git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavcodec/qdm2.c

   1 /*
   2  * QDM2 compatible decoder
   3  * Copyright (c) 2003 Ewald Snel
   4  * Copyright (c) 2005 Benjamin Larsson
   5  * Copyright (c) 2005 Alex Beregszaszi
   6  * Copyright (c) 2005 Roberto Togni
   7  *
   8  * This file is part of Libav.
   9  *
  10  * Libav is free software; you can redistribute it and/or
  11  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
  12  * License as published by the Free Software Foundation; either
  13  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  14  *
  15  * Libav is distributed in the hope that it will be useful,
  16  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  17  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  18  * Lesser General Public License for more details.
  19  *
  20  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  21  * License along with Libav; if not, write to the Free Software
  22  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  23  */
  24
  25 /**
  26  * @file
  27  * QDM2 decoder
  28  * @author Ewald Snel, Benjamin Larsson, Alex Beregszaszi, Roberto Togni
  29  *
  30  * The decoder is not perfect yet, there are still some distortions
  31  * especially on files encoded with 16 or 8 subbands.
  32  */
  33
  34 #include <math.h>
  35 #include <stddef.h>
  36 #include <stdio.h>
  37
  38 #include "libavutil/channel_layout.h"
  39
  40 #define BITSTREAM_READER_LE
  41 #include "avcodec.h"
  42 #include "bitstream.h"
  43 #include "internal.h"
  44 #include "mpegaudio.h"
  45 #include "mpegaudiodsp.h"
  46 #include "rdft.h"
  47
  48 #include "qdm2data.h"
  49 #include "qdm2_tablegen.h"
  50
  51
  52 #define QDM2_LIST_ADD(list, size, packet) \
  53 do { \
  54       if (size > 0) { \
  55     list[size - 1].next = &list[size]; \
  56       } \
  57       list[size].packet = packet; \
  58       list[size].next = NULL; \
  59       size++; \
  60 } while(0)
  61
  62 // Result is 8, 16 or 30
  63 #define QDM2_SB_USED(sub_sampling) (((sub_sampling) >= 2) ? 30 : 8 << (sub_sampling))
  64
  65 #define FIX_NOISE_IDX(noise_idx) \
  66   if ((noise_idx) >= 3840) \
  67     (noise_idx) -= 3840; \
  68
  69 #define SB_DITHERING_NOISE(sb,noise_idx) (noise_table[(noise_idx)++] * sb_noise_attenuation[(sb)])
  70
  71 #define SAMPLES_NEEDED \
  72      av_log (NULL,AV_LOG_INFO,"This file triggers some untested code. Please contact the developers.\n");
  73
  74 #define SAMPLES_NEEDED_2(why) \
  75      av_log (NULL,AV_LOG_INFO,"This file triggers some missing code. Please contact the developers.\nPosition: %s\n",why);
  76
  77 #define QDM2_MAX_FRAME_SIZE 512
  78
  79 typedef int8_t sb_int8_array[2][30][64];
  80
  81 /**
  82  * Subpacket
  83  */
  84 typedef struct QDM2SubPacket {
  85     int type;            ///< subpacket type
  86     unsigned int size;   ///< subpacket size
  87     const uint8_t *data; ///< pointer to subpacket data (points to input data buffer, it's not a private copy)
  88 } QDM2SubPacket;
  89
  90 /**
  91  * A node in the subpacket list
  92  */
  93 typedef struct QDM2SubPNode {
  94     QDM2SubPacket *packet;      ///< packet
  95     struct QDM2SubPNode *next; ///< pointer to next packet in the list, NULL if leaf node
  96 } QDM2SubPNode;
  97
  98 typedef struct QDM2Complex {
  99     float re;
 100     float im;
 101 } QDM2Complex;
 102
 103 typedef struct FFTTone {
 104     float level;
 105     QDM2Complex *complex;
 106     const float *table;
 107     int   phase;
 108     int   phase_shift;
 109     int   duration;
 110     short time_index;
 111     short cutoff;
 112 } FFTTone;
 113
 114 typedef struct FFTCoefficient {
 115     int16_t sub_packet;
 116     uint8_t channel;
 117     int16_t offset;
 118     int16_t exp;
 119     uint8_t phase;
 120 } FFTCoefficient;
 121
 122 typedef struct QDM2FFT {
 123     DECLARE_ALIGNED(32, QDM2Complex, complex)[MPA_MAX_CHANNELS][256];
 124 } QDM2FFT;
 125
 126 /**
 127  * QDM2 decoder context
 128  */
 129 typedef struct QDM2Context {
 130     /// Parameters from codec header, do not change during playback
 131     int nb_channels;         ///< number of channels
 132     int channels;            ///< number of channels
 133     int group_size;          ///< size of frame group (16 frames per group)
 134     int fft_size;            ///< size of FFT, in complex numbers
 135     int checksum_size;       ///< size of data block, used also for checksum
 136
 137     /// Parameters built from header parameters, do not change during playback
 138     int group_order;         ///< order of frame group
 139     int fft_order;           ///< order of FFT (actually fftorder+1)
 140     int frame_size;          ///< size of data frame
 141     int frequency_range;
 142     int sub_sampling;        ///< subsampling: 0=25%, 1=50%, 2=100% */
 143     int coeff_per_sb_select; ///< selector for "num. of coeffs. per subband" tables. Can be 0, 1, 2
 144     int cm_table_select;     ///< selector for "coding method" tables. Can be 0, 1 (from init: 0-4)
 145
 146     /// Packets and packet lists
 147     QDM2SubPacket sub_packets[16];      ///< the packets themselves
 148     QDM2SubPNode sub_packet_list_A[16]; ///< list of all packets
 149     QDM2SubPNode sub_packet_list_B[16]; ///< FFT packets B are on list
 150     int sub_packets_B;                  ///< number of packets on 'B' list
 151     QDM2SubPNode sub_packet_list_C[16]; ///< packets with errors?
 152     QDM2SubPNode sub_packet_list_D[16]; ///< DCT packets
 153
 154     /// FFT and tones
 155     FFTTone fft_tones[1000];
 156     int fft_tone_start;
 157     int fft_tone_end;
 158     FFTCoefficient fft_coefs[1000];
 159     int fft_coefs_index;
 160     int fft_coefs_min_index[5];
 161     int fft_coefs_max_index[5];
 162     int fft_level_exp[6];
 163     RDFTContext rdft_ctx;
 164     QDM2FFT fft;
 165
 166     /// I/O data
 167     const uint8_t *compressed_data;
 168     int compressed_size;
 169     float output_buffer[QDM2_MAX_FRAME_SIZE * 2];
 170
 171     /// Synthesis filter
 172     MPADSPContext mpadsp;
 173     DECLARE_ALIGNED(32, float, synth_buf)[MPA_MAX_CHANNELS][512*2];
 174     int synth_buf_offset[MPA_MAX_CHANNELS];
 175     DECLARE_ALIGNED(32, float, sb_samples)[MPA_MAX_CHANNELS][128][SBLIMIT];
 176     DECLARE_ALIGNED(32, float, samples)[MPA_MAX_CHANNELS * MPA_FRAME_SIZE];
 177
 178     /// Mixed temporary data used in decoding
 179     float tone_level[MPA_MAX_CHANNELS][30][64];
 180     int8_t coding_method[MPA_MAX_CHANNELS][30][64];
 181     int8_t quantized_coeffs[MPA_MAX_CHANNELS][10][8];
 182     int8_t tone_level_idx_base[MPA_MAX_CHANNELS][30][8];
 183     int8_t tone_level_idx_hi1[MPA_MAX_CHANNELS][3][8][8];
 184     int8_t tone_level_idx_mid[MPA_MAX_CHANNELS][26][8];
 185     int8_t tone_level_idx_hi2[MPA_MAX_CHANNELS][26];
 186     int8_t tone_level_idx[MPA_MAX_CHANNELS][30][64];
 187     int8_t tone_level_idx_temp[MPA_MAX_CHANNELS][30][64];
 188
 189     // Flags
 190     int has_errors;         ///< packet has errors
 191     int superblocktype_2_3; ///< select fft tables and some algorithm based on superblock type
 192     int do_synth_filter;    ///< used to perform or skip synthesis filter
 193
 194     int sub_packet;
 195     int noise_idx; ///< index for dithering noise table
 196 } QDM2Context;
 197
 198
 199 static VLC vlc_tab_level;
 200 static VLC vlc_tab_diff;
 201 static VLC vlc_tab_run;
 202 static VLC fft_level_exp_alt_vlc;
 203 static VLC fft_level_exp_vlc;
 204 static VLC fft_stereo_exp_vlc;
 205 static VLC fft_stereo_phase_vlc;
 206 static VLC vlc_tab_tone_level_idx_hi1;
 207 static VLC vlc_tab_tone_level_idx_mid;
 208 static VLC vlc_tab_tone_level_idx_hi2;
 209 static VLC vlc_tab_type30;
 210 static VLC vlc_tab_type34;
 211 static VLC vlc_tab_fft_tone_offset[5];
 212
 213 static const uint16_t qdm2_vlc_offs[] = {
 214     0,260,566,598,894,1166,1230,1294,1678,1950,2214,2278,2310,2570,2834,3124,3448,3838,
 215 };
 216
 217 static const int switchtable[23] = {
 218     0, 5, 1, 5, 5, 5, 5, 5, 2, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 3, 5, 5, 5, 5, 5, 4
 219 };
 220
 221 static av_cold void qdm2_init_vlc(void)
 222 {
 223     static VLC_TYPE qdm2_table[3838][2];
 224
 225     vlc_tab_level.table           = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[0]];
 226     vlc_tab_level.table_allocated = qdm2_vlc_offs[1] - qdm2_vlc_offs[0];
 227     init_vlc(&vlc_tab_level, 8, 24,
 228              vlc_tab_level_huffbits, 1, 1,
 229              vlc_tab_level_huffcodes, 2, 2,
 230              INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
 231
 232     vlc_tab_diff.table           = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[1]];
 233     vlc_tab_diff.table_allocated = qdm2_vlc_offs[2] - qdm2_vlc_offs[1];
 234     init_vlc(&vlc_tab_diff, 8, 37,
 235              vlc_tab_diff_huffbits, 1, 1,
 236              vlc_tab_diff_huffcodes, 2, 2,
 237              INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
 238
 239     vlc_tab_run.table           = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[2]];
 240     vlc_tab_run.table_allocated = qdm2_vlc_offs[3] - qdm2_vlc_offs[2];
 241     init_vlc(&vlc_tab_run, 5, 6,
 242              vlc_tab_run_huffbits, 1, 1,
 243              vlc_tab_run_huffcodes, 1, 1,
 244              INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
 245
 246     fft_level_exp_alt_vlc.table           = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[3]];
 247     fft_level_exp_alt_vlc.table_allocated = qdm2_vlc_offs[4] -
 248                                             qdm2_vlc_offs[3];
 249     init_vlc(&fft_level_exp_alt_vlc, 8, 28,
 250              fft_level_exp_alt_huffbits, 1, 1,
