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 "internal.h"
  43 #include "rdft.h"
  44 #include "mpegaudiodsp.h"
  45 #include "mpegaudio.h"
  46
  47 #include "qdm2data.h"
  48 #include "qdm2_tablegen.h"
  49
  50 #undef NDEBUG
  51 #include <assert.h>
  52
  53
  54 #define QDM2_LIST_ADD(list, size, packet) \
  55 do { \
  56       if (size > 0) { \
  57     list[size - 1].next = &list[size]; \
  58       } \
  59       list[size].packet = packet; \
  60       list[size].next = NULL; \
  61       size++; \
  62 } while(0)
  63
  64 // Result is 8, 16 or 30
  65 #define QDM2_SB_USED(sub_sampling) (((sub_sampling) >= 2) ? 30 : 8 << (sub_sampling))
  66
  67 #define FIX_NOISE_IDX(noise_idx) \
  68   if ((noise_idx) >= 3840) \
  69     (noise_idx) -= 3840; \
  70
  71 #define SB_DITHERING_NOISE(sb,noise_idx) (noise_table[(noise_idx)++] * sb_noise_attenuation[(sb)])
  72
  73 #define SAMPLES_NEEDED \
  74      av_log (NULL,AV_LOG_INFO,"This file triggers some untested code. Please contact the developers.\n");
  75
  76 #define SAMPLES_NEEDED_2(why) \
  77      av_log (NULL,AV_LOG_INFO,"This file triggers some missing code. Please contact the developers.\nPosition: %s\n",why);
  78
  79 #define QDM2_MAX_FRAME_SIZE 512
  80
  81 typedef int8_t sb_int8_array[2][30][64];
  82
  83 /**
  84  * Subpacket
  85  */
  86 typedef struct QDM2SubPacket {
  87     int type;            ///< subpacket type
  88     unsigned int size;   ///< subpacket size
  89     const uint8_t *data; ///< pointer to subpacket data (points to input data buffer, it's not a private copy)
  90 } QDM2SubPacket;
  91
  92 /**
  93  * A node in the subpacket list
  94  */
  95 typedef struct QDM2SubPNode {
  96     QDM2SubPacket *packet;      ///< packet
  97     struct QDM2SubPNode *next; ///< pointer to next packet in the list, NULL if leaf node
  98 } QDM2SubPNode;
  99
 100 typedef struct QDM2Complex {
 101     float re;
 102     float im;
 103 } QDM2Complex;
 104
 105 typedef struct FFTTone {
 106     float level;
 107     QDM2Complex *complex;
 108     const float *table;
 109     int   phase;
 110     int   phase_shift;
 111     int   duration;
 112     short time_index;
 113     short cutoff;
 114 } FFTTone;
 115
 116 typedef struct FFTCoefficient {
 117     int16_t sub_packet;
 118     uint8_t channel;
 119     int16_t offset;
 120     int16_t exp;
 121     uint8_t phase;
 122 } FFTCoefficient;
 123
 124 typedef struct QDM2FFT {
 125     DECLARE_ALIGNED(32, QDM2Complex, complex)[MPA_MAX_CHANNELS][256];
 126 } QDM2FFT;
 127
 128 /**
 129  * QDM2 decoder context
 130  */
 131 typedef struct QDM2Context {
 132     /// Parameters from codec header, do not change during playback
 133     int nb_channels;         ///< number of channels
 134     int channels;            ///< number of channels
 135     int group_size;          ///< size of frame group (16 frames per group)
 136     int fft_size;            ///< size of FFT, in complex numbers
 137     int checksum_size;       ///< size of data block, used also for checksum
 138
 139     /// Parameters built from header parameters, do not change during playback
 140     int group_order;         ///< order of frame group
 141     int fft_order;           ///< order of FFT (actually fftorder+1)
 142     int frame_size;          ///< size of data frame
 143     int frequency_range;
 144     int sub_sampling;        ///< subsampling: 0=25%, 1=50%, 2=100% */
 145     int coeff_per_sb_select; ///< selector for "num. of coeffs. per subband" tables. Can be 0, 1, 2
 146     int cm_table_select;     ///< selector for "coding method" tables. Can be 0, 1 (from init: 0-4)
 147
 148     /// Packets and packet lists
 149     QDM2SubPacket sub_packets[16];      ///< the packets themselves
 150     QDM2SubPNode sub_packet_list_A[16]; ///< list of all packets
 151     QDM2SubPNode sub_packet_list_B[16]; ///< FFT packets B are on list
 152     int sub_packets_B;                  ///< number of packets on 'B' list
 153     QDM2SubPNode sub_packet_list_C[16]; ///< packets with errors?
 154     QDM2SubPNode sub_packet_list_D[16]; ///< DCT packets
 155
 156     /// FFT and tones
 157     FFTTone fft_tones[1000];
 158     int fft_tone_start;
 159     int fft_tone_end;
 160     FFTCoefficient fft_coefs[1000];
 161     int fft_coefs_index;
 162     int fft_coefs_min_index[5];
 163     int fft_coefs_max_index[5];
 164     int fft_level_exp[6];
 165     RDFTContext rdft_ctx;
 166     QDM2FFT fft;
 167
 168     /// I/O data
 169     const uint8_t *compressed_data;
 170     int compressed_size;
 171     float output_buffer[QDM2_MAX_FRAME_SIZE * 2];
 172
 173     /// Synthesis filter
 174     MPADSPContext mpadsp;
 175     DECLARE_ALIGNED(32, float, synth_buf)[MPA_MAX_CHANNELS][512*2];
 176     int synth_buf_offset[MPA_MAX_CHANNELS];
 177     DECLARE_ALIGNED(32, float, sb_samples)[MPA_MAX_CHANNELS][128][SBLIMIT];
 178     DECLARE_ALIGNED(32, float, samples)[MPA_MAX_CHANNELS * MPA_FRAME_SIZE];
 179
 180     /// Mixed temporary data used in decoding
 181     float tone_level[MPA_MAX_CHANNELS][30][64];
 182     int8_t coding_method[MPA_MAX_CHANNELS][30][64];
 183     int8_t quantized_coeffs[MPA_MAX_CHANNELS][10][8];
 184     int8_t tone_level_idx_base[MPA_MAX_CHANNELS][30][8];
 185     int8_t tone_level_idx_hi1[MPA_MAX_CHANNELS][3][8][8];
 186     int8_t tone_level_idx_mid[MPA_MAX_CHANNELS][26][8];
 187     int8_t tone_level_idx_hi2[MPA_MAX_CHANNELS][26];
 188     int8_t tone_level_idx[MPA_MAX_CHANNELS][30][64];
 189     int8_t tone_level_idx_temp[MPA_MAX_CHANNELS][30][64];
 190
 191     // Flags
 192     int has_errors;         ///< packet has errors
 193     int superblocktype_2_3; ///< select fft tables and some algorithm based on superblock type
 194     int do_synth_filter;    ///< used to perform or skip synthesis filter
 195
 196     int sub_packet;
 197     int noise_idx; ///< index for dithering noise table
 198 } QDM2Context;
 199
 200
 201 static VLC vlc_tab_level;
 202 static VLC vlc_tab_diff;
 203 static VLC vlc_tab_run;
 204 static VLC fft_level_exp_alt_vlc;
 205 static VLC fft_level_exp_vlc;
 206 static VLC fft_stereo_exp_vlc;
 207 static VLC fft_stereo_phase_vlc;
 208 static VLC vlc_tab_tone_level_idx_hi1;
 209 static VLC vlc_tab_tone_level_idx_mid;
 210 static VLC vlc_tab_tone_level_idx_hi2;
 211 static VLC vlc_tab_type30;
 212 static VLC vlc_tab_type34;
 213 static VLC vlc_tab_fft_tone_offset[5];
 214
 215 static const uint16_t qdm2_vlc_offs[] = {
 216     0,260,566,598,894,1166,1230,1294,1678,1950,2214,2278,2310,2570,2834,3124,3448,3838,
 217 };
 218
 219 static const int switchtable[23] = {
 220     0, 5, 1, 5, 5, 5, 5, 5, 2, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 3, 5, 5, 5, 5, 5, 4
 221 };
 222
 223 static av_cold void qdm2_init_vlc(void)
 224 {
 225     static VLC_TYPE qdm2_table[3838][2];
 226
 227     vlc_tab_level.table           = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[0]];
 228     vlc_tab_level.table_allocated = qdm2_vlc_offs[1] - qdm2_vlc_offs[0];
 229     init_vlc(&vlc_tab_level, 8, 24,
 230              vlc_tab_level_huffbits, 1, 1,
 231              vlc_tab_level_huffcodes, 2, 2,
 232              INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
 233
 234     vlc_tab_diff.table           = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[1]];
 235     vlc_tab_diff.table_allocated = qdm2_vlc_offs[2] - qdm2_vlc_offs[1];
 236     init_vlc(&vlc_tab_diff, 8, 37,
 237              vlc_tab_diff_huffbits, 1, 1,
 238              vlc_tab_diff_huffcodes, 2, 2,
 239              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,
 246              INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
 247
 248     fft_level_exp_alt_vlc.table           = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[3]];
 249     fft_level_exp_alt_vlc.table_allocated = qdm2_vlc_offs[4] -
 250                                             qdm2_vlc_offs[3];
 251     init_vlc(&fft_level_exp_alt_vlc, 8, 28,
 252              fft_level_exp_alt_huffbits, 1, 1,
 253              fft_level_exp_alt_huffcodes, 2, 2,
 254              INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
 255
 256     fft_level_exp_vlc.table           = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[4]];
 257     fft_level_exp_vlc.table_allocated = qdm2_vlc_offs[5] - qdm2_vlc_offs[4];
 258     init_vlc(&fft_level_exp_vlc, 8, 20,
 259              fft_level_exp_huffbits, 1, 1,
 260              fft_level_exp_huffcodes, 2, 2,
 261              INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
 262
 263     fft_stereo_exp_vlc.table           = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[5]];
 264     fft_stereo_exp_vlc.table_allocated = qdm2_vlc_offs[6] -
 265                                          qdm2_vlc_offs[5];
 266     init_vlc(&fft_stereo_exp_vlc, 6, 7,
 267              fft_stereo_exp_huffbits, 1, 1,
 268              fft_stereo_exp_huffcodes, 1, 1,
 269              INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
 270
 271     fft_stereo_phase_vlc.table           = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[6]];
 272     fft_stereo_phase_vlc.table_allocated = qdm2_vlc_offs[7] -
 273                                            qdm2_vlc_offs[6];
