git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavcodec/mpegaudiodec.c

   1 /*
   2  * MPEG Audio decoder
   3  * Copyright (c) 2001, 2002 Fabrice Bellard.
   4  *
   5  * This library is free software; you can redistribute it and/or
   6  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   7  * License as published by the Free Software Foundation; either
   8  * version 2 of the License, or (at your option) any later version.
   9  *
  10  * This library is distributed in the hope that it will be useful,
  11  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  12  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  13  * Lesser General Public License for more details.
  14  *
  15  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  16  * License along with this library; if not, write to the Free Software
  17  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  18  */
  19
  20 /**
  21  * @file mpegaudiodec.c
  22  * MPEG Audio decoder.
  23  */
  24
  25 //#define DEBUG
  26 #include "avcodec.h"
  27 #include "bitstream.h"
  28 #include "dsputil.h"
  29
  30 /*
  31  * TODO:
  32  *  - in low precision mode, use more 16 bit multiplies in synth filter
  33  *  - test lsf / mpeg25 extensively.
  34  */
  35
  36 /* define USE_HIGHPRECISION to have a bit exact (but slower) mpeg
  37    audio decoder */
  38 #ifdef CONFIG_MPEGAUDIO_HP
  39 #   define USE_HIGHPRECISION
  40 #endif
  41
  42 #include "mpegaudio.h"
  43
  44 #define FRAC_ONE    (1 << FRAC_BITS)
  45
  46 #ifdef ARCH_X86
  47 #   define MULL(ra, rb) \
  48         ({ int rt, dummy; asm (\
  49             "imull %3               \n\t"\
  50             "shrdl %4, %%edx, %%eax \n\t"\
  51             : "=a"(rt), "=d"(dummy)\
  52             : "a" (ra), "rm" (rb), "i"(FRAC_BITS));\
  53          rt; })
  54 #   define MUL64(ra, rb) \
  55         ({ int64_t rt; asm ("imull %2\n\t" : "=A"(rt) : "a" (ra), "g" (rb)); rt; })
  56 #   define MULH(ra, rb) \
  57         ({ int rt, dummy; asm ("imull %3\n\t" : "=d"(rt), "=a"(dummy): "a" (ra), "rm" (rb)); rt; })
  58 #elif defined(ARCH_ARMV4L)
  59 #   define MULL(a, b) \
  60         ({  int lo, hi;\
  61             asm("smull %0, %1, %2, %3     \n\t"\
  62                 "mov   %0, %0,     lsr %4\n\t"\
  63                 "add   %1, %0, %1, lsl %5\n\t"\
  64             : "=&r"(lo), "=&r"(hi)\
  65             : "r"(b), "r"(a), "i"(FRAC_BITS), "i"(32-FRAC_BITS));\
  66          hi; })
  67 #   define MUL64(a,b) ((int64_t)(a) * (int64_t)(b))
  68 #   define MULH(a, b) ({ int lo, hi; asm ("smull %0, %1, %2, %3" : "=&r"(lo), "=&r"(hi) : "r"(b), "r"(a)); hi; })
  69 #else
  70 #   define MULL(a,b) (((int64_t)(a) * (int64_t)(b)) >> FRAC_BITS)
  71 #   define MUL64(a,b) ((int64_t)(a) * (int64_t)(b))
  72 //#define MULH(a,b) (((int64_t)(a) * (int64_t)(b))>>32) //gcc 3.4 creates an incredibly bloated mess out of this
  73 static always_inline int MULH(int a, int b){
  74     return ((int64_t)(a) * (int64_t)(b))>>32;
  75 }
  76 #endif
  77 #define FIX(a)   ((int)((a) * FRAC_ONE))
  78 /* WARNING: only correct for posititive numbers */
  79 #define FIXR(a)   ((int)((a) * FRAC_ONE + 0.5))
  80 #define FRAC_RND(a) (((a) + (FRAC_ONE/2)) >> FRAC_BITS)
  81
  82 #define FIXHR(a) ((int)((a) * (1LL<<32) + 0.5))
  83
  84 /****************/
  85
  86 #define HEADER_SIZE 4
  87 #define BACKSTEP_SIZE 512
  88
  89 struct GranuleDef;
  90
  91 typedef struct MPADecodeContext {
  92     uint8_t inbuf1[2][MPA_MAX_CODED_FRAME_SIZE + BACKSTEP_SIZE];        /* input buffer */
  93     int inbuf_index;
  94     uint8_t *inbuf_ptr, *inbuf;
  95     int frame_size;
  96     int free_format_frame_size; /* frame size in case of free format
  97                                    (zero if currently unknown) */
  98     /* next header (used in free format parsing) */
  99     uint32_t free_format_next_header;
 100     int error_protection;
 101     int layer;
 102     int sample_rate;
 103     int sample_rate_index; /* between 0 and 8 */
 104     int bit_rate;
 105     int old_frame_size;
 106     GetBitContext gb;
 107     int nb_channels;
 108     int mode;
 109     int mode_ext;
 110     int lsf;
 111     MPA_INT synth_buf[MPA_MAX_CHANNELS][512 * 2] __attribute__((aligned(16)));
 112     int synth_buf_offset[MPA_MAX_CHANNELS];
 113     int32_t sb_samples[MPA_MAX_CHANNELS][36][SBLIMIT] __attribute__((aligned(16)));
 114     int32_t mdct_buf[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT * 18]; /* previous samples, for layer 3 MDCT */
 115 #ifdef DEBUG
 116     int frame_count;
 117 #endif
 118     void (*compute_antialias)(struct MPADecodeContext *s, struct GranuleDef *g);
 119     int adu_mode; ///< 0 for standard mp3, 1 for adu formatted mp3
 120     unsigned int dither_state;
 121 } MPADecodeContext;
 122
 123 /**
 124  * Context for MP3On4 decoder
 125  */
 126 typedef struct MP3On4DecodeContext {
 127     int frames;   ///< number of mp3 frames per block (number of mp3 decoder instances)
 128     int chan_cfg; ///< channel config number
 129     MPADecodeContext *mp3decctx[5]; ///< MPADecodeContext for every decoder instance
 130 } MP3On4DecodeContext;
 131
 132 /* layer 3 "granule" */
 133 typedef struct GranuleDef {
 134     uint8_t scfsi;
 135     int part2_3_length;
 136     int big_values;
 137     int global_gain;
 138     int scalefac_compress;
 139     uint8_t block_type;
 140     uint8_t switch_point;
 141     int table_select[3];
 142     int subblock_gain[3];
 143     uint8_t scalefac_scale;
 144     uint8_t count1table_select;
 145     int region_size[3]; /* number of huffman codes in each region */
 146     int preflag;
 147     int short_start, long_end; /* long/short band indexes */
 148     uint8_t scale_factors[40];
 149     int32_t sb_hybrid[SBLIMIT * 18]; /* 576 samples */
 150 } GranuleDef;
 151
 152 #define MODE_EXT_MS_STEREO 2
 153 #define MODE_EXT_I_STEREO  1
 154
 155 /* layer 3 huffman tables */
 156 typedef struct HuffTable {
 157     int xsize;
 158     const uint8_t *bits;
 159     const uint16_t *codes;
 160 } HuffTable;
 161
 162 #include "mpegaudiodectab.h"
 163
 164 static void compute_antialias_integer(MPADecodeContext *s, GranuleDef *g);
 165 static void compute_antialias_float(MPADecodeContext *s, GranuleDef *g);
 166
 167 /* vlc structure for decoding layer 3 huffman tables */
 168 static VLC huff_vlc[16];
 169 static VLC huff_quad_vlc[2];
 170 /* computed from band_size_long */
 171 static uint16_t band_index_long[9][23];
 172 /* XXX: free when all decoders are closed */
 173 #define TABLE_4_3_SIZE (8191 + 16)*4
 174 static int8_t  *table_4_3_exp;
 175 static uint32_t *table_4_3_value;
 176 /* intensity stereo coef table */
 177 static int32_t is_table[2][16];
 178 static int32_t is_table_lsf[2][2][16];
 179 static int32_t csa_table[8][4];
 180 static float csa_table_float[8][4];
 181 static int32_t mdct_win[8][36];
 182
 183 /* lower 2 bits: modulo 3, higher bits: shift */
 184 static uint16_t scale_factor_modshift[64];
 185 /* [i][j]:  2^(-j/3) * FRAC_ONE * 2^(i+2) / (2^(i+2) - 1) */
 186 static int32_t scale_factor_mult[15][3];
 187 /* mult table for layer 2 group quantization */
 188
 189 #define SCALE_GEN(v) \
 190 { FIXR(1.0 * (v)), FIXR(0.7937005259 * (v)), FIXR(0.6299605249 * (v)) }
 191
 192 static const int32_t scale_factor_mult2[3][3] = {
 193     SCALE_GEN(4.0 / 3.0), /* 3 steps */
 194     SCALE_GEN(4.0 / 5.0), /* 5 steps */
 195     SCALE_GEN(4.0 / 9.0), /* 9 steps */
 196 };
 197
 198 void ff_mpa_synth_init(MPA_INT *window);
 199 static MPA_INT window[512] __attribute__((aligned(16)));
 200
 201 /* layer 1 unscaling */
 202 /* n = number of bits of the mantissa minus 1 */
 203 static inline int l1_unscale(int n, int mant, int scale_factor)
 204 {
 205     int shift, mod;
 206     int64_t val;
 207
 208     shift = scale_factor_modshift[scale_factor];
 209     mod = shift & 3;
 210     shift >>= 2;
 211     val = MUL64(mant + (-1 << n) + 1, scale_factor_mult[n-1][mod]);
 212     shift += n;
 213     /* NOTE: at this point, 1 <= shift >= 21 + 15 */
 214     return (int)((val + (1LL << (shift - 1))) >> shift);
 215 }
 216
 217 static inline int l2_unscale_group(int steps, int mant, int scale_factor)
 218 {
 219     int shift, mod, val;
 220
 221     shift = scale_factor_modshift[scale_factor];
 222     mod = shift & 3;
 223     shift >>= 2;
 224
 225     val = (mant - (steps >> 1)) * scale_factor_mult2[steps >> 2][mod];
 226     /* NOTE: at this point, 0 <= shift <= 21 */
 227     if (shift > 0)
 228         val = (val + (1 << (shift - 1))) >> shift;
 229     return val;
 230 }
 231
 232 /* compute value^(4/3) * 2^(exponent/4). It normalized to FRAC_BITS */
 233 static inline int l3_unscale(int value, int exponent)
 234 {
 235     unsigned int m;
 236     int e;
 237
 238     e = table_4_3_exp  [4*value + (exponent&3)];
 239     m = table_4_3_value[4*value + (exponent&3)];
 240     e -= (exponent >> 2);
 241     assert(e>=1);
 242     if (e > 31)
 243         return 0;
 244     m = (m + (1 << (e-1))) >> e;
 245
 246     return m;
 247 }
 248
 249 /* all integer n^(4/3) computation code */
 250 #define DEV_ORDER 13
 251
 252 #define POW_FRAC_BITS 24
 253 #define POW_FRAC_ONE    (1 << POW_FRAC_BITS)
 254 #define POW_FIX(a)   ((int)((a) * POW_FRAC_ONE))
 255 #define POW_MULL(a,b) (((int64_t)(a) * (int64_t)(b)) >> POW_FRAC_BITS)
 256
 257 static int dev_4_3_coefs[DEV_ORDER];
 258
 259 #if 0 /* unused */
 260 static int pow_mult3[3] = {
 261     POW_FIX(1.0),
 262     POW_FIX(1.25992104989487316476),
 263     POW_FIX(1.58740105196819947474),
 264 };
 265 #endif
 266
 267 static void int_pow_init(void)
 268 {
 269     int i, a;
 270
 271     a = POW_FIX(1.0);
 272     for(i=0;i<DEV_ORDER;i++) {
 273         a = POW_MULL(a, POW_FIX(4.0 / 3.0) - i * POW_FIX(1.0)) / (i + 1);
 274         dev_4_3_coefs[i] = a;
 275     }
 276 }
 277
 278 #if 0 /* unused, remove? */
 279 /* return the mantissa and the binary exponent */
 280 static int int_pow(int i, int *exp_ptr)
 281 {
 282     int e, er, eq, j;
 283     int a, a1;
 284
 285     /* renormalize */
 286     a = i;
 287     e = POW_FRAC_BITS;
 288     while (a < (1 << (POW_FRAC_BITS - 1))) {
 289         a = a << 1;
 290         e--;
 291     }
 292     a -= (1 << POW_FRAC_BITS);
 293     a1 = 0;
 294     for(j = DEV_ORDER - 1; j >= 0; j--)
 295         a1 = POW_MULL(a, dev_4_3_coefs[j] + a1);
 296     a = (1 << POW_FRAC_BITS) + a1;
 297     /* exponent compute (exact) */
 298     e = e * 4;
 299     er = e % 3;
 300     eq = e / 3;
 301     a = POW_MULL(a, pow_mult3[er]);
 302     while (a >= 2 * POW_FRAC_ONE) {
 303         a = a >> 1;
 304         eq++;
 305     }
 306     /* convert to float */
 307     while (a < POW_FRAC_ONE) {
 308         a = a << 1;
 309         eq--;
 310     }
 311     /* now POW_FRAC_ONE <= a < 2 * POW_FRAC_ONE */
 312 #if POW_FRAC_BITS > FRAC_BITS
 313     a = (a + (1 << (POW_FRAC_BITS - FRAC_BITS - 1))) >> (POW_FRAC_BITS - FRAC_BITS);
 314     /* correct overflow */
 315     if (a >= 2 * (1 << FRAC_BITS)) {
 316         a = a >> 1;
 317         eq++;
 318     }
 319 #endif
 320     *exp_ptr = eq;
 321     return a;
 322 }
 323 #endif
 324
 325 static int decode_init(AVCodecContext * avctx)
 326 {
 327     MPADecodeContext *s = avctx->priv_data;
 328     static int init=0;
 329     int i, j, k;
 330
 331 #if defined(USE_HIGHPRECISION) && defined(CONFIG_AUDIO_NONSHORT)
 332     avctx->sample_fmt= SAMPLE_FMT_S32;
 333 #else
 334     avctx->sample_fmt= SAMPLE_FMT_S16;
 335 #endif
 336
 337     if(avctx->antialias_algo != FF_AA_FLOAT)
 338         s->compute_antialias= compute_antialias_integer;
 339     else
 340         s->compute_antialias= compute_antialias_float;
 341
 342     if (!init && !avctx->parse_only) {
 343         /* scale factors table for layer 1/2 */
 344         for(i=0;i<64;i++) {
 345             int shift, mod;
 346             /* 1.0 (i = 3) is normalized to 2 ^ FRAC_BITS */
 347             shift = (i / 3);
 348             mod = i % 3;
 349             scale_factor_modshift[i] = mod | (shift << 2);
 350         }
 351
 352         /* scale factor multiply for layer 1 */
 353         for(i=0;i<15;i++) {
 354             int n, norm;
 355             n = i + 2;
 356             norm = ((int64_t_C(1) << n) * FRAC_ONE) / ((1 << n) - 1);
 357             scale_factor_mult[i][0] = MULL(FIXR(1.0 * 2.0), norm);
 358             scale_factor_mult[i][1] = MULL(FIXR(0.7937005259 * 2.0), norm);
 359             scale_factor_mult[i][2] = MULL(FIXR(0.6299605249 * 2.0), norm);
 360             dprintf("%d: norm=%x s=%x %x %x\n",
 361                     i, norm,
 362                     scale_factor_mult[i][0],
 363                     scale_factor_mult[i][1],
 364                     scale_factor_mult[i][2]);
 365         }
 366
 367         ff_mpa_synth_init(window);
 368
 369         /* huffman decode tables */
 370         for(i=1;i<16;i++) {
 371             const HuffTable *h = &mpa_huff_tables[i];
 372             int xsize, x, y;
 373             unsigned int n;
 374             uint8_t tmp_bits [256];
 375             uint16_t tmp_codes[256];
 376
 377             memset(tmp_bits , 0, sizeof(tmp_bits ));
