libavcodec/mpegaudiodec.c

   1 /*
   2  * MPEG Audio decoder
   3  * Copyright (c) 2001, 2002 Fabrice Bellard.
   4  *
   5  * This library is free software; you can redistribute it and/or
   6  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   7  * License as published by the Free Software Foundation; either
   8  * version 2 of the License, or (at your option) any later version.
   9  *
  10  * This library is distributed in the hope that it will be useful,
  11  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  12  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  13  * Lesser General Public License for more details.
  14  *
  15  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  16  * License along with this library; if not, write to the Free Software
  17  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  18  */
  19
  20 /**
  21  * @file mpegaudiodec.c
  22  * MPEG Audio decoder.
  23  */
  24
  25 //#define DEBUG
  26 #include "avcodec.h"
  27 #include "bitstream.h"
  28 #include "dsputil.h"
  29
  30 /*
  31  * TODO:
  32  *  - in low precision mode, use more 16 bit multiplies in synth filter
  33  *  - test lsf / mpeg25 extensively.
  34  */
  35
  36 /* define USE_HIGHPRECISION to have a bit exact (but slower) mpeg
  37    audio decoder */
  38 #ifdef CONFIG_MPEGAUDIO_HP
  39 #   define USE_HIGHPRECISION
  40 #endif
  41
  42 #include "mpegaudio.h"
  43
  44 #define FRAC_ONE    (1 << FRAC_BITS)
  45
  46 #ifdef ARCH_X86
  47 #   define MULL(ra, rb) \
  48         ({ int rt, dummy; asm (\
  49             "imull %3               \n\t"\
  50             "shrdl %4, %%edx, %%eax \n\t"\
  51             : "=a"(rt), "=d"(dummy)\
  52             : "a" (ra), "rm" (rb), "i"(FRAC_BITS));\
  53          rt; })
  54 #   define MUL64(ra, rb) \
  55         ({ int64_t rt; asm ("imull %2\n\t" : "=A"(rt) : "a" (ra), "g" (rb)); rt; })
  56 #   define MULH(ra, rb) \
  57         ({ int rt, dummy; asm ("imull %3\n\t" : "=d"(rt), "=a"(dummy): "a" (ra), "rm" (rb)); rt; })
  58 #elif defined(ARCH_ARMV4L)
  59 #   define MULL(a, b) \
  60         ({  int lo, hi;\
  61             asm("smull %0, %1, %2, %3     \n\t"\
  62                 "mov   %0, %0,     lsr %4\n\t"\
  63                 "add   %1, %0, %1, lsl %5\n\t"\
  64             : "=&r"(lo), "=&r"(hi)\
  65             : "r"(b), "r"(a), "i"(FRAC_BITS), "i"(32-FRAC_BITS));\
  66          hi; })
  67 #   define MUL64(a,b) ((int64_t)(a) * (int64_t)(b))
  68 #   define MULH(a, b) ({ int lo, hi; asm ("smull %0, %1, %2, %3" : "=&r"(lo), "=&r"(hi) : "r"(b), "r"(a)); hi; })
  69 #else
  70 #   define MULL(a,b) (((int64_t)(a) * (int64_t)(b)) >> FRAC_BITS)
  71 #   define MUL64(a,b) ((int64_t)(a) * (int64_t)(b))
  72 //#define MULH(a,b) (((int64_t)(a) * (int64_t)(b))>>32) //gcc 3.4 creates an incredibly bloated mess out of this
  73 static always_inline int MULH(int a, int b){
  74     return ((int64_t)(a) * (int64_t)(b))>>32;
  75 }
  76 #endif
  77 #define FIX(a)   ((int)((a) * FRAC_ONE))
  78 /* WARNING: only correct for posititive numbers */
  79 #define FIXR(a)   ((int)((a) * FRAC_ONE + 0.5))
  80 #define FRAC_RND(a) (((a) + (FRAC_ONE/2)) >> FRAC_BITS)
  81
  82 #define FIXHR(a) ((int)((a) * (1LL<<32) + 0.5))
  83
  84 /****************/
  85
  86 #define HEADER_SIZE 4
  87 #define BACKSTEP_SIZE 512
  88
  89 struct GranuleDef;
  90
  91 typedef struct MPADecodeContext {
  92     uint8_t inbuf1[2][MPA_MAX_CODED_FRAME_SIZE + BACKSTEP_SIZE];        /* input buffer */
  93     int inbuf_index;
  94     uint8_t *inbuf_ptr, *inbuf;
  95     int frame_size;
  96     int free_format_frame_size; /* frame size in case of free format
  97                                    (zero if currently unknown) */
  98     /* next header (used in free format parsing) */
  99     uint32_t free_format_next_header;
 100     int error_protection;
 101     int layer;
 102     int sample_rate;
 103     int sample_rate_index; /* between 0 and 8 */
 104     int bit_rate;
 105     int old_frame_size;
 106     GetBitContext gb;
 107     int nb_channels;
 108     int mode;
 109     int mode_ext;
 110     int lsf;
 111     MPA_INT synth_buf[MPA_MAX_CHANNELS][512 * 2] __attribute__((aligned(16)));
 112     int synth_buf_offset[MPA_MAX_CHANNELS];
 113     int32_t sb_samples[MPA_MAX_CHANNELS][36][SBLIMIT] __attribute__((aligned(16)));
 114     int32_t mdct_buf[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT * 18]; /* previous samples, for layer 3 MDCT */
 115 #ifdef DEBUG
 116     int frame_count;
 117 #endif
 118     void (*compute_antialias)(struct MPADecodeContext *s, struct GranuleDef *g);
 119     int adu_mode; ///< 0 for standard mp3, 1 for adu formatted mp3
 120     unsigned int dither_state;
 121 } MPADecodeContext;
 122
 123 /**
 124  * Context for MP3On4 decoder
 125  */
 126 typedef struct MP3On4DecodeContext {
 127     int frames;   ///< number of mp3 frames per block (number of mp3 decoder instances)
 128     int chan_cfg; ///< channel config number