 251              fft_level_exp_alt_huffcodes, 2, 2,
 252              INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
 253
 254     fft_level_exp_vlc.table           = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[4]];
 255     fft_level_exp_vlc.table_allocated = qdm2_vlc_offs[5] - qdm2_vlc_offs[4];
 256     init_vlc(&fft_level_exp_vlc, 8, 20,
 257              fft_level_exp_huffbits, 1, 1,
 258              fft_level_exp_huffcodes, 2, 2,
 259              INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
 260
 261     fft_stereo_exp_vlc.table           = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[5]];
 262     fft_stereo_exp_vlc.table_allocated = qdm2_vlc_offs[6] -
 263                                          qdm2_vlc_offs[5];
 264     init_vlc(&fft_stereo_exp_vlc, 6, 7,
 265              fft_stereo_exp_huffbits, 1, 1,
 266              fft_stereo_exp_huffcodes, 1, 1,
 267              INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
 268
 269     fft_stereo_phase_vlc.table           = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[6]];
 270     fft_stereo_phase_vlc.table_allocated = qdm2_vlc_offs[7] -
 271                                            qdm2_vlc_offs[6];
 272     init_vlc(&fft_stereo_phase_vlc, 6, 9,
 273              fft_stereo_phase_huffbits, 1, 1,
 274              fft_stereo_phase_huffcodes, 1, 1,
 275              INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
 276
 277     vlc_tab_tone_level_idx_hi1.table =
 278         &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[7]];
 279     vlc_tab_tone_level_idx_hi1.table_allocated = qdm2_vlc_offs[8] -
 280                                                  qdm2_vlc_offs[7];
 281     init_vlc(&vlc_tab_tone_level_idx_hi1, 8, 20,
 282              vlc_tab_tone_level_idx_hi1_huffbits, 1, 1,
 283              vlc_tab_tone_level_idx_hi1_huffcodes, 2, 2,
 284              INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
 285
 286     vlc_tab_tone_level_idx_mid.table =
 287         &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[8]];
 288     vlc_tab_tone_level_idx_mid.table_allocated = qdm2_vlc_offs[9] -
 289                                                  qdm2_vlc_offs[8];
 290     init_vlc(&vlc_tab_tone_level_idx_mid, 8, 24,
 291              vlc_tab_tone_level_idx_mid_huffbits, 1, 1,
 292              vlc_tab_tone_level_idx_mid_huffcodes, 2, 2,
 293              INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
 294
 295     vlc_tab_tone_level_idx_hi2.table =
 296         &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[9]];
 297     vlc_tab_tone_level_idx_hi2.table_allocated = qdm2_vlc_offs[10] -
 298                                                  qdm2_vlc_offs[9];
 299     init_vlc(&vlc_tab_tone_level_idx_hi2, 8, 24,
 300              vlc_tab_tone_level_idx_hi2_huffbits, 1, 1,
 301              vlc_tab_tone_level_idx_hi2_huffcodes, 2, 2,
 302              INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
 303
 304     vlc_tab_type30.table           = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[10]];
 305     vlc_tab_type30.table_allocated = qdm2_vlc_offs[11] - qdm2_vlc_offs[10];
 306     init_vlc(&vlc_tab_type30, 6, 9,
 307              vlc_tab_type30_huffbits, 1, 1,
 308              vlc_tab_type30_huffcodes, 1, 1,
 309              INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
 310
 311     vlc_tab_type34.table           = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[11]];
 312     vlc_tab_type34.table_allocated = qdm2_vlc_offs[12] - qdm2_vlc_offs[11];
 313     init_vlc(&vlc_tab_type34, 5, 10,
 314              vlc_tab_type34_huffbits, 1, 1,
 315              vlc_tab_type34_huffcodes, 1, 1,
 316              INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
 317
 318     vlc_tab_fft_tone_offset[0].table =
 319         &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[12]];
 320     vlc_tab_fft_tone_offset[0].table_allocated = qdm2_vlc_offs[13] -
 321                                                  qdm2_vlc_offs[12];
 322     init_vlc(&vlc_tab_fft_tone_offset[0], 8, 23,
 323              vlc_tab_fft_tone_offset_0_huffbits, 1, 1,
 324              vlc_tab_fft_tone_offset_0_huffcodes, 2, 2,
 325              INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
 326
 327     vlc_tab_fft_tone_offset[1].table =
 328         &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[13]];
 329     vlc_tab_fft_tone_offset[1].table_allocated = qdm2_vlc_offs[14] -
 330                                                  qdm2_vlc_offs[13];
 331     init_vlc(&vlc_tab_fft_tone_offset[1], 8, 28,
 332              vlc_tab_fft_tone_offset_1_huffbits, 1, 1,
 333              vlc_tab_fft_tone_offset_1_huffcodes, 2, 2,
 334              INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
 335
 336     vlc_tab_fft_tone_offset[2].table =
 337         &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[14]];
 338     vlc_tab_fft_tone_offset[2].table_allocated = qdm2_vlc_offs[15] -
 339                                                  qdm2_vlc_offs[14];
 340     init_vlc(&vlc_tab_fft_tone_offset[2], 8, 32,
 341              vlc_tab_fft_tone_offset_2_huffbits, 1, 1,
 342              vlc_tab_fft_tone_offset_2_huffcodes, 2, 2,
 343              INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
 344
 345     vlc_tab_fft_tone_offset[3].table =
 346         &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[15]];
 347     vlc_tab_fft_tone_offset[3].table_allocated = qdm2_vlc_offs[16] -
 348                                                  qdm2_vlc_offs[15];
 349     init_vlc(&vlc_tab_fft_tone_offset[3], 8, 35,
 350              vlc_tab_fft_tone_offset_3_huffbits, 1, 1,
 351              vlc_tab_fft_tone_offset_3_huffcodes, 2, 2,
 352              INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
 353
 354     vlc_tab_fft_tone_offset[4].table =
 355         &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[16]];
 356     vlc_tab_fft_tone_offset[4].table_allocated = qdm2_vlc_offs[17] -
 357                                                  qdm2_vlc_offs[16];
 358     init_vlc(&vlc_tab_fft_tone_offset[4], 8, 38,
 359              vlc_tab_fft_tone_offset_4_huffbits, 1, 1,
 360              vlc_tab_fft_tone_offset_4_huffcodes, 2, 2,
 361              INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
 362 }
 363
 364 static int qdm2_get_vlc(BitstreamContext *bc, VLC *vlc, int flag, int depth)
 365 {
 366     int value;
 367
 368     value = bitstream_read_vlc(bc, vlc->table, vlc->bits, depth);
 369
 370     /* stage-2, 3 bits exponent escape sequence */
 371     if (value-- == 0)
 372         value = bitstream_read(bc, bitstream_read(bc, 3) + 1);
 373
 374     /* stage-3, optional */
 375     if (flag) {
 376         int tmp = vlc_stage3_values[value];
 377
 378         if ((value & ~3) > 0)
 379             tmp += bitstream_read(bc, value >> 2);
 380         value = tmp;
 381     }
 382
 383     return value;
 384 }
 385
 386 static int qdm2_get_se_vlc(VLC *vlc, BitstreamContext *bc, int depth)
 387 {
 388     int value = qdm2_get_vlc(bc, vlc, 0, depth);
 389
 390     return (value & 1) ? ((value + 1) >> 1) : -(value >> 1);
 391 }
 392
 393 /**
 394  * QDM2 checksum
 395  *
 396  * @param data      pointer to data to be checksummed
 397  * @param length    data length
 398  * @param value     checksum value
 399  *
 400  * @return          0 if checksum is OK
 401  */
 402 static uint16_t qdm2_packet_checksum(const uint8_t *data, int length, int value)
 403 {
 404     int i;
 405
 406     for (i = 0; i < length; i++)
 407         value -= data[i];
 408
 409     return (uint16_t)(value & 0xffff);
 410 }
 411
 412 /**
 413  * Fill a QDM2SubPacket structure with packet type, size, and data pointer.
 414  *
 415  * @param bc            bitreader context
 416  * @param sub_packet    packet under analysis
 417  */
 418 static void qdm2_decode_sub_packet_header(BitstreamContext *bc,
 419                                           QDM2SubPacket *sub_packet)
 420 {
 421     sub_packet->type = bitstream_read(bc, 8);
 422
 423     if (sub_packet->type == 0) {
 424         sub_packet->size = 0;
 425         sub_packet->data = NULL;
 426     } else {
 427         sub_packet->size = bitstream_read(bc, 8);
 428
 429         if (sub_packet->type & 0x80) {
 430             sub_packet->size <<= 8;
 431             sub_packet->size  |= bitstream_read(bc, 8);
 432             sub_packet->type  &= 0x7f;
 433         }
 434
 435         if (sub_packet->type == 0x7f)
 436             sub_packet->type |= bitstream_read(bc, 8) << 8;
 437
 438         // FIXME: this depends on bitreader-internal data
 439         sub_packet->data = &bc->buffer[bitstream_tell(bc) / 8];
 440     }
 441
 442     av_log(NULL, AV_LOG_DEBUG, "Subpacket: type=%d size=%d start_offs=%x\n",
 443            sub_packet->type, sub_packet->size, bitstream_tell(bc) / 8);
 444 }
 445
 446 /**
 447  * Return node pointer to first packet of requested type in list.
 448  *
 449  * @param list    list of subpackets to be scanned
 450  * @param type    type of searched subpacket
 451  * @return        node pointer for subpacket if found, else NULL
 452  */
 453 static QDM2SubPNode *qdm2_search_subpacket_type_in_list(QDM2SubPNode *list,
 454                                                         int type)
 455 {
 456     while (list && list->packet) {
 457         if (list->packet->type == type)
 458             return list;
 459         list = list->next;
 460     }
 461     return NULL;
 462 }
 463
 464 /**
 465  * Replace 8 elements with their average value.
 466  * Called by qdm2_decode_superblock before starting subblock decoding.