 378             memset(tmp_codes, 0, sizeof(tmp_codes));
 379
 380             xsize = h->xsize;
 381             n = xsize * xsize;
 382
 383             j = 0;
 384             for(x=0;x<xsize;x++) {
 385                 for(y=0;y<xsize;y++){
 386                     tmp_bits [(x << 4) | y]= h->bits [j  ];
 387                     tmp_codes[(x << 4) | y]= h->codes[j++];
 388                 }
 389             }
 390
 391             /* XXX: fail test */
 392             init_vlc(&huff_vlc[i], 8, 256,
 393                      tmp_bits, 1, 1, tmp_codes, 2, 2, 1);
 394         }
 395         for(i=0;i<2;i++) {
 396             init_vlc(&huff_quad_vlc[i], i == 0 ? 7 : 4, 16,
 397                      mpa_quad_bits[i], 1, 1, mpa_quad_codes[i], 1, 1, 1);
 398         }
 399
 400         for(i=0;i<9;i++) {
 401             k = 0;
 402             for(j=0;j<22;j++) {
 403                 band_index_long[i][j] = k;
 404                 k += band_size_long[i][j];
 405             }
 406             band_index_long[i][22] = k;
 407         }
 408
 409         /* compute n ^ (4/3) and store it in mantissa/exp format */
 410         table_4_3_exp= av_mallocz_static(TABLE_4_3_SIZE * sizeof(table_4_3_exp[0]));
 411         if(!table_4_3_exp)
 412             return -1;
 413         table_4_3_value= av_mallocz_static(TABLE_4_3_SIZE * sizeof(table_4_3_value[0]));
 414         if(!table_4_3_value)
 415             return -1;
 416
 417         int_pow_init();
 418         for(i=1;i<TABLE_4_3_SIZE;i++) {
 419             double f, fm;
 420             int e, m;
 421             f = pow((double)(i/4), 4.0 / 3.0) * pow(2, (i&3)*0.25);
 422             fm = frexp(f, &e);
 423             m = (uint32_t)(fm*(1LL<<31) + 0.5);
 424             e+= FRAC_BITS - 31 + 5;
 425
 426             /* normalized to FRAC_BITS */
 427             table_4_3_value[i] = m;
 428 //            av_log(NULL, AV_LOG_DEBUG, "%d %d %f\n", i, m, pow((double)i, 4.0 / 3.0));
 429             table_4_3_exp[i] = -e;
 430         }
 431
 432         for(i=0;i<7;i++) {
 433             float f;
 434             int v;
 435             if (i != 6) {
 436                 f = tan((double)i * M_PI / 12.0);
 437                 v = FIXR(f / (1.0 + f));
 438             } else {
 439                 v = FIXR(1.0);
 440             }
 441             is_table[0][i] = v;
 442             is_table[1][6 - i] = v;
 443         }
 444         /* invalid values */
 445         for(i=7;i<16;i++)
 446             is_table[0][i] = is_table[1][i] = 0.0;
 447
 448         for(i=0;i<16;i++) {
 449             double f;
 450             int e, k;
 451
 452             for(j=0;j<2;j++) {
 453                 e = -(j + 1) * ((i + 1) >> 1);
 454                 f = pow(2.0, e / 4.0);
 455                 k = i & 1;
 456                 is_table_lsf[j][k ^ 1][i] = FIXR(f);
 457                 is_table_lsf[j][k][i] = FIXR(1.0);
 458                 dprintf("is_table_lsf %d %d: %x %x\n",
 459                         i, j, is_table_lsf[j][0][i], is_table_lsf[j][1][i]);
 460             }
 461         }
 462
 463         for(i=0;i<8;i++) {
 464             float ci, cs, ca;
 465             ci = ci_table[i];
 466             cs = 1.0 / sqrt(1.0 + ci * ci);
 467             ca = cs * ci;
 468             csa_table[i][0] = FIXHR(cs/4);
 469             csa_table[i][1] = FIXHR(ca/4);
 470             csa_table[i][2] = FIXHR(ca/4) + FIXHR(cs/4);
 471             csa_table[i][3] = FIXHR(ca/4) - FIXHR(cs/4);
 472             csa_table_float[i][0] = cs;
 473             csa_table_float[i][1] = ca;
 474             csa_table_float[i][2] = ca + cs;
 475             csa_table_float[i][3] = ca - cs;
 476 //            printf("%d %d %d %d\n", FIX(cs), FIX(cs-1), FIX(ca), FIX(cs)-FIX(ca));
 477 //            av_log(NULL, AV_LOG_DEBUG,"%f %f %f %f\n", cs, ca, ca+cs, ca-cs);
 478         }
 479
 480         /* compute mdct windows */
 481         for(i=0;i<36;i++) {
 482             for(j=0; j<4; j++){
 483                 double d;
 484
 485                 if(j==2 && i%3 != 1)
 486                     continue;
 487
 488                 d= sin(M_PI * (i + 0.5) / 36.0);
 489                 if(j==1){
 490                     if     (i>=30) d= 0;
 491                     else if(i>=24) d= sin(M_PI * (i - 18 + 0.5) / 12.0);
 492                     else if(i>=18) d= 1;
 493                 }else if(j==3){
 494                     if     (i<  6) d= 0;
 495                     else if(i< 12) d= sin(M_PI * (i -  6 + 0.5) / 12.0);
 496                     else if(i< 18) d= 1;
 497                 }
 498                 //merge last stage of imdct into the window coefficients
 499                 d*= 0.5 / cos(M_PI*(2*i + 19)/72);
 500
 501                 if(j==2)
 502                     mdct_win[j][i/3] = FIXHR((d / (1<<5)));
 503                 else
 504                     mdct_win[j][i  ] = FIXHR((d / (1<<5)));
 505 //                av_log(NULL, AV_LOG_DEBUG, "%2d %d %f\n", i,j,d / (1<<5));
 506             }
 507         }
 508
 509         /* NOTE: we do frequency inversion adter the MDCT by changing
 510            the sign of the right window coefs */
 511         for(j=0;j<4;j++) {
 512             for(i=0;i<36;i+=2) {
 513                 mdct_win[j + 4][i] = mdct_win[j][i];
 514                 mdct_win[j + 4][i + 1] = -mdct_win[j][i + 1];
 515             }
 516         }
 517
 518 #if defined(DEBUG)
 519         for(j=0;j<8;j++) {
 520             av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "win%d=\n", j);
 521             for(i=0;i<36;i++)
 522                 av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "%f, ", (double)mdct_win[j][i] / FRAC_ONE);
 523             av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "\n");
 524         }
 525 #endif
 526         init = 1;
 527     }
 528
 529     s->inbuf_index = 0;
 530     s->inbuf = &s->inbuf1[s->inbuf_index][BACKSTEP_SIZE];
 531     s->inbuf_ptr = s->inbuf;
 532 #ifdef DEBUG
 533     s->frame_count = 0;
 534 #endif
 535     if (avctx->codec_id == CODEC_ID_MP3ADU)
 536         s->adu_mode = 1;
 537     return 0;
 538 }
 539
 540 /* tab[i][j] = 1.0 / (2.0 * cos(pi*(2*k+1) / 2^(6 - j))) */
 541
 542 /* cos(i*pi/64) */
 543
 544 #define COS0_0  FIXHR(0.50060299823519630134/2)
 545 #define COS0_1  FIXHR(0.50547095989754365998/2)
 546 #define COS0_2  FIXHR(0.51544730992262454697/2)
 547 #define COS0_3  FIXHR(0.53104259108978417447/2)
 548 #define COS0_4  FIXHR(0.55310389603444452782/2)
 549 #define COS0_5  FIXHR(0.58293496820613387367/2)
 550 #define COS0_6  FIXHR(0.62250412303566481615/2)
 551 #define COS0_7  FIXHR(0.67480834145500574602/2)
 552 #define COS0_8  FIXHR(0.74453627100229844977/2)
 553 #define COS0_9  FIXHR(0.83934964541552703873/2)
 554 #define COS0_10 FIXHR(0.97256823786196069369/2)
 555 #define COS0_11 FIXHR(1.16943993343288495515/4)
 556 #define COS0_12 FIXHR(1.48416461631416627724/4)
 557 #define COS0_13 FIXHR(2.05778100995341155085/8)
 558 #define COS0_14 FIXHR(3.40760841846871878570/8)
 559 #define COS0_15 FIXHR(10.19000812354805681150/32)
 560
 561 #define COS1_0 FIXHR(0.50241928618815570551/2)
 562 #define COS1_1 FIXHR(0.52249861493968888062/2)
 563 #define COS1_2 FIXHR(0.56694403481635770368/2)
 564 #define COS1_3 FIXHR(0.64682178335999012954/2)
 565 #define COS1_4 FIXHR(0.78815462345125022473/2)
 566 #define COS1_5 FIXHR(1.06067768599034747134/4)
 567 #define COS1_6 FIXHR(1.72244709823833392782/4)
 568 #define COS1_7 FIXHR(5.10114861868916385802/16)
 569
 570 #define COS2_0 FIXHR(0.50979557910415916894/2)
 571 #define COS2_1 FIXHR(0.60134488693504528054/2)
 572 #define COS2_2 FIXHR(0.89997622313641570463/2)
 573 #define COS2_3 FIXHR(2.56291544774150617881/8)
 574
 575 #define COS3_0 FIXHR(0.54119610014619698439/2)
 576 #define COS3_1 FIXHR(1.30656296487637652785/4)
 577
 578 #define COS4_0 FIXHR(0.70710678118654752439/2)
 579
 580 /* butterfly operator */
 581 #define BF(a, b, c, s)\
 582 {\
 583     tmp0 = tab[a] + tab[b];\
 584     tmp1 = tab[a] - tab[b];\
 585     tab[a] = tmp0;\
 586     tab[b] = MULH(tmp1<<(s), c);\
 587 }
 588
 589 #define BF1(a, b, c, d)\
 590 {\
 591     BF(a, b, COS4_0, 1);\
 592     BF(c, d,-COS4_0, 1);\
 593     tab[c] += tab[d];\
 594 }
 595
 596 #define BF2(a, b, c, d)\
 597 {\
 598     BF(a, b, COS4_0, 1);\
 599     BF(c, d,-COS4_0, 1);\
 600     tab[c] += tab[d];\
 601     tab[a] += tab[c];\
 602     tab[c] += tab[b];\
 603     tab[b] += tab[d];\
 604 }
 605
 606 #define ADD(a, b) tab[a] += tab[b]
 607
 608 /* DCT32 without 1/sqrt(2) coef zero scaling. */
 609 static void dct32(int32_t *out, int32_t *tab)
 610 {
 611     int tmp0, tmp1;
 612
 613     /* pass 1 */
 614     BF( 0, 31, COS0_0 , 1);
 615     BF(15, 16, COS0_15, 5);
 616     /* pass 2 */
 617     BF( 0, 15, COS1_0 , 1);
 618     BF(16, 31,-COS1_0 , 1);
 619     /* pass 1 */
 620     BF( 7, 24, COS0_7 , 1);
 621     BF( 8, 23, COS0_8 , 1);
 622     /* pass 2 */
 623     BF( 7,  8, COS1_7 , 4);
 624     BF(23, 24,-COS1_7 , 4);
 625     /* pass 3 */
 626     BF( 0,  7, COS2_0 , 1);
 627     BF( 8, 15,-COS2_0 , 1);
 628     BF(16, 23, COS2_0 , 1);
 629     BF(24, 31,-COS2_0 , 1);
 630     /* pass 1 */
 631     BF( 3, 28, COS0_3 , 1);
 632     BF(12, 19, COS0_12, 2);
 633     /* pass 2 */
 634     BF( 3, 12, COS1_3 , 1);
 635     BF(19, 28,-COS1_3 , 1);
 636     /* pass 1 */
 637     BF( 4, 27, COS0_4 , 1);
 638     BF(11, 20, COS0_11, 2);
 639     /* pass 2 */
 640     BF( 4, 11, COS1_4 , 1);
 641     BF(20, 27,-COS1_4 , 1);
 642     /* pass 3 */
 643     BF( 3,  4, COS2_3 , 3);
 644     BF(11, 12,-COS2_3 , 3);
 645     BF(19, 20, COS2_3 , 3);
 646     BF(27, 28,-COS2_3 , 3);
 647     /* pass 4 */
 648     BF( 0,  3, COS3_0 , 1);
 649     BF( 4,  7,-COS3_0 , 1);
 650     BF( 8, 11, COS3_0 , 1);
 651     BF(12, 15,-COS3_0 , 1);
 652     BF(16, 19, COS3_0 , 1);
 653     BF(20, 23,-COS3_0 , 1);
 654     BF(24, 27, COS3_0 , 1);
 655     BF(28, 31,-COS3_0 , 1);
 656
 657
 658
 659     /* pass 1 */
 660     BF( 1, 30, COS0_1 , 1);
 661     BF(14, 17, COS0_14, 3);
 662     /* pass 2 */
 663     BF( 1, 14, COS1_1 , 1);
 664     BF(17, 30,-COS1_1 , 1);
 665     /* pass 1 */
 666     BF( 6, 25, COS0_6 , 1);
 667     BF( 9, 22, COS0_9 , 1);
 668     /* pass 2 */
 669     BF( 6,  9, COS1_6 , 2);
 670     BF(22, 25,-COS1_6 , 2);
 671     /* pass 3 */
 672     BF( 1,  6, COS2_1 , 1);
 673     BF( 9, 14,-COS2_1 , 1);
 674     BF(17, 22, COS2_1 , 1);
 675     BF(25, 30,-COS2_1 , 1);
 676
 677     /* pass 1 */
 678     BF( 2, 29, COS0_2 , 1);
 679     BF(13, 18, COS0_13, 3);
 680     /* pass 2 */
 681     BF( 2, 13, COS1_2 , 1);
 682     BF(18, 29,-COS1_2 , 1);
 683     /* pass 1 */
 684     BF( 5, 26, COS0_5 , 1);
 685     BF(10, 21, COS0_10, 1);
 686     /* pass 2 */
 687     BF( 5, 10, COS1_5 , 2);
 688     BF(21, 26,-COS1_5 , 2);
 689     /* pass 3 */
 690     BF( 2,  5, COS2_2 , 1);
 691     BF(10, 13,-COS2_2 , 1);
 692     BF(18, 21, COS2_2 , 1);
 693     BF(26, 29,-COS2_2 , 1);
 694     /* pass 4 */
 695     BF( 1,  2, COS3_1 , 2);
 696     BF( 5,  6,-COS3_1 , 2);
 697     BF( 9, 10, COS3_1 , 2);
 698     BF(13, 14,-COS3_1 , 2);
 699     BF(17, 18, COS3_1 , 2);
 700     BF(21, 22,-COS3_1 , 2);
 701     BF(25, 26, COS3_1 , 2);
 702     BF(29, 30,-COS3_1 , 2);
 703
 704     /* pass 5 */
 705     BF1( 0,  1,  2,  3);
 706     BF2( 4,  5,  6,  7);
 707     BF1( 8,  9, 10, 11);
 708     BF2(12, 13, 14, 15);
 709     BF1(16, 17, 18, 19);
 710     BF2(20, 21, 22, 23);
 711     BF1(24, 25, 26, 27);
 712     BF2(28, 29, 30, 31);
 713
 714     /* pass 6 */
 715
 716     ADD( 8, 12);
 717     ADD(12, 10);
 718     ADD(10, 14);
 719     ADD(14,  9);
 720     ADD( 9, 13);
 721     ADD(13, 11);
 722     ADD(11, 15);
 723
 724     out[ 0] = tab[0];
 725     out[16] = tab[1];
 726     out[ 8] = tab[2];
 727     out[24] = tab[3];
 728     out[ 4] = tab[4];
 729     out[20] = tab[5];
 730     out[12] = tab[6];
 731     out[28] = tab[7];
 732     out[ 2] = tab[8];
 733     out[18] = tab[9];
 734     out[10] = tab[10];
 735     out[26] = tab[11];
 736     out[ 6] = tab[12];
 737     out[22] = tab[13];
 738     out[14] = tab[14];
 739     out[30] = tab[15];
 740
 741     ADD(24, 28);
 742     ADD(28, 26);
 743     ADD(26, 30);
 744     ADD(30, 25);
 745     ADD(25, 29);
 746     ADD(29, 27);
 747     ADD(27, 31);
 748
 749     out[ 1] = tab[16] + tab[24];
 750     out[17] = tab[17] + tab[25];
 751     out[ 9] = tab[18] + tab[26];
 752     out[25] = tab[19] + tab[27];
 753     out[ 5] = tab[20] + tab[28];
 754     out[21] = tab[21] + tab[29];
 755     out[13] = tab[22] + tab[30];
 756     out[29] = tab[23] + tab[31];
 757     out[ 3] = tab[24] + tab[20];
 758     out[19] = tab[25] + tab[21];
 759     out[11] = tab[26] + tab[22];
 760     out[27] = tab[27] + tab[23];
 761     out[ 7] = tab[28] + tab[18];
 762     out[23] = tab[29] + tab[19];
 763     out[15] = tab[30] + tab[17];
 764     out[31] = tab[31];
 765 }
 766
 767 #if FRAC_BITS <= 15
 768
 769 static inline int round_sample(int *sum)
 770 {
 771     int sum1;
 772     sum1 = (*sum) >> OUT_SHIFT;
 773     *sum &= (1<<OUT_SHIFT)-1;
 774     if (sum1 < OUT_MIN)
 775         sum1 = OUT_MIN;
 776     else if (sum1 > OUT_MAX)
 777         sum1 = OUT_MAX;
