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 #define BITSTREAM_READER_LE
  39 #include "libavutil/channel_layout.h"
  40 #include "avcodec.h"
  41 #include "get_bits.h"
  42 #include "dsputil.h"
  43 #include "internal.h"
  44 #include "rdft.h"
  45 #include "mpegaudiodsp.h"
  46 #include "mpegaudio.h"
  47
  48 #include "qdm2data.h"
  49 #include "qdm2_tablegen.h"
  50
  51 #undef NDEBUG
  52 #include <assert.h>
  53
  54
  55 #define QDM2_LIST_ADD(list, size, packet) \
  56 do { \
  57       if (size > 0) { \
  58     list[size - 1].next = &list[size]; \
  59       } \
  60       list[size].packet = packet; \
  61       list[size].next = NULL; \
  62       size++; \
  63 } while(0)
  64
  65 // Result is 8, 16 or 30
  66 #define QDM2_SB_USED(sub_sampling) (((sub_sampling) >= 2) ? 30 : 8 << (sub_sampling))
  67
  68 #define FIX_NOISE_IDX(noise_idx) \
  69   if ((noise_idx) >= 3840) \
  70     (noise_idx) -= 3840; \
  71
  72 #define SB_DITHERING_NOISE(sb,noise_idx) (noise_table[(noise_idx)++] * sb_noise_attenuation[(sb)])
  73
  74 #define SAMPLES_NEEDED \
  75      av_log (NULL,AV_LOG_INFO,"This file triggers some untested code. Please contact the developers.\n");
  76
  77 #define SAMPLES_NEEDED_2(why) \
  78      av_log (NULL,AV_LOG_INFO,"This file triggers some missing code. Please contact the developers.\nPosition: %s\n",why);
  79
  80 #define QDM2_MAX_FRAME_SIZE 512
  81
  82 typedef int8_t sb_int8_array[2][30][64];
  83
  84 /**
  85  * Subpacket
  86  */
  87 typedef struct {
  88     int type;            ///< subpacket type
  89     unsigned int size;   ///< subpacket size
  90     const uint8_t *data; ///< pointer to subpacket data (points to input data buffer, it's not a private copy)
  91 } QDM2SubPacket;
  92
  93 /**
  94  * A node in the subpacket list
  95  */
  96 typedef struct QDM2SubPNode {
  97     QDM2SubPacket *packet;      ///< packet
  98     struct QDM2SubPNode *next; ///< pointer to next packet in the list, NULL if leaf node
  99 } QDM2SubPNode;
 100
 101 typedef struct {
 102     float re;
 103     float im;
 104 } QDM2Complex;
 105
 106 typedef struct {
 107     float level;
 108     QDM2Complex *complex;
 109     const float *table;
 110     int   phase;
 111     int   phase_shift;
 112     int   duration;
 113     short time_index;
 114     short cutoff;
 115 } FFTTone;
 116
 117 typedef struct {
 118     int16_t sub_packet;
 119     uint8_t channel;
 120     int16_t offset;
 121     int16_t exp;
 122     uint8_t phase;
 123 } FFTCoefficient;
 124
 125 typedef struct {
 126     DECLARE_ALIGNED(32, QDM2Complex, complex)[MPA_MAX_CHANNELS][256];
 127 } QDM2FFT;
 128
 129 /**
 130  * QDM2 decoder context
 131  */
 132 typedef struct {
 133     AVFrame frame;
 134
 135     /// Parameters from codec header, do not change during playback
 136     int nb_channels;         ///< number of channels
 137     int channels;            ///< number of channels
 138     int group_size;          ///< size of frame group (16 frames per group)
 139     int fft_size;            ///< size of FFT, in complex numbers
 140     int checksum_size;       ///< size of data block, used also for checksum
 141
 142     /// Parameters built from header parameters, do not change during playback
 143     int group_order;         ///< order of frame group
 144     int fft_order;           ///< order of FFT (actually fftorder+1)
 145     int frame_size;          ///< size of data frame
 146     int frequency_range;
 147     int sub_sampling;        ///< subsampling: 0=25%, 1=50%, 2=100% */
 148     int coeff_per_sb_select; ///< selector for "num. of coeffs. per subband" tables. Can be 0, 1, 2
 149     int cm_table_select;     ///< selector for "coding method" tables. Can be 0, 1 (from init: 0-4)
 150
 151     /// Packets and packet lists
 152     QDM2SubPacket sub_packets[16];      ///< the packets themselves
 153     QDM2SubPNode sub_packet_list_A[16]; ///< list of all packets
 154     QDM2SubPNode sub_packet_list_B[16]; ///< FFT packets B are on list
 155     int sub_packets_B;                  ///< number of packets on 'B' list
 156     QDM2SubPNode sub_packet_list_C[16]; ///< packets with errors?
 157     QDM2SubPNode sub_packet_list_D[16]; ///< DCT packets
 158
 159     /// FFT and tones
 160     FFTTone fft_tones[1000];
 161     int fft_tone_start;
 162     int fft_tone_end;
 163     FFTCoefficient fft_coefs[1000];
 164     int fft_coefs_index;
 165     int fft_coefs_min_index[5];
 166     int fft_coefs_max_index[5];
 167     int fft_level_exp[6];
 168     RDFTContext rdft_ctx;
 169     QDM2FFT fft;
 170
 171     /// I/O data
 172     const uint8_t *compressed_data;
 173     int compressed_size;
 174     float output_buffer[QDM2_MAX_FRAME_SIZE * 2];
 175
 176     /// Synthesis filter
 177     MPADSPContext mpadsp;
 178     DECLARE_ALIGNED(32, float, synth_buf)[MPA_MAX_CHANNELS][512*2];
 179     int synth_buf_offset[MPA_MAX_CHANNELS];
 180     DECLARE_ALIGNED(32, float, sb_samples)[MPA_MAX_CHANNELS][128][SBLIMIT];
 181     DECLARE_ALIGNED(32, float, samples)[MPA_MAX_CHANNELS * MPA_FRAME_SIZE];
 182
 183     /// Mixed temporary data used in decoding
 184     float tone_level[MPA_MAX_CHANNELS][30][64];
 185     int8_t coding_method[MPA_MAX_CHANNELS][30][64];
 186     int8_t quantized_coeffs[MPA_MAX_CHANNELS][10][8];
 187     int8_t tone_level_idx_base[MPA_MAX_CHANNELS][30][8];
 188     int8_t tone_level_idx_hi1[MPA_MAX_CHANNELS][3][8][8];
 189     int8_t tone_level_idx_mid[MPA_MAX_CHANNELS][26][8];
 190     int8_t tone_level_idx_hi2[MPA_MAX_CHANNELS][26];
 191     int8_t tone_level_idx[MPA_MAX_CHANNELS][30][64];
 192     int8_t tone_level_idx_temp[MPA_MAX_CHANNELS][30][64];
 193
 194     // Flags
 195     int has_errors;         ///< packet has errors
 196     int superblocktype_2_3; ///< select fft tables and some algorithm based on superblock type
 197     int do_synth_filter;    ///< used to perform or skip synthesis filter
 198
 199     int sub_packet;
 200     int noise_idx; ///< index for dithering noise table
 201 } QDM2Context;
 202
 203
 204 static VLC vlc_tab_level;
 205 static VLC vlc_tab_diff;
 206 static VLC vlc_tab_run;
 207 static VLC fft_level_exp_alt_vlc;
 208 static VLC fft_level_exp_vlc;
 209 static VLC fft_stereo_exp_vlc;
 210 static VLC fft_stereo_phase_vlc;
 211 static VLC vlc_tab_tone_level_idx_hi1;
 212 static VLC vlc_tab_tone_level_idx_mid;
 213 static VLC vlc_tab_tone_level_idx_hi2;
 214 static VLC vlc_tab_type30;
 215 static VLC vlc_tab_type34;
 216 static VLC vlc_tab_fft_tone_offset[5];
 217
 218 static const uint16_t qdm2_vlc_offs[] = {
 219     0,260,566,598,894,1166,1230,1294,1678,1950,2214,2278,2310,2570,2834,3124,3448,3838,
 220 };
 221
 222 static av_cold void qdm2_init_vlc(void)
 223 {
 224     static int vlcs_initialized = 0;
 225     static VLC_TYPE qdm2_table[3838][2];
 226
 227     if (!vlcs_initialized) {
 228
 229         vlc_tab_level.table = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[0]];
 230         vlc_tab_level.table_allocated = qdm2_vlc_offs[1] - qdm2_vlc_offs[0];
 231         init_vlc (&vlc_tab_level, 8, 24,
 232             vlc_tab_level_huffbits, 1, 1,
 233             vlc_tab_level_huffcodes, 2, 2, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
 234
 235         vlc_tab_diff.table = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[1]];
 236         vlc_tab_diff.table_allocated = qdm2_vlc_offs[2] - qdm2_vlc_offs[1];
 237         init_vlc (&vlc_tab_diff, 8, 37,
 238             vlc_tab_diff_huffbits, 1, 1,
 239             vlc_tab_diff_huffcodes, 2, 2, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
 240
 241         vlc_tab_run.table = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[2]];
 242         vlc_tab_run.table_allocated = qdm2_vlc_offs[3] - qdm2_vlc_offs[2];
 243         init_vlc (&vlc_tab_run, 5, 6,
 244             vlc_tab_run_huffbits, 1, 1,
 245             vlc_tab_run_huffcodes, 1, 1, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
 246
 247         fft_level_exp_alt_vlc.table = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[3]];
 248         fft_level_exp_alt_vlc.table_allocated = qdm2_vlc_offs[4] - 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, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
 252
 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, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
 259
 260         fft_stereo_exp_vlc.table = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[5]];
 261         fft_stereo_exp_vlc.table_allocated = qdm2_vlc_offs[6] - qdm2_vlc_offs[5];
 262         init_vlc (&fft_stereo_exp_vlc, 6, 7,
 263             fft_stereo_exp_huffbits, 1, 1,
 264             fft_stereo_exp_huffcodes, 1, 1, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
 265
 266         fft_stereo_phase_vlc.table = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[6]];
 267         fft_stereo_phase_vlc.table_allocated = qdm2_vlc_offs[7] - qdm2_vlc_offs[6];
 268         init_vlc (&fft_stereo_phase_vlc, 6, 9,
 269             fft_stereo_phase_huffbits, 1, 1,
 270             fft_stereo_phase_huffcodes, 1, 1, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