 467  *
 468  * @param q       context
 469  */
 470 static void average_quantized_coeffs(QDM2Context *q)
 471 {
 472     int i, j, n, ch, sum;
 473
 474     n = coeff_per_sb_for_avg[q->coeff_per_sb_select][QDM2_SB_USED(q->sub_sampling) - 1] + 1;
 475
 476     for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
 477         for (i = 0; i < n; i++) {
 478             sum = 0;
 479
 480             for (j = 0; j < 8; j++)
 481                 sum += q->quantized_coeffs[ch][i][j];
 482
 483             sum /= 8;
 484             if (sum > 0)
 485                 sum--;
 486
 487             for (j = 0; j < 8; j++)
 488                 q->quantized_coeffs[ch][i][j] = sum;
 489         }
 490 }
 491
 492 /**
 493  * Build subband samples with noise weighted by q->tone_level.
 494  * Called by synthfilt_build_sb_samples.
 495  *
 496  * @param q     context
 497  * @param sb    subband index
 498  */
 499 static void build_sb_samples_from_noise(QDM2Context *q, int sb)
 500 {
 501     int ch, j;
 502
 503     FIX_NOISE_IDX(q->noise_idx);
 504
 505     if (!q->nb_channels)
 506         return;
 507
 508     for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++) {
 509         for (j = 0; j < 64; j++) {
 510             q->sb_samples[ch][j * 2][sb] =
 511                 SB_DITHERING_NOISE(sb, q->noise_idx) * q->tone_level[ch][sb][j];
 512             q->sb_samples[ch][j * 2 + 1][sb] =
 513                 SB_DITHERING_NOISE(sb, q->noise_idx) * q->tone_level[ch][sb][j];
 514         }
 515     }
 516 }
 517
 518 /**
 519  * Called while processing data from subpackets 11 and 12.
 520  * Used after making changes to coding_method array.
 521  *
 522  * @param sb               subband index
 523  * @param channels         number of channels
 524  * @param coding_method    q->coding_method[0][0][0]
 525  */
 526 static int fix_coding_method_array(int sb, int channels,
 527                                    sb_int8_array coding_method)
 528 {
 529     int j, k;
 530     int ch;
 531     int run, case_val;
 532
 533     for (ch = 0; ch < channels; ch++) {
 534         for (j = 0; j < 64; ) {
 535             if (coding_method[ch][sb][j] < 8)
 536                 return -1;
 537             if ((coding_method[ch][sb][j] - 8) > 22) {
 538                 run      = 1;
 539                 case_val = 8;
 540             } else {
 541                 switch (switchtable[coding_method[ch][sb][j] - 8]) {
 542                 case 0: run  = 10;
 543                     case_val = 10;
 544                     break;
 545                 case 1: run  = 1;
 546                     case_val = 16;
 547                     break;
 548                 case 2: run  = 5;
 549                     case_val = 24;
 550                     break;
 551                 case 3: run  = 3;
 552                     case_val = 30;
 553                     break;
 554                 case 4: run  = 1;
 555                     case_val = 30;
 556                     break;
 557                 case 5: run  = 1;
 558                     case_val = 8;
 559                     break;
 560                 default: run = 1;
 561                     case_val = 8;
 562                     break;
 563                 }
 564             }
 565             for (k = 0; k < run; k++) {
 566                 if (j + k < 128) {
 567                     if (coding_method[ch][sb + (j + k) / 64][(j + k) % 64] > coding_method[ch][sb][j]) {
 568                         if (k > 0) {
 569                             SAMPLES_NEEDED
 570                             //not debugged, almost never used
 571                             memset(&coding_method[ch][sb][j + k], case_val,
 572                                    k *sizeof(int8_t));
 573                             memset(&coding_method[ch][sb][j + k], case_val,
 574                                    3 * sizeof(int8_t));
 575                         }
 576                     }
 577                 }
 578             }
 579             j += run;
 580         }
 581     }
 582     return 0;
 583 }
 584
 585 /**
 586  * Related to synthesis filter
 587  * Called by process_subpacket_10
 588  *
 589  * @param q       context
 590  * @param flag    1 if called after getting data from subpacket 10, 0 if no subpacket 10
 591  */
 592 static void fill_tone_level_array(QDM2Context *q, int flag)
 593 {
 594     int i, sb, ch, sb_used;
 595     int tmp, tab;
 596
 597     for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
 598         for (sb = 0; sb < 30; sb++)
 599             for (i = 0; i < 8; i++) {
 600                 if ((tab=coeff_per_sb_for_dequant[q->coeff_per_sb_select][sb]) < (last_coeff[q->coeff_per_sb_select] - 1))
 601                     tmp = q->quantized_coeffs[ch][tab + 1][i] * dequant_table[q->coeff_per_sb_select][tab + 1][sb]+
 602                           q->quantized_coeffs[ch][tab][i] * dequant_table[q->coeff_per_sb_select][tab][sb];
 603                 else
 604                     tmp = q->quantized_coeffs[ch][tab][i] * dequant_table[q->coeff_per_sb_select][tab][sb];
 605                 if(tmp < 0)
 606                     tmp += 0xff;
 607                 q->tone_level_idx_base[ch][sb][i] = (tmp / 256) & 0xff;
 608             }
 609
 610     sb_used = QDM2_SB_USED(q->sub_sampling);
 611
 612     if ((q->superblocktype_2_3 != 0) && !flag) {
 613         for (sb = 0; sb < sb_used; sb++)
 614             for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
 615                 for (i = 0; i < 64; i++) {
 616                     q->tone_level_idx[ch][sb][i] = q->tone_level_idx_base[ch][sb][i / 8];
 617                     if (q->tone_level_idx[ch][sb][i] < 0)
 618                         q->tone_level[ch][sb][i] = 0;
 619                     else
 620                         q->tone_level[ch][sb][i] = fft_tone_level_table[0][q->tone_level_idx[ch][sb][i] & 0x3f];
 621                 }
 622     } else {
 623         tab = q->superblocktype_2_3 ? 0 : 1;
 624         for (sb = 0; sb < sb_used; sb++) {
 625             if ((sb >= 4) && (sb <= 23)) {
 626                 for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
 627                     for (i = 0; i < 64; i++) {
 628                         tmp = q->tone_level_idx_base[ch][sb][i / 8] -
 629                               q->tone_level_idx_hi1[ch][sb / 8][i / 8][i % 8] -
 630                               q->tone_level_idx_mid[ch][sb - 4][i / 8] -
 631                               q->tone_level_idx_hi2[ch][sb - 4];
 632                         q->tone_level_idx[ch][sb][i] = tmp & 0xff;
 633                         if ((tmp < 0) || (!q->superblocktype_2_3 && !tmp))
 634                             q->tone_level[ch][sb][i] = 0;
 635                         else
 636                             q->tone_level[ch][sb][i] = fft_tone_level_table[tab][tmp & 0x3f];
 637                 }
 638             } else {
 639                 if (sb > 4) {
 640                     for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
 641                         for (i = 0; i < 64; i++) {
 642                             tmp = q->tone_level_idx_base[ch][sb][i / 8] -
 643                                   q->tone_level_idx_hi1[ch][2][i / 8][i % 8] -
 644                                   q->tone_level_idx_hi2[ch][sb - 4];
 645                             q->tone_level_idx[ch][sb][i] = tmp & 0xff;
 646                             if ((tmp < 0) || (!q->superblocktype_2_3 && !tmp))
 647                                 q->tone_level[ch][sb][i] = 0;
 648                             else
 649                                 q->tone_level[ch][sb][i] = fft_tone_level_table[tab][tmp & 0x3f];
 650                     }
 651                 } else {
 652                     for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
 653                         for (i = 0; i < 64; i++) {
 654                             tmp = q->tone_level_idx[ch][sb][i] = q->tone_level_idx_base[ch][sb][i / 8];
 655                             if ((tmp < 0) || (!q->superblocktype_2_3 && !tmp))
 656                                 q->tone_level[ch][sb][i] = 0;
 657                             else
 658                                 q->tone_level[ch][sb][i] = fft_tone_level_table[tab][tmp & 0x3f];
 659                         }
 660                 }
 661             }
 662         }
 663     }
 664 }
 665
 666 /**
 667  * Related to synthesis filter
 668  * Called by process_subpacket_11
 669  * c is built with data from subpacket 11
 670  * Most of this function is used only if superblock_type_2_3 == 0,
 671  * never seen it in samples.