 778     return sum1;
 779 }
 780
 781 #   if defined(ARCH_POWERPC_405)
 782         /* signed 16x16 -> 32 multiply add accumulate */
 783 #       define MACS(rt, ra, rb) \
 784             asm ("maclhw %0, %2, %3" : "=r" (rt) : "0" (rt), "r" (ra), "r" (rb));
 785
 786         /* signed 16x16 -> 32 multiply */
 787 #       define MULS(ra, rb) \
 788             ({ int __rt; asm ("mullhw %0, %1, %2" : "=r" (__rt) : "r" (ra), "r" (rb)); __rt; })
 789 #   else
 790         /* signed 16x16 -> 32 multiply add accumulate */
 791 #       define MACS(rt, ra, rb) rt += (ra) * (rb)
 792
 793         /* signed 16x16 -> 32 multiply */
 794 #       define MULS(ra, rb) ((ra) * (rb))
 795 #   endif
 796 #else
 797
 798 static inline int round_sample(int64_t *sum)
 799 {
 800     int sum1;
 801     sum1 = (int)((*sum) >> OUT_SHIFT);
 802     *sum &= (1<<OUT_SHIFT)-1;
 803     if (sum1 < OUT_MIN)
 804         sum1 = OUT_MIN;
 805     else if (sum1 > OUT_MAX)
 806         sum1 = OUT_MAX;
 807     return sum1;
 808 }
 809
 810 #   define MULS(ra, rb) MUL64(ra, rb)
 811 #endif
 812
 813 #define SUM8(sum, op, w, p) \
 814 {                                               \
 815     sum op MULS((w)[0 * 64], p[0 * 64]);\
 816     sum op MULS((w)[1 * 64], p[1 * 64]);\
 817     sum op MULS((w)[2 * 64], p[2 * 64]);\
 818     sum op MULS((w)[3 * 64], p[3 * 64]);\
 819     sum op MULS((w)[4 * 64], p[4 * 64]);\
 820     sum op MULS((w)[5 * 64], p[5 * 64]);\
 821     sum op MULS((w)[6 * 64], p[6 * 64]);\
 822     sum op MULS((w)[7 * 64], p[7 * 64]);\
 823 }
 824
 825 #define SUM8P2(sum1, op1, sum2, op2, w1, w2, p) \
 826 {                                               \
 827     int tmp;\
 828     tmp = p[0 * 64];\
 829     sum1 op1 MULS((w1)[0 * 64], tmp);\
 830     sum2 op2 MULS((w2)[0 * 64], tmp);\
 831     tmp = p[1 * 64];\
 832     sum1 op1 MULS((w1)[1 * 64], tmp);\
 833     sum2 op2 MULS((w2)[1 * 64], tmp);\
 834     tmp = p[2 * 64];\
 835     sum1 op1 MULS((w1)[2 * 64], tmp);\
 836     sum2 op2 MULS((w2)[2 * 64], tmp);\
 837     tmp = p[3 * 64];\
 838     sum1 op1 MULS((w1)[3 * 64], tmp);\
 839     sum2 op2 MULS((w2)[3 * 64], tmp);\
 840     tmp = p[4 * 64];\
 841     sum1 op1 MULS((w1)[4 * 64], tmp);\
 842     sum2 op2 MULS((w2)[4 * 64], tmp);\
 843     tmp = p[5 * 64];\
 844     sum1 op1 MULS((w1)[5 * 64], tmp);\
 845     sum2 op2 MULS((w2)[5 * 64], tmp);\
 846     tmp = p[6 * 64];\
 847     sum1 op1 MULS((w1)[6 * 64], tmp);\
 848     sum2 op2 MULS((w2)[6 * 64], tmp);\
 849     tmp = p[7 * 64];\
 850     sum1 op1 MULS((w1)[7 * 64], tmp);\
 851     sum2 op2 MULS((w2)[7 * 64], tmp);\
 852 }
 853
 854 void ff_mpa_synth_init(MPA_INT *window)
 855 {
 856     int i;
 857
 858     /* max = 18760, max sum over all 16 coefs : 44736 */
 859     for(i=0;i<257;i++) {
 860         int v;
 861         v = mpa_enwindow[i];
 862 #if WFRAC_BITS < 16
 863         v = (v + (1 << (16 - WFRAC_BITS - 1))) >> (16 - WFRAC_BITS);
 864 #endif
 865         window[i] = v;
 866         if ((i & 63) != 0)
 867             v = -v;
 868         if (i != 0)
 869             window[512 - i] = v;
 870     }
 871 }
 872
 873 /* 32 sub band synthesis filter. Input: 32 sub band samples, Output:
 874    32 samples. */
 875 /* XXX: optimize by avoiding ring buffer usage */
 876 void ff_mpa_synth_filter(MPA_INT *synth_buf_ptr, int *synth_buf_offset,
 877                          MPA_INT *window, int *dither_state,
 878                          OUT_INT *samples, int incr,
 879                          int32_t sb_samples[SBLIMIT])
 880 {
 881     int32_t tmp[32];
 882     register MPA_INT *synth_buf;
 883     register const MPA_INT *w, *w2, *p;
 884     int j, offset, v;
 885     OUT_INT *samples2;
 886 #if FRAC_BITS <= 15
 887     int sum, sum2;
 888 #else
 889     int64_t sum, sum2;
 890 #endif
 891
 892     dct32(tmp, sb_samples);
 893
 894     offset = *synth_buf_offset;
 895     synth_buf = synth_buf_ptr + offset;
 896
 897     for(j=0;j<32;j++) {
 898         v = tmp[j];
 899 #if FRAC_BITS <= 15
 900         /* NOTE: can cause a loss in precision if very high amplitude
 901            sound */
 902         if (v > 32767)
 903             v = 32767;
 904         else if (v < -32768)
 905             v = -32768;
 906 #endif
 907         synth_buf[j] = v;
 908     }
 909     /* copy to avoid wrap */
 910     memcpy(synth_buf + 512, synth_buf, 32 * sizeof(MPA_INT));
 911
 912     samples2 = samples + 31 * incr;
 913     w = window;
 914     w2 = window + 31;
 915
 916     sum = *dither_state;
 917     p = synth_buf + 16;
 918     SUM8(sum, +=, w, p);
 919     p = synth_buf + 48;
 920     SUM8(sum, -=, w + 32, p);
 921     *samples = round_sample(&sum);
 922     samples += incr;
 923     w++;
 924
 925     /* we calculate two samples at the same time to avoid one memory
 926        access per two sample */
 927     for(j=1;j<16;j++) {
 928         sum2 = 0;
 929         p = synth_buf + 16 + j;
 930         SUM8P2(sum, +=, sum2, -=, w, w2, p);
 931         p = synth_buf + 48 - j;
 932         SUM8P2(sum, -=, sum2, -=, w + 32, w2 + 32, p);
 933
 934         *samples = round_sample(&sum);
 935         samples += incr;
 936         sum += sum2;
 937         *samples2 = round_sample(&sum);
 938         samples2 -= incr;
 939         w++;
 940         w2--;
 941     }
 942
 943     p = synth_buf + 32;
 944     SUM8(sum, -=, w + 32, p);
 945     *samples = round_sample(&sum);
 946     *dither_state= sum;
 947
 948     offset = (offset - 32) & 511;
 949     *synth_buf_offset = offset;
 950 }
 951
 952 #define C3 FIXHR(0.86602540378443864676/2)
 953
 954 /* 0.5 / cos(pi*(2*i+1)/36) */
 955 static const int icos36[9] = {
 956     FIXR(0.50190991877167369479),
 957     FIXR(0.51763809020504152469), //0
 958     FIXR(0.55168895948124587824),
 959     FIXR(0.61038729438072803416),
 960     FIXR(0.70710678118654752439), //1
 961     FIXR(0.87172339781054900991),
 962     FIXR(1.18310079157624925896),
 963     FIXR(1.93185165257813657349), //2
 964     FIXR(5.73685662283492756461),
 965 };
 966
 967 /* 0.5 / cos(pi*(2*i+1)/36) */
 968 static const int icos36h[9] = {
 969     FIXHR(0.50190991877167369479/2),
 970     FIXHR(0.51763809020504152469/2), //0
 971     FIXHR(0.55168895948124587824/2),
 972     FIXHR(0.61038729438072803416/2),
 973     FIXHR(0.70710678118654752439/2), //1
 974     FIXHR(0.87172339781054900991/2),
 975     FIXHR(1.18310079157624925896/4),
 976     FIXHR(1.93185165257813657349/4), //2
 977 //    FIXHR(5.73685662283492756461),
 978 };
 979
 980 /* 12 points IMDCT. We compute it "by hand" by factorizing obvious
 981    cases. */
 982 static void imdct12(int *out, int *in)
 983 {
 984     int in0, in1, in2, in3, in4, in5, t1, t2;
 985
 986     in0= in[0*3];
 987     in1= in[1*3] + in[0*3];
 988     in2= in[2*3] + in[1*3];
 989     in3= in[3*3] + in[2*3];
 990     in4= in[4*3] + in[3*3];
 991     in5= in[5*3] + in[4*3];
 992     in5 += in3;
 993     in3 += in1;
 994
 995     in2= MULH(2*in2, C3);
 996     in3= MULH(4*in3, C3);
 997
 998     t1 = in0 - in4;
 999     t2 = MULH(2*(in1 - in5), icos36h[4]);
1000
1001     out[ 7]=
1002     out[10]= t1 + t2;
1003     out[ 1]=
1004     out[ 4]= t1 - t2;
1005
1006     in0 += in4>>1;
1007     in4 = in0 + in2;
1008     in5 += 2*in1;
1009     in1 = MULH(in5 + in3, icos36h[1]);
1010     out[ 8]=
1011     out[ 9]= in4 + in1;
1012     out[ 2]=
1013     out[ 3]= in4 - in1;
1014
1015     in0 -= in2;
1016     in5 = MULH(2*(in5 - in3), icos36h[7]);
1017     out[ 0]=
1018     out[ 5]= in0 - in5;
1019     out[ 6]=
1020     out[11]= in0 + in5;
1021 }
1022
1023 /* cos(pi*i/18) */
1024 #define C1 FIXHR(0.98480775301220805936/2)
1025 #define C2 FIXHR(0.93969262078590838405/2)
1026 #define C3 FIXHR(0.86602540378443864676/2)
1027 #define C4 FIXHR(0.76604444311897803520/2)
1028 #define C5 FIXHR(0.64278760968653932632/2)
1029 #define C6 FIXHR(0.5/2)
1030 #define C7 FIXHR(0.34202014332566873304/2)
1031 #define C8 FIXHR(0.17364817766693034885/2)
1032
1033
1034 /* using Lee like decomposition followed by hand coded 9 points DCT */
1035 static void imdct36(int *out, int *buf, int *in, int *win)
1036 {
1037     int i, j, t0, t1, t2, t3, s0, s1, s2, s3;
1038     int tmp[18], *tmp1, *in1;
1039
1040     for(i=17;i>=1;i--)
1041         in[i] += in[i-1];
1042     for(i=17;i>=3;i-=2)
1043         in[i] += in[i-2];
1044
1045     for(j=0;j<2;j++) {
1046         tmp1 = tmp + j;
1047         in1 = in + j;
1048 #if 0
1049 //more accurate but slower
1050         int64_t t0, t1, t2, t3;
1051         t2 = in1[2*4] + in1[2*8] - in1[2*2];
1052
1053         t3 = (in1[2*0] + (int64_t)(in1[2*6]>>1))<<32;
1054         t1 = in1[2*0] - in1[2*6];
1055         tmp1[ 6] = t1 - (t2>>1);
1056         tmp1[16] = t1 + t2;
1057
1058         t0 = MUL64(2*(in1[2*2] + in1[2*4]),    C2);
1059         t1 = MUL64(   in1[2*4] - in1[2*8] , -2*C8);
1060         t2 = MUL64(2*(in1[2*2] + in1[2*8]),   -C4);
1061
1062         tmp1[10] = (t3 - t0 - t2) >> 32;
1063         tmp1[ 2] = (t3 + t0 + t1) >> 32;
1064         tmp1[14] = (t3 + t2 - t1) >> 32;
1065
1066         tmp1[ 4] = MULH(2*(in1[2*5] + in1[2*7] - in1[2*1]), -C3);
1067         t2 = MUL64(2*(in1[2*1] + in1[2*5]),    C1);
1068         t3 = MUL64(   in1[2*5] - in1[2*7] , -2*C7);
1069         t0 = MUL64(2*in1[2*3], C3);
1070
1071         t1 = MUL64(2*(in1[2*1] + in1[2*7]),   -C5);
1072
1073         tmp1[ 0] = (t2 + t3 + t0) >> 32;
1074         tmp1[12] = (t2 + t1 - t0) >> 32;
1075         tmp1[ 8] = (t3 - t1 - t0) >> 32;
1076 #else
1077         t2 = in1[2*4] + in1[2*8] - in1[2*2];
1078
1079         t3 = in1[2*0] + (in1[2*6]>>1);
1080         t1 = in1[2*0] - in1[2*6];
1081         tmp1[ 6] = t1 - (t2>>1);
1082         tmp1[16] = t1 + t2;
1083
1084         t0 = MULH(2*(in1[2*2] + in1[2*4]),    C2);
1085         t1 = MULH(   in1[2*4] - in1[2*8] , -2*C8);
1086         t2 = MULH(2*(in1[2*2] + in1[2*8]),   -C4);
1087
1088         tmp1[10] = t3 - t0 - t2;
1089         tmp1[ 2] = t3 + t0 + t1;
1090         tmp1[14] = t3 + t2 - t1;
1091
1092         tmp1[ 4] = MULH(2*(in1[2*5] + in1[2*7] - in1[2*1]), -C3);
1093         t2 = MULH(2*(in1[2*1] + in1[2*5]),    C1);
1094         t3 = MULH(   in1[2*5] - in1[2*7] , -2*C7);
1095         t0 = MULH(2*in1[2*3], C3);
1096
1097         t1 = MULH(2*(in1[2*1] + in1[2*7]),   -C5);
1098
1099         tmp1[ 0] = t2 + t3 + t0;
1100         tmp1[12] = t2 + t1 - t0;
1101         tmp1[ 8] = t3 - t1 - t0;
1102 #endif
1103     }
1104
1105     i = 0;
1106     for(j=0;j<4;j++) {
1107         t0 = tmp[i];
1108         t1 = tmp[i + 2];
1109         s0 = t1 + t0;
1110         s2 = t1 - t0;
1111
1112         t2 = tmp[i + 1];
1113         t3 = tmp[i + 3];
1114         s1 = MULH(2*(t3 + t2), icos36h[j]);
1115         s3 = MULL(t3 - t2, icos36[8 - j]);
1116
1117         t0 = s0 + s1;
1118         t1 = s0 - s1;
1119         out[(9 + j)*SBLIMIT] =  MULH(t1, win[9 + j]) + buf[9 + j];
1120         out[(8 - j)*SBLIMIT] =  MULH(t1, win[8 - j]) + buf[8 - j];
1121         buf[9 + j] = MULH(t0, win[18 + 9 + j]);
1122         buf[8 - j] = MULH(t0, win[18 + 8 - j]);
1123
1124         t0 = s2 + s3;
1125         t1 = s2 - s3;
1126         out[(9 + 8 - j)*SBLIMIT] =  MULH(t1, win[9 + 8 - j]) + buf[9 + 8 - j];
1127         out[(        j)*SBLIMIT] =  MULH(t1, win[        j]) + buf[        j];
1128         buf[9 + 8 - j] = MULH(t0, win[18 + 9 + 8 - j]);
1129         buf[      + j] = MULH(t0, win[18         + j]);
1130         i += 4;
1131     }
1132
1133     s0 = tmp[16];
1134     s1 = MULH(2*tmp[17], icos36h[4]);
1135     t0 = s0 + s1;
1136     t1 = s0 - s1;
1137     out[(9 + 4)*SBLIMIT] =  MULH(t1, win[9 + 4]) + buf[9 + 4];
1138     out[(8 - 4)*SBLIMIT] =  MULH(t1, win[8 - 4]) + buf[8 - 4];
1139     buf[9 + 4] = MULH(t0, win[18 + 9 + 4]);
1140     buf[8 - 4] = MULH(t0, win[18 + 8 - 4]);
1141 }
1142
1143 /* header decoding. MUST check the header before because no
1144    consistency check is done there. Return 1 if free format found and
1145    that the frame size must be computed externally */
1146 static int decode_header(MPADecodeContext *s, uint32_t header)
1147 {
1148     int sample_rate, frame_size, mpeg25, padding;
1149     int sample_rate_index, bitrate_index;
1150     if (header & (1<<20)) {
1151         s->lsf = (header & (1<<19)) ? 0 : 1;
1152         mpeg25 = 0;
1153     } else {
1154         s->lsf = 1;
1155         mpeg25 = 1;
1156     }
1157
1158     s->layer = 4 - ((header >> 17) & 3);
1159     /* extract frequency */
1160     sample_rate_index = (header >> 10) & 3;
1161     sample_rate = mpa_freq_tab[sample_rate_index] >> (s->lsf + mpeg25);
1162     sample_rate_index += 3 * (s->lsf + mpeg25);
1163     s->sample_rate_index = sample_rate_index;
1164     s->error_protection = ((header >> 16) & 1) ^ 1;
1165     s->sample_rate = sample_rate;
1166
1167     bitrate_index = (header >> 12) & 0xf;
1168     padding = (header >> 9) & 1;
1169     //extension = (header >> 8) & 1;
1170     s->mode = (header >> 6) & 3;
1171     s->mode_ext = (header >> 4) & 3;
1172     //copyright = (header >> 3) & 1;
1173     //original = (header >> 2) & 1;
1174     //emphasis = header & 3;
1175
1176     if (s->mode == MPA_MONO)
1177         s->nb_channels = 1;
1178     else
1179         s->nb_channels = 2;
