {
735                             if (sb >= 2) {
736                                 if (coding_method[ch][sb][j] < 16)
737                                     coding_method[ch][sb][j] = 16;
738                             } else {
739                                 if (coding_method[ch][sb][j] < 30)
740                                     coding_method[ch][sb][j] = 30;
741                             }
742                         }
743     } else { // superblocktype_2_3 != 0
744         for (ch = 0; ch < nb_channels; ch++)
745             for (sb = 0; sb < 30; sb++)
746                 for (j = 0; j < 64; j++)
747                     coding_method[ch][sb][j] = coding_method_table[cm_table_select][sb];
748     }
749
750     return;
751 }
752
753
754 /**
755  *
756  * Called by process_subpacket_11 to process more data from subpacket 11 with sb 0-8
757  * Called by process_subpacket_12 to process data from subpacket 12 with sb 8-sb_used
758  *
759  * @param q         context
760  * @param gb        bitreader context
761  * @param length    packet length in bits
762  * @param sb_min    lower subband processed (sb_min included)
763  * @param sb_max    higher subband processed (sb_max excluded)
764  */
765 static void synthfilt_build_sb_samples (QDM2Context *q, GetBitContext *gb, int length, int sb_min, int sb_max)
766 {
767     int sb, j, k, n, ch, run, channels;
768     int joined_stereo, zero_encoding, chs;
769     int type34_first;
770     float type34_div = 0;
771     float type34_predictor;
772     float samples[10], sign_bits[16];
773
774     if (length == 0) {
775         // If no data use noise
776         for (sb=sb_min; sb < sb_max; sb++)
777             build_sb_samples_from_noise (q, sb);
778
779         return;
780     }
781
782     for (sb = sb_min; sb < sb_max; sb++) {
783         FIX_NOISE_IDX(q->noise_idx);
784
785         channels = q->nb_channels;
786
787         if (q->nb_channels <= 1 || sb < 12)
788             joined_stereo = 0;
789         else if (sb >= 24)
790             joined_stereo = 1;
791         else
792             joined_stereo = (BITS_LEFT(length,gb) >= 1) ? get_bits1 (gb) : 0;
793
794         if (joined_stereo) {
795             if (BITS_LEFT(length,gb) >= 16)
796                 for (j = 0; j < 16; j++)
797                     sign_bits[j] = get_bits1 (gb);
798
799             for (j = 0; j < 64; j++)
800                 if (q->coding_method[1][sb][j] > q->coding_method[0][sb][j])
801                     q->coding_method[0][sb][j] = q->coding_method[1][sb][j];
802
803             fix_coding_method_array(sb, q->nb_channels, q->coding_method);
804             channels = 1;
805         }
806
807         for (ch = 0; ch < channels; ch++) {
808             zero_encoding = (BITS_LEFT(length,gb) >= 1) ? get_bits1(gb) : 0;
809             type34_predictor = 0.0;
810             type34_first = 1;
811
812             for (j = 0; j < 128; ) {
813                 switch (q->coding_method[ch][sb][j / 2]) {
814                     case 8:
815                         if (BITS_LEFT(length,gb) >= 10) {
816                             if (zero_encoding) {
817                                 for (k = 0; k < 5; k++) {
818                                     if ((j + 2 * k) >= 128)
819                                         break;
820                                     samples[2 * k] = get_bits1(gb) ? dequant_1bit[joined_stereo][2 * get_bits1(gb)] : 0;
821                                 }
822                             } else {
823                                 n = get_bits(gb, 8);
824                                 for (k = 0; k < 5; k++)
825                                     samples[2 * k] = dequant_1bit[joined_stereo][random_dequant_index[n][k]];
826                             }
827                             for (k = 0; k < 5; k++)
828                                 samples[2 * k + 1] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx);
829                         } else {
830                             for (k = 0; k < 10; k++)
831                                 samples[k] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx);
832                         }
833                         run = 10;
834                         break;
835
836                     case 10:
837                         if (BITS_LEFT(length,gb) >= 1) {
838                             float f = 0.81;
839
840                             if (get_bits1(gb))
841                                 f = -f;
842                             f -= noise_samples[((sb + 1) * (j +5 * ch + 1)) & 127] * 9.0 / 40.0;
843                             samples[0] = f;
844                         } else {
845                             samples[0] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx);
846                         }
847                         run = 1;
848                         break;
849
850                     case 16:
851                         if (BITS_LEFT(length,gb) >= 10) {
852                             if (zero_encoding) {
853                                 for (k = 0; k < 5; k++) {
854                                     if ((j + k) >= 128)
855                                         break;
856                                     samples[k] = (get_bits1(gb) == 0) ? 0 : dequant_1bit[joined_stereo][2 * get_bits1(gb)];
857                                 }
858                             } else {
859                                 n = get_bits (gb, 8);
860                                 for (k = 0; k < 5; k++)
861                                     samples[k] = dequant_1bit[joined_stereo][random_dequant_index[n][k]];
862                             }
863                         } else {
864                             for (k = 0; k < 5; k++)
865                                 samples[k] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx);
866                         }
867                         run = 5;
868                         break;
869
870                     case 24:
871                         if (BITS_LEFT(length,gb) >= 7) {
872                             n = get_bits(gb, 7);
873                             for (k = 0; k < 3; k++)
874                                 samples[k] = (random_dequant_type24[n][k] - 2.0) * 0.5;
875                         } else {
876                             for (k = 0; k < 3; k++)
877                                 samples[k] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx);
878                         }
879                         run = 3;
880                         break;
881
882                     case 30:
883                         if (BITS_LEFT(length,gb) >= 4)
884                             samples[0] = type30_dequant[qdm2_get_vlc(gb, &vlc_tab_type30, 0, 1)];
885                         else
886                             samples[0] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx);
887
888                         run = 1;
889                         break;
890
891                     case 34:
892                         if (BITS_LEFT(length,gb) >= 7) {
893                             if (type34_first) {
894                                 type34_div = (float)(1 << get_bits(gb, 2));
895                                 samples[0] = ((float)get_bits(gb, 5) - 16.0) / 15.0;
896                                 type34_predictor = samples[0];
897                                 type34_first = 0;
898                             } else {
899                                 samples[0] = type34_delta[qdm2_get_vlc(gb, &vlc_tab_type34, 0, 1)] / type34_div + type34_predictor;
900                                 type34_predictor = samples[0];
901                             }
902                         } else {
903                             samples[0] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx);
904                         }
905                         run = 1;
906                         break;
907
908                     default:
909                         samples[0] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx);
910                         run = 1;
911                         break;
912                 }
913
914                 if (joined_stereo) {
915                     float tmp[10][MPA_MAX_CHANNELS];
916
917                     for (k = 0; k < run; k++) {
918                         tmp[k][0] = samples[k];
919                         tmp[k][1] = (sign_bits[(j + k) / 8]) ? -samples[k] : samples[k];
920                     }
921                     for (chs = 0; chs < q->nb_channels; chs++)
922                         for (k = 0; k < run; k++)
923                             if ((j + k) < 128)
924                                 q->sb_samples[chs][j + k][sb] = q->tone_level[chs][sb][((j + k)/2)] * tmp[k][chs];
925                 } else {
926                     for (k = 0; k < run; k++)
927                         if ((j + k) < 128)
928                             q->sb_samples[ch][j + k][sb] = q->tone_level[ch][sb][(j + k)/2] * samples[k];
929                 }
930
931                 j += run;
932             } // j loop
933         } // channel loop
934     } // subband loop
935 }
936
937
938 /**
939  * Init the first element of a channel in quantized_coeffs with data from packet 10 (quantized_coeffs[ch][0]).
