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

   1 /*
   2  * QDM2 compatible decoder
   3  * Copyright (c) 2003 Ewald Snel
   4  * Copyright (c) 2005 Benjamin Larsson
   5  * Copyright (c) 2005 Alex Beregszaszi
   6  * Copyright (c) 2005 Roberto Togni
   7  *
   8  * This file is part of Libav.
   9  *
  10  * Libav is free software; you can redistribute it and/or
  11  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
  12  * License as published by the Free Software Foundation; either
  13  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  14  *
  15  * Libav is distributed in the hope that it will be useful,
  16  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  17  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  18  * Lesser General Public License for more details.
  19  *
  20  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  21  * License along with Libav; if not, write to the Free Software
  22  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  23  */
  24
  25 /**
  26  * @file
  27  * QDM2 decoder
  28  * @author Ewald Snel, Benjamin Larsson, Alex Beregszaszi, Roberto Togni
  29  *
  30  * The decoder is not perfect yet, there are still some distortions
  31  * especially on files encoded with 16 or 8 subbands.
  32  */
  33
  34 #include <math.h>
  35 #include <stddef.h>
  36 #include <stdio.h>
  37
  38 #include "libavutil/channel_layout.h"
  39
  40 #define BITSTREAM_READER_LE
  41 #include "avcodec.h"
  42 #include "bitstream.h"
  43 #include "internal.h"
  44 #include "mpegaudio.h"
  45 #include "mpegaudiodsp.h"
  46 #include "rdft.h"
  47 #include "vlc.h"
  48
  49 #include "qdm2data.h"
  50 #include "qdm2_tablegen.h"
  51
  52
  53 #define QDM2_LIST_ADD(list, size, packet) \
  54 do { \
  55       if (size > 0) { \
  56     list[size - 1].next = &list[size]; \
  57       } \
  58       list[size].packet = packet; \
  59       list[size].next = NULL; \
  60       size++; \
  61 } while(0)
  62
  63 // Result is 8, 16 or 30
  64 #define QDM2_SB_USED(sub_sampling) (((sub_sampling) >= 2) ? 30 : 8 << (sub_sampling))
  65
  66 #define FIX_NOISE_IDX(noise_idx) \
  67   if ((noise_idx) >= 3840) \
  68     (noise_idx) -= 3840; \
  69
  70 #define SB_DITHERING_NOISE(sb,noise_idx) (noise_table[(noise_idx)++] * sb_noise_attenuation[(sb)])
  71
  72 #define SAMPLES_NEEDED \
  73      av_log (NULL,AV_LOG_INFO,"This file triggers some untested code. Please contact the developers.\n");
  74
  75 #define SAMPLES_NEEDED_2(why) \
  76      av_log (NULL,AV_LOG_INFO,"This file triggers some missing code. Please contact the developers.\nPosition: %s\n",why);
  77
  78 #define QDM2_MAX_FRAME_SIZE 512
  79
  80 typedef int8_t sb_int8_array[2][30][64];
  81
  82 /**
  83  * Subpacket
  84  */
  85 typedef struct QDM2SubPacket {
  86     int type;            ///< subpacket type
  87     unsigned int size;   ///< subpacket size
  88     const uint8_t *data; ///< pointer to subpacket data (points to input data buffer, it's not a private copy)
  89 } QDM2SubPacket;
  90
  91 /**
  92  * A node in the subpacket list
  93  */
  94 typedef struct QDM2SubPNode {
  95     QDM2SubPacket *packet;      ///< packet
  96     struct QDM2SubPNode *next; ///< pointer to next packet in the list, NULL if leaf node
  97 } QDM2SubPNode;
  98
  99 typedef struct QDM2Complex {
 100     float re;
 101     float im;
 102 } QDM2Complex;
 103
 104 typedef struct FFTTone {
 105     float level;
 106     QDM2Complex *complex;
 107     const float *table;
 108     int   phase;
 109     int   phase_shift;
 110     int   duration;
 111     short time_index;
 112     short cutoff;
 113 } FFTTone;
 114
 115 typedef struct FFTCoefficient {
 116     int16_t sub_packet;
 117     uint8_t channel;
 118     int16_t offset;
 119     int16_t exp;
 120     uint8_t phase;
 121 } FFTCoefficient;
 122
 123 typedef struct QDM2FFT {
 124     DECLARE_ALIGNED(32, QDM2Complex, complex)[MPA_MAX_CHANNELS][256];
 125 } QDM2FFT;
 126
 127 /**
 128  * QDM2 decoder context
 129  */
 130 typedef struct QDM2Context {
 131     /// Parameters from codec header, do not change during playback
 132     int nb_channels;         ///< number of channels
 133     int channels;            ///< number of channels
 134     int group_size;          ///< size of frame group (16 frames per group)
 135     int fft_size;            ///< size of FFT, in complex numbers
 136     int checksum_size;       ///< size of data block, used also for checksum
 137
 138     /// Parameters built from header parameters, do not change during playback
 139     int group_order;         ///< order of frame group
 140     int fft_order;           ///< order of FFT (actually fftorder+1)
 141     int frame_size;          ///< size of data frame
 142     int frequency_range;
 143     int sub_sampling;        ///< subsampling: 0=25%, 1=50%, 2=100% */
 144     int coeff_per_sb_select; ///< selector for "num. of coeffs. per subband" tables. Can be 0, 1, 2
 145     int cm_table_select;     ///< selector for "coding method" tables. Can be 0, 1 (from init: 0-4)
 146
 147     /// Packets and packet lists
 148     QDM2SubPacket sub_packets[16];      ///< the packets themselves
 149     QDM2SubPNode sub_packet_list_A[16]; ///< list of all packets
 150     QDM2SubPNode sub_packet_list_B[16]; ///< FFT packets B are on list
 151     int sub_packets_B;                  ///< number of packets on 'B' list
 152     QDM2SubPNode sub_packet_list_C[16]; ///< packets with errors?
 153     QDM2SubPNode sub_packet_list_D[16]; ///< DCT packets
 154
 155     /// FFT and tones
 156     FFTTone fft_tones[1000];
 157     int fft_tone_start;
 158     int fft_tone_end;
 159     FFTCoefficient fft_coefs[1000];
 160     int fft_coefs_index;
 161     int fft_coefs_min_index[5];
 162     int fft_coefs_max_index[5];
 163     int fft_level_exp[6];
 164     RDFTContext rdft_ctx;
 165     QDM2FFT fft;
 166
 167     /// I/O data
 168     const uint8_t *compressed_data;
 169     int compressed_size;
 170     float output_buffer[QDM2_MAX_FRAME_SIZE * 2];
 171
 172     /// Synthesis filter
 173     MPADSPContext mpadsp;
 174     DECLARE_ALIGNED(32, float, synth_buf)[MPA_MAX_CHANNELS][512*2];
 175     int synth_buf_offset[MPA_MAX_CHANNELS];
 176     DECLARE_ALIGNED(32, float, sb_samples)[MPA_MAX_CHANNELS][128][SBLIMIT];
 177     DECLARE_ALIGNED(32, float, samples)[MPA_MAX_CHANNELS * MPA_FRAME_SIZE];
 178
 179     /// Mixed temporary data used in decoding
 180     float tone_level[MPA_MAX_CHANNELS][30][64];
 181     int8_t coding_method[MPA_MAX_CHANNELS][30][64];
 182     int8_t quantized_coeffs[MPA_MAX_CHANNELS][10][8];
 183     int8_t tone_level_idx_base[MPA_MAX_CHANNELS][30][8];
 184     int8_t tone_level_idx_hi1[MPA_MAX_CHANNELS][3][8][8];
 185     int8_t tone_level_idx_mid[MPA_MAX_CHANNELS][26][8];
 186     int8_t tone_level_idx_hi2[MPA_MAX_CHANNELS][26];
 187     int8_t tone_level_idx[MPA_MAX_CHANNELS][30][64];
 188     int8_t tone_level_idx_temp[MPA_MAX_CHANNELS][30][64];
 189
 190     // Flags
 191     int has_errors;         ///< packet has errors
 192     int superblocktype_2_3; ///< select fft tables and some algorithm based on superblock type
 193     int do_synth_filter;    ///< used to perform or skip synthesis filter
 194
 195     int sub_packet;
 196     int noise_idx; ///< index for dithering noise table
 197 } QDM2Context;
 198
 199
 200 static VLC vlc_tab_level;
 201 static VLC vlc_tab_diff;
 202 static VLC vlc_tab_run;
 203 static VLC fft_level_exp_alt_vlc;
 204 static VLC fft_level_exp_vlc;
 205 static VLC fft_stereo_exp_vlc;
 206 static VLC fft_stereo_phase_vlc;
 207 static VLC vlc_tab_tone_level_idx_hi1;
 208 static VLC vlc_tab_tone_level_idx_mid;
 209 static VLC vlc_tab_tone_level_idx_hi2;
 210 static VLC vlc_tab_type30;
 211 static VLC vlc_tab_type34;
 212 static VLC vlc_tab_fft_tone_offset[5];
 213
 214 static const uint16_t qdm2_vlc_offs[] = {
 215     0,260,566,598,894,1166,1230,1294,1678,1950,2214,2278,2310,2570,2834,3124,3448,3838,
 216 };
 217
 218 static const int switchtable[23] = {
 219     0, 5, 1, 5, 5, 5, 5, 5, 2, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 3, 5, 5, 5, 5, 5, 4
 220 };
 221
 222 static av_cold void qdm2_init_vlc(void)
 223 {
 224     static VLC_TYPE qdm2_table[3838][2];
 225
 226     vlc_tab_level.table           = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[0]];
 227     vlc_tab_level.table_allocated = qdm2_vlc_offs[1] - qdm2_vlc_offs[0];
 228     init_vlc(&vlc_tab_level, 8, 24,
 229              vlc_tab_level_huffbits, 1, 1,
 230              vlc_tab_level_huffcodes, 2, 2,
 231              INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
 232
 233     vlc_tab_diff.table           = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[1]];
 234     vlc_tab_diff.table_allocated = qdm2_vlc_offs[2] - qdm2_vlc_offs[1];
 235     init_vlc(&vlc_tab_diff, 8, 37,
 236              vlc_tab_diff_huffbits, 1, 1,
 237              vlc_tab_diff_huffcodes, 2, 2,
 238              INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
 239
 240     vlc_tab_run.table           = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[2]];
 241     vlc_tab_run.table_allocated = qdm2_vlc_offs[3] - qdm2_vlc_offs[2];
 242     init_vlc(&vlc_tab_run, 5, 6,
 243              vlc_tab_run_huffbits, 1, 1,