 129     MPADecodeContext *mp3decctx[5]; ///< MPADecodeContext for every decoder instance
 130 } MP3On4DecodeContext;
 131
 132 /* layer 3 "granule" */
 133 typedef struct GranuleDef {
 134     uint8_t scfsi;
 135     int part2_3_length;
 136     int big_values;
 137     int global_gain;
 138     int scalefac_compress;
 139     uint8_t block_type;
 140     uint8_t switch_point;
 141     int table_select[3];
 142     int subblock_gain[3];
 143     uint8_t scalefac_scale;
 144     uint8_t count1table_select;
 145     int region_size[3]; /* number of huffman codes in each region */
 146     int preflag;
 147     int short_start, long_end; /* long/short band indexes */
 148     uint8_t scale_factors[40];
 149     int32_t sb_hybrid[SBLIMIT * 18]; /* 576 samples */
 150 } GranuleDef;
 151
 152 #define MODE_EXT_MS_STEREO 2
 153 #define MODE_EXT_I_STEREO  1
 154
 155 /* layer 3 huffman tables */
 156 typedef struct HuffTable {
 157     int xsize;
 158     const uint8_t *bits;
 159     const uint16_t *codes;
 160 } HuffTable;
 161
 162 #include "mpegaudiodectab.h"
 163
 164 static void compute_antialias_integer(MPADecodeContext *s, GranuleDef *g);
 165 static void compute_antialias_float(MPADecodeContext *s, GranuleDef *g);
 166
 167 /* vlc structure for decoding layer 3 huffman tables */
 168 static VLC huff_vlc[16];
 169 static VLC huff_quad_vlc[2];
 170 /* computed from band_size_long */
 171 static uint16_t band_index_long[9][23];
 172 /* XXX: free when all decoders are closed */
 173 #define TABLE_4_3_SIZE (8191 + 16)*4
 174 static int8_t  *table_4_3_exp;
 175 static uint32_t *table_4_3_value;
 176 static uint32_t exp_table[512];
 177 static uint32_t expval_table[512][16];
 178 /* intensity stereo coef table */
 179 static int32_t is_table[2][16];
 180 static int32_t is_table_lsf[2][2][16];
 181 static int32_t csa_table[8][4];
 182 static float csa_table_float[8][4];
 183 static int32_t mdct_win[8][36];
 184
 185 /* lower 2 bits: modulo 3, higher bits: shift */
 186 static uint16_t scale_factor_modshift[64];
 187 /* [i][j]:  2^(-j/3) * FRAC_ONE * 2^(i+2) / (2^(i+2) - 1) */
 188 static int32_t scale_factor_mult[15][3];
 189 /* mult table for layer 2 group quantization */
 190
 191 #define SCALE_GEN(v) \
 192 { FIXR(1.0 * (v)), FIXR(0.7937005259 * (v)), FIXR(0.6299605249 * (v)) }
 193
 194 static const int32_t scale_factor_mult2[3][3] = {
 195     SCALE_GEN(4.0 / 3.0), /* 3 steps */
 196     SCALE_GEN(4.0 / 5.0), /* 5 steps */
 197     SCALE_GEN(4.0 / 9.0), /* 9 steps */
 198 };
 199
 200 void ff_mpa_synth_init(MPA_INT *window);
 201 static MPA_INT window[512] __attribute__((aligned(16)));
 202
 203 /* layer 1 unscaling */
 204 /* n = number of bits of the mantissa minus 1 */
 205 static inline int l1_unscale(int n, int mant, int scale_factor)
 206 {
 207     int shift, mod;
 208     int64_t val;
 209
 210     shift = scale_factor_modshift[scale_factor];
 211     mod = shift & 3;
 212     shift >>= 2;
 213     val = MUL64(mant + (-1 << n) + 1, scale_factor_mult[n-1][mod]);
 214     shift += n;
 215     /* NOTE: at this point, 1 <= shift >= 21 + 15 */
 216     return (int)((val + (1LL << (shift - 1))) >> shift);
 217 }
 218
 219 static inline int l2_unscale_group(int steps, int mant, int scale_factor)
 220 {
 221     int shift, mod, val;
 222
 223     shift = scale_factor_modshift[scale_factor];
 224     mod = shift & 3;
 225     shift >>= 2;
 226
 227     val = (mant - (steps >> 1)) * scale_factor_mult2[steps >> 2][mod];
 228     /* NOTE: at this point, 0 <= shift <= 21 */
 229     if (shift > 0)
 230         val = (val + (1 << (shift - 1))) >> shift;
 231     return val;
 232 }
 233
 234 /* compute value^(4/3) * 2^(exponent/4). It normalized to FRAC_BITS */
 235 static inline int l3_unscale(int value, int exponent)
 236 {
 237     unsigned int m;
 238     int e;
 239
 240     e = table_4_3_exp  [4*value + (exponent&3)];
 241     m = table_4_3_value[4*value + (exponent&3)];
 242     e -= (exponent >> 2);
 243     assert(e>=1);
 244     if (e > 31)
 245         return 0;
 246     m = (m + (1 << (e-1))) >> e;
 247
 248     return m;
 249 }
 250
 251 /* all integer n^(4/3) computation code */
 252 #define DEV_ORDER 13
 253
 254 #define POW_FRAC_BITS 24
 255 #define POW_FRAC_ONE    (1 << POW_FRAC_BITS)
 256 #define POW_FIX(a)   ((int)((a) * POW_FRAC_ONE))
 257 #define POW_MULL(a,b) (((int64_t)(a) * (int64_t)(b)) >> POW_FRAC_BITS)
 258
 259 static int dev_4_3_coefs[DEV_ORDER];
 260
 261 #if 0 /* unused */
 262 static int pow_mult3[3] = {
 263     POW_FIX(1.0),
 264     POW_FIX(1.25992104989487316476),
 265     POW_FIX(1.58740105196819947474),
 266 };
 267 #endif
 268
 269 static void int_pow_init(void)
 270 {
 271     int i, a;
 272
 273     a = POW_FIX(1.0);
 274     for(i=0;i<DEV_ORDER;i++) {
 275         a = POW_MULL(a, POW_FIX(4.0 / 3.0) - i * POW_FIX(1.0)) / (i + 1);
 276         dev_4_3_coefs[i] = a;
 277     }
 278 }
 279
 280 #if 0 /* unused, remove? */
 281 /* return the mantissa and the binary exponent */
 282 static int int_pow(int i, int *exp_ptr)