940  * This is similar to process_subpacket_9, but for a single channel and for element [0]
941  * same VLC tables as process_subpacket_9 are used.
942  *
943  * @param quantized_coeffs    pointer to quantized_coeffs[ch][0]
944  * @param gb        bitreader context
945  * @param length    packet length in bits
946  */
947 static void init_quantized_coeffs_elem0 (int8_t *quantized_coeffs, GetBitContext *gb, int length)
948 {
949     int i, k, run, level, diff;
950
951     if (BITS_LEFT(length,gb) < 16)
952         return;
953     level = qdm2_get_vlc(gb, &vlc_tab_level, 0, 2);
954
955     quantized_coeffs[0] = level;
956
957     for (i = 0; i < 7; ) {
958         if (BITS_LEFT(length,gb) < 16)
959             break;
960         run = qdm2_get_vlc(gb, &vlc_tab_run, 0, 1) + 1;
961
962         if (BITS_LEFT(length,gb) < 16)
963             break;
964         diff = qdm2_get_se_vlc(&vlc_tab_diff, gb, 2);
965
966         for (k = 1; k <= run; k++)
967             quantized_coeffs[i + k] = (level + ((k * diff) / run));
968
969         level += diff;
970         i += run;
971     }
972 }
973
974
975 /**
976  * Related to synthesis filter, process data from packet 10
977  * Init part of quantized_coeffs via function init_quantized_coeffs_elem0
978  * Init tone_level_idx_hi1, tone_level_idx_hi2, tone_level_idx_mid with data from packet 10
979  *
980  * @param q         context
981  * @param gb        bitreader context
982  * @param length    packet length in bits
983  */
984 static void init_tone_level_dequantization (QDM2Context *q, GetBitContext *gb, int length)
985 {
986     int sb, j, k, n, ch;
987
988     for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++) {
989         init_quantized_coeffs_elem0(q->quantized_coeffs[ch][0], gb, length);
990
991         if (BITS_LEFT(length,gb) < 16) {
992             memset(q->quantized_coeffs[ch][0], 0, 8);
993             break;
994         }
995     }
996
997     n = q->sub_sampling + 1;
998
999     for (sb = 0; sb < n; sb++)
1000         for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
1001             for (j = 0; j < 8; j++) {
1002                 if (BITS_LEFT(length,gb) < 1)
1003                     break;
1004                 if (get_bits1(gb)) {
1005                     for (k=0; k < 8; k++) {
1006                         if (BITS_LEFT(length,gb) < 16)
1007                             break;
1008                         q->tone_level_idx_hi1[ch][sb][j][k] = qdm2_get_vlc(gb, &vlc_tab_tone_level_idx_hi1, 0, 2);
1009                     }
1010                 } else {
1011                     for (k=0; k < 8; k++)
1012                         q->tone_level_idx_hi1[ch][sb][j][k] = 0;
1013                 }
1014             }
1015
1016     n = QDM2_SB_USED(q->sub_sampling) - 4;
1017
1018     for (sb = 0; sb < n; sb++)
1019         for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++) {
1020             if (BITS_LEFT(length,gb) < 16)
1021                 break;
1022             q->tone_level_idx_hi2[ch][sb] = qdm2_get_vlc(gb, &vlc_tab_tone_level_idx_hi2, 0, 2);
1023             if (sb > 19)
1024                 q->tone_level_idx_hi2[ch][sb] -= 16;
1025             else
1026                 for (j = 0; j < 8; j++)
1027                     q->tone_level_idx_mid[ch][sb][j] = -16;
1028         }
1029
1030     n = QDM2_SB_USED(q->sub_sampling) - 5;
1031
1032     for (sb = 0; sb < n; sb++)
1033         for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
1034             for (j = 0; j < 8; j++) {
1035                 if (BITS_LEFT(length,gb) < 16)
1036                     break;
1037                 q->tone_level_idx_mid[ch][sb][j] = qdm2_get_vlc(gb, &vlc_tab_tone_level_idx_mid, 0, 2) - 32;
1038             }
1039 }
1040
1041 /**
1042  * Process subpacket 9, init quantized_coeffs with data from it
1043  *
1044  * @param q       context
1045  * @param node    pointer to node with packet
1046  */
1047 static void process_subpacket_9 (QDM2Context *q, QDM2SubPNode *node)
1048 {
1049     GetBitContext gb;
1050     int i, j, k, n, ch, run, level, diff;
1051
1052     init_get_bits(&gb, node->packet->data, node->packet->size*8);
1053
1054     n = coeff_per_sb_for_avg[q->coeff_per_sb_select][QDM2_SB_USED(q->sub_sampling) - 1] + 1; // same as averagesomething function