 271
 272         vlc_tab_tone_level_idx_hi1.table = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[7]];
 273         vlc_tab_tone_level_idx_hi1.table_allocated = qdm2_vlc_offs[8] - qdm2_vlc_offs[7];
 274         init_vlc (&vlc_tab_tone_level_idx_hi1, 8, 20,
 275             vlc_tab_tone_level_idx_hi1_huffbits, 1, 1,
 276             vlc_tab_tone_level_idx_hi1_huffcodes, 2, 2, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
 277
 278         vlc_tab_tone_level_idx_mid.table = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[8]];
 279         vlc_tab_tone_level_idx_mid.table_allocated = qdm2_vlc_offs[9] - qdm2_vlc_offs[8];
 280         init_vlc (&vlc_tab_tone_level_idx_mid, 8, 24,
 281             vlc_tab_tone_level_idx_mid_huffbits, 1, 1,
 282             vlc_tab_tone_level_idx_mid_huffcodes, 2, 2, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
 283
 284         vlc_tab_tone_level_idx_hi2.table = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[9]];
 285         vlc_tab_tone_level_idx_hi2.table_allocated = qdm2_vlc_offs[10] - qdm2_vlc_offs[9];
 286         init_vlc (&vlc_tab_tone_level_idx_hi2, 8, 24,
 287             vlc_tab_tone_level_idx_hi2_huffbits, 1, 1,
 288             vlc_tab_tone_level_idx_hi2_huffcodes, 2, 2, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
 289
 290         vlc_tab_type30.table = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[10]];
 291         vlc_tab_type30.table_allocated = qdm2_vlc_offs[11] - qdm2_vlc_offs[10];
 292         init_vlc (&vlc_tab_type30, 6, 9,
 293             vlc_tab_type30_huffbits, 1, 1,
 294             vlc_tab_type30_huffcodes, 1, 1, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
 295
 296         vlc_tab_type34.table = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[11]];
 297         vlc_tab_type34.table_allocated = qdm2_vlc_offs[12] - qdm2_vlc_offs[11];
 298         init_vlc (&vlc_tab_type34, 5, 10,
 299             vlc_tab_type34_huffbits, 1, 1,
 300             vlc_tab_type34_huffcodes, 1, 1, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
 301
 302         vlc_tab_fft_tone_offset[0].table = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[12]];
 303         vlc_tab_fft_tone_offset[0].table_allocated = qdm2_vlc_offs[13] - qdm2_vlc_offs[12];
 304         init_vlc (&vlc_tab_fft_tone_offset[0], 8, 23,
 305             vlc_tab_fft_tone_offset_0_huffbits, 1, 1,
 306             vlc_tab_fft_tone_offset_0_huffcodes, 2, 2, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
 307
 308         vlc_tab_fft_tone_offset[1].table = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[13]];
 309         vlc_tab_fft_tone_offset[1].table_allocated = qdm2_vlc_offs[14] - qdm2_vlc_offs[13];
 310         init_vlc (&vlc_tab_fft_tone_offset[1], 8, 28,
 311             vlc_tab_fft_tone_offset_1_huffbits, 1, 1,
 312             vlc_tab_fft_tone_offset_1_huffcodes, 2, 2, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
 313
 314         vlc_tab_fft_tone_offset[2].table = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[14]];
 315         vlc_tab_fft_tone_offset[2].table_allocated = qdm2_vlc_offs[15] - qdm2_vlc_offs[14];
 316         init_vlc (&vlc_tab_fft_tone_offset[2], 8, 32,
 317             vlc_tab_fft_tone_offset_2_huffbits, 1, 1,
 318             vlc_tab_fft_tone_offset_2_huffcodes, 2, 2, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
 319
 320         vlc_tab_fft_tone_offset[3].table = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[15]];
 321         vlc_tab_fft_tone_offset[3].table_allocated = qdm2_vlc_offs[16] - qdm2_vlc_offs[15];
 322         init_vlc (&vlc_tab_fft_tone_offset[3], 8, 35,
 323             vlc_tab_fft_tone_offset_3_huffbits, 1, 1,
 324             vlc_tab_fft_tone_offset_3_huffcodes, 2, 2, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
 325
 326         vlc_tab_fft_tone_offset[4].table = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[16]];
 327         vlc_tab_fft_tone_offset[4].table_allocated = qdm2_vlc_offs[17] - qdm2_vlc_offs[16];
 328         init_vlc (&vlc_tab_fft_tone_offset[4], 8, 38,
 329             vlc_tab_fft_tone_offset_4_huffbits, 1, 1,
 330             vlc_tab_fft_tone_offset_4_huffcodes, 2, 2, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
 331
 332         vlcs_initialized=1;
 333     }
 334 }
 335
 336 static int qdm2_get_vlc (GetBitContext *gb, VLC *vlc, int flag, int depth)
 337 {
 338     int value;
 339
 340     value = get_vlc2(gb, vlc->table, vlc->bits, depth);
 341
 342     /* stage-2, 3 bits exponent escape sequence */
 343     if (value-- == 0)
 344         value = get_bits (gb, get_bits (gb, 3) + 1);
 345
 346     /* stage-3, optional */
 347     if (flag) {
 348         int tmp = vlc_stage3_values[value];
 349
 350         if ((value & ~3) > 0)
 351             tmp += get_bits (gb, (value >> 2));
 352         value = tmp;
 353     }
 354
 355     return value;
 356 }
 357
 358
 359 static int qdm2_get_se_vlc (VLC *vlc, GetBitContext *gb, int depth)
 360 {
 361     int value = qdm2_get_vlc (gb, vlc, 0, depth);
 362
 363     return (value & 1) ? ((value + 1) >> 1) : -(value >> 1);
 364 }
 365
 366
 367 /**
 368  * QDM2 checksum
 369  *
 370  * @param data      pointer to data to be checksum'ed
 371  * @param length    data length
 372  * @param value     checksum value
 373  *
 374  * @return          0 if checksum is OK
 375  */
 376 static uint16_t qdm2_packet_checksum (const uint8_t *data, int length, int value) {
 377     int i;
 378
 379     for (i=0; i < length; i++)
 380         value -= data[i];
 381
 382     return (uint16_t)(value & 0xffff);
 383 }
 384
 385
 386 /**
 387  * Fill a QDM2SubPacket structure with packet type, size, and data pointer.
 388  *
 389  * @param gb            bitreader context
 390  * @param sub_packet    packet under analysis
 391  */
 392 static void qdm2_decode_sub_packet_header (GetBitContext *gb, QDM2SubPacket *sub_packet)
 393 {
 394     sub_packet->type = get_bits (gb, 8);
 395
 396     if (sub_packet->type == 0) {
 397         sub_packet->size = 0;
 398         sub_packet->data = NULL;
 399     } else {
 400         sub_packet->size = get_bits (gb, 8);
 401
 402       if (sub_packet->type & 0x80) {
 403           sub_packet->size <<= 8;
 404           sub_packet->size  |= get_bits (gb, 8);
 405           sub_packet->type  &= 0x7f;
 406       }
 407
 408       if (sub_packet->type == 0x7f)
 409           sub_packet->type |= (get_bits (gb, 8) << 8);
 410
 411       sub_packet->data = &gb->buffer[get_bits_count(gb) / 8]; // FIXME: this depends on bitreader internal data
 412     }
 413
 414     av_log(NULL,AV_LOG_DEBUG,"Subpacket: type=%d size=%d start_offs=%x\n",
 415         sub_packet->type, sub_packet->size, get_bits_count(gb) / 8);
 416 }
 417
 418
 419 /**
 420  * Return node pointer to first packet of requested type in list.
 421  *
 422  * @param list    list of subpackets to be scanned
 423  * @param type    type of searched subpacket
 424  * @return        node pointer for subpacket if found, else NULL
 425  */
 426 static QDM2SubPNode* qdm2_search_subpacket_type_in_list (QDM2SubPNode *list, int type)
 427 {
 428     while (list != NULL && list->packet != NULL) {
 429         if (list->packet->type == type)
 430             return list;
 431         list = list->next;
 432     }
 433     return NULL;
 434 }
 435
 436
 437 /**
 438  * Replace 8 elements with their average value.
 439  * Called by qdm2_decode_superblock before starting subblock decoding.
 440  *
 441  * @param q       context
 442  */
 443 static void average_quantized_coeffs (QDM2Context *q)
 444 {
 445     int i, j, n, ch, sum;
 446
 447     n = coeff_per_sb_for_avg[q->coeff_per_sb_select][QDM2_SB_USED(q->sub_sampling) - 1] + 1;
 448
 449     for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
 450         for (i = 0; i < n; i++) {
 451             sum = 0;
 452
 453             for (j = 0; j < 8; j++)
 454                 sum += q->quantized_coeffs[ch][i][j];
 455
 456             sum /= 8;
 457             if (sum > 0)
 458                 sum--;
 459
 460             for (j=0; j < 8; j++)
 461                 q->quantized_coeffs[ch][i][j] = sum;
 462         }
 463 }
 464
 465
 466 /**
 467  * Build subband samples with noise weighted by q->tone_level.
 468  * Called by synthfilt_build_sb_samples.
 469  *
 470  * @param q     context
 471  * @param sb    subband index
 472  */
 473 static void build_sb_samples_from_noise (QDM2Context *q, int sb)
 474 {
 475     int ch, j;
 476
 477     FIX_NOISE_IDX(q->noise_idx);
 478
 479     if (!q->nb_channels)
 480         return;
 481
 482     for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
 483         for (j = 0; j < 64; j++) {
 484             q->sb_samples[ch][j * 2][sb] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx) * q->tone_level[ch][sb][j];
 485             q->sb_samples[ch][j * 2 + 1][sb] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx) * q->tone_level[ch][sb][j];
 486         }
 487 }
 488
 489
 490 /**
 491  * Called while processing data from subpackets 11 and 12.