 672  *
 673  * @param tone_level_idx
 674  * @param tone_level_idx_temp
 675  * @param coding_method        q->coding_method[0][0][0]
 676  * @param nb_channels          number of channels
 677  * @param c                    coming from subpacket 11, passed as 8*c
 678  * @param superblocktype_2_3   flag based on superblock packet type
 679  * @param cm_table_select      q->cm_table_select
 680  */
 681 static void fill_coding_method_array(sb_int8_array tone_level_idx,
 682                                      sb_int8_array tone_level_idx_temp,
 683                                      sb_int8_array coding_method,
 684                                      int nb_channels,
 685                                      int c, int superblocktype_2_3,
 686                                      int cm_table_select)
 687 {
 688     int ch, sb, j;
 689     int tmp, acc, esp_40, comp;
 690     int add1, add2, add3, add4;
 691     int64_t multres;
 692
 693     if (!superblocktype_2_3) {
 694         /* This case is untested, no samples available */
 695         SAMPLES_NEEDED
 696         for (ch = 0; ch < nb_channels; ch++)
 697             for (sb = 0; sb < 30; sb++) {
 698                 for (j = 1; j < 63; j++) {  // The loop only iterates to 63 so the code doesn't overflow the buffer
 699                     add1 = tone_level_idx[ch][sb][j] - 10;
 700                     if (add1 < 0)
 701                         add1 = 0;
 702                     add2 = add3 = add4 = 0;
 703                     if (sb > 1) {
 704                         add2 = tone_level_idx[ch][sb - 2][j] + tone_level_idx_offset_table[sb][0] - 6;
 705                         if (add2 < 0)
 706                             add2 = 0;
 707                     }
 708                     if (sb > 0) {
 709                         add3 = tone_level_idx[ch][sb - 1][j] + tone_level_idx_offset_table[sb][1] - 6;
 710                         if (add3 < 0)
 711                             add3 = 0;
 712                     }
 713                     if (sb < 29) {
 714                         add4 = tone_level_idx[ch][sb + 1][j] + tone_level_idx_offset_table[sb][3] - 6;
 715                         if (add4 < 0)
 716                             add4 = 0;
 717                     }
 718                     tmp = tone_level_idx[ch][sb][j + 1] * 2 - add4 - add3 - add2 - add1;
 719                     if (tmp < 0)
 720                         tmp = 0;
 721                     tone_level_idx_temp[ch][sb][j + 1] = tmp & 0xff;
 722                 }
 723                 tone_level_idx_temp[ch][sb][0] = tone_level_idx_temp[ch][sb][1];
 724             }
 725
 726         acc = 0;
 727         for (ch = 0; ch < nb_channels; ch++)
 728             for (sb = 0; sb < 30; sb++)
 729                 for (j = 0; j < 64; j++)
 730                     acc += tone_level_idx_temp[ch][sb][j];
 731
 732         multres = 0x66666667LL * (acc * 10);
 733         esp_40 = (multres >> 32) / 8 + ((multres & 0xffffffff) >> 31);
 734         for (ch = 0;  ch < nb_channels; ch++)
 735             for (sb = 0; sb < 30; sb++)
 736                 for (j = 0; j < 64; j++) {
 737                     comp = tone_level_idx_temp[ch][sb][j]* esp_40 * 10;
 738                     if (comp < 0)
 739                         comp += 0xff;
 740                     comp /= 256; // signed shift
 741                     switch(sb) {
 742                         case 0:
 743                             if (comp < 30)
 744                                 comp = 30;
 745                             comp += 15;
 746                             break;
 747                         case 1:
 748                             if (comp < 24)
 749                                 comp = 24;
 750                             comp += 10;
 751                             break;
 752                         case 2:
 753                         case 3:
 754                         case 4:
 755                             if (comp < 16)
 756                                 comp = 16;
 757                     }
 758                     if (comp <= 5)
 759                         tmp = 0;
 760                     else if (comp <= 10)
 761                         tmp = 10;
 762                     else if (comp <= 16)
 763                         tmp = 16;
 764                     else if (comp <= 24)
 765                         tmp = -1;
 766                     else
 767                         tmp = 0;
 768                     coding_method[ch][sb][j] = ((tmp & 0xfffa) + 30 )& 0xff;
 769                 }
 770         for (sb = 0; sb < 30; sb++)
 771             fix_coding_method_array(sb, nb_channels, coding_method);
 772         for (ch = 0; ch < nb_channels; ch++)
 773             for (sb = 0; sb < 30; sb++)
 774                 for (j = 0; j < 64; j++)
 775                     if (sb >= 10) {
 776                         if (coding_method[ch][sb][j] < 10)
 777                             coding_method[ch][sb][j] = 10;
 778                     } else {
 779                         if (sb >= 2) {
 780                             if (coding_method[ch][sb][j] < 16)
 781                                 coding_method[ch][sb][j] = 16;
 782                         } else {
 783                             if (coding_method[ch][sb][j] < 30)
 784                                 coding_method[ch][sb][j] = 30;
 785                         }
 786                     }
 787     } else { // superblocktype_2_3 != 0
 788         for (ch = 0; ch < nb_channels; ch++)
 789             for (sb = 0; sb < 30; sb++)
 790                 for (j = 0; j < 64; j++)
 791                     coding_method[ch][sb][j] = coding_method_table[cm_table_select][sb];
 792     }
 793 }
 794
 795 /**
 796  * Called by process_subpacket_11 to process more data from subpacket 11
 797  * with sb 0-8.
 798  * Called by process_subpacket_12 to process data from subpacket 12 with
 799  * sb 8-sb_used.
 800  *
 801  * @param q         context
 802  * @param bc        bitreader context
 803  * @param length    packet length in bits
 804  * @param sb_min    lower subband processed (sb_min included)
 805  * @param sb_max    higher subband processed (sb_max excluded)
 806  */
 807 static void synthfilt_build_sb_samples(QDM2Context *q, BitstreamContext *bc,
 808                                        int length, int sb_min, int sb_max)
 809 {
 810     int sb, j, k, n, ch, run, channels;
 811     int joined_stereo, zero_encoding;
 812     int type34_first;
 813     float type34_div = 0;
 814     float type34_predictor;
 815     float samples[10], sign_bits[16];
 816
 817     if (length == 0) {
 818         // If no data use noise
 819         for (sb=sb_min; sb < sb_max; sb++)
 820             build_sb_samples_from_noise(q, sb);
 821
 822         return;
 823     }
 824
 825     for (sb = sb_min; sb < sb_max; sb++) {
 826         channels = q->nb_channels;
 827
 828         if (q->nb_channels <= 1 || sb < 12)
 829             joined_stereo = 0;
 830         else if (sb >= 24)
 831             joined_stereo = 1;
 832         else
 833             joined_stereo = (bitstream_bits_left(bc) >= 1) ? bitstream_read_bit(bc) : 0;
 834
 835         if (joined_stereo) {
 836             if (bitstream_bits_left(bc) >= 16)
 837                 for (j = 0; j < 16; j++)
 838                     sign_bits[j] = bitstream_read_bit(bc);
 839
 840             for (j = 0; j < 64; j++)
 841                 if (q->coding_method[1][sb][j] > q->coding_method[0][sb][j])
 842                     q->coding_method[0][sb][j] = q->coding_method[1][sb][j];
 843
 844             if (fix_coding_method_array(sb, q->nb_channels,
 845                                             q->coding_method)) {
 846                 build_sb_samples_from_noise(q, sb);
 847                 continue;
 848             }
 849             channels = 1;
 850         }
 851
 852         for (ch = 0; ch < channels; ch++) {
 853             FIX_NOISE_IDX(q->noise_idx);
 854             zero_encoding = (bitstream_bits_left(bc) >= 1) ? bitstream_read_bit(bc) : 0;
 855             type34_predictor = 0.0;
 856             type34_first = 1;
 857
 858             for (j = 0; j < 128; ) {
 859                 switch (q->coding_method[ch][sb][j / 2]) {
 860                     case 8:
 861                         if (bitstream_bits_left(bc) >= 10) {
 862                             if (zero_encoding) {
 863                                 for (k = 0; k < 5; k++) {
 864                                     if ((j + 2 * k) >= 128)
 865                                         break;
 866                                     samples[2 * k] = bitstream_read_bit(bc) ? dequant_1bit[joined_stereo][2 * bitstream_read_bit(bc)] : 0;
 867                                 }
 868                             } else {
 869                                 n = bitstream_read(bc, 8);
 870                                 for (k = 0; k < 5; k++)
 871                                     samples[2 * k] = dequant_1bit[joined_stereo][random_dequant_index[n][k]];
 872                             }
 873                             for (k = 0; k < 5; k++)
 874                                 samples[2 * k + 1] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx);
 875                         } else {
 876                             for (k = 0; k < 10; k++)
 877                                 samples[k] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx);
 878                         }
 879                         run = 10;
 880                         break;
 881
 882                     case 10:
 883                         if (bitstream_bits_left(bc) >= 1) {
 884                             float f = 0.81;
 885
 886                             if (bitstream_read_bit(bc))
 887                                 f = -f;
 888                             f -= noise_samples[((sb + 1) * (j +5 * ch + 1)) & 127] * 9.0 / 40.0;
 889                             samples[0] = f;
 890                         } else {
 891                             samples[0] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx);
 892                         }
 893                         run = 1;
 894                         break;
 895
 896                     case 16:
 897                         if (bitstream_bits_left(bc) >= 10) {
 898                             if (zero_encoding) {
 899                                 for (k = 0; k < 5; k++) {
 900                                     if ((j + k) >= 128)
 901                                         break;
 902                                     samples[k] = (bitstream_read_bit(bc) == 0) ? 0 : dequant_1bit[joined_stereo][2 * bitstream_read_bit(bc)];
 903                                 }
 904                             } else {
 905                                 n = bitstream_read (bc, 8);
 906                                 for (k = 0; k < 5; k++)
 907                                     samples[k] = dequant_1bit[joined_stereo][random_dequant_index[n][k]];
 908                             }
 909                         } else {
 910                             for (k = 0; k < 5; k++)
 911                                 samples[k] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx);
 912                         }
 913                         run = 5;
 914                         break;
 915
 916                     case 24:
 917                         if (bitstream_bits_left(bc) >= 7) {
 918                             n = bitstream_read(bc, 7);
 919                             for (k = 0; k < 3; k++)
 920                                 samples[k] = (random_dequant_type24[n][k] - 2.0) * 0.5;
 921                         } else {
 922                             for (k = 0; k < 3; k++)
 923                                 samples[k] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx);
 924                         }
 925                         run = 3;
 926                         break;
 927
 928                     case 30:
 929                         if (bitstream_bits_left(bc) >= 4) {
 930                             unsigned index = qdm2_get_vlc(bc, &vlc_tab_type30, 0, 1);
 931                             if (index < FF_ARRAY_ELEMS(type30_dequant)) {
 932                                 samples[0] = type30_dequant[index];
 933                             } else
 934                                 samples[0] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx);
 935                         } else
 936                             samples[0] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx);
 937
 938                         run = 1;
 939                         break;
 940
 941                     case 34:
 942                         if (bitstream_bits_left(bc) >= 7) {
 943                             if (type34_first) {
 944                                 type34_div = (float)(1 << bitstream_read(bc, 2));
 945                                 samples[0] = ((float)bitstream_read(bc, 5) - 16.0) / 15.0;
 946                                 type34_predictor = samples[0];
 947                                 type34_first = 0;
 948                             } else {
 949                                 unsigned index = qdm2_get_vlc(bc, &vlc_tab_type34, 0, 1);
 950                                 if (index < FF_ARRAY_ELEMS(type34_delta)) {
 951                                     samples[0] = type34_delta[index] / type34_div + type34_predictor;
 952                                     type34_predictor = samples[0];
 953                                 } else
 954                                     samples[0] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx);
 955                             }
 956                         } else {
 957                             samples[0] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx);
 958                         }
 959                         run = 1;
 960                         break;
 961
 962                     default:
 963                         samples[0] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx);
 964                         run = 1;
 965                         break;
 966                 }
 967
 968                 if (joined_stereo) {
 969                     for (k = 0; k < run && j + k < 128; k++) {
 970                         q->sb_samples[0][j + k][sb] =
 971                             q->tone_level[0][sb][(j + k) / 2] * samples[k];
 972                         if (q->nb_channels == 2) {
 973                             if (sign_bits[(j + k) / 8])
 974                                 q->sb_samples[1][j + k][sb] =
 975                                     q->tone_level[1][sb][(j + k) / 2] * -samples[k];
 976                             else
 977                                 q->sb_samples[1][j + k][sb] =
 978                                     q->tone_level[1][sb][(j + k) / 2] * samples[k];
 979                         }
 980                     }
 981                 } else {
 982                     for (k = 0; k < run; k++)
 983                         if ((j + k) < 128)
 984                             q->sb_samples[ch][j + k][sb] = q->tone_level[ch][sb][(j + k)/2] * samples[k];
 985                 }
 986
 987                 j += run;
 988             } // j loop
 989         } // channel loop
 990     } // subband loop
 991 }
 992
 993 /**
 994  * Init the first element of a channel in quantized_coeffs with data
 995  * from packet 10 (quantized_coeffs[ch][0]).
