Merge commit 'f054e309c58894450a5d18cce9799ef58aab9f14'
[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 av_cold void qdm2_init_vlc(void)
220 {
221     static VLC_TYPE qdm2_table[3838][2];
222
223     vlc_tab_level.table           = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[0]];
224     vlc_tab_level.table_allocated = qdm2_vlc_offs[1] - qdm2_vlc_offs[0];
225     init_vlc(&vlc_tab_level, 8, 24,
226              vlc_tab_level_huffbits, 1, 1,
227              vlc_tab_level_huffcodes, 2, 2,
228              INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
229
230     vlc_tab_diff.table           = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[1]];
231     vlc_tab_diff.table_allocated = qdm2_vlc_offs[2] - qdm2_vlc_offs[1];
232     init_vlc(&vlc_tab_diff, 8, 37,
233              vlc_tab_diff_huffbits, 1, 1,
234              vlc_tab_diff_huffcodes, 2, 2,
235              INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
236
237     vlc_tab_run.table           = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[2]];
238     vlc_tab_run.table_allocated = qdm2_vlc_offs[3] - qdm2_vlc_offs[2];
239     init_vlc(&vlc_tab_run, 5, 6,
240              vlc_tab_run_huffbits, 1, 1,
241              vlc_tab_run_huffcodes, 1, 1,
242              INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
243
244     fft_level_exp_alt_vlc.table           = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[3]];
245     fft_level_exp_alt_vlc.table_allocated = qdm2_vlc_offs[4] -
246                                             qdm2_vlc_offs[3];
247     init_vlc(&fft_level_exp_alt_vlc, 8, 28,
248              fft_level_exp_alt_huffbits, 1, 1,
249              fft_level_exp_alt_huffcodes, 2, 2,
250              INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
251
252     fft_level_exp_vlc.table           = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[4]];
253     fft_level_exp_vlc.table_allocated = qdm2_vlc_offs[5] - qdm2_vlc_offs[4];
254     init_vlc(&fft_level_exp_vlc, 8, 20,
255              fft_level_exp_huffbits, 1, 1,
256              fft_level_exp_huffcodes, 2, 2,
257              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] -
261                                          qdm2_vlc_offs[5];
262     init_vlc(&fft_stereo_exp_vlc, 6, 7,
263              fft_stereo_exp_huffbits, 1, 1,
264              fft_stereo_exp_huffcodes, 1, 1,
265              INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
266
267     fft_stereo_phase_vlc.table           = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[6]];
268     fft_stereo_phase_vlc.table_allocated = qdm2_vlc_offs[7] -
269                                            qdm2_vlc_offs[6];
270     init_vlc(&fft_stereo_phase_vlc, 6, 9,
271              fft_stereo_phase_huffbits, 1, 1,
272              fft_stereo_phase_huffcodes, 1, 1,
273              INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
274
275     vlc_tab_tone_level_idx_hi1.table =
276         &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[7]];
277     vlc_tab_tone_level_idx_hi1.table_allocated = qdm2_vlc_offs[8] -
278                                                  qdm2_vlc_offs[7];
279     init_vlc(&vlc_tab_tone_level_idx_hi1, 8, 20,
280              vlc_tab_tone_level_idx_hi1_huffbits, 1, 1,
281              vlc_tab_tone_level_idx_hi1_huffcodes, 2, 2,
282              INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
283
284     vlc_tab_tone_level_idx_mid.table =
285         &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[8]];
286     vlc_tab_tone_level_idx_mid.table_allocated = qdm2_vlc_offs[9] -
287                                                  qdm2_vlc_offs[8];
288     init_vlc(&vlc_tab_tone_level_idx_mid, 8, 24,
289              vlc_tab_tone_level_idx_mid_huffbits, 1, 1,
290              vlc_tab_tone_level_idx_mid_huffcodes, 2, 2,
291              INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
292
293     vlc_tab_tone_level_idx_hi2.table =
294         &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[9]];
295     vlc_tab_tone_level_idx_hi2.table_allocated = qdm2_vlc_offs[10] -
296                                                  qdm2_vlc_offs[9];
297     init_vlc(&vlc_tab_tone_level_idx_hi2, 8, 24,
298              vlc_tab_tone_level_idx_hi2_huffbits, 1, 1,
299              vlc_tab_tone_level_idx_hi2_huffcodes, 2, 2,
300              INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
301
302     vlc_tab_type30.table           = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[10]];
303     vlc_tab_type30.table_allocated = qdm2_vlc_offs[11] - qdm2_vlc_offs[10];
304     init_vlc(&vlc_tab_type30, 6, 9,
305              vlc_tab_type30_huffbits, 1, 1,
306              vlc_tab_type30_huffcodes, 1, 1,
307              INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
308
309     vlc_tab_type34.table           = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[11]];
310     vlc_tab_type34.table_allocated = qdm2_vlc_offs[12] - qdm2_vlc_offs[11];
311     init_vlc(&vlc_tab_type34, 5, 10,
312              vlc_tab_type34_huffbits, 1, 1,
313              vlc_tab_type34_huffcodes, 1, 1,
314              INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
315
316     vlc_tab_fft_tone_offset[0].table =
317         &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[12]];
318     vlc_tab_fft_tone_offset[0].table_allocated = qdm2_vlc_offs[13] -
319                                                  qdm2_vlc_offs[12];
320     init_vlc(&vlc_tab_fft_tone_offset[0], 8, 23,
321              vlc_tab_fft_tone_offset_0_huffbits, 1, 1,
322              vlc_tab_fft_tone_offset_0_huffcodes, 2, 2,
323              INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
324
325     vlc_tab_fft_tone_offset[1].table =
326         &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[13]];
327     vlc_tab_fft_tone_offset[1].table_allocated = qdm2_vlc_offs[14] -
328                                                  qdm2_vlc_offs[13];
329     init_vlc(&vlc_tab_fft_tone_offset[1], 8, 28,
330              vlc_tab_fft_tone_offset_1_huffbits, 1, 1,
331              vlc_tab_fft_tone_offset_1_huffcodes, 2, 2,
332              INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
333
334     vlc_tab_fft_tone_offset[2].table =
335         &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[14]];
336     vlc_tab_fft_tone_offset[2].table_allocated = qdm2_vlc_offs[15] -
337                                                  qdm2_vlc_offs[14];
338     init_vlc(&vlc_tab_fft_tone_offset[2], 8, 32,
339              vlc_tab_fft_tone_offset_2_huffbits, 1, 1,
340              vlc_tab_fft_tone_offset_2_huffcodes, 2, 2,
341              INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
342
343     vlc_tab_fft_tone_offset[3].table =
344         &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[15]];
345     vlc_tab_fft_tone_offset[3].table_allocated = qdm2_vlc_offs[16] -
346                                                  qdm2_vlc_offs[15];
347     init_vlc(&vlc_tab_fft_tone_offset[3], 8, 35,
348              vlc_tab_fft_tone_offset_3_huffbits, 1, 1,
349              vlc_tab_fft_tone_offset_3_huffcodes, 2, 2,
350              INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
351
352     vlc_tab_fft_tone_offset[4].table =
353         &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[16]];
354     vlc_tab_fft_tone_offset[4].table_allocated = qdm2_vlc_offs[17] -
355                                                  qdm2_vlc_offs[16];
356     init_vlc(&vlc_tab_fft_tone_offset[4], 8, 38,
357              vlc_tab_fft_tone_offset_4_huffbits, 1, 1,
358              vlc_tab_fft_tone_offset_4_huffcodes, 2, 2,
359              INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
360 }
361
362 static int qdm2_get_vlc (GetBitContext *gb, VLC *vlc, int flag, int depth)
363 {
364     int value;
365
366     value = get_vlc2(gb, vlc->table, vlc->bits, depth);
367
368     /* stage-2, 3 bits exponent escape sequence */
369     if (value-- == 0)
370         value = get_bits (gb, get_bits (gb, 3) + 1);
371
372     /* stage-3, optional */
373     if (flag) {
374         int tmp;
375
376         if (value >= 60) {
377             av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "value %d in qdm2_get_vlc too large\n", value);
378             return 0;
379         }
380
381         tmp= vlc_stage3_values[value];
382
383         if ((value & ~3) > 0)
384             tmp += get_bits (gb, (value >> 2));
385         value = tmp;
386     }
387
388     return value;
389 }
390
391
392 static int qdm2_get_se_vlc (VLC *vlc, GetBitContext *gb, int depth)
393 {
394     int value = qdm2_get_vlc (gb, vlc, 0, depth);
395
396     return (value & 1) ? ((value + 1) >> 1) : -(value >> 1);
397 }
398
399
400 /**
401  * QDM2 checksum
402  *
403  * @param data      pointer to data to be checksum'ed
404  * @param length    data length
405  * @param value     checksum value
406  *
407  * @return          0 if checksum is OK
408  */
409 static uint16_t qdm2_packet_checksum (const uint8_t *data, int length, int value) {
410     int i;
411
412     for (i=0; i < length; i++)
413         value -= data[i];
414
415     return (uint16_t)(value & 0xffff);
416 }
417
418
419 /**
420  * Fill a QDM2SubPacket structure with packet type, size, and data pointer.