 274     init_vlc(&fft_stereo_phase_vlc, 6, 9,
 275              fft_stereo_phase_huffbits, 1, 1,
 276              fft_stereo_phase_huffcodes, 1, 1,
 277              INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
 278
 279     vlc_tab_tone_level_idx_hi1.table =
 280         &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[7]];
 281     vlc_tab_tone_level_idx_hi1.table_allocated = qdm2_vlc_offs[8] -
 282                                                  qdm2_vlc_offs[7];
 283     init_vlc(&vlc_tab_tone_level_idx_hi1, 8, 20,
 284              vlc_tab_tone_level_idx_hi1_huffbits, 1, 1,
 285              vlc_tab_tone_level_idx_hi1_huffcodes, 2, 2,
 286              INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
 287
 288     vlc_tab_tone_level_idx_mid.table =
 289         &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[8]];
 290     vlc_tab_tone_level_idx_mid.table_allocated = qdm2_vlc_offs[9] -
 291                                                  qdm2_vlc_offs[8];
 292     init_vlc(&vlc_tab_tone_level_idx_mid, 8, 24,
 293              vlc_tab_tone_level_idx_mid_huffbits, 1, 1,
 294              vlc_tab_tone_level_idx_mid_huffcodes, 2, 2,
 295              INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
 296
 297     vlc_tab_tone_level_idx_hi2.table =
 298         &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[9]];
 299     vlc_tab_tone_level_idx_hi2.table_allocated = qdm2_vlc_offs[10] -
 300                                                  qdm2_vlc_offs[9];
 301     init_vlc(&vlc_tab_tone_level_idx_hi2, 8, 24,
 302              vlc_tab_tone_level_idx_hi2_huffbits, 1, 1,
 303              vlc_tab_tone_level_idx_hi2_huffcodes, 2, 2,
 304              INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
 305
 306     vlc_tab_type30.table           = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[10]];
 307     vlc_tab_type30.table_allocated = qdm2_vlc_offs[11] - qdm2_vlc_offs[10];
 308     init_vlc(&vlc_tab_type30, 6, 9,
 309              vlc_tab_type30_huffbits, 1, 1,
 310              vlc_tab_type30_huffcodes, 1, 1,
 311              INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
 312
 313     vlc_tab_type34.table           = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[11]];
 314     vlc_tab_type34.table_allocated = qdm2_vlc_offs[12] - qdm2_vlc_offs[11];
 315     init_vlc(&vlc_tab_type34, 5, 10,
 316              vlc_tab_type34_huffbits, 1, 1,
 317              vlc_tab_type34_huffcodes, 1, 1,
 318              INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
 319
 320     vlc_tab_fft_tone_offset[0].table =
 321         &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[12]];
 322     vlc_tab_fft_tone_offset[0].table_allocated = qdm2_vlc_offs[13] -
 323                                                  qdm2_vlc_offs[12];
 324     init_vlc(&vlc_tab_fft_tone_offset[0], 8, 23,
 325              vlc_tab_fft_tone_offset_0_huffbits, 1, 1,
 326              vlc_tab_fft_tone_offset_0_huffcodes, 2, 2,
 327              INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
 328
 329     vlc_tab_fft_tone_offset[1].table =
 330         &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[13]];
 331     vlc_tab_fft_tone_offset[1].table_allocated = qdm2_vlc_offs[14] -
 332                                                  qdm2_vlc_offs[13];
 333     init_vlc(&vlc_tab_fft_tone_offset[1], 8, 28,
 334              vlc_tab_fft_tone_offset_1_huffbits, 1, 1,
 335              vlc_tab_fft_tone_offset_1_huffcodes, 2, 2,
 336              INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
 337
 338     vlc_tab_fft_tone_offset[2].table =
 339         &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[14]];
 340     vlc_tab_fft_tone_offset[2].table_allocated = qdm2_vlc_offs[15] -
 341                                                  qdm2_vlc_offs[14];
 342     init_vlc(&vlc_tab_fft_tone_offset[2], 8, 32,
 343              vlc_tab_fft_tone_offset_2_huffbits, 1, 1,
 344              vlc_tab_fft_tone_offset_2_huffcodes, 2, 2,
 345              INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
 346
 347     vlc_tab_fft_tone_offset[3].table =
 348         &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[15]];
 349     vlc_tab_fft_tone_offset[3].table_allocated = qdm2_vlc_offs[16] -
 350                                                  qdm2_vlc_offs[15];
 351     init_vlc(&vlc_tab_fft_tone_offset[3], 8, 35,
 352              vlc_tab_fft_tone_offset_3_huffbits, 1, 1,
 353              vlc_tab_fft_tone_offset_3_huffcodes, 2, 2,
 354              INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
 355
 356     vlc_tab_fft_tone_offset[4].table =
 357         &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[16]];
 358     vlc_tab_fft_tone_offset[4].table_allocated = qdm2_vlc_offs[17] -
 359                                                  qdm2_vlc_offs[16];
 360     init_vlc(&vlc_tab_fft_tone_offset[4], 8, 38,
 361              vlc_tab_fft_tone_offset_4_huffbits, 1, 1,
 362              vlc_tab_fft_tone_offset_4_huffcodes, 2, 2,
 363              INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
 364 }
 365
 366 static int qdm2_get_vlc(GetBitContext *gb, VLC *vlc, int flag, int depth)
 367 {
 368     int value;
 369
 370     value = get_vlc2(gb, vlc->table, vlc->bits, depth);
 371
 372     /* stage-2, 3 bits exponent escape sequence */
 373     if (value-- == 0)
 374         value = get_bits(gb, get_bits(gb, 3) + 1);
 375
 376     /* stage-3, optional */
 377     if (flag) {
 378         int tmp = vlc_stage3_values[value];
 379
 380         if ((value & ~3) > 0)
 381             tmp += get_bits(gb, (value >> 2));
 382         value = tmp;
 383     }
 384
 385     return value;
 386 }
 387
 388 static int qdm2_get_se_vlc(VLC *vlc, GetBitContext *gb, int depth)
 389 {
 390     int value = qdm2_get_vlc(gb, vlc, 0, depth);
 391
 392     return (value & 1) ? ((value + 1) >> 1) : -(value >> 1);
 393 }
 394
 395 /**
 396  * QDM2 checksum
 397  *
 398  * @param data      pointer to data to be checksum'ed
 399  * @param length    data length
 400  * @param value     checksum value
 401  *
 402  * @return          0 if checksum is OK
 403  */
 404 static uint16_t qdm2_packet_checksum(const uint8_t *data, int length, int value)
 405 {
 406     int i;
 407
 408     for (i = 0; i < length; i++)
 409         value -= data[i];
 410
 411     return (uint16_t)(value & 0xffff);
 412 }
 413
 414 /**
 415  * Fill a QDM2SubPacket structure with packet type, size, and data pointer.
 416  *
 417  * @param gb            bitreader context
 418  * @param sub_packet    packet under analysis
 419  */
 420 static void qdm2_decode_sub_packet_header(GetBitContext *gb,
 421                                           QDM2SubPacket *sub_packet)
 422 {
 423     sub_packet->type = get_bits(gb, 8);
 424
 425     if (sub_packet->type == 0) {
 426         sub_packet->size = 0;
 427         sub_packet->data = NULL;
 428     } else {
 429         sub_packet->size = get_bits(gb, 8);
 430
 431         if (sub_packet->type & 0x80) {
 432             sub_packet->size <<= 8;
 433             sub_packet->size  |= get_bits(gb, 8);
 434             sub_packet->type  &= 0x7f;
 435         }
 436
 437         if (sub_packet->type == 0x7f)
 438             sub_packet->type |= (get_bits(gb, 8) << 8);
 439
 440         // FIXME: this depends on bitreader-internal data
 441         sub_packet->data = &gb->buffer[get_bits_count(gb) / 8];
 442     }
 443
 444     av_log(NULL, AV_LOG_DEBUG, "Subpacket: type=%d size=%d start_offs=%x\n",
 445            sub_packet->type, sub_packet->size, get_bits_count(gb) / 8);
 446 }
 447
 448 /**
 449  * Return node pointer to first packet of requested type in list.
 450  *
 451  * @param list    list of subpackets to be scanned
 452  * @param type    type of searched subpacket
 453  * @return        node pointer for subpacket if found, else NULL
 454  */
 455 static QDM2SubPNode *qdm2_search_subpacket_type_in_list(QDM2SubPNode *list,
 456                                                         int type)
 457 {
 458     while (list && list->packet) {
 459         if (list->packet->type == type)
 460             return list;
 461         list = list->next;
 462     }
 463     return NULL;
 464 }
 465
 466 /**
 467  * Replace 8 elements with their average value.
 468  * Called by qdm2_decode_superblock before starting subblock decoding.
 469  *
 470  * @param q       context
 471  */
 472 static void average_quantized_coeffs(QDM2Context *q)
 473 {
 474     int i, j, n, ch, sum;
 475
 476     n = coeff_per_sb_for_avg[q->coeff_per_sb_select][QDM2_SB_USED(q->sub_sampling) - 1] + 1;
 477
 478     for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
 479         for (i = 0; i < n; i++) {
 480             sum = 0;
 481
 482             for (j = 0; j < 8; j++)
 483                 sum += q->quantized_coeffs[ch][i][j];
 484
 485             sum /= 8;
 486             if (sum > 0)
 487                 sum--;
 488
 489             for (j = 0; j < 8; j++)
 490                 q->quantized_coeffs[ch][i][j] = sum;
 491         }
 492 }
 493
 494 /**
 495  * Build subband samples with noise weighted by q->tone_level.
 496  * Called by synthfilt_build_sb_samples.