 996  * This is similar to process_subpacket_9, but for a single channel
 997  * and for element [0]
 998  * same VLC tables as process_subpacket_9 are used.
 999  *
1000  * @param quantized_coeffs    pointer to quantized_coeffs[ch][0]
1001  * @param bc        bitreader context
1002  */
1003 static void init_quantized_coeffs_elem0(int8_t *quantized_coeffs,
1004                                         BitstreamContext *bc)
1005 {
1006     int i, k, run, level, diff;
1007
1008     if (bitstream_bits_left(bc) < 16)
1009         return;
1010     level = qdm2_get_vlc(bc, &vlc_tab_level, 0, 2);
1011
1012     quantized_coeffs[0] = level;
1013
1014     for (i = 0; i < 7; ) {
1015         if (bitstream_bits_left(bc) < 16)
1016             break;
1017         run = qdm2_get_vlc(bc, &vlc_tab_run, 0, 1) + 1;
1018
1019         if (bitstream_bits_left(bc) < 16)
1020             break;
1021         diff = qdm2_get_se_vlc(&vlc_tab_diff, bc, 2);
1022
1023         for (k = 1; k <= run; k++)
1024             quantized_coeffs[i + k] = (level + ((k * diff) / run));
1025
1026         level += diff;
1027         i += run;
1028     }
1029 }
1030
1031 /**
1032  * Related to synthesis filter, process data from packet 10
1033  * Init part of quantized_coeffs via function init_quantized_coeffs_elem0
1034  * Init tone_level_idx_hi1, tone_level_idx_hi2, tone_level_idx_mid with
1035  * data from packet 10
1036  *
1037  * @param q         context
1038  * @param bc        bitreader context
1039  */
1040 static void init_tone_level_dequantization(QDM2Context *q, BitstreamContext *bc)
1041 {
1042     int sb, j, k, n, ch;
1043
1044     for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++) {
1045         init_quantized_coeffs_elem0(q->quantized_coeffs[ch][0], bc);
1046
1047         if (bitstream_bits_left(bc) < 16) {
1048             memset(q->quantized_coeffs[ch][0], 0, 8);
1049             break;
1050         }
1051     }
1052
1053     n = q->sub_sampling + 1;
1054
1055     for (sb = 0; sb < n; sb++)
1056         for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
1057             for (j = 0; j < 8; j++) {
1058                 if (bitstream_bits_left(bc) < 1)
1059                     break;
1060                 if (bitstream_read_bit(bc)) {
1061                     for (k=0; k < 8; k++) {
1062                         if (bitstream_bits_left(bc) < 16)
1063                             break;
1064                         q->tone_level_idx_hi1[ch][sb][j][k] = qdm2_get_vlc(bc, &vlc_tab_tone_level_idx_hi1, 0, 2);
1065                     }
1066                 } else {
1067                     for (k=0; k < 8; k++)
1068                         q->tone_level_idx_hi1[ch][sb][j][k] = 0;
1069                 }
1070             }
1071
1072     n = QDM2_SB_USED(q->sub_sampling) - 4;
1073
1074     for (sb = 0; sb < n; sb++)
1075         for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++) {
1076             if (bitstream_bits_left(bc) < 16)
1077                 break;
1078             q->tone_level_idx_hi2[ch][sb] = qdm2_get_vlc(bc, &vlc_tab_tone_level_idx_hi2, 0, 2);
1079             if (sb > 19)
1080                 q->tone_level_idx_hi2[ch][sb] -= 16;
1081             else
1082                 for (j = 0; j < 8; j++)
1083                     q->tone_level_idx_mid[ch][sb][j] = -16;
1084         }
1085
1086     n = QDM2_SB_USED(q->sub_sampling) - 5;
1087
1088     for (sb = 0; sb < n; sb++)
1089         for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
1090             for (j = 0; j < 8; j++) {
1091                 if (bitstream_bits_left(bc) < 16)
1092                     break;
1093                 q->tone_level_idx_mid[ch][sb][j] = qdm2_get_vlc(bc, &vlc_tab_tone_level_idx_mid, 0, 2) - 32;
1094             }
1095 }
1096
1097 /**
1098  * Process subpacket 9, init quantized_coeffs with data from it
1099  *
1100  * @param q       context
1101  * @param node    pointer to node with packet
1102  */
1103 static void process_subpacket_9(QDM2Context *q, QDM2SubPNode *node)
1104 {
1105     BitstreamContext bc;
1106     int i, j, k, n, ch, run, level, diff;
1107
1108     bitstream_init8(&bc, node->packet->data, node->packet->size);
1109
1110     n = coeff_per_sb_for_avg[q->coeff_per_sb_select][QDM2_SB_USED(q->sub_sampling) - 1] + 1;
1111
1112     for (i = 1; i < n; i++)
1113         for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++) {
1114             level = qdm2_get_vlc(&bc, &vlc_tab_level, 0, 2);
1115             q->quantized_coeffs[ch][i][0] = level;
1116
1117             for (j = 0; j < (8 - 1); ) {
1118                 run  = qdm2_get_vlc(&bc, &vlc_tab_run, 0, 1) + 1;
1119                 diff = qdm2_get_se_vlc(&vlc_tab_diff, &bc, 2);
1120
1121                 for (k = 1; k <= run; k++)
1122                     q->quantized_coeffs[ch][i][j + k] = (level + ((k * diff) / run));
1123
1124                 level += diff;
1125                 j     += run;
1126             }
1127         }
1128
1129     for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
1130         for (i = 0; i < 8; i++)
1131             q->quantized_coeffs[ch][0][i] = 0;
1132 }
1133
1134 /**
1135  * Process subpacket 10 if not null, else
1136  *
1137  * @param q         context
1138  * @param node      pointer to node with packet
1139  */
1140 static void process_subpacket_10(QDM2Context *q, QDM2SubPNode *node)
1141 {
1142     BitstreamContext bc;
1143
1144     if (node) {
1145         bitstream_init8(&bc, node->packet->data, node->packet->size);
1146         init_tone_level_dequantization(q, &bc);
1147         fill_tone_level_array(q, 1);
1148     } else {
1149         fill_tone_level_array(q, 0);
1150     }
1151 }
1152
1153 /**
1154  * Process subpacket 11
1155  *
1156  * @param q         context
1157  * @param node      pointer to node with packet
1158  */
1159 static void process_subpacket_11(QDM2Context *q, QDM2SubPNode *node)
1160 {
1161     BitstreamContext bc;
1162     int length = 0;
1163
1164     if (node) {
1165         length = node->packet->size * 8;
1166         bitstream_init(&bc, node->packet->data, length);
1167     }
1168
1169     if (length >= 32) {
1170         int c = bitstream_read(&bc, 13);
1171
1172         if (c > 3)
1173             fill_coding_method_array(q->tone_level_idx,
1174                                      q->tone_level_idx_temp, q->coding_method,
1175                                      q->nb_channels, 8 * c,
1176                                      q->superblocktype_2_3, q->cm_table_select);
1177     }
1178
1179     synthfilt_build_sb_samples(q, &bc, length, 0, 8);
1180 }
1181
1182 /**
1183  * Process subpacket 12
1184  *
1185  * @param q         context
1186  * @param node      pointer to node with packet
1187  */
1188 static void process_subpacket_12(QDM2Context *q, QDM2SubPNode *node)
1189 {
1190     BitstreamContext bc;
1191     int length = 0;
1192
1193     if (node) {
1194         length = node->packet->size * 8;
1195         bitstream_init(&bc, node->packet->data, length);
1196     }
1197
1198     synthfilt_build_sb_samples(q, &bc, length, 8, QDM2_SB_USED(q->sub_sampling));
1199 }
1200
1201 /*
1202  * Process new subpackets for synthesis filter
1203  *
1204  * @param q       context
1205  * @param list    list with synthesis filter packets (list D)
1206  */
1207 static void process_synthesis_subpackets(QDM2Context *q, QDM2SubPNode *list)
1208 {
1209     QDM2SubPNode *nodes[4];
1210
1211     nodes[0] = qdm2_search_subpacket_type_in_list(list, 9);
1212     if (nodes[0])
1213         process_subpacket_9(q, nodes[0]);
1214
1215     nodes[1] = qdm2_search_subpacket_type_in_list(list, 10);
1216     if (nodes[1])
1217         process_subpacket_10(q, nodes[1]);
1218     else
1219         process_subpacket_10(q, NULL);
1220
1221     nodes[2] = qdm2_search_subpacket_type_in_list(list, 11);
1222     if (nodes[0] && nodes[1] && nodes[2])
1223         process_subpacket_11(q, nodes[2]);
1224     else
1225         process_subpacket_11(q, NULL);
1226
1227     nodes[3] = qdm2_search_subpacket_type_in_list(list, 12);
1228     if (nodes[0] && nodes[1] && nodes[3])
1229         process_subpacket_12(q, nodes[3]);
1230     else
1231         process_subpacket_12(q, NULL);
1232 }
1233
1234 /*
1235  * Decode superblock, fill packet lists.