 283 {
 284     int e, er, eq, j;
 285     int a, a1;
 286
 287     /* renormalize */
 288     a = i;
 289     e = POW_FRAC_BITS;
 290     while (a < (1 << (POW_FRAC_BITS - 1))) {
 291         a = a << 1;
 292         e--;
 293     }
 294     a -= (1 << POW_FRAC_BITS);
 295     a1 = 0;
 296     for(j = DEV_ORDER - 1; j >= 0; j--)
 297         a1 = POW_MULL(a, dev_4_3_coefs[j] + a1);
 298     a = (1 << POW_FRAC_BITS) + a1;
 299     /* exponent compute (exact) */
 300     e = e * 4;
 301     er = e % 3;
 302     eq = e / 3;
 303     a = POW_MULL(a, pow_mult3[er]);
 304     while (a >= 2 * POW_FRAC_ONE) {
 305         a = a >> 1;
 306         eq++;
 307     }
 308     /* convert to float */
 309     while (a < POW_FRAC_ONE) {
 310         a = a << 1;
 311         eq--;
 312     }
 313     /* now POW_FRAC_ONE <= a < 2 * POW_FRAC_ONE */
 314 #if POW_FRAC_BITS > FRAC_BITS
 315     a = (a + (1 << (POW_FRAC_BITS - FRAC_BITS - 1))) >> (POW_FRAC_BITS - FRAC_BITS);
 316     /* correct overflow */
 317     if (a >= 2 * (1 << FRAC_BITS)) {
 318         a = a >> 1;
 319         eq++;
 320     }
 321 #endif
 322     *exp_ptr = eq;
 323     return a;
 324 }
 325 #endif
 326
 327 static int decode_init(AVCodecContext * avctx)
 328 {
 329     MPADecodeContext *s = avctx->priv_data;
 330     static int init=0;
 331     int i, j, k;
 332
 333 #if defined(USE_HIGHPRECISION) && defined(CONFIG_AUDIO_NONSHORT)
 334     avctx->sample_fmt= SAMPLE_FMT_S32;
 335 #else
 336     avctx->sample_fmt= SAMPLE_FMT_S16;
 337 #endif
 338
 339     if(avctx->antialias_algo != FF_AA_FLOAT)
 340         s->compute_antialias= compute_antialias_integer;
 341     else
 342         s->compute_antialias= compute_antialias_float;
 343
 344     if (!init && !avctx->parse_only) {
 345         /* scale factors table for layer 1/2 */
 346         for(i=0;i<64;i++) {
 347             int shift, mod;
 348             /* 1.0 (i = 3) is normalized to 2 ^ FRAC_BITS */
 349             shift = (i / 3);
 350             mod = i % 3;
 351             scale_factor_modshift[i] = mod | (shift << 2);
 352         }
 353
 354         /* scale factor multiply for layer 1 */
 355         for(i=0;i<15;i++) {
 356             int n, norm;
 357             n = i + 2;
 358             norm = ((int64_t_C(1) << n) * FRAC_ONE) / ((1 << n) - 1);
 359             scale_factor_mult[i][0] = MULL(FIXR(1.0 * 2.0), norm);
 360             scale_factor_mult[i][1] = MULL(FIXR(0.7937005259 * 2.0), norm);
 361             scale_factor_mult[i][2] = MULL(FIXR(0.6299605249 * 2.0), norm);
 362             dprintf("%d: norm=%x s=%x %x %x\n",
 363                     i, norm,
 364                     scale_factor_mult[i][0],
 365                     scale_factor_mult[i][1],
 366                     scale_factor_mult[i][2]);
 367         }
 368
 369         ff_mpa_synth_init(window);
 370
 371         /* huffman decode tables */
 372         for(i=1;i<16;i++) {
 373             const HuffTable *h = &mpa_huff_tables[i];
 374             int xsize, x, y;
 375             unsigned int n;
 376             uint8_t  tmp_bits [512];
 377             uint16_t tmp_codes[512];
 378
 379             memset(tmp_bits , 0, sizeof(tmp_bits ));
 380             memset(tmp_codes, 0, sizeof(tmp_codes));
 381
 382             xsize = h->xsize;
 383             n = xsize * xsize;
 384
 385             j = 0;
 386             for(x=0;x<xsize;x++) {
 387                 for(y=0;y<xsize;y++){
 388                     tmp_bits [(x << 5) | y | ((x&&y)<<4)]= h->bits [j  ];
 389                     tmp_codes[(x << 5) | y | ((x&&y)<<4)]= h->codes[j++];
 390                 }
 391             }
 392
 393             /* XXX: fail test */
 394             init_vlc(&huff_vlc[i], 7, 512,
 395                      tmp_bits, 1, 1, tmp_codes, 2, 2, 1);
 396         }
 397         for(i=0;i<2;i++) {
 398             init_vlc(&huff_quad_vlc[i], i == 0 ? 7 : 4, 16,
 399                      mpa_quad_bits[i], 1, 1, mpa_quad_codes[i], 1, 1, 1);
 400         }
 401
 402         for(i=0;i<9;i++) {
 403             k = 0;
 404             for(j=0;j<22;j++) {
 405                 band_index_long[i][j] = k;
 406                 k += band_size_long[i][j];
 407             }
 408             band_index_long[i][22] = k;
 409         }
 410
 411         /* compute n ^ (4/3) and store it in mantissa/exp format */
 412         table_4_3_exp= av_mallocz_static(TABLE_4_3_SIZE * sizeof(table_4_3_exp[0]));
 413         if(!table_4_3_exp)
 414             return -1;
 415         table_4_3_value= av_mallocz_static(TABLE_4_3_SIZE * sizeof(table_4_3_value[0]));
 416         if(!table_4_3_value)
 417             return -1;
 418
 419         int_pow_init();
 420         for(i=1;i<TABLE_4_3_SIZE;i++) {
 421             double f, fm;
 422             int e, m;
 423             f = pow((double)(i/4), 4.0 / 3.0) * pow(2, (i&3)*0.25);
 424             fm = frexp(f, &e);
 425             m = (uint32_t)(fm*(1LL<<31) + 0.5);
 426             e+= FRAC_BITS - 31 + 5 - 100;