 244              vlc_tab_run_huffcodes, 1, 1,
 245              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] -
 249                                             qdm2_vlc_offs[3];
 250     init_vlc(&fft_level_exp_alt_vlc, 8, 28,
 251              fft_level_exp_alt_huffbits, 1, 1,
 252              fft_level_exp_alt_huffcodes, 2, 2,
 253              INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
 254
 255     fft_level_exp_vlc.table           = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[4]];
 256     fft_level_exp_vlc.table_allocated = qdm2_vlc_offs[5] - qdm2_vlc_offs[4];
 257     init_vlc(&fft_level_exp_vlc, 8, 20,
 258              fft_level_exp_huffbits, 1, 1,
 259              fft_level_exp_huffcodes, 2, 2,
 260              INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
 261
 262     fft_stereo_exp_vlc.table           = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[5]];
 263     fft_stereo_exp_vlc.table_allocated = qdm2_vlc_offs[6] -
 264                                          qdm2_vlc_offs[5];
 265     init_vlc(&fft_stereo_exp_vlc, 6, 7,
 266              fft_stereo_exp_huffbits, 1, 1,
 267              fft_stereo_exp_huffcodes, 1, 1,
 268              INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
 269
 270     fft_stereo_phase_vlc.table           = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[6]];
 271     fft_stereo_phase_vlc.table_allocated = qdm2_vlc_offs[7] -
 272                                            qdm2_vlc_offs[6];
 273     init_vlc(&fft_stereo_phase_vlc, 6, 9,
 274              fft_stereo_phase_huffbits, 1, 1,
 275              fft_stereo_phase_huffcodes, 1, 1,
 276              INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
 277
 278     vlc_tab_tone_level_idx_hi1.table =
 279         &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[7]];
 280     vlc_tab_tone_level_idx_hi1.table_allocated = qdm2_vlc_offs[8] -
 281                                                  qdm2_vlc_offs[7];
 282     init_vlc(&vlc_tab_tone_level_idx_hi1, 8, 20,
 283              vlc_tab_tone_level_idx_hi1_huffbits, 1, 1,
 284              vlc_tab_tone_level_idx_hi1_huffcodes, 2, 2,
 285              INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
 286
 287     vlc_tab_tone_level_idx_mid.table =
 288         &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[8]];
 289     vlc_tab_tone_level_idx_mid.table_allocated = qdm2_vlc_offs[9] -
 290                                                  qdm2_vlc_offs[8];
 291     init_vlc(&vlc_tab_tone_level_idx_mid, 8, 24,
 292              vlc_tab_tone_level_idx_mid_huffbits, 1, 1,
 293              vlc_tab_tone_level_idx_mid_huffcodes, 2, 2,
 294              INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
 295
 296     vlc_tab_tone_level_idx_hi2.table =
 297         &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[9]];
 298     vlc_tab_tone_level_idx_hi2.table_allocated = qdm2_vlc_offs[10] -
 299                                                  qdm2_vlc_offs[9];
 300     init_vlc(&vlc_tab_tone_level_idx_hi2, 8, 24,
 301              vlc_tab_tone_level_idx_hi2_huffbits, 1, 1,
 302              vlc_tab_tone_level_idx_hi2_huffcodes, 2, 2,
 303              INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
 304
 305     vlc_tab_type30.table           = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[10]];
 306     vlc_tab_type30.table_allocated = qdm2_vlc_offs[11] - qdm2_vlc_offs[10];
 307     init_vlc(&vlc_tab_type30, 6, 9,
 308              vlc_tab_type30_huffbits, 1, 1,
 309              vlc_tab_type30_huffcodes, 1, 1,
 310              INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
 311
 312     vlc_tab_type34.table           = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[11]];
 313     vlc_tab_type34.table_allocated = qdm2_vlc_offs[12] - qdm2_vlc_offs[11];
 314     init_vlc(&vlc_tab_type34, 5, 10,
 315              vlc_tab_type34_huffbits, 1, 1,
 316              vlc_tab_type34_huffcodes, 1, 1,
 317              INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
 318
 319     vlc_tab_fft_tone_offset[0].table =
 320         &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[12]];
 321     vlc_tab_fft_tone_offset[0].table_allocated = qdm2_vlc_offs[13] -
 322                                                  qdm2_vlc_offs[12];
 323     init_vlc(&vlc_tab_fft_tone_offset[0], 8, 23,
 324              vlc_tab_fft_tone_offset_0_huffbits, 1, 1,
 325              vlc_tab_fft_tone_offset_0_huffcodes, 2, 2,
 326              INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
 327
 328     vlc_tab_fft_tone_offset[1].table =
 329         &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[13]];
 330     vlc_tab_fft_tone_offset[1].table_allocated = qdm2_vlc_offs[14] -
 331                                                  qdm2_vlc_offs[13];
 332     init_vlc(&vlc_tab_fft_tone_offset[1], 8, 28,
 333              vlc_tab_fft_tone_offset_1_huffbits, 1, 1,
 334              vlc_tab_fft_tone_offset_1_huffcodes, 2, 2,
 335              INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
 336
 337     vlc_tab_fft_tone_offset[2].table =
 338         &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[14]];
 339     vlc_tab_fft_tone_offset[2].table_allocated = qdm2_vlc_offs[15] -
 340                                                  qdm2_vlc_offs[14];
 341     init_vlc(&vlc_tab_fft_tone_offset[2], 8, 32,
 342              vlc_tab_fft_tone_offset_2_huffbits, 1, 1,
 343              vlc_tab_fft_tone_offset_2_huffcodes, 2, 2,
 344              INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
 345
 346     vlc_tab_fft_tone_offset[3].table =
 347         &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[15]];
 348     vlc_tab_fft_tone_offset[3].table_allocated = qdm2_vlc_offs[16] -
 349                                                  qdm2_vlc_offs[15];
 350     init_vlc(&vlc_tab_fft_tone_offset[3], 8, 35,
 351              vlc_tab_fft_tone_offset_3_huffbits, 1, 1,
 352              vlc_tab_fft_tone_offset_3_huffcodes, 2, 2,
 353              INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
 354
 355     vlc_tab_fft_tone_offset[4].table =
 356         &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[16]];
 357     vlc_tab_fft_tone_offset[4].table_allocated = qdm2_vlc_offs[17] -
 358                                                  qdm2_vlc_offs[16];
 359     init_vlc(&vlc_tab_fft_tone_offset[4], 8, 38,
 360              vlc_tab_fft_tone_offset_4_huffbits, 1, 1,
 361              vlc_tab_fft_tone_offset_4_huffcodes, 2, 2,
 362              INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
 363 }
 364
 365 static int qdm2_get_vlc(BitstreamContext *bc, VLC *vlc, int flag, int depth)
 366 {
 367     int value;
 368
 369     value = bitstream_read_vlc(bc, vlc->table, vlc->bits, depth);
 370
 371     /* stage-2, 3 bits exponent escape sequence */
 372     if (value-- == 0)
 373         value = bitstream_read(bc, bitstream_read(bc, 3) + 1);
 374
 375     /* stage-3, optional */
 376     if (flag) {
 377         int tmp = vlc_stage3_values[value];
 378
 379         if ((value & ~3) > 0)
 380             tmp += bitstream_read(bc, value >> 2);
 381         value = tmp;
 382     }
 383
 384     return value;
 385 }
 386
 387 static int qdm2_get_se_vlc(VLC *vlc, BitstreamContext *bc, int depth)
 388 {
 389     int value = qdm2_get_vlc(bc, vlc, 0, depth);
 390
 391     return (value & 1) ? ((value + 1) >> 1) : -(value >> 1);
 392 }
 393
 394 /**
 395  * QDM2 checksum
 396  *
 397  * @param data      pointer to data to be checksummed
 398  * @param length    data length
 399  * @param value     checksum value
 400  *
 401  * @return          0 if checksum is OK
 402  */
 403 static uint16_t qdm2_packet_checksum(const uint8_t *data, int length, int value)
 404 {
 405     int i;
 406
 407     for (i = 0; i < length; i++)
 408         value -= data[i];
 409
 410     return (uint16_t)(value & 0xffff);
 411 }
 412
 413 /**
 414  * Fill a QDM2SubPacket structure with packet type, size, and data pointer.
 415  *
 416  * @param bc            bitreader context
 417  * @param sub_packet    packet under analysis
 418  */
 419 static void qdm2_decode_sub_packet_header(BitstreamContext *bc,
 420                                           QDM2SubPacket *sub_packet)
 421 {
 422     sub_packet->type = bitstream_read(bc, 8);
 423
 424     if (sub_packet->type == 0) {
 425         sub_packet->size = 0;
 426         sub_packet->data = NULL;
 427     } else {
 428         sub_packet->size = bitstream_read(bc, 8);
 429
 430         if (sub_packet->type & 0x80) {
 431             sub_packet->size <<= 8;
 432             sub_packet->size  |= bitstream_read(bc, 8);
 433             sub_packet->type  &= 0x7f;
 434         }
 435
 436         if (sub_packet->type == 0x7f)
 437             sub_packet->type |= bitstream_read(bc, 8) << 8;
 438
 439         // FIXME: this depends on bitreader-internal data
 440         sub_packet->data = &bc->buffer[bitstream_tell(bc) / 8];
 441     }
 442
 443     av_log(NULL, AV_LOG_DEBUG, "Subpacket: type=%d size=%d start_offs=%x\n",
 444            sub_packet->type, sub_packet->size, bitstream_tell(bc) / 8);
 445 }
 446
 447 /**
 448  * Return node pointer to first packet of requested type in list.