1236  *
1237  * @param q    context
1238  */
1239 static void qdm2_decode_super_block(QDM2Context *q)
1240 {
1241     BitstreamContext bc;
1242     QDM2SubPacket header, *packet;
1243     int i, packet_bytes, sub_packet_size, sub_packets_D;
1244     unsigned int next_index = 0;
1245
1246     memset(q->tone_level_idx_hi1, 0, sizeof(q->tone_level_idx_hi1));
1247     memset(q->tone_level_idx_mid, 0, sizeof(q->tone_level_idx_mid));
1248     memset(q->tone_level_idx_hi2, 0, sizeof(q->tone_level_idx_hi2));
1249
1250     q->sub_packets_B = 0;
1251     sub_packets_D    = 0;
1252
1253     average_quantized_coeffs(q); // average elements in quantized_coeffs[max_ch][10][8]
1254
1255     bitstream_init8(&bc, q->compressed_data, q->compressed_size);
1256     qdm2_decode_sub_packet_header(&bc, &header);
1257
1258     if (header.type < 2 || header.type >= 8) {
1259         q->has_errors = 1;
1260         av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "bad superblock type\n");
1261         return;
1262     }
1263
1264     q->superblocktype_2_3 = (header.type == 2 || header.type == 3);
1265     packet_bytes          = (q->compressed_size - bitstream_tell(&bc) / 8);
1266
1267     bitstream_init8(&bc, header.data, header.size);
1268
1269     if (header.type == 2 || header.type == 4 || header.type == 5) {
1270         int csum = 257 * bitstream_read(&bc, 8);
1271         csum    +=   2 * bitstream_read(&bc, 8);
1272
1273         csum = qdm2_packet_checksum(q->compressed_data, q->checksum_size, csum);
1274
1275         if (csum != 0) {
1276             q->has_errors = 1;
1277             av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "bad packet checksum\n");
1278             return;
1279         }
1280     }
1281
1282     q->sub_packet_list_B[0].packet = NULL;
1283     q->sub_packet_list_D[0].packet = NULL;
1284
1285     for (i = 0; i < 6; i++)
1286         if (--q->fft_level_exp[i] < 0)
1287             q->fft_level_exp[i] = 0;
1288
1289     for (i = 0; packet_bytes > 0; i++) {
1290         int j;
1291
1292         if (i >= FF_ARRAY_ELEMS(q->sub_packet_list_A)) {
1293             SAMPLES_NEEDED_2("too many packet bytes");
1294             return;
1295         }
1296
1297         q->sub_packet_list_A[i].next = NULL;
1298
1299         if (i > 0) {
1300             q->sub_packet_list_A[i - 1].next = &q->sub_packet_list_A[i];
1301
1302             /* seek to next block */
1303             bitstream_init8(&bc, header.data, header.size);
1304             bitstream_skip(&bc, next_index * 8);
1305
1306             if (next_index >= header.size)
1307                 break;
1308         }
1309
1310         /* decode subpacket */
1311         packet = &q->sub_packets[i];
1312         qdm2_decode_sub_packet_header(&bc, packet);
1313         next_index      = packet->size + bitstream_tell(&bc) / 8;
1314         sub_packet_size = ((packet->size > 0xff) ? 1 : 0) + packet->size + 2;
1315
1316         if (packet->type == 0)
1317             break;
1318
1319         if (sub_packet_size > packet_bytes) {
1320             if (packet->type != 10 && packet->type != 11 && packet->type != 12)
1321                 break;
1322             packet->size += packet_bytes - sub_packet_size;
1323         }
1324
1325         packet_bytes -= sub_packet_size;
1326
1327         /* add subpacket to 'all subpackets' list */
1328         q->sub_packet_list_A[i].packet = packet;
1329
1330         /* add subpacket to related list */
1331         if (packet->type == 8) {
1332             SAMPLES_NEEDED_2("packet type 8");
1333             return;
1334         } else if (packet->type >= 9 && packet->type <= 12) {
1335             /* packets for MPEG Audio like Synthesis Filter */
1336             QDM2_LIST_ADD(q->sub_packet_list_D, sub_packets_D, packet);
1337         } else if (packet->type == 13) {
1338             for (j = 0; j < 6; j++)
1339                 q->fft_level_exp[j] = bitstream_read(&bc, 6);
1340         } else if (packet->type == 14) {
1341             for (j = 0; j < 6; j++)
1342                 q->fft_level_exp[j] = qdm2_get_vlc(&bc, &fft_level_exp_vlc, 0, 2);
1343         } else if (packet->type == 15) {
1344             SAMPLES_NEEDED_2("packet type 15")
1345             return;
1346         } else if (packet->type >= 16 && packet->type < 48 &&
1347                    !fft_subpackets[packet->type - 16]) {
1348             /* packets for FFT */
1349             QDM2_LIST_ADD(q->sub_packet_list_B, q->sub_packets_B, packet);
1350         }
1351     } // Packet bytes loop
1352
1353     if (q->sub_packet_list_D[0].packet) {
1354         process_synthesis_subpackets(q, q->sub_packet_list_D);
1355         q->do_synth_filter = 1;
1356     } else if (q->do_synth_filter) {
1357         process_subpacket_10(q, NULL);
1358         process_subpacket_11(q, NULL);
1359         process_subpacket_12(q, NULL);
1360     }
1361 }
1362
1363 static void qdm2_fft_init_coefficient(QDM2Context *q, int sub_packet,
1364                                       int offset, int duration, int channel,
1365                                       int exp, int phase)
1366 {
1367     if (q->fft_coefs_min_index[duration] < 0)
1368         q->fft_coefs_min_index[duration] = q->fft_coefs_index;
1369
1370     q->fft_coefs[q->fft_coefs_index].sub_packet =
1371         ((sub_packet >= 16) ? (sub_packet - 16) : sub_packet);
1372     q->fft_coefs[q->fft_coefs_index].channel = channel;
1373     q->fft_coefs[q->fft_coefs_index].offset  = offset;
1374     q->fft_coefs[q->fft_coefs_index].exp     = exp;
1375     q->fft_coefs[q->fft_coefs_index].phase   = phase;
1376     q->fft_coefs_index++;
1377 }
1378
1379 static void qdm2_fft_decode_tones(QDM2Context *q, int duration,
1380                                   BitstreamContext *bc, int b)
1381 {
1382     int channel, stereo, phase, exp;
1383     int local_int_4, local_int_8, stereo_phase, local_int_10;
1384     int local_int_14, stereo_exp, local_int_20, local_int_28;
1385     int n, offset;
1386
1387     local_int_4  = 0;
1388     local_int_28 = 0;
1389     local_int_20 = 2;
1390     local_int_8  = (4 - duration);
1391     local_int_10 = 1 << (q->group_order - duration - 1);
1392     offset       = 1;
1393
1394     while (1) {
1395         if (q->superblocktype_2_3) {
1396             while ((n = qdm2_get_vlc(bc, &vlc_tab_fft_tone_offset[local_int_8], 1, 2)) < 2) {
1397                 offset = 1;
1398                 if (n == 0) {
1399                     local_int_4  += local_int_10;
1400                     local_int_28 += (1 << local_int_8);
1401                 } else {
1402                     local_int_4  += 8 * local_int_10;
1403                     local_int_28 += (8 << local_int_8);
1404                 }
1405             }
1406             offset += (n - 2);
1407         } else {
1408             offset += qdm2_get_vlc(bc, &vlc_tab_fft_tone_offset[local_int_8], 1, 2);
1409             while (offset >= (local_int_10 - 1)) {
1410                 offset       += (1 - (local_int_10 - 1));
1411                 local_int_4  += local_int_10;
1412                 local_int_28 += (1 << local_int_8);
1413             }
1414         }
1415
1416         if (local_int_4 >= q->group_size)
1417             return;
1418
1419         local_int_14 = (offset >> local_int_8);
1420         if (local_int_14 >= FF_ARRAY_ELEMS(fft_level_index_table))
1421             return;
1422
1423         if (q->nb_channels > 1) {
1424             channel = bitstream_read_bit(bc);
1425             stereo  = bitstream_read_bit(bc);
1426         } else {
1427             channel = 0;
1428             stereo  = 0;
1429         }
1430
1431         exp  = qdm2_get_vlc(bc, (b ? &fft_level_exp_vlc : &fft_level_exp_alt_vlc), 0, 2);
1432         exp += q->fft_level_exp[fft_level_index_table[local_int_14]];
1433         exp  = (exp < 0) ? 0 : exp;
1434
1435         phase        = bitstream_read(bc, 3);
1436         stereo_exp   = 0;
1437         stereo_phase = 0;
1438
1439         if (stereo) {
1440             stereo_exp   = (exp   - qdm2_get_vlc(bc, &fft_stereo_exp_vlc,   0, 1));
1441             stereo_phase = (phase - qdm2_get_vlc(bc, &fft_stereo_phase_vlc, 0, 1));
1442             if (stereo_phase < 0)
1443                 stereo_phase += 8;
1444         }
1445
1446         if (q->frequency_range > (local_int_14 + 1)) {
1447             int sub_packet = (local_int_20 + local_int_28);
1448
1449             qdm2_fft_init_coefficient(q, sub_packet, offset, duration,
1450                                       channel, exp, phase);
1451             if (stereo)
1452                 qdm2_fft_init_coefficient(q, sub_packet, offset, duration,
1453                                           1 - channel,
1454                                           stereo_exp, stereo_phase);
1455         }
1456         offset++;
1457     }
1458 }
1459
1460 static void qdm2_decode_fft_packets(QDM2Context *q)
1461 {
1462     int i, j, min, max, value, type, unknown_flag;
1463     BitstreamContext bc;
1464
1465     if (!q->sub_packet_list_B[0].packet)
1466         return;
1467
1468     /* reset minimum indexes for FFT coefficients */
1469     q->fft_coefs_index = 0;
1470     for (i = 0; i < 5; i++)
1471         q->fft_coefs_min_index[i] = -1;
1472
1473     /* process subpackets ordered by type, largest type first */
1474     for (i = 0, max = 256; i < q->sub_packets_B; i++) {
1475         QDM2SubPacket *packet = NULL;
1476
1477         /* find subpacket with largest type less than max */
1478         for (j = 0, min = 0; j < q->sub_packets_B; j++) {
1479             value = q->sub_packet_list_B[j].packet->type;
1480             if (value > min && value < max) {
1481                 min    = value;
1482                 packet = q->sub_packet_list_B[j].packet;
1483             }
1484         }
1485
1486         max = min;
1487
1488         /* check for errors (?) */
1489         if (!packet)
1490             return;
1491
1492         if (i == 0 &&
1493             (packet->type < 16 || packet->type >= 48 ||
1494              fft_subpackets[packet->type - 16]))
1495             return;
1496
1497         /* decode FFT tones */