 492  * Used after making changes to coding_method array.
 493  *
 494  * @param sb               subband index
 495  * @param channels         number of channels
 496  * @param coding_method    q->coding_method[0][0][0]
 497  */
 498 static void fix_coding_method_array (int sb, int channels, sb_int8_array coding_method)
 499 {
 500     int j,k;
 501     int ch;
 502     int run, case_val;
 503     static const int switchtable[23] = {0,5,1,5,5,5,5,5,2,5,5,5,5,5,5,5,3,5,5,5,5,5,4};
 504
 505     for (ch = 0; ch < channels; ch++) {
 506         for (j = 0; j < 64; ) {
 507             if((coding_method[ch][sb][j] - 8) > 22) {
 508                 run = 1;
 509                 case_val = 8;
 510             } else {
 511                 switch (switchtable[coding_method[ch][sb][j]-8]) {
 512                     case 0: run = 10; case_val = 10; break;
 513                     case 1: run = 1; case_val = 16; break;
 514                     case 2: run = 5; case_val = 24; break;
 515                     case 3: run = 3; case_val = 30; break;
 516                     case 4: run = 1; case_val = 30; break;
 517                     case 5: run = 1; case_val = 8; break;
 518                     default: run = 1; case_val = 8; break;
 519                 }
 520             }
 521             for (k = 0; k < run; k++)
 522                 if (j + k < 128)
 523                     if (coding_method[ch][sb + (j + k) / 64][(j + k) % 64] > coding_method[ch][sb][j])
 524                         if (k > 0) {
 525                            SAMPLES_NEEDED
 526                             //not debugged, almost never used
 527                             memset(&coding_method[ch][sb][j + k], case_val, k * sizeof(int8_t));
 528                             memset(&coding_method[ch][sb][j + k], case_val, 3 * sizeof(int8_t));
 529                         }
 530             j += run;
 531         }
 532     }
 533 }
 534
 535
 536 /**
 537  * Related to synthesis filter
 538  * Called by process_subpacket_10
 539  *
 540  * @param q       context
 541  * @param flag    1 if called after getting data from subpacket 10, 0 if no subpacket 10
 542  */
 543 static void fill_tone_level_array (QDM2Context *q, int flag)
 544 {
 545     int i, sb, ch, sb_used;
 546     int tmp, tab;
 547
 548     for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
 549         for (sb = 0; sb < 30; sb++)
 550             for (i = 0; i < 8; i++) {
 551                 if ((tab=coeff_per_sb_for_dequant[q->coeff_per_sb_select][sb]) < (last_coeff[q->coeff_per_sb_select] - 1))
 552                     tmp = q->quantized_coeffs[ch][tab + 1][i] * dequant_table[q->coeff_per_sb_select][tab + 1][sb]+
 553                           q->quantized_coeffs[ch][tab][i] * dequant_table[q->coeff_per_sb_select][tab][sb];
 554                 else
 555                     tmp = q->quantized_coeffs[ch][tab][i] * dequant_table[q->coeff_per_sb_select][tab][sb];
 556                 if(tmp < 0)
 557                     tmp += 0xff;
 558                 q->tone_level_idx_base[ch][sb][i] = (tmp / 256) & 0xff;
 559             }
 560
 561     sb_used = QDM2_SB_USED(q->sub_sampling);
 562
 563     if ((q->superblocktype_2_3 != 0) && !flag) {
 564         for (sb = 0; sb < sb_used; sb++)
 565             for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
 566                 for (i = 0; i < 64; i++) {
 567                     q->tone_level_idx[ch][sb][i] = q->tone_level_idx_base[ch][sb][i / 8];
 568                     if (q->tone_level_idx[ch][sb][i] < 0)
 569                         q->tone_level[ch][sb][i] = 0;
 570                     else
 571                         q->tone_level[ch][sb][i] = fft_tone_level_table[0][q->tone_level_idx[ch][sb][i] & 0x3f];
 572                 }
 573     } else {
 574         tab = q->superblocktype_2_3 ? 0 : 1;
 575         for (sb = 0; sb < sb_used; sb++) {
 576             if ((sb >= 4) && (sb <= 23)) {
 577                 for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
 578                     for (i = 0; i < 64; i++) {
 579                         tmp = q->tone_level_idx_base[ch][sb][i / 8] -
 580                               q->tone_level_idx_hi1[ch][sb / 8][i / 8][i % 8] -
 581                               q->tone_level_idx_mid[ch][sb - 4][i / 8] -
 582                               q->tone_level_idx_hi2[ch][sb - 4];
 583                         q->tone_level_idx[ch][sb][i] = tmp & 0xff;
 584                         if ((tmp < 0) || (!q->superblocktype_2_3 && !tmp))
 585                             q->tone_level[ch][sb][i] = 0;
 586                         else
 587                             q->tone_level[ch][sb][i] = fft_tone_level_table[tab][tmp & 0x3f];
 588                 }
 589             } else {
 590                 if (sb > 4) {
 591                     for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
 592                         for (i = 0; i < 64; i++) {
 593                             tmp = q->tone_level_idx_base[ch][sb][i / 8] -
 594                                   q->tone_level_idx_hi1[ch][2][i / 8][i % 8] -
 595                                   q->tone_level_idx_hi2[ch][sb - 4];
 596                             q->tone_level_idx[ch][sb][i] = tmp & 0xff;
 597                             if ((tmp < 0) || (!q->superblocktype_2_3 && !tmp))
 598                                 q->tone_level[ch][sb][i] = 0;
 599                             else
 600                                 q->tone_level[ch][sb][i] = fft_tone_level_table[tab][tmp & 0x3f];
 601                     }
 602                 } else {
 603                     for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
 604                         for (i = 0; i < 64; i++) {
 605                             tmp = q->tone_level_idx[ch][sb][i] = q->tone_level_idx_base[ch][sb][i / 8];
 606                             if ((tmp < 0) || (!q->superblocktype_2_3 && !tmp))
 607                                 q->tone_level[ch][sb][i] = 0;
 608                             else
 609                                 q->tone_level[ch][sb][i] = fft_tone_level_table[tab][tmp & 0x3f];
 610                         }
 611                 }
 612             }
 613         }
 614     }
 615
 616     return;
 617 }
 618
 619
 620 /**
 621  * Related to synthesis filter
 622  * Called by process_subpacket_11
 623  * c is built with data from subpacket 11
 624  * Most of this function is used only if superblock_type_2_3 == 0, never seen it in samples
 625  *
 626  * @param tone_level_idx
 627  * @param tone_level_idx_temp
 628  * @param coding_method        q->coding_method[0][0][0]
 629  * @param nb_channels          number of channels
 630  * @param c                    coming from subpacket 11, passed as 8*c
 631  * @param superblocktype_2_3   flag based on superblock packet type
 632  * @param cm_table_select      q->cm_table_select
 633  */
 634 static void fill_coding_method_array (sb_int8_array tone_level_idx, sb_int8_array tone_level_idx_temp,
 635                 sb_int8_array coding_method, int nb_channels,
 636                 int c, int superblocktype_2_3, int cm_table_select)
 637 {
 638     int ch, sb, j;
 639     int tmp, acc, esp_40, comp;
 640     int add1, add2, add3, add4;
 641     int64_t multres;
 642
 643     if (!superblocktype_2_3) {
 644         /* This case is untested, no samples available */
 645         SAMPLES_NEEDED
 646         for (ch = 0; ch < nb_channels; ch++)
 647             for (sb = 0; sb < 30; sb++) {
 648                 for (j = 1; j < 63; j++) {  // The loop only iterates to 63 so the code doesn't overflow the buffer
 649                     add1 = tone_level_idx[ch][sb][j] - 10;
 650                     if (add1 < 0)
 651                         add1 = 0;
 652                     add2 = add3 = add4 = 0;
 653                     if (sb > 1) {
 654                         add2 = tone_level_idx[ch][sb - 2][j] + tone_level_idx_offset_table[sb][0] - 6;
 655                         if (add2 < 0)
 656                             add2 = 0;
 657                     }
 658                     if (sb > 0) {
 659                         add3 = tone_level_idx[ch][sb - 1][j] + tone_level_idx_offset_table[sb][1] - 6;
 660                         if (add3 < 0)
 661                             add3 = 0;
 662                     }
 663                     if (sb < 29) {
 664                         add4 = tone_level_idx[ch][sb + 1][j] + tone_level_idx_offset_table[sb][3] - 6;
 665                         if (add4 < 0)
 666                             add4 = 0;
 667                     }
 668                     tmp = tone_level_idx[ch][sb][j + 1] * 2 - add4 - add3 - add2 - add1;
 669                     if (tmp < 0)
 670                         tmp = 0;
 671                     tone_level_idx_temp[ch][sb][j + 1] = tmp & 0xff;
 672                 }
 673                 tone_level_idx_temp[ch][sb][0] = tone_level_idx_temp[ch][sb][1];
 674             }
 675             acc = 0;
 676             for (ch = 0; ch < nb_channels; ch++)
 677                 for (sb = 0; sb < 30; sb++)
 678                     for (j = 0; j < 64; j++)
 679                         acc += tone_level_idx_temp[ch][sb][j];
 680
 681             multres = 0x66666667 * (acc * 10);
 682             esp_40 = (multres >> 32) / 8 + ((multres & 0xffffffff) >> 31);
 683             for (ch = 0;  ch < nb_channels; ch++)
 684                 for (sb = 0; sb < 30; sb++)
 685                     for (j = 0; j < 64; j++) {
 686                         comp = tone_level_idx_temp[ch][sb][j]* esp_40 * 10;
 687                         if (comp < 0)
 688                             comp += 0xff;
 689                         comp /= 256; // signed shift
 690                         switch(sb) {
 691                             case 0:
 692                                 if (comp < 30)
 693                                     comp = 30;
 694                                 comp += 15;
 695                                 break;
 696                             case 1:
 697                                 if (comp < 24)
 698                                     comp = 24;
 699                                 comp += 10;
 700                                 break;
 701                             case 2:
 702                             case 3:
 703                             case 4:
 704                                 if (comp < 16)
 705                                     comp = 16;
 706                         }
 707                         if (comp <= 5)
 708                             tmp = 0;
 709                         else if (comp <= 10)
 710                             tmp = 10;
 711                         else if (comp <= 16)
 712                             tmp = 16;
 713                         else if (comp <= 24)
 714                             tmp = -1;