 497  *
 498  * @param q     context
 499  * @param sb    subband index
 500  */
 501 static void build_sb_samples_from_noise(QDM2Context *q, int sb)
 502 {
 503     int ch, j;
 504
 505     FIX_NOISE_IDX(q->noise_idx);
 506
 507     if (!q->nb_channels)
 508         return;
 509
 510     for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++) {
 511         for (j = 0; j < 64; j++) {
 512             q->sb_samples[ch][j * 2][sb] =
 513                 SB_DITHERING_NOISE(sb, q->noise_idx) * q->tone_level[ch][sb][j];
 514             q->sb_samples[ch][j * 2 + 1][sb] =
 515                 SB_DITHERING_NOISE(sb, q->noise_idx) * q->tone_level[ch][sb][j];
 516         }
 517     }
 518 }
 519
 520 /**
 521  * Called while processing data from subpackets 11 and 12.
 522  * Used after making changes to coding_method array.
 523  *
 524  * @param sb               subband index
 525  * @param channels         number of channels
 526  * @param coding_method    q->coding_method[0][0][0]
 527  */
 528 static int fix_coding_method_array(int sb, int channels,
 529                                    sb_int8_array coding_method)
 530 {
 531     int j, k;
 532     int ch;
 533     int run, case_val;
 534
 535     for (ch = 0; ch < channels; ch++) {
 536         for (j = 0; j < 64; ) {
 537             if (coding_method[ch][sb][j] < 8)
 538                 return -1;
 539             if ((coding_method[ch][sb][j] - 8) > 22) {
 540                 run      = 1;
 541                 case_val = 8;
 542             } else {
 543                 switch (switchtable[coding_method[ch][sb][j] - 8]) {
 544                 case 0: run  = 10;
 545                     case_val = 10;
 546                     break;
 547                 case 1: run  = 1;
 548                     case_val = 16;
 549                     break;
 550                 case 2: run  = 5;
 551                     case_val = 24;
 552                     break;
 553                 case 3: run  = 3;
 554                     case_val = 30;
 555                     break;
 556                 case 4: run  = 1;
 557                     case_val = 30;
 558                     break;
 559                 case 5: run  = 1;
 560                     case_val = 8;
 561                     break;
 562                 default: run = 1;
 563                     case_val = 8;
 564                     break;
 565                 }
 566             }
 567             for (k = 0; k < run; k++) {
 568                 if (j + k < 128) {
 569                     if (coding_method[ch][sb + (j + k) / 64][(j + k) % 64] > coding_method[ch][sb][j]) {
 570                         if (k > 0) {
 571                             SAMPLES_NEEDED
 572                             //not debugged, almost never used
 573                             memset(&coding_method[ch][sb][j + k], case_val,
 574                                    k *sizeof(int8_t));
 575                             memset(&coding_method[ch][sb][j + k], case_val,
 576                                    3 * sizeof(int8_t));
 577                         }
 578                     }
 579                 }
 580             }
 581             j += run;
 582         }
 583     }
 584     return 0;
 585 }
 586
 587 /**
 588  * Related to synthesis filter
 589  * Called by process_subpacket_10
 590  *
 591  * @param q       context
 592  * @param flag    1 if called after getting data from subpacket 10, 0 if no subpacket 10
 593  */
 594 static void fill_tone_level_array(QDM2Context *q, int flag)
 595 {
 596     int i, sb, ch, sb_used;
 597     int tmp, tab;
 598
 599     for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
 600         for (sb = 0; sb < 30; sb++)
 601             for (i = 0; i < 8; i++) {
 602                 if ((tab=coeff_per_sb_for_dequant[q->coeff_per_sb_select][sb]) < (last_coeff[q->coeff_per_sb_select] - 1))
 603                     tmp = q->quantized_coeffs[ch][tab + 1][i] * dequant_table[q->coeff_per_sb_select][tab + 1][sb]+
 604                           q->quantized_coeffs[ch][tab][i] * dequant_table[q->coeff_per_sb_select][tab][sb];
 605                 else
 606                     tmp = q->quantized_coeffs[ch][tab][i] * dequant_table[q->coeff_per_sb_select][tab][sb];
 607                 if(tmp < 0)
 608                     tmp += 0xff;
 609                 q->tone_level_idx_base[ch][sb][i] = (tmp / 256) & 0xff;
 610             }
 611
 612     sb_used = QDM2_SB_USED(q->sub_sampling);
 613
 614     if ((q->superblocktype_2_3 != 0) && !flag) {
 615         for (sb = 0; sb < sb_used; sb++)
 616             for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
 617                 for (i = 0; i < 64; i++) {
 618                     q->tone_level_idx[ch][sb][i] = q->tone_level_idx_base[ch][sb][i / 8];
 619                     if (q->tone_level_idx[ch][sb][i] < 0)
 620                         q->tone_level[ch][sb][i] = 0;
 621                     else
 622                         q->tone_level[ch][sb][i] = fft_tone_level_table[0][q->tone_level_idx[ch][sb][i] & 0x3f];
 623                 }
 624     } else {
 625         tab = q->superblocktype_2_3 ? 0 : 1;
 626         for (sb = 0; sb < sb_used; sb++) {
 627             if ((sb >= 4) && (sb <= 23)) {
 628                 for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
 629                     for (i = 0; i < 64; i++) {
 630                         tmp = q->tone_level_idx_base[ch][sb][i / 8] -
 631                               q->tone_level_idx_hi1[ch][sb / 8][i / 8][i % 8] -
 632                               q->tone_level_idx_mid[ch][sb - 4][i / 8] -
 633                               q->tone_level_idx_hi2[ch][sb - 4];
 634                         q->tone_level_idx[ch][sb][i] = tmp & 0xff;
 635                         if ((tmp < 0) || (!q->superblocktype_2_3 && !tmp))
 636                             q->tone_level[ch][sb][i] = 0;
 637                         else
 638                             q->tone_level[ch][sb][i] = fft_tone_level_table[tab][tmp & 0x3f];
 639                 }
 640             } else {
 641                 if (sb > 4) {
 642                     for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
 643                         for (i = 0; i < 64; i++) {
 644                             tmp = q->tone_level_idx_base[ch][sb][i / 8] -
 645                                   q->tone_level_idx_hi1[ch][2][i / 8][i % 8] -
 646                                   q->tone_level_idx_hi2[ch][sb - 4];
 647                             q->tone_level_idx[ch][sb][i] = tmp & 0xff;
 648                             if ((tmp < 0) || (!q->superblocktype_2_3 && !tmp))
 649                                 q->tone_level[ch][sb][i] = 0;
 650                             else
 651                                 q->tone_level[ch][sb][i] = fft_tone_level_table[tab][tmp & 0x3f];
 652                     }
 653                 } else {
 654                     for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
 655                         for (i = 0; i < 64; i++) {
 656                             tmp = q->tone_level_idx[ch][sb][i] = q->tone_level_idx_base[ch][sb][i / 8];
 657                             if ((tmp < 0) || (!q->superblocktype_2_3 && !tmp))
 658                                 q->tone_level[ch][sb][i] = 0;
 659                             else
 660                                 q->tone_level[ch][sb][i] = fft_tone_level_table[tab][tmp & 0x3f];
 661                         }
 662                 }
 663             }
 664         }
 665     }
 666 }
 667
 668 /**
 669  * Related to synthesis filter
 670  * Called by process_subpacket_11
 671  * c is built with data from subpacket 11
 672  * Most of this function is used only if superblock_type_2_3 == 0,
 673  * never seen it in samples.
 674  *
 675  * @param tone_level_idx
 676  * @param tone_level_idx_temp
 677  * @param coding_method        q->coding_method[0][0][0]
 678  * @param nb_channels          number of channels
 679  * @param c                    coming from subpacket 11, passed as 8*c
 680  * @param superblocktype_2_3   flag based on superblock packet type
 681  * @param cm_table_select      q->cm_table_select
 682  */
 683 static void fill_coding_method_array(sb_int8_array tone_level_idx,
 684                                      sb_int8_array tone_level_idx_temp,
 685                                      sb_int8_array coding_method,
 686                                      int nb_channels,
 687                                      int c, int superblocktype_2_3,
 688                                      int cm_table_select)
 689 {
 690     int ch, sb, j;
 691     int tmp, acc, esp_40, comp;
 692     int add1, add2, add3, add4;
 693     int64_t multres;
 694
 695     if (!superblocktype_2_3) {
 696         /* This case is untested, no samples available */
 697         SAMPLES_NEEDED
 698         for (ch = 0; ch < nb_channels; ch++)
 699             for (sb = 0; sb < 30; sb++) {
 700                 for (j = 1; j < 63; j++) {  // The loop only iterates to 63 so the code doesn't overflow the buffer
 701                     add1 = tone_level_idx[ch][sb][j] - 10;
 702                     if (add1 < 0)
 703                         add1 = 0;
 704                     add2 = add3 = add4 = 0;
 705                     if (sb > 1) {
 706                         add2 = tone_level_idx[ch][sb - 2][j] + tone_level_idx_offset_table[sb][0] - 6;
 707                         if (add2 < 0)
 708                             add2 = 0;
 709                     }
 710                     if (sb > 0) {
 711                         add3 = tone_level_idx[ch][sb - 1][j] + tone_level_idx_offset_table[sb][1] - 6;
 712                         if (add3 < 0)
 713                             add3 = 0;
 714                     }
 715                     if (sb < 29) {
 716                         add4 = tone_level_idx[ch][sb + 1][j] + tone_level_idx_offset_table[sb][3] - 6;
 717                         if (add4 < 0)
 718                             add4 = 0;
 719                     }
 720                     tmp = tone_level_idx[ch][sb][j + 1] * 2 - add4 - add3 - add2 - add1;
 721                     if (tmp < 0)
 722                         tmp = 0;
 723                     tone_level_idx_temp[ch][sb][j + 1] = tmp & 0xff;
 724                 }
 725                 tone_level_idx_temp[ch][sb][0] = tone_level_idx_temp[ch][sb][1];
 726             }
 727             acc = 0;
 728             for (ch = 0; ch < nb_channels; ch++)
 729                 for (sb = 0; sb < 30; sb++)
 730                     for (j = 0; j < 64; j++)
 731                         acc += tone_level_idx_temp[ch][sb][j];
 732
 733             multres = 0x66666667LL * (acc * 10);
 734             esp_40 = (multres >> 32) / 8 + ((multres & 0xffffffff) >> 31);
 735             for (ch = 0;  ch < nb_channels; ch++)
 736                 for (sb = 0; sb < 30; sb++)
 737                     for (j = 0; j < 64; j++) {
 738                         comp = tone_level_idx_temp[ch][sb][j]* esp_40 * 10;
 739                         if (comp < 0)
 740                             comp += 0xff;
 741                         comp /= 256; // signed shift
 742                         switch(sb) {
 743                             case 0:
 744                                 if (comp < 30)
 745                                     comp = 30;
 746                                 comp += 15;
 747                                 break;
 748                             case 1:
 749                                 if (comp < 24)
 750                                     comp = 24;
 751                                 comp += 10;
 752                                 break;
 753                             case 2:
 754                             case 3:
 755                             case 4:
 756                                 if (comp < 16)
 757                                     comp = 16;
 758                         }
 759                         if (comp <= 5)
 760                             tmp = 0;
 761                         else if (comp <= 10)
 762                             tmp = 10;
 763                         else if (comp <= 16)
 764                             tmp = 16;
 765                         else if (comp <= 24)
 766                             tmp = -1;
 767                         else
 768                             tmp = 0;
 769                         coding_method[ch][sb][j] = ((tmp & 0xfffa) + 30 )& 0xff;
 770                     }
 771             for (sb = 0; sb < 30; sb++)
 772                 fix_coding_method_array(sb, nb_channels, coding_method);
 773             for (ch = 0; ch < nb_channels; ch++)
 774                 for (sb = 0; sb < 30; sb++)
 775                     for (j = 0; j < 64; j++)
 776                         if (sb >= 10) {
 777                             if (coding_method[ch][sb][j] < 10)
 778                                 coding_method[ch][sb][j] = 10;
 779                         } else {
 780                             if (sb >= 2) {
 781                                 if (coding_method[ch][sb][j] < 16)
 782                                     coding_method[ch][sb][j] = 16;
 783                             } else {
 784                                 if (coding_method[ch][sb][j] < 30)
 785                                     coding_method[ch][sb][j] = 30;
 786                             }
 787                         }
 788     } else { // superblocktype_2_3 != 0
 789         for (ch = 0; ch < nb_channels; ch++)
 790             for (sb = 0; sb < 30; sb++)
 791                 for (j = 0; j < 64; j++)
 792                     coding_method[ch][sb][j] = coding_method_table[cm_table_select][sb];
 793     }
 794 }
 795
 796 /**
 797  *
 798  * Called by process_subpacket_11 to process more data from subpacket 11
 799  * with sb 0-8.