421  *
422  * @param gb            bitreader context
423  * @param sub_packet    packet under analysis
424  */
425 static void qdm2_decode_sub_packet_header (GetBitContext *gb, QDM2SubPacket *sub_packet)
426 {
427     sub_packet->type = get_bits (gb, 8);
428
429     if (sub_packet->type == 0) {
430         sub_packet->size = 0;
431         sub_packet->data = NULL;
432     } else {
433         sub_packet->size = get_bits (gb, 8);
434
435       if (sub_packet->type & 0x80) {
436           sub_packet->size <<= 8;
437           sub_packet->size  |= get_bits (gb, 8);
438           sub_packet->type  &= 0x7f;
439       }
440
441       if (sub_packet->type == 0x7f)
442           sub_packet->type |= (get_bits (gb, 8) << 8);
443
444       sub_packet->data = &gb->buffer[get_bits_count(gb) / 8]; // FIXME: this depends on bitreader internal data
445     }
446
447     av_log(NULL,AV_LOG_DEBUG,"Subpacket: type=%d size=%d start_offs=%x\n",
448         sub_packet->type, sub_packet->size, get_bits_count(gb) / 8);
449 }
450
451
452 /**
453  * Return node pointer to first packet of requested type in list.
454  *
455  * @param list    list of subpackets to be scanned
456  * @param type    type of searched subpacket
457  * @return        node pointer for subpacket if found, else NULL
458  */
459 static QDM2SubPNode* qdm2_search_subpacket_type_in_list (QDM2SubPNode *list, int type)
460 {
461     while (list != NULL && list->packet != NULL) {
462         if (list->packet->type == type)
463             return list;
464         list = list->next;
465     }
466     return NULL;
467 }
468
469
470 /**
471  * Replace 8 elements with their average value.
472  * Called by qdm2_decode_superblock before starting subblock decoding.
473  *
474  * @param q       context
475  */
476 static void average_quantized_coeffs (QDM2Context *q)
477 {
478     int i, j, n, ch, sum;
479
480     n = coeff_per_sb_for_avg[q->coeff_per_sb_select][QDM2_SB_USED(q->sub_sampling) - 1] + 1;
481
482     for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
483         for (i = 0; i < n; i++) {
484             sum = 0;
485
486             for (j = 0; j < 8; j++)
487                 sum += q->quantized_coeffs[ch][i][j];
488
489             sum /= 8;
490             if (sum > 0)
491                 sum--;
492
493             for (j=0; j < 8; j++)
494                 q->quantized_coeffs[ch][i][j] = sum;
495         }
496 }
497
498
499 /**
500  * Build subband samples with noise weighted by q->tone_level.
501  * Called by synthfilt_build_sb_samples.
502  *
503  * @param q     context
504  * @param sb    subband index
505  */
506 static void build_sb_samples_from_noise (QDM2Context *q, int sb)
507 {
508     int ch, j;
509
510     FIX_NOISE_IDX(q->noise_idx);
511
512     if (!q->nb_channels)
513         return;
514
515     for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
516         for (j = 0; j < 64; j++) {
517             q->sb_samples[ch][j * 2][sb] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx) * q->tone_level[ch][sb][j];
518             q->sb_samples[ch][j * 2 + 1][sb] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx) * q->tone_level[ch][sb][j];
519         }
520 }
521
522
523 /**
524  * Called while processing data from subpackets 11 and 12.
525  * Used after making changes to coding_method array.
526  *
527  * @param sb               subband index
528  * @param channels         number of channels
529  * @param coding_method    q->coding_method[0][0][0]
530  */
531 static void fix_coding_method_array (int sb, int channels, sb_int8_array coding_method)
532 {
533     int j,k;
534     int ch;
535     int run, case_val;
536     static const 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};
537
538     for (ch = 0; ch < channels; ch++) {
539         for (j = 0; j < 64; ) {
540             if((coding_method[ch][sb][j] - 8) > 22) {
541                 run = 1;
542                 case_val = 8;
543             } else {
544                 switch (switchtable[coding_method[ch][sb][j]-8]) {
545                     case 0: run = 10; case_val = 10; break;
546                     case 1: run = 1; case_val = 16; break;
547                     case 2: run = 5; case_val = 24; break;
548                     case 3: run = 3; case_val = 30; break;
549                     case 4: run = 1; case_val = 30; break;
550                     case 5: run = 1; case_val = 8; break;
551                     default: run = 1; case_val = 8; break;
552                 }
553             }
554             for (k = 0; k < run; k++)
555                 if (j + k < 128)
556                     if (coding_method[ch][sb + (j + k) / 64][(j + k) % 64] > coding_method[ch][sb][j])
557                         if (k > 0) {
558                            SAMPLES_NEEDED
559                             //not debugged, almost never used
560                             memset(&coding_method[ch][sb][j + k], case_val, k * sizeof(int8_t));
561                             memset(&coding_method[ch][sb][j + k], case_val, 3 * sizeof(int8_t));
562                         }
563             j += run;
564         }
565     }
566 }
567
568
569 /**
570  * Related to synthesis filter
571  * Called by process_subpacket_10
572  *
573  * @param q       context
574  * @param flag    1 if called after getting data from subpacket 10, 0 if no subpacket 10
575  */
576 static void fill_tone_level_array (QDM2Context *q, int flag)
577 {
578     int i, sb, ch, sb_used;
579     int tmp, tab;
580
581     for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
582         for (sb = 0; sb < 30; sb++)
583             for (i = 0; i < 8; i++) {
584                 if ((tab=coeff_per_sb_for_dequant[q->coeff_per_sb_select][sb]) < (last_coeff[q->coeff_per_sb_select] - 1))
585                     tmp = q->quantized_coeffs[ch][tab + 1][i] * dequant_table[q->coeff_per_sb_select][tab + 1][sb]+
586                           q->quantized_coeffs[ch][tab][i] * dequant_table[q->coeff_per_sb_select][tab][sb];
587                 else
588                     tmp = q->quantized_coeffs[ch][tab][i] * dequant_table[q->coeff_per_sb_select][tab][sb];
589                 if(tmp < 0)
590                     tmp += 0xff;
591                 q->tone_level_idx_base[ch][sb][i] = (tmp / 256) & 0xff;
592             }
593
594     sb_used = QDM2_SB_USED(q->sub_sampling);
595
596     if ((q->superblocktype_2_3 != 0) && !flag) {
597         for (sb = 0; sb < sb_used; sb++)
598             for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
599                 for (i = 0; i < 64; i++) {
600                     q->tone_level_idx[ch][sb][i] = q->tone_level_idx_base[ch][sb][i / 8];
601                     if (q->tone_level_idx[ch][sb][i] < 0)
602                         q->tone_level[ch][sb][i] = 0;
603                     else
604                         q->tone_level[ch][sb][i] = fft_tone_level_table[0][q->tone_level_idx[ch][sb][i] & 0x3f];
605                 }
606     } else {
607         tab = q->superblocktype_2_3 ? 0 : 1;
608         for (sb = 0; sb < sb_used; sb++) {
609             if ((sb >= 4) && (sb <= 23)) {
610                 for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
611                     for (i = 0; i < 64; i++) {
612                         tmp = q->tone_level_idx_base[ch][sb][i / 8] -
613                               q->tone_level_idx_hi1[ch][sb / 8][i / 8][i % 8] -
614                               q->tone_level_idx_mid[ch][sb - 4][i / 8] -
615                               q->tone_level_idx_hi2[ch][sb - 4];
616                         q->tone_level_idx[ch][sb][i] = tmp & 0xff;
617                         if ((tmp < 0) || (!q->superblocktype_2_3 && !tmp))
618                             q->tone_level[ch][sb][i] = 0;
619                         else
620                             q->tone_level[ch][sb][i] = fft_tone_level_table[tab][tmp & 0x3f];
621                 }
622             } else {
623                 if (sb > 4) {
624                     for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
625                         for (i = 0; i < 64; i++) {
626                             tmp = q->tone_level_idx_base[ch][sb][i / 8] -
627                                   q->tone_level_idx_hi1[ch][2][i / 8][i % 8] -
628                                   q->tone_level_idx_hi2[ch][sb - 4];
629                             q->tone_level_idx[ch][sb][i] = tmp & 0xff;
630                             if ((tmp < 0) || (!q->superblocktype_2_3 && !tmp))
631                                 q->tone_level[ch][sb][i] = 0;
632                             else
633                                 q->tone_level[ch][sb][i] = fft_tone_level_table[tab][tmp & 0x3f];
634                     }
635                 } else {
636                     for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
637                         for (i = 0; i < 64; i++) {
638                             tmp = q->tone_level_idx[ch][sb][i] = q->tone_level_idx_base[ch][sb][i / 8];