 715                         else
 716                             tmp = 0;
 717                         coding_method[ch][sb][j] = ((tmp & 0xfffa) + 30 )& 0xff;
 718                     }
 719             for (sb = 0; sb < 30; sb++)
 720                 fix_coding_method_array(sb, nb_channels, coding_method);
 721             for (ch = 0; ch < nb_channels; ch++)
 722                 for (sb = 0; sb < 30; sb++)
 723                     for (j = 0; j < 64; j++)
 724                         if (sb >= 10) {
 725                             if (coding_method[ch][sb][j] < 10)
 726                                 coding_method[ch][sb][j] = 10;
 727                         } else {
 728                             if (sb >= 2) {
 729                                 if (coding_method[ch][sb][j] < 16)
 730                                     coding_method[ch][sb][j] = 16;
 731                             } else {
 732                                 if (coding_method[ch][sb][j] < 30)
 733                                     coding_method[ch][sb][j] = 30;
 734                             }
 735                         }
 736     } else { // superblocktype_2_3 != 0
 737         for (ch = 0; ch < nb_channels; ch++)
 738             for (sb = 0; sb < 30; sb++)
 739                 for (j = 0; j < 64; j++)
 740                     coding_method[ch][sb][j] = coding_method_table[cm_table_select][sb];
 741     }
 742
 743     return;
 744 }
 745
 746
 747 /**
 748  *
 749  * Called by process_subpacket_11 to process more data from subpacket 11 with sb 0-8
 750  * Called by process_subpacket_12 to process data from subpacket 12 with sb 8-sb_used
 751  *
 752  * @param q         context
 753  * @param gb        bitreader context
 754  * @param length    packet length in bits
 755  * @param sb_min    lower subband processed (sb_min included)
 756  * @param sb_max    higher subband processed (sb_max excluded)
 757  */
 758 static void synthfilt_build_sb_samples (QDM2Context *q, GetBitContext *gb, int length, int sb_min, int sb_max)
 759 {
 760     int sb, j, k, n, ch, run, channels;
 761     int joined_stereo, zero_encoding, chs;
 762     int type34_first;
 763     float type34_div = 0;
 764     float type34_predictor;
 765     float samples[10], sign_bits[16];
 766
 767     if (length == 0) {
 768         // If no data use noise
 769         for (sb=sb_min; sb < sb_max; sb++)
 770             build_sb_samples_from_noise (q, sb);
 771
 772         return;
 773     }
 774
 775     for (sb = sb_min; sb < sb_max; sb++) {
 776         FIX_NOISE_IDX(q->noise_idx);
 777
 778         channels = q->nb_channels;
 779
 780         if (q->nb_channels <= 1 || sb < 12)
 781             joined_stereo = 0;
 782         else if (sb >= 24)
 783             joined_stereo = 1;
 784         else
 785             joined_stereo = (get_bits_left(gb) >= 1) ? get_bits1 (gb) : 0;
 786
 787         if (joined_stereo) {
 788             if (get_bits_left(gb) >= 16)
 789                 for (j = 0; j < 16; j++)
 790                     sign_bits[j] = get_bits1 (gb);
 791
 792             for (j = 0; j < 64; j++)
 793                 if (q->coding_method[1][sb][j] > q->coding_method[0][sb][j])
 794                     q->coding_method[0][sb][j] = q->coding_method[1][sb][j];
 795
 796             fix_coding_method_array(sb, q->nb_channels, q->coding_method);
 797             channels = 1;
 798         }
 799
 800         for (ch = 0; ch < channels; ch++) {
 801             zero_encoding = (get_bits_left(gb) >= 1) ? get_bits1(gb) : 0;
 802             type34_predictor = 0.0;
 803             type34_first = 1;
 804
 805             for (j = 0; j < 128; ) {
 806                 switch (q->coding_method[ch][sb][j / 2]) {
 807                     case 8:
 808                         if (get_bits_left(gb) >= 10) {
 809                             if (zero_encoding) {
 810                                 for (k = 0; k < 5; k++) {
 811                                     if ((j + 2 * k) >= 128)
 812                                         break;
 813                                     samples[2 * k] = get_bits1(gb) ? dequant_1bit[joined_stereo][2 * get_bits1(gb)] : 0;
 814                                 }
 815                             } else {
 816                                 n = get_bits(gb, 8);
 817                                 for (k = 0; k < 5; k++)
 818                                     samples[2 * k] = dequant_1bit[joined_stereo][random_dequant_index[n][k]];
 819                             }
 820                             for (k = 0; k < 5; k++)
 821                                 samples[2 * k + 1] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx);
 822                         } else {
 823                             for (k = 0; k < 10; k++)
 824                                 samples[k] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx);
 825                         }
 826                         run = 10;
 827                         break;
 828
 829                     case 10:
 830                         if (get_bits_left(gb) >= 1) {
 831                             float f = 0.81;
 832
 833                             if (get_bits1(gb))
 834                                 f = -f;
 835                             f -= noise_samples[((sb + 1) * (j +5 * ch + 1)) & 127] * 9.0 / 40.0;
 836                             samples[0] = f;
 837                         } else {
 838                             samples[0] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx);
 839                         }
 840                         run = 1;
 841                         break;
 842
 843                     case 16:
 844                         if (get_bits_left(gb) >= 10) {
 845                             if (zero_encoding) {
 846                                 for (k = 0; k < 5; k++) {
 847                                     if ((j + k) >= 128)
 848                                         break;
 849                                     samples[k] = (get_bits1(gb) == 0) ? 0 : dequant_1bit[joined_stereo][2 * get_bits1(gb)];
 850                                 }
 851                             } else {
 852                                 n = get_bits (gb, 8);
 853                                 for (k = 0; k < 5; k++)
 854                                     samples[k] = dequant_1bit[joined_stereo][random_dequant_index[n][k]];
 855                             }
 856                         } else {
 857                             for (k = 0; k < 5; k++)
 858                                 samples[k] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx);
 859                         }
 860                         run = 5;
 861                         break;
 862
 863                     case 24:
 864                         if (get_bits_left(gb) >= 7) {
 865                             n = get_bits(gb, 7);
 866                             for (k = 0; k < 3; k++)
 867                                 samples[k] = (random_dequant_type24[n][k] - 2.0) * 0.5;
 868                         } else {
 869                             for (k = 0; k < 3; k++)
 870                                 samples[k] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx);
 871                         }
 872                         run = 3;
 873                         break;
 874
 875                     case 30:
 876                         if (get_bits_left(gb) >= 4) {
 877                             unsigned index = qdm2_get_vlc(gb, &vlc_tab_type30, 0, 1);
 878                             if (index < FF_ARRAY_ELEMS(type30_dequant)) {
 879                                 samples[0] = type30_dequant[index];
 880                             } else
 881                                 samples[0] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx);
 882                         } else
 883                             samples[0] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx);
 884
 885                         run = 1;
 886                         break;
 887
 888                     case 34:
 889                         if (get_bits_left(gb) >= 7) {
 890                             if (type34_first) {
 891                                 type34_div = (float)(1 << get_bits(gb, 2));
 892                                 samples[0] = ((float)get_bits(gb, 5) - 16.0) / 15.0;
 893                                 type34_predictor = samples[0];
 894                                 type34_first = 0;
 895                             } else {
 896                                 unsigned index = qdm2_get_vlc(gb, &vlc_tab_type34, 0, 1);
 897                                 if (index < FF_ARRAY_ELEMS(type34_delta)) {
 898                                     samples[0] = type34_delta[index] / type34_div + type34_predictor;
 899                                     type34_predictor = samples[0];
 900                                 } else
 901                                     samples[0] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx);
 902                             }
 903                         } else {
 904                             samples[0] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx);
 905                         }
 906                         run = 1;
 907                         break;
 908
 909                     default:
 910                         samples[0] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx);
 911                         run = 1;
 912                         break;
 913                 }
 914
 915                 if (joined_stereo) {
 916                     float tmp[10][MPA_MAX_CHANNELS];
 917
 918                     for (k = 0; k < run; k++) {
 919                         tmp[k][0] = samples[k];
 920                         tmp[k][1] = (sign_bits[(j + k) / 8]) ? -samples[k] : samples[k];
 921                     }
 922                     for (chs = 0; chs < q->nb_channels; chs++)
 923                         for (k = 0; k < run; k++)
 924                             if ((j + k) < 128)
 925                                 q->sb_samples[chs][j + k][sb] = q->tone_level[chs][sb][((j + k)/2)] * tmp[k][chs];
 926                 } else {
 927                     for (k = 0; k < run; k++)
 928                         if ((j + k) < 128)
 929                             q->sb_samples[ch][j + k][sb] = q->tone_level[ch][sb][(j + k)/2] * samples[k];
 930                 }
 931
 932                 j += run;
 933             } // j loop
 934         } // channel loop
 935     } // subband loop
 936 }
 937
 938
 939 /**
 940  * Init the first element of a channel in quantized_coeffs with data from packet 10 (quantized_coeffs[ch][0]).
 941  * This is similar to process_subpacket_9, but for a single channel and for element [0]
 942  * same VLC tables as process_subpacket_9 are used.