 449  *
 450  * @param list    list of subpackets to be scanned
 451  * @param type    type of searched subpacket
 452  * @return        node pointer for subpacket if found, else NULL
 453  */
 454 static QDM2SubPNode *qdm2_search_subpacket_type_in_list(QDM2SubPNode *list,
 455                                                         int type)
 456 {
 457     while (list && list->packet) {
 458         if (list->packet->type == type)
 459             return list;
 460         list = list->next;
 461     }
 462     return NULL;
 463 }
 464
 465 /**
 466  * Replace 8 elements with their average value.
 467  * Called by qdm2_decode_superblock before starting subblock decoding.
 468  *
 469  * @param q       context
 470  */
 471 static void average_quantized_coeffs(QDM2Context *q)
 472 {
 473     int i, j, n, ch, sum;
 474
 475     n = coeff_per_sb_for_avg[q->coeff_per_sb_select][QDM2_SB_USED(q->sub_sampling) - 1] + 1;
 476
 477     for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
 478         for (i = 0; i < n; i++) {
 479             sum = 0;
 480
 481             for (j = 0; j < 8; j++)
 482                 sum += q->quantized_coeffs[ch][i][j];
 483
 484             sum /= 8;
 485             if (sum > 0)
 486                 sum--;
 487
 488             for (j = 0; j < 8; j++)
 489                 q->quantized_coeffs[ch][i][j] = sum;
 490         }
 491 }
 492
 493 /**
 494  * Build subband samples with noise weighted by q->tone_level.
 495  * Called by synthfilt_build_sb_samples.
 496  *
 497  * @param q     context
 498  * @param sb    subband index
 499  */
 500 static void build_sb_samples_from_noise(QDM2Context *q, int sb)
 501 {
 502     int ch, j;
 503
 504     FIX_NOISE_IDX(q->noise_idx);
 505
 506     if (!q->nb_channels)
 507         return;
 508
 509     for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++) {
 510         for (j = 0; j < 64; j++) {
 511             q->sb_samples[ch][j * 2][sb] =
 512                 SB_DITHERING_NOISE(sb, q->noise_idx) * q->tone_level[ch][sb][j];
 513             q->sb_samples[ch][j * 2 + 1][sb] =
 514                 SB_DITHERING_NOISE(sb, q->noise_idx) * q->tone_level[ch][sb][j];
 515         }
 516     }
 517 }
 518
 519 /**
 520  * Called while processing data from subpackets 11 and 12.
 521  * Used after making changes to coding_method array.
 522  *
 523  * @param sb               subband index
 524  * @param channels         number of channels
 525  * @param coding_method    q->coding_method[0][0][0]
 526  */
 527 static int fix_coding_method_array(int sb, int channels,
 528                                    sb_int8_array coding_method)
 529 {
 530     int j, k;
 531     int ch;
 532     int run, case_val;
 533
 534     for (ch = 0; ch < channels; ch++) {
 535         for (j = 0; j < 64; ) {
 536             if (coding_method[ch][sb][j] < 8)
 537                 return -1;
 538             if ((coding_method[ch][sb][j] - 8) > 22) {
 539                 run      = 1;
 540                 case_val = 8;
 541             } else {
 542                 switch (switchtable[coding_method[ch][sb][j] - 8]) {
 543                 case 0: run  = 10;
 544                     case_val = 10;
 545                     break;
 546                 case 1: run  = 1;
 547                     case_val = 16;
 548                     break;
 549                 case 2: run  = 5;
 550                     case_val = 24;
 551                     break;
 552                 case 3: run  = 3;
 553                     case_val = 30;
 554                     break;
 555                 case 4: run  = 1;
 556                     case_val = 30;
 557                     break;
 558                 case 5: run  = 1;
 559                     case_val = 8;
 560                     break;
 561                 default: run = 1;
 562                     case_val = 8;
 563                     break;
 564                 }
 565             }
 566             for (k = 0; k < run; k++) {
 567                 if (j + k < 128) {
 568                     if (coding_method[ch][sb + (j + k) / 64][(j + k) % 64] > coding_method[ch][sb][j]) {
 569                         if (k > 0) {
 570                             SAMPLES_NEEDED
 571                             //not debugged, almost never used
 572                             memset(&coding_method[ch][sb][j + k], case_val,
 573                                    k *sizeof(int8_t));
 574                             memset(&coding_method[ch][sb][j + k], case_val,
 575                                    3 * sizeof(int8_t));
 576                         }
 577                     }
 578                 }
 579             }
 580             j += run;
 581         }
 582     }
 583     return 0;
 584 }
 585
 586 /**
 587  * Related to synthesis filter
 588  * Called by process_subpacket_10
 589  *
 590  * @param q       context
 591  * @param flag    1 if called after getting data from subpacket 10, 0 if no subpacket 10
 592  */
 593 static void fill_tone_level_array(QDM2Context *q, int flag)
 594 {
 595     int i, sb, ch, sb_used;
 596     int tmp, tab;
 597
 598     for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
 599         for (sb = 0; sb < 30; sb++)
 600             for (i = 0; i < 8; i++) {
 601                 if ((tab=coeff_per_sb_for_dequant[q->coeff_per_sb_select][sb]) < (last_coeff[q->coeff_per_sb_select] - 1))
 602                     tmp = q->quantized_coeffs[ch][tab + 1][i] * dequant_table[q->coeff_per_sb_select][tab + 1][sb]+
 603                           q->quantized_coeffs[ch][tab][i] * dequant_table[q->coeff_per_sb_select][tab][sb];
 604                 else
 605                     tmp = q->quantized_coeffs[ch][tab][i] * dequant_table[q->coeff_per_sb_select][tab][sb];
 606                 if(tmp < 0)
 607                     tmp += 0xff;
 608                 q->tone_level_idx_base[ch][sb][i] = (tmp / 256) & 0xff;
 609             }
 610
 611     sb_used = QDM2_SB_USED(q->sub_sampling);
 612
 613     if ((q->superblocktype_2_3 != 0) && !flag) {
 614         for (sb = 0; sb < sb_used; sb++)
 615             for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
 616                 for (i = 0; i < 64; i++) {
 617                     q->tone_level_idx[ch][sb][i] = q->tone_level_idx_base[ch][sb][i / 8];
 618                     if (q->tone_level_idx[ch][sb][i] < 0)
 619                         q->tone_level[ch][sb][i] = 0;
 620                     else
 621                         q->tone_level[ch][sb][i] = fft_tone_level_table[0][q->tone_level_idx[ch][sb][i] & 0x3f];
 622                 }
 623     } else {
 624         tab = q->superblocktype_2_3 ? 0 : 1;
 625         for (sb = 0; sb < sb_used; sb++) {
 626             if ((sb >= 4) && (sb <= 23)) {
 627                 for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
 628                     for (i = 0; i < 64; i++) {
 629                         tmp = q->tone_level_idx_base[ch][sb][i / 8] -
 630                               q->tone_level_idx_hi1[ch][sb / 8][i / 8][i % 8] -
 631                               q->tone_level_idx_mid[ch][sb - 4][i / 8] -
 632                               q->tone_level_idx_hi2[ch][sb - 4];
 633                         q->tone_level_idx[ch][sb][i] = tmp & 0xff;
 634                         if ((tmp < 0) || (!q->superblocktype_2_3 && !tmp))
 635                             q->tone_level[ch][sb][i] = 0;
 636                         else
 637                             q->tone_level[ch][sb][i] = fft_tone_level_table[tab][tmp & 0x3f];
 638                 }
 639             } else {
 640                 if (sb > 4) {
 641                     for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
 642                         for (i = 0; i < 64; i++) {
 643                             tmp = q->tone_level_idx_base[ch][sb][i / 8] -
 644                                   q->tone_level_idx_hi1[ch][2][i / 8][i % 8] -
 645                                   q->tone_level_idx_hi2[ch][sb - 4];
 646                             q->tone_level_idx[ch][sb][i] = tmp & 0xff;
 647                             if ((tmp < 0) || (!q->superblocktype_2_3 && !tmp))
 648                                 q->tone_level[ch][sb][i] = 0;
 649                             else
 650                                 q->tone_level[ch][sb][i] = fft_tone_level_table[tab][tmp & 0x3f];
 651                     }
 652                 } else {
 653                     for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
 654                         for (i = 0; i < 64; i++) {
 655                             tmp = q->tone_level_idx[ch][sb][i] = q->tone_level_idx_base[ch][sb][i / 8];
 656                             if ((tmp < 0) || (!q->superblocktype_2_3 && !tmp))
 657                                 q->tone_level[ch][sb][i] = 0;
 658                             else
 659                                 q->tone_level[ch][sb][i] = fft_tone_level_table[tab][tmp & 0x3f];
 660                         }
 661                 }
 662             }
 663         }
 664     }
 665 }
 666
 667 /**
 668  * Related to synthesis filter
 669  * Called by process_subpacket_11
 670  * c is built with data from subpacket 11
 671  * Most of this function is used only if superblock_type_2_3 == 0,
 672  * never seen it in samples.