 427
 428             /* normalized to FRAC_BITS */
 429             table_4_3_value[i] = m;
 430 //            av_log(NULL, AV_LOG_DEBUG, "%d %d %f\n", i, m, pow((double)i, 4.0 / 3.0));
 431             table_4_3_exp[i] = -e;
 432         }
 433         for(i=0; i<512*16; i++){
 434             int exponent= (i>>4);
 435             double f= pow(i&15, 4.0 / 3.0) * pow(2, (exponent-400)*0.25 + FRAC_BITS + 5);
 436             expval_table[exponent][i&15]= lrintf(f);
 437             if((i&15)==1)
 438                 exp_table[exponent]= lrintf(f);
 439         }
 440
 441         for(i=0;i<7;i++) {
 442             float f;
 443             int v;
 444             if (i != 6) {
 445                 f = tan((double)i * M_PI / 12.0);
 446                 v = FIXR(f / (1.0 + f));
 447             } else {
 448                 v = FIXR(1.0);
 449             }
 450             is_table[0][i] = v;
 451             is_table[1][6 - i] = v;
 452         }
 453         /* invalid values */
 454         for(i=7;i<16;i++)
 455             is_table[0][i] = is_table[1][i] = 0.0;
 456
 457         for(i=0;i<16;i++) {
 458             double f;
 459             int e, k;
 460
 461             for(j=0;j<2;j++) {
 462                 e = -(j + 1) * ((i + 1) >> 1);
 463                 f = pow(2.0, e / 4.0);
 464                 k = i & 1;
 465                 is_table_lsf[j][k ^ 1][i] = FIXR(f);
 466                 is_table_lsf[j][k][i] = FIXR(1.0);
 467                 dprintf("is_table_lsf %d %d: %x %x\n",
 468                         i, j, is_table_lsf[j][0][i], is_table_lsf[j][1][i]);
 469             }
 470         }
 471
 472         for(i=0;i<8;i++) {
 473             float ci, cs, ca;
 474             ci = ci_table[i];
 475             cs = 1.0 / sqrt(1.0 + ci * ci);
 476             ca = cs * ci;
 477             csa_table[i][0] = FIXHR(cs/4);
 478             csa_table[i][1] = FIXHR(ca/4);
 479             csa_table[i][2] = FIXHR(ca/4) + FIXHR(cs/4);
 480             csa_table[i][3] = FIXHR(ca/4) - FIXHR(cs/4);
 481             csa_table_float[i][0] = cs;
 482             csa_table_float[i][1] = ca;
 483             csa_table_float[i][2] = ca + cs;
 484             csa_table_float[i][3] = ca - cs;
 485 //            printf("%d %d %d %d\n", FIX(cs), FIX(cs-1), FIX(ca), FIX(cs)-FIX(ca));
 486 //            av_log(NULL, AV_LOG_DEBUG,"%f %f %f %f\n", cs, ca, ca+cs, ca-cs);
 487         }
 488
 489         /* compute mdct windows */
 490         for(i=0;i<36;i++) {
 491             for(j=0; j<4; j++){
 492                 double d;
 493
 494                 if(j==2 && i%3 != 1)
 495                     continue;
 496
 497                 d= sin(M_PI * (i + 0.5) / 36.0);
 498                 if(j==1){
 499                     if     (i>=30) d= 0;
 500                     else if(i>=24) d= sin(M_PI * (i - 18 + 0.5) / 12.0);
 501                     else if(i>=18) d= 1;
 502                 }else if(j==3){
 503                     if     (i<  6) d= 0;
 504                     else if(i< 12) d= sin(M_PI * (i -  6 + 0.5) / 12.0);
 505                     else if(i< 18) d= 1;
 506                 }
 507                 //merge last stage of imdct into the window coefficients
 508                 d*= 0.5 / cos(M_PI*(2*i + 19)/72);
 509
 510                 if(j==2)
 511                     mdct_win[j][i/3] = FIXHR((d / (1<<5)));
 512                 else
 513                     mdct_win[j][i  ] = FIXHR((d / (1<<5)));
 514 //                av_log(NULL, AV_LOG_DEBUG, "%2d %d %f\n", i,j,d / (1<<5));
 515             }
 516         }
 517
 518         /* NOTE: we do frequency inversion adter the MDCT by changing
 519            the sign of the right window coefs */
 520         for(j=0;j<4;j++) {
 521             for(i=0;i<36;i+=2) {
 522                 mdct_win[j + 4][i] = mdct_win[j][i];
 523                 mdct_win[j + 4][i + 1] = -mdct_win[j][i + 1];
 524             }
 525         }
 526
 527 #if defined(DEBUG)
 528         for(j=0;j<8;j++) {
 529             av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "win%d=\n", j);
 530             for(i=0;i<36;i++)
 531                 av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "%f, ", (double)mdct_win[j][i] / FRAC_ONE);
 532             av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "\n");
 533         }
 534 #endif
 535         init = 1;
 536     }
 537
 538     s->inbuf_index = 0;
 539     s->inbuf = &s->inbuf1[s->inbuf_index][BACKSTEP_SIZE];
 540     s->inbuf_ptr = s->inbuf;
 541 #ifdef DEBUG
 542     s->frame_count = 0;
 543 #endif
 544     if (avctx->codec_id == CODEC_ID_MP3ADU)
 545         s->adu_mode = 1;
 546     return 0;
 547 }
 548
 549 /* tab[i][j] = 1.0 / (2.0 * cos(pi*(2*k+1) / 2^(6 - j))) */
 550
 551 /* cos(i*pi/64) */
 552
 553 #define COS0_0  FIXHR(0.50060299823519630134/2)
 554 #define COS0_1  FIXHR(0.50547095989754365998/2)
 555 #define COS0_2  FIXHR(0.51544730992262454697/2)
 556 #define COS0_3  FIXHR(0.53104259108978417447/2)