1055
1056     for (i = 1; i < n; i++)
1057         for (ch=0; ch < q->nb_channels; ch++) {
1058             level = qdm2_get_vlc(&gb, &vlc_tab_level, 0, 2);
1059             q->quantized_coeffs[ch][i][0] = level;
1060
1061             for (j = 0; j < (8 - 1); ) {
1062                 run = qdm2_get_vlc(&gb, &vlc_tab_run, 0, 1) + 1;
1063                 diff = qdm2_get_se_vlc(&vlc_tab_diff, &gb, 2);
1064
1065                 for (k = 1; k <= run; k++)
1066                     q->quantized_coeffs[ch][i][j + k] = (level + ((k*diff) / run));
1067
1068                 level += diff;
1069                 j += run;
1070             }
1071         }
1072
1073     for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
1074         for (i = 0; i < 8; i++)
1075             q->quantized_coeffs[ch][0][i] = 0;
1076 }
1077
1078
1079 /**
1080  * Process subpacket 10 if not null, else
1081  *
1082  * @param q         context
1083  * @param node      pointer to node with packet
1084  * @param length    packet length in bits
1085  */
1086 static void process_subpacket_10 (QDM2Context *q, QDM2SubPNode *node, int length)
1087 {
1088     GetBitContext gb;
1089
1090     init_get_bits(&gb, ((node == NULL) ? empty_buffer : node->packet->data), ((node == NULL) ? 0 : node->packet->size*8));
1091
1092     if (length != 0) {
1093         init_tone_level_dequantization(q, &gb, length);
1094         fill_tone_level_array(q, 1);
1095     } else {
1096         fill_tone_level_array(q, 0);
1097     }
1098 }
1099
1100
1101 /**
1102  * Process subpacket 11
1103  *
1104  * @param q         context
1105  * @param node      pointer to node with packet
1106  * @param length    packet length in bit
1107  */
1108 static void process_subpacket_11 (QDM2Context *q, QDM2SubPNode *node, int length)
1109 {
1110     GetBitContext gb;
1111
1112     init_get_bits(&gb, ((node == NULL) ? empty_buffer : node->packet->data), ((node == NULL) ? 0 : node->packet->size*8));
1113     if (length >= 32) {
1114         int c = get_bits (&gb, 13);
1115
1116         if (c > 3)
1117             fill_coding_method_array (q->tone_level_idx, q->tone_level_idx_temp, q->coding_method,
1118                                       q->nb_channels, 8*c, q->superblocktype_2_3, q->cm_table_select);
1119     }
1120
1121     synthfilt_build_sb_samples(q, &gb, length, 0, 8);
1122 }
1123
1124
1125 /**
1126  * Process subpacket 12
1127  *
1128  * @param q         context
1129  * @param node      pointer to node with packet
1130  * @param length    packet length in bits
1131  */
1132 static void process_subpacket_12 (QDM2Context *q, QDM2SubPNode *node, int length)
1133 {
1134     GetBitContext gb;
1135
1136     init_get_bits(&gb, ((node == NULL) ? empty_buffer : node->packet->data), ((node == NULL) ? 0 : node->packet->size*8));
1137     synthfilt_build_sb_samples(q, &gb, length, 8, QDM2_SB_USED(q->sub_sampling));
1138 }
1139
1140 /*
1141  * Process new subpackets for synthesis filter
1142  *
1143  * @param q       context
1144  * @param list    list with synthesis filter packets (list D)
1145  */
1146 static void process_synthesis_subpackets (QDM2Context *q, QDM2SubPNode *list)
1147 {
1148     QDM2SubPNode *nodes[4];
1149
1150     nodes[0] = qdm2_search_subpacket_type_in_list(list, 9);
1151     if (nodes[0] != NULL)
1152         process_subpacket_9(q, nodes[0]);
1153
1154     nodes[1] = qdm2_search_subpacket_type_in_list(list, 10);
1155     if (nodes[1] != NULL)
1156         process_subpacket_10(q, nodes[1], nodes[1]->packet->size << 3);
1157     else
1158         process_subpacket_10(q, NULL, 0);
1159
1160     nodes[2] = qdm2_search_subpacket_type_in_list(list, 11);
1161     if (nodes[0] != NULL && nodes[1] != NULL && nodes[2] != NULL)
1162         process_subpacket_11(q, nodes[2], (nodes[2]->packet->size << 3));
1163     else
1164         process_subpacket_11(q, NULL, 0);
1165
1166     nodes[3] = qdm2_search_subpacket_type_in_list(list, 12);
1167     if (nodes[0] != NULL && nodes[1] != NULL && nodes[3] != NULL)
1168         process_subpacket_12(q, nodes[3], (nodes[3]->packet->size << 3));
1169     else
1170         process_subpacket_12(q, NULL, 0);
1171 }
1172
1173
1174 /*
1175  * Decode superblock, fill packet lists.