 800  * Called by process_subpacket_12 to process data from subpacket 12 with
 801  * sb 8-sb_used.
 802  *
 803  * @param q         context
 804  * @param gb        bitreader context
 805  * @param length    packet length in bits
 806  * @param sb_min    lower subband processed (sb_min included)
 807  * @param sb_max    higher subband processed (sb_max excluded)
 808  */
 809 static void synthfilt_build_sb_samples(QDM2Context *q, GetBitContext *gb,
 810                                        int length, int sb_min, int sb_max)
 811 {
 812     int sb, j, k, n, ch, run, channels;
 813     int joined_stereo, zero_encoding;
 814     int type34_first;
 815     float type34_div = 0;
 816     float type34_predictor;
 817     float samples[10], sign_bits[16];
 818
 819     if (length == 0) {
 820         // If no data use noise
 821         for (sb=sb_min; sb < sb_max; sb++)
 822             build_sb_samples_from_noise(q, sb);
 823
 824         return;
 825     }
 826
 827     for (sb = sb_min; sb < sb_max; sb++) {
 828         channels = q->nb_channels;
 829
 830         if (q->nb_channels <= 1 || sb < 12)
 831             joined_stereo = 0;
 832         else if (sb >= 24)
 833             joined_stereo = 1;
 834         else
 835             joined_stereo = (get_bits_left(gb) >= 1) ? get_bits1(gb) : 0;
 836
 837         if (joined_stereo) {
 838             if (get_bits_left(gb) >= 16)
 839                 for (j = 0; j < 16; j++)
 840                     sign_bits[j] = get_bits1(gb);
 841
 842             for (j = 0; j < 64; j++)
 843                 if (q->coding_method[1][sb][j] > q->coding_method[0][sb][j])
 844                     q->coding_method[0][sb][j] = q->coding_method[1][sb][j];
 845
 846             if (fix_coding_method_array(sb, q->nb_channels,
 847                                             q->coding_method)) {
 848                 build_sb_samples_from_noise(q, sb);
 849                 continue;
 850             }
 851             channels = 1;
 852         }
 853
 854         for (ch = 0; ch < channels; ch++) {
 855             FIX_NOISE_IDX(q->noise_idx);
 856             zero_encoding = (get_bits_left(gb) >= 1) ? get_bits1(gb) : 0;
 857             type34_predictor = 0.0;
 858             type34_first = 1;
 859
 860             for (j = 0; j < 128; ) {
 861                 switch (q->coding_method[ch][sb][j / 2]) {
 862                     case 8:
 863                         if (get_bits_left(gb) >= 10) {
 864                             if (zero_encoding) {
 865                                 for (k = 0; k < 5; k++) {
 866                                     if ((j + 2 * k) >= 128)
 867                                         break;
 868                                     samples[2 * k] = get_bits1(gb) ? dequant_1bit[joined_stereo][2 * get_bits1(gb)] : 0;
 869                                 }
 870                             } else {
 871                                 n = get_bits(gb, 8);
 872                                 for (k = 0; k < 5; k++)
 873                                     samples[2 * k] = dequant_1bit[joined_stereo][random_dequant_index[n][k]];
 874                             }
 875                             for (k = 0; k < 5; k++)
 876                                 samples[2 * k + 1] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx);
 877                         } else {
 878                             for (k = 0; k < 10; k++)
 879                                 samples[k] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx);
 880                         }
 881                         run = 10;
 882                         break;
 883
 884                     case 10:
 885                         if (get_bits_left(gb) >= 1) {
 886                             float f = 0.81;
 887
 888                             if (get_bits1(gb))
 889                                 f = -f;
 890                             f -= noise_samples[((sb + 1) * (j +5 * ch + 1)) & 127] * 9.0 / 40.0;
 891                             samples[0] = f;
 892                         } else {
 893                             samples[0] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx);
 894                         }
 895                         run = 1;
 896                         break;
 897
 898                     case 16:
 899                         if (get_bits_left(gb) >= 10) {
 900                             if (zero_encoding) {
 901                                 for (k = 0; k < 5; k++) {
 902                                     if ((j + k) >= 128)
 903                                         break;
 904                                     samples[k] = (get_bits1(gb) == 0) ? 0 : dequant_1bit[joined_stereo][2 * get_bits1(gb)];
 905                                 }
 906                             } else {
 907                                 n = get_bits (gb, 8);
 908                                 for (k = 0; k < 5; k++)
 909                                     samples[k] = dequant_1bit[joined_stereo][random_dequant_index[n][k]];
 910                             }
 911                         } else {
 912                             for (k = 0; k < 5; k++)
 913                                 samples[k] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx);
 914                         }
 915                         run = 5;
 916                         break;
 917
 918                     case 24:
 919                         if (get_bits_left(gb) >= 7) {
 920                             n = get_bits(gb, 7);
 921                             for (k = 0; k < 3; k++)
 922                                 samples[k] = (random_dequant_type24[n][k] - 2.0) * 0.5;
 923                         } else {
 924                             for (k = 0; k < 3; k++)
 925                                 samples[k] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx);
 926                         }
 927                         run = 3;
 928                         break;
 929
 930                     case 30:
 931                         if (get_bits_left(gb) >= 4) {
 932                             unsigned index = qdm2_get_vlc(gb, &vlc_tab_type30, 0, 1);
 933                             if (index < FF_ARRAY_ELEMS(type30_dequant)) {
 934                                 samples[0] = type30_dequant[index];
 935                             } else
 936                                 samples[0] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx);
 937                         } else
 938                             samples[0] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx);
 939
 940                         run = 1;
 941                         break;
 942
 943                     case 34:
 944                         if (get_bits_left(gb) >= 7) {
 945                             if (type34_first) {
 946                                 type34_div = (float)(1 << get_bits(gb, 2));
 947                                 samples[0] = ((float)get_bits(gb, 5) - 16.0) / 15.0;
 948                                 type34_predictor = samples[0];
 949                                 type34_first = 0;
 950                             } else {
 951                                 unsigned index = qdm2_get_vlc(gb, &vlc_tab_type34, 0, 1);
 952                                 if (index < FF_ARRAY_ELEMS(type34_delta)) {
 953                                     samples[0] = type34_delta[index] / type34_div + type34_predictor;
 954                                     type34_predictor = samples[0];
 955                                 } else
 956                                     samples[0] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx);
 957                             }
 958                         } else {
 959                             samples[0] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx);
 960                         }
 961                         run = 1;
 962                         break;
 963
 964                     default:
 965                         samples[0] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx);
 966                         run = 1;
 967                         break;
 968                 }
 969
 970                 if (joined_stereo) {
 971                     for (k = 0; k < run && j + k < 128; k++) {
 972                         q->sb_samples[0][j + k][sb] =
 973                             q->tone_level[0][sb][(j + k) / 2] * samples[k];
 974                         if (q->nb_channels == 2) {
 975                             if (sign_bits[(j + k) / 8])
 976                                 q->sb_samples[1][j + k][sb] =
 977                                     q->tone_level[1][sb][(j + k) / 2] * -samples[k];
 978                             else
 979                                 q->sb_samples[1][j + k][sb] =
 980                                     q->tone_level[1][sb][(j + k) / 2] * samples[k];
 981                         }
 982                     }
 983                 } else {
 984                     for (k = 0; k < run; k++)
 985                         if ((j + k) < 128)
 986                             q->sb_samples[ch][j + k][sb] = q->tone_level[ch][sb][(j + k)/2] * samples[k];
 987                 }
 988
 989                 j += run;
 990             } // j loop
 991         } // channel loop
 992     } // subband loop
 993 }
 994
 995 /**
 996  * Init the first element of a channel in quantized_coeffs with data
 997  * from packet 10 (quantized_coeffs[ch][0]).