 557 #define COS0_4  FIXHR(0.55310389603444452782/2)
 558 #define COS0_5  FIXHR(0.58293496820613387367/2)
 559 #define COS0_6  FIXHR(0.62250412303566481615/2)
 560 #define COS0_7  FIXHR(0.67480834145500574602/2)
 561 #define COS0_8  FIXHR(0.74453627100229844977/2)
 562 #define COS0_9  FIXHR(0.83934964541552703873/2)
 563 #define COS0_10 FIXHR(0.97256823786196069369/2)
 564 #define COS0_11 FIXHR(1.16943993343288495515/4)
 565 #define COS0_12 FIXHR(1.48416461631416627724/4)
 566 #define COS0_13 FIXHR(2.05778100995341155085/8)
 567 #define COS0_14 FIXHR(3.40760841846871878570/8)
 568 #define COS0_15 FIXHR(10.19000812354805681150/32)
 569
 570 #define COS1_0 FIXHR(0.50241928618815570551/2)
 571 #define COS1_1 FIXHR(0.52249861493968888062/2)
 572 #define COS1_2 FIXHR(0.56694403481635770368/2)
 573 #define COS1_3 FIXHR(0.64682178335999012954/2)
 574 #define COS1_4 FIXHR(0.78815462345125022473/2)
 575 #define COS1_5 FIXHR(1.06067768599034747134/4)
 576 #define COS1_6 FIXHR(1.72244709823833392782/4)
 577 #define COS1_7 FIXHR(5.10114861868916385802/16)
 578
 579 #define COS2_0 FIXHR(0.50979557910415916894/2)
 580 #define COS2_1 FIXHR(0.60134488693504528054/2)
 581 #define COS2_2 FIXHR(0.89997622313641570463/2)
 582 #define COS2_3 FIXHR(2.56291544774150617881/8)
 583
 584 #define COS3_0 FIXHR(0.54119610014619698439/2)
 585 #define COS3_1 FIXHR(1.30656296487637652785/4)
 586
 587 #define COS4_0 FIXHR(0.70710678118654752439/2)
 588
 589 /* butterfly operator */
 590 #define BF(a, b, c, s)\
 591 {\
 592     tmp0 = tab[a] + tab[b];\
 593     tmp1 = tab[a] - tab[b];\
 594     tab[a] = tmp0;\
 595     tab[b] = MULH(tmp1<<(s), c);\
 596 }
 597
 598 #define BF1(a, b, c, d)\
 599 {\
 600     BF(a, b, COS4_0, 1);\
 601     BF(c, d,-COS4_0, 1);\
 602     tab[c] += tab[d];\
 603 }
 604
 605 #define BF2(a, b, c, d)\
 606 {\
 607     BF(a, b, COS4_0, 1);\
 608     BF(c, d,-COS4_0, 1);\
 609     tab[c] += tab[d];\
 610     tab[a] += tab[c];\
 611     tab[c] += tab[b];\
 612     tab[b] += tab[d];\
 613 }
 614
 615 #define ADD(a, b) tab[a] += tab[b]
 616
 617 /* DCT32 without 1/sqrt(2) coef zero scaling. */
 618 static void dct32(int32_t *out, int32_t *tab)
 619 {
 620     int tmp0, tmp1;
 621
 622     /* pass 1 */
 623     BF( 0, 31, COS0_0 , 1);
 624     BF(15, 16, COS0_15, 5);
 625     /* pass 2 */
 626     BF( 0, 15, COS1_0 , 1);
 627     BF(16, 31,-COS1_0 , 1);
 628     /* pass 1 */
 629     BF( 7, 24, COS0_7 , 1);
 630     BF( 8, 23, COS0_8 , 1);
 631     /* pass 2 */
 632     BF( 7,  8, COS1_7 , 4);
 633     BF(23, 24,-COS1_7 , 4);
 634     /* pass 3 */
 635     BF( 0,  7, COS2_0 , 1);
 636     BF( 8, 15,-COS2_0 , 1);
 637     BF(16, 23, COS2_0 , 1);
 638     BF(24, 31,-COS2_0 , 1);
 639     /* pass 1 */
 640     BF( 3, 28, COS0_3 , 1);
 641     BF(12, 19, COS0_12, 2);
 642     /* pass 2 */
 643     BF( 3, 12, COS1_3 , 1);
 644     BF(19, 28,-COS1_3 , 1);
 645     /* pass 1 */
 646     BF( 4, 27, COS0_4 , 1);
 647     BF(11, 20, COS0_11, 2);
 648     /* pass 2 */
 649     BF( 4, 11, COS1_4 , 1);
 650     BF(20, 27,-COS1_4 , 1);
 651     /* pass 3 */
 652     BF( 3,  4, COS2_3 , 3);
 653     BF(11, 12,-COS2_3 , 3);
 654     BF(19, 20, COS2_3 , 3);
 655     BF(27, 28,-COS2_3 , 3);
 656     /* pass 4 */
 657     BF( 0,  3, COS3_0 , 1);
 658     BF( 4,  7,-COS3_0 , 1);
 659     BF( 8, 11, COS3_0 , 1);
 660     BF(12, 15,-COS3_0 , 1);
 661     BF(16, 19, COS3_0 , 1);
 662     BF(20, 23,-COS3_0 , 1);
 663     BF(24, 27, COS3_0 , 1);
 664     BF(28, 31,-COS3_0 , 1);
 665
 666
 667
 668     /* pass 1 */
 669     BF( 1, 30, COS0_1 , 1);
 670     BF(14, 17, COS0_14, 3);
 671     /* pass 2 */
 672     BF( 1, 14, COS1_1 , 1);
 673     BF(17, 30,-COS1_1 , 1);
 674     /* pass 1 */
 675     BF( 6, 25, COS0_6 , 1);
 676     BF( 9, 22, COS0_9 , 1);
 677     /* pass 2 */
 678     BF( 6,  9, COS1_6 , 2);
 679     BF(22, 25,-COS1_6 , 2);
 680     /* pass 3 */
 681     BF( 1,  6, COS2_1 , 1);
 682     BF( 9, 14,-COS2_1 , 1);
 683     BF(17, 22, COS2_1 , 1);
 684     BF(25, 30,-COS2_1 , 1);
 685
 686     /* pass 1 */
 687     BF( 2, 29, COS0_2 , 1);
 688     BF(13, 18, COS0_13, 3);
 689     /* pass 2 */
 690     BF( 2, 13, COS1_2 , 1);
 691     BF(18, 29,-COS1_2 , 1);
 692     /* pass 1 */
 693     BF( 5, 26, COS0_5 , 1);
 694     BF(10, 21, COS0_10, 1);
 695     /* pass 2 */
 696     BF( 5, 10, COS1_5 , 2);
 697     BF(21, 26,-COS1_5 , 2);
 698     /* pass 3 */
 699     BF( 2,  5, COS2_2 , 1);
 700     BF(10, 13,-COS2_2 , 1);
 701     BF(18, 21, COS2_2 , 1);
 702     BF(26, 29,-COS2_2 , 1);
 703     /* pass 4 */
 704     BF( 1,  2, COS3_1 , 2);
 705     BF( 5,  6,-COS3_1 , 2);
 706     BF( 9, 10, COS3_1 , 2);
 707     BF(13, 14,-COS3_1 , 2);
 708     BF(17, 18, COS3_1 , 2);
 709     BF(21, 22,-COS3_1 , 2);
 710     BF(25, 26, COS3_1 , 2);
 711     BF(29, 30,-COS3_1 , 2);
 712
 713     /* pass 5 */
 714     BF1( 0,  1,  2,  3);
 715     BF2( 4,  5,  6,  7);
 716     BF1( 8,  9, 10, 11);
 717     BF2(12, 13, 14, 15);
 718     BF1(16, 17, 18, 19);