 943  *
 944  * @param quantized_coeffs    pointer to quantized_coeffs[ch][0]
 945  * @param gb        bitreader context
 946  */
 947 static void init_quantized_coeffs_elem0 (int8_t *quantized_coeffs, GetBitContext *gb)
 948 {
 949     int i, k, run, level, diff;
 950
 951     if (get_bits_left(gb) < 16)
 952         return;
 953     level = qdm2_get_vlc(gb, &vlc_tab_level, 0, 2);
 954
 955     quantized_coeffs[0] = level;
 956
 957     for (i = 0; i < 7; ) {
 958         if (get_bits_left(gb) < 16)
 959             break;
 960         run = qdm2_get_vlc(gb, &vlc_tab_run, 0, 1) + 1;
 961
 962         if (get_bits_left(gb) < 16)
 963             break;
 964         diff = qdm2_get_se_vlc(&vlc_tab_diff, gb, 2);
 965
 966         for (k = 1; k <= run; k++)
 967             quantized_coeffs[i + k] = (level + ((k * diff) / run));
 968
 969         level += diff;
 970         i += run;
 971     }
 972 }
 973
 974
 975 /**
 976  * Related to synthesis filter, process data from packet 10
 977  * Init part of quantized_coeffs via function init_quantized_coeffs_elem0
 978  * Init tone_level_idx_hi1, tone_level_idx_hi2, tone_level_idx_mid with data from packet 10
 979  *
 980  * @param q         context
 981  * @param gb        bitreader context
 982  */
 983 static void init_tone_level_dequantization (QDM2Context *q, GetBitContext *gb)
 984 {
 985     int sb, j, k, n, ch;
 986
 987     for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++) {
 988         init_quantized_coeffs_elem0(q->quantized_coeffs[ch][0], gb);
 989
 990         if (get_bits_left(gb) < 16) {
 991             memset(q->quantized_coeffs[ch][0], 0, 8);
 992             break;
 993         }
 994     }
 995
 996     n = q->sub_sampling + 1;
 997
 998     for (sb = 0; sb < n; sb++)
 999         for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
1000             for (j = 0; j < 8; j++) {
1001                 if (get_bits_left(gb) < 1)
1002                     break;
1003                 if (get_bits1(gb)) {
1004                     for (k=0; k < 8; k++) {
1005                         if (get_bits_left(gb) < 16)
1006                             break;
1007                         q->tone_level_idx_hi1[ch][sb][j][k] = qdm2_get_vlc(gb, &vlc_tab_tone_level_idx_hi1, 0, 2);
1008                     }
1009                 } else {
1010                     for (k=0; k < 8; k++)
1011                         q->tone_level_idx_hi1[ch][sb][j][k] = 0;
1012                 }
1013             }
1014
1015     n = QDM2_SB_USED(q->sub_sampling) - 4;
1016
1017     for (sb = 0; sb < n; sb++)
1018         for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++) {
1019             if (get_bits_left(gb) < 16)
1020                 break;
1021             q->tone_level_idx_hi2[ch][sb] = qdm2_get_vlc(gb, &vlc_tab_tone_level_idx_hi2, 0, 2);
1022             if (sb > 19)
1023                 q->tone_level_idx_hi2[ch][sb] -= 16;
1024             else
1025                 for (j = 0; j < 8; j++)
1026                     q->tone_level_idx_mid[ch][sb][j] = -16;
1027         }
1028
1029     n = QDM2_SB_USED(q->sub_sampling) - 5;
1030
1031     for (sb = 0; sb < n; sb++)
1032         for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
1033             for (j = 0; j < 8; j++) {
1034                 if (get_bits_left(gb) < 16)
1035                     break;
1036                 q->tone_level_idx_mid[ch][sb][j] = qdm2_get_vlc(gb, &vlc_tab_tone_level_idx_mid, 0, 2) - 32;
1037             }
1038 }
1039
1040 /**
1041  * Process subpacket 9, init quantized_coeffs with data from it
1042  *
1043  * @param q       context
1044  * @param node    pointer to node with packet
1045  */
1046 static void process_subpacket_9 (QDM2Context *q, QDM2SubPNode *node)
1047 {
1048     GetBitContext gb;
1049     int i, j, k, n, ch, run, level, diff;
1050
1051     init_get_bits(&gb, node->packet->data, node->packet->size*8);
1052
1053     n = coeff_per_sb_for_avg[q->coeff_per_sb_select][QDM2_SB_USED(q->sub_sampling) - 1] + 1; // same as averagesomething function
1054
1055     for (i = 1; i < n; i++)
1056         for (ch=0; ch < q->nb_channels; ch++) {
1057             level = qdm2_get_vlc(&gb, &vlc_tab_level, 0, 2);
1058             q->quantized_coeffs[ch][i][0] = level;
1059
1060             for (j = 0; j < (8 - 1); ) {
1061                 run = qdm2_get_vlc(&gb, &vlc_tab_run, 0, 1) + 1;
1062                 diff = qdm2_get_se_vlc(&vlc_tab_diff, &gb, 2);
1063
1064                 for (k = 1; k <= run; k++)
1065                     q->quantized_coeffs[ch][i][j + k] = (level + ((k*diff) / run));
1066
1067                 level += diff;
1068                 j += run;
1069             }
1070         }
1071
1072     for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
1073         for (i = 0; i < 8; i++)
1074             q->quantized_coeffs[ch][0][i] = 0;
1075 }
1076
1077
1078 /**
1079  * Process subpacket 10 if not null, else
1080  *
1081  * @param q         context
1082  * @param node      pointer to node with packet
1083  */
1084 static void process_subpacket_10 (QDM2Context *q, QDM2SubPNode *node)
1085 {
1086     GetBitContext gb;
1087
1088     if (node) {
1089         init_get_bits(&gb, node->packet->data, node->packet->size * 8);
1090         init_tone_level_dequantization(q, &gb);
1091         fill_tone_level_array(q, 1);
1092     } else {
1093         fill_tone_level_array(q, 0);
1094     }
1095 }
1096
1097
1098 /**
1099  * Process subpacket 11
1100  *
1101  * @param q         context
1102  * @param node      pointer to node with packet
1103  */
1104 static void process_subpacket_11 (QDM2Context *q, QDM2SubPNode *node)
1105 {
1106     GetBitContext gb;
1107     int length = 0;
1108
1109     if (node) {
1110         length = node->packet->size * 8;
1111         init_get_bits(&gb, node->packet->data, length);
1112     }
1113
1114     if (length >= 32) {
1115         int c = get_bits (&gb, 13);
1116
1117         if (c > 3)
1118             fill_coding_method_array (q->tone_level_idx, q->tone_level_idx_temp, q->coding_method,
1119                                       q->nb_channels, 8*c, q->superblocktype_2_3, q->cm_table_select);
1120     }
1121
1122     synthfilt_build_sb_samples(q, &gb, length, 0, 8);
1123 }
1124
1125
1126 /**
1127  * Process subpacket 12
1128  *
1129  * @param q         context
1130  * @param node      pointer to node with packet
1131  */
1132 static void process_subpacket_12 (QDM2Context *q, QDM2SubPNode *node)
1133 {
1134     GetBitContext gb;
1135     int length = 0;
1136
1137     if (node) {
1138         length = node->packet->size * 8;
1139         init_get_bits(&gb, node->packet->data, length);
1140     }
1141
1142     synthfilt_build_sb_samples(q, &gb, length, 8, QDM2_SB_USED(q->sub_sampling));
1143 }
1144
1145 /*
1146  * Process new subpackets for synthesis filter
1147  *
1148  * @param q       context
1149  * @param list    list with synthesis filter packets (list D)
1150  */
1151 static void process_synthesis_subpackets (QDM2Context *q, QDM2SubPNode *list)
1152 {
1153     QDM2SubPNode *nodes[4];
1154
1155     nodes[0] = qdm2_search_subpacket_type_in_list(list, 9);
1156     if (nodes[0] != NULL)
1157         process_subpacket_9(q, nodes[0]);
1158
1159     nodes[1] = qdm2_search_subpacket_type_in_list(list, 10);
1160     if (nodes[1] != NULL)
1161         process_subpacket_10(q, nodes[1]);
1162     else
1163         process_subpacket_10(q, NULL);
1164
1165     nodes[2] = qdm2_search_subpacket_type_in_list(list, 11);
1166     if (nodes[0] != NULL && nodes[1] != NULL && nodes[2] != NULL)
1167         process_subpacket_11(q, nodes[2]);
1168     else
1169         process_subpacket_11(q, NULL);
1170
1171     nodes[3] = qdm2_search_subpacket_type_in_list(list, 12);
1172     if (nodes[0] != NULL && nodes[1] != NULL && nodes[3] != NULL)
1173         process_subpacket_12(q, nodes[3]);
1174     else
1175         process_subpacket_12(q, NULL);
1176 }
1177
1178
1179 /*
1180  * Decode superblock, fill packet lists.