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                 }
645             }
646         }
647     }
648
649     return;
650 }
651
652
653 /**
654  * Related to synthesis filter
655  * Called by process_subpacket_11
656  * c is built with data from subpacket 11
657  * Most of this function is used only if superblock_type_2_3 == 0, never seen it in samples
658  *
659  * @param tone_level_idx
660  * @param tone_level_idx_temp
661  * @param coding_method        q->coding_method[0][0][0]
662  * @param nb_channels          number of channels
663  * @param c                    coming from subpacket 11, passed as 8*c
664  * @param superblocktype_2_3   flag based on superblock packet type
665  * @param cm_table_select      q->cm_table_select
666  */
667 static void fill_coding_method_array (sb_int8_array tone_level_idx, sb_int8_array tone_level_idx_temp,
668                 sb_int8_array coding_method, int nb_channels,
669                 int c, int superblocktype_2_3, int cm_table_select)
670 {
671     int ch, sb, j;
672     int tmp, acc, esp_40, comp;
673     int add1, add2, add3, add4;
674     int64_t multres;
675
676     if (!superblocktype_2_3) {
677         /* This case is untested, no samples available */
678         avpriv_request_sample(NULL, "!superblocktype_2_3");
679         return;
680         for (ch = 0; ch < nb_channels; ch++)
681             for (sb = 0; sb < 30; sb++) {
682                 for (j = 1; j < 63; j++) {  // The loop only iterates to 63 so the code doesn't overflow the buffer
683                     add1 = tone_level_idx[ch][sb][j] - 10;
684                     if (add1 < 0)
685                         add1 = 0;
686                     add2 = add3 = add4 = 0;
687                     if (sb > 1) {
688                         add2 = tone_level_idx[ch][sb - 2][j] + tone_level_idx_offset_table[sb][0] - 6;
689                         if (add2 < 0)
690                             add2 = 0;
691                     }
692                     if (sb > 0) {
693                         add3 = tone_level_idx[ch][sb - 1][j] + tone_level_idx_offset_table[sb][1] - 6;
694                         if (add3 < 0)
695                             add3 = 0;
696                     }
697                     if (sb < 29) {
698                         add4 = tone_level_idx[ch][sb + 1][j] + tone_level_idx_offset_table[sb][3] - 6;
699                         if (add4 < 0)
700                             add4 = 0;
701                     }
702                     tmp = tone_level_idx[ch][sb][j + 1] * 2 - add4 - add3 - add2 - add1;
703                     if (tmp < 0)
704                         tmp = 0;
705                     tone_level_idx_temp[ch][sb][j + 1] = tmp & 0xff;
706                 }
707                 tone_level_idx_temp[ch][sb][0] = tone_level_idx_temp[ch][sb][1];
708             }
709             acc = 0;
710             for (ch = 0; ch < nb_channels; ch++)
711                 for (sb = 0; sb < 30; sb++)
712                     for (j = 0; j < 64; j++)
713                         acc += tone_level_idx_temp[ch][sb][j];
714
715             multres = 0x66666667LL * (acc * 10);
716             esp_40 = (multres >> 32) / 8 + ((multres & 0xffffffff) >> 31);
717             for (ch = 0;  ch < nb_channels; ch++)
718                 for (sb = 0; sb < 30; sb++)
719                     for (j = 0; j < 64; j++) {
720                         comp = tone_level_idx_temp[ch][sb][j]* esp_40 * 10;
721                         if (comp < 0)
722                             comp += 0xff;
723                         comp /= 256; // signed shift
724                         switch(sb) {
725                             case 0:
726                                 if (comp < 30)
727                                     comp = 30;
728                                 comp += 15;
729                                 break;
730                             case 1:
731                                 if (comp < 24)
732                                     comp = 24;
733                                 comp += 10;
734                                 break;
735                             case 2:
736                             case 3:
737                             case 4:
738                                 if (comp < 16)
739                                     comp = 16;
740                         }
741                         if (comp <= 5)
742                             tmp = 0;
743                         else if (comp <= 10)
744                             tmp = 10;
745                         else if (comp <= 16)
746                             tmp = 16;
747                         else if (comp <= 24)
748                             tmp = -1;
749                         else
750                             tmp = 0;
751                         coding_method[ch][sb][j] = ((tmp & 0xfffa) + 30 )& 0xff;
752                     }
753             for (sb = 0; sb < 30; sb++)
754                 fix_coding_method_array(sb, nb_channels, coding_method);
755             for (ch = 0; ch < nb_channels; ch++)
756                 for (sb = 0; sb < 30; sb++)
757                     for (j = 0; j < 64; j++)
758                         if (sb >= 10) {
759                             if (coding_method[ch][sb][j] < 10)
760                                 coding_method[ch][sb][j] = 10;
761                         } else {
762                             if (sb >= 2) {
763                                 if (coding_method[ch][sb][j] < 16)
764                                     coding_method[ch][sb][j] = 16;
765                             } else {
766                                 if (coding_method[ch][sb][j] < 30)
767                                     coding_method[ch][sb][j] = 30;
768                             }
769                         }
770     } else { // superblocktype_2_3 != 0
771         for (ch = 0; ch < nb_channels; ch++)
772             for (sb = 0; sb < 30; sb++)
773                 for (j = 0; j < 64; j++)
774                     coding_method[ch][sb][j] = coding_method_table[cm_table_select][sb];
775     }
776
777     return;
778 }
779
780
781 /**
782  *
783  * Called by process_subpacket_11 to process more data from subpacket 11 with sb 0-8
784  * Called by process_subpacket_12 to process data from subpacket 12 with sb 8-sb_used
785  *
786  * @param q         context
787  * @param gb        bitreader context
788  * @param length    packet length in bits
789  * @param sb_min    lower subband processed (sb_min included)
790  * @param sb_max    higher subband processed (sb_max excluded)
791  */
792 static int synthfilt_build_sb_samples (QDM2Context *q, GetBitContext *gb, int length, int sb_min, int sb_max)
793 {
794     int sb, j, k, n, ch, run, channels;
795     int joined_stereo, zero_encoding, chs;
796     int type34_first;
797     float type34_div = 0;
798     float type34_predictor;
799     float samples[10], sign_bits[16];
800
801     if (length == 0) {
802         // If no data use noise
803         for (sb=sb_min; sb < sb_max; sb++)
804             build_sb_samples_from_noise (q, sb);
805
806         return 0;
807     }
808
809     for (sb = sb_min; sb < sb_max; sb++) {
810         FIX_NOISE_IDX(q->noise_idx);
811
812         channels = q->nb_channels;
813
814         if (q->nb_channels <= 1 || sb < 12)
815             joined_stereo = 0;
816         else if (sb >= 24)
817             joined_stereo = 1;
818         else
819             joined_stereo = (get_bits_left(gb) >= 1) ? get_bits1 (gb) : 0;
820
821         if (joined_stereo) {
822             if (get_bits_left(gb) >= 16)
823                 for (j = 0; j < 16; j++)
824                     sign_bits[j] = get_bits1 (gb);
825
826             if (q->coding_method[0][sb][0] <= 0) {
827                 av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "coding method invalid\n");
828                 return AVERROR_INVALIDDATA;
829             }
830
831             for (j = 0; j < 64; j++)
832                 if (q->coding_method[1][sb][j] > q->coding_method[0][sb][j])
833                     q->coding_method[0][sb][j] = q->coding_method[1][sb][j];
834
835             fix_coding_method_array(sb, q->nb_channels, q->coding_method);
836             channels = 1;
837         }
838
839         for (ch = 0; ch < channels; ch++) {
840             zero_encoding = (get_bits_left(gb) >= 1) ? get_bits1(gb) : 0;
841             type34_predictor = 0.0;
842             type34_first = 1;
843
844             for (j = 0; j < 128; ) {
845                 switch (q->coding_method[ch][sb][j / 2]) {
846                     case 8:
847                         if (get_bits_left(gb) >= 10) {
848                             if (zero_encoding) {
849                                 for (k = 0; k < 5; k++) {
850                                     if ((j + 2 * k) >= 128)
851                                         break;
852                                     samples[2 * k] = get_bits1(gb) ? dequant_1bit[joined_stereo][2 * get_bits1(gb)] : 0;