 719     BF2(20, 21, 22, 23);
 720     BF1(24, 25, 26, 27);
 721     BF2(28, 29, 30, 31);
 722
 723     /* pass 6 */
 724
 725     ADD( 8, 12);
 726     ADD(12, 10);
 727     ADD(10, 14);
 728     ADD(14,  9);
 729     ADD( 9, 13);
 730     ADD(13, 11);
 731     ADD(11, 15);
 732
 733     out[ 0] = tab[0];
 734     out[16] = tab[1];
 735     out[ 8] = tab[2];
 736     out[24] = tab[3];
 737     out[ 4] = tab[4];
 738     out[20] = tab[5];
 739     out[12] = tab[6];
 740     out[28] = tab[7];
 741     out[ 2] = tab[8];
 742     out[18] = tab[9];
 743     out[10] = tab[10];
 744     out[26] = tab[11];
 745     out[ 6] = tab[12];
 746     out[22] = tab[13];
 747     out[14] = tab[14];
 748     out[30] = tab[15];
 749
 750     ADD(24, 28);
 751     ADD(28, 26);
 752     ADD(26, 30);
 753     ADD(30, 25);
 754     ADD(25, 29);
 755     ADD(29, 27);
 756     ADD(27, 31);
 757
 758     out[ 1] = tab[16] + tab[24];
 759     out[17] = tab[17] + tab[25];
 760     out[ 9] = tab[18] + tab[26];
 761     out[25] = tab[19] + tab[27];
 762     out[ 5] = tab[20] + tab[28];
 763     out[21] = tab[21] + tab[29];
 764     out[13] = tab[22] + tab[30];
 765     out[29] = tab[23] + tab[31];
 766     out[ 3] = tab[24] + tab[20];
 767     out[19] = tab[25] + tab[21];
 768     out[11] = tab[26] + tab[22];
 769     out[27] = tab[27] + tab[23];
 770     out[ 7] = tab[28] + tab[18];
 771     out[23] = tab[29] + tab[19];
 772     out[15] = tab[30] + tab[17];
 773     out[31] = tab[31];
 774 }
 775
 776 #if FRAC_BITS <= 15
 777
 778 static inline int round_sample(int *sum)
 779 {
 780     int sum1;
 781     sum1 = (*sum) >> OUT_SHIFT;
 782     *sum &= (1<<OUT_SHIFT)-1;
 783     if (sum1 < OUT_MIN)
 784         sum1 = OUT_MIN;
 785     else if (sum1 > OUT_MAX)
 786         sum1 = OUT_MAX;
 787     return sum1;
 788 }
 789
 790 #   if defined(ARCH_POWERPC_405)
 791         /* signed 16x16 -> 32 multiply add accumulate */
 792 #       define MACS(rt, ra, rb) \
 793             asm ("maclhw %0, %2, %3" : "=r" (rt) : "0" (rt), "r" (ra), "r" (rb));
 794
 795         /* signed 16x16 -> 32 multiply */
 796 #       define MULS(ra, rb) \
 797             ({ int __rt; asm ("mullhw %0, %1, %2" : "=r" (__rt) : "r" (ra), "r" (rb)); __rt; })
 798 #   else
 799         /* signed 16x16 -> 32 multiply add accumulate */
 800 #       define MACS(rt, ra, rb) rt += (ra) * (rb)
 801
 802         /* signed 16x16 -> 32 multiply */
 803 #       define MULS(ra, rb) ((ra) * (rb))
 804 #   endif
 805 #else
 806
 807 static inline int round_sample(int64_t *sum)
 808 {
 809     int sum1;
 810     sum1 = (int)((*sum) >> OUT_SHIFT);
 811     *sum &= (1<<OUT_SHIFT)-1;
 812     if (sum1 < OUT_MIN)
 813         sum1 = OUT_MIN;
 814     else if (sum1 > OUT_MAX)
 815         sum1 = OUT_MAX;
 816     return sum1;
 817 }
 818
 819 #   define MULS(ra, rb) MUL64(ra, rb)
 820 #endif
 821
 822 #define SUM8(sum, op, w, p) \
 823 {                                               \
 824     sum op MULS((w)[0 * 64], p[0 * 64]);\
 825     sum op MULS((w)[1 * 64], p[1 * 64]);\
 826     sum op MULS((w)[2 * 64], p[2 * 64]);\
 827     sum op MULS((w)[3 * 64], p[3 * 64]);\
 828     sum op MULS((w)[4 * 64], p[4 * 64]);\
 829     sum op MULS((w)[5 * 64], p[5 * 64]);\
 830     sum op MULS((w)[6 * 64], p[6 * 64]);\
 831     sum op MULS((w)[7 * 64], p[7 * 64]);\
 832 }
 833
 834 #define SUM8P2(sum1, op1, sum2, op2, w1, w2, p) \
 835 {                                               \
 836     int tmp;\
 837     tmp = p[0 * 64];\
 838     sum1 op1 MULS((w1)[0 * 64], tmp);\
 839     sum2 op2 MULS((w2)[0 * 64], tmp);\
 840     tmp = p[1 * 64];\
 841     sum1 op1 MULS((w1)[1 * 64], tmp);\
 842     sum2 op2 MULS((w2)[1 * 64], tmp);\
 843     tmp = p[2 * 64];\
 844     sum1 op1 MULS((w1)[2 * 64], tmp);\
 845     sum2 op2 MULS((w2)[2 * 64], tmp);\
 846     tmp = p[3 * 64];\
 847     sum1 op1 MULS((w1)[3 * 64], tmp);\
 848     sum2 op2 MULS((w2)[3 * 64], tmp);\
 849     tmp = p[4 * 64];\
 850     sum1 op1 MULS((w1)[4 * 64], tmp);\
 851     sum2 op2 MULS((w2)[4 * 64], tmp);\
 852     tmp = p[5 * 64];\
 853     sum1 op1 MULS((w1)[5 * 64], tmp);\
 854     sum2 op2 MULS((w2)[5 * 64], tmp);\
 855     tmp = p[6 * 64];\
 856     sum1 op1 MULS((w1)[6 * 64], tmp);\
 857     sum2 op2 MULS((w2)[6 * 64], tmp);\
 858     tmp = p[7 * 64];\
 859     sum1 op1 MULS((w1)[7 * 64], tmp);\
 860     sum2 op2 MULS((w2)[7 * 64], tmp);\
 861 }
 862
 863 void ff_mpa_synth_init(MPA_INT *window)
 864 {
 865     int i;
 866
 867     /* max = 18760, max sum over all 16 coefs : 44736 */
 868     for(i=0;i<257;i++) {
 869         int v;
 870         v = mpa_enwindow[i];
 871 #if WFRAC_BITS < 16
 872         v = (v + (1 << (16 - WFRAC_BITS - 1))) >> (16 - WFRAC_BITS);
 873 #endif
 874         window[i] = v;
 875         if ((i & 63) != 0)
 876             v = -v;
 877         if (i != 0)
 878             window[512 - i] = v;
 879     }
 880 }
 881
 882 /* 32 sub band synthesis filter. Input: 32 sub band samples, Output:
 883    32 samples. */