1180
1181     if (bitrate_index != 0) {
1182         frame_size = mpa_bitrate_tab[s->lsf][s->layer - 1][bitrate_index];
1183         s->bit_rate = frame_size * 1000;
1184         switch(s->layer) {
1185         case 1:
1186             frame_size = (frame_size * 12000) / sample_rate;
1187             frame_size = (frame_size + padding) * 4;
1188             break;
1189         case 2:
1190             frame_size = (frame_size * 144000) / sample_rate;
1191             frame_size += padding;
1192             break;
1193         default:
1194         case 3:
1195             frame_size = (frame_size * 144000) / (sample_rate << s->lsf);
1196             frame_size += padding;
1197             break;
1198         }
1199         s->frame_size = frame_size;
1200     } else {
1201         /* if no frame size computed, signal it */
1202         if (!s->free_format_frame_size)
1203             return 1;
1204         /* free format: compute bitrate and real frame size from the
1205            frame size we extracted by reading the bitstream */
1206         s->frame_size = s->free_format_frame_size;
1207         switch(s->layer) {
1208         case 1:
1209             s->frame_size += padding  * 4;
1210             s->bit_rate = (s->frame_size * sample_rate) / 48000;
1211             break;
1212         case 2:
1213             s->frame_size += padding;
1214             s->bit_rate = (s->frame_size * sample_rate) / 144000;
1215             break;
1216         default:
1217         case 3:
1218             s->frame_size += padding;
1219             s->bit_rate = (s->frame_size * (sample_rate << s->lsf)) / 144000;
1220             break;
1221         }
1222     }
1223
1224 #if defined(DEBUG)
1225     dprintf("layer%d, %d Hz, %d kbits/s, ",
1226            s->layer, s->sample_rate, s->bit_rate);
1227     if (s->nb_channels == 2) {
1228         if (s->layer == 3) {
1229             if (s->mode_ext & MODE_EXT_MS_STEREO)
1230                 dprintf("ms-");
1231             if (s->mode_ext & MODE_EXT_I_STEREO)
1232                 dprintf("i-");
1233         }
1234         dprintf("stereo");
1235     } else {
1236         dprintf("mono");
1237     }
1238     dprintf("\n");
1239 #endif
1240     return 0;
1241 }
1242
1243 /* useful helper to get mpeg audio stream infos. Return -1 if error in
1244    header, otherwise the coded frame size in bytes */
1245 int mpa_decode_header(AVCodecContext *avctx, uint32_t head)
1246 {
1247     MPADecodeContext s1, *s = &s1;
1248     memset( s, 0, sizeof(MPADecodeContext) );
1249
1250     if (ff_mpa_check_header(head) != 0)
1251         return -1;
1252
1253     if (decode_header(s, head) != 0) {
1254         return -1;
1255     }
1256
1257     switch(s->layer) {
1258     case 1:
1259         avctx->frame_size = 384;
1260         break;
1261     case 2:
1262         avctx->frame_size = 1152;
1263         break;
1264     default:
1265     case 3:
1266         if (s->lsf)
1267             avctx->frame_size = 576;
1268         else
1269             avctx->frame_size = 1152;
1270         break;
1271     }
1272
1273     avctx->sample_rate = s->sample_rate;
1274     avctx->channels = s->nb_channels;
1275     avctx->bit_rate = s->bit_rate;
1276     avctx->sub_id = s->layer;
1277     return s->frame_size;
1278 }
1279
1280 /* return the number of decoded frames */
1281 static int mp_decode_layer1(MPADecodeContext *s)
1282 {
1283     int bound, i, v, n, ch, j, mant;
1284     uint8_t allocation[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT];
1285     uint8_t scale_factors[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT];
1286
1287     if (s->mode == MPA_JSTEREO)
1288         bound = (s->mode_ext + 1) * 4;
1289     else
1290         bound = SBLIMIT;
1291
1292     /* allocation bits */
1293     for(i=0;i<bound;i++) {
1294         for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
1295             allocation[ch][i] = get_bits(&s->gb, 4);
1296         }
1297     }
1298     for(i=bound;i<SBLIMIT;i++) {
1299         allocation[0][i] = get_bits(&s->gb, 4);
1300     }
1301
1302     /* scale factors */
1303     for(i=0;i<bound;i++) {
1304         for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
1305             if (allocation[ch][i])
1306                 scale_factors[ch][i] = get_bits(&s->gb, 6);
1307         }
1308     }
1309     for(i=bound;i<SBLIMIT;i++) {
1310         if (allocation[0][i]) {
1311             scale_factors[0][i] = get_bits(&s->gb, 6);
1312             scale_factors[1][i] = get_bits(&s->gb, 6);
1313         }
1314     }
1315
1316     /* compute samples */
1317     for(j=0;j<12;j++) {
1318         for(i=0;i<bound;i++) {
1319             for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
1320                 n = allocation[ch][i];
1321                 if (n) {
1322                     mant = get_bits(&s->gb, n + 1);
1323                     v = l1_unscale(n, mant, scale_factors[ch][i]);
1324                 } else {
1325                     v = 0;
1326                 }
1327                 s->sb_samples[ch][j][i] = v;
1328             }
1329         }
1330         for(i=bound;i<SBLIMIT;i++) {
1331             n = allocation[0][i];
1332             if (n) {
1333                 mant = get_bits(&s->gb, n + 1);
1334                 v = l1_unscale(n, mant, scale_factors[0][i]);
1335                 s->sb_samples[0][j][i] = v;
1336                 v = l1_unscale(n, mant, scale_factors[1][i]);
1337                 s->sb_samples[1][j][i] = v;
1338             } else {
1339                 s->sb_samples[0][j][i] = 0;
1340                 s->sb_samples[1][j][i] = 0;
1341             }
1342         }
1343     }
1344     return 12;
1345 }
1346
1347 /* bitrate is in kb/s */
1348 int l2_select_table(int bitrate, int nb_channels, int freq, int lsf)
1349 {
1350     int ch_bitrate, table;
1351
1352     ch_bitrate = bitrate / nb_channels;
1353     if (!lsf) {
1354         if ((freq == 48000 && ch_bitrate >= 56) ||
1355             (ch_bitrate >= 56 && ch_bitrate <= 80))
1356             table = 0;
1357         else if (freq != 48000 && ch_bitrate >= 96)
1358             table = 1;
1359         else if (freq != 32000 && ch_bitrate <= 48)
1360             table = 2;
1361         else
1362             table = 3;
1363     } else {
1364         table = 4;
1365     }
1366     return table;
1367 }
1368
1369 static int mp_decode_layer2(MPADecodeContext *s)
1370 {
1371     int sblimit; /* number of used subbands */
1372     const unsigned char *alloc_table;
1373     int table, bit_alloc_bits, i, j, ch, bound, v;
1374     unsigned char bit_alloc[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT];
1375     unsigned char scale_code[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT];
1376     unsigned char scale_factors[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT][3], *sf;
1377     int scale, qindex, bits, steps, k, l, m, b;
1378
1379     /* select decoding table */
1380     table = l2_select_table(s->bit_rate / 1000, s->nb_channels,
1381                             s->sample_rate, s->lsf);
1382     sblimit = sblimit_table[table];
1383     alloc_table = alloc_tables[table];
1384
1385     if (s->mode == MPA_JSTEREO)
1386         bound = (s->mode_ext + 1) * 4;
1387     else
1388         bound = sblimit;
1389
1390     dprintf("bound=%d sblimit=%d\n", bound, sblimit);
1391
1392     /* sanity check */
1393     if( bound > sblimit ) bound = sblimit;
1394
1395     /* parse bit allocation */
1396     j = 0;
1397     for(i=0;i<bound;i++) {
1398         bit_alloc_bits = alloc_table[j];
1399         for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
1400             bit_alloc[ch][i] = get_bits(&s->gb, bit_alloc_bits);
1401         }
1402         j += 1 << bit_alloc_bits;
1403     }
1404     for(i=bound;i<sblimit;i++) {
1405         bit_alloc_bits = alloc_table[j];
1406         v = get_bits(&s->gb, bit_alloc_bits);
1407         bit_alloc[0][i] = v;
1408         bit_alloc[1][i] = v;
1409         j += 1 << bit_alloc_bits;
1410     }
1411
1412 #ifdef DEBUG
1413     {
1414         for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
1415             for(i=0;i<sblimit;i++)
1416                 dprintf(" %d", bit_alloc[ch][i]);
1417             dprintf("\n");
1418         }
1419     }
1420 #endif
1421
1422     /* scale codes */
1423     for(i=0;i<sblimit;i++) {
1424         for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
1425             if (bit_alloc[ch][i])
1426                 scale_code[ch][i] = get_bits(&s->gb, 2);
1427         }
1428     }
1429
1430     /* scale factors */
1431     for(i=0;i<sblimit;i++) {
1432         for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
1433             if (bit_alloc[ch][i]) {
1434                 sf = scale_factors[ch][i];
1435                 switch(scale_code[ch][i]) {
1436                 default:
1437                 case 0:
1438                     sf[0] = get_bits(&s->gb, 6);
1439                     sf[1] = get_bits(&s->gb, 6);
1440                     sf[2] = get_bits(&s->gb, 6);
1441                     break;
1442                 case 2:
1443                     sf[0] = get_bits(&s->gb, 6);
1444                     sf[1] = sf[0];
1445                     sf[2] = sf[0];
1446                     break;
1447                 case 1:
1448                     sf[0] = get_bits(&s->gb, 6);
1449                     sf[2] = get_bits(&s->gb, 6);
1450                     sf[1] = sf[0];
1451                     break;
1452                 case 3:
1453                     sf[0] = get_bits(&s->gb, 6);
1454                     sf[2] = get_bits(&s->gb, 6);
1455                     sf[1] = sf[2];
1456                     break;
1457                 }
1458             }
1459         }
1460     }
1461
1462 #ifdef DEBUG
1463     for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
1464         for(i=0;i<sblimit;i++) {
1465             if (bit_alloc[ch][i]) {
1466                 sf = scale_factors[ch][i];
1467                 dprintf(" %d %d %d", sf[0], sf[1], sf[2]);
1468             } else {
1469                 dprintf(" -");
1470             }
1471         }
1472         dprintf("\n");
1473     }
1474 #endif
1475
1476     /* samples */
1477     for(k=0;k<3;k++) {
1478         for(l=0;l<12;l+=3) {
1479             j = 0;
1480             for(i=0;i<bound;i++) {
1481                 bit_alloc_bits = alloc_table[j];
1482                 for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
1483                     b = bit_alloc[ch][i];
1484                     if (b) {
1485                         scale = scale_factors[ch][i][k];
1486                         qindex = alloc_table[j+b];
1487                         bits = quant_bits[qindex];
1488                         if (bits < 0) {
1489                             /* 3 values at the same time */
1490                             v = get_bits(&s->gb, -bits);
1491                             steps = quant_steps[qindex];
1492                             s->sb_samples[ch][k * 12 + l + 0][i] =
1493                                 l2_unscale_group(steps, v % steps, scale);
1494                             v = v / steps;
1495                             s->sb_samples[ch][k * 12 + l + 1][i] =
1496                                 l2_unscale_group(steps, v % steps, scale);
1497                             v = v / steps;
1498                             s->sb_samples[ch][k * 12 + l + 2][i] =
1499                                 l2_unscale_group(steps, v, scale);
1500                         } else {
1501                             for(m=0;m<3;m++) {
1502                                 v = get_bits(&s->gb, bits);
1503                                 v = l1_unscale(bits - 1, v, scale);
1504                                 s->sb_samples[ch][k * 12 + l + m][i] = v;
1505                             }
1506                         }
1507                     } else {
1508                         s->sb_samples[ch][k * 12 + l + 0][i] = 0;
1509                         s->sb_samples[ch][k * 12 + l + 1][i] = 0;
1510                         s->sb_samples[ch][k * 12 + l + 2][i] = 0;
1511                     }
1512                 }
1513                 /* next subband in alloc table */
1514                 j += 1 << bit_alloc_bits;
1515             }
1516             /* XXX: find a way to avoid this duplication of code */
1517             for(i=bound;i<sblimit;i++) {
1518                 bit_alloc_bits = alloc_table[j];
1519                 b = bit_alloc[0][i];
1520                 if (b) {
1521                     int mant, scale0, scale1;
1522                     scale0 = scale_factors[0][i][k];
1523                     scale1 = scale_factors[1][i][k];
1524                     qindex = alloc_table[j+b];
1525                     bits = quant_bits[qindex];
1526                     if (bits < 0) {
1527                         /* 3 values at the same time */
1528                         v = get_bits(&s->gb, -bits);
1529                         steps = quant_steps[qindex];
1530                         mant = v % steps;
1531                         v = v / steps;
1532                         s->sb_samples[0][k * 12 + l + 0][i] =