 673  *
 674  * @param tone_level_idx
 675  * @param tone_level_idx_temp
 676  * @param coding_method        q->coding_method[0][0][0]
 677  * @param nb_channels          number of channels
 678  * @param c                    coming from subpacket 11, passed as 8*c
 679  * @param superblocktype_2_3   flag based on superblock packet type
 680  * @param cm_table_select      q->cm_table_select
 681  */
 682 static void fill_coding_method_array(sb_int8_array tone_level_idx,
 683                                      sb_int8_array tone_level_idx_temp,
 684                                      sb_int8_array coding_method,
 685                                      int nb_channels,
 686                                      int c, int superblocktype_2_3,
 687                                      int cm_table_select)
 688 {
 689     int ch, sb, j;
 690     int tmp, acc, esp_40, comp;
 691     int add1, add2, add3, add4;
 692     int64_t multres;
 693
 694     if (!superblocktype_2_3) {
 695         /* This case is untested, no samples available */
 696         SAMPLES_NEEDED
 697         for (ch = 0; ch < nb_channels; ch++)
 698             for (sb = 0; sb < 30; sb++) {
 699                 for (j = 1; j < 63; j++) {  // The loop only iterates to 63 so the code doesn't overflow the buffer
 700                     add1 = tone_level_idx[ch][sb][j] - 10;
 701                     if (add1 < 0)
 702                         add1 = 0;
 703                     add2 = add3 = add4 = 0;
 704                     if (sb > 1) {
 705                         add2 = tone_level_idx[ch][sb - 2][j] + tone_level_idx_offset_table[sb][0] - 6;
 706                         if (add2 < 0)
 707                             add2 = 0;
 708                     }
 709                     if (sb > 0) {
 710                         add3 = tone_level_idx[ch][sb - 1][j] + tone_level_idx_offset_table[sb][1] - 6;
 711                         if (add3 < 0)
 712                             add3 = 0;
 713                     }
 714                     if (sb < 29) {
 715                         add4 = tone_level_idx[ch][sb + 1][j] + tone_level_idx_offset_table[sb][3] - 6;
 716                         if (add4 < 0)
 717                             add4 = 0;
 718                     }
 719                     tmp = tone_level_idx[ch][sb][j + 1] * 2 - add4 - add3 - add2 - add1;
 720                     if (tmp < 0)
 721                         tmp = 0;
 722                     tone_level_idx_temp[ch][sb][j + 1] = tmp & 0xff;
 723                 }
 724                 tone_level_idx_temp[ch][sb][0] = tone_level_idx_temp[ch][sb][1];
 725             }
 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  * Called by process_subpacket_11 to process more data from subpacket 11
 798  * with sb 0-8.
 799  * Called by process_subpacket_12 to process data from subpacket 12 with
 800  * sb 8-sb_used.
 801  *
 802  * @param q         context
 803  * @param bc        bitreader context
 804  * @param length    packet length in bits
 805  * @param sb_min    lower subband processed (sb_min included)
 806  * @param sb_max    higher subband processed (sb_max excluded)
 807  */
 808 static void synthfilt_build_sb_samples(QDM2Context *q, BitstreamContext *bc,
 809                                        int length, int sb_min, int sb_max)
 810 {
 811     int sb, j, k, n, ch, run, channels;
 812     int joined_stereo, zero_encoding;
 813     int type34_first;
 814     float type34_div = 0;
 815     float type34_predictor;
 816     float samples[10], sign_bits[16];
 817
 818     if (length == 0) {
 819         // If no data use noise
 820         for (sb=sb_min; sb < sb_max; sb++)
 821             build_sb_samples_from_noise(q, sb);
 822
 823         return;
 824     }
 825
 826     for (sb = sb_min; sb < sb_max; sb++) {
 827         channels = q->nb_channels;
 828
 829         if (q->nb_channels <= 1 || sb < 12)
 830             joined_stereo = 0;
 831         else if (sb >= 24)
 832             joined_stereo = 1;
 833         else
 834             joined_stereo = (bitstream_bits_left(bc) >= 1) ? bitstream_read_bit(bc) : 0;
 835
 836         if (joined_stereo) {
 837             if (bitstream_bits_left(bc) >= 16)
 838                 for (j = 0; j < 16; j++)
 839                     sign_bits[j] = bitstream_read_bit(bc);
 840
 841             for (j = 0; j < 64; j++)
 842                 if (q->coding_method[1][sb][j] > q->coding_method[0][sb][j])
 843                     q->coding_method[0][sb][j] = q->coding_method[1][sb][j];
 844
 845             if (fix_coding_method_array(sb, q->nb_channels,
 846                                             q->coding_method)) {
 847                 build_sb_samples_from_noise(q, sb);
 848                 continue;
 849             }
 850             channels = 1;
 851         }
 852
 853         for (ch = 0; ch < channels; ch++) {
 854             FIX_NOISE_IDX(q->noise_idx);
 855             zero_encoding = (bitstream_bits_left(bc) >= 1) ? bitstream_read_bit(bc) : 0;
 856             type34_predictor = 0.0;
 857             type34_first = 1;
 858
 859             for (j = 0; j < 128; ) {
 860                 switch (q->coding_method[ch][sb][j / 2]) {
 861                     case 8:
 862                         if (bitstream_bits_left(bc) >= 10) {
 863                             if (zero_encoding) {
 864                                 for (k = 0; k < 5; k++) {
 865                                     if ((j + 2 * k) >= 128)
 866                                         break;
 867                                     samples[2 * k] = bitstream_read_bit(bc) ? dequant_1bit[joined_stereo][2 * bitstream_read_bit(bc)] : 0;
 868                                 }
 869                             } else {
 870                                 n = bitstream_read(bc, 8);
 871                                 for (k = 0; k < 5; k++)
 872                                     samples[2 * k] = dequant_1bit[joined_stereo][random_dequant_index[n][k]];
 873                             }
 874                             for (k = 0; k < 5; k++)
 875                                 samples[2 * k + 1] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx);
 876                         } else {
 877                             for (k = 0; k < 10; k++)
 878                                 samples[k] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx);
 879                         }
 880                         run = 10;
 881                         break;
 882
 883                     case 10:
 884                         if (bitstream_bits_left(bc) >= 1) {
 885                             float f = 0.81;
 886
 887                             if (bitstream_read_bit(bc))
 888                                 f = -f;
 889                             f -= noise_samples[((sb + 1) * (j +5 * ch + 1)) & 127] * 9.0 / 40.0;
 890                             samples[0] = f;
 891                         } else {
 892                             samples[0] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx);
 893                         }
 894                         run = 1;
 895                         break;
 896
 897                     case 16:
 898                         if (bitstream_bits_left(bc) >= 10) {
 899                             if (zero_encoding) {
 900                                 for (k = 0; k < 5; k++) {
 901                                     if ((j + k) >= 128)
 902                                         break;
 903                                     samples[k] = (bitstream_read_bit(bc) == 0) ? 0 : dequant_1bit[joined_stereo][2 * bitstream_read_bit(bc)];
 904                                 }
 905                             } else {
 906                                 n = bitstream_read (bc, 8);
 907                                 for (k = 0; k < 5; k++)
 908                                     samples[k] = dequant_1bit[joined_stereo][random_dequant_index[n][k]];
 909                             }
 910                         } else {
 911                             for (k = 0; k < 5; k++)
 912                                 samples[k] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx);
 913                         }
 914                         run = 5;
 915                         break;
 916
 917                     case 24:
 918                         if (bitstream_bits_left(bc) >= 7) {
 919                             n = bitstream_read(bc, 7);
 920                             for (k = 0; k < 3; k++)
 921                                 samples[k] = (random_dequant_type24[n][k] - 2.0) * 0.5;
 922                         } else {
 923                             for (k = 0; k < 3; k++)
 924                                 samples[k] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx);
 925                         }
 926                         run = 3;
 927                         break;
 928
 929                     case 30:
 930                         if (bitstream_bits_left(bc) >= 4) {
 931                             unsigned index = qdm2_get_vlc(bc, &vlc_tab_type30, 0, 1);
 932                             if (index < FF_ARRAY_ELEMS(type30_dequant)) {
 933                                 samples[0] = type30_dequant[index];
 934                             } else
 935                                 samples[0] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx);
 936                         } else
 937                             samples[0] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx);
 938
 939                         run = 1;
 940                         break;
 941
 942                     case 34:
 943                         if (bitstream_bits_left(bc) >= 7) {
 944                             if (type34_first) {
 945                                 type34_div = (float)(1 << bitstream_read(bc, 2));
 946                                 samples[0] = ((float)bitstream_read(bc, 5) - 16.0) / 15.0;
 947                                 type34_predictor = samples[0];
 948                                 type34_first = 0;
 949                             } else {
 950                                 unsigned index = qdm2_get_vlc(bc, &vlc_tab_type34, 0, 1);
 951                                 if (index < FF_ARRAY_ELEMS(type34_delta)) {
 952                                     samples[0] = type34_delta[index] / type34_div + type34_predictor;
 953                                     type34_predictor = samples[0];
 954                                 } else
 955                                     samples[0] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx);
 956                             }
 957                         } else {
 958                             samples[0] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx);
 959                         }
 960                         run = 1;
 961                         break;
 962
 963                     default:
 964                         samples[0] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx);
 965                         run = 1;
 966                         break;
 967                 }
 968
 969                 if (joined_stereo) {
 970                     for (k = 0; k < run && j + k < 128; k++) {
 971                         q->sb_samples[0][j + k][sb] =
 972                             q->tone_level[0][sb][(j + k) / 2] * samples[k];
 973                         if (q->nb_channels == 2) {
 974                             if (sign_bits[(j + k) / 8])
 975                                 q->sb_samples[1][j + k][sb] =
 976                                     q->tone_level[1][sb][(j + k) / 2] * -samples[k];
 977                             else
 978                                 q->sb_samples[1][j + k][sb] =
 979                                     q->tone_level[1][sb][(j + k) / 2] * samples[k];
 980                         }
 981                     }
 982                 } else {
 983                     for (k = 0; k < run; k++)
 984                         if ((j + k) < 128)
 985                             q->sb_samples[ch][j + k][sb] = q->tone_level[ch][sb][(j + k)/2] * samples[k];
 986                 }
 987
 988                 j += run;
 989             } // j loop
 990         } // channel loop
 991     } // subband loop
 992 }
 993
 994 /**
 995  * Init the first element of a channel in quantized_coeffs with data
 996  * from packet 10 (quantized_coeffs[ch][0]).
 997  * This is similar to process_subpacket_9, but for a single channel
 998  * and for element [0]
 999  * same VLC tables as process_subpacket_9 are used.