1181  *
1182  * @param q    context
1183  */
1184 static void qdm2_decode_super_block (QDM2Context *q)
1185 {
1186     GetBitContext gb;
1187     QDM2SubPacket header, *packet;
1188     int i, packet_bytes, sub_packet_size, sub_packets_D;
1189     unsigned int next_index = 0;
1190
1191     memset(q->tone_level_idx_hi1, 0, sizeof(q->tone_level_idx_hi1));
1192     memset(q->tone_level_idx_mid, 0, sizeof(q->tone_level_idx_mid));
1193     memset(q->tone_level_idx_hi2, 0, sizeof(q->tone_level_idx_hi2));
1194
1195     q->sub_packets_B = 0;
1196     sub_packets_D = 0;
1197
1198     average_quantized_coeffs(q); // average elements in quantized_coeffs[max_ch][10][8]
1199
1200     init_get_bits(&gb, q->compressed_data, q->compressed_size*8);
1201     qdm2_decode_sub_packet_header(&gb, &header);
1202
1203     if (header.type < 2 || header.type >= 8) {
1204         q->has_errors = 1;
1205         av_log(NULL,AV_LOG_ERROR,"bad superblock type\n");
1206         return;
1207     }
1208
1209     q->superblocktype_2_3 = (header.type == 2 || header.type == 3);
1210     packet_bytes = (q->compressed_size - get_bits_count(&gb) / 8);
1211
1212     init_get_bits(&gb, header.data, header.size*8);
1213
1214     if (header.type == 2 || header.type == 4 || header.type == 5) {
1215         int csum  = 257 * get_bits(&gb, 8);
1216             csum +=   2 * get_bits(&gb, 8);
1217
1218         csum = qdm2_packet_checksum(q->compressed_data, q->checksum_size, csum);
1219
1220         if (csum != 0) {
1221             q->has_errors = 1;
1222             av_log(NULL,AV_LOG_ERROR,"bad packet checksum\n");
1223             return;
1224         }
1225     }
1226
1227     q->sub_packet_list_B[0].packet = NULL;
1228     q->sub_packet_list_D[0].packet = NULL;
1229
1230     for (i = 0; i < 6; i++)
1231         if (--q->fft_level_exp[i] < 0)
1232             q->fft_level_exp[i] = 0;
1233
1234     for (i = 0; packet_bytes > 0; i++) {
1235         int j;
1236
1237         q->sub_packet_list_A[i].next = NULL;
1238
1239         if (i > 0) {
1240             q->sub_packet_list_A[i - 1].next = &q->sub_packet_list_A[i];
1241
1242             /* seek to next block */
1243             init_get_bits(&gb, header.data, header.size*8);
1244             skip_bits(&gb, next_index*8);
1245
1246             if (next_index >= header.size)
1247                 break;
1248         }
1249
1250         /* decode subpacket */
1251         packet = &q->sub_packets[i];
1252         qdm2_decode_sub_packet_header(&gb, packet);
1253         next_index = packet->size + get_bits_count(&gb) / 8;
1254         sub_packet_size = ((packet->size > 0xff) ? 1 : 0) + packet->size + 2;
1255
1256         if (packet->type == 0)
1257             break;
1258
1259         if (sub_packet_size > packet_bytes) {
1260             if (packet->type != 10 && packet->type != 11 && packet->type != 12)
1261                 break;
1262             packet->size += packet_bytes - sub_packet_size;
1263         }
1264
1265         packet_bytes -= sub_packet_size;
1266
1267         /* add subpacket to 'all subpackets' list */
1268         q->sub_packet_list_A[i].packet = packet;
1269
1270         /* add subpacket to related list */
1271         if (packet->type == 8) {
1272             SAMPLES_NEEDED_2("packet type 8");
1273             return;
1274         } else if (packet->type >= 9 && packet->type <= 12) {
1275             /* packets for MPEG Audio like Synthesis Filter */
1276             QDM2_LIST_ADD(q->sub_packet_list_D, sub_packets_D, packet);
1277         } else if (packet->type == 13) {
1278             for (j = 0; j < 6; j++)
1279                 q->fft_level_exp[j] = get_bits(&gb, 6);
1280         } else if (packet->type == 14) {
1281             for (j = 0; j < 6; j++)
1282                 q->fft_level_exp[j] = qdm2_get_vlc(&gb, &fft_level_exp_vlc, 0, 2);
1283         } else if (packet->type == 15) {
1284             SAMPLES_NEEDED_2("packet type 15")
1285             return;
1286         } else if (packet->type >= 16 && packet->type < 48 && !fft_subpackets[packet->type - 16]) {
1287             /* packets for FFT */
1288             QDM2_LIST_ADD(q->sub_packet_list_B, q->sub_packets_B, packet);
1289         }
1290     } // Packet bytes loop
1291
1292 /* **************************************************************** */
1293     if (q->sub_packet_list_D[0].packet != NULL) {
1294         process_synthesis_subpackets(q, q->sub_packet_list_D);
1295         q->do_synth_filter = 1;
1296     } else if (q->do_synth_filter) {
1297         process_subpacket_10(q, NULL);
1298         process_subpacket_11(q, NULL);
1299         process_subpacket_12(q, NULL);
1300     }
1301 /* **************************************************************** */
1302 }
1303
1304
1305 static void qdm2_fft_init_coefficient (QDM2Context *q, int sub_packet,
1306                        int offset, int duration, int channel,
1307                        int exp, int phase)
1308 {
1309     if (q->fft_coefs_min_index[duration] < 0)
1310         q->fft_coefs_min_index[duration] = q->fft_coefs_index;
1311
1312     q->fft_coefs[q->fft_coefs_index].sub_packet = ((sub_packet >= 16) ? (sub_packet - 16) : sub_packet);
1313     q->fft_coefs[q->fft_coefs_index].channel = channel;
1314     q->fft_coefs[q->fft_coefs_index].offset = offset;
1315     q->fft_coefs[q->fft_coefs_index].exp = exp;
1316     q->fft_coefs[q->fft_coefs_index].phase = phase;
1317     q->fft_coefs_index++;
1318 }
1319
1320
1321 static void qdm2_fft_decode_tones (QDM2Context *q, int duration, GetBitContext *gb, int b)
1322 {
1323     int channel, stereo, phase, exp;
1324     int local_int_4,  local_int_8,  stereo_phase,  local_int_10;
1325     int local_int_14, stereo_exp, local_int_20, local_int_28;
1326     int n, offset;
1327
1328     local_int_4 = 0;
1329     local_int_28 = 0;
1330     local_int_20 = 2;
1331     local_int_8 = (4 - duration);
1332     local_int_10 = 1 << (q->group_order - duration - 1);
1333     offset = 1;
1334
1335     while (1) {
1336         if (q->superblocktype_2_3) {
1337             while ((n = qdm2_get_vlc(gb, &vlc_tab_fft_tone_offset[local_int_8], 1, 2)) < 2) {
1338                 offset = 1;
1339                 if (n == 0) {
1340                     local_int_4 += local_int_10;
1341                     local_int_28 += (1 << local_int_8);
1342                 } else {
1343                     local_int_4 += 8*local_int_10;
1344                     local_int_28 += (8 << local_int_8);
1345                 }
1346             }
1347             offset += (n - 2);
1348         } else {
1349             offset += qdm2_get_vlc(gb, &vlc_tab_fft_tone_offset[local_int_8], 1, 2);
1350             while (offset >= (local_int_10 - 1)) {
1351                 offset += (1 - (local_int_10 - 1));
1352                 local_int_4  += local_int_10;
1353                 local_int_28 += (1 << local_int_8);
1354             }
1355         }
1356
1357         if (local_int_4 >= q->group_size)
1358             return;
1359
1360         local_int_14 = (offset >> local_int_8);
1361         if (local_int_14 >= FF_ARRAY_ELEMS(fft_level_index_table))
1362             return;
1363
1364         if (q->nb_channels > 1) {
1365             channel = get_bits1(gb);
1366             stereo = get_bits1(gb);
1367         } else {
1368             channel = 0;
1369             stereo = 0;
1370         }
1371
1372         exp = qdm2_get_vlc(gb, (b ? &fft_level_exp_vlc : &fft_level_exp_alt_vlc), 0, 2);
1373         exp += q->fft_level_exp[fft_level_index_table[local_int_14]];
1374         exp = (exp < 0) ? 0 : exp;
1375
1376         phase = get_bits(gb, 3);
1377         stereo_exp = 0;
1378         stereo_phase = 0;
1379
1380         if (stereo) {
1381             stereo_exp = (exp - qdm2_get_vlc(gb, &fft_stereo_exp_vlc, 0, 1));
1382             stereo_phase = (phase - qdm2_get_vlc(gb, &fft_stereo_phase_vlc, 0, 1));
1383             if (stereo_phase < 0)
1384                 stereo_phase += 8;
1385         }
1386
1387         if (q->frequency_range > (local_int_14 + 1)) {
1388             int sub_packet = (local_int_20 + local_int_28);
1389
1390             qdm2_fft_init_coefficient(q, sub_packet, offset, duration, channel, exp, phase);
1391             if (stereo)
1392                 qdm2_fft_init_coefficient(q, sub_packet, offset, duration, (1 - channel), stereo_exp, stereo_phase);
1393         }
1394
1395         offset++;
1396     }
1397 }
1398
1399
1400 static void qdm2_decode_fft_packets (QDM2Context *q)
1401 {
1402     int i, j, min, max, value, type, unknown_flag;
1403     GetBitContext gb;
1404
1405     if (q->sub_packet_list_B[0].packet == NULL)
1406         return;
1407
1408     /* reset minimum indexes for FFT coefficients */
1409     q->fft_coefs_index = 0;
1410     for (i=0; i < 5; i++)
1411         q->fft_coefs_min_index[i] = -1;
1412
1413     /* process subpackets ordered by type, largest type first */
1414     for (i = 0, max = 256; i < q->sub_packets_B; i++) {
1415         QDM2SubPacket *packet= NULL;
1416
1417         /* find subpacket with largest type less than max */
1418         for (j = 0, min = 0; j < q->sub_packets_B; j++) {
1419             value = q->sub_packet_list_B[j].packet->type;
1420             if (value > min && value < max) {
1421                 min = value;
1422                 packet = q->sub_packet_list_B[j].packet;
1423             }
1424         }
1425
1426         max = min;
1427
1428         /* check for errors (?) */
1429         if (!packet)
1430             return;
1431
1432         if (i == 0 && (packet->type < 16 || packet->type >= 48 || fft_subpackets[packet->type - 16]))
1433             return;
1434
1435         /* decode FFT tones */
1436         init_get_bits (&gb, packet->data, packet->size*8);
1437
1438         if (packet->type >= 32 && packet->type < 48 && !fft_subpackets[packet->type - 16])
