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., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  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 "mpegaudio.h"
  29 #include "dsputil.h"
  30
  31 /*
  32  * TODO:
  33  *  - in low precision mode, use more 16 bit multiplies in synth filter
  34  *  - test lsf / mpeg25 extensively.
  35  */
  36
  37 /* define USE_HIGHPRECISION to have a bit exact (but slower) mpeg
  38    audio decoder */
  39 #ifdef CONFIG_MPEGAUDIO_HP
  40 #define USE_HIGHPRECISION
  41 #endif
  42
  43 #ifdef USE_HIGHPRECISION
  44 #define FRAC_BITS   23   /* fractional bits for sb_samples and dct */
  45 #define WFRAC_BITS  16   /* fractional bits for window */
  46 #else
  47 #define FRAC_BITS   15   /* fractional bits for sb_samples and dct */
  48 #define WFRAC_BITS  14   /* fractional bits for window */
  49 #endif
  50
  51 #if defined(USE_HIGHPRECISION) && defined(CONFIG_AUDIO_NONSHORT)
  52 typedef int32_t OUT_INT;
  53 #define OUT_MAX INT32_MAX
  54 #define OUT_MIN INT32_MIN
  55 #define OUT_SHIFT (WFRAC_BITS + FRAC_BITS - 31)
  56 #else
  57 typedef int16_t OUT_INT;
  58 #define OUT_MAX INT16_MAX
  59 #define OUT_MIN INT16_MIN
  60 #define OUT_SHIFT (WFRAC_BITS + FRAC_BITS - 15)
  61 #endif
  62
  63 #define FRAC_ONE    (1 << FRAC_BITS)
  64
  65 #define MULL(a,b) (((int64_t)(a) * (int64_t)(b)) >> FRAC_BITS)
  66 #define MUL64(a,b) ((int64_t)(a) * (int64_t)(b))
  67 #define FIX(a)   ((int)((a) * FRAC_ONE))
  68 /* WARNING: only correct for posititive numbers */
  69 #define FIXR(a)   ((int)((a) * FRAC_ONE + 0.5))
  70 #define FRAC_RND(a) (((a) + (FRAC_ONE/2)) >> FRAC_BITS)
  71
  72 #define FIXHR(a) ((int)((a) * (1LL<<32) + 0.5))
  73 //#define MULH(a,b) (((int64_t)(a) * (int64_t)(b))>>32) //gcc 3.4 creates an incredibly bloated mess out of this
  74 static always_inline int MULH(int a, int b){
  75     return ((int64_t)(a) * (int64_t)(b))>>32;
  76 }
  77
  78 #if FRAC_BITS <= 15
  79 typedef int16_t MPA_INT;
  80 #else
  81 typedef int32_t MPA_INT;
  82 #endif
  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 uint8_t *huff_code_table[16];
 170 static VLC huff_quad_vlc[2];
 171 /* computed from band_size_long */
 172 static uint16_t band_index_long[9][23];
 173 /* XXX: free when all decoders are closed */
 174 #define TABLE_4_3_SIZE (8191 + 16)*4
 175 static int8_t  *table_4_3_exp;
 176 static uint32_t *table_4_3_value;
 177 /* intensity stereo coef table */
 178 static int32_t is_table[2][16];
 179 static int32_t is_table_lsf[2][2][16];
 180 static int32_t csa_table[8][4];
 181 static float csa_table_float[8][4];
 182 static int32_t mdct_win[8][36];
 183
 184 /* lower 2 bits: modulo 3, higher bits: shift */
 185 static uint16_t scale_factor_modshift[64];
 186 /* [i][j]:  2^(-j/3) * FRAC_ONE * 2^(i+2) / (2^(i+2) - 1) */
 187 static int32_t scale_factor_mult[15][3];
 188 /* mult table for layer 2 group quantization */
 189
 190 #define SCALE_GEN(v) \
 191 { FIXR(1.0 * (v)), FIXR(0.7937005259 * (v)), FIXR(0.6299605249 * (v)) }
 192
 193 static const int32_t scale_factor_mult2[3][3] = {
 194     SCALE_GEN(4.0 / 3.0), /* 3 steps */
 195     SCALE_GEN(4.0 / 5.0), /* 5 steps */
 196     SCALE_GEN(4.0 / 9.0), /* 9 steps */
 197 };
 198
 199 void ff_mpa_synth_init(MPA_INT *window);
 200 static MPA_INT window[512] __attribute__((aligned(16)));
 201
 202 /* layer 1 unscaling */
 203 /* n = number of bits of the mantissa minus 1 */
 204 static inline int l1_unscale(int n, int mant, int scale_factor)
 205 {
 206     int shift, mod;
 207     int64_t val;
 208
 209     shift = scale_factor_modshift[scale_factor];
 210     mod = shift & 3;
 211     shift >>= 2;
 212     val = MUL64(mant + (-1 << n) + 1, scale_factor_mult[n-1][mod]);
 213     shift += n;
 214     /* NOTE: at this point, 1 <= shift >= 21 + 15 */
 215     return (int)((val + (1LL << (shift - 1))) >> shift);
 216 }
 217
 218 static inline int l2_unscale_group(int steps, int mant, int scale_factor)
 219 {
 220     int shift, mod, val;
 221
 222     shift = scale_factor_modshift[scale_factor];
 223     mod = shift & 3;
 224     shift >>= 2;
 225
 226     val = (mant - (steps >> 1)) * scale_factor_mult2[steps >> 2][mod];
 227     /* NOTE: at this point, 0 <= shift <= 21 */
 228     if (shift > 0)
 229         val = (val + (1 << (shift - 1))) >> shift;
 230     return val;
 231 }
 232
 233 /* compute value^(4/3) * 2^(exponent/4). It normalized to FRAC_BITS */
 234 static inline int l3_unscale(int value, int exponent)
 235 {
 236     unsigned int m;
 237     int e;
 238
 239     e = table_4_3_exp  [4*value + (exponent&3)];
 240     m = table_4_3_value[4*value + (exponent&3)];
 241     e -= (exponent >> 2);
 242     assert(e>=1);
 243     if (e > 31)
 244         return 0;
 245     m = (m + (1 << (e-1))) >> e;
 246
 247     return m;
 248 }
 249
 250 /* all integer n^(4/3) computation code */
 251 #define DEV_ORDER 13
 252
 253 #define POW_FRAC_BITS 24
 254 #define POW_FRAC_ONE    (1 << POW_FRAC_BITS)
 255 #define POW_FIX(a)   ((int)((a) * POW_FRAC_ONE))
 256 #define POW_MULL(a,b) (((int64_t)(a) * (int64_t)(b)) >> POW_FRAC_BITS)
 257
 258 static int dev_4_3_coefs[DEV_ORDER];
 259
 260 #if 0 /* unused */
 261 static int pow_mult3[3] = {
 262     POW_FIX(1.0),
 263     POW_FIX(1.25992104989487316476),
 264     POW_FIX(1.58740105196819947474),
 265 };
 266 #endif
 267
 268 static void int_pow_init(void)
 269 {
 270     int i, a;
 271
 272     a = POW_FIX(1.0);
 273     for(i=0;i<DEV_ORDER;i++) {
 274         a = POW_MULL(a, POW_FIX(4.0 / 3.0) - i * POW_FIX(1.0)) / (i + 1);
 275         dev_4_3_coefs[i] = a;
 276     }
 277 }
 278
 279 #if 0 /* unused, remove? */
 280 /* return the mantissa and the binary exponent */
 281 static int int_pow(int i, int *exp_ptr)
 282 {
 283     int e, er, eq, j;
 284     int a, a1;
 285
 286     /* renormalize */
 287     a = i;
 288     e = POW_FRAC_BITS;
 289     while (a < (1 << (POW_FRAC_BITS - 1))) {
 290         a = a << 1;
 291         e--;
 292     }
 293     a -= (1 << POW_FRAC_BITS);
 294     a1 = 0;
 295     for(j = DEV_ORDER - 1; j >= 0; j--)
 296         a1 = POW_MULL(a, dev_4_3_coefs[j] + a1);
 297     a = (1 << POW_FRAC_BITS) + a1;
 298     /* exponent compute (exact) */
 299     e = e * 4;
 300     er = e % 3;
 301     eq = e / 3;
 302     a = POW_MULL(a, pow_mult3[er]);
 303     while (a >= 2 * POW_FRAC_ONE) {
 304         a = a >> 1;
 305         eq++;
 306     }
 307     /* convert to float */
 308     while (a < POW_FRAC_ONE) {
 309         a = a << 1;
 310         eq--;
 311     }
 312     /* now POW_FRAC_ONE <= a < 2 * POW_FRAC_ONE */
 313 #if POW_FRAC_BITS > FRAC_BITS
 314     a = (a + (1 << (POW_FRAC_BITS - FRAC_BITS - 1))) >> (POW_FRAC_BITS - FRAC_BITS);
 315     /* correct overflow */
 316     if (a >= 2 * (1 << FRAC_BITS)) {
 317         a = a >> 1;
 318         eq++;
 319     }
 320 #endif
 321     *exp_ptr = eq;
 322     return a;
 323 }
 324 #endif
 325
 326 static int decode_init(AVCodecContext * avctx)
 327 {
 328     MPADecodeContext *s = avctx->priv_data;
 329     static int init=0;
 330     int i, j, k;
 331
 332 #if defined(USE_HIGHPRECISION) && defined(CONFIG_AUDIO_NONSHORT)
 333     avctx->sample_fmt= SAMPLE_FMT_S32;
 334 #else
 335     avctx->sample_fmt= SAMPLE_FMT_S16;
 336 #endif
 337
 338     if(avctx->antialias_algo != FF_AA_FLOAT)
 339         s->compute_antialias= compute_antialias_integer;
 340     else
 341         s->compute_antialias= compute_antialias_float;
 342
 343     if (!init && !avctx->parse_only) {
 344         /* scale factors table for layer 1/2 */
 345         for(i=0;i<64;i++) {
 346             int shift, mod;
 347             /* 1.0 (i = 3) is normalized to 2 ^ FRAC_BITS */
 348             shift = (i / 3);
 349             mod = i % 3;
 350             scale_factor_modshift[i] = mod | (shift << 2);
 351         }
 352
 353         /* scale factor multiply for layer 1 */
 354         for(i=0;i<15;i++) {
 355             int n, norm;
 356             n = i + 2;
 357             norm = ((int64_t_C(1) << n) * FRAC_ONE) / ((1 << n) - 1);
 358             scale_factor_mult[i][0] = MULL(FIXR(1.0 * 2.0), norm);
 359             scale_factor_mult[i][1] = MULL(FIXR(0.7937005259 * 2.0), norm);
 360             scale_factor_mult[i][2] = MULL(FIXR(0.6299605249 * 2.0), norm);
 361             dprintf("%d: norm=%x s=%x %x %x\n",
 362                     i, norm,
 363                     scale_factor_mult[i][0],
 364                     scale_factor_mult[i][1],
 365                     scale_factor_mult[i][2]);
 366         }
 367
 368         ff_mpa_synth_init(window);
 369
 370         /* huffman decode tables */
 371         huff_code_table[0] = NULL;
 372         for(i=1;i<16;i++) {
 373             const HuffTable *h = &mpa_huff_tables[i];
 374             int xsize, x, y;
 375             unsigned int n;
 376             uint8_t *code_table;
 377
 378             xsize = h->xsize;
 379             n = xsize * xsize;
 380             /* XXX: fail test */
 381             init_vlc(&huff_vlc[i], 8, n,
 382                      h->bits, 1, 1, h->codes, 2, 2, 1);
 383
 384             code_table = av_mallocz(n);
 385             j = 0;
 386             for(x=0;x<xsize;x++) {
 387                 for(y=0;y<xsize;y++)
 388                     code_table[j++] = (x << 4) | y;
 389             }
 390             huff_code_table[i] = code_table;
 391         }
 392         for(i=0;i<2;i++) {
 393             init_vlc(&huff_quad_vlc[i], i == 0 ? 7 : 4, 16,
 394                      mpa_quad_bits[i], 1, 1, mpa_quad_codes[i], 1, 1, 1);
 395         }
 396
 397         for(i=0;i<9;i++) {
 398             k = 0;
 399             for(j=0;j<22;j++) {
 400                 band_index_long[i][j] = k;
 401                 k += band_size_long[i][j];
 402             }
 403             band_index_long[i][22] = k;
 404         }
 405
 406         /* compute n ^ (4/3) and store it in mantissa/exp format */
 407         table_4_3_exp= av_mallocz_static(TABLE_4_3_SIZE * sizeof(table_4_3_exp[0]));
 408         if(!table_4_3_exp)
 409             return -1;
 410         table_4_3_value= av_mallocz_static(TABLE_4_3_SIZE * sizeof(table_4_3_value[0]));
 411         if(!table_4_3_value)
 412             return -1;
 413
 414         int_pow_init();
 415         for(i=1;i<TABLE_4_3_SIZE;i++) {
 416             double f, fm;
 417             int e, m;
 418             f = pow((double)(i/4), 4.0 / 3.0) * pow(2, (i&3)*0.25);
 419             fm = frexp(f, &e);
 420             m = (uint32_t)(fm*(1LL<<31) + 0.5);
 421             e+= FRAC_BITS - 31 + 5;
 422
 423             /* normalized to FRAC_BITS */
 424             table_4_3_value[i] = m;
 425 //            av_log(NULL, AV_LOG_DEBUG, "%d %d %f\n", i, m, pow((double)i, 4.0 / 3.0));
 426             table_4_3_exp[i] = -e;
 427         }
 428
 429         for(i=0;i<7;i++) {
 430             float f;
 431             int v;
 432             if (i != 6) {
 433                 f = tan((double)i * M_PI / 12.0);
 434                 v = FIXR(f / (1.0 + f));
 435             } else {
 436                 v = FIXR(1.0);
 437             }
 438             is_table[0][i] = v;
 439             is_table[1][6 - i] = v;
 440         }
 441         /* invalid values */
 442         for(i=7;i<16;i++)
 443             is_table[0][i] = is_table[1][i] = 0.0;
 444
 445         for(i=0;i<16;i++) {
 446             double f;
 447             int e, k;
 448
 449             for(j=0;j<2;j++) {
 450                 e = -(j + 1) * ((i + 1) >> 1);
 451                 f = pow(2.0, e / 4.0);
 452                 k = i & 1;
 453                 is_table_lsf[j][k ^ 1][i] = FIXR(f);
 454                 is_table_lsf[j][k][i] = FIXR(1.0);
 455                 dprintf("is_table_lsf %d %d: %x %x\n",
 456                         i, j, is_table_lsf[j][0][i], is_table_lsf[j][1][i]);
 457             }
 458         }
 459
 460         for(i=0;i<8;i++) {
 461             float ci, cs, ca;
 462             ci = ci_table[i];
 463             cs = 1.0 / sqrt(1.0 + ci * ci);
 464             ca = cs * ci;
 465             csa_table[i][0] = FIXHR(cs/4);
 466             csa_table[i][1] = FIXHR(ca/4);
 467             csa_table[i][2] = FIXHR(ca/4) + FIXHR(cs/4);
 468             csa_table[i][3] = FIXHR(ca/4) - FIXHR(cs/4);
 469             csa_table_float[i][0] = cs;