 884 /* XXX: optimize by avoiding ring buffer usage */
 885 void ff_mpa_synth_filter(MPA_INT *synth_buf_ptr, int *synth_buf_offset,
 886                          MPA_INT *window, int *dither_state,
 887                          OUT_INT *samples, int incr,
 888                          int32_t sb_samples[SBLIMIT])
 889 {
 890     int32_t tmp[32];
 891     register MPA_INT *synth_buf;
 892     register const MPA_INT *w, *w2, *p;
 893     int j, offset, v;
 894     OUT_INT *samples2;
 895 #if FRAC_BITS <= 15
 896     int sum, sum2;
 897 #else
 898     int64_t sum, sum2;
 899 #endif
 900
 901     dct32(tmp, sb_samples);
 902
 903     offset = *synth_buf_offset;
 904     synth_buf = synth_buf_ptr + offset;
 905
 906     for(j=0;j<32;j++) {
 907         v = tmp[j];
 908 #if FRAC_BITS <= 15
 909         /* NOTE: can cause a loss in precision if very high amplitude
 910            sound */
 911         if (v > 32767)
 912             v = 32767;
 913         else if (v < -32768)
 914             v = -32768;
 915 #endif
 916         synth_buf[j] = v;
 917     }
 918     /* copy to avoid wrap */
 919     memcpy(synth_buf + 512, synth_buf, 32 * sizeof(MPA_INT));
 920
 921     samples2 = samples + 31 * incr;
 922     w = window;
 923     w2 = window + 31;
 924
 925     sum = *dither_state;
 926     p = synth_buf + 16;
 927     SUM8(sum, +=, w, p);
 928     p = synth_buf + 48;
 929     SUM8(sum, -=, w + 32, p);
 930     *samples = round_sample(&sum);
 931     samples += incr;
 932     w++;
 933
 934     /* we calculate two samples at the same time to avoid one memory
 935        access per two sample */
 936     for(j=1;j<16;j++) {
 937         sum2 = 0;
 938         p = synth_buf + 16 + j;
 939         SUM8P2(sum, +=, sum2, -=, w, w2, p);
 940         p = synth_buf + 48 - j;
 941         SUM8P2(sum, -=, sum2, -=, w + 32, w2 + 32, p);
 942
 943         *samples = round_sample(&sum);
 944         samples += incr;
 945         sum += sum2;
 946         *samples2 = round_sample(&sum);
 947         samples2 -= incr;
 948         w++;
 949         w2--;
 950     }
 951
 952     p = synth_buf + 32;
 953     SUM8(sum, -=, w + 32, p);
 954     *samples = round_sample(&sum);
 955     *dither_state= sum;
 956
 957     offset = (offset - 32) & 511;
 958     *synth_buf_offset = offset;
 959 }
 960
 961 #define C3 FIXHR(0.86602540378443864676/2)
 962
 963 /* 0.5 / cos(pi*(2*i+1)/36) */
 964 static const int icos36[9] = {
 965     FIXR(0.50190991877167369479),
 966     FIXR(0.51763809020504152469), //0
 967     FIXR(0.55168895948124587824),
 968     FIXR(0.61038729438072803416),
 969     FIXR(0.70710678118654752439), //1
 970     FIXR(0.87172339781054900991),
 971     FIXR(1.18310079157624925896),
 972     FIXR(1.93185165257813657349), //2
 973     FIXR(5.73685662283492756461),
 974 };
 975
 976 /* 0.5 / cos(pi*(2*i+1)/36) */
 977 static const int icos36h[9] = {
 978     FIXHR(0.50190991877167369479/2),
 979     FIXHR(0.51763809020504152469/2), //0
 980     FIXHR(0.55168895948124587824/2),
 981     FIXHR(0.61038729438072803416/2),
 982     FIXHR(0.70710678118654752439/2), //1
 983     FIXHR(0.87172339781054900991/2),
 984     FIXHR(1.18310079157624925896/4),
 985     FIXHR(1.93185165257813657349/4), //2
 986 //    FIXHR(5.73685662283492756461),
 987 };
 988
 989 /* 12 points IMDCT. We compute it "by hand" by factorizing obvious
 990    cases. */
 991 static void imdct12(int *out, int *in)
 992 {
 993     int in0, in1, in2, in3, in4, in5, t1, t2;
 994
 995     in0= in[0*3];
 996     in1= in[1*3] + in[0*3];
 997     in2= in[2*3] + in[1*3];
 998     in3= in[3*3] + in[2*3];
 999     in4= in[4*3] + in[3*3];
1000     in5= in[5*3] + in[4*3];
1001     in5 += in3;
1002     in3 += in1;
1003
1004     in2= MULH(2*in2, C3);
1005     in3= MULH(4*in3, C3);
1006
1007     t1 = in0 - in4;
1008     t2 = MULH(2*(in1 - in5), icos36h[4]);
1009
1010     out[ 7]=
1011     out[10]= t1 + t2;
1012     out[ 1]=
1013     out[ 4]= t1 - t2;
1014
1015     in0 += in4>>1;
1016     in4 = in0 + in2;
1017     in5 += 2*in1;
1018     in1 = MULH(in5 + in3, icos36h[1]);
1019     out[ 8]=
1020     out[ 9]= in4 + in1;
1021     out[ 2]=
1022     out[ 3]= in4 - in1;
1023
1024     in0 -= in2;
1025     in5 = MULH(2*(in5 - in3), icos36h[7]);
1026     out[ 0]=
1027     out[ 5]= in0 - in5;
1028     out[ 6]=
1029     out[11]= in0 + in5;
1030 }
1031
1032 /* cos(pi*i/18) */
1033 #define C1 FIXHR(0.98480775301220805936/2)
1034 #define C2 FIXHR(0.93969262078590838405/2)
1035 #define C3 FIXHR(0.86602540378443864676/2)
1036 #define C4 FIXHR(0.76604444311897803520/2)
1037 #define C5 FIXHR(0.64278760968653932632/2)
1038 #define C6 FIXHR(0.5/2)
1039 #define C7 FIXHR(0.34202014332566873304/2)
1040 #define C8 FIXHR(0.17364817766693034885/2)
1041
1042
1043 /* using Lee like decomposition followed by hand coded 9 points DCT */
1044 static void imdct36(int *out, int *buf, int *in, int *win)
1045 {
1046     int i, j, t0, t1, t2, t3, s0, s1, s2, s3;
1047     int tmp[18], *tmp1, *in1;
1048
1049     for(i=17;i>=1;i--)