1533                             l2_unscale_group(steps, mant, scale0);
1534                         s->sb_samples[1][k * 12 + l + 0][i] =
1535                             l2_unscale_group(steps, mant, scale1);
1536                         mant = v % steps;
1537                         v = v / steps;
1538                         s->sb_samples[0][k * 12 + l + 1][i] =
1539                             l2_unscale_group(steps, mant, scale0);
1540                         s->sb_samples[1][k * 12 + l + 1][i] =
1541                             l2_unscale_group(steps, mant, scale1);
1542                         s->sb_samples[0][k * 12 + l + 2][i] =
1543                             l2_unscale_group(steps, v, scale0);
1544                         s->sb_samples[1][k * 12 + l + 2][i] =
1545                             l2_unscale_group(steps, v, scale1);
1546                     } else {
1547                         for(m=0;m<3;m++) {
1548                             mant = get_bits(&s->gb, bits);
1549                             s->sb_samples[0][k * 12 + l + m][i] =
1550                                 l1_unscale(bits - 1, mant, scale0);
1551                             s->sb_samples[1][k * 12 + l + m][i] =
1552                                 l1_unscale(bits - 1, mant, scale1);
1553                         }
1554                     }
1555                 } else {
1556                     s->sb_samples[0][k * 12 + l + 0][i] = 0;
1557                     s->sb_samples[0][k * 12 + l + 1][i] = 0;
1558                     s->sb_samples[0][k * 12 + l + 2][i] = 0;
1559                     s->sb_samples[1][k * 12 + l + 0][i] = 0;
1560                     s->sb_samples[1][k * 12 + l + 1][i] = 0;
1561                     s->sb_samples[1][k * 12 + l + 2][i] = 0;
1562                 }
1563                 /* next subband in alloc table */
1564                 j += 1 << bit_alloc_bits;
1565             }
1566             /* fill remaining samples to zero */
1567             for(i=sblimit;i<SBLIMIT;i++) {
1568                 for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
1569                     s->sb_samples[ch][k * 12 + l + 0][i] = 0;
1570                     s->sb_samples[ch][k * 12 + l + 1][i] = 0;
1571                     s->sb_samples[ch][k * 12 + l + 2][i] = 0;
1572                 }
1573             }
1574         }
1575     }
1576     return 3 * 12;
1577 }
1578
1579 /*
1580  * Seek back in the stream for backstep bytes (at most 511 bytes)
1581  */
1582 static void seek_to_maindata(MPADecodeContext *s, unsigned int backstep)
1583 {
1584     uint8_t *ptr;
1585
1586     /* compute current position in stream */
1587     ptr = (uint8_t *)(s->gb.buffer + (get_bits_count(&s->gb)>>3));
1588
1589     /* copy old data before current one */
1590     ptr -= backstep;
1591     memcpy(ptr, s->inbuf1[s->inbuf_index ^ 1] +
1592            BACKSTEP_SIZE + s->old_frame_size - backstep, backstep);
1593     /* init get bits again */
1594     init_get_bits(&s->gb, ptr, (s->frame_size + backstep)*8);
1595
1596     /* prepare next buffer */
1597     s->inbuf_index ^= 1;
1598     s->inbuf = &s->inbuf1[s->inbuf_index][BACKSTEP_SIZE];
1599     s->old_frame_size = s->frame_size;
1600 }
1601
1602 static inline void lsf_sf_expand(int *slen,
1603                                  int sf, int n1, int n2, int n3)
1604 {
1605     if (n3) {
1606         slen[3] = sf % n3;
1607         sf /= n3;
1608     } else {
1609         slen[3] = 0;
1610     }
1611     if (n2) {
1612         slen[2] = sf % n2;
1613         sf /= n2;
1614     } else {
1615         slen[2] = 0;
1616     }
1617     slen[1] = sf % n1;
1618     sf /= n1;
1619     slen[0] = sf;
1620 }
1621
1622 static void exponents_from_scale_factors(MPADecodeContext *s,
1623                                          GranuleDef *g,
1624                                          int16_t *exponents)
1625 {
1626     const uint8_t *bstab, *pretab;
1627     int len, i, j, k, l, v0, shift, gain, gains[3];
1628     int16_t *exp_ptr;
1629
1630     exp_ptr = exponents;
1631     gain = g->global_gain - 210;
1632     shift = g->scalefac_scale + 1;
1633
1634     bstab = band_size_long[s->sample_rate_index];
1635     pretab = mpa_pretab[g->preflag];
1636     for(i=0;i<g->long_end;i++) {
1637         v0 = gain - ((g->scale_factors[i] + pretab[i]) << shift);
1638         len = bstab[i];
1639         for(j=len;j>0;j--)
1640             *exp_ptr++ = v0;
1641     }
1642
1643     if (g->short_start < 13) {
1644         bstab = band_size_short[s->sample_rate_index];
1645         gains[0] = gain - (g->subblock_gain[0] << 3);
1646         gains[1] = gain - (g->subblock_gain[1] << 3);
1647         gains[2] = gain - (g->subblock_gain[2] << 3);
1648         k = g->long_end;
1649         for(i=g->short_start;i<13;i++) {
1650             len = bstab[i];
1651             for(l=0;l<3;l++) {
1652                 v0 = gains[l] - (g->scale_factors[k++] << shift);
1653                 for(j=len;j>0;j--)
1654                 *exp_ptr++ = v0;
1655             }
1656         }
1657     }
1658 }
1659
1660 /* handle n = 0 too */
1661 static inline int get_bitsz(GetBitContext *s, int n)
1662 {
1663     if (n == 0)
1664         return 0;
1665     else
1666         return get_bits(s, n);
1667 }
1668
1669 static int huffman_decode(MPADecodeContext *s, GranuleDef *g,
1670                           int16_t *exponents, int end_pos)
1671 {
1672     int s_index;
1673     int linbits, code, x, y, l, v, i, j, k, pos;
1674     int last_pos;
1675     VLC *vlc;
1676
1677     /* low frequencies (called big values) */
1678     s_index = 0;
1679     for(i=0;i<3;i++) {
1680         j = g->region_size[i];
1681         if (j == 0)
1682             continue;
1683         /* select vlc table */
1684         k = g->table_select[i];
1685         l = mpa_huff_data[k][0];
1686         linbits = mpa_huff_data[k][1];
1687         vlc = &huff_vlc[l];
1688
1689         if(!l){
1690             memset(&g->sb_hybrid[s_index], 0, sizeof(*g->sb_hybrid)*j);
1691             s_index += 2*j;
1692             continue;
1693         }
1694
1695         /* read huffcode and compute each couple */
1696         for(;j>0;j--) {
1697             if (get_bits_count(&s->gb) >= end_pos)
1698                 break;
1699             y = get_vlc2(&s->gb, vlc->table, 8, 3);
1700
1701             if(!y){
1702                 g->sb_hybrid[s_index  ] =
1703                 g->sb_hybrid[s_index+1] = 0;
1704                 s_index += 2;
1705                 continue;
1706             }
1707
1708             x = y >> 4;
1709             y = y & 0x0f;
1710
1711             dprintf("region=%d n=%d x=%d y=%d exp=%d\n",
1712                     i, g->region_size[i] - j, x, y, exponents[s_index]);
1713             if (x) {
1714                 if (x == 15)
1715                     x += get_bitsz(&s->gb, linbits);
1716                 v = l3_unscale(x, exponents[s_index]);
1717                 if (get_bits1(&s->gb))
1718                     v = -v;
1719             } else {
1720                 v = 0;
1721             }
1722             g->sb_hybrid[s_index++] = v;
1723             if (y) {
1724                 if (y == 15)
1725                     y += get_bitsz(&s->gb, linbits);
1726                 v = l3_unscale(y, exponents[s_index]);
1727                 if (get_bits1(&s->gb))
1728                     v = -v;
1729             } else {
1730                 v = 0;
1731             }
1732             g->sb_hybrid[s_index++] = v;
1733         }
1734     }
1735
1736     /* high frequencies */
1737     vlc = &huff_quad_vlc[g->count1table_select];
1738     last_pos=0;
1739     while (s_index <= 572) {
1740         pos = get_bits_count(&s->gb);
1741         if (pos >= end_pos) {
1742             if (pos > end_pos && last_pos){
1743                 /* some encoders generate an incorrect size for this
1744                    part. We must go back into the data */
1745                 s_index -= 4;
1746                 init_get_bits(&s->gb, s->gb.buffer + (last_pos>>3), s->gb.size_in_bits - (last_pos&(~7)));
1747                 skip_bits(&s->gb, last_pos&7);
1748             }
1749             break;
1750         }
1751         last_pos= pos;
1752
1753         code = get_vlc2(&s->gb, vlc->table, vlc->bits, 1);
1754         dprintf("t=%d code=%d\n", g->count1table_select, code);
1755         g->sb_hybrid[s_index+0]=
1756         g->sb_hybrid[s_index+1]=
1757         g->sb_hybrid[s_index+2]=
1758         g->sb_hybrid[s_index+3]= 0;
1759         while(code){
1760             const static int idxtab[16]={3,3,2,2,1,1,1,1,0,0,0,0,0,0,0,0};
1761             int pos= s_index+idxtab[code];
1762             code ^= 8>>idxtab[code];
1763             v = l3_unscale(1, exponents[pos]);
1764             if(get_bits1(&s->gb))
1765                 v = -v;
1766             g->sb_hybrid[pos] = v;
1767         }
1768         s_index+=4;
1769     }
1770     memset(&g->sb_hybrid[s_index], 0, sizeof(*g->sb_hybrid)*(576 - s_index));
1771     return 0;
1772 }
1773
1774 /* Reorder short blocks from bitstream order to interleaved order. It
1775    would be faster to do it in parsing, but the code would be far more
1776    complicated */
1777 static void reorder_block(MPADecodeContext *s, GranuleDef *g)
1778 {
1779     int i, j, len;
1780     int32_t *ptr, *dst, *ptr1;
1781     int32_t tmp[576];
1782
1783     if (g->block_type != 2)
1784         return;
1785
1786     if (g->switch_point) {
1787         if (s->sample_rate_index != 8) {
1788             ptr = g->sb_hybrid + 36;
1789         } else {
1790             ptr = g->sb_hybrid + 48;
1791         }
1792     } else {
1793         ptr = g->sb_hybrid;
1794     }
1795
1796     for(i=g->short_start;i<13;i++) {
1797         len = band_size_short[s->sample_rate_index][i];
1798         ptr1 = ptr;
1799         dst = tmp;
1800         for(j=len;j>0;j--) {
1801             *dst++ = ptr[0*len];
1802             *dst++ = ptr[1*len];
1803             *dst++ = ptr[2*len];
1804             ptr++;
1805         }
1806         ptr+=2*len;
1807         memcpy(ptr1, tmp, len * 3 * sizeof(*ptr1));
1808     }
1809 }
1810
1811 #define ISQRT2 FIXR(0.70710678118654752440)
1812
1813 static void compute_stereo(MPADecodeContext *s,
1814                            GranuleDef *g0, GranuleDef *g1)
1815 {
1816     int i, j, k, l;
1817     int32_t v1, v2;
1818     int sf_max, tmp0, tmp1, sf, len, non_zero_found;
1819     int32_t (*is_tab)[16];
1820     int32_t *tab0, *tab1;
1821     int non_zero_found_short[3];
1822
1823     /* intensity stereo */
1824     if (s->mode_ext & MODE_EXT_I_STEREO) {
1825         if (!s->lsf) {
1826             is_tab = is_table;
1827             sf_max = 7;
1828         } else {
1829             is_tab = is_table_lsf[g1->scalefac_compress & 1];
1830             sf_max = 16;
1831         }
1832
1833         tab0 = g0->sb_hybrid + 576;
1834         tab1 = g1->sb_hybrid + 576;
1835
1836         non_zero_found_short[0] = 0;
1837         non_zero_found_short[1] = 0;
1838         non_zero_found_short[2] = 0;
1839         k = (13 - g1->short_start) * 3 + g1->long_end - 3;
1840         for(i = 12;i >= g1->short_start;i--) {
1841             /* for last band, use previous scale factor */
1842             if (i != 11)
1843                 k -= 3;
1844             len = band_size_short[s->sample_rate_index][i];
1845             for(l=2;l>=0;l--) {
1846                 tab0 -= len;
1847                 tab1 -= len;
1848                 if (!non_zero_found_short[l]) {
1849                     /* test if non zero band. if so, stop doing i-stereo */
1850                     for(j=0;j<len;j++) {
1851                         if (tab1[j] != 0) {
1852                             non_zero_found_short[l] = 1;
1853                             goto found1;
1854                         }
1855                     }
1856                     sf = g1->scale_factors[k + l];
1857                     if (sf >= sf_max)
1858                         goto found1;
1859
1860                     v1 = is_tab[0][sf];
1861                     v2 = is_tab[1][sf];
1862                     for(j=0;j<len;j++) {
1863                         tmp0 = tab0[j];
1864                         tab0[j] = MULL(tmp0, v1);
1865                         tab1[j] = MULL(tmp0, v2);
1866                     }
1867                 } else {
1868                 found1:
1869                     if (s->mode_ext & MODE_EXT_MS_STEREO) {
1870                         /* lower part of the spectrum : do ms stereo
1871                            if enabled */
1872                         for(j=0;j<len;j++) {
1873                             tmp0 = tab0[j];
1874                             tmp1 = tab1[j];
1875                             tab0[j] = MULL(tmp0 + tmp1, ISQRT2);
1876                             tab1[j] = MULL(tmp0 - tmp1, ISQRT2);
1877                         }
1878                     }
1879                 }
1880             }
1881         }
1882
1883         non_zero_found = non_zero_found_short[0] |
1884             non_zero_found_short[1] |
1885             non_zero_found_short[2];
1886
1887         for(i = g1->long_end - 1;i >= 0;i--) {
1888             len = band_size_long[s->sample_rate_index][i];