 470             csa_table_float[i][1] = ca;
 471             csa_table_float[i][2] = ca + cs;
 472             csa_table_float[i][3] = ca - cs;
 473 //            printf("%d %d %d %d\n", FIX(cs), FIX(cs-1), FIX(ca), FIX(cs)-FIX(ca));
 474 //            av_log(NULL, AV_LOG_DEBUG,"%f %f %f %f\n", cs, ca, ca+cs, ca-cs);
 475         }
 476
 477         /* compute mdct windows */
 478         for(i=0;i<36;i++) {
 479             for(j=0; j<4; j++){
 480                 double d;
 481
 482                 if(j==2 && i%3 != 1)
 483                     continue;
 484
 485                 d= sin(M_PI * (i + 0.5) / 36.0);
 486                 if(j==1){
 487                     if     (i>=30) d= 0;
 488                     else if(i>=24) d= sin(M_PI * (i - 18 + 0.5) / 12.0);
 489                     else if(i>=18) d= 1;
 490                 }else if(j==3){
 491                     if     (i<  6) d= 0;
 492                     else if(i< 12) d= sin(M_PI * (i -  6 + 0.5) / 12.0);
 493                     else if(i< 18) d= 1;
 494                 }
 495                 //merge last stage of imdct into the window coefficients
 496                 d*= 0.5 / cos(M_PI*(2*i + 19)/72);
 497
 498                 if(j==2)
 499                     mdct_win[j][i/3] = FIXHR((d / (1<<5)));
 500                 else
 501                     mdct_win[j][i  ] = FIXHR((d / (1<<5)));
 502 //                av_log(NULL, AV_LOG_DEBUG, "%2d %d %f\n", i,j,d / (1<<5));
 503             }
 504         }
 505
 506         /* NOTE: we do frequency inversion adter the MDCT by changing
 507            the sign of the right window coefs */
 508         for(j=0;j<4;j++) {
 509             for(i=0;i<36;i+=2) {
 510                 mdct_win[j + 4][i] = mdct_win[j][i];
 511                 mdct_win[j + 4][i + 1] = -mdct_win[j][i + 1];
 512             }
 513         }
 514
 515 #if defined(DEBUG)
 516         for(j=0;j<8;j++) {
 517             printf("win%d=\n", j);
 518             for(i=0;i<36;i++)
 519                 printf("%f, ", (double)mdct_win[j][i] / FRAC_ONE);
 520             printf("\n");
 521         }
 522 #endif
 523         init = 1;
 524     }
 525
 526     s->inbuf_index = 0;
 527     s->inbuf = &s->inbuf1[s->inbuf_index][BACKSTEP_SIZE];
 528     s->inbuf_ptr = s->inbuf;
 529 #ifdef DEBUG
 530     s->frame_count = 0;
 531 #endif
 532     if (avctx->codec_id == CODEC_ID_MP3ADU)
 533         s->adu_mode = 1;
 534     return 0;
 535 }
 536
 537 /* tab[i][j] = 1.0 / (2.0 * cos(pi*(2*k+1) / 2^(6 - j))) */
 538
 539 /* cos(i*pi/64) */
 540
 541 #define COS0_0  FIXR(0.50060299823519630134)
 542 #define COS0_1  FIXR(0.50547095989754365998)
 543 #define COS0_2  FIXR(0.51544730992262454697)
 544 #define COS0_3  FIXR(0.53104259108978417447)
 545 #define COS0_4  FIXR(0.55310389603444452782)
 546 #define COS0_5  FIXR(0.58293496820613387367)
 547 #define COS0_6  FIXR(0.62250412303566481615)
 548 #define COS0_7  FIXR(0.67480834145500574602)
 549 #define COS0_8  FIXR(0.74453627100229844977)
 550 #define COS0_9  FIXR(0.83934964541552703873)
 551 #define COS0_10 FIXR(0.97256823786196069369)
 552 #define COS0_11 FIXR(1.16943993343288495515)
 553 #define COS0_12 FIXR(1.48416461631416627724)
 554 #define COS0_13 FIXR(2.05778100995341155085)
 555 #define COS0_14 FIXR(3.40760841846871878570)
 556 #define COS0_15 FIXR(10.19000812354805681150)
 557
 558 #define COS1_0 FIXR(0.50241928618815570551)
 559 #define COS1_1 FIXR(0.52249861493968888062)
 560 #define COS1_2 FIXR(0.56694403481635770368)
 561 #define COS1_3 FIXR(0.64682178335999012954)
 562 #define COS1_4 FIXR(0.78815462345125022473)
 563 #define COS1_5 FIXR(1.06067768599034747134)
 564 #define COS1_6 FIXR(1.72244709823833392782)
 565 #define COS1_7 FIXR(5.10114861868916385802)
 566
 567 #define COS2_0 FIXR(0.50979557910415916894)
 568 #define COS2_1 FIXR(0.60134488693504528054)
 569 #define COS2_2 FIXR(0.89997622313641570463)
 570 #define COS2_3 FIXR(2.56291544774150617881)
 571
 572 #define COS3_0 FIXR(0.54119610014619698439)
 573 #define COS3_1 FIXR(1.30656296487637652785)
 574
 575 #define COS4_0 FIXR(0.70710678118654752439)
 576
 577 /* butterfly operator */
 578 #define BF(a, b, c)\
 579 {\
 580     tmp0 = tab[a] + tab[b];\
 581     tmp1 = tab[a] - tab[b];\
 582     tab[a] = tmp0;\
 583     tab[b] = MULL(tmp1, c);\
 584 }
 585
 586 #define BF1(a, b, c, d)\
 587 {\
 588     BF(a, b, COS4_0);\
 589     BF(c, d, -COS4_0);\
 590     tab[c] += tab[d];\
 591 }
 592
 593 #define BF2(a, b, c, d)\
 594 {\
 595     BF(a, b, COS4_0);\
 596     BF(c, d, -COS4_0);\
 597     tab[c] += tab[d];\
 598     tab[a] += tab[c];\
 599     tab[c] += tab[b];\
 600     tab[b] += tab[d];\
 601 }
 602
 603 #define ADD(a, b) tab[a] += tab[b]
 604
 605 /* DCT32 without 1/sqrt(2) coef zero scaling. */
 606 static void dct32(int32_t *out, int32_t *tab)
 607 {
 608     int tmp0, tmp1;
 609
 610     /* pass 1 */
 611     BF(0, 31, COS0_0);
 612     BF(1, 30, COS0_1);
 613     BF(2, 29, COS0_2);
 614     BF(3, 28, COS0_3);
 615     BF(4, 27, COS0_4);
 616     BF(5, 26, COS0_5);
 617     BF(6, 25, COS0_6);
 618     BF(7, 24, COS0_7);
 619     BF(8, 23, COS0_8);
 620     BF(9, 22, COS0_9);
 621     BF(10, 21, COS0_10);
 622     BF(11, 20, COS0_11);
 623     BF(12, 19, COS0_12);
 624     BF(13, 18, COS0_13);
 625     BF(14, 17, COS0_14);
 626     BF(15, 16, COS0_15);
 627
 628     /* pass 2 */
 629     BF(0, 15, COS1_0);
 630     BF(1, 14, COS1_1);
 631     BF(2, 13, COS1_2);
 632     BF(3, 12, COS1_3);
 633     BF(4, 11, COS1_4);
 634     BF(5, 10, COS1_5);
 635     BF(6,  9, COS1_6);
 636     BF(7,  8, COS1_7);
 637
 638     BF(16, 31, -COS1_0);
 639     BF(17, 30, -COS1_1);
 640     BF(18, 29, -COS1_2);
 641     BF(19, 28, -COS1_3);
 642     BF(20, 27, -COS1_4);
 643     BF(21, 26, -COS1_5);
 644     BF(22, 25, -COS1_6);
 645     BF(23, 24, -COS1_7);
 646
 647     /* pass 3 */
 648     BF(0, 7, COS2_0);
 649     BF(1, 6, COS2_1);
 650     BF(2, 5, COS2_2);
 651     BF(3, 4, COS2_3);
 652
 653     BF(8, 15, -COS2_0);
 654     BF(9, 14, -COS2_1);
 655     BF(10, 13, -COS2_2);
 656     BF(11, 12, -COS2_3);
 657
 658     BF(16, 23, COS2_0);
 659     BF(17, 22, COS2_1);
 660     BF(18, 21, COS2_2);
 661     BF(19, 20, COS2_3);
 662
 663     BF(24, 31, -COS2_0);
 664     BF(25, 30, -COS2_1);
 665     BF(26, 29, -COS2_2);
 666     BF(27, 28, -COS2_3);
 667
 668     /* pass 4 */
 669     BF(0, 3, COS3_0);
 670     BF(1, 2, COS3_1);
 671
 672     BF(4, 7, -COS3_0);
 673     BF(5, 6, -COS3_1);
 674
 675     BF(8, 11, COS3_0);
 676     BF(9, 10, COS3_1);
 677
 678     BF(12, 15, -COS3_0);
 679     BF(13, 14, -COS3_1);
 680
 681     BF(16, 19, COS3_0);
 682     BF(17, 18, COS3_1);
 683
 684     BF(20, 23, -COS3_0);
 685     BF(21, 22, -COS3_1);
 686
 687     BF(24, 27, COS3_0);
 688     BF(25, 26, COS3_1);
 689
 690     BF(28, 31, -COS3_0);
 691     BF(29, 30, -COS3_1);
 692
 693     /* pass 5 */
 694     BF1(0, 1, 2, 3);
 695     BF2(4, 5, 6, 7);
 696     BF1(8, 9, 10, 11);
 697     BF2(12, 13, 14, 15);
 698     BF1(16, 17, 18, 19);
 699     BF2(20, 21, 22, 23);
 700     BF1(24, 25, 26, 27);
 701     BF2(28, 29, 30, 31);
 702
 703     /* pass 6 */
 704
 705     ADD( 8, 12);
 706     ADD(12, 10);
 707     ADD(10, 14);
 708     ADD(14,  9);
 709     ADD( 9, 13);
 710     ADD(13, 11);
 711     ADD(11, 15);
 712
 713     out[ 0] = tab[0];
 714     out[16] = tab[1];
 715     out[ 8] = tab[2];
 716     out[24] = tab[3];
 717     out[ 4] = tab[4];
 718     out[20] = tab[5];
 719     out[12] = tab[6];
 720     out[28] = tab[7];
 721     out[ 2] = tab[8];
 722     out[18] = tab[9];
 723     out[10] = tab[10];
 724     out[26] = tab[11];
 725     out[ 6] = tab[12];
 726     out[22] = tab[13];
 727     out[14] = tab[14];
 728     out[30] = tab[15];
 729
 730     ADD(24, 28);
 731     ADD(28, 26);
 732     ADD(26, 30);
 733     ADD(30, 25);
 734     ADD(25, 29);
 735     ADD(29, 27);
 736     ADD(27, 31);
 737
 738     out[ 1] = tab[16] + tab[24];
 739     out[17] = tab[17] + tab[25];
 740     out[ 9] = tab[18] + tab[26];
 741     out[25] = tab[19] + tab[27];
 742     out[ 5] = tab[20] + tab[28];
 743     out[21] = tab[21] + tab[29];
 744     out[13] = tab[22] + tab[30];
 745     out[29] = tab[23] + tab[31];
 746     out[ 3] = tab[24] + tab[20];
 747     out[19] = tab[25] + tab[21];
 748     out[11] = tab[26] + tab[22];
 749     out[27] = tab[27] + tab[23];
 750     out[ 7] = tab[28] + tab[18];
 751     out[23] = tab[29] + tab[19];
 752     out[15] = tab[30] + tab[17];
 753     out[31] = tab[31];
 754 }
 755
 756 #if FRAC_BITS <= 15
 757
 758 static inline int round_sample(int *sum)
 759 {
 760     int sum1;
 761     sum1 = (*sum) >> OUT_SHIFT;
 762     *sum &= (1<<OUT_SHIFT)-1;
 763     if (sum1 < OUT_MIN)
 764         sum1 = OUT_MIN;
 765     else if (sum1 > OUT_MAX)
 766         sum1 = OUT_MAX;
 767     return sum1;
 768 }
 769
 770 #if defined(ARCH_POWERPC_405)
 771
 772 /* signed 16x16 -> 32 multiply add accumulate */
 773 #define MACS(rt, ra, rb) \
 774     asm ("maclhw %0, %2, %3" : "=r" (rt) : "0" (rt), "r" (ra), "r" (rb));
 775
 776 /* signed 16x16 -> 32 multiply */
 777 #define MULS(ra, rb) \
 778     ({ int __rt; asm ("mullhw %0, %1, %2" : "=r" (__rt) : "r" (ra), "r" (rb)); __rt; })
 779
 780 #else
 781
 782 /* signed 16x16 -> 32 multiply add accumulate */
 783 #define MACS(rt, ra, rb) rt += (ra) * (rb)
 784
 785 /* signed 16x16 -> 32 multiply */
 786 #define MULS(ra, rb) ((ra) * (rb))
 787
 788 #endif
 789
 790 #else
 791
 792 static inline int round_sample(int64_t *sum)
 793 {
 794     int sum1;
 795     sum1 = (int)((*sum) >> OUT_SHIFT);
 796     *sum &= (1<<OUT_SHIFT)-1;
 797     if (sum1 < OUT_MIN)
 798         sum1 = OUT_MIN;
 799     else if (sum1 > OUT_MAX)
 800         sum1 = OUT_MAX;
 801     return sum1;
 802 }
 803
 804 #define MULS(ra, rb) MUL64(ra, rb)
 805
 806 #endif
 807
 808 #define SUM8(sum, op, w, p) \
 809 {                                               \
 810     sum op MULS((w)[0 * 64], p[0 * 64]);\
 811     sum op MULS((w)[1 * 64], p[1 * 64]);\
 812     sum op MULS((w)[2 * 64], p[2 * 64]);\
 813     sum op MULS((w)[3 * 64], p[3 * 64]);\
 814     sum op MULS((w)[4 * 64], p[4 * 64]);\
 815     sum op MULS((w)[5 * 64], p[5 * 64]);\
 816     sum op MULS((w)[6 * 64], p[6 * 64]);\
 817     sum op MULS((w)[7 * 64], p[7 * 64]);\
 818 }
 819
 820 #define SUM8P2(sum1, op1, sum2, op2, w1, w2, p) \
 821 {                                               \
 822     int tmp;\
 823     tmp = p[0 * 64];\
 824     sum1 op1 MULS((w1)[0 * 64], tmp);\
 825     sum2 op2 MULS((w2)[0 * 64], tmp);\
 826     tmp = p[1 * 64];\
 827     sum1 op1 MULS((w1)[1 * 64], tmp);\
 828     sum2 op2 MULS((w2)[1 * 64], tmp);\
 829     tmp = p[2 * 64];\
 830     sum1 op1 MULS((w1)[2 * 64], tmp);\
 831     sum2 op2 MULS((w2)[2 * 64], tmp);\
 832     tmp = p[3 * 64];\
 833     sum1 op1 MULS((w1)[3 * 64], tmp);\
 834     sum2 op2 MULS((w2)[3 * 64], tmp);\
 835     tmp = p[4 * 64];\
 836     sum1 op1 MULS((w1)[4 * 64], tmp);\
 837     sum2 op2 MULS((w2)[4 * 64], tmp);\
 838     tmp = p[5 * 64];\
 839     sum1 op1 MULS((w1)[5 * 64], tmp);\
 840     sum2 op2 MULS((w2)[5 * 64], tmp);\
 841     tmp = p[6 * 64];\
 842     sum1 op1 MULS((w1)[6 * 64], tmp);\
 843     sum2 op2 MULS((w2)[6 * 64], tmp);\
 844     tmp = p[7 * 64];\
 845     sum1 op1 MULS((w1)[7 * 64], tmp);\
 846     sum2 op2 MULS((w2)[7 * 64], tmp);\
 847 }
 848
 849 void ff_mpa_synth_init(MPA_INT *window)
 850 {
 851     int i;
 852
 853     /* max = 18760, max sum over all 16 coefs : 44736 */
 854     for(i=0;i<257;i++) {
 855         int v;
 856         v = mpa_enwindow[i];
 857 #if WFRAC_BITS < 16
 858         v = (v + (1 << (16 - WFRAC_BITS - 1))) >> (16 - WFRAC_BITS);
 859 #endif
 860         window[i] = v;
 861         if ((i & 63) != 0)
 862             v = -v;
 863         if (i != 0)
 864             window[512 - i] = v;
 865     }
 866 }
 867
 868 /* 32 sub band synthesis filter. Input: 32 sub band samples, Output:
 869    32 samples. */
 870 /* XXX: optimize by avoiding ring buffer usage */
 871 void ff_mpa_synth_filter(MPA_INT *synth_buf_ptr, int *synth_buf_offset,
 872                          MPA_INT *window, int *dither_state,
 873                          OUT_INT *samples, int incr,
 874                          int32_t sb_samples[SBLIMIT])
 875 {
 876     int32_t tmp[32];
 877     register MPA_INT *synth_buf;
 878     register const MPA_INT *w, *w2, *p;