1439             unknown_flag = 1;
1440         else
1441             unknown_flag = 0;
1442
1443         type = packet->type;
1444
1445         if ((type >= 17 && type < 24) || (type >= 33 && type < 40)) {
1446             int duration = q->sub_sampling + 5 - (type & 15);
1447
1448             if (duration >= 0 && duration < 4)
1449                 qdm2_fft_decode_tones(q, duration, &gb, unknown_flag);
1450         } else if (type == 31) {
1451             for (j=0; j < 4; j++)
1452                 qdm2_fft_decode_tones(q, j, &gb, unknown_flag);
1453         } else if (type == 46) {
1454             for (j=0; j < 6; j++)
1455                 q->fft_level_exp[j] = get_bits(&gb, 6);
1456             for (j=0; j < 4; j++)
1457             qdm2_fft_decode_tones(q, j, &gb, unknown_flag);
1458         }
1459     } // Loop on B packets
1460
1461     /* calculate maximum indexes for FFT coefficients */
1462     for (i = 0, j = -1; i < 5; i++)
1463         if (q->fft_coefs_min_index[i] >= 0) {
1464             if (j >= 0)
1465                 q->fft_coefs_max_index[j] = q->fft_coefs_min_index[i];
1466             j = i;
1467         }
1468     if (j >= 0)
1469         q->fft_coefs_max_index[j] = q->fft_coefs_index;
1470 }
1471
1472
1473 static void qdm2_fft_generate_tone (QDM2Context *q, FFTTone *tone)
1474 {
1475    float level, f[6];
1476    int i;
1477    QDM2Complex c;
1478    const double iscale = 2.0*M_PI / 512.0;
1479
1480     tone->phase += tone->phase_shift;
1481
1482     /* calculate current level (maximum amplitude) of tone */
1483     level = fft_tone_envelope_table[tone->duration][tone->time_index] * tone->level;
1484     c.im = level * sin(tone->phase*iscale);
1485     c.re = level * cos(tone->phase*iscale);
1486
1487     /* generate FFT coefficients for tone */
1488     if (tone->duration >= 3 || tone->cutoff >= 3) {
1489         tone->complex[0].im += c.im;
1490         tone->complex[0].re += c.re;
1491         tone->complex[1].im -= c.im;
1492         tone->complex[1].re -= c.re;
1493     } else {
1494         f[1] = -tone->table[4];
1495         f[0] =  tone->table[3] - tone->table[0];
1496         f[2] =  1.0 - tone->table[2] - tone->table[3];
1497         f[3] =  tone->table[1] + tone->table[4] - 1.0;
1498         f[4] =  tone->table[0] - tone->table[1];
1499         f[5] =  tone->table[2];
1500         for (i = 0; i < 2; i++) {
1501             tone->complex[fft_cutoff_index_table[tone->cutoff][i]].re += c.re * f[i];
1502             tone->complex[fft_cutoff_index_table[tone->cutoff][i]].im += c.im *((tone->cutoff <= i) ? -f[i] : f[i]);
1503         }
1504         for (i = 0; i < 4; i++) {
1505             tone->complex[i].re += c.re * f[i+2];
1506             tone->complex[i].im += c.im * f[i+2];
1507         }
1508     }
1509
1510     /* copy the tone if it has not yet died out */
1511     if (++tone->time_index < ((1 << (5 - tone->duration)) - 1)) {
1512       memcpy(&q->fft_tones[q->fft_tone_end], tone, sizeof(FFTTone));
1513       q->fft_tone_end = (q->fft_tone_end + 1) % 1000;
1514     }
1515 }
1516
1517
1518 static void qdm2_fft_tone_synthesizer (QDM2Context *q, int sub_packet)
1519 {
1520     int i, j, ch;
1521     const double iscale = 0.25 * M_PI;
1522
1523     for (ch = 0; ch < q->channels; ch++) {
1524         memset(q->fft.complex[ch], 0, q->fft_size * sizeof(QDM2Complex));
1525     }
1526
1527
1528     /* apply FFT tones with duration 4 (1 FFT period) */
1529     if (q->fft_coefs_min_index[4] >= 0)
1530         for (i = q->fft_coefs_min_index[4]; i < q->fft_coefs_max_index[4]; i++) {
1531             float level;
1532             QDM2Complex c;
1533
1534             if (q->fft_coefs[i].sub_packet != sub_packet)
1535                 break;
1536
1537             ch = (q->channels == 1) ? 0 : q->fft_coefs[i].channel;
1538             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];
1539
1540             c.re = level * cos(q->fft_coefs[i].phase * iscale);
1541             c.im = level * sin(q->fft_coefs[i].phase * iscale);
1542             q->fft.complex[ch][q->fft_coefs[i].offset + 0].re += c.re;
1543             q->fft.complex[ch][q->fft_coefs[i].offset + 0].im += c.im;
1544             q->fft.complex[ch][q->fft_coefs[i].offset + 1].re -= c.re;
1545             q->fft.complex[ch][q->fft_coefs[i].offset + 1].im -= c.im;
1546         }
1547
1548     /* generate existing FFT tones */
1549     for (i = q->fft_tone_end; i != q->fft_tone_start; ) {
1550         qdm2_fft_generate_tone(q, &q->fft_tones[q->fft_tone_start]);
1551         q->fft_tone_start = (q->fft_tone_start + 1) % 1000;
1552     }
1553
1554     /* create and generate new FFT tones with duration 0 (long) to 3 (short) */
1555     for (i = 0; i < 4; i++)
1556         if (q->fft_coefs_min_index[i] >= 0) {
1557             for (j = q->fft_coefs_min_index[i]; j < q->fft_coefs_max_index[i]; j++) {
1558                 int offset, four_i;
1559                 FFTTone tone;
1560
1561                 if (q->fft_coefs[j].sub_packet != sub_packet)
1562                     break;
1563
1564                 four_i = (4 - i);
1565                 offset = q->fft_coefs[j].offset >> four_i;
1566                 ch = (q->channels == 1) ? 0 : q->fft_coefs[j].channel;
1567
1568                 if (offset < q->frequency_range) {
1569                     if (offset < 2)
1570                         tone.cutoff = offset;
1571                     else
1572                         tone.cutoff = (offset >= 60) ? 3 : 2;
1573
1574                     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];
1575                     tone.complex = &q->fft.complex[ch][offset];
1576                     tone.table = fft_tone_sample_table[i][q->fft_coefs[j].offset - (offset << four_i)];
1577                     tone.phase = 64 * q->fft_coefs[j].phase - (offset << 8) - 128;
1578                     tone.phase_shift = (2 * q->fft_coefs[j].offset + 1) << (7 - four_i);
1579                     tone.duration = i;
1580                     tone.time_index = 0;
1581
1582                     qdm2_fft_generate_tone(q, &tone);
1583                 }
1584             }
1585             q->fft_coefs_min_index[i] = j;
1586         }
1587 }
1588
1589
1590 static void qdm2_calculate_fft (QDM2Context *q, int channel, int sub_packet)
1591 {
1592     const float gain = (q->channels == 1 && q->nb_channels == 2) ? 0.5f : 1.0f;
1593     float *out = q->output_buffer + channel;
1594     int i;
1595     q->fft.complex[channel][0].re *= 2.0f;
1596     q->fft.complex[channel][0].im = 0.0f;
1597     q->rdft_ctx.rdft_calc(&q->rdft_ctx, (FFTSample *)q->fft.complex[channel]);
1598     /* add samples to output buffer */
1599     for (i = 0; i < FFALIGN(q->fft_size, 8); i++) {
1600         out[0]           += q->fft.complex[channel][i].re * gain;
1601         out[q->channels] += q->fft.complex[channel][i].im * gain;
1602         out += 2 * q->channels;
1603     }
1604 }
1605
1606
1607 /**
1608  * @param q        context
1609  * @param index    subpacket number
1610  */
1611 static void qdm2_synthesis_filter (QDM2Context *q, int index)
1612 {
1613     int i, k, ch, sb_used, sub_sampling, dither_state = 0;
1614
1615     /* copy sb_samples */
1616     sb_used = QDM2_SB_USED(q->sub_sampling);
1617
1618     for (ch = 0; ch < q->channels; ch++)
1619         for (i = 0; i < 8; i++)
1620             for (k=sb_used; k < SBLIMIT; k++)
1621                 q->sb_samples[ch][(8 * index) + i][k] = 0;
1622
1623     for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++) {
1624         float *samples_ptr = q->samples + ch;
1625
1626         for (i = 0; i < 8; i++) {
1627             ff_mpa_synth_filter_float(&q->mpadsp,
1628                 q->synth_buf[ch], &(q->synth_buf_offset[ch]),
1629                 ff_mpa_synth_window_float, &dither_state,
1630                 samples_ptr, q->nb_channels,
1631                 q->sb_samples[ch][(8 * index) + i]);
1632             samples_ptr += 32 * q->nb_channels;
1633         }
1634     }
1635
1636     /* add samples to output buffer */
1637     sub_sampling = (4 >> q->sub_sampling);
1638
1639     for (ch = 0; ch < q->channels; ch++)
1640         for (i = 0; i < q->frame_size; i++)
1641             q->output_buffer[q->channels * i + ch] += (1 << 23) * q->samples[q->nb_channels * sub_sampling * i + ch];
1642 }
1643
1644
1645 /**
1646  * Init static data (does not depend on specific file)
1647  *
1648  * @param q    context
1649  */
1650 static av_cold void qdm2_init(QDM2Context *q) {
1651     static int initialized = 0;
1652
1653     if (initialized != 0)
1654         return;
1655     initialized = 1;
1656
1657     qdm2_init_vlc();
1658     ff_mpa_synth_init_float(ff_mpa_synth_window_float);
1659     softclip_table_init();
1660     rnd_table_init();
1661     init_noise_samples();
1662
1663     av_log(NULL, AV_LOG_DEBUG, "init done\n");
1664 }
1665
1666
1667 /**
1668  * Init parameters from codec extradata
1669  */
1670 static av_cold int qdm2_decode_init(AVCodecContext *avctx)
1671 {
1672     QDM2Context *s = avctx->priv_data;
1673     uint8_t *extradata;
1674     int extradata_size;
1675     int tmp_val, tmp, size;
1676
1677     /* extradata parsing
1678
1679     Structure:
1680     wave {
1681         frma (QDM2)
1682         QDCA
1683         QDCP
1684     }
1685
1686     32  size (including this field)
1687     32  tag (=frma)
1688     32  type (=QDM2 or QDMC)
1689
1690     32  size (including this field, in bytes)
1691     32  tag (=QDCA) // maybe mandatory parameters
1692     32  unknown (=1)
1693     32  channels (=2)
1694     32  samplerate (=44100)
1695     32  bitrate (=96000)
1696     32  block size (=4096)
1697     32  frame size (=256) (for one channel)
1698     32  packet size (=1300)
1699
1700     32  size (including this field, in bytes)
1701     32  tag (=QDCP) // maybe some tuneable parameters
1702     32  float1 (=1.0)
1703     32  zero ?