1176  *
1177  * @param q    context
1178  */
1179 static void qdm2_decode_super_block (QDM2Context *q)
1180 {
1181     GetBitContext gb;
1182     QDM2SubPacket header, *packet;
1183     int i, packet_bytes, sub_packet_size, sub_packets_D;
1184     unsigned int next_index = 0;
1185
1186     memset(q->tone_level_idx_hi1, 0, sizeof(q->tone_level_idx_hi1));
1187     memset(q->tone_level_idx_mid, 0, sizeof(q->tone_level_idx_mid));
1188     memset(q->tone_level_idx_hi2, 0, sizeof(q->tone_level_idx_hi2));
1189
1190     q->sub_packets_B = 0;
1191     sub_packets_D = 0;
1192
1193     average_quantized_coeffs(q); // average elements in quantized_coeffs[max_ch][10][8]
1194
1195     init_get_bits(&gb, q->compressed_data, q->compressed_size*8);
1196     qdm2_decode_sub_packet_header(&gb, &header);
1197
1198     if (header.type < 2 || header.type >= 8) {
1199         q->has_errors = 1;
1200         av_log(NULL,AV_LOG_ERROR,"bad superblock type\n");
1201         return;
1202     }
1203
1204     q->superblocktype_2_3 = (header.type == 2 || header.type == 3);
1205     packet_bytes = (q->compressed_size - get_bits_count(&gb) / 8);
1206
1207     init_get_bits(&gb, header.data, header.size*8);
1208
1209     if (header.type == 2 || header.type == 4 || header.type == 5) {
1210         int csum  = 257 * get_bits(&gb, 8);
1211             csum +=   2 * get_bits(&gb, 8);
1212
1213         csum = qdm2_packet_checksum(q->compressed_data, q->checksum_size, csum);
1214
1215         if (csum != 0) {
1216             q->has_errors = 1;
1217             av_log(NULL,AV_LOG_ERROR,"bad packet checksum\n");
1218             return;
1219         }
1220     }
1221
1222     q->sub_packet_list_B[0].packet = NULL;
1223     q->sub_packet_list_D[0].packet = NULL;
1224
1225     for (i = 0; i < 6; i++)
1226         if (--q->fft_level_exp[i] < 0)
1227             q->fft_level_exp[i] = 0;
1228
1229     for (i = 0; packet_bytes > 0; i++) {
1230         int j;
1231
1232         q->sub_packet_list_A[i].next = NULL;
1233
1234         if (i > 0) {
1235             q->sub_packet_list_A[i - 1].next = &q->sub_packet_list_A[i];
1236
1237             /* seek to next block */
1238             init_get_bits(&gb, header.data, header.size*8);
1239             skip_bits(&gb, next_index*8);
1240
1241             if (next_index >= header.size)
1242                 break;
1243         }
1244
1245         /* decode subpacket */
1246         packet = &q->sub_packets[i];
1247         qdm2_decode_sub_packet_header(&gb, packet);
1248         next_index = packet->size + get_bits_count(&gb) / 8;
1249         sub_packet_size = ((packet->size > 0xff) ? 1 : 0) + packet->size + 2;
1250
1251         if (packet->type == 0)
1252             break;
1253
1254         if (sub_packet_size > packet_bytes) {
1255             if (packet->type != 10 && packet->type != 11 && packet->type != 12)
1256                 break;
1257             packet->size += packet_bytes - sub_packet_size;
1258         }
1259
1260         packet_bytes -= sub_packet_size;
1261
1262         /* add subpacket to 'all subpackets' list */
1263         q->sub_packet_list_A[i].packet = packet;
1264
1265         /* add subpacket to related list */
1266         if (packet->type == 8) {
1267             SAMPLES_NEEDED_2("packet type 8");
1268             return;
1269         } else if (packet->type >= 9 && packet->type <= 12) {
1270             /* packets for MPEG Audio like Synthesis Filter */
1271             QDM2_LIST_ADD(q->sub_packet_list_D, sub_packets_D, packet);
1272         } else if (packet->type == 13) {
1273             for (j = 0; j < 6; j++)
1274                 q->fft_level_exp[j] = get_bits(&gb, 6);
1275         } else if (packet->type == 14) {
1276             for (j = 0; j < 6; j++)
1277                 q->fft_level_exp[j] = qdm2_get_vlc(&gb, &fft_level_exp_vlc, 0, 2);
1278         } else if (packet->type == 15) {
1279             SAMPLES_NEEDED_2("packet type 15")
1280             return;
1281         } else if (packet->type >= 16 && packet->type < 48 && !fft_subpackets[packet->type - 16]) {
1282             /* packets for FFT */
1283             QDM2_LIST_ADD(q->sub_packet_list_B, q->sub_packets_B, packet);
1284         }
1285     } // Packet bytes loop
1286
1287 /* **************************************************************** */
1288     if (q->sub_packet_list_D[0].packet != NULL) {
1289         process_synthesis_subpackets(q, q->sub_packet_list_D);
1290         q->do_synth_filter = 1;
1291     } else if (q->do_synth_filter) {
1292         process_subpacket_10(q, NULL, 0);
1293         process_subpacket_11(q, NULL, 0);
1294         process_subpacket_12(q, NULL, 0);
1295     }
1296 /* **************************************************************** */
1297 }
1298
1299
1300 static void qdm2_fft_init_coefficient (QDM2Context *q, int sub_packet,
1301                        int offset, int duration, int channel,
1302                        int exp, int phase)
1303 {
1304     if (q->fft_coefs_min_index[duration] < 0)
1305         q->fft_coefs_min_index[duration] = q->fft_coefs_index;
1306
1307     q->fft_coefs[q->fft_coefs_index].sub_packet = ((sub_packet >= 16) ? (sub_packet - 16) : sub_packet);
1308     q->fft_coefs[q->fft_coefs_index].channel = channel;
1309     q->fft_coefs[q->fft_coefs_index].offset = offset;
1310     q->fft_coefs[q->fft_coefs_index].exp = exp;
1311     q->fft_coefs[q->fft_coefs_index].phase = phase;
1312     q->fft_coefs_index++;
1313 }
1314
1315
1316 static void qdm2_fft_decode_tones (QDM2Context *q, int duration, GetBitContext *gb, int b)
1317 {
1318     int channel, stereo, phase, exp;
1319     int local_int_4,  local_int_8,  stereo_phase,  local_int_10;
1320     int local_int_14, stereo_exp, local_int_20, local_int_28;
1321     int n, offset;
1322
1323     local_int_4 = 0;
1324     local_int_28 = 0;
1325     local_int_20 = 2;
1326     local_int_8 = (4 - duration);