 879     int j, offset, v;
 880     OUT_INT *samples2;
 881 #if FRAC_BITS <= 15
 882     int sum, sum2;
 883 #else
 884     int64_t sum, sum2;
 885 #endif
 886
 887     dct32(tmp, sb_samples);
 888
 889     offset = *synth_buf_offset;
 890     synth_buf = synth_buf_ptr + offset;
 891
 892     for(j=0;j<32;j++) {
 893         v = tmp[j];
 894 #if FRAC_BITS <= 15
 895         /* NOTE: can cause a loss in precision if very high amplitude
 896            sound */
 897         if (v > 32767)
 898             v = 32767;
 899         else if (v < -32768)
 900             v = -32768;
 901 #endif
 902         synth_buf[j] = v;
 903     }
 904     /* copy to avoid wrap */
 905     memcpy(synth_buf + 512, synth_buf, 32 * sizeof(MPA_INT));
 906
 907     samples2 = samples + 31 * incr;
 908     w = window;
 909     w2 = window + 31;
 910
 911     sum = *dither_state;
 912     p = synth_buf + 16;
 913     SUM8(sum, +=, w, p);
 914     p = synth_buf + 48;
 915     SUM8(sum, -=, w + 32, p);
 916     *samples = round_sample(&sum);
 917     samples += incr;
 918     w++;
 919
 920     /* we calculate two samples at the same time to avoid one memory
 921        access per two sample */
 922     for(j=1;j<16;j++) {
 923         sum2 = 0;
 924         p = synth_buf + 16 + j;
 925         SUM8P2(sum, +=, sum2, -=, w, w2, p);
 926         p = synth_buf + 48 - j;
 927         SUM8P2(sum, -=, sum2, -=, w + 32, w2 + 32, p);
 928
 929         *samples = round_sample(&sum);
 930         samples += incr;
 931         sum += sum2;
 932         *samples2 = round_sample(&sum);
 933         samples2 -= incr;
 934         w++;
 935         w2--;
 936     }
 937
 938     p = synth_buf + 32;
 939     SUM8(sum, -=, w + 32, p);
 940     *samples = round_sample(&sum);
 941     *dither_state= sum;
 942
 943     offset = (offset - 32) & 511;
 944     *synth_buf_offset = offset;
 945 }
 946
 947 #define C3 FIXHR(0.86602540378443864676/2)
 948
 949 /* 0.5 / cos(pi*(2*i+1)/36) */
 950 static const int icos36[9] = {
 951     FIXR(0.50190991877167369479),
 952     FIXR(0.51763809020504152469), //0
 953     FIXR(0.55168895948124587824),
 954     FIXR(0.61038729438072803416),
 955     FIXR(0.70710678118654752439), //1
 956     FIXR(0.87172339781054900991),
 957     FIXR(1.18310079157624925896),
 958     FIXR(1.93185165257813657349), //2
 959     FIXR(5.73685662283492756461),
 960 };
 961
 962 /* 12 points IMDCT. We compute it "by hand" by factorizing obvious
 963    cases. */
 964 static void imdct12(int *out, int *in)
 965 {
 966     int in0, in1, in2, in3, in4, in5, t1, t2;
 967
 968     in0= in[0*3];
 969     in1= in[1*3] + in[0*3];
 970     in2= in[2*3] + in[1*3];
 971     in3= in[3*3] + in[2*3];
 972     in4= in[4*3] + in[3*3];
 973     in5= in[5*3] + in[4*3];
 974     in5 += in3;
 975     in3 += in1;
 976
 977     in2= MULH(2*in2, C3);
 978     in3= MULH(2*in3, C3);
 979
 980     t1 = in0 - in4;
 981     t2 = MULL(in1 - in5, icos36[4]);
 982
 983     out[ 7]=
 984     out[10]= t1 + t2;
 985     out[ 1]=
 986     out[ 4]= t1 - t2;
 987
 988     in0 += in4>>1;
 989     in4 = in0 + in2;
 990     in1 += in5>>1;
 991     in5 = MULL(in1 + in3, icos36[1]);
 992     out[ 8]=
 993     out[ 9]= in4 + in5;
 994     out[ 2]=
 995     out[ 3]= in4 - in5;
 996
 997     in0 -= in2;
 998     in1 = MULL(in1 - in3, icos36[7]);
 999     out[ 0]=
1000     out[ 5]= in0 - in1;
1001     out[ 6]=
1002     out[11]= in0 + in1;
1003 }
1004
1005 /* cos(pi*i/18) */
1006 #define C1 FIXHR(0.98480775301220805936/2)
1007 #define C2 FIXHR(0.93969262078590838405/2)
1008 #define C3 FIXHR(0.86602540378443864676/2)
1009 #define C4 FIXHR(0.76604444311897803520/2)
1010 #define C5 FIXHR(0.64278760968653932632/2)
1011 #define C6 FIXHR(0.5/2)
1012 #define C7 FIXHR(0.34202014332566873304/2)
1013 #define C8 FIXHR(0.17364817766693034885/2)
1014
1015
1016 /* using Lee like decomposition followed by hand coded 9 points DCT */
1017 static void imdct36(int *out, int *buf, int *in, int *win)
1018 {
1019     int i, j, t0, t1, t2, t3, s0, s1, s2, s3;
1020     int tmp[18], *tmp1, *in1;
1021
1022     for(i=17;i>=1;i--)
1023         in[i] += in[i-1];
1024     for(i=17;i>=3;i-=2)
1025         in[i] += in[i-2];
1026
1027     for(j=0;j<2;j++) {
1028         tmp1 = tmp + j;
1029         in1 = in + j;
1030 #if 0
1031 //more accurate but slower
1032         int64_t t0, t1, t2, t3;
1033         t2 = in1[2*4] + in1[2*8] - in1[2*2];
1034
1035         t3 = (in1[2*0] + (int64_t)(in1[2*6]>>1))<<32;
1036         t1 = in1[2*0] - in1[2*6];
1037         tmp1[ 6] = t1 - (t2>>1);
1038         tmp1[16] = t1 + t2;
1039
1040         t0 = MUL64(2*(in1[2*2] + in1[2*4]),    C2);
1041         t1 = MUL64(   in1[2*4] - in1[2*8] , -2*C8);
1042         t2 = MUL64(2*(in1[2*2] + in1[2*8]),   -C4);
1043
1044         tmp1[10] = (t3 - t0 - t2) >> 32;
1045         tmp1[ 2] = (t3 + t0 + t1) >> 32;
1046         tmp1[14] = (t3 + t2 - t1) >> 32;
1047
1048         tmp1[ 4] = MULH(2*(in1[2*5] + in1[2*7] - in1[2*1]), -C3);
1049         t2 = MUL64(2*(in1[2*1] + in1[2*5]),    C1);
1050         t3 = MUL64(   in1[2*5] - in1[2*7] , -2*C7);
1051         t0 = MUL64(2*in1[2*3], C3);
1052
1053         t1 = MUL64(2*(in1[2*1] + in1[2*7]),   -C5);
1054
1055         tmp1[ 0] = (t2 + t3 + t0) >> 32;
1056         tmp1[12] = (t2 + t1 - t0) >> 32;
1057         tmp1[ 8] = (t3 - t1 - t0) >> 32;
1058 #else
1059         t2 = in1[2*4] + in1[2*8] - in1[2*2];
1060
1061         t3 = in1[2*0] + (in1[2*6]>>1);
1062         t1 = in1[2*0] - in1[2*6];
1063         tmp1[ 6] = t1 - (t2>>1);
1064         tmp1[16] = t1 + t2;
1065
1066         t0 = MULH(2*(in1[2*2] + in1[2*4]),    C2);
1067         t1 = MULH(   in1[2*4] - in1[2*8] , -2*C8);
1068         t2 = MULH(2*(in1[2*2] + in1[2*8]),   -C4);
1069
1070         tmp1[10] = t3 - t0 - t2;
1071         tmp1[ 2] = t3 + t0 + t1;
1072         tmp1[14] = t3 + t2 - t1;
1073
1074         tmp1[ 4] = MULH(2*(in1[2*5] + in1[2*7] - in1[2*1]), -C3);
1075         t2 = MULH(2*(in1[2*1] + in1[2*5]),    C1);
1076         t3 = MULH(   in1[2*5] - in1[2*7] , -2*C7);
1077         t0 = MULH(2*in1[2*3], C3);
1078
1079         t1 = MULH(2*(in1[2*1] + in1[2*7]),   -C5);
1080
1081         tmp1[ 0] = t2 + t3 + t0;
1082         tmp1[12] = t2 + t1 - t0;
1083         tmp1[ 8] = t3 - t1 - t0;
1084 #endif
1085     }
1086
1087     i = 0;
1088     for(j=0;j<4;j++) {
1089         t0 = tmp[i];
1090         t1 = tmp[i + 2];
1091         s0 = t1 + t0;
1092         s2 = t1 - t0;
1093
1094         t2 = tmp[i + 1];
1095         t3 = tmp[i + 3];
1096         s1 = MULL(t3 + t2, icos36[j]);
1097         s3 = MULL(t3 - t2, icos36[8 - j]);
1098
1099         t0 = s0 + s1;
1100         t1 = s0 - s1;
1101         out[(9 + j)*SBLIMIT] =  MULH(t1, win[9 + j]) + buf[9 + j];
1102         out[(8 - j)*SBLIMIT] =  MULH(t1, win[8 - j]) + buf[8 - j];
1103         buf[9 + j] = MULH(t0, win[18 + 9 + j]);
1104         buf[8 - j] = MULH(t0, win[18 + 8 - j]);
1105
1106         t0 = s2 + s3;
1107         t1 = s2 - s3;
1108         out[(9 + 8 - j)*SBLIMIT] =  MULH(t1, win[9 + 8 - j]) + buf[9 + 8 - j];
1109         out[(        j)*SBLIMIT] =  MULH(t1, win[        j]) + buf[        j];
1110         buf[9 + 8 - j] = MULH(t0, win[18 + 9 + 8 - j]);
1111         buf[      + j] = MULH(t0, win[18         + j]);
1112         i += 4;
1113     }
1114
1115     s0 = tmp[16];
1116     s1 = MULL(tmp[17], icos36[4]);
1117     t0 = s0 + s1;
1118     t1 = s0 - s1;
1119     out[(9 + 4)*SBLIMIT] =  MULH(t1, win[9 + 4]) + buf[9 + 4];
1120     out[(8 - 4)*SBLIMIT] =  MULH(t1, win[8 - 4]) + buf[8 - 4];
1121     buf[9 + 4] = MULH(t0, win[18 + 9 + 4]);
1122     buf[8 - 4] = MULH(t0, win[18 + 8 - 4]);
1123 }
1124
1125 /* header decoding. MUST check the header before because no
1126    consistency check is done there. Return 1 if free format found and
1127    that the frame size must be computed externally */
1128 static int decode_header(MPADecodeContext *s, uint32_t header)
1129 {
1130     int sample_rate, frame_size, mpeg25, padding;
1131     int sample_rate_index, bitrate_index;
1132     if (header & (1<<20)) {
1133         s->lsf = (header & (1<<19)) ? 0 : 1;
1134         mpeg25 = 0;
1135     } else {
1136         s->lsf = 1;
1137         mpeg25 = 1;
1138     }
1139
1140     s->layer = 4 - ((header >> 17) & 3);
1141     /* extract frequency */
1142     sample_rate_index = (header >> 10) & 3;
1143     sample_rate = mpa_freq_tab[sample_rate_index] >> (s->lsf + mpeg25);
1144     sample_rate_index += 3 * (s->lsf + mpeg25);
1145     s->sample_rate_index = sample_rate_index;
1146     s->error_protection = ((header >> 16) & 1) ^ 1;
1147     s->sample_rate = sample_rate;
1148
1149     bitrate_index = (header >> 12) & 0xf;
1150     padding = (header >> 9) & 1;
1151     //extension = (header >> 8) & 1;
1152     s->mode = (header >> 6) & 3;
1153     s->mode_ext = (header >> 4) & 3;
1154     //copyright = (header >> 3) & 1;
1155     //original = (header >> 2) & 1;
1156     //emphasis = header & 3;
1157
1158     if (s->mode == MPA_MONO)
1159         s->nb_channels = 1;
1160     else
1161         s->nb_channels = 2;
1162
1163     if (bitrate_index != 0) {
1164         frame_size = mpa_bitrate_tab[s->lsf][s->layer - 1][bitrate_index];
1165         s->bit_rate = frame_size * 1000;
1166         switch(s->layer) {
1167         case 1:
1168             frame_size = (frame_size * 12000) / sample_rate;
1169             frame_size = (frame_size + padding) * 4;
1170             break;
1171         case 2:
1172             frame_size = (frame_size * 144000) / sample_rate;
1173             frame_size += padding;
1174             break;
1175         default:
1176         case 3:
1177             frame_size = (frame_size * 144000) / (sample_rate << s->lsf);
1178             frame_size += padding;
1179             break;
1180         }
1181         s->frame_size = frame_size;
1182     } else {
1183         /* if no frame size computed, signal it */
1184         if (!s->free_format_frame_size)
1185             return 1;
1186         /* free format: compute bitrate and real frame size from the
1187            frame size we extracted by reading the bitstream */
1188         s->frame_size = s->free_format_frame_size;
1189         switch(s->layer) {
1190         case 1:
1191             s->frame_size += padding  * 4;
1192             s->bit_rate = (s->frame_size * sample_rate) / 48000;
1193             break;
1194         case 2:
1195             s->frame_size += padding;
1196             s->bit_rate = (s->frame_size * sample_rate) / 144000;
1197             break;
1198         default:
1199         case 3:
1200             s->frame_size += padding;
1201             s->bit_rate = (s->frame_size * (sample_rate << s->lsf)) / 144000;
1202             break;
1203         }
1204     }
1205
1206 #if defined(DEBUG)
1207     printf("layer%d, %d Hz, %d kbits/s, ",
1208            s->layer, s->sample_rate, s->bit_rate);
1209     if (s->nb_channels == 2) {
1210         if (s->layer == 3) {
1211             if (s->mode_ext & MODE_EXT_MS_STEREO)
1212                 printf("ms-");
1213             if (s->mode_ext & MODE_EXT_I_STEREO)
1214                 printf("i-");
1215         }
1216         printf("stereo");
1217     } else {
1218         printf("mono");
1219     }
1220     printf("\n");
1221 #endif
1222     return 0;
1223 }
1224
1225 /* useful helper to get mpeg audio stream infos. Return -1 if error in
1226    header, otherwise the coded frame size in bytes */
1227 int mpa_decode_header(AVCodecContext *avctx, uint32_t head)
1228 {
1229     MPADecodeContext s1, *s = &s1;
1230     memset( s, 0, sizeof(MPADecodeContext) );
1231
1232     if (ff_mpa_check_header(head) != 0)
1233         return -1;
1234
1235     if (decode_header(s, head) != 0) {
1236         return -1;
1237     }
1238
1239     switch(s->layer) {
1240     case 1:
1241         avctx->frame_size = 384;
1242         break;
1243     case 2:
1244         avctx->frame_size = 1152;
1245         break;
1246     default:
1247     case 3:
1248         if (s->lsf)
1249             avctx->frame_size = 576;
1250         else
1251             avctx->frame_size = 1152;
1252         break;
1253     }
1254
1255     avctx->sample_rate = s->sample_rate;
1256     avctx->channels = s->nb_channels;
1257     avctx->bit_rate = s->bit_rate;
1258     avctx->sub_id = s->layer;
1259     return s->frame_size;
1260 }
1261