1000  *
1001  * @param quantized_coeffs    pointer to quantized_coeffs[ch][0]
1002  * @param bc        bitreader context
1003  */
1004 static void init_quantized_coeffs_elem0(int8_t *quantized_coeffs,
1005                                         BitstreamContext *bc)
1006 {
1007     int i, k, run, level, diff;
1008
1009     if (bitstream_bits_left(bc) < 16)
1010         return;
1011     level = qdm2_get_vlc(bc, &vlc_tab_level, 0, 2);
1012
1013     quantized_coeffs[0] = level;
1014
1015     for (i = 0; i < 7; ) {
1016         if (bitstream_bits_left(bc) < 16)
1017             break;
1018         run = qdm2_get_vlc(bc, &vlc_tab_run, 0, 1) + 1;
1019
1020         if (bitstream_bits_left(bc) < 16)
1021             break;
1022         diff = qdm2_get_se_vlc(&vlc_tab_diff, bc, 2);
1023
1024         for (k = 1; k <= run; k++)
1025             quantized_coeffs[i + k] = (level + ((k * diff) / run));
1026
1027         level += diff;
1028         i += run;
1029     }
1030 }
1031
1032 /**
1033  * Related to synthesis filter, process data from packet 10
1034  * Init part of quantized_coeffs via function init_quantized_coeffs_elem0
1035  * Init tone_level_idx_hi1, tone_level_idx_hi2, tone_level_idx_mid with
1036  * data from packet 10
1037  *
1038  * @param q         context
1039  * @param bc        bitreader context
1040  */
1041 static void init_tone_level_dequantization(QDM2Context *q, BitstreamContext *bc)
1042 {
1043     int sb, j, k, n, ch;
1044
1045     for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++) {
1046         init_quantized_coeffs_elem0(q->quantized_coeffs[ch][0], bc);
1047
1048         if (bitstream_bits_left(bc) < 16) {
1049             memset(q->quantized_coeffs[ch][0], 0, 8);
1050             break;
1051         }
1052     }
1053
1054     n = q->sub_sampling + 1;
1055
1056     for (sb = 0; sb < n; sb++)
1057         for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
1058             for (j = 0; j < 8; j++) {
1059                 if (bitstream_bits_left(bc) < 1)
1060                     break;
1061                 if (bitstream_read_bit(bc)) {
1062                     for (k=0; k < 8; k++) {
1063                         if (bitstream_bits_left(bc) < 16)
1064                             break;
1065                         q->tone_level_idx_hi1[ch][sb][j][k] = qdm2_get_vlc(bc, &vlc_tab_tone_level_idx_hi1, 0, 2);
1066                     }
1067                 } else {
1068                     for (k=0; k < 8; k++)
1069                         q->tone_level_idx_hi1[ch][sb][j][k] = 0;
1070                 }
1071             }
1072
1073     n = QDM2_SB_USED(q->sub_sampling) - 4;
1074
1075     for (sb = 0; sb < n; sb++)
1076         for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++) {
1077             if (bitstream_bits_left(bc) < 16)
1078                 break;
1079             q->tone_level_idx_hi2[ch][sb] = qdm2_get_vlc(bc, &vlc_tab_tone_level_idx_hi2, 0, 2);
1080             if (sb > 19)
1081                 q->tone_level_idx_hi2[ch][sb] -= 16;
1082             else
1083                 for (j = 0; j < 8; j++)
1084                     q->tone_level_idx_mid[ch][sb][j] = -16;
1085         }
1086
1087     n = QDM2_SB_USED(q->sub_sampling) - 5;
1088
1089     for (sb = 0; sb < n; sb++)
1090         for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
1091             for (j = 0; j < 8; j++) {
1092                 if (bitstream_bits_left(bc) < 16)
1093                     break;
1094                 q->tone_level_idx_mid[ch][sb][j] = qdm2_get_vlc(bc, &vlc_tab_tone_level_idx_mid, 0, 2) - 32;
1095             }
1096 }
1097
1098 /**
1099  * Process subpacket 9, init quantized_coeffs with data from it
1100  *
1101  * @param q       context
1102  * @param node    pointer to node with packet
1103  */
1104 static void process_subpacket_9(QDM2Context *q, QDM2SubPNode *node)
1105 {
1106     BitstreamContext bc;
1107     int i, j, k, n, ch, run, level, diff;
1108
1109     bitstream_init8(&bc, node->packet->data, node->packet->size);
1110
1111     n = coeff_per_sb_for_avg[q->coeff_per_sb_select][QDM2_SB_USED(q->sub_sampling) - 1] + 1;
1112
1113     for (i = 1; i < n; i++)
1114         for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++) {
1115             level = qdm2_get_vlc(&bc, &vlc_tab_level, 0, 2);
1116             q->quantized_coeffs[ch][i][0] = level;
1117
1118             for (j = 0; j < (8 - 1); ) {
1119                 run  = qdm2_get_vlc(&bc, &vlc_tab_run, 0, 1) + 1;
1120                 diff = qdm2_get_se_vlc(&vlc_tab_diff, &bc, 2);
1121
1122                 for (k = 1; k <= run; k++)
1123                     q->quantized_coeffs[ch][i][j + k] = (level + ((k * diff) / run));
1124
1125                 level += diff;
1126                 j     += run;
1127             }
1128         }
1129
1130     for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
1131         for (i = 0; i < 8; i++)
1132             q->quantized_coeffs[ch][0][i] = 0;
1133 }
1134
1135 /**
1136  * Process subpacket 10 if not null, else
1137  *
1138  * @param q         context
1139  * @param node      pointer to node with packet
1140  */
1141 static void process_subpacket_10(QDM2Context *q, QDM2SubPNode *node)
1142 {
1143     BitstreamContext bc;
1144
1145     if (node) {
1146         bitstream_init8(&bc, node->packet->data, node->packet->size);
1147         init_tone_level_dequantization(q, &bc);
1148         fill_tone_level_array(q, 1);
1149     } else {
1150         fill_tone_level_array(q, 0);
1151     }
1152 }
1153
1154 /**
1155  * Process subpacket 11
1156  *
1157  * @param q         context
1158  * @param node      pointer to node with packet
1159  */
1160 static void process_subpacket_11(QDM2Context *q, QDM2SubPNode *node)
1161 {
1162     BitstreamContext bc;
1163     int length = 0;
1164
1165     if (node) {
1166         length = node->packet->size * 8;
1167         bitstream_init(&bc, node->packet->data, length);
1168     }
1169
1170     if (length >= 32) {
1171         int c = bitstream_read(&bc, 13);
1172
1173         if (c > 3)
1174             fill_coding_method_array(q->tone_level_idx,
1175                                      q->tone_level_idx_temp, q->coding_method,
1176                                      q->nb_channels, 8 * c,
1177                                      q->superblocktype_2_3, q->cm_table_select);
1178     }
1179
1180     synthfilt_build_sb_samples(q, &bc, length, 0, 8);
1181 }
1182
1183 /**
1184  * Process subpacket 12
1185  *
1186  * @param q         context
1187  * @param node      pointer to node with packet
1188  */
1189 static void process_subpacket_12(QDM2Context *q, QDM2SubPNode *node)
1190 {
1191     BitstreamContext bc;
1192     int length = 0;
1193
1194     if (node) {
1195         length = node->packet->size * 8;
1196         bitstream_init(&bc, node->packet->data, length);
1197     }
1198
1199     synthfilt_build_sb_samples(q, &bc, length, 8, QDM2_SB_USED(q->sub_sampling));
1200 }
1201
1202 /*
1203  * Process new subpackets for synthesis filter
1204  *
1205  * @param q       context
1206  * @param list    list with synthesis filter packets (list D)
1207  */
1208 static void process_synthesis_subpackets(QDM2Context *q, QDM2SubPNode *list)
1209 {
1210     QDM2SubPNode *nodes[4];
1211
1212     nodes[0] = qdm2_search_subpacket_type_in_list(list, 9);
1213     if (nodes[0])
1214         process_subpacket_9(q, nodes[0]);
1215
1216     nodes[1] = qdm2_search_subpacket_type_in_list(list, 10);
1217     if (nodes[1])
1218         process_subpacket_10(q, nodes[1]);
1219     else
1220         process_subpacket_10(q, NULL);
1221
1222     nodes[2] = qdm2_search_subpacket_type_in_list(list, 11);
1223     if (nodes[0] && nodes[1] && nodes[2])
1224         process_subpacket_11(q, nodes[2]);
1225     else
1226         process_subpacket_11(q, NULL);
1227
1228     nodes[3] = qdm2_search_subpacket_type_in_list(list, 12);
1229     if (nodes[0] && nodes[1] && nodes[3])
1230         process_subpacket_12(q, nodes[3]);
1231     else
1232         process_subpacket_12(q, NULL);
1233 }
1234
1235 /*
1236  * Decode superblock, fill packet lists.