1327     local_int_10 = 1 << (q->group_order - duration - 1);
1328     offset = 1;
1329
1330     while (1) {
1331         if (q->superblocktype_2_3) {
1332             while ((n = qdm2_get_vlc(gb, &vlc_tab_fft_tone_offset[local_int_8], 1, 2)) < 2) {
1333                 offset = 1;
1334                 if (n == 0) {
1335                     local_int_4 += local_int_10;
1336                     local_int_28 += (1 << local_int_8);
1337                 } else {
1338                     local_int_4 += 8*local_int_10;
1339                     local_int_28 += (8 << local_int_8);
1340                 }
1341             }
1342             offset += (n - 2);
1343         } else {
1344             offset += qdm2_get_vlc(gb, &vlc_tab_fft_tone_offset[local_int_8], 1, 2);
1345             while (offset >= (local_int_10 - 1)) {
1346                 offset += (1 - (local_int_10 - 1));
1347                 local_int_4  += local_int_10;
1348                 local_int_28 += (1 << local_int_8);
1349             }
1350         }
1351
1352         if (local_int_4 >= q->group_size)
1353             return;
1354
1355         local_int_14 = (offset >> local_int_8);
1356
1357         if (q->nb_channels > 1) {
1358             channel = get_bits1(gb);
1359             stereo = get_bits1(gb);
1360         } else {
1361             channel = 0;
1362             stereo = 0;
1363         }
1364
1365         exp = qdm2_get_vlc(gb, (b ? &fft_level_exp_vlc : &fft_level_exp_alt_vlc), 0, 2);
1366         exp += q->fft_level_exp[fft_level_index_table[local_int_14]];
1367         exp = (exp < 0) ? 0 : exp;
1368
1369         phase = get_bits(gb, 3);
1370         stereo_exp = 0;
1371         stereo_phase = 0;
1372
1373         if (stereo) {
1374             stereo_exp = (exp - qdm2_get_vlc(gb, &fft_stereo_exp_vlc, 0, 1));
1375             stereo_phase = (phase - qdm2_get_vlc(gb, &fft_stereo_phase_vlc, 0, 1));
1376             if (stereo_phase < 0)
1377                 stereo_phase += 8;
1378         }
1379
1380         if (q->frequency_range > (local_int_14 + 1)) {
1381             int sub_packet = (local_int_20 + local_int_28);
1382
1383             qdm2_fft_init_coefficient(q, sub_packet, offset, duration, channel, exp, phase);
1384             if (stereo)
1385                 qdm2_fft_init_coefficient(q, sub_packet, offset, duration, (1 - channel), stereo_exp, stereo_phase);
1386         }
1387
1388         offset++;
1389     }
1390 }
1391
1392
1393 static void qdm2_decode_fft_packets (QDM2Context *q)
1394 {
1395     int i, j, min, max, value, type, unknown_flag;
1396     GetBitContext gb;
1397
1398     if (q->sub_packet_list_B[0].packet == NULL)
1399         return;
1400
1401     /* reset minimum indexes for FFT coefficients */
1402     q->fft_coefs_index = 0;
1403     for (i=0; i < 5; i++)
1404         q->fft_coefs_min_index[i] = -1;
1405
1406     /* process subpackets ordered by type, largest type first */
1407     for (i = 0, max = 256; i < q->sub_packets_B; i++) {
1408         QDM2SubPacket *packet= NULL;
1409
1410         /* find subpacket with largest type less than max */
1411         for (j = 0, min = 0; j < q->sub_packets_B; j++) {
1412             value = q->sub_packet_list_B[j].packet->type;
1413             if (value > min && value < max) {
1414                 min = value;
1415                 packet = q->sub_packet_list_B[j].packet;
1416             }
1417         }
1418
1419         max = min;
1420
1421         /* check for errors (?) */
1422         if (!packet)
1423             return;
1424
1425         if (i == 0 && (packet->type < 16 || packet->type >= 48 || fft_subpackets[packet->type - 16]))
1426             return;
1427
1428         /* decode FFT tones */
1429         init_get_bits (&gb, packet->data, packet->size*8);
1430
1431         if (packet->type >= 32 && packet->type < 48 && !fft_subpackets[packet->type - 16])
1432             unknown_flag = 1;
1433         else
1434             unknown_flag = 0;
1435
1436         type = packet->type;
1437
1438         if ((type >= 17 && type < 24) || (type >= 33 && type < 40)) {
1439             int duration = q->sub_sampling + 5 - (type & 15);
1440
1441             if (duration >= 0 && duration < 4)
1442                 qdm2_fft_decode_tones(q, duration, &gb, unknown_flag);
1443         } else if (type == 31) {
1444             for (j=0; j < 4; j++)
1445                 qdm2_fft_decode_tones(q, j, &gb, unknown_flag);
1446         } else if (type == 46) {
1447             for (j=0; j < 6; j++)
1448                 q->fft_level_exp[j] = get_bits(&gb, 6);
1449             for (j=0; j < 4; j++)
1450             qdm2_fft_decode_tones(q, j, &gb, unknown_flag);
1451         }
1452     } // Loop on B packets
1453
1454     /* calculate maximum indexes for FFT coefficients */
1455     for (i = 0, j = -1; i < 5; i++)
1456         if (q->fft_coefs_min_index[i] >= 0) {
1457             if (j >= 0)
1458                 q->fft_coefs_max_index[j] = q->fft_coefs_min_index[i];
1459             j = i;
1460         }
1461     if (j >= 0)
1462         q->fft_coefs_max_index[j] = q->fft_coefs_index;
1463 }
1464
1465
1466 static void qdm2_fft_generate_tone (QDM2Context *q, FFTTone *tone)
1467 {
1468    float level, f[6];
1469    int i;
1470    QDM2Complex c;
1471    const double iscale = 2.0*M_PI / 512.0;
1472
1473     tone->phase += tone->phase_shift;
1474
1475     /* calculate current level (maximum amplitude) of tone */
1476     level = fft_tone_envelope_table[tone->duration][tone->time_index] * tone->level;
1477     c.im = level * sin(tone->phase*iscale);
1478     c.re = level * cos(tone->phase*iscale);
1479
1480     /* generate FFT coefficients for tone */
1481     if (tone->duration >= 3 || tone->cutoff >= 3) {
1482         tone->complex[0].im += c.im;
1483         tone->complex[0].re += c.re;
1484         tone->complex[1].im -= c.im;