1262 /* return the number of decoded frames */
1263 static int mp_decode_layer1(MPADecodeContext *s)
1264 {
1265     int bound, i, v, n, ch, j, mant;
1266     uint8_t allocation[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT];
1267     uint8_t scale_factors[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT];
1268
1269     if (s->mode == MPA_JSTEREO)
1270         bound = (s->mode_ext + 1) * 4;
1271     else
1272         bound = SBLIMIT;
1273
1274     /* allocation bits */
1275     for(i=0;i<bound;i++) {
1276         for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
1277             allocation[ch][i] = get_bits(&s->gb, 4);
1278         }
1279     }
1280     for(i=bound;i<SBLIMIT;i++) {
1281         allocation[0][i] = get_bits(&s->gb, 4);
1282     }
1283
1284     /* scale factors */
1285     for(i=0;i<bound;i++) {
1286         for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
1287             if (allocation[ch][i])
1288                 scale_factors[ch][i] = get_bits(&s->gb, 6);
1289         }
1290     }
1291     for(i=bound;i<SBLIMIT;i++) {
1292         if (allocation[0][i]) {
1293             scale_factors[0][i] = get_bits(&s->gb, 6);
1294             scale_factors[1][i] = get_bits(&s->gb, 6);
1295         }
1296     }
1297
1298     /* compute samples */
1299     for(j=0;j<12;j++) {
1300         for(i=0;i<bound;i++) {
1301             for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
1302                 n = allocation[ch][i];
1303                 if (n) {
1304                     mant = get_bits(&s->gb, n + 1);
1305                     v = l1_unscale(n, mant, scale_factors[ch][i]);
1306                 } else {
1307                     v = 0;
1308                 }
1309                 s->sb_samples[ch][j][i] = v;
1310             }
1311         }
1312         for(i=bound;i<SBLIMIT;i++) {
1313             n = allocation[0][i];
1314             if (n) {
1315                 mant = get_bits(&s->gb, n + 1);
1316                 v = l1_unscale(n, mant, scale_factors[0][i]);
1317                 s->sb_samples[0][j][i] = v;
1318                 v = l1_unscale(n, mant, scale_factors[1][i]);
1319                 s->sb_samples[1][j][i] = v;
1320             } else {
1321                 s->sb_samples[0][j][i] = 0;
1322                 s->sb_samples[1][j][i] = 0;
1323             }
1324         }
1325     }
1326     return 12;
1327 }
1328
1329 /* bitrate is in kb/s */
1330 int l2_select_table(int bitrate, int nb_channels, int freq, int lsf)
1331 {
1332     int ch_bitrate, table;
1333
1334     ch_bitrate = bitrate / nb_channels;
1335     if (!lsf) {
1336         if ((freq == 48000 && ch_bitrate >= 56) ||
1337             (ch_bitrate >= 56 && ch_bitrate <= 80))
1338             table = 0;
1339         else if (freq != 48000 && ch_bitrate >= 96)
1340             table = 1;
1341         else if (freq != 32000 && ch_bitrate <= 48)
1342             table = 2;
1343         else
1344             table = 3;
1345     } else {
1346         table = 4;
1347     }
1348     return table;
1349 }
1350
1351 static int mp_decode_layer2(MPADecodeContext *s)
1352 {
1353     int sblimit; /* number of used subbands */
1354     const unsigned char *alloc_table;
1355     int table, bit_alloc_bits, i, j, ch, bound, v;
1356     unsigned char bit_alloc[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT];
1357     unsigned char scale_code[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT];
1358     unsigned char scale_factors[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT][3], *sf;
1359     int scale, qindex, bits, steps, k, l, m, b;
1360
1361     /* select decoding table */
1362     table = l2_select_table(s->bit_rate / 1000, s->nb_channels,
1363                             s->sample_rate, s->lsf);
1364     sblimit = sblimit_table[table];
1365     alloc_table = alloc_tables[table];
1366
1367     if (s->mode == MPA_JSTEREO)
1368         bound = (s->mode_ext + 1) * 4;
1369     else
1370         bound = sblimit;
1371
1372     dprintf("bound=%d sblimit=%d\n", bound, sblimit);
1373
1374     /* sanity check */
1375     if( bound > sblimit ) bound = sblimit;
1376
1377     /* parse bit allocation */
1378     j = 0;
1379     for(i=0;i<bound;i++) {
1380         bit_alloc_bits = alloc_table[j];
1381         for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
1382             bit_alloc[ch][i] = get_bits(&s->gb, bit_alloc_bits);
1383         }
1384         j += 1 << bit_alloc_bits;
1385     }
1386     for(i=bound;i<sblimit;i++) {
1387         bit_alloc_bits = alloc_table[j];
1388         v = get_bits(&s->gb, bit_alloc_bits);
1389         bit_alloc[0][i] = v;
1390         bit_alloc[1][i] = v;
1391         j += 1 << bit_alloc_bits;
1392     }
1393
1394 #ifdef DEBUG
1395     {
1396         for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
1397             for(i=0;i<sblimit;i++)
1398                 printf(" %d", bit_alloc[ch][i]);
1399             printf("\n");
1400         }
1401     }
1402 #endif
1403
1404     /* scale codes */
1405     for(i=0;i<sblimit;i++) {
1406         for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
1407             if (bit_alloc[ch][i])
1408                 scale_code[ch][i] = get_bits(&s->gb, 2);
1409         }
1410     }
1411
1412     /* scale factors */
1413     for(i=0;i<sblimit;i++) {
1414         for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
1415             if (bit_alloc[ch][i]) {
1416                 sf = scale_factors[ch][i];
1417                 switch(scale_code[ch][i]) {
1418                 default:
1419                 case 0:
1420                     sf[0] = get_bits(&s->gb, 6);
1421                     sf[1] = get_bits(&s->gb, 6);
1422                     sf[2] = get_bits(&s->gb, 6);
1423                     break;
1424                 case 2:
1425                     sf[0] = get_bits(&s->gb, 6);
1426                     sf[1] = sf[0];
1427                     sf[2] = sf[0];
1428                     break;
1429                 case 1:
1430                     sf[0] = get_bits(&s->gb, 6);
1431                     sf[2] = get_bits(&s->gb, 6);
1432                     sf[1] = sf[0];
1433                     break;
1434                 case 3:
1435                     sf[0] = get_bits(&s->gb, 6);
1436                     sf[2] = get_bits(&s->gb, 6);
1437                     sf[1] = sf[2];
1438                     break;
1439                 }
1440             }
1441         }
1442     }
1443
1444 #ifdef DEBUG
1445     for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
1446         for(i=0;i<sblimit;i++) {
1447             if (bit_alloc[ch][i]) {
1448                 sf = scale_factors[ch][i];
1449                 printf(" %d %d %d", sf[0], sf[1], sf[2]);
1450             } else {
1451                 printf(" -");
1452             }
1453         }
1454         printf("\n");
1455     }
1456 #endif
1457
1458     /* samples */
1459     for(k=0;k<3;k++) {
1460         for(l=0;l<12;l+=3) {
1461             j = 0;
1462             for(i=0;i<bound;i++) {
1463                 bit_alloc_bits = alloc_table[j];
1464                 for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
1465                     b = bit_alloc[ch][i];
1466                     if (b) {
1467                         scale = scale_factors[ch][i][k];
1468                         qindex = alloc_table[j+b];
1469                         bits = quant_bits[qindex];
1470                         if (bits < 0) {
1471                             /* 3 values at the same time */
1472                             v = get_bits(&s->gb, -bits);
1473                             steps = quant_steps[qindex];
1474                             s->sb_samples[ch][k * 12 + l + 0][i] =
1475                                 l2_unscale_group(steps, v % steps, scale);
1476                             v = v / steps;
1477                             s->sb_samples[ch][k * 12 + l + 1][i] =
1478                                 l2_unscale_group(steps, v % steps, scale);
1479                             v = v / steps;
1480                             s->sb_samples[ch][k * 12 + l + 2][i] =
1481                                 l2_unscale_group(steps, v, scale);
1482                         } else {
1483                             for(m=0;m<3;m++) {
1484                                 v = get_bits(&s->gb, bits);
1485                                 v = l1_unscale(bits - 1, v, scale);
1486                                 s->sb_samples[ch][k * 12 + l + m][i] = v;
1487                             }
1488                         }
1489                     } else {
1490                         s->sb_samples[ch][k * 12 + l + 0][i] = 0;
1491                         s->sb_samples[ch][k * 12 + l + 1][i] = 0;
1492                         s->sb_samples[ch][k * 12 + l + 2][i] = 0;
1493                     }
1494                 }
1495                 /* next subband in alloc table */
1496                 j += 1 << bit_alloc_bits;
1497             }
1498             /* XXX: find a way to avoid this duplication of code */
1499             for(i=bound;i<sblimit;i++) {
1500                 bit_alloc_bits = alloc_table[j];
1501                 b = bit_alloc[0][i];
1502                 if (b) {
1503                     int mant, scale0, scale1;
1504                     scale0 = scale_factors[0][i][k];
1505                     scale1 = scale_factors[1][i][k];
1506                     qindex = alloc_table[j+b];
1507                     bits = quant_bits[qindex];
1508                     if (bits < 0) {
1509                         /* 3 values at the same time */
1510                         v = get_bits(&s->gb, -bits);
1511                         steps = quant_steps[qindex];
1512                         mant = v % steps;
1513                         v = v / steps;
1514                         s->sb_samples[0][k * 12 + l + 0][i] =
1515                             l2_unscale_group(steps, mant, scale0);
1516                         s->sb_samples[1][k * 12 + l + 0][i] =
1517                             l2_unscale_group(steps, mant, scale1);
1518                         mant = v % steps;
1519                         v = v / steps;
1520                         s->sb_samples[0][k * 12 + l + 1][i] =
1521                             l2_unscale_group(steps, mant, scale0);
1522                         s->sb_samples[1][k * 12 + l + 1][i] =
1523                             l2_unscale_group(steps, mant, scale1);
1524                         s->sb_samples[0][k * 12 + l + 2][i] =
1525                             l2_unscale_group(steps, v, scale0);
1526                         s->sb_samples[1][k * 12 + l + 2][i] =
1527                             l2_unscale_group(steps, v, scale1);
1528                     } else {
1529                         for(m=0;m<3;m++) {
1530                             mant = get_bits(&s->gb, bits);
1531                             s->sb_samples[0][k * 12 + l + m][i] =
1532                                 l1_unscale(bits - 1, mant, scale0);
1533                             s->sb_samples[1][k * 12 + l + m][i] =
1534                                 l1_unscale(bits - 1, mant, scale1);
1535                         }
1536                     }
1537                 } else {
1538                     s->sb_samples[0][k * 12 + l + 0][i] = 0;
1539                     s->sb_samples[0][k * 12 + l + 1][i] = 0;
1540                     s->sb_samples[0][k * 12 + l + 2][i] = 0;
1541                     s->sb_samples[1][k * 12 + l + 0][i] = 0;
1542                     s->sb_samples[1][k * 12 + l + 1][i] = 0;
1543                     s->sb_samples[1][k * 12 + l + 2][i] = 0;
1544                 }
1545                 /* next subband in alloc table */
1546                 j += 1 << bit_alloc_bits;
1547             }
1548             /* fill remaining samples to zero */
1549             for(i=sblimit;i<SBLIMIT;i++) {
1550                 for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
1551                     s->sb_samples[ch][k * 12 + l + 0][i] = 0;
1552                     s->sb_samples[ch][k * 12 + l + 1][i] = 0;
1553                     s->sb_samples[ch][k * 12 + l + 2][i] = 0;
1554                 }
1555             }
1556         }
1557     }
1558     return 3 * 12;
1559 }
1560
1561 /*
1562  * Seek back in the stream for backstep bytes (at most 511 bytes)
1563  */