1498         bitstream_init8(&bc, packet->data, packet->size);
1499
1500         if (packet->type >= 32 && packet->type < 48 && !fft_subpackets[packet->type - 16])
1501             unknown_flag = 1;
1502         else
1503             unknown_flag = 0;
1504
1505         type = packet->type;
1506
1507         if ((type >= 17 && type < 24) || (type >= 33 && type < 40)) {
1508             int duration = q->sub_sampling + 5 - (type & 15);
1509
1510             if (duration >= 0 && duration < 4)
1511                 qdm2_fft_decode_tones(q, duration, &bc, unknown_flag);
1512         } else if (type == 31) {
1513             for (j = 0; j < 4; j++)
1514                 qdm2_fft_decode_tones(q, j, &bc, unknown_flag);
1515         } else if (type == 46) {
1516             for (j = 0; j < 6; j++)
1517                 q->fft_level_exp[j] = bitstream_read(&bc, 6);
1518             for (j = 0; j < 4; j++)
1519                 qdm2_fft_decode_tones(q, j, &bc, unknown_flag);
1520         }
1521     } // Loop on B packets
1522
1523     /* calculate maximum indexes for FFT coefficients */
1524     for (i = 0, j = -1; i < 5; i++)
1525         if (q->fft_coefs_min_index[i] >= 0) {
1526             if (j >= 0)
1527                 q->fft_coefs_max_index[j] = q->fft_coefs_min_index[i];
1528             j = i;
1529         }
1530     if (j >= 0)
1531         q->fft_coefs_max_index[j] = q->fft_coefs_index;
1532 }
1533
1534 static void qdm2_fft_generate_tone(QDM2Context *q, FFTTone *tone)
1535 {
1536     float level, f[6];
1537     int i;
1538     QDM2Complex c;
1539     const double iscale = 2.0 * M_PI / 512.0;
1540
1541     tone->phase += tone->phase_shift;
1542
1543     /* calculate current level (maximum amplitude) of tone */
1544     level = fft_tone_envelope_table[tone->duration][tone->time_index] * tone->level;
1545     c.im  = level * sin(tone->phase * iscale);
1546     c.re  = level * cos(tone->phase * iscale);
1547
1548     /* generate FFT coefficients for tone */
1549     if (tone->duration >= 3 || tone->cutoff >= 3) {
1550         tone->complex[0].im += c.im;
1551         tone->complex[0].re += c.re;
1552         tone->complex[1].im -= c.im;
1553         tone->complex[1].re -= c.re;
1554     } else {
1555         f[1] = -tone->table[4];
1556         f[0] = tone->table[3] - tone->table[0];
1557         f[2] = 1.0 - tone->table[2] - tone->table[3];
1558         f[3] = tone->table[1] + tone->table[4] - 1.0;
1559         f[4] = tone->table[0] - tone->table[1];
1560         f[5] = tone->table[2];
1561         for (i = 0; i < 2; i++) {
1562             tone->complex[fft_cutoff_index_table[tone->cutoff][i]].re +=
1563                 c.re * f[i];
1564             tone->complex[fft_cutoff_index_table[tone->cutoff][i]].im +=
1565                 c.im * ((tone->cutoff <= i) ? -f[i] : f[i]);
1566         }
1567         for (i = 0; i < 4; i++) {
1568             tone->complex[i].re += c.re * f[i + 2];
1569             tone->complex[i].im += c.im * f[i + 2];
1570         }
1571     }
1572
1573     /* copy the tone if it has not yet died out */
1574     if (++tone->time_index < ((1 << (5 - tone->duration)) - 1)) {
1575         memcpy(&q->fft_tones[q->fft_tone_end], tone, sizeof(FFTTone));
1576         q->fft_tone_end = (q->fft_tone_end + 1) % 1000;
1577     }
1578 }
1579
1580 static void qdm2_fft_tone_synthesizer(QDM2Context *q, int sub_packet)
1581 {
1582     int i, j, ch;
1583     const double iscale = 0.25 * M_PI;
1584
1585     for (ch = 0; ch < q->channels; ch++) {
1586         memset(q->fft.complex[ch], 0, q->fft_size * sizeof(QDM2Complex));
1587     }
1588
1589
1590     /* apply FFT tones with duration 4 (1 FFT period) */
1591     if (q->fft_coefs_min_index[4] >= 0)
1592         for (i = q->fft_coefs_min_index[4]; i < q->fft_coefs_max_index[4]; i++) {
1593             float level;
1594             QDM2Complex c;
1595
1596             if (q->fft_coefs[i].sub_packet != sub_packet)
1597                 break;
1598
1599             ch = (q->channels == 1) ? 0 : q->fft_coefs[i].channel;
1600             level = (q->fft_coefs[i].exp < 0) ? 0.0 : fft_tone_level_table[q->superblocktype_2_3 ? 0 : 1][q->fft_coefs[i].exp & 63];
1601
1602             c.re = level * cos(q->fft_coefs[i].phase * iscale);
1603             c.im = level * sin(q->fft_coefs[i].phase * iscale);
1604             q->fft.complex[ch][q->fft_coefs[i].offset + 0].re += c.re;
1605             q->fft.complex[ch][q->fft_coefs[i].offset + 0].im += c.im;
1606             q->fft.complex[ch][q->fft_coefs[i].offset + 1].re -= c.re;
1607             q->fft.complex[ch][q->fft_coefs[i].offset + 1].im -= c.im;
1608         }
1609
1610     /* generate existing FFT tones */
1611     for (i = q->fft_tone_end; i != q->fft_tone_start; ) {
1612         qdm2_fft_generate_tone(q, &q->fft_tones[q->fft_tone_start]);
1613         q->fft_tone_start = (q->fft_tone_start + 1) % 1000;
1614     }
1615
1616     /* create and generate new FFT tones with duration 0 (long) to 3 (short) */
1617     for (i = 0; i < 4; i++)
1618         if (q->fft_coefs_min_index[i] >= 0) {
1619             for (j = q->fft_coefs_min_index[i]; j < q->fft_coefs_max_index[i]; j++) {
1620                 int offset, four_i;
1621                 FFTTone tone;
1622
1623                 if (q->fft_coefs[j].sub_packet != sub_packet)
1624                     break;
1625
1626                 four_i = (4 - i);
1627                 offset = q->fft_coefs[j].offset >> four_i;
1628                 ch = (q->channels == 1) ? 0 : q->fft_coefs[j].channel;
1629
1630                 if (offset < q->frequency_range) {
1631                     if (offset < 2)
1632                         tone.cutoff = offset;
1633                     else
1634                         tone.cutoff = (offset >= 60) ? 3 : 2;
1635
1636                     tone.level = (q->fft_coefs[j].exp < 0) ? 0.0 : fft_tone_level_table[q->superblocktype_2_3 ? 0 : 1][q->fft_coefs[j].exp & 63];
1637                     tone.complex = &q->fft.complex[ch][offset];
1638                     tone.table = fft_tone_sample_table[i][q->fft_coefs[j].offset - (offset << four_i)];
1639                     tone.phase = 64 * q->fft_coefs[j].phase - (offset << 8) - 128;
1640                     tone.phase_shift = (2 * q->fft_coefs[j].offset + 1) << (7 - four_i);
1641                     tone.duration = i;
1642                     tone.time_index = 0;
1643
1644                     qdm2_fft_generate_tone(q, &tone);
1645                 }
1646             }
1647             q->fft_coefs_min_index[i] = j;
1648         }
1649 }
1650
1651 static void qdm2_calculate_fft(QDM2Context *q, int channel, int sub_packet)
1652 {
1653     const float gain = (q->channels == 1 && q->nb_channels == 2) ? 0.5f : 1.0f;
1654     float *out       = q->output_buffer + channel;
1655     int i;
1656     q->fft.complex[channel][0].re *= 2.0f;
1657     q->fft.complex[channel][0].im  = 0.0f;
1658     q->rdft_ctx.rdft_calc(&q->rdft_ctx, (FFTSample *)q->fft.complex[channel]);
1659     /* add samples to output buffer */
1660     for (i = 0; i < FFALIGN(q->fft_size, 8); i++) {
1661         out[0]           += q->fft.complex[channel][i].re * gain;
1662         out[q->channels] += q->fft.complex[channel][i].im * gain;
1663         out              += 2 * q->channels;
1664     }
1665 }
1666
1667 /**
1668  * @param q        context
1669  * @param index    subpacket number
1670  */
1671 static void qdm2_synthesis_filter(QDM2Context *q, int index)
1672 {
1673     int i, k, ch, sb_used, sub_sampling, dither_state = 0;
1674
1675     /* copy sb_samples */
1676     sb_used = QDM2_SB_USED(q->sub_sampling);
1677
1678     for (ch = 0; ch < q->channels; ch++)
1679         for (i = 0; i < 8; i++)
1680             for (k = sb_used; k < SBLIMIT; k++)
1681                 q->sb_samples[ch][(8 * index) + i][k] = 0;
1682
1683     for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++) {
1684         float *samples_ptr = q->samples + ch;
1685
1686         for (i = 0; i < 8; i++) {
1687             ff_mpa_synth_filter_float(&q->mpadsp,
1688                                       q->synth_buf[ch], &(q->synth_buf_offset[ch]),
1689                                       ff_mpa_synth_window_float, &dither_state,
1690                                       samples_ptr, q->nb_channels,
1691                                       q->sb_samples[ch][(8 * index) + i]);
1692             samples_ptr += 32 * q->nb_channels;
1693         }
1694     }
1695
1696     /* add samples to output buffer */
1697     sub_sampling = (4 >> q->sub_sampling);
1698
1699     for (ch = 0; ch < q->channels; ch++)
1700         for (i = 0; i < q->frame_size; i++)
1701             q->output_buffer[q->channels * i + ch] += (1 << 23) * q->samples[q->nb_channels * sub_sampling * i + ch];
1702 }
1703
1704 /**
1705  * Init static data (does not depend on specific file)
1706  *
1707  * @param q    context
1708  */
1709 static av_cold void qdm2_init_static_data(AVCodec *codec) {
1710     qdm2_init_vlc();
1711     ff_mpa_synth_init_float(ff_mpa_synth_window_float);
1712     softclip_table_init();
1713     rnd_table_init();
1714     init_noise_samples();
1715 }
1716
1717 /**
1718  * Init parameters from codec extradata
1719  */
1720 static av_cold int qdm2_decode_init(AVCodecContext *avctx)
1721 {
1722     QDM2Context *s = avctx->priv_data;
1723     uint8_t *extradata;
1724     int extradata_size;
1725     int tmp_val, tmp, size;
1726
1727     /* extradata parsing
1728
1729     Structure:
1730     wave {
1731         frma (QDM2)
1732         QDCA
1733         QDCP
1734     }
1735
1736     32  size (including this field)
1737     32  tag (=frma)
1738     32  type (=QDM2 or QDMC)
1739
1740     32  size (including this field, in bytes)
1741     32  tag (=QDCA) // maybe mandatory parameters
1742     32  unknown (=1)
1743     32  channels (=2)
1744     32  samplerate (=44100)
1745     32  bitrate (=96000)
1746     32  block size (=4096)
1747     32  frame size (=256) (for one channel)
1748     32  packet size (=1300)
1749
1750     32  size (including this field, in bytes)
1751     32  tag (=QDCP) // maybe some tuneable parameters
1752     32  float1 (=1.0)
1753     32  zero ?