1485         tone->complex[1].re -= c.re;
1486     } else {
1487         f[1] = -tone->table[4];
1488         f[0] =  tone->table[3] - tone->table[0];
1489         f[2] =  1.0 - tone->table[2] - tone->table[3];
1490         f[3] =  tone->table[1] + tone->table[4] - 1.0;
1491         f[4] =  tone->table[0] - tone->table[1];
1492         f[5] =  tone->table[2];
1493         for (i = 0; i < 2; i++) {
1494             tone->complex[fft_cutoff_index_table[tone->cutoff][i]].re += c.re * f[i];
1495             tone->complex[fft_cutoff_index_table[tone->cutoff][i]].im += c.im *((tone->cutoff <= i) ? -f[i] : f[i]);
1496         }
1497         for (i = 0; i < 4; i++) {
1498             tone->complex[i].re += c.re * f[i+2];
1499             tone->complex[i].im += c.im * f[i+2];
1500         }
1501     }
1502
1503     /* copy the tone if it has not yet died out */
1504     if (++tone->time_index < ((1 << (5 - tone->duration)) - 1)) {
1505       memcpy(&q->fft_tones[q->fft_tone_end], tone, sizeof(FFTTone));
1506       q->fft_tone_end = (q->fft_tone_end + 1) % 1000;
1507     }
1508 }
1509
1510
1511 static void qdm2_fft_tone_synthesizer (QDM2Context *q, int sub_packet)
1512 {
1513     int i, j, ch;
1514     const double iscale = 0.25 * M_PI;
1515
1516     for (ch = 0; ch < q->channels; ch++) {
1517         memset(q->fft.complex[ch], 0, q->fft_size * sizeof(QDM2Complex));
1518     }
1519
1520
1521     /* apply FFT tones with duration 4 (1 FFT period) */
1522     if (q->fft_coefs_min_index[4] >= 0)
1523         for (i = q->fft_coefs_min_index[4]; i < q->fft_coefs_max_index[4]; i++) {
1524             float level;
1525             QDM2Complex c;
1526
1527             if (q->fft_coefs[i].sub_packet != sub_packet)
1528                 break;
1529
1530             ch = (q->channels == 1) ? 0 : q->fft_coefs[i].channel;
1531             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];
1532
1533             c.re = level * cos(q->fft_coefs[i].phase * iscale);
1534             c.im = level * sin(q->fft_coefs[i].phase * iscale);
1535             q->fft.complex[ch][q->fft_coefs[i].offset + 0].re += c.re;
1536             q->fft.complex[ch][q->fft_coefs[i].offset + 0].im += c.im;
1537             q->fft.complex[ch][q->fft_coefs[i].offset + 1].re -= c.re;
1538             q->fft.complex[ch][q->fft_coefs[i].offset + 1].im -= c.im;
1539         }
1540
1541     /* generate existing FFT tones */
1542     for (i = q->fft_tone_end; i != q->fft_tone_start; ) {
1543         qdm2_fft_generate_tone(q, &q->fft_tones[q->fft_tone_start]);
1544         q->fft_tone_start = (q->fft_tone_start + 1) % 1000;
1545     }
1546
1547     /* create and generate new FFT tones with duration 0 (long) to 3 (short) */
1548     for (i = 0; i < 4; i++)
1549         if (q->fft_coefs_min_index[i] >= 0) {
1550             for (j = q->fft_coefs_min_index[i]; j < q->fft_coefs_max_index[i]; j++) {
1551                 int offset, four_i;
1552                 FFTTone tone;
1553
1554                 if (q->fft_coefs[j].sub_packet != sub_packet)
1555                     break;
1556
1557                 four_i = (4 - i);
1558                 offset = q->fft_coefs[j].offset >> four_i;
1559                 ch = (q->channels == 1) ? 0 : q->fft_coefs[j].channel;
1560
1561                 if (offset < q->frequency_range) {
1562                     if (offset < 2)
1563                         tone.cutoff = offset;
1564                     else
1565                         tone.cutoff = (offset >= 60) ? 3 : 2;
1566
1567                     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];
1568                     tone.complex = &q->fft.complex[ch][offset];
1569                     tone.table = fft_tone_sample_table[i][q->fft_coefs[j].offset - (offset << four_i)];
1570                     tone.phase = 64 * q->fft_coefs[j].phase - (offset << 8) - 128;
1571                     tone.phase_shift = (2 * q->fft_coefs[j].offset + 1) << (7 - four_i);
1572                     tone.duration = i;
1573                     tone.time_index = 0;
1574
1575                     qdm2_fft_generate_tone(q, &tone);
1576                 }
1577             }
1578             q->fft_coefs_min_index[i] = j;
1579         }
1580 }
1581
1582
1583 static void qdm2_calculate_fft (QDM2Context *q, int channel, int sub_packet)
1584 {
1585     const float gain = (q->channels == 1 && q->nb_channels == 2) ? 0.5f : 1.0f;
1586     int i;
1587     q->fft.complex[channel][0].re *= 2.0f;
1588     q->fft.complex[channel][0].im = 0.0f;
1589     q->rdft_ctx.rdft_calc(&q->rdft_ctx, (FFTSample *)q->fft.complex[channel]);
1590     /* add samples to output buffer */
1591     for (i = 0; i < ((q->fft_frame_size + 15) & ~15); i++)
1592         q->output_buffer[q->channels * i + channel] += ((float *) q->fft.complex[channel])[i] * gain;
1593 }
1594
1595
1596 /**
1597  * @param q        context
1598  * @param index    subpacket number
1599  */
1600 static void qdm2_synthesis_filter (QDM2Context *q, int index)
1601 {
1602     int i, k, ch, sb_used, sub_sampling, dither_state = 0;
1603
1604     /* copy sb_samples */
1605     sb_used = QDM2_SB_USED(q->sub_sampling);
1606
1607     for (ch = 0; ch < q->channels; ch++)
1608         for (i = 0; i < 8; i++)
1609             for (k=sb_used; k < SBLIMIT; k++)
1610                 q->sb_samples[ch][(8 * index) + i][k] = 0;
1611
1612     for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++) {
1613         float *samples_ptr = q->samples + ch;
1614
1615         for (i = 0; i < 8; i++) {
1616             ff_mpa_synth_filter_float(&q->mpadsp,
1617                 q->synth_buf[ch], &(q->synth_buf_offset[ch]),
1618                 ff_mpa_synth_window_float, &dither_state,
1619                 samples_ptr, q->nb_channels,
1620                 q->sb_samples[ch][(8 * index) + i]);
1621             samples_ptr += 32 * q->nb_channels;
1622         }
1623     }
1624