1564 static void seek_to_maindata(MPADecodeContext *s, unsigned int backstep)
1565 {
1566     uint8_t *ptr;
1567
1568     /* compute current position in stream */
1569     ptr = (uint8_t *)(s->gb.buffer + (get_bits_count(&s->gb)>>3));
1570
1571     /* copy old data before current one */
1572     ptr -= backstep;
1573     memcpy(ptr, s->inbuf1[s->inbuf_index ^ 1] +
1574            BACKSTEP_SIZE + s->old_frame_size - backstep, backstep);
1575     /* init get bits again */
1576     init_get_bits(&s->gb, ptr, (s->frame_size + backstep)*8);
1577
1578     /* prepare next buffer */
1579     s->inbuf_index ^= 1;
1580     s->inbuf = &s->inbuf1[s->inbuf_index][BACKSTEP_SIZE];
1581     s->old_frame_size = s->frame_size;
1582 }
1583
1584 static inline void lsf_sf_expand(int *slen,
1585                                  int sf, int n1, int n2, int n3)
1586 {
1587     if (n3) {
1588         slen[3] = sf % n3;
1589         sf /= n3;
1590     } else {
1591         slen[3] = 0;
1592     }
1593     if (n2) {
1594         slen[2] = sf % n2;
1595         sf /= n2;
1596     } else {
1597         slen[2] = 0;
1598     }
1599     slen[1] = sf % n1;
1600     sf /= n1;
1601     slen[0] = sf;
1602 }
1603
1604 static void exponents_from_scale_factors(MPADecodeContext *s,
1605                                          GranuleDef *g,
1606                                          int16_t *exponents)
1607 {
1608     const uint8_t *bstab, *pretab;
1609     int len, i, j, k, l, v0, shift, gain, gains[3];
1610     int16_t *exp_ptr;
1611
1612     exp_ptr = exponents;
1613     gain = g->global_gain - 210;
1614     shift = g->scalefac_scale + 1;
1615
1616     bstab = band_size_long[s->sample_rate_index];
1617     pretab = mpa_pretab[g->preflag];
1618     for(i=0;i<g->long_end;i++) {
1619         v0 = gain - ((g->scale_factors[i] + pretab[i]) << shift);
1620         len = bstab[i];
1621         for(j=len;j>0;j--)
1622             *exp_ptr++ = v0;
1623     }
1624
1625     if (g->short_start < 13) {
1626         bstab = band_size_short[s->sample_rate_index];
1627         gains[0] = gain - (g->subblock_gain[0] << 3);
1628         gains[1] = gain - (g->subblock_gain[1] << 3);
1629         gains[2] = gain - (g->subblock_gain[2] << 3);
1630         k = g->long_end;
1631         for(i=g->short_start;i<13;i++) {
1632             len = bstab[i];
1633             for(l=0;l<3;l++) {
1634                 v0 = gains[l] - (g->scale_factors[k++] << shift);
1635                 for(j=len;j>0;j--)
1636                 *exp_ptr++ = v0;
1637             }
1638         }
1639     }
1640 }
1641
1642 /* handle n = 0 too */
1643 static inline int get_bitsz(GetBitContext *s, int n)
1644 {
1645     if (n == 0)
1646         return 0;
1647     else
1648         return get_bits(s, n);
1649 }
1650
1651 static int huffman_decode(MPADecodeContext *s, GranuleDef *g,
1652                           int16_t *exponents, int end_pos)
1653 {
1654     int s_index;
1655     int linbits, code, x, y, l, v, i, j, k, pos;
1656     GetBitContext last_gb;
1657     VLC *vlc;
1658     uint8_t *code_table;
1659
1660     /* low frequencies (called big values) */
1661     s_index = 0;
1662     for(i=0;i<3;i++) {
1663         j = g->region_size[i];
1664         if (j == 0)
1665             continue;
1666         /* select vlc table */
1667         k = g->table_select[i];
1668         l = mpa_huff_data[k][0];
1669         linbits = mpa_huff_data[k][1];
1670         vlc = &huff_vlc[l];
1671         code_table = huff_code_table[l];
1672
1673         /* read huffcode and compute each couple */
1674         for(;j>0;j--) {
1675             if (get_bits_count(&s->gb) >= end_pos)
1676                 break;
1677             if (code_table) {
1678                 code = get_vlc(&s->gb, vlc);
1679                 if (code < 0)
1680                     return -1;
1681                 y = code_table[code];
1682                 x = y >> 4;
1683                 y = y & 0x0f;
1684             } else {
1685                 x = 0;
1686                 y = 0;
1687             }
1688             dprintf("region=%d n=%d x=%d y=%d exp=%d\n",
1689                     i, g->region_size[i] - j, x, y, exponents[s_index]);
1690             if (x) {
1691                 if (x == 15)
1692                     x += get_bitsz(&s->gb, linbits);
1693                 v = l3_unscale(x, exponents[s_index]);
1694                 if (get_bits1(&s->gb))
1695                     v = -v;
1696             } else {
1697                 v = 0;
1698             }
1699             g->sb_hybrid[s_index++] = v;
1700             if (y) {
1701                 if (y == 15)
1702                     y += get_bitsz(&s->gb, linbits);
1703                 v = l3_unscale(y, exponents[s_index]);
1704                 if (get_bits1(&s->gb))
1705                     v = -v;
1706             } else {
1707                 v = 0;
1708             }
1709             g->sb_hybrid[s_index++] = v;
1710         }
1711     }
1712
1713     /* high frequencies */
1714     vlc = &huff_quad_vlc[g->count1table_select];
1715     last_gb.buffer = NULL;
1716     while (s_index <= 572) {
1717         pos = get_bits_count(&s->gb);
1718         if (pos >= end_pos) {
1719             if (pos > end_pos && last_gb.buffer != NULL) {
1720                 /* some encoders generate an incorrect size for this
1721                    part. We must go back into the data */
1722                 s_index -= 4;
1723                 s->gb = last_gb;
1724             }
1725             break;
1726         }
1727         last_gb= s->gb;
1728
1729         code = get_vlc(&s->gb, vlc);
1730         dprintf("t=%d code=%d\n", g->count1table_select, code);
1731         if (code < 0)
1732             return -1;
1733         for(i=0;i<4;i++) {
1734             if (code & (8 >> i)) {
1735                 /* non zero value. Could use a hand coded function for
1736                    'one' value */
1737                 v = l3_unscale(1, exponents[s_index]);
1738                 if(get_bits1(&s->gb))
1739                     v = -v;
1740             } else {
1741                 v = 0;
1742             }
1743             g->sb_hybrid[s_index++] = v;
1744         }
1745     }
1746     while (s_index < 576)
1747         g->sb_hybrid[s_index++] = 0;
1748     return 0;
1749 }
1750
1751 /* Reorder short blocks from bitstream order to interleaved order. It
1752    would be faster to do it in parsing, but the code would be far more
1753    complicated */
1754 static void reorder_block(MPADecodeContext *s, GranuleDef *g)
1755 {
1756     int i, j, k, len;
1757     int32_t *ptr, *dst, *ptr1;
1758     int32_t tmp[576];
1759
1760     if (g->block_type != 2)
1761         return;
1762
1763     if (g->switch_point) {
1764         if (s->sample_rate_index != 8) {
1765             ptr = g->sb_hybrid + 36;
1766         } else {
1767             ptr = g->sb_hybrid + 48;
1768         }
1769     } else {
1770         ptr = g->sb_hybrid;
1771     }
1772
1773     for(i=g->short_start;i<13;i++) {
1774         len = band_size_short[s->sample_rate_index][i];
1775         ptr1 = ptr;
1776         for(k=0;k<3;k++) {
1777             dst = tmp + k;
1778             for(j=len;j>0;j--) {
1779                 *dst = *ptr++;
1780                 dst += 3;
1781             }
1782         }
1783         memcpy(ptr1, tmp, len * 3 * sizeof(int32_t));
1784     }
1785 }
1786
1787 #define ISQRT2 FIXR(0.70710678118654752440)
1788
1789 static void compute_stereo(MPADecodeContext *s,
1790                            GranuleDef *g0, GranuleDef *g1)
1791 {
1792     int i, j, k, l;
1793     int32_t v1, v2;
1794     int sf_max, tmp0, tmp1, sf, len, non_zero_found;
1795     int32_t (*is_tab)[16];
1796     int32_t *tab0, *tab1;
1797     int non_zero_found_short[3];
1798
1799     /* intensity stereo */
1800     if (s->mode_ext & MODE_EXT_I_STEREO) {
1801         if (!s->lsf) {
1802             is_tab = is_table;
1803             sf_max = 7;
1804         } else {
1805             is_tab = is_table_lsf[g1->scalefac_compress & 1];
1806             sf_max = 16;
1807         }
1808
1809         tab0 = g0->sb_hybrid + 576;
1810         tab1 = g1->sb_hybrid + 576;
1811
1812         non_zero_found_short[0] = 0;
1813         non_zero_found_short[1] = 0;
1814         non_zero_found_short[2] = 0;
1815         k = (13 - g1->short_start) * 3 + g1->long_end - 3;
1816         for(i = 12;i >= g1->short_start;i--) {
1817             /* for last band, use previous scale factor */
1818             if (i != 11)
1819                 k -= 3;
1820             len = band_size_short[s->sample_rate_index][i];
1821             for(l=2;l>=0;l--) {
1822                 tab0 -= len;
1823                 tab1 -= len;
1824                 if (!non_zero_found_short[l]) {
1825                     /* test if non zero band. if so, stop doing i-stereo */
1826                     for(j=0;j<len;j++) {
1827                         if (tab1[j] != 0) {
1828                             non_zero_found_short[l] = 1;
1829                             goto found1;
1830                         }
1831                     }
1832                     sf = g1->scale_factors[k + l];
1833                     if (sf >= sf_max)
1834                         goto found1;
1835
1836                     v1 = is_tab[0][sf];
1837                     v2 = is_tab[1][sf];
1838                     for(j=0;j<len;j++) {
1839                         tmp0 = tab0[j];
1840                         tab0[j] = MULL(tmp0, v1);
1841                         tab1[j] = MULL(tmp0, v2);
1842                     }
1843                 } else {
1844                 found1:
1845                     if (s->mode_ext & MODE_EXT_MS_STEREO) {
1846                         /* lower part of the spectrum : do ms stereo
1847                            if enabled */
1848                         for(j=0;j<len;j++) {
1849                             tmp0 = tab0[j];
1850                             tmp1 = tab1[j];
1851                             tab0[j] = MULL(tmp0 + tmp1, ISQRT2);
1852                             tab1[j] = MULL(tmp0 - tmp1, ISQRT2);
1853                         }
1854                     }
1855                 }
1856             }
1857         }
1858
1859         non_zero_found = non_zero_found_short[0] |
1860             non_zero_found_short[1] |
1861             non_zero_found_short[2];
1862
1863         for(i = g1->long_end - 1;i >= 0;i--) {
1864             len = band_size_long[s->sample_rate_index][i];
1865             tab0 -= len;
1866             tab1 -= len;
1867             /* test if non zero band. if so, stop doing i-stereo */
1868             if (!non_zero_found) {
1869                 for(j=0;j<len;j++) {
1870                     if (tab1[j] != 0) {
1871                         non_zero_found = 1;
1872                         goto found2;
1873                     }
1874                 }
1875                 /* for last band, use previous scale factor */
1876                 k = (i == 21) ? 20 : i;
1877                 sf = g1->scale_factors[k];
1878                 if (sf >= sf_max)
1879                     goto found2;
1880                 v1 = is_tab[0][sf];
1881                 v2 = is_tab[1][sf];
1882                 for(j=0;j<len;j++) {
1883                     tmp0 = tab0[j];
1884                     tab0[j] = MULL(tmp0, v1);
1885                     tab1[j] = MULL(tmp0, v2);
1886                 }
1887             } else {
1888             found2:
1889                 if (s->mode_ext & MODE_EXT_MS_STEREO) {
1890                     /* lower part of the spectrum : do ms stereo
1891                        if enabled */
1892                     for(j=0;j<len;j++) {
1893                         tmp0 = tab0[j];
1894                         tmp1 = tab1[j];
1895                         tab0[j] = MULL(tmp0 + tmp1, ISQRT2);
1896                         tab1[j] = MULL(tmp0 - tmp1, ISQRT2);
1897                     }
1898                 }
1899             }
1900         }
1901     } else if (s->mode_ext & MODE_EXT_MS_STEREO) {
1902         /* ms stereo ONLY */
1903         /* NOTE: the 1/sqrt(2) normalization factor is included in the
1904            global gain */
1905         tab0 = g0->sb_hybrid;
1906         tab1 = g1->sb_hybrid;
1907         for(i=0;i<576;i++) {
1908             tmp0 = tab0[i];
1909             tmp1 = tab1[i];
1910             tab0[i] = tmp0 + tmp1;