1889             tab0 -= len;
1890             tab1 -= len;
1891             /* test if non zero band. if so, stop doing i-stereo */
1892             if (!non_zero_found) {
1893                 for(j=0;j<len;j++) {
1894                     if (tab1[j] != 0) {
1895                         non_zero_found = 1;
1896                         goto found2;
1897                     }
1898                 }
1899                 /* for last band, use previous scale factor */
1900                 k = (i == 21) ? 20 : i;
1901                 sf = g1->scale_factors[k];
1902                 if (sf >= sf_max)
1903                     goto found2;
1904                 v1 = is_tab[0][sf];
1905                 v2 = is_tab[1][sf];
1906                 for(j=0;j<len;j++) {
1907                     tmp0 = tab0[j];
1908                     tab0[j] = MULL(tmp0, v1);
1909                     tab1[j] = MULL(tmp0, v2);
1910                 }
1911             } else {
1912             found2:
1913                 if (s->mode_ext & MODE_EXT_MS_STEREO) {
1914                     /* lower part of the spectrum : do ms stereo
1915                        if enabled */
1916                     for(j=0;j<len;j++) {
1917                         tmp0 = tab0[j];
1918                         tmp1 = tab1[j];
1919                         tab0[j] = MULL(tmp0 + tmp1, ISQRT2);
1920                         tab1[j] = MULL(tmp0 - tmp1, ISQRT2);
1921                     }
1922                 }
1923             }
1924         }
1925     } else if (s->mode_ext & MODE_EXT_MS_STEREO) {
1926         /* ms stereo ONLY */
1927         /* NOTE: the 1/sqrt(2) normalization factor is included in the
1928            global gain */
1929         tab0 = g0->sb_hybrid;
1930         tab1 = g1->sb_hybrid;
1931         for(i=0;i<576;i++) {
1932             tmp0 = tab0[i];
1933             tmp1 = tab1[i];
1934             tab0[i] = tmp0 + tmp1;
1935             tab1[i] = tmp0 - tmp1;
1936         }
1937     }
1938 }
1939
1940 static void compute_antialias_integer(MPADecodeContext *s,
1941                               GranuleDef *g)
1942 {
1943     int32_t *ptr, *csa;
1944     int n, i;
1945
1946     /* we antialias only "long" bands */
1947     if (g->block_type == 2) {
1948         if (!g->switch_point)
1949             return;
1950         /* XXX: check this for 8000Hz case */
1951         n = 1;
1952     } else {
1953         n = SBLIMIT - 1;
1954     }
1955
1956     ptr = g->sb_hybrid + 18;
1957     for(i = n;i > 0;i--) {
1958         int tmp0, tmp1, tmp2;
1959         csa = &csa_table[0][0];
1960 #define INT_AA(j) \
1961             tmp0 = ptr[-1-j];\
1962             tmp1 = ptr[   j];\
1963             tmp2= MULH(tmp0 + tmp1, csa[0+4*j]);\
1964             ptr[-1-j] = 4*(tmp2 - MULH(tmp1, csa[2+4*j]));\
1965             ptr[   j] = 4*(tmp2 + MULH(tmp0, csa[3+4*j]));
1966
1967         INT_AA(0)
1968         INT_AA(1)
1969         INT_AA(2)
1970         INT_AA(3)
1971         INT_AA(4)
1972         INT_AA(5)
1973         INT_AA(6)
1974         INT_AA(7)
1975
1976         ptr += 18;
1977     }
1978 }
1979
1980 static void compute_antialias_float(MPADecodeContext *s,
1981                               GranuleDef *g)
1982 {
1983     int32_t *ptr;
1984     int n, i;
1985
1986     /* we antialias only "long" bands */
1987     if (g->block_type == 2) {
1988         if (!g->switch_point)
1989             return;
1990         /* XXX: check this for 8000Hz case */
1991         n = 1;
1992     } else {
1993         n = SBLIMIT - 1;
1994     }
1995
1996     ptr = g->sb_hybrid + 18;
1997     for(i = n;i > 0;i--) {
1998         float tmp0, tmp1;
1999         float *csa = &csa_table_float[0][0];
2000 #define FLOAT_AA(j)\
2001         tmp0= ptr[-1-j];\
2002         tmp1= ptr[   j];\
2003         ptr[-1-j] = lrintf(tmp0 * csa[0+4*j] - tmp1 * csa[1+4*j]);\
2004         ptr[   j] = lrintf(tmp0 * csa[1+4*j] + tmp1 * csa[0+4*j]);
2005
2006         FLOAT_AA(0)
2007         FLOAT_AA(1)
2008         FLOAT_AA(2)
2009         FLOAT_AA(3)
2010         FLOAT_AA(4)
2011         FLOAT_AA(5)
2012         FLOAT_AA(6)
2013         FLOAT_AA(7)
2014
2015         ptr += 18;
2016     }
2017 }
2018
2019 static void compute_imdct(MPADecodeContext *s,
2020                           GranuleDef *g,
2021                           int32_t *sb_samples,
2022                           int32_t *mdct_buf)
2023 {
2024     int32_t *ptr, *win, *win1, *buf, *out_ptr, *ptr1;
2025     int32_t out2[12];
2026     int i, j, mdct_long_end, v, sblimit;
2027
2028     /* find last non zero block */
2029     ptr = g->sb_hybrid + 576;
2030     ptr1 = g->sb_hybrid + 2 * 18;
2031     while (ptr >= ptr1) {
2032         ptr -= 6;
2033         v = ptr[0] | ptr[1] | ptr[2] | ptr[3] | ptr[4] | ptr[5];
2034         if (v != 0)
2035             break;
2036     }
2037     sblimit = ((ptr - g->sb_hybrid) / 18) + 1;
2038
2039     if (g->block_type == 2) {
2040         /* XXX: check for 8000 Hz */
2041         if (g->switch_point)
2042             mdct_long_end = 2;
2043         else
2044             mdct_long_end = 0;
2045     } else {
2046         mdct_long_end = sblimit;
2047     }
2048
2049     buf = mdct_buf;
2050     ptr = g->sb_hybrid;
2051     for(j=0;j<mdct_long_end;j++) {
2052         /* apply window & overlap with previous buffer */
2053         out_ptr = sb_samples + j;
2054         /* select window */
2055         if (g->switch_point && j < 2)
2056             win1 = mdct_win[0];
2057         else
2058             win1 = mdct_win[g->block_type];
2059         /* select frequency inversion */
2060         win = win1 + ((4 * 36) & -(j & 1));
2061         imdct36(out_ptr, buf, ptr, win);
2062         out_ptr += 18*SBLIMIT;
2063         ptr += 18;
2064         buf += 18;
2065     }
2066     for(j=mdct_long_end;j<sblimit;j++) {
2067         /* select frequency inversion */
2068         win = mdct_win[2] + ((4 * 36) & -(j & 1));
2069         out_ptr = sb_samples + j;
2070
2071         for(i=0; i<6; i++){
2072             *out_ptr = buf[i];
2073             out_ptr += SBLIMIT;
2074         }
2075         imdct12(out2, ptr + 0);
2076         for(i=0;i<6;i++) {
2077             *out_ptr = MULH(out2[i], win[i]) + buf[i + 6*1];
2078             buf[i + 6*2] = MULH(out2[i + 6], win[i + 6]);
2079             out_ptr += SBLIMIT;
2080         }
2081         imdct12(out2, ptr + 1);
2082         for(i=0;i<6;i++) {
2083             *out_ptr = MULH(out2[i], win[i]) + buf[i + 6*2];
2084             buf[i + 6*0] = MULH(out2[i + 6], win[i + 6]);
2085             out_ptr += SBLIMIT;
2086         }
2087         imdct12(out2, ptr + 2);
2088         for(i=0;i<6;i++) {
2089             buf[i + 6*0] = MULH(out2[i], win[i]) + buf[i + 6*0];
2090             buf[i + 6*1] = MULH(out2[i + 6], win[i + 6]);
2091             buf[i + 6*2] = 0;
2092         }
2093         ptr += 18;
2094         buf += 18;
2095     }
2096     /* zero bands */
2097     for(j=sblimit;j<SBLIMIT;j++) {
2098         /* overlap */
2099         out_ptr = sb_samples + j;
2100         for(i=0;i<18;i++) {
2101             *out_ptr = buf[i];
2102             buf[i] = 0;
2103             out_ptr += SBLIMIT;
2104         }
2105         buf += 18;
2106     }
2107 }
2108
2109 #if defined(DEBUG)
2110 void sample_dump(int fnum, int32_t *tab, int n)
2111 {
2112     static FILE *files[16], *f;
2113     char buf[512];
2114     int i;
2115     int32_t v;
2116
2117     f = files[fnum];
2118     if (!f) {
2119         snprintf(buf, sizeof(buf), "/tmp/out%d.%s.pcm",
2120                 fnum,
2121 #ifdef USE_HIGHPRECISION
2122                 "hp"
2123 #else
2124                 "lp"
2125 #endif
2126                 );
2127         f = fopen(buf, "w");
2128         if (!f)
2129             return;
2130         files[fnum] = f;
2131     }
2132
2133     if (fnum == 0) {
2134         static int pos = 0;
2135         av_log(NULL, AV_LOG_DEBUG, "pos=%d\n", pos);
2136         for(i=0;i<n;i++) {
2137             av_log(NULL, AV_LOG_DEBUG, " %0.4f", (double)tab[i] / FRAC_ONE);
2138             if ((i % 18) == 17)
2139                 av_log(NULL, AV_LOG_DEBUG, "\n");
2140         }
2141         pos += n;
2142     }
2143     for(i=0;i<n;i++) {
2144         /* normalize to 23 frac bits */
2145         v = tab[i] << (23 - FRAC_BITS);
2146         fwrite(&v, 1, sizeof(int32_t), f);
2147     }
2148 }
2149 #endif
2150
2151
2152 /* main layer3 decoding function */
2153 static int mp_decode_layer3(MPADecodeContext *s)
2154 {
2155     int nb_granules, main_data_begin, private_bits;
2156     int gr, ch, blocksplit_flag, i, j, k, n, bits_pos, bits_left;
2157     GranuleDef granules[2][2], *g;
2158     int16_t exponents[576];
2159
2160     /* read side info */
2161     if (s->lsf) {
2162         main_data_begin = get_bits(&s->gb, 8);
2163         private_bits = get_bits(&s->gb, s->nb_channels);
2164         nb_granules = 1;
2165     } else {
2166         main_data_begin = get_bits(&s->gb, 9);
2167         if (s->nb_channels == 2)
2168             private_bits = get_bits(&s->gb, 3);
2169         else
2170             private_bits = get_bits(&s->gb, 5);
2171         nb_granules = 2;
2172         for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
2173             granules[ch][0].scfsi = 0; /* all scale factors are transmitted */
2174             granules[ch][1].scfsi = get_bits(&s->gb, 4);
2175         }
2176     }
2177
2178     for(gr=0;gr<nb_granules;gr++) {
2179         for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
2180             dprintf("gr=%d ch=%d: side_info\n", gr, ch);
2181             g = &granules[ch][gr];
2182             g->part2_3_length = get_bits(&s->gb, 12);
2183             g->big_values = get_bits(&s->gb, 9);
2184             g->global_gain = get_bits(&s->gb, 8);
2185             /* if MS stereo only is selected, we precompute the
2186                1/sqrt(2) renormalization factor */
2187             if ((s->mode_ext & (MODE_EXT_MS_STEREO | MODE_EXT_I_STEREO)) ==
2188                 MODE_EXT_MS_STEREO)
2189                 g->global_gain -= 2;
2190             if (s->lsf)
2191                 g->scalefac_compress = get_bits(&s->gb, 9);
2192             else
2193                 g->scalefac_compress = get_bits(&s->gb, 4);
2194             blocksplit_flag = get_bits(&s->gb, 1);
2195             if (blocksplit_flag) {
2196                 g->block_type = get_bits(&s->gb, 2);
2197                 if (g->block_type == 0)
2198                     return -1;
2199                 g->switch_point = get_bits(&s->gb, 1);
2200                 for(i=0;i<2;i++)
2201                     g->table_select[i] = get_bits(&s->gb, 5);
2202                 for(i=0;i<3;i++)
2203                     g->subblock_gain[i] = get_bits(&s->gb, 3);
2204                 /* compute huffman coded region sizes */
2205                 if (g->block_type == 2)
2206                     g->region_size[0] = (36 / 2);
2207                 else {
2208                     if (s->sample_rate_index <= 2)
2209                         g->region_size[0] = (36 / 2);
2210                     else if (s->sample_rate_index != 8)
2211                         g->region_size[0] = (54 / 2);
2212                     else
2213                         g->region_size[0] = (108 / 2);
2214                 }
2215                 g->region_size[1] = (576 / 2);
2216             } else {
2217                 int region_address1, region_address2, l;
2218                 g->block_type = 0;
2219                 g->switch_point = 0;
2220                 for(i=0;i<3;i++)
2221                     g->table_select[i] = get_bits(&s->gb, 5);
2222                 /* compute huffman coded region sizes */
2223                 region_address1 = get_bits(&s->gb, 4);
2224                 region_address2 = get_bits(&s->gb, 3);
2225                 dprintf("region1=%d region2=%d\n",
2226                         region_address1, region_address2);
2227                 g->region_size[0] =
2228                     band_index_long[s->sample_rate_index][region_address1 + 1] >> 1;
2229                 l = region_address1 + region_address2 + 2;
2230                 /* should not overflow */
2231                 if (l > 22)
2232                     l = 22;
2233                 g->region_size[1] =
2234                     band_index_long[s->sample_rate_index][l] >> 1;
2235             }
2236             /* convert region offsets to region sizes and truncate
2237                size to big_values */
2238             g->region_size[2] = (576 / 2);
2239             j = 0;
2240             for(i=0;i<3;i++) {
2241                 k = FFMIN(g->region_size[i], g->big_values);
2242                 g->region_size[i] = k - j;
2243                 j = k;
2244             }
2245
2246             /* compute band indexes */
2247             if (g->block_type == 2) {
2248                 if (g->switch_point) {
2249                     /* if switched mode, we handle the 36 first samples as
2250                        long blocks.  For 8000Hz, we handle the 48 first
2251                        exponents as long blocks (XXX: check this!) */
2252                     if (s->sample_rate_index <= 2)
2253                         g->long_end = 8;