1754     32  float2 (=1.0)
1755     32  float3 (=1.0)
1756     32  unknown (27)
1757     32  unknown (8)
1758     32  zero ?
1759     */
1760
1761     if (!avctx->extradata || (avctx->extradata_size < 48)) {
1762         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "extradata missing or truncated\n");
1763         return AVERROR_INVALIDDATA;
1764     }
1765
1766     extradata      = avctx->extradata;
1767     extradata_size = avctx->extradata_size;
1768
1769     while (extradata_size > 7) {
1770         if (!memcmp(extradata, "frmaQDM", 7))
1771             break;
1772         extradata++;
1773         extradata_size--;
1774     }
1775
1776     if (extradata_size < 12) {
1777         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "not enough extradata (%i)\n",
1778                extradata_size);
1779         return AVERROR_INVALIDDATA;
1780     }
1781
1782     if (memcmp(extradata, "frmaQDM", 7)) {
1783         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid headers, QDM? not found\n");
1784         return AVERROR_INVALIDDATA;
1785     }
1786
1787     if (extradata[7] == 'C') {
1788 //        s->is_qdmc = 1;
1789         avpriv_report_missing_feature(avctx, "QDMC version 1");
1790         return AVERROR_PATCHWELCOME;
1791     }
1792
1793     extradata += 8;
1794     extradata_size -= 8;
1795
1796     size = AV_RB32(extradata);
1797
1798     if(size > extradata_size){
1799         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "extradata size too small, %i < %i\n",
1800                extradata_size, size);
1801         return AVERROR_INVALIDDATA;
1802     }
1803
1804     extradata += 4;
1805     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "size: %d\n", size);
1806     if (AV_RB32(extradata) != MKBETAG('Q','D','C','A')) {
1807         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid extradata, expecting QDCA\n");
1808         return AVERROR_INVALIDDATA;
1809     }
1810
1811     extradata += 8;
1812
1813     avctx->channels = s->nb_channels = s->channels = AV_RB32(extradata);
1814     extradata += 4;
1815     if (s->channels <= 0 || s->channels > MPA_MAX_CHANNELS)
1816         return AVERROR_INVALIDDATA;
1817     avctx->channel_layout = avctx->channels == 2 ? AV_CH_LAYOUT_STEREO :
1818                                                    AV_CH_LAYOUT_MONO;
1819
1820     avctx->sample_rate = AV_RB32(extradata);
1821     extradata += 4;
1822
1823     avctx->bit_rate = AV_RB32(extradata);
1824     extradata += 4;
1825
1826     s->group_size = AV_RB32(extradata);
1827     extradata += 4;
1828
1829     s->fft_size = AV_RB32(extradata);
1830     extradata += 4;
1831
1832     s->checksum_size = AV_RB32(extradata);
1833     if (s->checksum_size >= 1U << 28) {
1834         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "data block size too large (%u)\n", s->checksum_size);
1835         return AVERROR_INVALIDDATA;
1836     }
1837
1838     s->fft_order = av_log2(s->fft_size) + 1;
1839
1840     // something like max decodable tones
1841     s->group_order = av_log2(s->group_size) + 1;
1842     s->frame_size = s->group_size / 16; // 16 iterations per super block
1843     if (s->frame_size > QDM2_MAX_FRAME_SIZE)
1844         return AVERROR_INVALIDDATA;
1845
1846     s->sub_sampling = s->fft_order - 7;
1847     s->frequency_range = 255 / (1 << (2 - s->sub_sampling));
1848
1849     switch ((s->sub_sampling * 2 + s->channels - 1)) {
1850         case 0: tmp = 40; break;
1851         case 1: tmp = 48; break;
1852         case 2: tmp = 56; break;
1853         case 3: tmp = 72; break;
1854         case 4: tmp = 80; break;
1855         case 5: tmp = 100;break;
1856         default: tmp=s->sub_sampling; break;
1857     }
1858     tmp_val = 0;
1859     if ((tmp * 1000) < avctx->bit_rate)  tmp_val = 1;
1860     if ((tmp * 1440) < avctx->bit_rate)  tmp_val = 2;
1861     if ((tmp * 1760) < avctx->bit_rate)  tmp_val = 3;
1862     if ((tmp * 2240) < avctx->bit_rate)  tmp_val = 4;
1863     s->cm_table_select = tmp_val;
1864
1865     if (s->sub_sampling == 0)
1866         tmp = 7999;
1867     else
1868         tmp = ((-(s->sub_sampling -1)) & 8000) + 20000;
1869     /*
1870     0: 7999 -> 0
1871     1: 20000 -> 2
1872     2: 28000 -> 2
1873     */
1874     if (tmp < 8000)
1875         s->coeff_per_sb_select = 0;
1876     else if (tmp <= 16000)
1877         s->coeff_per_sb_select = 1;
1878     else
1879         s->coeff_per_sb_select = 2;
1880
1881     // Fail on unknown fft order
1882     if ((s->fft_order < 7) || (s->fft_order > 9)) {
1883         avpriv_request_sample(avctx, "Unknown FFT order %d", s->fft_order);
1884         return AVERROR_PATCHWELCOME;
1885     }
1886     if (s->fft_size != (1 << (s->fft_order - 1))) {
1887         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "FFT size %d not power of 2.\n", s->fft_size);
1888         return AVERROR_INVALIDDATA;
1889     }
1890
1891     ff_rdft_init(&s->rdft_ctx, s->fft_order, IDFT_C2R);
1892     ff_mpadsp_init(&s->mpadsp);
1893
1894     avctx->sample_fmt = AV_SAMPLE_FMT_S16;
1895
1896     return 0;
1897 }
1898
1899 static av_cold int qdm2_decode_close(AVCodecContext *avctx)
1900 {
1901     QDM2Context *s = avctx->priv_data;
1902
1903     ff_rdft_end(&s->rdft_ctx);
1904
1905     return 0;
1906 }
1907
1908 static int qdm2_decode(QDM2Context *q, const uint8_t *in, int16_t *out)
1909 {
1910     int ch, i;
1911     const int frame_size = (q->frame_size * q->channels);
1912
1913     /* select input buffer */
1914     q->compressed_data = in;
1915     q->compressed_size = q->checksum_size;
1916
1917     /* copy old block, clear new block of output samples */
1918     memmove(q->output_buffer, &q->output_buffer[frame_size], frame_size * sizeof(float));
1919     memset(&q->output_buffer[frame_size], 0, frame_size * sizeof(float));
1920
1921     /* decode block of QDM2 compressed data */
1922     if (q->sub_packet == 0) {
1923         q->has_errors = 0; // zero it for a new super block
1924         av_log(NULL,AV_LOG_DEBUG,"Superblock follows\n");
1925         qdm2_decode_super_block(q);
1926     }
1927
1928     /* parse subpackets */
1929     if (!q->has_errors) {
1930         if (q->sub_packet == 2)
1931             qdm2_decode_fft_packets(q);
1932
1933         qdm2_fft_tone_synthesizer(q, q->sub_packet);
1934     }
1935
1936     /* sound synthesis stage 1 (FFT) */
1937     for (ch = 0; ch < q->channels; ch++) {
1938         qdm2_calculate_fft(q, ch, q->sub_packet);
1939
1940         if (!q->has_errors && q->sub_packet_list_C[0].packet) {
1941             SAMPLES_NEEDED_2("has errors, and C list is not empty")
1942             return -1;
1943         }
1944     }
1945
1946     /* sound synthesis stage 2 (MPEG audio like synthesis filter) */
1947     if (!q->has_errors && q->do_synth_filter)
1948         qdm2_synthesis_filter(q, q->sub_packet);
1949
1950     q->sub_packet = (q->sub_packet + 1) % 16;
1951
1952     /* clip and convert output float[] to 16-bit signed samples */
1953     for (i = 0; i < frame_size; i++) {
1954         int value = (int)q->output_buffer[i];
1955
1956         if (value > SOFTCLIP_THRESHOLD)
1957             value = (value >  HARDCLIP_THRESHOLD) ?  32767 :  softclip_table[ value - SOFTCLIP_THRESHOLD];
1958         else if (value < -SOFTCLIP_THRESHOLD)
1959             value = (value < -HARDCLIP_THRESHOLD) ? -32767 : -softclip_table[-value - SOFTCLIP_THRESHOLD];
1960
1961         out[i] = value;
1962     }
1963
1964     return 0;
1965 }
1966
1967 static int qdm2_decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data,
1968                              int *got_frame_ptr, AVPacket *avpkt)
1969 {
1970     AVFrame *frame     = data;
1971     const uint8_t *buf = avpkt->data;
1972     int buf_size = avpkt->size;
1973     QDM2Context *s = avctx->priv_data;
1974     int16_t *out;
1975     int i, ret;
1976
1977     if(!buf)
1978         return 0;
1979     if(buf_size < s->checksum_size)
1980         return -1;
1981
1982     /* get output buffer */
1983     frame->nb_samples = 16 * s->frame_size;
1984     if ((ret = ff_get_buffer(avctx, frame, 0)) < 0) {
1985         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "get_buffer() failed\n");
1986         return ret;
1987     }
1988     out = (int16_t *)frame->data[0];
1989
1990     for (i = 0; i < 16; i++) {
1991         if ((ret = qdm2_decode(s, buf, out)) < 0)
1992             return ret;
1993         out += s->channels * s->frame_size;
1994     }
1995
1996     *got_frame_ptr = 1;
1997
1998     return s->checksum_size;
1999 }
2000
2001 AVCodec ff_qdm2_decoder = {
2002     .name             = "qdm2",
2003     .long_name        = NULL_IF_CONFIG_SMALL("QDesign Music Codec 2"),
2004     .type             = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
2005     .id               = AV_CODEC_ID_QDM2,
2006     .priv_data_size   = sizeof(QDM2Context),
2007     .init             = qdm2_decode_init,
2008     .init_static_data = qdm2_init_static_data,
2009     .close            = qdm2_decode_close,
2010     .decode           = qdm2_decode_frame,
2011     .capabilities     = AV_CODEC_CAP_DR1,
2012 };