1911             tab1[i] = tmp0 - tmp1;
1912         }
1913     }
1914 }
1915
1916 static void compute_antialias_integer(MPADecodeContext *s,
1917                               GranuleDef *g)
1918 {
1919     int32_t *ptr, *csa;
1920     int n, i;
1921
1922     /* we antialias only "long" bands */
1923     if (g->block_type == 2) {
1924         if (!g->switch_point)
1925             return;
1926         /* XXX: check this for 8000Hz case */
1927         n = 1;
1928     } else {
1929         n = SBLIMIT - 1;
1930     }
1931
1932     ptr = g->sb_hybrid + 18;
1933     for(i = n;i > 0;i--) {
1934         int tmp0, tmp1, tmp2;
1935         csa = &csa_table[0][0];
1936 #define INT_AA(j) \
1937             tmp0 = ptr[-1-j];\
1938             tmp1 = ptr[   j];\
1939             tmp2= MULH(tmp0 + tmp1, csa[0+4*j]);\
1940             ptr[-1-j] = 4*(tmp2 - MULH(tmp1, csa[2+4*j]));\
1941             ptr[   j] = 4*(tmp2 + MULH(tmp0, csa[3+4*j]));
1942
1943         INT_AA(0)
1944         INT_AA(1)
1945         INT_AA(2)
1946         INT_AA(3)
1947         INT_AA(4)
1948         INT_AA(5)
1949         INT_AA(6)
1950         INT_AA(7)
1951
1952         ptr += 18;
1953     }
1954 }
1955
1956 static void compute_antialias_float(MPADecodeContext *s,
1957                               GranuleDef *g)
1958 {
1959     int32_t *ptr;
1960     int n, i;
1961
1962     /* we antialias only "long" bands */
1963     if (g->block_type == 2) {
1964         if (!g->switch_point)
1965             return;
1966         /* XXX: check this for 8000Hz case */
1967         n = 1;
1968     } else {
1969         n = SBLIMIT - 1;
1970     }
1971
1972     ptr = g->sb_hybrid + 18;
1973     for(i = n;i > 0;i--) {
1974         float tmp0, tmp1;
1975         float *csa = &csa_table_float[0][0];
1976 #define FLOAT_AA(j)\
1977         tmp0= ptr[-1-j];\
1978         tmp1= ptr[   j];\
1979         ptr[-1-j] = lrintf(tmp0 * csa[0+4*j] - tmp1 * csa[1+4*j]);\
1980         ptr[   j] = lrintf(tmp0 * csa[1+4*j] + tmp1 * csa[0+4*j]);
1981
1982         FLOAT_AA(0)
1983         FLOAT_AA(1)
1984         FLOAT_AA(2)
1985         FLOAT_AA(3)
1986         FLOAT_AA(4)
1987         FLOAT_AA(5)
1988         FLOAT_AA(6)
1989         FLOAT_AA(7)
1990
1991         ptr += 18;
1992     }
1993 }
1994
1995 static void compute_imdct(MPADecodeContext *s,
1996                           GranuleDef *g,
1997                           int32_t *sb_samples,
1998                           int32_t *mdct_buf)
1999 {
2000     int32_t *ptr, *win, *win1, *buf, *out_ptr, *ptr1;
2001     int32_t out2[12];
2002     int i, j, mdct_long_end, v, sblimit;
2003
2004     /* find last non zero block */
2005     ptr = g->sb_hybrid + 576;
2006     ptr1 = g->sb_hybrid + 2 * 18;
2007     while (ptr >= ptr1) {
2008         ptr -= 6;
2009         v = ptr[0] | ptr[1] | ptr[2] | ptr[3] | ptr[4] | ptr[5];
2010         if (v != 0)
2011             break;
2012     }
2013     sblimit = ((ptr - g->sb_hybrid) / 18) + 1;
2014
2015     if (g->block_type == 2) {
2016         /* XXX: check for 8000 Hz */
2017         if (g->switch_point)
2018             mdct_long_end = 2;
2019         else
2020             mdct_long_end = 0;
2021     } else {
2022         mdct_long_end = sblimit;
2023     }
2024
2025     buf = mdct_buf;
2026     ptr = g->sb_hybrid;
2027     for(j=0;j<mdct_long_end;j++) {
2028         /* apply window & overlap with previous buffer */
2029         out_ptr = sb_samples + j;
2030         /* select window */
2031         if (g->switch_point && j < 2)
2032             win1 = mdct_win[0];
2033         else
2034             win1 = mdct_win[g->block_type];
2035         /* select frequency inversion */
2036         win = win1 + ((4 * 36) & -(j & 1));
2037         imdct36(out_ptr, buf, ptr, win);
2038         out_ptr += 18*SBLIMIT;
2039         ptr += 18;
2040         buf += 18;
2041     }
2042     for(j=mdct_long_end;j<sblimit;j++) {
2043         /* select frequency inversion */
2044         win = mdct_win[2] + ((4 * 36) & -(j & 1));
2045         out_ptr = sb_samples + j;
2046
2047         for(i=0; i<6; i++){
2048             *out_ptr = buf[i];
2049             out_ptr += SBLIMIT;
2050         }
2051         imdct12(out2, ptr + 0);
2052         for(i=0;i<6;i++) {
2053             *out_ptr = MULH(out2[i], win[i]) + buf[i + 6*1];
2054             buf[i + 6*2] = MULH(out2[i + 6], win[i + 6]);
2055             out_ptr += SBLIMIT;
2056         }
2057         imdct12(out2, ptr + 1);
2058         for(i=0;i<6;i++) {
2059             *out_ptr = MULH(out2[i], win[i]) + buf[i + 6*2];
2060             buf[i + 6*0] = MULH(out2[i + 6], win[i + 6]);
2061             out_ptr += SBLIMIT;
2062         }
2063         imdct12(out2, ptr + 2);
2064         for(i=0;i<6;i++) {
2065             buf[i + 6*0] = MULH(out2[i], win[i]) + buf[i + 6*0];
2066             buf[i + 6*1] = MULH(out2[i + 6], win[i + 6]);
2067             buf[i + 6*2] = 0;
2068         }
2069         ptr += 18;
2070         buf += 18;
2071     }
2072     /* zero bands */
2073     for(j=sblimit;j<SBLIMIT;j++) {
2074         /* overlap */
2075         out_ptr = sb_samples + j;
2076         for(i=0;i<18;i++) {
2077             *out_ptr = buf[i];
2078             buf[i] = 0;
2079             out_ptr += SBLIMIT;
2080         }
2081         buf += 18;
2082     }
2083 }
2084
2085 #if defined(DEBUG)
2086 void sample_dump(int fnum, int32_t *tab, int n)
2087 {
2088     static FILE *files[16], *f;
2089     char buf[512];
2090     int i;
2091     int32_t v;
2092
2093     f = files[fnum];
2094     if (!f) {
2095         snprintf(buf, sizeof(buf), "/tmp/out%d.%s.pcm",
2096                 fnum,
2097 #ifdef USE_HIGHPRECISION
2098                 "hp"
2099 #else
2100                 "lp"
2101 #endif
2102                 );
2103         f = fopen(buf, "w");
2104         if (!f)
2105             return;
2106         files[fnum] = f;
2107     }
2108
2109     if (fnum == 0) {
2110         static int pos = 0;
2111         av_log(NULL, AV_LOG_DEBUG, "pos=%d\n", pos);
2112         for(i=0;i<n;i++) {
2113             av_log(NULL, AV_LOG_DEBUG, " %0.4f", (double)tab[i] / FRAC_ONE);
2114             if ((i % 18) == 17)
2115                 av_log(NULL, AV_LOG_DEBUG, "\n");
2116         }
2117         pos += n;
2118     }
2119     for(i=0;i<n;i++) {
2120         /* normalize to 23 frac bits */
2121         v = tab[i] << (23 - FRAC_BITS);
2122         fwrite(&v, 1, sizeof(int32_t), f);
2123     }
2124 }
2125 #endif
2126
2127
2128 /* main layer3 decoding function */
2129 static int mp_decode_layer3(MPADecodeContext *s)
2130 {
2131     int nb_granules, main_data_begin, private_bits;
2132     int gr, ch, blocksplit_flag, i, j, k, n, bits_pos, bits_left;
2133     GranuleDef granules[2][2], *g;
2134     int16_t exponents[576];
2135
2136     /* read side info */
2137     if (s->lsf) {
2138         main_data_begin = get_bits(&s->gb, 8);
2139         if (s->nb_channels == 2)
2140             private_bits = get_bits(&s->gb, 2);
2141         else
2142             private_bits = get_bits(&s->gb, 1);
2143         nb_granules = 1;
2144     } else {
2145         main_data_begin = get_bits(&s->gb, 9);
2146         if (s->nb_channels == 2)
2147             private_bits = get_bits(&s->gb, 3);
2148         else
2149             private_bits = get_bits(&s->gb, 5);
2150         nb_granules = 2;
2151         for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
2152             granules[ch][0].scfsi = 0; /* all scale factors are transmitted */
2153             granules[ch][1].scfsi = get_bits(&s->gb, 4);
2154         }
2155     }
2156
2157     for(gr=0;gr<nb_granules;gr++) {
2158         for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
2159             dprintf("gr=%d ch=%d: side_info\n", gr, ch);
2160             g = &granules[ch][gr];
2161             g->part2_3_length = get_bits(&s->gb, 12);
2162             g->big_values = get_bits(&s->gb, 9);
2163             g->global_gain = get_bits(&s->gb, 8);
2164             /* if MS stereo only is selected, we precompute the
2165                1/sqrt(2) renormalization factor */
2166             if ((s->mode_ext & (MODE_EXT_MS_STEREO | MODE_EXT_I_STEREO)) ==
2167                 MODE_EXT_MS_STEREO)
2168                 g->global_gain -= 2;
2169             if (s->lsf)
2170                 g->scalefac_compress = get_bits(&s->gb, 9);
2171             else
2172                 g->scalefac_compress = get_bits(&s->gb, 4);
2173             blocksplit_flag = get_bits(&s->gb, 1);
2174             if (blocksplit_flag) {
2175                 g->block_type = get_bits(&s->gb, 2);
2176                 if (g->block_type == 0)
2177                     return -1;
2178                 g->switch_point = get_bits(&s->gb, 1);
2179                 for(i=0;i<2;i++)
2180                     g->table_select[i] = get_bits(&s->gb, 5);
2181                 for(i=0;i<3;i++)
2182                     g->subblock_gain[i] = get_bits(&s->gb, 3);
2183                 /* compute huffman coded region sizes */
2184                 if (g->block_type == 2)
2185                     g->region_size[0] = (36 / 2);
2186                 else {
2187                     if (s->sample_rate_index <= 2)
2188                         g->region_size[0] = (36 / 2);
2189                     else if (s->sample_rate_index != 8)
2190                         g->region_size[0] = (54 / 2);
2191                     else
2192                         g->region_size[0] = (108 / 2);
2193                 }
2194                 g->region_size[1] = (576 / 2);
2195             } else {
2196                 int region_address1, region_address2, l;
2197                 g->block_type = 0;
2198                 g->switch_point = 0;
2199                 for(i=0;i<3;i++)
2200                     g->table_select[i] = get_bits(&s->gb, 5);
2201                 /* compute huffman coded region sizes */
2202                 region_address1 = get_bits(&s->gb, 4);
2203                 region_address2 = get_bits(&s->gb, 3);
2204                 dprintf("region1=%d region2=%d\n",
2205                         region_address1, region_address2);
2206                 g->region_size[0] =
2207                     band_index_long[s->sample_rate_index][region_address1 + 1] >> 1;
2208                 l = region_address1 + region_address2 + 2;
2209                 /* should not overflow */
2210                 if (l > 22)
2211                     l = 22;
2212                 g->region_size[1] =
2213                     band_index_long[s->sample_rate_index][l] >> 1;
2214             }
2215             /* convert region offsets to region sizes and truncate
2216                size to big_values */
2217             g->region_size[2] = (576 / 2);
2218             j = 0;
2219             for(i=0;i<3;i++) {
2220                 k = g->region_size[i];
2221                 if (k > g->big_values)
2222                     k = g->big_values;
2223                 g->region_size[i] = k - j;
2224                 j = k;
2225             }
2226
2227             /* compute band indexes */
2228             if (g->block_type == 2) {
2229                 if (g->switch_point) {
2230                     /* if switched mode, we handle the 36 first samples as
2231                        long blocks.  For 8000Hz, we handle the 48 first
2232                        exponents as long blocks (XXX: check this!) */
2233                     if (s->sample_rate_index <= 2)
2234                         g->long_end = 8;
2235                     else if (s->sample_rate_index != 8)
2236                         g->long_end = 6;
2237                     else
2238                         g->long_end = 4; /* 8000 Hz */
2239
2240                     if (s->sample_rate_index != 8)
2241                         g->short_start = 3;
2242                     else
2243                         g->short_start = 2;
2244                 } else {
2245                     g->long_end = 0;
2246                     g->short_start = 0;
2247                 }
2248             } else {
2249                 g->short_start = 13;
2250                 g->long_end = 22;
2251             }
2252
2253             g->preflag = 0;
2254             if (!s->lsf)
2255                 g->preflag = get_bits(&s->gb, 1);
2256             g->scalefac_scale = get_bits(&s->gb, 1);
2257             g->count1table_select = get_bits(&s->gb, 1);