2254                     else if (s->sample_rate_index != 8)
2255                         g->long_end = 6;
2256                     else
2257                         g->long_end = 4; /* 8000 Hz */
2258
2259                     g->short_start = 2 + (s->sample_rate_index != 8);
2260                 } else {
2261                     g->long_end = 0;
2262                     g->short_start = 0;
2263                 }
2264             } else {
2265                 g->short_start = 13;
2266                 g->long_end = 22;
2267             }
2268
2269             g->preflag = 0;
2270             if (!s->lsf)
2271                 g->preflag = get_bits(&s->gb, 1);
2272             g->scalefac_scale = get_bits(&s->gb, 1);
2273             g->count1table_select = get_bits(&s->gb, 1);
2274             dprintf("block_type=%d switch_point=%d\n",
2275                     g->block_type, g->switch_point);
2276         }
2277     }
2278
2279   if (!s->adu_mode) {
2280     /* now we get bits from the main_data_begin offset */
2281     dprintf("seekback: %d\n", main_data_begin);
2282     seek_to_maindata(s, main_data_begin);
2283   }
2284
2285     for(gr=0;gr<nb_granules;gr++) {
2286         for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
2287             g = &granules[ch][gr];
2288
2289             bits_pos = get_bits_count(&s->gb);
2290
2291             if (!s->lsf) {
2292                 uint8_t *sc;
2293                 int slen, slen1, slen2;
2294
2295                 /* MPEG1 scale factors */
2296                 slen1 = slen_table[0][g->scalefac_compress];
2297                 slen2 = slen_table[1][g->scalefac_compress];
2298                 dprintf("slen1=%d slen2=%d\n", slen1, slen2);
2299                 if (g->block_type == 2) {
2300                     n = g->switch_point ? 17 : 18;
2301                     j = 0;
2302                     if(slen1){
2303                         for(i=0;i<n;i++)
2304                             g->scale_factors[j++] = get_bits(&s->gb, slen1);
2305                     }else{
2306                         for(i=0;i<n;i++)
2307                             g->scale_factors[j++] = 0;
2308                     }
2309                     if(slen2){
2310                         for(i=0;i<18;i++)
2311                             g->scale_factors[j++] = get_bits(&s->gb, slen2);
2312                         for(i=0;i<3;i++)
2313                             g->scale_factors[j++] = 0;
2314                     }else{
2315                         for(i=0;i<21;i++)
2316                             g->scale_factors[j++] = 0;
2317                     }
2318                 } else {
2319                     sc = granules[ch][0].scale_factors;
2320                     j = 0;
2321                     for(k=0;k<4;k++) {
2322                         n = (k == 0 ? 6 : 5);
2323                         if ((g->scfsi & (0x8 >> k)) == 0) {
2324                             slen = (k < 2) ? slen1 : slen2;
2325                             if(slen){
2326                                 for(i=0;i<n;i++)
2327                                     g->scale_factors[j++] = get_bits(&s->gb, slen);
2328                             }else{
2329                                 for(i=0;i<n;i++)
2330                                     g->scale_factors[j++] = 0;
2331                             }
2332                         } else {
2333                             /* simply copy from last granule */
2334                             for(i=0;i<n;i++) {
2335                                 g->scale_factors[j] = sc[j];
2336                                 j++;
2337                             }
2338                         }
2339                     }
2340                     g->scale_factors[j++] = 0;
2341                 }
2342 #if defined(DEBUG)
2343                 {
2344                     dprintf("scfsi=%x gr=%d ch=%d scale_factors:\n",
2345                            g->scfsi, gr, ch);
2346                     for(i=0;i<j;i++)
2347                         dprintf(" %d", g->scale_factors[i]);
2348                     dprintf("\n");
2349                 }
2350 #endif
2351             } else {
2352                 int tindex, tindex2, slen[4], sl, sf;
2353
2354                 /* LSF scale factors */
2355                 if (g->block_type == 2) {
2356                     tindex = g->switch_point ? 2 : 1;
2357                 } else {
2358                     tindex = 0;
2359                 }
2360                 sf = g->scalefac_compress;
2361                 if ((s->mode_ext & MODE_EXT_I_STEREO) && ch == 1) {
2362                     /* intensity stereo case */
2363                     sf >>= 1;
2364                     if (sf < 180) {
2365                         lsf_sf_expand(slen, sf, 6, 6, 0);
2366                         tindex2 = 3;
2367                     } else if (sf < 244) {
2368                         lsf_sf_expand(slen, sf - 180, 4, 4, 0);
2369                         tindex2 = 4;
2370                     } else {
2371                         lsf_sf_expand(slen, sf - 244, 3, 0, 0);
2372                         tindex2 = 5;
2373                     }
2374                 } else {
2375                     /* normal case */
2376                     if (sf < 400) {
2377                         lsf_sf_expand(slen, sf, 5, 4, 4);
2378                         tindex2 = 0;
2379                     } else if (sf < 500) {
2380                         lsf_sf_expand(slen, sf - 400, 5, 4, 0);
2381                         tindex2 = 1;
2382                     } else {
2383                         lsf_sf_expand(slen, sf - 500, 3, 0, 0);
2384                         tindex2 = 2;
2385                         g->preflag = 1;
2386                     }
2387                 }
2388
2389                 j = 0;
2390                 for(k=0;k<4;k++) {
2391                     n = lsf_nsf_table[tindex2][tindex][k];
2392                     sl = slen[k];
2393                     if(sl){
2394                         for(i=0;i<n;i++)
2395                             g->scale_factors[j++] = get_bits(&s->gb, sl);
2396                     }else{
2397                         for(i=0;i<n;i++)
2398                             g->scale_factors[j++] = 0;
2399                     }
2400                 }
2401                 /* XXX: should compute exact size */
2402                 for(;j<40;j++)
2403                     g->scale_factors[j] = 0;
2404 #if defined(DEBUG)
2405                 {
2406                     dprintf("gr=%d ch=%d scale_factors:\n",
2407                            gr, ch);
2408                     for(i=0;i<40;i++)
2409                         dprintf(" %d", g->scale_factors[i]);
2410                     dprintf("\n");
2411                 }
2412 #endif
2413             }
2414
2415             exponents_from_scale_factors(s, g, exponents);
2416
2417             /* read Huffman coded residue */
2418             if (huffman_decode(s, g, exponents,
2419                                bits_pos + g->part2_3_length) < 0)
2420                 return -1;
2421 #if defined(DEBUG)
2422             sample_dump(0, g->sb_hybrid, 576);
2423 #endif
2424
2425             /* skip extension bits */
2426             bits_left = g->part2_3_length - (get_bits_count(&s->gb) - bits_pos);
2427             if (bits_left < 0) {
2428                 dprintf("bits_left=%d\n", bits_left);
2429                 return -1;
2430             }
2431             while (bits_left >= 16) {
2432                 skip_bits(&s->gb, 16);
2433                 bits_left -= 16;
2434             }
2435             if (bits_left > 0)
2436                 skip_bits(&s->gb, bits_left);
2437         } /* ch */
2438
2439         if (s->nb_channels == 2)
2440             compute_stereo(s, &granules[0][gr], &granules[1][gr]);
2441
2442         for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
2443             g = &granules[ch][gr];
2444
2445             reorder_block(s, g);
2446 #if defined(DEBUG)
2447             sample_dump(0, g->sb_hybrid, 576);
2448 #endif
2449             s->compute_antialias(s, g);
2450 #if defined(DEBUG)
2451             sample_dump(1, g->sb_hybrid, 576);
2452 #endif
2453             compute_imdct(s, g, &s->sb_samples[ch][18 * gr][0], s->mdct_buf[ch]);
2454 #if defined(DEBUG)
2455             sample_dump(2, &s->sb_samples[ch][18 * gr][0], 576);
2456 #endif
2457         }
2458     } /* gr */
2459     return nb_granules * 18;
2460 }
2461
2462 static int mp_decode_frame(MPADecodeContext *s,
2463                            OUT_INT *samples)
2464 {
2465     int i, nb_frames, ch;
2466     OUT_INT *samples_ptr;
2467
2468     init_get_bits(&s->gb, s->inbuf + HEADER_SIZE,
2469                   (s->inbuf_ptr - s->inbuf - HEADER_SIZE)*8);
2470
2471     /* skip error protection field */
2472     if (s->error_protection)
2473         get_bits(&s->gb, 16);
2474
2475     dprintf("frame %d:\n", s->frame_count);
2476     switch(s->layer) {
2477     case 1:
2478         nb_frames = mp_decode_layer1(s);
2479         break;
2480     case 2:
2481         nb_frames = mp_decode_layer2(s);
2482         break;
2483     case 3:
2484     default:
2485         nb_frames = mp_decode_layer3(s);
2486         break;
2487     }
2488 #if defined(DEBUG)
2489     for(i=0;i<nb_frames;i++) {
2490         for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
2491             int j;
2492             dprintf("%d-%d:", i, ch);
2493             for(j=0;j<SBLIMIT;j++)
2494                 dprintf(" %0.6f", (double)s->sb_samples[ch][i][j] / FRAC_ONE);
2495             dprintf("\n");
2496         }
2497     }
2498 #endif
2499     /* apply the synthesis filter */
2500     for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
2501         samples_ptr = samples + ch;
2502         for(i=0;i<nb_frames;i++) {
2503             ff_mpa_synth_filter(s->synth_buf[ch], &(s->synth_buf_offset[ch]),
2504                          window, &s->dither_state,
2505                          samples_ptr, s->nb_channels,
2506                          s->sb_samples[ch][i]);
2507             samples_ptr += 32 * s->nb_channels;
2508         }
2509     }
2510 #ifdef DEBUG
2511     s->frame_count++;
2512 #endif
2513     return nb_frames * 32 * sizeof(OUT_INT) * s->nb_channels;
2514 }
2515
2516 static int decode_frame(AVCodecContext * avctx,
2517                         void *data, int *data_size,
2518                         uint8_t * buf, int buf_size)
2519 {
2520     MPADecodeContext *s = avctx->priv_data;
2521     uint32_t header;
2522     uint8_t *buf_ptr;
2523     int len, out_size;
2524     OUT_INT *out_samples = data;
2525
2526     buf_ptr = buf;
2527     while (buf_size > 0) {
2528         len = s->inbuf_ptr - s->inbuf;
2529         if (s->frame_size == 0) {
2530             /* special case for next header for first frame in free
2531                format case (XXX: find a simpler method) */
2532             if (s->free_format_next_header != 0) {
2533                 s->inbuf[0] = s->free_format_next_header >> 24;
2534                 s->inbuf[1] = s->free_format_next_header >> 16;
2535                 s->inbuf[2] = s->free_format_next_header >> 8;
2536                 s->inbuf[3] = s->free_format_next_header;
2537                 s->inbuf_ptr = s->inbuf + 4;
2538                 s->free_format_next_header = 0;
2539                 goto got_header;
2540             }
2541             /* no header seen : find one. We need at least HEADER_SIZE
2542                bytes to parse it */
2543             len = HEADER_SIZE - len;
2544             if (len > buf_size)
2545                 len = buf_size;
2546             if (len > 0) {
2547                 memcpy(s->inbuf_ptr, buf_ptr, len);
2548                 buf_ptr += len;
2549                 buf_size -= len;
2550                 s->inbuf_ptr += len;
2551             }
2552             if ((s->inbuf_ptr - s->inbuf) >= HEADER_SIZE) {
2553             got_header:
2554                 header = (s->inbuf[0] << 24) | (s->inbuf[1] << 16) |
2555                     (s->inbuf[2] << 8) | s->inbuf[3];
2556
2557                 if (ff_mpa_check_header(header) < 0) {
2558                     /* no sync found : move by one byte (inefficient, but simple!) */
2559                     memmove(s->inbuf, s->inbuf + 1, s->inbuf_ptr - s->inbuf - 1);
2560                     s->inbuf_ptr--;
2561                     dprintf("skip %x\n", header);
2562                     /* reset free format frame size to give a chance
2563                        to get a new bitrate */
2564                     s->free_format_frame_size = 0;
2565                 } else {
2566                     if (decode_header(s, header) == 1) {
2567                         /* free format: prepare to compute frame size */
2568                         s->frame_size = -1;
2569                     }
2570                     /* update codec info */
2571                     avctx->sample_rate = s->sample_rate;
2572                     avctx->channels = s->nb_channels;
2573                     avctx->bit_rate = s->bit_rate;
2574                     avctx->sub_id = s->layer;
2575                     switch(s->layer) {
2576                     case 1:
2577                         avctx->frame_size = 384;