 998  * This is similar to process_subpacket_9, but for a single channel
 999  * and for element [0]
1000  * same VLC tables as process_subpacket_9 are used.
1001  *
1002  * @param quantized_coeffs    pointer to quantized_coeffs[ch][0]
1003  * @param gb        bitreader context
1004  */
1005 static void init_quantized_coeffs_elem0(int8_t *quantized_coeffs,
1006                                         GetBitContext *gb)
1007 {
1008     int i, k, run, level, diff;
1009
1010     if (get_bits_left(gb) < 16)
1011         return;
1012     level = qdm2_get_vlc(gb, &vlc_tab_level, 0, 2);
1013
1014     quantized_coeffs[0] = level;
1015
1016     for (i = 0; i < 7; ) {
1017         if (get_bits_left(gb) < 16)
1018             break;
1019         run = qdm2_get_vlc(gb, &vlc_tab_run, 0, 1) + 1;
1020
1021         if (get_bits_left(gb) < 16)
1022             break;
1023         diff = qdm2_get_se_vlc(&vlc_tab_diff, gb, 2);
1024
1025         for (k = 1; k <= run; k++)
1026             quantized_coeffs[i + k] = (level + ((k * diff) / run));
1027
1028         level += diff;
1029         i += run;
1030     }
1031 }
1032
1033 /**
1034  * Related to synthesis filter, process data from packet 10
1035  * Init part of quantized_coeffs via function init_quantized_coeffs_elem0
1036  * Init tone_level_idx_hi1, tone_level_idx_hi2, tone_level_idx_mid with
1037  * data from packet 10
1038  *
1039  * @param q         context
1040  * @param gb        bitreader context
1041  */
1042 static void init_tone_level_dequantization(QDM2Context *q, GetBitContext *gb)
1043 {
1044     int sb, j, k, n, ch;
1045
1046     for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++) {
1047         init_quantized_coeffs_elem0(q->quantized_coeffs[ch][0], gb);
1048
1049         if (get_bits_left(gb) < 16) {
1050             memset(q->quantized_coeffs[ch][0], 0, 8);
1051             break;
1052         }
1053     }
1054
1055     n = q->sub_sampling + 1;
1056
1057     for (sb = 0; sb < n; sb++)
1058         for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
1059             for (j = 0; j < 8; j++) {
1060                 if (get_bits_left(gb) < 1)
1061                     break;
1062                 if (get_bits1(gb)) {
1063                     for (k=0; k < 8; k++) {
1064                         if (get_bits_left(gb) < 16)
1065                             break;
1066                         q->tone_level_idx_hi1[ch][sb][j][k] = qdm2_get_vlc(gb, &vlc_tab_tone_level_idx_hi1, 0, 2);
1067                     }
1068                 } else {
1069                     for (k=0; k < 8; k++)
1070                         q->tone_level_idx_hi1[ch][sb][j][k] = 0;
1071                 }
1072             }
1073
1074     n = QDM2_SB_USED(q->sub_sampling) - 4;
1075
1076     for (sb = 0; sb < n; sb++)
1077         for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++) {
1078             if (get_bits_left(gb) < 16)
1079                 break;
1080             q->tone_level_idx_hi2[ch][sb] = qdm2_get_vlc(gb, &vlc_tab_tone_level_idx_hi2, 0, 2);
1081             if (sb > 19)
1082                 q->tone_level_idx_hi2[ch][sb] -= 16;
1083             else
1084                 for (j = 0; j < 8; j++)
1085                     q->tone_level_idx_mid[ch][sb][j] = -16;
1086         }
1087
1088     n = QDM2_SB_USED(q->sub_sampling) - 5;
1089
1090     for (sb = 0; sb < n; sb++)
1091         for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
1092             for (j = 0; j < 8; j++) {
1093                 if (get_bits_left(gb) < 16)
1094                     break;
1095                 q->tone_level_idx_mid[ch][sb][j] = qdm2_get_vlc(gb, &vlc_tab_tone_level_idx_mid, 0, 2) - 32;
1096             }
1097 }
1098
1099 /**
1100  * Process subpacket 9, init quantized_coeffs with data from it
1101  *
1102  * @param q       context
1103  * @param node    pointer to node with packet
1104  */
1105 static void process_subpacket_9(QDM2Context *q, QDM2SubPNode *node)
1106 {
1107     GetBitContext gb;
1108     int i, j, k, n, ch, run, level, diff;
1109
1110     init_get_bits(&gb, node->packet->data, node->packet->size * 8);
1111
1112     n = coeff_per_sb_for_avg[q->coeff_per_sb_select][QDM2_SB_USED(q->sub_sampling) - 1] + 1;
1113
1114     for (i = 1; i < n; i++)
1115         for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++) {
1116             level = qdm2_get_vlc(&gb, &vlc_tab_level, 0, 2);
1117             q->quantized_coeffs[ch][i][0] = level;
1118
1119             for (j = 0; j < (8 - 1); ) {
1120                 run  = qdm2_get_vlc(&gb, &vlc_tab_run, 0, 1) + 1;
1121                 diff = qdm2_get_se_vlc(&vlc_tab_diff, &gb, 2);
1122
1123                 for (k = 1; k <= run; k++)
1124                     q->quantized_coeffs[ch][i][j + k] = (level + ((k * diff) / run));
1125
1126                 level += diff;
1127                 j     += run;
1128             }
1129         }
1130
1131     for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
1132         for (i = 0; i < 8; i++)
1133             q->quantized_coeffs[ch][0][i] = 0;
1134 }
1135
1136 /**
1137  * Process subpacket 10 if not null, else
1138  *
1139  * @param q         context
1140  * @param node      pointer to node with packet
1141  */
1142 static void process_subpacket_10(QDM2Context *q, QDM2SubPNode *node)
1143 {
1144     GetBitContext gb;
1145
1146     if (node) {
1147         init_get_bits(&gb, node->packet->data, node->packet->size * 8);
1148         init_tone_level_dequantization(q, &gb);
1149         fill_tone_level_array(q, 1);
1150     } else {
1151         fill_tone_level_array(q, 0);
1152     }
1153 }
1154
1155 /**
1156  * Process subpacket 11
1157  *
1158  * @param q         context
1159  * @param node      pointer to node with packet
1160  */
1161 static void process_subpacket_11(QDM2Context *q, QDM2SubPNode *node)
1162 {
1163     GetBitContext gb;
1164     int length = 0;
1165
1166     if (node) {
1167         length = node->packet->size * 8;
1168         init_get_bits(&gb, node->packet->data, length);
1169     }
1170
1171     if (length >= 32) {
1172         int c = get_bits(&gb, 13);
1173
1174         if (c > 3)
1175             fill_coding_method_array(q->tone_level_idx,
1176                                      q->tone_level_idx_temp, q->coding_method,
1177                                      q->nb_channels, 8 * c,
1178                                      q->superblocktype_2_3, q->cm_table_select);
1179     }
1180
1181     synthfilt_build_sb_samples(q, &gb, length, 0, 8);
1182 }
1183
1184 /**
1185  * Process subpacket 12
1186  *
1187  * @param q         context
1188  * @param node      pointer to node with packet
1189  */
1190 static void process_subpacket_12(QDM2Context *q, QDM2SubPNode *node)
1191 {
1192     GetBitContext gb;
1193     int length = 0;
1194
1195     if (node) {
1196         length = node->packet->size * 8;
1197         init_get_bits(&gb, node->packet->data, length);
1198     }
1199
1200     synthfilt_build_sb_samples(q, &gb, length, 8, QDM2_SB_USED(q->sub_sampling));
1201 }
1202
1203 /*
1204  * Process new subpackets for synthesis filter
1205  *
1206  * @param q       context
1207  * @param list    list with synthesis filter packets (list D)
1208  */
1209 static void process_synthesis_subpackets(QDM2Context *q, QDM2SubPNode *list)
1210 {
1211     QDM2SubPNode *nodes[4];
1212
1213     nodes[0] = qdm2_search_subpacket_type_in_list(list, 9);
1214     if (nodes[0])
1215         process_subpacket_9(q, nodes[0]);
1216
1217     nodes[1] = qdm2_search_subpacket_type_in_list(list, 10);
1218     if (nodes[1])
1219         process_subpacket_10(q, nodes[1]);
1220     else
1221         process_subpacket_10(q, NULL);
1222
1223     nodes[2] = qdm2_search_subpacket_type_in_list(list, 11);
1224     if (nodes[0] && nodes[1] && nodes[2])
1225         process_subpacket_11(q, nodes[2]);
1226     else
1227         process_subpacket_11(q, NULL);
1228
1229     nodes[3] = qdm2_search_subpacket_type_in_list(list, 12);
1230     if (nodes[0] && nodes[1] && nodes[3])
1231         process_subpacket_12(q, nodes[3]);
1232     else
1233         process_subpacket_12(q, NULL);
1234 }
1235
1236 /*
1237  * Decode superblock, fill packet lists.