2258             dprintf("block_type=%d switch_point=%d\n",
2259                     g->block_type, g->switch_point);
2260         }
2261     }
2262
2263   if (!s->adu_mode) {
2264     /* now we get bits from the main_data_begin offset */
2265     dprintf("seekback: %d\n", main_data_begin);
2266     seek_to_maindata(s, main_data_begin);
2267   }
2268
2269     for(gr=0;gr<nb_granules;gr++) {
2270         for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
2271             g = &granules[ch][gr];
2272
2273             bits_pos = get_bits_count(&s->gb);
2274
2275             if (!s->lsf) {
2276                 uint8_t *sc;
2277                 int slen, slen1, slen2;
2278
2279                 /* MPEG1 scale factors */
2280                 slen1 = slen_table[0][g->scalefac_compress];
2281                 slen2 = slen_table[1][g->scalefac_compress];
2282                 dprintf("slen1=%d slen2=%d\n", slen1, slen2);
2283                 if (g->block_type == 2) {
2284                     n = g->switch_point ? 17 : 18;
2285                     j = 0;
2286                     for(i=0;i<n;i++)
2287                         g->scale_factors[j++] = get_bitsz(&s->gb, slen1);
2288                     for(i=0;i<18;i++)
2289                         g->scale_factors[j++] = get_bitsz(&s->gb, slen2);
2290                     for(i=0;i<3;i++)
2291                         g->scale_factors[j++] = 0;
2292                 } else {
2293                     sc = granules[ch][0].scale_factors;
2294                     j = 0;
2295                     for(k=0;k<4;k++) {
2296                         n = (k == 0 ? 6 : 5);
2297                         if ((g->scfsi & (0x8 >> k)) == 0) {
2298                             slen = (k < 2) ? slen1 : slen2;
2299                             for(i=0;i<n;i++)
2300                                 g->scale_factors[j++] = get_bitsz(&s->gb, slen);
2301                         } else {
2302                             /* simply copy from last granule */
2303                             for(i=0;i<n;i++) {
2304                                 g->scale_factors[j] = sc[j];
2305                                 j++;
2306                             }
2307                         }
2308                     }
2309                     g->scale_factors[j++] = 0;
2310                 }
2311 #if defined(DEBUG)
2312                 {
2313                     printf("scfsi=%x gr=%d ch=%d scale_factors:\n",
2314                            g->scfsi, gr, ch);
2315                     for(i=0;i<j;i++)
2316                         printf(" %d", g->scale_factors[i]);
2317                     printf("\n");
2318                 }
2319 #endif
2320             } else {
2321                 int tindex, tindex2, slen[4], sl, sf;
2322
2323                 /* LSF scale factors */
2324                 if (g->block_type == 2) {
2325                     tindex = g->switch_point ? 2 : 1;
2326                 } else {
2327                     tindex = 0;
2328                 }
2329                 sf = g->scalefac_compress;
2330                 if ((s->mode_ext & MODE_EXT_I_STEREO) && ch == 1) {
2331                     /* intensity stereo case */
2332                     sf >>= 1;
2333                     if (sf < 180) {
2334                         lsf_sf_expand(slen, sf, 6, 6, 0);
2335                         tindex2 = 3;
2336                     } else if (sf < 244) {
2337                         lsf_sf_expand(slen, sf - 180, 4, 4, 0);
2338                         tindex2 = 4;
2339                     } else {
2340                         lsf_sf_expand(slen, sf - 244, 3, 0, 0);
2341                         tindex2 = 5;
2342                     }
2343                 } else {
2344                     /* normal case */
2345                     if (sf < 400) {
2346                         lsf_sf_expand(slen, sf, 5, 4, 4);
2347                         tindex2 = 0;
2348                     } else if (sf < 500) {
2349                         lsf_sf_expand(slen, sf - 400, 5, 4, 0);
2350                         tindex2 = 1;
2351                     } else {
2352                         lsf_sf_expand(slen, sf - 500, 3, 0, 0);
2353                         tindex2 = 2;
2354                         g->preflag = 1;
2355                     }
2356                 }
2357
2358                 j = 0;
2359                 for(k=0;k<4;k++) {
2360                     n = lsf_nsf_table[tindex2][tindex][k];
2361                     sl = slen[k];
2362                     for(i=0;i<n;i++)
2363                         g->scale_factors[j++] = get_bitsz(&s->gb, sl);
2364                 }
2365                 /* XXX: should compute exact size */
2366                 for(;j<40;j++)
2367                     g->scale_factors[j] = 0;
2368 #if defined(DEBUG)
2369                 {
2370                     printf("gr=%d ch=%d scale_factors:\n",
2371                            gr, ch);
2372                     for(i=0;i<40;i++)
2373                         printf(" %d", g->scale_factors[i]);
2374                     printf("\n");
2375                 }
2376 #endif
2377             }
2378
2379             exponents_from_scale_factors(s, g, exponents);
2380
2381             /* read Huffman coded residue */
2382             if (huffman_decode(s, g, exponents,
2383                                bits_pos + g->part2_3_length) < 0)
2384                 return -1;
2385 #if defined(DEBUG)
2386             sample_dump(0, g->sb_hybrid, 576);
2387 #endif
2388
2389             /* skip extension bits */
2390             bits_left = g->part2_3_length - (get_bits_count(&s->gb) - bits_pos);
2391             if (bits_left < 0) {
2392                 dprintf("bits_left=%d\n", bits_left);
2393                 return -1;
2394             }
2395             while (bits_left >= 16) {
2396                 skip_bits(&s->gb, 16);
2397                 bits_left -= 16;
2398             }
2399             if (bits_left > 0)
2400                 skip_bits(&s->gb, bits_left);
2401         } /* ch */
2402
2403         if (s->nb_channels == 2)
2404             compute_stereo(s, &granules[0][gr], &granules[1][gr]);
2405
2406         for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
2407             g = &granules[ch][gr];
2408
2409             reorder_block(s, g);
2410 #if defined(DEBUG)
2411             sample_dump(0, g->sb_hybrid, 576);
2412 #endif
2413             s->compute_antialias(s, g);
2414 #if defined(DEBUG)
2415             sample_dump(1, g->sb_hybrid, 576);
2416 #endif
2417             compute_imdct(s, g, &s->sb_samples[ch][18 * gr][0], s->mdct_buf[ch]);
2418 #if defined(DEBUG)
2419             sample_dump(2, &s->sb_samples[ch][18 * gr][0], 576);
2420 #endif
2421         }
2422     } /* gr */
2423     return nb_granules * 18;
2424 }
2425
2426 static int mp_decode_frame(MPADecodeContext *s,
2427                            OUT_INT *samples)
2428 {
2429     int i, nb_frames, ch;
2430     OUT_INT *samples_ptr;
2431
2432     init_get_bits(&s->gb, s->inbuf + HEADER_SIZE,
2433                   (s->inbuf_ptr - s->inbuf - HEADER_SIZE)*8);
2434
2435     /* skip error protection field */
2436     if (s->error_protection)
2437         get_bits(&s->gb, 16);
2438
2439     dprintf("frame %d:\n", s->frame_count);
2440     switch(s->layer) {
2441     case 1:
2442         nb_frames = mp_decode_layer1(s);
2443         break;
2444     case 2:
2445         nb_frames = mp_decode_layer2(s);
2446         break;
2447     case 3:
2448     default:
2449         nb_frames = mp_decode_layer3(s);
2450         break;
2451     }
2452 #if defined(DEBUG)
2453     for(i=0;i<nb_frames;i++) {
2454         for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
2455             int j;
2456             printf("%d-%d:", i, ch);
2457             for(j=0;j<SBLIMIT;j++)
2458                 printf(" %0.6f", (double)s->sb_samples[ch][i][j] / FRAC_ONE);
2459             printf("\n");
2460         }
2461     }
2462 #endif
2463     /* apply the synthesis filter */
2464     for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
2465         samples_ptr = samples + ch;
2466         for(i=0;i<nb_frames;i++) {
2467             ff_mpa_synth_filter(s->synth_buf[ch], &(s->synth_buf_offset[ch]),
2468                          window, &s->dither_state,
2469                          samples_ptr, s->nb_channels,
2470                          s->sb_samples[ch][i]);
2471             samples_ptr += 32 * s->nb_channels;
2472         }
2473     }
2474 #ifdef DEBUG
2475     s->frame_count++;
2476 #endif
2477     return nb_frames * 32 * sizeof(OUT_INT) * s->nb_channels;
2478 }
2479
2480 static int decode_frame(AVCodecContext * avctx,
2481                         void *data, int *data_size,
2482                         uint8_t * buf, int buf_size)
2483 {
2484     MPADecodeContext *s = avctx->priv_data;
2485     uint32_t header;
2486     uint8_t *buf_ptr;
2487     int len, out_size;
2488     OUT_INT *out_samples = data;
2489
2490     buf_ptr = buf;
2491     while (buf_size > 0) {
2492         len = s->inbuf_ptr - s->inbuf;
2493         if (s->frame_size == 0) {
2494             /* special case for next header for first frame in free
2495                format case (XXX: find a simpler method) */
2496             if (s->free_format_next_header != 0) {
2497                 s->inbuf[0] = s->free_format_next_header >> 24;
2498                 s->inbuf[1] = s->free_format_next_header >> 16;
2499                 s->inbuf[2] = s->free_format_next_header >> 8;
2500                 s->inbuf[3] = s->free_format_next_header;
2501                 s->inbuf_ptr = s->inbuf + 4;
2502                 s->free_format_next_header = 0;
2503                 goto got_header;
2504             }
2505             /* no header seen : find one. We need at least HEADER_SIZE
2506                bytes to parse it */
2507             len = HEADER_SIZE - len;
2508             if (len > buf_size)
2509                 len = buf_size;
2510             if (len > 0) {
2511                 memcpy(s->inbuf_ptr, buf_ptr, len);
2512                 buf_ptr += len;
2513                 buf_size -= len;
2514                 s->inbuf_ptr += len;
2515             }
2516             if ((s->inbuf_ptr - s->inbuf) >= HEADER_SIZE) {
2517             got_header:
2518                 header = (s->inbuf[0] << 24) | (s->inbuf[1] << 16) |
2519                     (s->inbuf[2] << 8) | s->inbuf[3];
2520
2521                 if (ff_mpa_check_header(header) < 0) {
2522                     /* no sync found : move by one byte (inefficient, but simple!) */
2523                     memmove(s->inbuf, s->inbuf + 1, s->inbuf_ptr - s->inbuf - 1);
2524                     s->inbuf_ptr--;
2525                     dprintf("skip %x\n", header);
2526                     /* reset free format frame size to give a chance
2527                        to get a new bitrate */
2528                     s->free_format_frame_size = 0;
2529                 } else {
2530                     if (decode_header(s, header) == 1) {
2531                         /* free format: prepare to compute frame size */
2532                         s->frame_size = -1;
2533                     }
2534                     /* update codec info */
2535                     avctx->sample_rate = s->sample_rate;
2536                     avctx->channels = s->nb_channels;
2537                     avctx->bit_rate = s->bit_rate;
2538                     avctx->sub_id = s->layer;
2539                     switch(s->layer) {
2540                     case 1:
2541                         avctx->frame_size = 384;
2542                         break;
2543                     case 2:
2544                         avctx->frame_size = 1152;
2545                         break;
2546                     case 3:
2547                         if (s->lsf)
2548                             avctx->frame_size = 576;
2549                         else
2550                             avctx->frame_size = 1152;
2551                         break;
2552                     }
2553                 }
2554             }
2555         } else if (s->frame_size == -1) {
2556             /* free format : find next sync to compute frame size */
2557             len = MPA_MAX_CODED_FRAME_SIZE - len;
2558             if (len > buf_size)
2559                 len = buf_size;
2560             if (len == 0) {
2561                 /* frame too long: resync */