853                                 }
854                             } else {
855                                 n = get_bits(gb, 8);
856                                 if (n >= 243) {
857                                     av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Invalid 8bit codeword\n");
858                                     return AVERROR_INVALIDDATA;
859                                 }
860
861                                 for (k = 0; k < 5; k++)
862                                     samples[2 * k] = dequant_1bit[joined_stereo][random_dequant_index[n][k]];
863                             }
864                             for (k = 0; k < 5; k++)
865                                 samples[2 * k + 1] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx);
866                         } else {
867                             for (k = 0; k < 10; k++)
868                                 samples[k] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx);
869                         }
870                         run = 10;
871                         break;
872
873                     case 10:
874                         if (get_bits_left(gb) >= 1) {
875                             float f = 0.81;
876
877                             if (get_bits1(gb))
878                                 f = -f;
879                             f -= noise_samples[((sb + 1) * (j +5 * ch + 1)) & 127] * 9.0 / 40.0;
880                             samples[0] = f;
881                         } else {
882                             samples[0] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx);
883                         }
884                         run = 1;
885                         break;
886
887                     case 16:
888                         if (get_bits_left(gb) >= 10) {
889                             if (zero_encoding) {
890                                 for (k = 0; k < 5; k++) {
891                                     if ((j + k) >= 128)
892                                         break;
893                                     samples[k] = (get_bits1(gb) == 0) ? 0 : dequant_1bit[joined_stereo][2 * get_bits1(gb)];
894                                 }
895                             } else {
896                                 n = get_bits (gb, 8);
897                                 if (n >= 243) {
898                                     av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Invalid 8bit codeword\n");
899                                     return AVERROR_INVALIDDATA;
900                                 }
901
902                                 for (k = 0; k < 5; k++)
903                                     samples[k] = dequant_1bit[joined_stereo][random_dequant_index[n][k]];
904                             }
905                         } else {
906                             for (k = 0; k < 5; k++)
907                                 samples[k] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx);
908                         }
909                         run = 5;
910                         break;
911
912                     case 24:
913                         if (get_bits_left(gb) >= 7) {
914                             n = get_bits(gb, 7);
915                             if (n >= 125) {
916                                 av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Invalid 7bit codeword\n");
917                                 return AVERROR_INVALIDDATA;
918                             }
919
920                             for (k = 0; k < 3; k++)
921                                 samples[k] = (random_dequant_type24[n][k] - 2.0) * 0.5;
922                         } else {
923                             for (k = 0; k < 3; k++)
924                                 samples[k] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx);
925                         }
926                         run = 3;
927                         break;
928
929                     case 30:
930                         if (get_bits_left(gb) >= 4) {
931                             unsigned index = qdm2_get_vlc(gb, &vlc_tab_type30, 0, 1);
932                             if (index >= FF_ARRAY_ELEMS(type30_dequant)) {
933                                 av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "index %d out of type30_dequant array\n", index);
934                                 return AVERROR_INVALIDDATA;
935                             }
936                             samples[0] = type30_dequant[index];
937                         } else
938                             samples[0] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx);
939
940                         run = 1;
941                         break;
942
943                     case 34:
944                         if (get_bits_left(gb) >= 7) {
945                             if (type34_first) {
946                                 type34_div = (float)(1 << get_bits(gb, 2));
947                                 samples[0] = ((float)get_bits(gb, 5) - 16.0) / 15.0;
948                                 type34_predictor = samples[0];
949                                 type34_first = 0;
950                             } else {
951                                 unsigned index = qdm2_get_vlc(gb, &vlc_tab_type34, 0, 1);
952                                 if (index >= FF_ARRAY_ELEMS(type34_delta)) {
953                                     av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "index %d out of type34_delta array\n", index);
954                                     return AVERROR_INVALIDDATA;
955                                 }
956                                 samples[0] = type34_delta[index] / type34_div + type34_predictor;
957                                 type34_predictor = samples[0];
958                             }
959                         } else {
960                             samples[0] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx);
961                         }
962                         run = 1;
963                         break;
964
965                     default:
966                         samples[0] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx);
967                         run = 1;
968                         break;
969                 }
970
971                 if (joined_stereo) {
972                     float tmp[10][MPA_MAX_CHANNELS];
973                     for (k = 0; k < run; k++) {
974                         tmp[k][0] = samples[k];
975                         if ((j + k) < 128)
976                             tmp[k][1] = (sign_bits[(j + k) / 8]) ? -samples[k] : samples[k];
977                     }
978                     for (chs = 0; chs < q->nb_channels; chs++)
979                         for (k = 0; k < run; k++)
980                             if ((j + k) < 128)
981                                 q->sb_samples[chs][j + k][sb] = q->tone_level[chs][sb][((j + k)/2)] * tmp[k][chs];
982                 } else {
983                     for (k = 0; k < run; k++)
984                         if ((j + k) < 128)
985                             q->sb_samples[ch][j + k][sb] = q->tone_level[ch][sb][(j + k)/2] * samples[k];
986                 }
987
988                 j += run;
989             } // j loop
990         } // channel loop
991     } // subband loop
992     return 0;
993 }
994
995
996 /**
997  * Init the first element of a channel in quantized_coeffs with data from packet 10 (quantized_coeffs[ch][0]).
998  * This is similar to process_subpacket_9, but for a single channel and for element [0]
999  * same VLC tables as process_subpacket_9 are used.
1000  *
1001  * @param quantized_coeffs    pointer to quantized_coeffs[ch][0]
1002  * @param gb        bitreader context
1003  */
1004 static int init_quantized_coeffs_elem0 (int8_t *quantized_coeffs, GetBitContext *gb)
1005 {
1006     int i, k, run, level, diff;
1007
1008     if (get_bits_left(gb) < 16)
1009         return -1;
1010     level = qdm2_get_vlc(gb, &vlc_tab_level, 0, 2);
1011
1012     quantized_coeffs[0] = level;
1013
1014     for (i = 0; i < 7; ) {
1015         if (get_bits_left(gb) < 16)
1016             return -1;
1017         run = qdm2_get_vlc(gb, &vlc_tab_run, 0, 1) + 1;
1018
1019         if (i + run >= 8)
1020             return -1;
1021
1022         if (get_bits_left(gb) < 16)
1023             return -1;
1024         diff = qdm2_get_se_vlc(&vlc_tab_diff, gb, 2);
1025
1026         for (k = 1; k <= run; k++)
1027             quantized_coeffs[i + k] = (level + ((k * diff) / run));
1028
1029         level += diff;
1030         i += run;
1031     }
1032     return 0;
1033 }
1034
1035
1036 /**
1037  * Related to synthesis filter, process data from packet 10
1038  * Init part of quantized_coeffs via function init_quantized_coeffs_elem0
1039  * Init tone_level_idx_hi1, tone_level_idx_hi2, tone_level_idx_mid with data from packet 10
1040  *
1041  * @param q         context
1042  * @param gb        bitreader context