1704     32  float2 (=1.0)
1705     32  float3 (=1.0)
1706     32  unknown (27)
1707     32  unknown (8)
1708     32  zero ?
1709     */
1710
1711     if (!avctx->extradata || (avctx->extradata_size < 48)) {
1712         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "extradata missing or truncated\n");
1713         return -1;
1714     }
1715
1716     extradata = avctx->extradata;
1717     extradata_size = avctx->extradata_size;
1718
1719     while (extradata_size > 7) {
1720         if (!memcmp(extradata, "frmaQDM", 7))
1721             break;
1722         extradata++;
1723         extradata_size--;
1724     }
1725
1726     if (extradata_size < 12) {
1727         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "not enough extradata (%i)\n",
1728                extradata_size);
1729         return -1;
1730     }
1731
1732     if (memcmp(extradata, "frmaQDM", 7)) {
1733         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid headers, QDM? not found\n");
1734         return -1;
1735     }
1736
1737     if (extradata[7] == 'C') {
1738 //        s->is_qdmc = 1;
1739         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "stream is QDMC version 1, which is not supported\n");
1740         return -1;
1741     }
1742
1743     extradata += 8;
1744     extradata_size -= 8;
1745
1746     size = AV_RB32(extradata);
1747
1748     if(size > extradata_size){
1749         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "extradata size too small, %i < %i\n",
1750                extradata_size, size);
1751         return -1;
1752     }
1753
1754     extradata += 4;
1755     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "size: %d\n", size);
1756     if (AV_RB32(extradata) != MKBETAG('Q','D','C','A')) {
1757         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid extradata, expecting QDCA\n");
1758         return -1;
1759     }
1760
1761     extradata += 8;
1762
1763     avctx->channels = s->nb_channels = s->channels = AV_RB32(extradata);
1764     extradata += 4;
1765     if (s->channels <= 0 || s->channels > MPA_MAX_CHANNELS)
1766         return AVERROR_INVALIDDATA;
1767     avctx->channel_layout = avctx->channels == 2 ? AV_CH_LAYOUT_STEREO :
1768                                                    AV_CH_LAYOUT_MONO;
1769
1770     avctx->sample_rate = AV_RB32(extradata);
1771     extradata += 4;
1772
1773     avctx->bit_rate = AV_RB32(extradata);
1774     extradata += 4;
1775
1776     s->group_size = AV_RB32(extradata);
1777     extradata += 4;
1778
1779     s->fft_size = AV_RB32(extradata);
1780     extradata += 4;
1781
1782     s->checksum_size = AV_RB32(extradata);
1783     if (s->checksum_size >= 1U << 28) {
1784         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "data block size too large (%u)\n", s->checksum_size);
1785         return AVERROR_INVALIDDATA;
1786     }
1787
1788     s->fft_order = av_log2(s->fft_size) + 1;
1789
1790     // something like max decodable tones
1791     s->group_order = av_log2(s->group_size) + 1;
1792     s->frame_size = s->group_size / 16; // 16 iterations per super block
1793     if (s->frame_size > QDM2_MAX_FRAME_SIZE)
1794         return AVERROR_INVALIDDATA;
1795
1796     s->sub_sampling = s->fft_order - 7;
1797     s->frequency_range = 255 / (1 << (2 - s->sub_sampling));
1798
1799     switch ((s->sub_sampling * 2 + s->channels - 1)) {
1800         case 0: tmp = 40; break;
1801         case 1: tmp = 48; break;
1802         case 2: tmp = 56; break;
1803         case 3: tmp = 72; break;
1804         case 4: tmp = 80; break;
1805         case 5: tmp = 100;break;
1806         default: tmp=s->sub_sampling; break;
1807     }
1808     tmp_val = 0;
1809     if ((tmp * 1000) < avctx->bit_rate)  tmp_val = 1;
1810     if ((tmp * 1440) < avctx->bit_rate)  tmp_val = 2;
1811     if ((tmp * 1760) < avctx->bit_rate)  tmp_val = 3;
1812     if ((tmp * 2240) < avctx->bit_rate)  tmp_val = 4;
1813     s->cm_table_select = tmp_val;
1814
1815     if (s->sub_sampling == 0)
1816         tmp = 7999;
1817     else
1818         tmp = ((-(s->sub_sampling -1)) & 8000) + 20000;
1819     /*
1820     0: 7999 -> 0
1821     1: 20000 -> 2
1822     2: 28000 -> 2
1823     */
1824     if (tmp < 8000)
1825         s->coeff_per_sb_select = 0;
1826     else if (tmp <= 16000)
1827         s->coeff_per_sb_select = 1;
1828     else
1829         s->coeff_per_sb_select = 2;
1830
1831     // Fail on unknown fft order
1832     if ((s->fft_order < 7) || (s->fft_order > 9)) {
1833         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unknown FFT order (%d), contact the developers!\n", s->fft_order);
1834         return -1;
1835     }
1836
1837     ff_rdft_init(&s->rdft_ctx, s->fft_order, IDFT_C2R);
1838     ff_mpadsp_init(&s->mpadsp);
1839
1840     qdm2_init(s);
1841
1842     avctx->sample_fmt = AV_SAMPLE_FMT_S16;
1843
1844     avcodec_get_frame_defaults(&s->frame);
1845     avctx->coded_frame = &s->frame;
1846
1847     return 0;
1848 }
1849
1850
1851 static av_cold int qdm2_decode_close(AVCodecContext *avctx)
1852 {
1853     QDM2Context *s = avctx->priv_data;
1854
1855     ff_rdft_end(&s->rdft_ctx);
1856
1857     return 0;
1858 }
1859
1860
1861 static int qdm2_decode (QDM2Context *q, const uint8_t *in, int16_t *out)
1862 {
1863     int ch, i;
1864     const int frame_size = (q->frame_size * q->channels);
1865
1866     /* select input buffer */
1867     q->compressed_data = in;
1868     q->compressed_size = q->checksum_size;
1869
1870     /* copy old block, clear new block of output samples */
1871     memmove(q->output_buffer, &q->output_buffer[frame_size], frame_size * sizeof(float));
1872     memset(&q->output_buffer[frame_size], 0, frame_size * sizeof(float));
1873
1874     /* decode block of QDM2 compressed data */
1875     if (q->sub_packet == 0) {
1876         q->has_errors = 0; // zero it for a new super block
1877         av_log(NULL,AV_LOG_DEBUG,"Superblock follows\n");
1878         qdm2_decode_super_block(q);
1879     }
1880
1881     /* parse subpackets */
1882     if (!q->has_errors) {
1883         if (q->sub_packet == 2)
1884             qdm2_decode_fft_packets(q);
1885
1886         qdm2_fft_tone_synthesizer(q, q->sub_packet);
1887     }
1888
1889     /* sound synthesis stage 1 (FFT) */
1890     for (ch = 0; ch < q->channels; ch++) {
1891         qdm2_calculate_fft(q, ch, q->sub_packet);
1892
1893         if (!q->has_errors && q->sub_packet_list_C[0].packet != NULL) {
1894             SAMPLES_NEEDED_2("has errors, and C list is not empty")
1895             return -1;
1896         }
1897     }
1898
1899     /* sound synthesis stage 2 (MPEG audio like synthesis filter) */
1900     if (!q->has_errors && q->do_synth_filter)
1901         qdm2_synthesis_filter(q, q->sub_packet);
1902
1903     q->sub_packet = (q->sub_packet + 1) % 16;
1904
1905     /* clip and convert output float[] to 16bit signed samples */
1906     for (i = 0; i < frame_size; i++) {
1907         int value = (int)q->output_buffer[i];
1908
1909         if (value > SOFTCLIP_THRESHOLD)
1910             value = (value >  HARDCLIP_THRESHOLD) ?  32767 :  softclip_table[ value - SOFTCLIP_THRESHOLD];
1911         else if (value < -SOFTCLIP_THRESHOLD)
1912             value = (value < -HARDCLIP_THRESHOLD) ? -32767 : -softclip_table[-value - SOFTCLIP_THRESHOLD];
1913
1914         out[i] = value;
1915     }
1916
1917     return 0;
1918 }
1919
1920
1921 static int qdm2_decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data,
1922                              int *got_frame_ptr, AVPacket *avpkt)
1923 {
1924     const uint8_t *buf = avpkt->data;
1925     int buf_size = avpkt->size;
1926     QDM2Context *s = avctx->priv_data;
1927     int16_t *out;
1928     int i, ret;
1929
1930     if(!buf)
1931         return 0;
1932     if(buf_size < s->checksum_size)
1933         return -1;
1934
1935     /* get output buffer */
1936     s->frame.nb_samples = 16 * s->frame_size;
1937     if ((ret = ff_get_buffer(avctx, &s->frame)) < 0) {
1938         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "get_buffer() failed\n");
1939         return ret;
1940     }
1941     out = (int16_t *)s->frame.data[0];
1942
1943     for (i = 0; i < 16; i++) {
1944         if (qdm2_decode(s, buf, out) < 0)
1945             return -1;
1946         out += s->channels * s->frame_size;
1947     }
1948
1949     *got_frame_ptr   = 1;
1950     *(AVFrame *)data = s->frame;
1951
1952     return s->checksum_size;
1953 }
1954
1955 AVCodec ff_qdm2_decoder =
1956 {
1957     .name           = "qdm2",
1958     .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
1959     .id             = AV_CODEC_ID_QDM2,
1960     .priv_data_size = sizeof(QDM2Context),
1961     .init           = qdm2_decode_init,
1962     .close          = qdm2_decode_close,
1963     .decode         = qdm2_decode_frame,
1964     .capabilities   = CODEC_CAP_DR1,
1965     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("QDesign Music Codec 2"),
1966 };