2578                         break;
2579                     case 2:
2580                         avctx->frame_size = 1152;
2581                         break;
2582                     case 3:
2583                         if (s->lsf)
2584                             avctx->frame_size = 576;
2585                         else
2586                             avctx->frame_size = 1152;
2587                         break;
2588                     }
2589                 }
2590             }
2591         } else if (s->frame_size == -1) {
2592             /* free format : find next sync to compute frame size */
2593             len = MPA_MAX_CODED_FRAME_SIZE - len;
2594             if (len > buf_size)
2595                 len = buf_size;
2596             if (len == 0) {
2597                 /* frame too long: resync */
2598                 s->frame_size = 0;
2599                 memmove(s->inbuf, s->inbuf + 1, s->inbuf_ptr - s->inbuf - 1);
2600                 s->inbuf_ptr--;
2601             } else {
2602                 uint8_t *p, *pend;
2603                 uint32_t header1;
2604                 int padding;
2605
2606                 memcpy(s->inbuf_ptr, buf_ptr, len);
2607                 /* check for header */
2608                 p = s->inbuf_ptr - 3;
2609                 pend = s->inbuf_ptr + len - 4;
2610                 while (p <= pend) {
2611                     header = (p[0] << 24) | (p[1] << 16) |
2612                         (p[2] << 8) | p[3];
2613                     header1 = (s->inbuf[0] << 24) | (s->inbuf[1] << 16) |
2614                         (s->inbuf[2] << 8) | s->inbuf[3];
2615                     /* check with high probability that we have a
2616                        valid header */
2617                     if ((header & SAME_HEADER_MASK) ==
2618                         (header1 & SAME_HEADER_MASK)) {
2619                         /* header found: update pointers */
2620                         len = (p + 4) - s->inbuf_ptr;
2621                         buf_ptr += len;
2622                         buf_size -= len;
2623                         s->inbuf_ptr = p;
2624                         /* compute frame size */
2625                         s->free_format_next_header = header;
2626                         s->free_format_frame_size = s->inbuf_ptr - s->inbuf;
2627                         padding = (header1 >> 9) & 1;
2628                         if (s->layer == 1)
2629                             s->free_format_frame_size -= padding * 4;
2630                         else
2631                             s->free_format_frame_size -= padding;
2632                         dprintf("free frame size=%d padding=%d\n",
2633                                 s->free_format_frame_size, padding);
2634                         decode_header(s, header1);
2635                         goto next_data;
2636                     }
2637                     p++;
2638                 }
2639                 /* not found: simply increase pointers */
2640                 buf_ptr += len;
2641                 s->inbuf_ptr += len;
2642                 buf_size -= len;
2643             }
2644         } else if (len < s->frame_size) {
2645             if (s->frame_size > MPA_MAX_CODED_FRAME_SIZE)
2646                 s->frame_size = MPA_MAX_CODED_FRAME_SIZE;
2647             len = s->frame_size - len;
2648             if (len > buf_size)
2649                 len = buf_size;
2650             memcpy(s->inbuf_ptr, buf_ptr, len);
2651             buf_ptr += len;
2652             s->inbuf_ptr += len;
2653             buf_size -= len;
2654         }
2655     next_data:
2656         if (s->frame_size > 0 &&
2657             (s->inbuf_ptr - s->inbuf) >= s->frame_size) {
2658             if (avctx->parse_only) {
2659                 /* simply return the frame data */
2660                 *(uint8_t **)data = s->inbuf;
2661                 out_size = s->inbuf_ptr - s->inbuf;
2662             } else {
2663                 out_size = mp_decode_frame(s, out_samples);
2664             }
2665             s->inbuf_ptr = s->inbuf;
2666             s->frame_size = 0;
2667             if(out_size>=0)
2668                 *data_size = out_size;
2669             else
2670                 av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Error while decoding mpeg audio frame\n"); //FIXME return -1 / but also return the number of bytes consumed
2671             break;
2672         }
2673     }
2674     return buf_ptr - buf;
2675 }
2676
2677
2678 static int decode_frame_adu(AVCodecContext * avctx,
2679                         void *data, int *data_size,
2680                         uint8_t * buf, int buf_size)
2681 {
2682     MPADecodeContext *s = avctx->priv_data;
2683     uint32_t header;
2684     int len, out_size;
2685     OUT_INT *out_samples = data;
2686
2687     len = buf_size;
2688
2689     // Discard too short frames
2690     if (buf_size < HEADER_SIZE) {
2691         *data_size = 0;
2692         return buf_size;
2693     }
2694
2695
2696     if (len > MPA_MAX_CODED_FRAME_SIZE)
2697         len = MPA_MAX_CODED_FRAME_SIZE;
2698
2699     memcpy(s->inbuf, buf, len);
2700     s->inbuf_ptr = s->inbuf + len;
2701
2702     // Get header and restore sync word
2703     header = (s->inbuf[0] << 24) | (s->inbuf[1] << 16) |
2704               (s->inbuf[2] << 8) | s->inbuf[3] | 0xffe00000;
2705
2706     if (ff_mpa_check_header(header) < 0) { // Bad header, discard frame
2707         *data_size = 0;
2708         return buf_size;
2709     }
2710
2711     decode_header(s, header);
2712     /* update codec info */
2713     avctx->sample_rate = s->sample_rate;
2714     avctx->channels = s->nb_channels;
2715     avctx->bit_rate = s->bit_rate;
2716     avctx->sub_id = s->layer;
2717
2718     avctx->frame_size=s->frame_size = len;
2719
2720     if (avctx->parse_only) {
2721         /* simply return the frame data */
2722         *(uint8_t **)data = s->inbuf;
2723         out_size = s->inbuf_ptr - s->inbuf;
2724     } else {
2725         out_size = mp_decode_frame(s, out_samples);
2726     }
2727
2728     *data_size = out_size;
2729     return buf_size;
2730 }
2731
2732
2733 /* Next 3 arrays are indexed by channel config number (passed via codecdata) */
2734 static int mp3Frames[16] = {0,1,1,2,3,3,4,5,2};   /* number of mp3 decoder instances */
2735 static int mp3Channels[16] = {0,1,2,3,4,5,6,8,4}; /* total output channels */
2736 /* offsets into output buffer, assume output order is FL FR BL BR C LFE */
2737 static int chan_offset[9][5] = {
2738     {0},
2739     {0},            // C
2740     {0},            // FLR
2741     {2,0},          // C FLR
2742     {2,0,3},        // C FLR BS
2743     {4,0,2},        // C FLR BLRS
2744     {4,0,2,5},      // C FLR BLRS LFE
2745     {4,0,2,6,5},    // C FLR BLRS BLR LFE
2746     {0,2}           // FLR BLRS
2747 };
2748
2749
2750 static int decode_init_mp3on4(AVCodecContext * avctx)
2751 {
2752     MP3On4DecodeContext *s = avctx->priv_data;
2753     int i;
2754
2755     if ((avctx->extradata_size < 2) || (avctx->extradata == NULL)) {
2756         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Codec extradata missing or too short.\n");
2757         return -1;
2758     }
2759
2760     s->chan_cfg = (((unsigned char *)avctx->extradata)[1] >> 3) & 0x0f;
2761     s->frames = mp3Frames[s->chan_cfg];
2762     if(!s->frames) {
2763         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid channel config number.\n");
2764         return -1;
2765     }
2766     avctx->channels = mp3Channels[s->chan_cfg];
2767
2768     /* Init the first mp3 decoder in standard way, so that all tables get builded
2769      * We replace avctx->priv_data with the context of the first decoder so that
2770      * decode_init() does not have to be changed.
2771      * Other decoders will be inited here copying data from the first context
2772      */
2773     // Allocate zeroed memory for the first decoder context
2774     s->mp3decctx[0] = av_mallocz(sizeof(MPADecodeContext));
2775     // Put decoder context in place to make init_decode() happy
2776     avctx->priv_data = s->mp3decctx[0];
2777     decode_init(avctx);
2778     // Restore mp3on4 context pointer
2779     avctx->priv_data = s;
2780     s->mp3decctx[0]->adu_mode = 1; // Set adu mode
2781
2782     /* Create a separate codec/context for each frame (first is already ok).
2783      * Each frame is 1 or 2 channels - up to 5 frames allowed
2784      */
2785     for (i = 1; i < s->frames; i++) {
2786         s->mp3decctx[i] = av_mallocz(sizeof(MPADecodeContext));
2787         s->mp3decctx[i]->compute_antialias = s->mp3decctx[0]->compute_antialias;
2788         s->mp3decctx[i]->inbuf = &s->mp3decctx[i]->inbuf1[0][BACKSTEP_SIZE];
2789         s->mp3decctx[i]->inbuf_ptr = s->mp3decctx[i]->inbuf;
2790         s->mp3decctx[i]->adu_mode = 1;
2791     }
2792
2793     return 0;
2794 }
2795
2796
2797 static int decode_close_mp3on4(AVCodecContext * avctx)
2798 {
2799     MP3On4DecodeContext *s = avctx->priv_data;
2800     int i;
2801
2802     for (i = 0; i < s->frames; i++)
2803         if (s->mp3decctx[i])
2804             av_free(s->mp3decctx[i]);
2805
2806     return 0;
2807 }
2808
2809
2810 static int decode_frame_mp3on4(AVCodecContext * avctx,
2811                         void *data, int *data_size,
2812                         uint8_t * buf, int buf_size)
2813 {
2814     MP3On4DecodeContext *s = avctx->priv_data;
2815     MPADecodeContext *m;
2816     int len, out_size = 0;
2817     uint32_t header;
2818     OUT_INT *out_samples = data;
2819     OUT_INT decoded_buf[MPA_FRAME_SIZE * MPA_MAX_CHANNELS];
2820     OUT_INT *outptr, *bp;
2821     int fsize;
2822     unsigned char *start2 = buf, *start;
2823     int fr, i, j, n;
2824     int off = avctx->channels;
2825     int *coff = chan_offset[s->chan_cfg];
2826
2827     len = buf_size;
2828
2829     // Discard too short frames
2830     if (buf_size < HEADER_SIZE) {
2831         *data_size = 0;
2832         return buf_size;
2833     }
2834
2835     // If only one decoder interleave is not needed
2836     outptr = s->frames == 1 ? out_samples : decoded_buf;
2837
2838     for (fr = 0; fr < s->frames; fr++) {
2839         start = start2;
2840         fsize = (start[0] << 4) | (start[1] >> 4);
2841         start2 += fsize;
2842         if (fsize > len)
2843             fsize = len;
2844         len -= fsize;
2845         if (fsize > MPA_MAX_CODED_FRAME_SIZE)
2846             fsize = MPA_MAX_CODED_FRAME_SIZE;
2847         m = s->mp3decctx[fr];
2848         assert (m != NULL);
2849         /* copy original to new */
2850         m->inbuf_ptr = m->inbuf + fsize;
2851         memcpy(m->inbuf, start, fsize);
2852
2853         // Get header
2854         header = (m->inbuf[0] << 24) | (m->inbuf[1] << 16) |
2855                   (m->inbuf[2] << 8) | m->inbuf[3] | 0xfff00000;
2856
2857         if (ff_mpa_check_header(header) < 0) { // Bad header, discard block
2858             *data_size = 0;
2859             return buf_size;
2860         }
2861
2862         decode_header(m, header);
2863         mp_decode_frame(m, decoded_buf);
2864
2865         n = MPA_FRAME_SIZE * m->nb_channels;
2866         out_size += n * sizeof(OUT_INT);
2867         if(s->frames > 1) {
2868             /* interleave output data */
2869             bp = out_samples + coff[fr];
2870             if(m->nb_channels == 1) {
2871                 for(j = 0; j < n; j++) {
2872                     *bp = decoded_buf[j];
2873                     bp += off;
2874                 }
2875             } else {
2876                 for(j = 0; j < n; j++) {
2877                     bp[0] = decoded_buf[j++];
2878                     bp[1] = decoded_buf[j];
2879                     bp += off;
2880                 }
2881             }
2882         }
2883     }
2884
2885     /* update codec info */
2886     avctx->sample_rate = s->mp3decctx[0]->sample_rate;
2887     avctx->frame_size= buf_size;
2888     avctx->bit_rate = 0;
2889     for (i = 0; i < s->frames; i++)
2890         avctx->bit_rate += s->mp3decctx[i]->bit_rate;
2891
2892     *data_size = out_size;
2893     return buf_size;
2894 }
2895
2896
2897 AVCodec mp2_decoder =
2898 {
2899     "mp2",
2900     CODEC_TYPE_AUDIO,
2901     CODEC_ID_MP2,
2902     sizeof(MPADecodeContext),
2903     decode_init,
2904     NULL,
2905     NULL,
2906     decode_frame,
2907     CODEC_CAP_PARSE_ONLY,
2908 };
2909
2910 AVCodec mp3_decoder =
2911 {
2912     "mp3",
2913     CODEC_TYPE_AUDIO,
2914     CODEC_ID_MP3,
2915     sizeof(MPADecodeContext),
2916     decode_init,
2917     NULL,
2918     NULL,
2919     decode_frame,
2920     CODEC_CAP_PARSE_ONLY,
2921 };
2922
2923 AVCodec mp3adu_decoder =
2924 {
2925     "mp3adu",
2926     CODEC_TYPE_AUDIO,
2927     CODEC_ID_MP3ADU,
2928     sizeof(MPADecodeContext),
2929     decode_init,
2930     NULL,
2931     NULL,
2932     decode_frame_adu,
2933     CODEC_CAP_PARSE_ONLY,
2934 };
2935
2936 AVCodec mp3on4_decoder =
2937 {
2938     "mp3on4",
2939     CODEC_TYPE_AUDIO,
2940     CODEC_ID_MP3ON4,
2941     sizeof(MP3On4DecodeContext),
2942     decode_init_mp3on4,
2943     NULL,
2944     decode_close_mp3on4,
2945     decode_frame_mp3on4,
2946     0
2947 };