1043  */
1044 static void init_tone_level_dequantization (QDM2Context *q, GetBitContext *gb)
1045 {
1046     int sb, j, k, n, ch;
1047
1048     for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++) {
1049         init_quantized_coeffs_elem0(q->quantized_coeffs[ch][0], gb);
1050
1051         if (get_bits_left(gb) < 16) {
1052             memset(q->quantized_coeffs[ch][0], 0, 8);
1053             break;
1054         }
1055     }
1056
1057     n = q->sub_sampling + 1;
1058
1059     for (sb = 0; sb < n; sb++)
1060         for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
1061             for (j = 0; j < 8; j++) {
1062                 if (get_bits_left(gb) < 1)
1063                     break;
1064                 if (get_bits1(gb)) {
1065                     for (k=0; k < 8; k++) {
1066                         if (get_bits_left(gb) < 16)
1067                             break;
1068                         q->tone_level_idx_hi1[ch][sb][j][k] = qdm2_get_vlc(gb, &vlc_tab_tone_level_idx_hi1, 0, 2);
1069                     }
1070                 } else {
1071                     for (k=0; k < 8; k++)
1072                         q->tone_level_idx_hi1[ch][sb][j][k] = 0;
1073                 }
1074             }
1075
1076     n = QDM2_SB_USED(q->sub_sampling) - 4;
1077
1078     for (sb = 0; sb < n; sb++)
1079         for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++) {
1080             if (get_bits_left(gb) < 16)
1081                 break;
1082             q->tone_level_idx_hi2[ch][sb] = qdm2_get_vlc(gb, &vlc_tab_tone_level_idx_hi2, 0, 2);
1083             if (sb > 19)
1084                 q->tone_level_idx_hi2[ch][sb] -= 16;
1085             else
1086                 for (j = 0; j < 8; j++)
1087                     q->tone_level_idx_mid[ch][sb][j] = -16;
1088         }
1089
1090     n = QDM2_SB_USED(q->sub_sampling) - 5;
1091
1092     for (sb = 0; sb < n; sb++)
1093         for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
1094             for (j = 0; j < 8; j++) {
1095                 if (get_bits_left(gb) < 16)
1096                     break;
1097                 q->tone_level_idx_mid[ch][sb][j] = qdm2_get_vlc(gb, &vlc_tab_tone_level_idx_mid, 0, 2) - 32;
1098             }
1099 }
1100
1101 /**
1102  * Process subpacket 9, init quantized_coeffs with data from it
1103  *
1104  * @param q       context
1105  * @param node    pointer to node with packet
1106  */
1107 static int process_subpacket_9 (QDM2Context *q, QDM2SubPNode *node)
1108 {
1109     GetBitContext gb;
1110     int i, j, k, n, ch, run, level, diff;
1111
1112     init_get_bits(&gb, node->packet->data, node->packet->size*8);
1113
1114     n = coeff_per_sb_for_avg[q->coeff_per_sb_select][QDM2_SB_USED(q->sub_sampling) - 1] + 1; // same as averagesomething function
1115
1116     for (i = 1; i < n; i++)
1117         for (ch=0; ch < q->nb_channels; ch++) {
1118             level = qdm2_get_vlc(&gb, &vlc_tab_level, 0, 2);
1119             q->quantized_coeffs[ch][i][0] = level;
1120
1121             for (j = 0; j < (8 - 1); ) {
1122                 run = qdm2_get_vlc(&gb, &vlc_tab_run, 0, 1) + 1;
1123                 diff = qdm2_get_se_vlc(&vlc_tab_diff, &gb, 2);
1124
1125                 if (j + run >= 8)
1126                     return -1;
1127
1128                 for (k = 1; k <= run; k++)
1129                     q->quantized_coeffs[ch][i][j + k] = (level + ((k*diff) / run));
1130
1131                 level += diff;
1132                 j += run;
1133             }
1134         }
1135
1136     for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
1137         for (i = 0; i < 8; i++)
1138             q->quantized_coeffs[ch][0][i] = 0;
1139
1140     return 0;
1141 }
1142
1143
1144 /**
1145  * Process subpacket 10 if not null, else
1146  *
1147  * @param q         context
1148  * @param node      pointer to node with packet
1149  */
1150 static void process_subpacket_10 (QDM2Context *q, QDM2SubPNode *node)
1151 {
1152     GetBitContext gb;
1153
1154     if (node) {
1155         init_get_bits(&gb, node->packet->data, node->packet->size * 8);
1156         init_tone_level_dequantization(q, &gb);
1157         fill_tone_level_array(q, 1);
1158     } else {
1159         fill_tone_level_array(q, 0);
1160     }
1161 }
1162
1163
1164 /**
1165  * Process subpacket 11
1166  *
1167  * @param q         context
1168  * @param node      pointer to node with packet
1169  */
1170 static void process_subpacket_11 (QDM2Context *q, QDM2SubPNode *node)
1171 {
1172     GetBitContext gb;
1173     int length = 0;
1174
1175     if (node) {
1176         length = node->packet->size * 8;
1177         init_get_bits(&gb, node->packet->data, length);
1178     }
1179
1180     if (length >= 32) {
1181         int c = get_bits (&gb, 13);
1182
1183         if (c > 3)
1184             fill_coding_method_array (q->tone_level_idx, q->tone_level_idx_temp, q->coding_method,
1185                                       q->nb_channels, 8*c, q->superblocktype_2_3, q->cm_table_select);
1186     }
1187
1188     synthfilt_build_sb_samples(q, &gb, length, 0, 8);
1189 }
1190
1191
1192 /**
1193  * Process subpacket 12
1194  *
1195  * @param q         context
1196  * @param node      pointer to node with packet
1197  */
1198 static void process_subpacket_12 (QDM2Context *q, QDM2SubPNode *node)
1199 {
1200     GetBitContext gb;
1201     int length = 0;
1202
1203     if (node) {
1204         length = node->packet->size * 8;
1205         init_get_bits(&gb, node->packet->data, length);
1206     }
1207
1208     synthfilt_build_sb_samples(q, &gb, length, 8, QDM2_SB_USED(q->sub_sampling));
1209 }
1210
1211 /**
1212  * Process new subpackets for synthesis filter
1213  *
1214  * @param q       context
1215  * @param list    list with synthesis filter packets (list D)
1216  */
1217 static void process_synthesis_subpackets (QDM2Context *q, QDM2SubPNode *list)
1218 {
1219     QDM2SubPNode *nodes[4];
1220
1221     nodes[0] = qdm2_search_subpacket_type_in_list(list, 9);
1222     if (nodes[0] != NULL)
1223         process_subpacket_9(q, nodes[0]);
1224
1225     nodes[1] = qdm2_search_subpacket_type_in_list(list, 10);
1226     if (nodes[1] != NULL)
1227         process_subpacket_10(q, nodes[1]);
1228     else
1229         process_subpacket_10(q, NULL);
1230
1231     nodes[2] = qdm2_search_subpacket_type_in_list(list, 11);
1232     if (nodes[0] != NULL && nodes[1] != NULL && nodes[2] != NULL)
1233         process_subpacket_11(q, nodes[2]);
1234     else
1235         process_subpacket_11(q, NULL);
1236
1237     nodes[3] = qdm2_search_subpacket_type_in_list(list, 12);
1238     if (nodes[0] != NULL && nodes[1] != NULL && nodes[3] != NULL)
1239         process_subpacket_12(q, nodes[3]);
1240     else
1241         process_subpacket_12(q, NULL);
1242 }
1243
1244
1245 /**
1246  * Decode superblock, fill packet lists.
1247  *
1248  * @param q    context
1249  */
1250 static void qdm2_decode_super_block (QDM2Context *q)
1251 {
1252     GetBitContext gb;
1253     QDM2SubPacket header, *packet;
1254     int i, packet_bytes, sub_packet_size, sub_packets_D;
1255     unsigned int next_index = 0;
1256
1257     memset(q->tone_level_idx_hi1, 0, sizeof(q->tone_level_idx_hi1));
1258     memset(q->tone_level_idx_mid, 0, sizeof(q->tone_level_idx_mid));
1259     memset(q->tone_level_idx_hi2, 0, sizeof(q->tone_level_idx_hi2));
1260
1261     q->sub_packets_B = 0;
1262     sub_packets_D = 0;
1263
1264     average_quantized_coeffs(q); // average elements in quantized_coeffs[max_ch][10][8]
1265
1266     init_get_bits(&gb, q->compressed_data, q->compressed_size*8);
1267     qdm2_decode_sub_packet_header(&gb, &header);
1268
1269     if (header.type < 2 || header.type >= 8) {
1270         q->has_errors = 1;
1271         av_log(NULL,AV_LOG_ERROR,"bad superblock type\n");
1272         return;
1273     }
1274
1275     q->superblocktype_2_3 = (header.type == 2 || header.type == 3);
1276     packet_bytes = (q->compressed_size - get_bits_count(&gb) / 8);
1277
1278     init_get_bits(&gb, header.data, header.size*8);
1279
1280     if (header.type == 2 || header.type == 4 || header.type == 5) {
1281         int csum  = 257 * get_bits(&gb, 8);
1282             csum +=   2 * get_bits(&gb, 8);
1283
1284         csum = qdm2_packet_checksum(q->compressed_data, q->checksum_size, csum);
1285
1286         if (csum != 0) {
1287             q->has_errors = 1;
1288             av_log(NULL,AV_LOG_ERROR,"bad packet checksum\n");
1289             return;
1290         }
1291     }
1292
1293     q->sub_packet_list_B[0].packet = NULL;
1294     q->sub_packet_list_D[0].packet = NULL;
1295
1296     for (i = 0; i < 6; i++)
1297         if (--q->fft_level_exp[i] < 0)
1298             q->fft_level_exp[i] = 0;
1299
1300     for (i = 0; packet_bytes > 0; i++) {
1301         int j;
1302
1303         if (i >= FF_ARRAY_ELEMS(q->sub_packet_list_A)) {
1304             SAMPLES_NEEDED_2("too many packet bytes");
1305             return;
1306         }
1307
1308         q->sub_packet_list_A[i].next = NULL;