1237  *
1238  * @param q    context
1239  */
1240 static void qdm2_decode_super_block(QDM2Context *q)
1241 {
1242     BitstreamContext bc;
1243     QDM2SubPacket header, *packet;
1244     int i, packet_bytes, sub_packet_size, sub_packets_D;
1245     unsigned int next_index = 0;
1246
1247     memset(q->tone_level_idx_hi1, 0, sizeof(q->tone_level_idx_hi1));
1248     memset(q->tone_level_idx_mid, 0, sizeof(q->tone_level_idx_mid));
1249     memset(q->tone_level_idx_hi2, 0, sizeof(q->tone_level_idx_hi2));
1250
1251     q->sub_packets_B = 0;
1252     sub_packets_D    = 0;
1253
1254     average_quantized_coeffs(q); // average elements in quantized_coeffs[max_ch][10][8]
1255
1256     bitstream_init8(&bc, q->compressed_data, q->compressed_size);
1257     qdm2_decode_sub_packet_header(&bc, &header);
1258
1259     if (header.type < 2 || header.type >= 8) {
1260         q->has_errors = 1;
1261         av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "bad superblock type\n");
1262         return;
1263     }
1264
1265     q->superblocktype_2_3 = (header.type == 2 || header.type == 3);
1266     packet_bytes          = (q->compressed_size - bitstream_tell(&bc) / 8);
1267
1268     bitstream_init8(&bc, header.data, header.size);
1269
1270     if (header.type == 2 || header.type == 4 || header.type == 5) {
1271         int csum = 257 * bitstream_read(&bc, 8);
1272         csum    +=   2 * bitstream_read(&bc, 8);
1273
1274         csum = qdm2_packet_checksum(q->compressed_data, q->checksum_size, csum);
1275
1276         if (csum != 0) {
1277             q->has_errors = 1;
1278             av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "bad packet checksum\n");
1279             return;
1280         }
1281     }
1282
1283     q->sub_packet_list_B[0].packet = NULL;
1284     q->sub_packet_list_D[0].packet = NULL;
1285
1286     for (i = 0; i < 6; i++)
1287         if (--q->fft_level_exp[i] < 0)
1288             q->fft_level_exp[i] = 0;
1289
1290     for (i = 0; packet_bytes > 0; i++) {
1291         int j;
1292
1293         if (i >= FF_ARRAY_ELEMS(q->sub_packet_list_A)) {
1294             SAMPLES_NEEDED_2("too many packet bytes");
1295             return;
1296         }
1297
1298         q->sub_packet_list_A[i].next = NULL;
1299
1300         if (i > 0) {
1301             q->sub_packet_list_A[i - 1].next = &q->sub_packet_list_A[i];
1302
1303             /* seek to next block */
1304             bitstream_init8(&bc, header.data, header.size);
1305             bitstream_skip(&bc, next_index * 8);
1306
1307             if (next_index >= header.size)
1308                 break;
1309         }
1310
1311         /* decode subpacket */
1312         packet = &q->sub_packets[i];
1313         qdm2_decode_sub_packet_header(&bc, packet);
1314         next_index      = packet->size + bitstream_tell(&bc) / 8;
1315         sub_packet_size = ((packet->size > 0xff) ? 1 : 0) + packet->size + 2;
1316
1317         if (packet->type == 0)
1318             break;
1319
1320         if (sub_packet_size > packet_bytes) {
1321             if (packet->type != 10 && packet->type != 11 && packet->type != 12)
1322                 break;
1323             packet->size += packet_bytes - sub_packet_size;
1324         }
1325
1326         packet_bytes -= sub_packet_size;
1327
1328         /* add subpacket to 'all subpackets' list */
1329         q->sub_packet_list_A[i].packet = packet;
1330
1331         /* add subpacket to related list */
1332         if (packet->type == 8) {
1333             SAMPLES_NEEDED_2("packet type 8");
1334             return;
1335         } else if (packet->type >= 9 && packet->type <= 12) {
1336             /* packets for MPEG Audio like Synthesis Filter */
1337             QDM2_LIST_ADD(q->sub_packet_list_D, sub_packets_D, packet);
1338         } else if (packet->type == 13) {
1339             for (j = 0; j < 6; j++)
1340                 q->fft_level_exp[j] = bitstream_read(&bc, 6);
1341         } else if (packet->type == 14) {
1342             for (j = 0; j < 6; j++)
1343                 q->fft_level_exp[j] = qdm2_get_vlc(&bc, &fft_level_exp_vlc, 0, 2);
1344         } else if (packet->type == 15) {
1345             SAMPLES_NEEDED_2("packet type 15")
1346             return;
1347         } else if (packet->type >= 16 && packet->type < 48 &&
1348                    !fft_subpackets[packet->type - 16]) {
1349             /* packets for FFT */
1350             QDM2_LIST_ADD(q->sub_packet_list_B, q->sub_packets_B, packet);
1351         }
1352     } // Packet bytes loop
1353
1354     if (q->sub_packet_list_D[0].packet) {
1355         process_synthesis_subpackets(q, q->sub_packet_list_D);
1356         q->do_synth_filter = 1;
1357     } else if (q->do_synth_filter) {
1358         process_subpacket_10(q, NULL);
1359         process_subpacket_11(q, NULL);
1360         process_subpacket_12(q, NULL);
1361     }
1362 }
1363
1364 static void qdm2_fft_init_coefficient(QDM2Context *q, int sub_packet,
1365                                       int offset, int duration, int channel,
1366                                       int exp, int phase)
1367 {
1368     if (q->fft_coefs_min_index[duration] < 0)
1369         q->fft_coefs_min_index[duration] = q->fft_coefs_index;
1370
1371     q->fft_coefs[q->fft_coefs_index].sub_packet =
1372         ((sub_packet >= 16) ? (sub_packet - 16) : sub_packet);
1373     q->fft_coefs[q->fft_coefs_index].channel = channel;
1374     q->fft_coefs[q->fft_coefs_index].offset  = offset;
1375     q->fft_coefs[q->fft_coefs_index].exp     = exp;
1376     q->fft_coefs[q->fft_coefs_index].phase   = phase;
1377     q->fft_coefs_index++;
1378 }
1379
1380 static void qdm2_fft_decode_tones(QDM2Context *q, int duration,
1381                                   BitstreamContext *bc, int b)
1382 {
1383     int channel, stereo, phase, exp;
1384     int local_int_4, local_int_8, stereo_phase, local_int_10;
1385     int local_int_14, stereo_exp, local_int_20, local_int_28;
1386     int n, offset;
1387
1388     local_int_4  = 0;
1389     local_int_28 = 0;
1390     local_int_20 = 2;
1391     local_int_8  = (4 - duration);
1392     local_int_10 = 1 << (q->group_order - duration - 1);
1393     offset       = 1;
1394
1395     while (1) {
1396         if (q->superblocktype_2_3) {
1397             while ((n = qdm2_get_vlc(bc, &vlc_tab_fft_tone_offset[local_int_8], 1, 2)) < 2) {
1398                 offset = 1;
1399                 if (n == 0) {
1400                     local_int_4  += local_int_10;
1401                     local_int_28 += (1 << local_int_8);
1402                 } else {
1403                     local_int_4  += 8 * local_int_10;
1404                     local_int_28 += (8 << local_int_8);
1405                 }
1406             }
1407             offset += (n - 2);
1408         } else {
1409             offset += qdm2_get_vlc(bc, &vlc_tab_fft_tone_offset[local_int_8], 1, 2);
1410             while (offset >= (local_int_10 - 1)) {
1411                 offset       += (1 - (local_int_10 - 1));
1412                 local_int_4  += local_int_10;
1413                 local_int_28 += (1 << local_int_8);
1414             }
1415         }
1416
1417         if (local_int_4 >= q->group_size)
1418             return;
1419
1420         local_int_14 = (offset >> local_int_8);
1421         if (local_int_14 >= FF_ARRAY_ELEMS(fft_level_index_table))
1422             return;
1423
1424         if (q->nb_channels > 1) {
1425             channel = bitstream_read_bit(bc);
1426             stereo  = bitstream_read_bit(bc);
1427         } else {
1428             channel = 0;
1429             stereo  = 0;
1430         }
1431
1432         exp  = qdm2_get_vlc(bc, (b ? &fft_level_exp_vlc : &fft_level_exp_alt_vlc), 0, 2);
1433         exp += q->fft_level_exp[fft_level_index_table[local_int_14]];
1434         exp  = (exp < 0) ? 0 : exp;
1435
1436         phase        = bitstream_read(bc, 3);
1437         stereo_exp   = 0;
1438         stereo_phase = 0;
1439
1440         if (stereo) {
1441             stereo_exp   = (exp   - qdm2_get_vlc(bc, &fft_stereo_exp_vlc,   0, 1));
1442             stereo_phase = (phase - qdm2_get_vlc(bc, &fft_stereo_phase_vlc, 0, 1));
1443             if (stereo_phase < 0)
1444                 stereo_phase += 8;
1445         }
1446
1447         if (q->frequency_range > (local_int_14 + 1)) {
1448             int sub_packet = (local_int_20 + local_int_28);
1449
1450             qdm2_fft_init_coefficient(q, sub_packet, offset, duration,
1451                                       channel, exp, phase);
1452             if (stereo)
1453                 qdm2_fft_init_coefficient(q, sub_packet, offset, duration,
1454                                           1 - channel,
1455                                           stereo_exp, stereo_phase);
1456         }
1457         offset++;
1458     }
1459 }
1460
1461 static void qdm2_decode_fft_packets(QDM2Context *q)
1462 {
1463     int i, j, min, max, value, type, unknown_flag;
1464     BitstreamContext bc;
1465
1466     if (!q->sub_packet_list_B[0].packet)
1467         return;
1468
1469     /* reset minimum indexes for FFT coefficients */
1470     q->fft_coefs_index = 0;
1471     for (i = 0; i < 5; i++)
1472         q->fft_coefs_min_index[i] = -1;
1473
1474     /* process subpackets ordered by type, largest type first */
1475     for (i = 0, max = 256; i < q->sub_packets_B; i++) {
1476         QDM2SubPacket *packet = NULL;
1477
1478         /* find subpacket with largest type less than max */
1479         for (j = 0, min = 0; j < q->sub_packets_B; j++) {
1480             value = q->sub_packet_list_B[j].packet->type;
1481             if (value > min && value < max) {
1482                 min    = value;
1483                 packet = q->sub_packet_list_B[j].packet;
1484             }
1485         }
1486
1487         max = min;
1488
1489         /* check for errors (?) */
1490         if (!packet)
1491             return;
1492
1493         if (i == 0 &&
1494             (packet->type < 16 || packet->type >= 48 ||
1495              fft_subpackets[packet->type - 16]))
1496             return;