1625     /* add samples to output buffer */
1626     sub_sampling = (4 >> q->sub_sampling);
1627
1628     for (ch = 0; ch < q->channels; ch++)
1629         for (i = 0; i < q->frame_size; i++)
1630             q->output_buffer[q->channels * i + ch] += (1 << 23) * q->samples[q->nb_channels * sub_sampling * i + ch];
1631 }
1632
1633
1634 /**
1635  * Init static data (does not depend on specific file)
1636  *
1637  * @param q    context
1638  */
1639 static av_cold void qdm2_init(QDM2Context *q) {
1640     static int initialized = 0;
1641
1642     if (initialized != 0)
1643         return;
1644     initialized = 1;
1645
1646     qdm2_init_vlc();
1647     ff_mpa_synth_init_float(ff_mpa_synth_window_float);
1648     softclip_table_init();
1649     rnd_table_init();
1650     init_noise_samples();
1651
1652     av_log(NULL, AV_LOG_DEBUG, "init done\n");
1653 }
1654
1655
1656 #if 0
1657 static void dump_context(QDM2Context *q)
1658 {
1659     int i;
1660 #define PRINT(a,b) av_log(NULL,AV_LOG_DEBUG," %s = %d\n", a, b);
1661     PRINT("compressed_data",q->compressed_data);
1662     PRINT("compressed_size",q->compressed_size);
1663     PRINT("frame_size",q->frame_size);
1664     PRINT("checksum_size",q->checksum_size);
1665     PRINT("channels",q->channels);
1666     PRINT("nb_channels",q->nb_channels);
1667     PRINT("fft_frame_size",q->fft_frame_size);
1668     PRINT("fft_size",q->fft_size);
1669     PRINT("sub_sampling",q->sub_sampling);
1670     PRINT("fft_order",q->fft_order);
1671     PRINT("group_order",q->group_order);
1672     PRINT("group_size",q->group_size);
1673     PRINT("sub_packet",q->sub_packet);
1674     PRINT("frequency_range",q->frequency_range);
1675     PRINT("has_errors",q->has_errors);
1676     PRINT("fft_tone_end",q->fft_tone_end);
1677     PRINT("fft_tone_start",q->fft_tone_start);
1678     PRINT("fft_coefs_index",q->fft_coefs_index);
1679     PRINT("coeff_per_sb_select",q->coeff_per_sb_select);
1680     PRINT("cm_table_select",q->cm_table_select);
1681     PRINT("noise_idx",q->noise_idx);
1682
1683     for (i = q->fft_tone_start; i < q->fft_tone_end; i++)
1684     {
1685     FFTTone *t = &q->fft_tones[i];
1686
1687     av_log(NULL,AV_LOG_DEBUG,"Tone (%d) dump:\n", i);
1688     av_log(NULL,AV_LOG_DEBUG,"  level = %f\n", t->level);
1689 //  PRINT(" level", t->level);
1690     PRINT(" phase", t->phase);
1691     PRINT(" phase_shift", t->phase_shift);
1692     PRINT(" duration", t->duration);
1693     PRINT(" samples_im", t->samples_im);
1694     PRINT(" samples_re", t->samples_re);
1695     PRINT(" table", t->table);
1696     }
1697
1698 }
1699 #endif
1700
1701
1702 /**
1703  * Init parameters from codec extradata
1704  */
1705 static av_cold int qdm2_decode_init(AVCodecContext *avctx)
1706 {
1707     QDM2Context *s = avctx->priv_data;
1708     uint8_t *extradata;
1709     int extradata_size;
1710     int tmp_val, tmp, size;
1711
1712     /* extradata parsing
1713
1714     Structure:
1715     wave {
1716         frma (QDM2)
1717         QDCA
1718         QDCP
1719     }
1720
1721     32  size (including this field)
1722     32  tag (=frma)
1723     32  type (=QDM2 or QDMC)
1724
1725     32  size (including this field, in bytes)
1726     32  tag (=QDCA) // maybe mandatory parameters
1727     32  unknown (=1)
1728     32  channels (=2)
1729     32  samplerate (=44100)
1730     32  bitrate (=96000)
1731     32  block size (=4096)
1732     32  frame size (=256) (for one channel)
1733     32  packet size (=1300)
1734
1735     32  size (including this field, in bytes)
1736     32  tag (=QDCP) // maybe some tuneable parameters
1737     32  float1 (=1.0)
1738     32  zero ?
1739     32  float2 (=1.0)
1740     32  float3 (=1.0)
1741     32  unknown (27)
1742     32  unknown (8)
1743     32  zero ?
1744     */
1745
1746     if (!avctx->extradata || (avctx->extradata_size < 48)) {
1747         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "extradata missing or truncated\n");
1748         return -1;
1749     }
1750
1751     extradata = avctx->extradata;
1752     extradata_size = avctx->extradata_size;
1753
1754     while (extradata_size > 7) {
1755         if (!memcmp(extradata, "frmaQDM", 7))
1756             break;
1757         extradata++;
1758         extradata_size--;
1759     }
1760
1761     if (extradata_size < 12) {
1762         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "not enough extradata (%i)\n",
1763                extradata_size);
1764         return -1;
1765     }
1766
1767     if (memcmp(extradata, "frmaQDM", 7)) {
1768         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid headers, QDM? not found\n");
1769         return -1;
1770     }
1771
1772     if (extradata[7] == 'C') {
1773 //        s->is_qdmc = 1;
1774         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "stream is QDMC version 1, which is not supported\n");
1775         return -1;
1776     }
1777
1778     extradata += 8;
1779     extradata_size -= 8;
1780
1781     size = AV_RB32(extradata);
1782
1783     if(size > extradata_size){
1784         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "extradata size too small, %i < %i\n",
1785                extradata_size, size);
1786         return -1;
1787     }
1788
1789     extradata += 4;
1790     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "size: %d\n", size);
1791     if (AV_RB32(extradata) != MKBETAG('Q','D','C','A')) {
1792         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid extradata, expecting QDCA\n");
1793         return -1;
1794     }
1795
1796     extradata += 8;
1797
1798     avctx->channels = s->nb_channels = s->channels = AV_RB32(extradata);
1799     extradata += 4;
1800
1801     avctx->sample_rate = AV_RB32(extradata);
1802     extradata += 4;
1803
1804     avctx->bit_rate = AV_RB32(extradata);
1805     extradata += 4;
1806
1807     s->group_size = AV_RB32(extradata);