1238  *
1239  * @param q    context
1240  */
1241 static void qdm2_decode_super_block(QDM2Context *q)
1242 {
1243     GetBitContext gb;
1244     QDM2SubPacket header, *packet;
1245     int i, packet_bytes, sub_packet_size, sub_packets_D;
1246     unsigned int next_index = 0;
1247
1248     memset(q->tone_level_idx_hi1, 0, sizeof(q->tone_level_idx_hi1));
1249     memset(q->tone_level_idx_mid, 0, sizeof(q->tone_level_idx_mid));
1250     memset(q->tone_level_idx_hi2, 0, sizeof(q->tone_level_idx_hi2));
1251
1252     q->sub_packets_B = 0;
1253     sub_packets_D    = 0;
1254
1255     average_quantized_coeffs(q); // average elements in quantized_coeffs[max_ch][10][8]
1256
1257     init_get_bits(&gb, q->compressed_data, q->compressed_size * 8);
1258     qdm2_decode_sub_packet_header(&gb, &header);
1259
1260     if (header.type < 2 || header.type >= 8) {
1261         q->has_errors = 1;
1262         av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "bad superblock type\n");
1263         return;
1264     }
1265
1266     q->superblocktype_2_3 = (header.type == 2 || header.type == 3);
1267     packet_bytes          = (q->compressed_size - get_bits_count(&gb) / 8);
1268
1269     init_get_bits(&gb, header.data, header.size * 8);
1270
1271     if (header.type == 2 || header.type == 4 || header.type == 5) {
1272         int csum = 257 * get_bits(&gb, 8);
1273         csum += 2 * get_bits(&gb, 8);
1274
1275         csum = qdm2_packet_checksum(q->compressed_data, q->checksum_size, csum);
1276
1277         if (csum != 0) {
1278             q->has_errors = 1;
1279             av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "bad packet checksum\n");
1280             return;
1281         }
1282     }
1283
1284     q->sub_packet_list_B[0].packet = NULL;
1285     q->sub_packet_list_D[0].packet = NULL;
1286
1287     for (i = 0; i < 6; i++)
1288         if (--q->fft_level_exp[i] < 0)
1289             q->fft_level_exp[i] = 0;
1290
1291     for (i = 0; packet_bytes > 0; i++) {
1292         int j;
1293
1294         if (i >= FF_ARRAY_ELEMS(q->sub_packet_list_A)) {
1295             SAMPLES_NEEDED_2("too many packet bytes");
1296             return;
1297         }
1298
1299         q->sub_packet_list_A[i].next = NULL;
1300
1301         if (i > 0) {
1302             q->sub_packet_list_A[i - 1].next = &q->sub_packet_list_A[i];
1303
1304             /* seek to next block */
1305             init_get_bits(&gb, header.data, header.size * 8);
1306             skip_bits(&gb, next_index * 8);
1307
1308             if (next_index >= header.size)
1309                 break;
1310         }
1311
1312         /* decode subpacket */
1313         packet = &q->sub_packets[i];
1314         qdm2_decode_sub_packet_header(&gb, packet);
1315         next_index      = packet->size + get_bits_count(&gb) / 8;
1316         sub_packet_size = ((packet->size > 0xff) ? 1 : 0) + packet->size + 2;
1317
1318         if (packet->type == 0)
1319             break;
1320
1321         if (sub_packet_size > packet_bytes) {
1322             if (packet->type != 10 && packet->type != 11 && packet->type != 12)
1323                 break;
1324             packet->size += packet_bytes - sub_packet_size;
1325         }
1326
1327         packet_bytes -= sub_packet_size;
1328
1329         /* add subpacket to 'all subpackets' list */
1330         q->sub_packet_list_A[i].packet = packet;
1331
1332         /* add subpacket to related list */
1333         if (packet->type == 8) {
1334             SAMPLES_NEEDED_2("packet type 8");
1335             return;
1336         } else if (packet->type >= 9 && packet->type <= 12) {
1337             /* packets for MPEG Audio like Synthesis Filter */
1338             QDM2_LIST_ADD(q->sub_packet_list_D, sub_packets_D, packet);
1339         } else if (packet->type == 13) {
1340             for (j = 0; j < 6; j++)
1341                 q->fft_level_exp[j] = get_bits(&gb, 6);
1342         } else if (packet->type == 14) {
1343             for (j = 0; j < 6; j++)
1344                 q->fft_level_exp[j] = qdm2_get_vlc(&gb, &fft_level_exp_vlc, 0, 2);
1345         } else if (packet->type == 15) {
1346             SAMPLES_NEEDED_2("packet type 15")
1347             return;
1348         } else if (packet->type >= 16 && packet->type < 48 &&
1349                    !fft_subpackets[packet->type - 16]) {
1350             /* packets for FFT */
1351             QDM2_LIST_ADD(q->sub_packet_list_B, q->sub_packets_B, packet);
1352         }
1353     } // Packet bytes loop
1354
1355     if (q->sub_packet_list_D[0].packet) {
1356         process_synthesis_subpackets(q, q->sub_packet_list_D);
1357         q->do_synth_filter = 1;
1358     } else if (q->do_synth_filter) {
1359         process_subpacket_10(q, NULL);
1360         process_subpacket_11(q, NULL);
1361         process_subpacket_12(q, NULL);
1362     }
1363 }
1364
1365 static void qdm2_fft_init_coefficient(QDM2Context *q, int sub_packet,
1366                                       int offset, int duration, int channel,
1367                                       int exp, int phase)
1368 {
1369     if (q->fft_coefs_min_index[duration] < 0)
1370         q->fft_coefs_min_index[duration] = q->fft_coefs_index;
1371
1372     q->fft_coefs[q->fft_coefs_index].sub_packet =
1373         ((sub_packet >= 16) ? (sub_packet - 16) : sub_packet);
1374     q->fft_coefs[q->fft_coefs_index].channel = channel;
1375     q->fft_coefs[q->fft_coefs_index].offset  = offset;
1376     q->fft_coefs[q->fft_coefs_index].exp     = exp;
1377     q->fft_coefs[q->fft_coefs_index].phase   = phase;
1378     q->fft_coefs_index++;
1379 }
1380
1381 static void qdm2_fft_decode_tones(QDM2Context *q, int duration,
1382                                   GetBitContext *gb, int b)
1383 {
1384     int channel, stereo, phase, exp;
1385     int local_int_4, local_int_8, stereo_phase, local_int_10;
1386     int local_int_14, stereo_exp, local_int_20, local_int_28;
1387     int n, offset;
1388
1389     local_int_4  = 0;
1390     local_int_28 = 0;
1391     local_int_20 = 2;
1392     local_int_8  = (4 - duration);
1393     local_int_10 = 1 << (q->group_order - duration - 1);
1394     offset       = 1;
1395
1396     while (1) {
1397         if (q->superblocktype_2_3) {
1398             while ((n = qdm2_get_vlc(gb, &vlc_tab_fft_tone_offset[local_int_8], 1, 2)) < 2) {
1399                 offset = 1;
1400                 if (n == 0) {
1401                     local_int_4  += local_int_10;
1402                     local_int_28 += (1 << local_int_8);
1403                 } else {
1404                     local_int_4  += 8 * local_int_10;
1405                     local_int_28 += (8 << local_int_8);
1406                 }
1407             }
1408             offset += (n - 2);
1409         } else {
1410             offset += qdm2_get_vlc(gb, &vlc_tab_fft_tone_offset[local_int_8], 1, 2);
1411             while (offset >= (local_int_10 - 1)) {
1412                 offset       += (1 - (local_int_10 - 1));
1413                 local_int_4  += local_int_10;
1414                 local_int_28 += (1 << local_int_8);
1415             }
1416         }
1417
1418         if (local_int_4 >= q->group_size)
1419             return;
1420
1421         local_int_14 = (offset >> local_int_8);
1422         if (local_int_14 >= FF_ARRAY_ELEMS(fft_level_index_table))
1423             return;
1424
1425         if (q->nb_channels > 1) {
1426             channel = get_bits1(gb);
1427             stereo  = get_bits1(gb);
1428         } else {
1429             channel = 0;
1430             stereo  = 0;
1431         }
1432
1433         exp  = qdm2_get_vlc(gb, (b ? &fft_level_exp_vlc : &fft_level_exp_alt_vlc), 0, 2);
1434         exp += q->fft_level_exp[fft_level_index_table[local_int_14]];
1435         exp  = (exp < 0) ? 0 : exp;
1436
1437         phase        = get_bits(gb, 3);
1438         stereo_exp   = 0;
1439         stereo_phase = 0;
1440
1441         if (stereo) {
1442             stereo_exp   = (exp - qdm2_get_vlc(gb, &fft_stereo_exp_vlc, 0, 1));
1443             stereo_phase = (phase - qdm2_get_vlc(gb, &fft_stereo_phase_vlc, 0, 1));
1444             if (stereo_phase < 0)
1445                 stereo_phase += 8;
1446         }
1447
1448         if (q->frequency_range > (local_int_14 + 1)) {
1449             int sub_packet = (local_int_20 + local_int_28);
1450
1451             qdm2_fft_init_coefficient(q, sub_packet, offset, duration,
1452                                       channel, exp, phase);
1453             if (stereo)
1454                 qdm2_fft_init_coefficient(q, sub_packet, offset, duration,
1455                                           1 - channel,
1456                                           stereo_exp, stereo_phase);
1457         }
1458         offset++;
1459     }
1460 }
1461
1462 static void qdm2_decode_fft_packets(QDM2Context *q)
1463 {
1464     int i, j, min, max, value, type, unknown_flag;
1465     GetBitContext gb;
1466
1467     if (!q->sub_packet_list_B[0].packet)
1468         return;
1469
1470     /* reset minimum indexes for FFT coefficients */
1471     q->fft_coefs_index = 0;
1472     for (i = 0; i < 5; i++)
1473         q->fft_coefs_min_index[i] = -1;
1474
1475     /* process subpackets ordered by type, largest type first */
1476     for (i = 0, max = 256; i < q->sub_packets_B; i++) {
1477         QDM2SubPacket *packet = NULL;
1478
1479         /* find subpacket with largest type less than max */
1480         for (j = 0, min = 0; j < q->sub_packets_B; j++) {
1481             value = q->sub_packet_list_B[j].packet->type;
1482             if (value > min && value < max) {
1483                 min    = value;
1484                 packet = q->sub_packet_list_B[j].packet;
1485             }
1486         }
1487
1488         max = min;
1489
1490         /* check for errors (?) */
1491         if (!packet)
1492             return;
1493
1494         if (i == 0 &&
1495             (packet->type < 16 || packet->type >= 48 ||
1496              fft_subpackets[packet->type - 16]))
1497             return;
1498
1499         /* decode FFT tones */