2562                 s->frame_size = 0;
2563                 memmove(s->inbuf, s->inbuf + 1, s->inbuf_ptr - s->inbuf - 1);
2564                 s->inbuf_ptr--;
2565             } else {
2566                 uint8_t *p, *pend;
2567                 uint32_t header1;
2568                 int padding;
2569
2570                 memcpy(s->inbuf_ptr, buf_ptr, len);
2571                 /* check for header */
2572                 p = s->inbuf_ptr - 3;
2573                 pend = s->inbuf_ptr + len - 4;
2574                 while (p <= pend) {
2575                     header = (p[0] << 24) | (p[1] << 16) |
2576                         (p[2] << 8) | p[3];
2577                     header1 = (s->inbuf[0] << 24) | (s->inbuf[1] << 16) |
2578                         (s->inbuf[2] << 8) | s->inbuf[3];
2579                     /* check with high probability that we have a
2580                        valid header */
2581                     if ((header & SAME_HEADER_MASK) ==
2582                         (header1 & SAME_HEADER_MASK)) {
2583                         /* header found: update pointers */
2584                         len = (p + 4) - s->inbuf_ptr;
2585                         buf_ptr += len;
2586                         buf_size -= len;
2587                         s->inbuf_ptr = p;
2588                         /* compute frame size */
2589                         s->free_format_next_header = header;
2590                         s->free_format_frame_size = s->inbuf_ptr - s->inbuf;
2591                         padding = (header1 >> 9) & 1;
2592                         if (s->layer == 1)
2593                             s->free_format_frame_size -= padding * 4;
2594                         else
2595                             s->free_format_frame_size -= padding;
2596                         dprintf("free frame size=%d padding=%d\n",
2597                                 s->free_format_frame_size, padding);
2598                         decode_header(s, header1);
2599                         goto next_data;
2600                     }
2601                     p++;
2602                 }
2603                 /* not found: simply increase pointers */
2604                 buf_ptr += len;
2605                 s->inbuf_ptr += len;
2606                 buf_size -= len;
2607             }
2608         } else if (len < s->frame_size) {
2609             if (s->frame_size > MPA_MAX_CODED_FRAME_SIZE)
2610                 s->frame_size = MPA_MAX_CODED_FRAME_SIZE;
2611             len = s->frame_size - len;
2612             if (len > buf_size)
2613                 len = buf_size;
2614             memcpy(s->inbuf_ptr, buf_ptr, len);
2615             buf_ptr += len;
2616             s->inbuf_ptr += len;
2617             buf_size -= len;
2618         }
2619     next_data:
2620         if (s->frame_size > 0 &&
2621             (s->inbuf_ptr - s->inbuf) >= s->frame_size) {
2622             if (avctx->parse_only) {
2623                 /* simply return the frame data */
2624                 *(uint8_t **)data = s->inbuf;
2625                 out_size = s->inbuf_ptr - s->inbuf;
2626             } else {
2627                 out_size = mp_decode_frame(s, out_samples);
2628             }
2629             s->inbuf_ptr = s->inbuf;
2630             s->frame_size = 0;
2631             if(out_size>=0)
2632                 *data_size = out_size;
2633             else
2634                 av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Error while decoding mpeg audio frame\n"); //FIXME return -1 / but also return the number of bytes consumed
2635             break;
2636         }
2637     }
2638     return buf_ptr - buf;
2639 }
2640
2641
2642 static int decode_frame_adu(AVCodecContext * avctx,
2643                         void *data, int *data_size,
2644                         uint8_t * buf, int buf_size)
2645 {
2646     MPADecodeContext *s = avctx->priv_data;
2647     uint32_t header;
2648     int len, out_size;
2649     OUT_INT *out_samples = data;
2650
2651     len = buf_size;
2652
2653     // Discard too short frames
2654     if (buf_size < HEADER_SIZE) {
2655         *data_size = 0;
2656         return buf_size;
2657     }
2658
2659
2660     if (len > MPA_MAX_CODED_FRAME_SIZE)
2661         len = MPA_MAX_CODED_FRAME_SIZE;
2662
2663     memcpy(s->inbuf, buf, len);
2664     s->inbuf_ptr = s->inbuf + len;
2665
2666     // Get header and restore sync word
2667     header = (s->inbuf[0] << 24) | (s->inbuf[1] << 16) |
2668               (s->inbuf[2] << 8) | s->inbuf[3] | 0xffe00000;
2669
2670     if (ff_mpa_check_header(header) < 0) { // Bad header, discard frame
2671         *data_size = 0;
2672         return buf_size;
2673     }
2674
2675     decode_header(s, header);
2676     /* update codec info */
2677     avctx->sample_rate = s->sample_rate;
2678     avctx->channels = s->nb_channels;
2679     avctx->bit_rate = s->bit_rate;
2680     avctx->sub_id = s->layer;
2681
2682     avctx->frame_size=s->frame_size = len;
2683
2684     if (avctx->parse_only) {
2685         /* simply return the frame data */
2686         *(uint8_t **)data = s->inbuf;
2687         out_size = s->inbuf_ptr - s->inbuf;
2688     } else {
2689         out_size = mp_decode_frame(s, out_samples);
2690     }
2691
2692     *data_size = out_size;
2693     return buf_size;
2694 }
2695
2696
2697 /* Next 3 arrays are indexed by channel config number (passed via codecdata) */
2698 static int mp3Frames[16] = {0,1,1,2,3,3,4,5,2};   /* number of mp3 decoder instances */
2699 static int mp3Channels[16] = {0,1,2,3,4,5,6,8,4}; /* total output channels */
2700 /* offsets into output buffer, assume output order is FL FR BL BR C LFE */
2701 static int chan_offset[9][5] = {
2702     {0},
2703     {0},            // C
2704     {0},            // FLR
2705     {2,0},          // C FLR
2706     {2,0,3},        // C FLR BS
2707     {4,0,2},        // C FLR BLRS
2708     {4,0,2,5},      // C FLR BLRS LFE
2709     {4,0,2,6,5},    // C FLR BLRS BLR LFE
2710     {0,2}           // FLR BLRS
2711 };
2712
2713
2714 static int decode_init_mp3on4(AVCodecContext * avctx)
2715 {
2716     MP3On4DecodeContext *s = avctx->priv_data;
2717     int i;
2718
2719     if ((avctx->extradata_size < 2) || (avctx->extradata == NULL)) {
2720         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Codec extradata missing or too short.\n");
2721         return -1;
2722     }
2723
2724     s->chan_cfg = (((unsigned char *)avctx->extradata)[1] >> 3) & 0x0f;
2725     s->frames = mp3Frames[s->chan_cfg];
2726     if(!s->frames) {
2727         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid channel config number.\n");
2728         return -1;
2729     }
2730     avctx->channels = mp3Channels[s->chan_cfg];
2731
2732     /* Init the first mp3 decoder in standard way, so that all tables get builded
2733      * We replace avctx->priv_data with the context of the first decoder so that
2734      * decode_init() does not have to be changed.
2735      * Other decoders will be inited here copying data from the first context
2736      */
2737     // Allocate zeroed memory for the first decoder context
2738     s->mp3decctx[0] = av_mallocz(sizeof(MPADecodeContext));
2739     // Put decoder context in place to make init_decode() happy
2740     avctx->priv_data = s->mp3decctx[0];
2741     decode_init(avctx);
2742     // Restore mp3on4 context pointer
2743     avctx->priv_data = s;
2744     s->mp3decctx[0]->adu_mode = 1; // Set adu mode
2745
2746     /* Create a separate codec/context for each frame (first is already ok).
2747      * Each frame is 1 or 2 channels - up to 5 frames allowed
2748      */
2749     for (i = 1; i < s->frames; i++) {
2750         s->mp3decctx[i] = av_mallocz(sizeof(MPADecodeContext));
2751         s->mp3decctx[i]->compute_antialias = s->mp3decctx[0]->compute_antialias;
2752         s->mp3decctx[i]->inbuf = &s->mp3decctx[i]->inbuf1[0][BACKSTEP_SIZE];
2753         s->mp3decctx[i]->inbuf_ptr = s->mp3decctx[i]->inbuf;
2754         s->mp3decctx[i]->adu_mode = 1;
2755     }
2756
2757     return 0;
2758 }
2759
2760
2761 static int decode_close_mp3on4(AVCodecContext * avctx)
2762 {
2763     MP3On4DecodeContext *s = avctx->priv_data;
2764     int i;
2765
2766     for (i = 0; i < s->frames; i++)
2767         if (s->mp3decctx[i])
2768             av_free(s->mp3decctx[i]);
2769
2770     return 0;
2771 }
2772
2773
2774 static int decode_frame_mp3on4(AVCodecContext * avctx,
2775                         void *data, int *data_size,
2776                         uint8_t * buf, int buf_size)
2777 {
2778     MP3On4DecodeContext *s = avctx->priv_data;
2779     MPADecodeContext *m;
2780     int len, out_size = 0;
2781     uint32_t header;
2782     OUT_INT *out_samples = data;
2783     OUT_INT decoded_buf[MPA_FRAME_SIZE * MPA_MAX_CHANNELS];
2784     OUT_INT *outptr, *bp;
2785     int fsize;
2786     unsigned char *start2 = buf, *start;
2787     int fr, i, j, n;
2788     int off = avctx->channels;
2789     int *coff = chan_offset[s->chan_cfg];
2790
2791     len = buf_size;
2792
2793     // Discard too short frames
2794     if (buf_size < HEADER_SIZE) {
2795         *data_size = 0;
2796         return buf_size;
2797     }
2798
2799     // If only one decoder interleave is not needed
2800     outptr = s->frames == 1 ? out_samples : decoded_buf;
2801
2802     for (fr = 0; fr < s->frames; fr++) {
2803         start = start2;
2804         fsize = (start[0] << 4) | (start[1] >> 4);
2805         start2 += fsize;
2806         if (fsize > len)
2807             fsize = len;
2808         len -= fsize;
2809         if (fsize > MPA_MAX_CODED_FRAME_SIZE)
2810             fsize = MPA_MAX_CODED_FRAME_SIZE;
2811         m = s->mp3decctx[fr];
2812         assert (m != NULL);
2813         /* copy original to new */
2814         m->inbuf_ptr = m->inbuf + fsize;
2815         memcpy(m->inbuf, start, fsize);
2816
2817         // Get header
2818         header = (m->inbuf[0] << 24) | (m->inbuf[1] << 16) |
2819                   (m->inbuf[2] << 8) | m->inbuf[3] | 0xfff00000;
2820
2821         if (ff_mpa_check_header(header) < 0) { // Bad header, discard block
2822             *data_size = 0;
2823             return buf_size;
2824         }
2825
2826         decode_header(m, header);
2827         mp_decode_frame(m, decoded_buf);
2828
2829         n = MPA_FRAME_SIZE * m->nb_channels;
2830         out_size += n * sizeof(OUT_INT);
2831         if(s->frames > 1) {
2832             /* interleave output data */
2833             bp = out_samples + coff[fr];
2834             if(m->nb_channels == 1) {
2835                 for(j = 0; j < n; j++) {
2836                     *bp = decoded_buf[j];
2837                     bp += off;
2838                 }
2839             } else {
2840                 for(j = 0; j < n; j++) {
2841                     bp[0] = decoded_buf[j++];
2842                     bp[1] = decoded_buf[j];
2843                     bp += off;
2844                 }
2845             }
2846         }
2847     }
2848
2849     /* update codec info */
2850     avctx->sample_rate = s->mp3decctx[0]->sample_rate;
2851     avctx->frame_size= buf_size;
2852     avctx->bit_rate = 0;
2853     for (i = 0; i < s->frames; i++)
2854         avctx->bit_rate += s->mp3decctx[i]->bit_rate;
2855
2856     *data_size = out_size;
2857     return buf_size;
2858 }
2859
2860
2861 AVCodec mp2_decoder =
2862 {
2863     "mp2",
2864     CODEC_TYPE_AUDIO,
2865     CODEC_ID_MP2,
2866     sizeof(MPADecodeContext),
2867     decode_init,
2868     NULL,
2869     NULL,
2870     decode_frame,
2871     CODEC_CAP_PARSE_ONLY,
2872 };
2873
2874 AVCodec mp3_decoder =
2875 {
2876     "mp3",
2877     CODEC_TYPE_AUDIO,
2878     CODEC_ID_MP3,
2879     sizeof(MPADecodeContext),
2880     decode_init,
2881     NULL,
2882     NULL,
2883     decode_frame,
2884     CODEC_CAP_PARSE_ONLY,
2885 };
2886
2887 AVCodec mp3adu_decoder =
2888 {
2889     "mp3adu",
2890     CODEC_TYPE_AUDIO,
2891     CODEC_ID_MP3ADU,
2892     sizeof(MPADecodeContext),
2893     decode_init,
2894     NULL,
2895     NULL,
2896     decode_frame_adu,
2897     CODEC_CAP_PARSE_ONLY,
2898 };
2899
2900 AVCodec mp3on4_decoder =
2901 {
2902     "mp3on4",
2903     CODEC_TYPE_AUDIO,
2904     CODEC_ID_MP3ON4,
2905     sizeof(MP3On4DecodeContext),
2906     decode_init_mp3on4,
2907     NULL,
2908     decode_close_mp3on4,
2909     decode_frame_mp3on4,
2910     0
2911 };