1808     extradata += 4;
1809
1810     s->fft_size = AV_RB32(extradata);
1811     extradata += 4;
1812
1813     s->checksum_size = AV_RB32(extradata);
1814
1815     s->fft_order = av_log2(s->fft_size) + 1;
1816     s->fft_frame_size = 2 * s->fft_size; // complex has two floats
1817
1818     // something like max decodable tones
1819     s->group_order = av_log2(s->group_size) + 1;
1820     s->frame_size = s->group_size / 16; // 16 iterations per super block
1821
1822     s->sub_sampling = s->fft_order - 7;
1823     s->frequency_range = 255 / (1 << (2 - s->sub_sampling));
1824
1825     switch ((s->sub_sampling * 2 + s->channels - 1)) {
1826         case 0: tmp = 40; break;
1827         case 1: tmp = 48; break;
1828         case 2: tmp = 56; break;
1829         case 3: tmp = 72; break;
1830         case 4: tmp = 80; break;
1831         case 5: tmp = 100;break;
1832         default: tmp=s->sub_sampling; break;
1833     }
1834     tmp_val = 0;
1835     if ((tmp * 1000) < avctx->bit_rate)  tmp_val = 1;
1836     if ((tmp * 1440) < avctx->bit_rate)  tmp_val = 2;
1837     if ((tmp * 1760) < avctx->bit_rate)  tmp_val = 3;
1838     if ((tmp * 2240) < avctx->bit_rate)  tmp_val = 4;
1839     s->cm_table_select = tmp_val;
1840
1841     if (s->sub_sampling == 0)
1842         tmp = 7999;
1843     else
1844         tmp = ((-(s->sub_sampling -1)) & 8000) + 20000;
1845     /*
1846     0: 7999 -> 0
1847     1: 20000 -> 2
1848     2: 28000 -> 2
1849     */
1850     if (tmp < 8000)
1851         s->coeff_per_sb_select = 0;
1852     else if (tmp <= 16000)
1853         s->coeff_per_sb_select = 1;
1854     else
1855         s->coeff_per_sb_select = 2;
1856
1857     // Fail on unknown fft order
1858     if ((s->fft_order < 7) || (s->fft_order > 9)) {
1859         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unknown FFT order (%d), contact the developers!\n", s->fft_order);
1860         return -1;
1861     }
1862
1863     ff_rdft_init(&s->rdft_ctx, s->fft_order, IDFT_C2R);
1864     ff_mpadsp_init(&s->mpadsp);
1865
1866     qdm2_init(s);
1867
1868     avctx->sample_fmt = AV_SAMPLE_FMT_S16;
1869
1870 //    dump_context(s);
1871     return 0;
1872 }
1873
1874
1875 static av_cold int qdm2_decode_close(AVCodecContext *avctx)
1876 {
1877     QDM2Context *s = avctx->priv_data;
1878
1879     ff_rdft_end(&s->rdft_ctx);
1880
1881     return 0;
1882 }
1883
1884
1885 static int qdm2_decode (QDM2Context *q, const uint8_t *in, int16_t *out)
1886 {
1887     int ch, i;
1888     const int frame_size = (q->frame_size * q->channels);
1889
1890     /* select input buffer */
1891     q->compressed_data = in;
1892     q->compressed_size = q->checksum_size;
1893
1894 //  dump_context(q);
1895
1896     /* copy old block, clear new block of output samples */
1897     memmove(q->output_buffer, &q->output_buffer[frame_size], frame_size * sizeof(float));
1898     memset(&q->output_buffer[frame_size], 0, frame_size * sizeof(float));
1899
1900     /* decode block of QDM2 compressed data */
1901     if (q->sub_packet == 0) {
1902         q->has_errors = 0; // zero it for a new super block
1903         av_log(NULL,AV_LOG_DEBUG,"Superblock follows\n");
1904         qdm2_decode_super_block(q);
1905     }
1906
1907     /* parse subpackets */
1908     if (!q->has_errors) {
1909         if (q->sub_packet == 2)
1910             qdm2_decode_fft_packets(q);
1911
1912         qdm2_fft_tone_synthesizer(q, q->sub_packet);
1913     }
1914
1915     /* sound synthesis stage 1 (FFT) */
1916     for (ch = 0; ch < q->channels; ch++) {
1917         qdm2_calculate_fft(q, ch, q->sub_packet);
1918
1919         if (!q->has_errors && q->sub_packet_list_C[0].packet != NULL) {
1920             SAMPLES_NEEDED_2("has errors, and C list is not empty")
1921             return -1;
1922         }
1923     }
1924
1925     /* sound synthesis stage 2 (MPEG audio like synthesis filter) */
1926     if (!q->has_errors && q->do_synth_filter)
1927         qdm2_synthesis_filter(q, q->sub_packet);
1928
1929     q->sub_packet = (q->sub_packet + 1) % 16;
1930
1931     /* clip and convert output float[] to 16bit signed samples */
1932     for (i = 0; i < frame_size; i++) {
1933         int value = (int)q->output_buffer[i];
1934
1935         if (value > SOFTCLIP_THRESHOLD)
1936             value = (value >  HARDCLIP_THRESHOLD) ?  32767 :  softclip_table[ value - SOFTCLIP_THRESHOLD];
1937         else if (value < -SOFTCLIP_THRESHOLD)
1938             value = (value < -HARDCLIP_THRESHOLD) ? -32767 : -softclip_table[-value - SOFTCLIP_THRESHOLD];
1939
1940         out[i] = value;
1941     }
1942
1943     return 0;
1944 }
1945
1946
1947 static int qdm2_decode_frame(AVCodecContext *avctx,
1948             void *data, int *data_size,
1949             AVPacket *avpkt)
1950 {
1951     const uint8_t *buf = avpkt->data;
1952     int buf_size = avpkt->size;
1953     QDM2Context *s = avctx->priv_data;
1954     int16_t *out = data;
1955     int i;
1956
1957     if(!buf)
1958         return 0;
1959     if(buf_size < s->checksum_size)
1960         return -1;
1961
1962     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "decode(%d): %p[%d] -> %p[%d]\n",
1963        buf_size, buf, s->checksum_size, data, *data_size);
1964
1965     for (i = 0; i < 16; i++) {
1966         if (qdm2_decode(s, buf, out) < 0)
1967             return -1;
1968         out += s->channels * s->frame_size;
1969     }
1970
1971     *data_size = (uint8_t*)out - (uint8_t*)data;
1972
1973     return s->checksum_size;
1974 }
1975
1976 AVCodec ff_qdm2_decoder =
1977 {
1978     .name = "qdm2",
1979     .type = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
1980     .id = CODEC_ID_QDM2,
1981     .priv_data_size = sizeof(QDM2Context),
1982     .init = qdm2_decode_init,
1983     .close = qdm2_decode_close,
1984     .decode = qdm2_decode_frame,
1985     .long_name = NULL_IF_CONFIG_SMALL("QDesign Music Codec 2"),
1986 };