1500         init_get_bits(&gb, packet->data, packet->size * 8);
1501
1502         if (packet->type >= 32 && packet->type < 48 && !fft_subpackets[packet->type - 16])
1503             unknown_flag = 1;
1504         else
1505             unknown_flag = 0;
1506
1507         type = packet->type;
1508
1509         if ((type >= 17 && type < 24) || (type >= 33 && type < 40)) {
1510             int duration = q->sub_sampling + 5 - (type & 15);
1511
1512             if (duration >= 0 && duration < 4)
1513                 qdm2_fft_decode_tones(q, duration, &gb, unknown_flag);
1514         } else if (type == 31) {
1515             for (j = 0; j < 4; j++)
1516                 qdm2_fft_decode_tones(q, j, &gb, unknown_flag);
1517         } else if (type == 46) {
1518             for (j = 0; j < 6; j++)
1519                 q->fft_level_exp[j] = get_bits(&gb, 6);
1520             for (j = 0; j < 4; j++)
1521                 qdm2_fft_decode_tones(q, j, &gb, unknown_flag);
1522         }
1523     } // Loop on B packets
1524
1525     /* calculate maximum indexes for FFT coefficients */
1526     for (i = 0, j = -1; i < 5; i++)
1527         if (q->fft_coefs_min_index[i] >= 0) {
1528             if (j >= 0)
1529                 q->fft_coefs_max_index[j] = q->fft_coefs_min_index[i];
1530             j = i;
1531         }
1532     if (j >= 0)
1533         q->fft_coefs_max_index[j] = q->fft_coefs_index;
1534 }
1535
1536 static void qdm2_fft_generate_tone(QDM2Context *q, FFTTone *tone)
1537 {
1538     float level, f[6];
1539     int i;
1540     QDM2Complex c;
1541     const double iscale = 2.0 * M_PI / 512.0;
1542
1543     tone->phase += tone->phase_shift;
1544
1545     /* calculate current level (maximum amplitude) of tone */
1546     level = fft_tone_envelope_table[tone->duration][tone->time_index] * tone->level;
1547     c.im  = level * sin(tone->phase * iscale);
1548     c.re  = level * cos(tone->phase * iscale);
1549
1550     /* generate FFT coefficients for tone */
1551     if (tone->duration >= 3 || tone->cutoff >= 3) {
1552         tone->complex[0].im += c.im;
1553         tone->complex[0].re += c.re;
1554         tone->complex[1].im -= c.im;
1555         tone->complex[1].re -= c.re;
1556     } else {
1557         f[1] = -tone->table[4];
1558         f[0] = tone->table[3] - tone->table[0];
1559         f[2] = 1.0 - tone->table[2] - tone->table[3];
1560         f[3] = tone->table[1] + tone->table[4] - 1.0;
1561         f[4] = tone->table[0] - tone->table[1];
1562         f[5] = tone->table[2];
1563         for (i = 0; i < 2; i++) {
1564             tone->complex[fft_cutoff_index_table[tone->cutoff][i]].re +=
1565                 c.re * f[i];
1566             tone->complex[fft_cutoff_index_table[tone->cutoff][i]].im +=
1567                 c.im * ((tone->cutoff <= i) ? -f[i] : f[i]);
1568         }
1569         for (i = 0; i < 4; i++) {
1570             tone->complex[i].re += c.re * f[i + 2];
1571             tone->complex[i].im += c.im * f[i + 2];
1572         }
1573     }
1574
1575     /* copy the tone if it has not yet died out */
1576     if (++tone->time_index < ((1 << (5 - tone->duration)) - 1)) {
1577         memcpy(&q->fft_tones[q->fft_tone_end], tone, sizeof(FFTTone));
1578         q->fft_tone_end = (q->fft_tone_end + 1) % 1000;
1579     }
1580 }
1581
1582 static void qdm2_fft_tone_synthesizer(QDM2Context *q, int sub_packet)
1583 {
1584     int i, j, ch;
1585     const double iscale = 0.25 * M_PI;
1586
1587     for (ch = 0; ch < q->channels; ch++) {
1588         memset(q->fft.complex[ch], 0, q->fft_size * sizeof(QDM2Complex));
1589     }
1590
1591
1592     /* apply FFT tones with duration 4 (1 FFT period) */
1593     if (q->fft_coefs_min_index[4] >= 0)
1594         for (i = q->fft_coefs_min_index[4]; i < q->fft_coefs_max_index[4]; i++) {
1595             float level;
1596             QDM2Complex c;
1597
1598             if (q->fft_coefs[i].sub_packet != sub_packet)
1599                 break;
1600
1601             ch = (q->channels == 1) ? 0 : q->fft_coefs[i].channel;
1602             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];
1603
1604             c.re = level * cos(q->fft_coefs[i].phase * iscale);
1605             c.im = level * sin(q->fft_coefs[i].phase * iscale);
1606             q->fft.complex[ch][q->fft_coefs[i].offset + 0].re += c.re;
1607             q->fft.complex[ch][q->fft_coefs[i].offset + 0].im += c.im;
1608             q->fft.complex[ch][q->fft_coefs[i].offset + 1].re -= c.re;
1609             q->fft.complex[ch][q->fft_coefs[i].offset + 1].im -= c.im;
1610         }
1611
1612     /* generate existing FFT tones */
1613     for (i = q->fft_tone_end; i != q->fft_tone_start; ) {
1614         qdm2_fft_generate_tone(q, &q->fft_tones[q->fft_tone_start]);
1615         q->fft_tone_start = (q->fft_tone_start + 1) % 1000;
1616     }
1617
1618     /* create and generate new FFT tones with duration 0 (long) to 3 (short) */
1619     for (i = 0; i < 4; i++)
1620         if (q->fft_coefs_min_index[i] >= 0) {
1621             for (j = q->fft_coefs_min_index[i]; j < q->fft_coefs_max_index[i]; j++) {
1622                 int offset, four_i;
1623                 FFTTone tone;
1624
1625                 if (q->fft_coefs[j].sub_packet != sub_packet)
1626                     break;
1627
1628                 four_i = (4 - i);
1629                 offset = q->fft_coefs[j].offset >> four_i;
1630                 ch = (q->channels == 1) ? 0 : q->fft_coefs[j].channel;
1631
1632                 if (offset < q->frequency_range) {
1633                     if (offset < 2)
1634                         tone.cutoff = offset;
1635                     else
1636                         tone.cutoff = (offset >= 60) ? 3 : 2;
1637
1638                     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];
1639                     tone.complex = &q->fft.complex[ch][offset];
1640                     tone.table = fft_tone_sample_table[i][q->fft_coefs[j].offset - (offset << four_i)];
1641                     tone.phase = 64 * q->fft_coefs[j].phase - (offset << 8) - 128;
1642                     tone.phase_shift = (2 * q->fft_coefs[j].offset + 1) << (7 - four_i);
1643                     tone.duration = i;
1644                     tone.time_index = 0;
1645
1646                     qdm2_fft_generate_tone(q, &tone);
1647                 }
1648             }
1649             q->fft_coefs_min_index[i] = j;
1650         }
1651 }
1652
1653 static void qdm2_calculate_fft(QDM2Context *q, int channel, int sub_packet)
1654 {
1655     const float gain = (q->channels == 1 && q->nb_channels == 2) ? 0.5f : 1.0f;
1656     float *out       = q->output_buffer + channel;
1657     int i;
1658     q->fft.complex[channel][0].re *= 2.0f;
1659     q->fft.complex[channel][0].im  = 0.0f;
1660     q->rdft_ctx.rdft_calc(&q->rdft_ctx, (FFTSample *)q->fft.complex[channel]);
1661     /* add samples to output buffer */
1662     for (i = 0; i < FFALIGN(q->fft_size, 8); i++) {
1663         out[0]           += q->fft.complex[channel][i].re * gain;
1664         out[q->channels] += q->fft.complex[channel][i].im * gain;
1665         out              += 2 * q->channels;
1666     }
1667 }
1668
1669 /**
1670  * @param q        context
1671  * @param index    subpacket number
1672  */
1673 static void qdm2_synthesis_filter(QDM2Context *q, int index)
1674 {
1675     int i, k, ch, sb_used, sub_sampling, dither_state = 0;
1676
1677     /* copy sb_samples */
1678     sb_used = QDM2_SB_USED(q->sub_sampling);
1679
1680     for (ch = 0; ch < q->channels; ch++)
1681         for (i = 0; i < 8; i++)
1682             for (k = sb_used; k < SBLIMIT; k++)
1683                 q->sb_samples[ch][(8 * index) + i][k] = 0;
1684
1685     for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++) {
1686         float *samples_ptr = q->samples + ch;
1687
1688         for (i = 0; i < 8; i++) {
1689             ff_mpa_synth_filter_float(&q->mpadsp,
1690                                       q->synth_buf[ch], &(q->synth_buf_offset[ch]),
1691                                       ff_mpa_synth_window_float, &dither_state,
1692                                       samples_ptr, q->nb_channels,
1693                                       q->sb_samples[ch][(8 * index) + i]);
1694             samples_ptr += 32 * q->nb_channels;
1695         }
1696     }
1697
1698     /* add samples to output buffer */
1699     sub_sampling = (4 >> q->sub_sampling);
1700
1701     for (ch = 0; ch < q->channels; ch++)
1702         for (i = 0; i < q->frame_size; i++)
1703             q->output_buffer[q->channels * i + ch] += (1 << 23) * q->samples[q->nb_channels * sub_sampling * i + ch];
1704 }
1705
1706 /**
1707  * Init static data (does not depend on specific file)
1708  *
1709  * @param q    context
1710  */
1711 static av_cold void qdm2_init_static_data(AVCodec *codec) {
1712     qdm2_init_vlc();
1713     ff_mpa_synth_init_float(ff_mpa_synth_window_float);
1714     softclip_table_init();
1715     rnd_table_init();
1716     init_noise_samples();
1717 }
1718
1719 /**
1720  * Init parameters from codec extradata
1721  */
1722 static av_cold int qdm2_decode_init(AVCodecContext *avctx)
1723 {
1724     QDM2Context *s = avctx->priv_data;
1725     uint8_t *extradata;
1726     int extradata_size;
1727     int tmp_val, tmp, size;
1728
1729     /* extradata parsing
1730
1731     Structure:
1732     wave {
1733         frma (QDM2)
1734         QDCA
1735         QDCP
1736     }
1737
1738     32  size (including this field)
1739     32  tag (=frma)
1740     32  type (=QDM2 or QDMC)
1741
1742     32  size (including this field, in bytes)
1743     32  tag (=QDCA) // maybe mandatory parameters
1744     32  unknown (=1)
1745     32  channels (=2)
1746     32  samplerate (=44100)
1747     32  bitrate (=96000)
1748     32  block size (=4096)
1749     32  frame size (=256) (for one channel)
1750     32  packet size (=1300)
1751
1752     32  size (including this field, in bytes)
1753     32  tag (=QDCP) // maybe some tuneable parameters
1754     32  float1 (=1.0)
1755     32  zero ?