1309
1310         if (i > 0) {
1311             q->sub_packet_list_A[i - 1].next = &q->sub_packet_list_A[i];
1312
1313             /* seek to next block */
1314             init_get_bits(&gb, header.data, header.size*8);
1315             skip_bits(&gb, next_index*8);
1316
1317             if (next_index >= header.size)
1318                 break;
1319         }
1320
1321         /* decode subpacket */
1322         packet = &q->sub_packets[i];
1323         qdm2_decode_sub_packet_header(&gb, packet);
1324         next_index = packet->size + get_bits_count(&gb) / 8;
1325         sub_packet_size = ((packet->size > 0xff) ? 1 : 0) + packet->size + 2;
1326
1327         if (packet->type == 0)
1328             break;
1329
1330         if (sub_packet_size > packet_bytes) {
1331             if (packet->type != 10 && packet->type != 11 && packet->type != 12)
1332                 break;
1333             packet->size += packet_bytes - sub_packet_size;
1334         }
1335
1336         packet_bytes -= sub_packet_size;
1337
1338         /* add subpacket to 'all subpackets' list */
1339         q->sub_packet_list_A[i].packet = packet;
1340
1341         /* add subpacket to related list */
1342         if (packet->type == 8) {
1343             SAMPLES_NEEDED_2("packet type 8");
1344             return;
1345         } else if (packet->type >= 9 && packet->type <= 12) {
1346             /* packets for MPEG Audio like Synthesis Filter */
1347             QDM2_LIST_ADD(q->sub_packet_list_D, sub_packets_D, packet);
1348         } else if (packet->type == 13) {
1349             for (j = 0; j < 6; j++)
1350                 q->fft_level_exp[j] = get_bits(&gb, 6);
1351         } else if (packet->type == 14) {
1352             for (j = 0; j < 6; j++)
1353                 q->fft_level_exp[j] = qdm2_get_vlc(&gb, &fft_level_exp_vlc, 0, 2);
1354         } else if (packet->type == 15) {
1355             SAMPLES_NEEDED_2("packet type 15")
1356             return;
1357         } else if (packet->type >= 16 && packet->type < 48 && !fft_subpackets[packet->type - 16]) {
1358             /* packets for FFT */
1359             QDM2_LIST_ADD(q->sub_packet_list_B, q->sub_packets_B, packet);
1360         }
1361     } // Packet bytes loop
1362
1363 /* **************************************************************** */
1364     if (q->sub_packet_list_D[0].packet != NULL) {
1365         process_synthesis_subpackets(q, q->sub_packet_list_D);
1366         q->do_synth_filter = 1;
1367     } else if (q->do_synth_filter) {
1368         process_subpacket_10(q, NULL);
1369         process_subpacket_11(q, NULL);
1370         process_subpacket_12(q, NULL);
1371     }
1372 /* **************************************************************** */
1373 }
1374
1375
1376 static void qdm2_fft_init_coefficient (QDM2Context *q, int sub_packet,
1377                        int offset, int duration, int channel,
1378                        int exp, int phase)
1379 {
1380     if (q->fft_coefs_min_index[duration] < 0)
1381         q->fft_coefs_min_index[duration] = q->fft_coefs_index;
1382
1383     q->fft_coefs[q->fft_coefs_index].sub_packet = ((sub_packet >= 16) ? (sub_packet - 16) : sub_packet);
1384     q->fft_coefs[q->fft_coefs_index].channel = channel;
1385     q->fft_coefs[q->fft_coefs_index].offset = offset;
1386     q->fft_coefs[q->fft_coefs_index].exp = exp;
1387     q->fft_coefs[q->fft_coefs_index].phase = phase;
1388     q->fft_coefs_index++;
1389 }
1390
1391
1392 static void qdm2_fft_decode_tones (QDM2Context *q, int duration, GetBitContext *gb, int b)
1393 {
1394     int channel, stereo, phase, exp;
1395     int local_int_4,  local_int_8,  stereo_phase,  local_int_10;
1396     int local_int_14, stereo_exp, local_int_20, local_int_28;
1397     int n, offset;
1398
1399     local_int_4 = 0;
1400     local_int_28 = 0;
1401     local_int_20 = 2;
1402     local_int_8 = (4 - duration);
1403     local_int_10 = 1 << (q->group_order - duration - 1);
1404     offset = 1;
1405
1406     while (get_bits_left(gb)>0) {
1407         if (q->superblocktype_2_3) {
1408             while ((n = qdm2_get_vlc(gb, &vlc_tab_fft_tone_offset[local_int_8], 1, 2)) < 2) {
1409                 if (get_bits_left(gb)<0) {
1410                     if(local_int_4 < q->group_size)
1411                         av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "overread in qdm2_fft_decode_tones()\n");
1412                     return;
1413                 }
1414                 offset = 1;
1415                 if (n == 0) {
1416                     local_int_4 += local_int_10;
1417                     local_int_28 += (1 << local_int_8);
1418                 } else {
1419                     local_int_4 += 8*local_int_10;
1420                     local_int_28 += (8 << local_int_8);
1421                 }
1422             }
1423             offset += (n - 2);
1424         } else {
1425             offset += qdm2_get_vlc(gb, &vlc_tab_fft_tone_offset[local_int_8], 1, 2);
1426             while (offset >= (local_int_10 - 1)) {
1427                 offset += (1 - (local_int_10 - 1));
1428                 local_int_4  += local_int_10;
1429                 local_int_28 += (1 << local_int_8);
1430             }
1431         }
1432
1433         if (local_int_4 >= q->group_size)
1434             return;
1435
1436         local_int_14 = (offset >> local_int_8);
1437         if (local_int_14 >= FF_ARRAY_ELEMS(fft_level_index_table))
1438             return;
1439
1440         if (q->nb_channels > 1) {
1441             channel = get_bits1(gb);
1442             stereo = get_bits1(gb);
1443         } else {
1444             channel = 0;
1445             stereo = 0;
1446         }
1447
1448         exp = qdm2_get_vlc(gb, (b ? &fft_level_exp_vlc : &fft_level_exp_alt_vlc), 0, 2);
1449         exp += q->fft_level_exp[fft_level_index_table[local_int_14]];
1450         exp = (exp < 0) ? 0 : exp;
1451
1452         phase = get_bits(gb, 3);
1453         stereo_exp = 0;
1454         stereo_phase = 0;
1455
1456         if (stereo) {
1457             stereo_exp = (exp - qdm2_get_vlc(gb, &fft_stereo_exp_vlc, 0, 1));
1458             stereo_phase = (phase - qdm2_get_vlc(gb, &fft_stereo_phase_vlc, 0, 1));
1459             if (stereo_phase < 0)
1460                 stereo_phase += 8;
1461         }
1462
1463         if (q->frequency_range > (local_int_14 + 1)) {
1464             int sub_packet = (local_int_20 + local_int_28);
1465
1466             qdm2_fft_init_coefficient(q, sub_packet, offset, duration, channel, exp, phase);
1467             if (stereo)
1468                 qdm2_fft_init_coefficient(q, sub_packet, offset, duration, (1 - channel), stereo_exp, stereo_phase);
1469         }
1470
1471         offset++;
1472     }
1473 }
1474
1475
1476 static void qdm2_decode_fft_packets (QDM2Context *q)
1477 {
1478     int i, j, min, max, value, type, unknown_flag;
1479     GetBitContext gb;
1480
1481     if (q->sub_packet_list_B[0].packet == NULL)
1482         return;
1483
1484     /* reset minimum indexes for FFT coefficients */
1485     q->fft_coefs_index = 0;
1486     for (i=0; i < 5; i++)
1487         q->fft_coefs_min_index[i] = -1;
1488
1489     /* process subpackets ordered by type, largest type first */
1490     for (i = 0, max = 256; i < q->sub_packets_B; i++) {
1491         QDM2SubPacket *packet= NULL;
1492
1493         /* find subpacket with largest type less than max */
1494         for (j = 0, min = 0; j < q->sub_packets_B; j++) {
1495             value = q->sub_packet_list_B[j].packet->type;
1496             if (value > min && value < max) {
1497                 min = value;
1498                 packet = q->sub_packet_list_B[j].packet;
1499             }
1500         }
1501
1502         max = min;
1503
1504         /* check for errors (?) */
1505         if (!packet)
1506             return;
1507
1508         if (i == 0 && (packet->type < 16 || packet->type >= 48 || fft_subpackets[packet->type - 16]))
1509             return;
1510
1511         /* decode FFT tones */
1512         init_get_bits (&gb, packet->data, packet->size*8);
1513
1514         if (packet->type >= 32 && packet->type < 48 && !fft_subpackets[packet->type - 16])
1515             unknown_flag = 1;
1516         else
1517             unknown_flag = 0;
1518
1519         type = packet->type;
1520
1521         if ((type >= 17 && type < 24) || (type >= 33 && type < 40)) {
1522             int duration = q->sub_sampling + 5 - (type & 15);
1523
1524             if (duration >= 0 && duration < 4)
1525                 qdm2_fft_decode_tones(q, duration, &gb, unknown_flag);
1526         } else if (type == 31) {
1527             for (j=0; j < 4; j++)
1528                 qdm2_fft_decode_tones(q, j, &gb, unknown_flag);
1529         } else if (type == 46) {
1530             for (j=0; j < 6; j++)
1531                 q->fft_level_exp[j] = get_bits(&gb, 6);
1532             for (j=0; j < 4; j++)
1533             qdm2_fft_decode_tones(q, j, &gb, unknown_flag);
1534         }
1535     } // Loop on B packets