1497
1498         /* decode FFT tones */
1499         bitstream_init8(&bc, packet->data, packet->size);
1500
1501         if (packet->type >= 32 && packet->type < 48 && !fft_subpackets[packet->type - 16])
1502             unknown_flag = 1;
1503         else
1504             unknown_flag = 0;
1505
1506         type = packet->type;
1507
1508         if ((type >= 17 && type < 24) || (type >= 33 && type < 40)) {
1509             int duration = q->sub_sampling + 5 - (type & 15);
1510
1511             if (duration >= 0 && duration < 4)
1512                 qdm2_fft_decode_tones(q, duration, &bc, unknown_flag);
1513         } else if (type == 31) {
1514             for (j = 0; j < 4; j++)
1515                 qdm2_fft_decode_tones(q, j, &bc, unknown_flag);
1516         } else if (type == 46) {
1517             for (j = 0; j < 6; j++)
1518                 q->fft_level_exp[j] = bitstream_read(&bc, 6);
1519             for (j = 0; j < 4; j++)
1520                 qdm2_fft_decode_tones(q, j, &bc, unknown_flag);
1521         }
1522     } // Loop on B packets
1523
1524     /* calculate maximum indexes for FFT coefficients */
1525     for (i = 0, j = -1; i < 5; i++)
1526         if (q->fft_coefs_min_index[i] >= 0) {
1527             if (j >= 0)
1528                 q->fft_coefs_max_index[j] = q->fft_coefs_min_index[i];
1529             j = i;
1530         }
1531     if (j >= 0)
1532         q->fft_coefs_max_index[j] = q->fft_coefs_index;
1533 }
1534
1535 static void qdm2_fft_generate_tone(QDM2Context *q, FFTTone *tone)
1536 {
1537     float level, f[6];
1538     int i;
1539     QDM2Complex c;
1540     const double iscale = 2.0 * M_PI / 512.0;
1541
1542     tone->phase += tone->phase_shift;
1543
1544     /* calculate current level (maximum amplitude) of tone */
1545     level = fft_tone_envelope_table[tone->duration][tone->time_index] * tone->level;
1546     c.im  = level * sin(tone->phase * iscale);
1547     c.re  = level * cos(tone->phase * iscale);
1548
1549     /* generate FFT coefficients for tone */
1550     if (tone->duration >= 3 || tone->cutoff >= 3) {
1551         tone->complex[0].im += c.im;
1552         tone->complex[0].re += c.re;
1553         tone->complex[1].im -= c.im;
1554         tone->complex[1].re -= c.re;
1555     } else {
1556         f[1] = -tone->table[4];
1557         f[0] = tone->table[3] - tone->table[0];
1558         f[2] = 1.0 - tone->table[2] - tone->table[3];
1559         f[3] = tone->table[1] + tone->table[4] - 1.0;
1560         f[4] = tone->table[0] - tone->table[1];
1561         f[5] = tone->table[2];
1562         for (i = 0; i < 2; i++) {
1563             tone->complex[fft_cutoff_index_table[tone->cutoff][i]].re +=
1564                 c.re * f[i];
1565             tone->complex[fft_cutoff_index_table[tone->cutoff][i]].im +=
1566                 c.im * ((tone->cutoff <= i) ? -f[i] : f[i]);
1567         }
1568         for (i = 0; i < 4; i++) {
1569             tone->complex[i].re += c.re * f[i + 2];
1570             tone->complex[i].im += c.im * f[i + 2];
1571         }
1572     }
1573
1574     /* copy the tone if it has not yet died out */
1575     if (++tone->time_index < ((1 << (5 - tone->duration)) - 1)) {
1576         memcpy(&q->fft_tones[q->fft_tone_end], tone, sizeof(FFTTone));
1577         q->fft_tone_end = (q->fft_tone_end + 1) % 1000;
1578     }
1579 }
1580
1581 static void qdm2_fft_tone_synthesizer(QDM2Context *q, int sub_packet)
1582 {
1583     int i, j, ch;
1584     const double iscale = 0.25 * M_PI;
1585
1586     for (ch = 0; ch < q->channels; ch++) {
1587         memset(q->fft.complex[ch], 0, q->fft_size * sizeof(QDM2Complex));
1588     }
1589
1590
1591     /* apply FFT tones with duration 4 (1 FFT period) */
1592     if (q->fft_coefs_min_index[4] >= 0)
1593         for (i = q->fft_coefs_min_index[4]; i < q->fft_coefs_max_index[4]; i++) {
1594             float level;
1595             QDM2Complex c;
1596
1597             if (q->fft_coefs[i].sub_packet != sub_packet)
1598                 break;
1599
1600             ch = (q->channels == 1) ? 0 : q->fft_coefs[i].channel;
1601             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];
1602
1603             c.re = level * cos(q->fft_coefs[i].phase * iscale);
1604             c.im = level * sin(q->fft_coefs[i].phase * iscale);
1605             q->fft.complex[ch][q->fft_coefs[i].offset + 0].re += c.re;
1606             q->fft.complex[ch][q->fft_coefs[i].offset + 0].im += c.im;
1607             q->fft.complex[ch][q->fft_coefs[i].offset + 1].re -= c.re;
1608             q->fft.complex[ch][q->fft_coefs[i].offset + 1].im -= c.im;
1609         }
1610
1611     /* generate existing FFT tones */
1612     for (i = q->fft_tone_end; i != q->fft_tone_start; ) {
1613         qdm2_fft_generate_tone(q, &q->fft_tones[q->fft_tone_start]);
1614         q->fft_tone_start = (q->fft_tone_start + 1) % 1000;
1615     }
1616
1617     /* create and generate new FFT tones with duration 0 (long) to 3 (short) */
1618     for (i = 0; i < 4; i++)
1619         if (q->fft_coefs_min_index[i] >= 0) {
1620             for (j = q->fft_coefs_min_index[i]; j < q->fft_coefs_max_index[i]; j++) {
1621                 int offset, four_i;
1622                 FFTTone tone;
1623
1624                 if (q->fft_coefs[j].sub_packet != sub_packet)
1625                     break;
1626
1627                 four_i = (4 - i);
1628                 offset = q->fft_coefs[j].offset >> four_i;
1629                 ch = (q->channels == 1) ? 0 : q->fft_coefs[j].channel;
1630
1631                 if (offset < q->frequency_range) {
1632                     if (offset < 2)
1633                         tone.cutoff = offset;
1634                     else
1635                         tone.cutoff = (offset >= 60) ? 3 : 2;
1636
1637                     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];
1638                     tone.complex = &q->fft.complex[ch][offset];
1639                     tone.table = fft_tone_sample_table[i][q->fft_coefs[j].offset - (offset << four_i)];
1640                     tone.phase = 64 * q->fft_coefs[j].phase - (offset << 8) - 128;
1641                     tone.phase_shift = (2 * q->fft_coefs[j].offset + 1) << (7 - four_i);
1642                     tone.duration = i;
1643                     tone.time_index = 0;
1644
1645                     qdm2_fft_generate_tone(q, &tone);
1646                 }
1647             }
1648             q->fft_coefs_min_index[i] = j;
1649         }
1650 }
1651
1652 static void qdm2_calculate_fft(QDM2Context *q, int channel, int sub_packet)
1653 {
1654     const float gain = (q->channels == 1 && q->nb_channels == 2) ? 0.5f : 1.0f;
1655     float *out       = q->output_buffer + channel;
1656     int i;
1657     q->fft.complex[channel][0].re *= 2.0f;
1658     q->fft.complex[channel][0].im  = 0.0f;
1659     q->rdft_ctx.rdft_calc(&q->rdft_ctx, (FFTSample *)q->fft.complex[channel]);
1660     /* add samples to output buffer */
1661     for (i = 0; i < FFALIGN(q->fft_size, 8); i++) {
1662         out[0]           += q->fft.complex[channel][i].re * gain;
1663         out[q->channels] += q->fft.complex[channel][i].im * gain;
1664         out              += 2 * q->channels;
1665     }
1666 }
1667
1668 /**
1669  * @param q        context
1670  * @param index    subpacket number
1671  */
1672 static void qdm2_synthesis_filter(QDM2Context *q, int index)
1673 {
1674     int i, k, ch, sb_used, sub_sampling, dither_state = 0;
1675
1676     /* copy sb_samples */
1677     sb_used = QDM2_SB_USED(q->sub_sampling);
1678
1679     for (ch = 0; ch < q->channels; ch++)
1680         for (i = 0; i < 8; i++)
1681             for (k = sb_used; k < SBLIMIT; k++)
1682                 q->sb_samples[ch][(8 * index) + i][k] = 0;
1683
1684     for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++) {
1685         float *samples_ptr = q->samples + ch;
1686
1687         for (i = 0; i < 8; i++) {
1688             ff_mpa_synth_filter_float(&q->mpadsp,
1689                                       q->synth_buf[ch], &(q->synth_buf_offset[ch]),
1690                                       ff_mpa_synth_window_float, &dither_state,
1691                                       samples_ptr, q->nb_channels,
1692                                       q->sb_samples[ch][(8 * index) + i]);
1693             samples_ptr += 32 * q->nb_channels;
1694         }
1695     }
1696
1697     /* add samples to output buffer */
1698     sub_sampling = (4 >> q->sub_sampling);
1699
1700     for (ch = 0; ch < q->channels; ch++)
1701         for (i = 0; i < q->frame_size; i++)
1702             q->output_buffer[q->channels * i + ch] += (1 << 23) * q->samples[q->nb_channels * sub_sampling * i + ch];
1703 }
1704
1705 /**
1706  * Init static data (does not depend on specific file)
1707  *
1708  * @param q    context
1709  */
1710 static av_cold void qdm2_init_static_data(AVCodec *codec) {
1711     qdm2_init_vlc();
1712     ff_mpa_synth_init_float(ff_mpa_synth_window_float);
1713     softclip_table_init();
1714     rnd_table_init();
1715     init_noise_samples();
1716 }
1717
1718 /**
1719  * Init parameters from codec extradata
1720  */
1721 static av_cold int qdm2_decode_init(AVCodecContext *avctx)
1722 {
1723     QDM2Context *s = avctx->priv_data;
1724     uint8_t *extradata;
1725     int extradata_size;
1726     int tmp_val, tmp, size;
1727
1728     /* extradata parsing
1729
1730     Structure:
1731     wave {
1732         frma (QDM2)
1733         QDCA
1734         QDCP
1735     }
1736
1737     32  size (including this field)
1738     32  tag (=frma)
1739     32  type (=QDM2 or QDMC)
1740
1741     32  size (including this field, in bytes)
1742     32  tag (=QDCA) // maybe mandatory parameters
1743     32  unknown (=1)
1744     32  channels (=2)
1745     32  samplerate (=44100)
1746     32  bitrate (=96000)
1747     32  block size (=4096)
1748     32  frame size (=256) (for one channel)
1749     32  packet size (=1300)
1750
1751     32  size (including this field, in bytes)
1752     32  tag (=QDCP) // maybe some tuneable parameters
1753     32  float1 (=1.0)
1754     32  zero ?