1756     32  float2 (=1.0)
1757     32  float3 (=1.0)
1758     32  unknown (27)
1759     32  unknown (8)
1760     32  zero ?
1761     */
1762
1763     if (!avctx->extradata || (avctx->extradata_size < 48)) {
1764         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "extradata missing or truncated\n");
1765         return AVERROR_INVALIDDATA;
1766     }
1767
1768     extradata      = avctx->extradata;
1769     extradata_size = avctx->extradata_size;
1770
1771     while (extradata_size > 7) {
1772         if (!memcmp(extradata, "frmaQDM", 7))
1773             break;
1774         extradata++;
1775         extradata_size--;
1776     }
1777
1778     if (extradata_size < 12) {
1779         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "not enough extradata (%i)\n",
1780                extradata_size);
1781         return AVERROR_INVALIDDATA;
1782     }
1783
1784     if (memcmp(extradata, "frmaQDM", 7)) {
1785         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid headers, QDM? not found\n");
1786         return AVERROR_INVALIDDATA;
1787     }
1788
1789     if (extradata[7] == 'C') {
1790 //        s->is_qdmc = 1;
1791         avpriv_report_missing_feature(avctx, "QDMC version 1");
1792         return AVERROR_PATCHWELCOME;
1793     }
1794
1795     extradata += 8;
1796     extradata_size -= 8;
1797
1798     size = AV_RB32(extradata);
1799
1800     if(size > extradata_size){
1801         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "extradata size too small, %i < %i\n",
1802                extradata_size, size);
1803         return AVERROR_INVALIDDATA;
1804     }
1805
1806     extradata += 4;
1807     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "size: %d\n", size);
1808     if (AV_RB32(extradata) != MKBETAG('Q','D','C','A')) {
1809         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid extradata, expecting QDCA\n");
1810         return AVERROR_INVALIDDATA;
1811     }
1812
1813     extradata += 8;
1814
1815     avctx->channels = s->nb_channels = s->channels = AV_RB32(extradata);
1816     extradata += 4;
1817     if (s->channels <= 0 || s->channels > MPA_MAX_CHANNELS)
1818         return AVERROR_INVALIDDATA;
1819     avctx->channel_layout = avctx->channels == 2 ? AV_CH_LAYOUT_STEREO :
1820                                                    AV_CH_LAYOUT_MONO;
1821
1822     avctx->sample_rate = AV_RB32(extradata);
1823     extradata += 4;
1824
1825     avctx->bit_rate = AV_RB32(extradata);
1826     extradata += 4;
1827
1828     s->group_size = AV_RB32(extradata);
1829     extradata += 4;
1830
1831     s->fft_size = AV_RB32(extradata);
1832     extradata += 4;
1833
1834     s->checksum_size = AV_RB32(extradata);
1835     if (s->checksum_size >= 1U << 28) {
1836         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "data block size too large (%u)\n", s->checksum_size);
1837         return AVERROR_INVALIDDATA;
1838     }
1839
1840     s->fft_order = av_log2(s->fft_size) + 1;
1841
1842     // something like max decodable tones
1843     s->group_order = av_log2(s->group_size) + 1;
1844     s->frame_size = s->group_size / 16; // 16 iterations per super block
1845     if (s->frame_size > QDM2_MAX_FRAME_SIZE)
1846         return AVERROR_INVALIDDATA;
1847
1848     s->sub_sampling = s->fft_order - 7;
1849     s->frequency_range = 255 / (1 << (2 - s->sub_sampling));
1850
1851     switch ((s->sub_sampling * 2 + s->channels - 1)) {
1852         case 0: tmp = 40; break;
1853         case 1: tmp = 48; break;
1854         case 2: tmp = 56; break;
1855         case 3: tmp = 72; break;
1856         case 4: tmp = 80; break;
1857         case 5: tmp = 100;break;
1858         default: tmp=s->sub_sampling; break;
1859     }
1860     tmp_val = 0;
1861     if ((tmp * 1000) < avctx->bit_rate)  tmp_val = 1;
1862     if ((tmp * 1440) < avctx->bit_rate)  tmp_val = 2;
1863     if ((tmp * 1760) < avctx->bit_rate)  tmp_val = 3;
1864     if ((tmp * 2240) < avctx->bit_rate)  tmp_val = 4;
1865     s->cm_table_select = tmp_val;
1866
1867     if (s->sub_sampling == 0)
1868         tmp = 7999;
1869     else
1870         tmp = ((-(s->sub_sampling -1)) & 8000) + 20000;
1871     /*
1872     0: 7999 -> 0
1873     1: 20000 -> 2
1874     2: 28000 -> 2
1875     */
1876     if (tmp < 8000)
1877         s->coeff_per_sb_select = 0;
1878     else if (tmp <= 16000)
1879         s->coeff_per_sb_select = 1;
1880     else
1881         s->coeff_per_sb_select = 2;
1882
1883     // Fail on unknown fft order
1884     if ((s->fft_order < 7) || (s->fft_order > 9)) {
1885         avpriv_request_sample(avctx, "Unknown FFT order %d", s->fft_order);
1886         return AVERROR_PATCHWELCOME;
1887     }
1888     if (s->fft_size != (1 << (s->fft_order - 1))) {
1889         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "FFT size %d not power of 2.\n", s->fft_size);
1890         return AVERROR_INVALIDDATA;
1891     }
1892
1893     ff_rdft_init(&s->rdft_ctx, s->fft_order, IDFT_C2R);
1894     ff_mpadsp_init(&s->mpadsp);
1895
1896     avctx->sample_fmt = AV_SAMPLE_FMT_S16;
1897
1898     return 0;
1899 }
1900
1901 static av_cold int qdm2_decode_close(AVCodecContext *avctx)
1902 {
1903     QDM2Context *s = avctx->priv_data;
1904
1905     ff_rdft_end(&s->rdft_ctx);
1906
1907     return 0;
1908 }
1909
1910 static int qdm2_decode(QDM2Context *q, const uint8_t *in, int16_t *out)
1911 {
1912     int ch, i;
1913     const int frame_size = (q->frame_size * q->channels);
1914
1915     /* select input buffer */
1916     q->compressed_data = in;
1917     q->compressed_size = q->checksum_size;
1918
1919     /* copy old block, clear new block of output samples */
1920     memmove(q->output_buffer, &q->output_buffer[frame_size], frame_size * sizeof(float));
1921     memset(&q->output_buffer[frame_size], 0, frame_size * sizeof(float));
1922
1923     /* decode block of QDM2 compressed data */
1924     if (q->sub_packet == 0) {
1925         q->has_errors = 0; // zero it for a new super block
1926         av_log(NULL,AV_LOG_DEBUG,"Superblock follows\n");
1927         qdm2_decode_super_block(q);
1928     }
1929
1930     /* parse subpackets */
1931     if (!q->has_errors) {
1932         if (q->sub_packet == 2)
1933             qdm2_decode_fft_packets(q);
1934
1935         qdm2_fft_tone_synthesizer(q, q->sub_packet);
1936     }
1937
1938     /* sound synthesis stage 1 (FFT) */
1939     for (ch = 0; ch < q->channels; ch++) {
1940         qdm2_calculate_fft(q, ch, q->sub_packet);
1941
1942         if (!q->has_errors && q->sub_packet_list_C[0].packet) {
1943             SAMPLES_NEEDED_2("has errors, and C list is not empty")
1944             return -1;
1945         }
1946     }
1947
1948     /* sound synthesis stage 2 (MPEG audio like synthesis filter) */
1949     if (!q->has_errors && q->do_synth_filter)
1950         qdm2_synthesis_filter(q, q->sub_packet);
1951
1952     q->sub_packet = (q->sub_packet + 1) % 16;
1953
1954     /* clip and convert output float[] to 16bit signed samples */
1955     for (i = 0; i < frame_size; i++) {
1956         int value = (int)q->output_buffer[i];
1957
1958         if (value > SOFTCLIP_THRESHOLD)
1959             value = (value >  HARDCLIP_THRESHOLD) ?  32767 :  softclip_table[ value - SOFTCLIP_THRESHOLD];
1960         else if (value < -SOFTCLIP_THRESHOLD)
1961             value = (value < -HARDCLIP_THRESHOLD) ? -32767 : -softclip_table[-value - SOFTCLIP_THRESHOLD];
1962
1963         out[i] = value;
1964     }
1965
1966     return 0;
1967 }
1968
1969 static int qdm2_decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data,
1970                              int *got_frame_ptr, AVPacket *avpkt)
1971 {
1972     AVFrame *frame     = data;
1973     const uint8_t *buf = avpkt->data;
1974     int buf_size = avpkt->size;
1975     QDM2Context *s = avctx->priv_data;
1976     int16_t *out;
1977     int i, ret;
1978
1979     if(!buf)
1980         return 0;
1981     if(buf_size < s->checksum_size)
1982         return -1;
1983
1984     /* get output buffer */
1985     frame->nb_samples = 16 * s->frame_size;
1986     if ((ret = ff_get_buffer(avctx, frame, 0)) < 0) {
1987         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "get_buffer() failed\n");
1988         return ret;
1989     }
1990     out = (int16_t *)frame->data[0];
1991
1992     for (i = 0; i < 16; i++) {
1993         if ((ret = qdm2_decode(s, buf, out)) < 0)
1994             return ret;
1995         out += s->channels * s->frame_size;
1996     }
1997
1998     *got_frame_ptr = 1;
1999
2000     return s->checksum_size;
2001 }
2002
2003 AVCodec ff_qdm2_decoder = {
2004     .name             = "qdm2",
2005     .long_name        = NULL_IF_CONFIG_SMALL("QDesign Music Codec 2"),
2006     .type             = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
2007     .id               = AV_CODEC_ID_QDM2,
2008     .priv_data_size   = sizeof(QDM2Context),
2009     .init             = qdm2_decode_init,
2010     .init_static_data = qdm2_init_static_data,
2011     .close            = qdm2_decode_close,
2012     .decode           = qdm2_decode_frame,
2013     .capabilities     = AV_CODEC_CAP_DR1,
2014 };