1536
1537     /* calculate maximum indexes for FFT coefficients */
1538     for (i = 0, j = -1; i < 5; i++)
1539         if (q->fft_coefs_min_index[i] >= 0) {
1540             if (j >= 0)
1541                 q->fft_coefs_max_index[j] = q->fft_coefs_min_index[i];
1542             j = i;
1543         }
1544     if (j >= 0)
1545         q->fft_coefs_max_index[j] = q->fft_coefs_index;
1546 }
1547
1548
1549 static void qdm2_fft_generate_tone (QDM2Context *q, FFTTone *tone)
1550 {
1551    float level, f[6];
1552    int i;
1553    QDM2Complex c;
1554    const double iscale = 2.0*M_PI / 512.0;
1555
1556     tone->phase += tone->phase_shift;
1557
1558     /* calculate current level (maximum amplitude) of tone */
1559     level = fft_tone_envelope_table[tone->duration][tone->time_index] * tone->level;
1560     c.im = level * sin(tone->phase*iscale);
1561     c.re = level * cos(tone->phase*iscale);
1562
1563     /* generate FFT coefficients for tone */
1564     if (tone->duration >= 3 || tone->cutoff >= 3) {
1565         tone->complex[0].im += c.im;
1566         tone->complex[0].re += c.re;
1567         tone->complex[1].im -= c.im;
1568         tone->complex[1].re -= c.re;
1569     } else {
1570         f[1] = -tone->table[4];
1571         f[0] =  tone->table[3] - tone->table[0];
1572         f[2] =  1.0 - tone->table[2] - tone->table[3];
1573         f[3] =  tone->table[1] + tone->table[4] - 1.0;
1574         f[4] =  tone->table[0] - tone->table[1];
1575         f[5] =  tone->table[2];
1576         for (i = 0; i < 2; i++) {
1577             tone->complex[fft_cutoff_index_table[tone->cutoff][i]].re += c.re * f[i];
1578             tone->complex[fft_cutoff_index_table[tone->cutoff][i]].im += c.im *((tone->cutoff <= i) ? -f[i] : f[i]);
1579         }
1580         for (i = 0; i < 4; i++) {
1581             tone->complex[i].re += c.re * f[i+2];
1582             tone->complex[i].im += c.im * f[i+2];
1583         }
1584     }
1585
1586     /* copy the tone if it has not yet died out */
1587     if (++tone->time_index < ((1 << (5 - tone->duration)) - 1)) {
1588       memcpy(&q->fft_tones[q->fft_tone_end], tone, sizeof(FFTTone));
1589       q->fft_tone_end = (q->fft_tone_end + 1) % 1000;
1590     }
1591 }
1592
1593
1594 static void qdm2_fft_tone_synthesizer (QDM2Context *q, int sub_packet)
1595 {
1596     int i, j, ch;
1597     const double iscale = 0.25 * M_PI;
1598
1599     for (ch = 0; ch < q->channels; ch++) {
1600         memset(q->fft.complex[ch], 0, q->fft_size * sizeof(QDM2Complex));
1601     }
1602
1603
1604     /* apply FFT tones with duration 4 (1 FFT period) */
1605     if (q->fft_coefs_min_index[4] >= 0)
1606         for (i = q->fft_coefs_min_index[4]; i < q->fft_coefs_max_index[4]; i++) {
1607             float level;
1608             QDM2Complex c;
1609
1610             if (q->fft_coefs[i].sub_packet != sub_packet)
1611                 break;
1612
1613             ch = (q->channels == 1) ? 0 : q->fft_coefs[i].channel;
1614             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];
1615
1616             c.re = level * cos(q->fft_coefs[i].phase * iscale);
1617             c.im = level * sin(q->fft_coefs[i].phase * iscale);
1618             q->fft.complex[ch][q->fft_coefs[i].offset + 0].re += c.re;
1619             q->fft.complex[ch][q->fft_coefs[i].offset + 0].im += c.im;
1620             q->fft.complex[ch][q->fft_coefs[i].offset + 1].re -= c.re;
1621             q->fft.complex[ch][q->fft_coefs[i].offset + 1].im -= c.im;
1622         }
1623
1624     /* generate existing FFT tones */
1625     for (i = q->fft_tone_end; i != q->fft_tone_start; ) {
1626         qdm2_fft_generate_tone(q, &q->fft_tones[q->fft_tone_start]);
1627         q->fft_tone_start = (q->fft_tone_start + 1) % 1000;
1628     }
1629
1630     /* create and generate new FFT tones with duration 0 (long) to 3 (short) */
1631     for (i = 0; i < 4; i++)
1632         if (q->fft_coefs_min_index[i] >= 0) {
1633             for (j = q->fft_coefs_min_index[i]; j < q->fft_coefs_max_index[i]; j++) {
1634                 int offset, four_i;
1635                 FFTTone tone;
1636
1637                 if (q->fft_coefs[j].sub_packet != sub_packet)
1638                     break;
1639
1640                 four_i = (4 - i);
1641                 offset = q->fft_coefs[j].offset >> four_i;
1642                 ch = (q->channels == 1) ? 0 : q->fft_coefs[j].channel;
1643
1644                 if (offset < q->frequency_range) {
1645                     if (offset < 2)
1646                         tone.cutoff = offset;
1647                     else
1648                         tone.cutoff = (offset >= 60) ? 3 : 2;
1649
1650                     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];
1651                     tone.complex = &q->fft.complex[ch][offset];
1652                     tone.table = fft_tone_sample_table[i][q->fft_coefs[j].offset - (offset << four_i)];
1653                     tone.phase = 64 * q->fft_coefs[j].phase - (offset << 8) - 128;
1654                     tone.phase_shift = (2 * q->fft_coefs[j].offset + 1) << (7 - four_i);
1655                     tone.duration = i;
1656                     tone.time_index = 0;
1657
1658                     qdm2_fft_generate_tone(q, &tone);
1659                 }
1660             }
1661             q->fft_coefs_min_index[i] = j;
1662         }
1663 }
1664
1665
1666 static void qdm2_calculate_fft (QDM2Context *q, int channel, int sub_packet)
1667 {
1668     const float gain = (q->channels == 1 && q->nb_channels == 2) ? 0.5f : 1.0f;
1669     float *out = q->output_buffer + channel;
1670     int i;
1671     q->fft.complex[channel][0].re *= 2.0f;
1672     q->fft.complex[channel][0].im = 0.0f;
1673     q->rdft_ctx.rdft_calc(&q->rdft_ctx, (FFTSample *)q->fft.complex[channel]);
1674     /* add samples to output buffer */
1675     for (i = 0; i < FFALIGN(q->fft_size, 8); i++) {
1676         out[0]           += q->fft.complex[channel][i].re * gain;
1677         out[q->channels] += q->fft.complex[channel][i].im * gain;
1678         out += 2 * q->channels;
1679     }
1680 }
1681
1682
1683 /**
1684  * @param q        context
1685  * @param index    subpacket number
1686  */
1687 static void qdm2_synthesis_filter (QDM2Context *q, int index)
1688 {
1689     int i, k, ch, sb_used, sub_sampling, dither_state = 0;
1690
1691     /* copy sb_samples */
1692     sb_used = QDM2_SB_USED(q->sub_sampling);
1693
1694     for (ch = 0; ch < q->channels; ch++)
1695         for (i = 0; i < 8; i++)
1696             for (k=sb_used; k < SBLIMIT; k++)
1697                 q->sb_samples[ch][(8 * index) + i][k] = 0;
1698
1699     for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++) {
1700         float *samples_ptr = q->samples + ch;
1701
1702         for (i = 0; i < 8; i++) {
1703             ff_mpa_synth_filter_float(&q->mpadsp,
1704                 q->synth_buf[ch], &(q->synth_buf_offset[ch]),
1705                 ff_mpa_synth_window_float, &dither_state,
1706                 samples_ptr, q->nb_channels,
1707                 q->sb_samples[ch][(8 * index) + i]);
1708             samples_ptr += 32 * q->nb_channels;
1709         }
1710     }
1711
1712     /* add samples to output buffer */
1713     sub_sampling = (4 >> q->sub_sampling);
1714
1715     for (ch = 0; ch < q->channels; ch++)
1716         for (i = 0; i < q->frame_size; i++)
1717             q->output_buffer[q->channels * i + ch] += (1 << 23) * q->samples[q->nb_channels * sub_sampling * i + ch];
1718 }
1719
1720
1721 /**
1722  * Init static data (does not depend on specific file)
1723  *
1724  * @param q    context
1725  */
1726 static av_cold void qdm2_init_static_data(AVCodec *codec) {
1727     qdm2_init_vlc();
1728     ff_mpa_synth_init_float(ff_mpa_synth_window_float);
1729     softclip_table_init();
1730     rnd_table_init();
1731     init_noise_samples();
1732 }
1733
1734
1735 /**
1736  * Init parameters from codec extradata
1737  */
1738 static av_cold int qdm2_decode_init(AVCodecContext *avctx)
1739 {
1740     QDM2Context *s = avctx->priv_data;
1741     uint8_t *extradata;
1742     int extradata_size;
1743     int tmp_val, tmp, size;
1744
1745     /* extradata parsing
1746
1747     Structure:
1748     wave {
1749         frma (QDM2)
1750         QDCA
1751         QDCP
1752     }
1753
1754     32  size (including this field)
1755     32  tag (=frma)
1756     32  type (=QDM2 or QDMC)
1757
1758     32  size (including this field, in bytes)
1759     32  tag (=QDCA) // maybe mandatory parameters
1760     32  unknown (=1)
1761     32  channels (=2)
1762     32  samplerate (=44100)
1763     32  bitrate (=96000)
1764     32  block size (=4096)
1765     32  frame size (=256) (for one channel)
1766     32  packet size (=1300)
1767
1768     32  size (including this field, in bytes)
1769     32  tag (=QDCP) // maybe some tuneable parameters
1770     32  float1 (=1.0)
1771     32  zero ?
1772     32  float2 (=1.0)
1773     32  float3 (=1.0)
1774     32  unknown (27)
1775     32  unknown (8)
1776     32  zero ?