1755     32  float2 (=1.0)
1756     32  float3 (=1.0)
1757     32  unknown (27)
1758     32  unknown (8)
1759     32  zero ?
1760     */
1761
1762     if (!avctx->extradata || (avctx->extradata_size < 48)) {
1763         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "extradata missing or truncated\n");
1764         return AVERROR_INVALIDDATA;
1765     }
1766
1767     extradata      = avctx->extradata;
1768     extradata_size = avctx->extradata_size;
1769
1770     while (extradata_size > 7) {
1771         if (!memcmp(extradata, "frmaQDM", 7))
1772             break;
1773         extradata++;
1774         extradata_size--;
1775     }
1776
1777     if (extradata_size < 12) {
1778         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "not enough extradata (%i)\n",
1779                extradata_size);
1780         return AVERROR_INVALIDDATA;
1781     }
1782
1783     if (memcmp(extradata, "frmaQDM", 7)) {
1784         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid headers, QDM? not found\n");
1785         return AVERROR_INVALIDDATA;
1786     }
1787
1788     if (extradata[7] == 'C') {
1789 //        s->is_qdmc = 1;
1790         avpriv_report_missing_feature(avctx, "QDMC version 1");
1791         return AVERROR_PATCHWELCOME;
1792     }
1793
1794     extradata += 8;
1795     extradata_size -= 8;
1796
1797     size = AV_RB32(extradata);
1798
1799     if(size > extradata_size){
1800         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "extradata size too small, %i < %i\n",
1801                extradata_size, size);
1802         return AVERROR_INVALIDDATA;
1803     }
1804
1805     extradata += 4;
1806     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "size: %d\n", size);
1807     if (AV_RB32(extradata) != MKBETAG('Q','D','C','A')) {
1808         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid extradata, expecting QDCA\n");
1809         return AVERROR_INVALIDDATA;
1810     }
1811
1812     extradata += 8;
1813
1814     avctx->channels = s->nb_channels = s->channels = AV_RB32(extradata);
1815     extradata += 4;
1816     if (s->channels <= 0 || s->channels > MPA_MAX_CHANNELS)
1817         return AVERROR_INVALIDDATA;
1818     avctx->channel_layout = avctx->channels == 2 ? AV_CH_LAYOUT_STEREO :
1819                                                    AV_CH_LAYOUT_MONO;
1820
1821     avctx->sample_rate = AV_RB32(extradata);
1822     extradata += 4;
1823
1824     avctx->bit_rate = AV_RB32(extradata);
1825     extradata += 4;
1826
1827     s->group_size = AV_RB32(extradata);
1828     extradata += 4;
1829
1830     s->fft_size = AV_RB32(extradata);
1831     extradata += 4;
1832
1833     s->checksum_size = AV_RB32(extradata);
1834     if (s->checksum_size >= 1U << 28) {
1835         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "data block size too large (%u)\n", s->checksum_size);
1836         return AVERROR_INVALIDDATA;
1837     }
1838
1839     s->fft_order = av_log2(s->fft_size) + 1;
1840
1841     // something like max decodable tones
1842     s->group_order = av_log2(s->group_size) + 1;
1843     s->frame_size = s->group_size / 16; // 16 iterations per super block
1844     if (s->frame_size > QDM2_MAX_FRAME_SIZE)
1845         return AVERROR_INVALIDDATA;
1846
1847     s->sub_sampling = s->fft_order - 7;
1848     s->frequency_range = 255 / (1 << (2 - s->sub_sampling));
1849
1850     switch ((s->sub_sampling * 2 + s->channels - 1)) {
1851         case 0: tmp = 40; break;
1852         case 1: tmp = 48; break;
1853         case 2: tmp = 56; break;
1854         case 3: tmp = 72; break;
1855         case 4: tmp = 80; break;
1856         case 5: tmp = 100;break;
1857         default: tmp=s->sub_sampling; break;
1858     }
1859     tmp_val = 0;
1860     if ((tmp * 1000) < avctx->bit_rate)  tmp_val = 1;
1861     if ((tmp * 1440) < avctx->bit_rate)  tmp_val = 2;
1862     if ((tmp * 1760) < avctx->bit_rate)  tmp_val = 3;
1863     if ((tmp * 2240) < avctx->bit_rate)  tmp_val = 4;
1864     s->cm_table_select = tmp_val;
1865
1866     if (s->sub_sampling == 0)
1867         tmp = 7999;
1868     else
1869         tmp = ((-(s->sub_sampling -1)) & 8000) + 20000;
1870     /*
1871     0: 7999 -> 0
1872     1: 20000 -> 2
1873     2: 28000 -> 2
1874     */
1875     if (tmp < 8000)
1876         s->coeff_per_sb_select = 0;
1877     else if (tmp <= 16000)
1878         s->coeff_per_sb_select = 1;
1879     else
1880         s->coeff_per_sb_select = 2;
1881
1882     // Fail on unknown fft order
1883     if ((s->fft_order < 7) || (s->fft_order > 9)) {
1884         avpriv_request_sample(avctx, "Unknown FFT order %d", s->fft_order);
1885         return AVERROR_PATCHWELCOME;
1886     }
1887     if (s->fft_size != (1 << (s->fft_order - 1))) {
1888         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "FFT size %d not power of 2.\n", s->fft_size);
1889         return AVERROR_INVALIDDATA;
1890     }
1891
1892     ff_rdft_init(&s->rdft_ctx, s->fft_order, IDFT_C2R);
1893     ff_mpadsp_init(&s->mpadsp);
1894
1895     avctx->sample_fmt = AV_SAMPLE_FMT_S16;
1896
1897     return 0;
1898 }
1899
1900 static av_cold int qdm2_decode_close(AVCodecContext *avctx)
1901 {
1902     QDM2Context *s = avctx->priv_data;
1903
1904     ff_rdft_end(&s->rdft_ctx);
1905
1906     return 0;
1907 }
1908
1909 static int qdm2_decode(QDM2Context *q, const uint8_t *in, int16_t *out)
1910 {
1911     int ch, i;
1912     const int frame_size = (q->frame_size * q->channels);
1913
1914     /* select input buffer */
1915     q->compressed_data = in;
1916     q->compressed_size = q->checksum_size;
1917
1918     /* copy old block, clear new block of output samples */
1919     memmove(q->output_buffer, &q->output_buffer[frame_size], frame_size * sizeof(float));
1920     memset(&q->output_buffer[frame_size], 0, frame_size * sizeof(float));
1921
1922     /* decode block of QDM2 compressed data */
1923     if (q->sub_packet == 0) {
1924         q->has_errors = 0; // zero it for a new super block
1925         av_log(NULL,AV_LOG_DEBUG,"Superblock follows\n");
1926         qdm2_decode_super_block(q);
1927     }
1928
1929     /* parse subpackets */
1930     if (!q->has_errors) {
1931         if (q->sub_packet == 2)
1932             qdm2_decode_fft_packets(q);
1933
1934         qdm2_fft_tone_synthesizer(q, q->sub_packet);
1935     }
1936
1937     /* sound synthesis stage 1 (FFT) */
1938     for (ch = 0; ch < q->channels; ch++) {
1939         qdm2_calculate_fft(q, ch, q->sub_packet);
1940
1941         if (!q->has_errors && q->sub_packet_list_C[0].packet) {
1942             SAMPLES_NEEDED_2("has errors, and C list is not empty")
1943             return -1;
1944         }
1945     }
1946
1947     /* sound synthesis stage 2 (MPEG audio like synthesis filter) */
1948     if (!q->has_errors && q->do_synth_filter)
1949         qdm2_synthesis_filter(q, q->sub_packet);
1950
1951     q->sub_packet = (q->sub_packet + 1) % 16;
1952
1953     /* clip and convert output float[] to 16-bit signed samples */
1954     for (i = 0; i < frame_size; i++) {
1955         int value = (int)q->output_buffer[i];
1956
1957         if (value > SOFTCLIP_THRESHOLD)
1958             value = (value >  HARDCLIP_THRESHOLD) ?  32767 :  softclip_table[ value - SOFTCLIP_THRESHOLD];
1959         else if (value < -SOFTCLIP_THRESHOLD)
1960             value = (value < -HARDCLIP_THRESHOLD) ? -32767 : -softclip_table[-value - SOFTCLIP_THRESHOLD];
1961
1962         out[i] = value;
1963     }
1964
1965     return 0;
1966 }
1967
1968 static int qdm2_decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data,
1969                              int *got_frame_ptr, AVPacket *avpkt)
1970 {
1971     AVFrame *frame     = data;
1972     const uint8_t *buf = avpkt->data;
1973     int buf_size = avpkt->size;
1974     QDM2Context *s = avctx->priv_data;
1975     int16_t *out;
1976     int i, ret;
1977
1978     if(!buf)
1979         return 0;
1980     if(buf_size < s->checksum_size)
1981         return -1;
1982
1983     /* get output buffer */
1984     frame->nb_samples = 16 * s->frame_size;
1985     if ((ret = ff_get_buffer(avctx, frame, 0)) < 0) {
1986         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "get_buffer() failed\n");
1987         return ret;
1988     }
1989     out = (int16_t *)frame->data[0];
1990
1991     for (i = 0; i < 16; i++) {
1992         if ((ret = qdm2_decode(s, buf, out)) < 0)
1993             return ret;
1994         out += s->channels * s->frame_size;
1995     }
1996
1997     *got_frame_ptr = 1;
1998
1999     return s->checksum_size;
2000 }
2001
2002 AVCodec ff_qdm2_decoder = {
2003     .name             = "qdm2",
2004     .long_name        = NULL_IF_CONFIG_SMALL("QDesign Music Codec 2"),
2005     .type             = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
2006     .id               = AV_CODEC_ID_QDM2,
2007     .priv_data_size   = sizeof(QDM2Context),
2008     .init             = qdm2_decode_init,
2009     .init_static_data = qdm2_init_static_data,
2010     .close            = qdm2_decode_close,
2011     .decode           = qdm2_decode_frame,
2012     .capabilities     = AV_CODEC_CAP_DR1,
2013 };