1777     */
1778
1779     if (!avctx->extradata || (avctx->extradata_size < 48)) {
1780         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "extradata missing or truncated\n");
1781         return -1;
1782     }
1783
1784     extradata = avctx->extradata;
1785     extradata_size = avctx->extradata_size;
1786
1787     while (extradata_size > 7) {
1788         if (!memcmp(extradata, "frmaQDM", 7))
1789             break;
1790         extradata++;
1791         extradata_size--;
1792     }
1793
1794     if (extradata_size < 12) {
1795         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "not enough extradata (%i)\n",
1796                extradata_size);
1797         return -1;
1798     }
1799
1800     if (memcmp(extradata, "frmaQDM", 7)) {
1801         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid headers, QDM? not found\n");
1802         return -1;
1803     }
1804
1805     if (extradata[7] == 'C') {
1806 //        s->is_qdmc = 1;
1807         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "stream is QDMC version 1, which is not supported\n");
1808         return -1;
1809     }
1810
1811     extradata += 8;
1812     extradata_size -= 8;
1813
1814     size = AV_RB32(extradata);
1815
1816     if(size > extradata_size){
1817         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "extradata size too small, %i < %i\n",
1818                extradata_size, size);
1819         return -1;
1820     }
1821
1822     extradata += 4;
1823     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "size: %d\n", size);
1824     if (AV_RB32(extradata) != MKBETAG('Q','D','C','A')) {
1825         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid extradata, expecting QDCA\n");
1826         return -1;
1827     }
1828
1829     extradata += 8;
1830
1831     avctx->channels = s->nb_channels = s->channels = AV_RB32(extradata);
1832     extradata += 4;
1833     if (s->channels <= 0 || s->channels > MPA_MAX_CHANNELS) {
1834         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid number of channels\n");
1835         return AVERROR_INVALIDDATA;
1836     }
1837     avctx->channel_layout = avctx->channels == 2 ? AV_CH_LAYOUT_STEREO :
1838                                                    AV_CH_LAYOUT_MONO;
1839
1840     avctx->sample_rate = AV_RB32(extradata);
1841     extradata += 4;
1842
1843     avctx->bit_rate = AV_RB32(extradata);
1844     extradata += 4;
1845
1846     s->group_size = AV_RB32(extradata);
1847     extradata += 4;
1848
1849     s->fft_size = AV_RB32(extradata);
1850     extradata += 4;
1851
1852     s->checksum_size = AV_RB32(extradata);
1853     if (s->checksum_size >= 1U << 28) {
1854         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "data block size too large (%u)\n", s->checksum_size);
1855         return AVERROR_INVALIDDATA;
1856     }
1857
1858     s->fft_order = av_log2(s->fft_size) + 1;
1859
1860     // something like max decodable tones
1861     s->group_order = av_log2(s->group_size) + 1;
1862     s->frame_size = s->group_size / 16; // 16 iterations per super block
1863
1864     if (s->frame_size > QDM2_MAX_FRAME_SIZE)
1865         return AVERROR_INVALIDDATA;
1866
1867     s->sub_sampling = s->fft_order - 7;
1868     s->frequency_range = 255 / (1 << (2 - s->sub_sampling));
1869
1870     switch ((s->sub_sampling * 2 + s->channels - 1)) {
1871         case 0: tmp = 40; break;
1872         case 1: tmp = 48; break;
1873         case 2: tmp = 56; break;
1874         case 3: tmp = 72; break;
1875         case 4: tmp = 80; break;
1876         case 5: tmp = 100;break;
1877         default: tmp=s->sub_sampling; break;
1878     }
1879     tmp_val = 0;
1880     if ((tmp * 1000) < avctx->bit_rate)  tmp_val = 1;
1881     if ((tmp * 1440) < avctx->bit_rate)  tmp_val = 2;
1882     if ((tmp * 1760) < avctx->bit_rate)  tmp_val = 3;
1883     if ((tmp * 2240) < avctx->bit_rate)  tmp_val = 4;
1884     s->cm_table_select = tmp_val;
1885
1886     if (avctx->bit_rate <= 8000)
1887         s->coeff_per_sb_select = 0;
1888     else if (avctx->bit_rate < 16000)
1889         s->coeff_per_sb_select = 1;
1890     else
1891         s->coeff_per_sb_select = 2;
1892
1893     // Fail on unknown fft order
1894     if ((s->fft_order < 7) || (s->fft_order > 9)) {
1895         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unknown FFT order (%d), contact the developers!\n", s->fft_order);
1896         return -1;
1897     }
1898     if (s->fft_size != (1 << (s->fft_order - 1))) {
1899         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "FFT size %d not power of 2.\n", s->fft_size);
1900         return AVERROR_INVALIDDATA;
1901     }
1902
1903     ff_rdft_init(&s->rdft_ctx, s->fft_order, IDFT_C2R);
1904     ff_mpadsp_init(&s->mpadsp);
1905
1906     avctx->sample_fmt = AV_SAMPLE_FMT_S16;
1907
1908     return 0;
1909 }
1910
1911
1912 static av_cold int qdm2_decode_close(AVCodecContext *avctx)
1913 {
1914     QDM2Context *s = avctx->priv_data;
1915
1916     ff_rdft_end(&s->rdft_ctx);
1917
1918     return 0;
1919 }
1920
1921
1922 static int qdm2_decode (QDM2Context *q, const uint8_t *in, int16_t *out)
1923 {
1924     int ch, i;
1925     const int frame_size = (q->frame_size * q->channels);
1926
1927     if((unsigned)frame_size > FF_ARRAY_ELEMS(q->output_buffer)/2)
1928         return -1;
1929
1930     /* select input buffer */
1931     q->compressed_data = in;
1932     q->compressed_size = q->checksum_size;
1933
1934     /* copy old block, clear new block of output samples */
1935     memmove(q->output_buffer, &q->output_buffer[frame_size], frame_size * sizeof(float));
1936     memset(&q->output_buffer[frame_size], 0, frame_size * sizeof(float));
1937
1938     /* decode block of QDM2 compressed data */
1939     if (q->sub_packet == 0) {
1940         q->has_errors = 0; // zero it for a new super block
1941         av_log(NULL,AV_LOG_DEBUG,"Superblock follows\n");
1942         qdm2_decode_super_block(q);
1943     }
1944
1945     /* parse subpackets */
1946     if (!q->has_errors) {
1947         if (q->sub_packet == 2)
1948             qdm2_decode_fft_packets(q);
1949
1950         qdm2_fft_tone_synthesizer(q, q->sub_packet);
1951     }
1952
1953     /* sound synthesis stage 1 (FFT) */
1954     for (ch = 0; ch < q->channels; ch++) {
1955         qdm2_calculate_fft(q, ch, q->sub_packet);
1956
1957         if (!q->has_errors && q->sub_packet_list_C[0].packet != NULL) {
1958             SAMPLES_NEEDED_2("has errors, and C list is not empty")
1959             return -1;
1960         }
1961     }
1962
1963     /* sound synthesis stage 2 (MPEG audio like synthesis filter) */
1964     if (!q->has_errors && q->do_synth_filter)
1965         qdm2_synthesis_filter(q, q->sub_packet);
1966
1967     q->sub_packet = (q->sub_packet + 1) % 16;
1968
1969     /* clip and convert output float[] to 16bit signed samples */
1970     for (i = 0; i < frame_size; i++) {
1971         int value = (int)q->output_buffer[i];
1972
1973         if (value > SOFTCLIP_THRESHOLD)
1974             value = (value >  HARDCLIP_THRESHOLD) ?  32767 :  softclip_table[ value - SOFTCLIP_THRESHOLD];
1975         else if (value < -SOFTCLIP_THRESHOLD)
1976             value = (value < -HARDCLIP_THRESHOLD) ? -32767 : -softclip_table[-value - SOFTCLIP_THRESHOLD];
1977
1978         out[i] = value;
1979     }
1980
1981     return 0;
1982 }
1983
1984
1985 static int qdm2_decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data,
1986                              int *got_frame_ptr, AVPacket *avpkt)
1987 {
1988     AVFrame *frame     = data;
1989     const uint8_t *buf = avpkt->data;
1990     int buf_size = avpkt->size;
1991     QDM2Context *s = avctx->priv_data;
1992     int16_t *out;
1993     int i, ret;
1994
1995     if(!buf)
1996         return 0;
1997     if(buf_size < s->checksum_size)
1998         return -1;
1999
2000     /* get output buffer */
2001     frame->nb_samples = 16 * s->frame_size;
2002     if ((ret = ff_get_buffer(avctx, frame, 0)) < 0)
2003         return ret;
2004     out = (int16_t *)frame->data[0];
2005
2006     for (i = 0; i < 16; i++) {
2007         if (qdm2_decode(s, buf, out) < 0)
2008             return -1;
2009         out += s->channels * s->frame_size;
2010     }
2011
2012     *got_frame_ptr = 1;
2013
2014     return s->checksum_size;
2015 }
2016
2017 AVCodec ff_qdm2_decoder =
2018 {
2019     .name             = "qdm2",
2020     .type             = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
2021     .id               = AV_CODEC_ID_QDM2,
2022     .priv_data_size   = sizeof(QDM2Context),
2023     .init             = qdm2_decode_init,
2024     .init_static_data = qdm2_init_static_data,
2025     .close            = qdm2_decode_close,
2026     .decode           = qdm2_decode_frame,
2027     .capabilities     = CODEC_CAP_DR1,
2028     .long_name        = NULL_IF_CONFIG_SMALL("QDesign Music Codec 2"),
2029 };