1050         in[i] += in[i-1];
1051     for(i=17;i>=3;i-=2)
1052         in[i] += in[i-2];
1053
1054     for(j=0;j<2;j++) {
1055         tmp1 = tmp + j;
1056         in1 = in + j;
1057 #if 0
1058 //more accurate but slower
1059         int64_t t0, t1, t2, t3;
1060         t2 = in1[2*4] + in1[2*8] - in1[2*2];
1061
1062         t3 = (in1[2*0] + (int64_t)(in1[2*6]>>1))<<32;
1063         t1 = in1[2*0] - in1[2*6];
1064         tmp1[ 6] = t1 - (t2>>1);
1065         tmp1[16] = t1 + t2;
1066
1067         t0 = MUL64(2*(in1[2*2] + in1[2*4]),    C2);
1068         t1 = MUL64(   in1[2*4] - in1[2*8] , -2*C8);
1069         t2 = MUL64(2*(in1[2*2] + in1[2*8]),   -C4);
1070
1071         tmp1[10] = (t3 - t0 - t2) >> 32;
1072         tmp1[ 2] = (t3 + t0 + t1) >> 32;
1073         tmp1[14] = (t3 + t2 - t1) >> 32;
1074
1075         tmp1[ 4] = MULH(2*(in1[2*5] + in1[2*7] - in1[2*1]), -C3);
1076         t2 = MUL64(2*(in1[2*1] + in1[2*5]),    C1);
1077         t3 = MUL64(   in1[2*5] - in1[2*7] , -2*C7);
1078         t0 = MUL64(2*in1[2*3], C3);
1079
1080         t1 = MUL64(2*(in1[2*1] + in1[2*7]),   -C5);
1081
1082         tmp1[ 0] = (t2 + t3 + t0) >> 32;
1083         tmp1[12] = (t2 + t1 - t0) >> 32;
1084         tmp1[ 8] = (t3 - t1 - t0) >> 32;
1085 #else
1086         t2 = in1[2*4] + in1[2*8] - in1[2*2];
1087
1088         t3 = in1[2*0] + (in1[2*6]>>1);
1089         t1 = in1[2*0] - in1[2*6];
1090         tmp1[ 6] = t1 - (t2>>1);
1091         tmp1[16] = t1 + t2;
1092
1093         t0 = MULH(2*(in1[2*2] + in1[2*4]),    C2);
1094         t1 = MULH(   in1[2*4] - in1[2*8] , -2*C8);
1095         t2 = MULH(2*(in1[2*2] + in1[2*8]),   -C4);
1096
1097         tmp1[10] = t3 - t0 - t2;
1098         tmp1[ 2] = t3 + t0 + t1;
1099         tmp1[14] = t3 + t2 - t1;
1100
1101         tmp1[ 4] = MULH(2*(in1[2*5] + in1[2*7] - in1[2*1]), -C3);
1102         t2 = MULH(2*(in1[2*1] + in1[2*5]),    C1);
1103         t3 = MULH(   in1[2*5] - in1[2*7] , -2*C7);
1104         t0 = MULH(2*in1[2*3], C3);
1105
1106         t1 = MULH(2*(in1[2*1] + in1[2*7]),   -C5);
1107
1108         tmp1[ 0] = t2 + t3 + t0;
1109         tmp1[12] = t2 + t1 - t0;
1110         tmp1[ 8] = t3 - t1 - t0;
1111 #endif
1112     }
1113
1114     i = 0;
1115     for(j=0;j<4;j++) {
1116         t0 = tmp[i];
1117         t1 = tmp[i + 2];
1118         s0 = t1 + t0;
1119         s2 = t1 - t0;
1120
1121         t2 = tmp[i + 1];
1122         t3 = tmp[i + 3];
1123         s1 = MULH(2*(t3 + t2), icos36h[j]);
1124         s3 = MULL(t3 - t2, icos36[8 - j]);
1125
1126         t0 = s0 + s1;
1127         t1 = s0 - s1;
1128         out[(9 + j)*SBLIMIT] =  MULH(t1, win[9 + j]) + buf[9 + j];
1129         out[(8 - j)*SBLIMIT] =  MULH(t1, win[8 - j]) + buf[8 - j];
1130         buf[9 + j] = MULH(t0, win[18 + 9 + j]);
1131         buf[8 - j] = MULH(t0, win[18 + 8 - j]);
1132
1133         t0 = s2 + s3;
1134         t1 = s2 - s3;
1135         out[(9 + 8 - j)*SBLIMIT] =  MULH(t1, win[9 + 8 - j]) + buf[9 + 8 - j];
1136         out[(        j)*SBLIMIT] =  MULH(t1, win[        j]) + buf[        j];
1137         buf[9 + 8 - j] = MULH(t0, win[18 + 9 + 8 - j]);
1138         buf[      + j] = MULH(t0, win[18         + j]);
1139         i += 4;
1140     }
1141
1142     s0 = tmp[16];
1143     s1 = MULH(2*tmp[17], icos36h[4]);
1144     t0 = s0 + s1;
1145     t1 = s0 - s1;
1146     out[(9 + 4)*SBLIMIT] =  MULH(t1, win[9 + 4]) + buf[9 + 4];
1147     out[(8 - 4)*SBLIMIT] =  MULH(t1, win[8 - 4]) + buf[8 - 4];
1148     buf[9 + 4] = MULH(t0, win[18 + 9 + 4]);
1149     buf[8 - 4] = MULH(t0, win[18 + 8 - 4]);
1150 }
1151
1152 /* header decoding. MUST check the header before because no
1153    consistency check is done there. Return 1 if free format found and
1154    that the frame size must be computed externally */
1155 static int decode_header(MPADecodeContext *s, uint32_t header)
1156 {
1157     int sample_rate, frame_size, mpeg25, padding;
1158     int sample_rate_index, bitrate_index;
1159     if (header & (1<<20)) {
1160         s->lsf = (header & (1<<19)) ? 0 : 1;
1161         mpeg25 = 0;
1162     } else {
1163         s->lsf = 1;
1164         mpeg25 = 1;
1165     }
1166
1167     s->layer = 4 - ((header >> 17) & 3);
1168     /* extract frequency */
1169     sample_rate_index = (header >> 10) & 3;
1170     sample_rate = mpa_freq_tab[sample_rate_index] >> (s->lsf + mpeg25);
1171     sample_rate_index += 3 * (s->lsf + mpeg25);
1172     s->sample_rate_index = sample_rate_index;
1173     s->error_protection = ((header >> 16) & 1) ^ 1;
1174     s->sample_rate = sample_rate;
1175
1176     bitrate_index = (header >> 12) & 0xf;
1177     padding = (header >> 9) & 1;
1178     //extension = (header >> 8) & 1;
1179     s->mode = (header >> 6) & 3;
1180     s->mode_ext = (header >> 4) & 3;
1181     //copyright = (header >> 3) & 1;
1182     //original = (header >> 2) & 1;
1183     //emphasis = header & 3;
1184
1185     if (s->mode == MPA_MONO)
1186         s->nb_channels = 1;
1187     else
1188         s->nb_channels = 2;
1189
1190     if (bitrate_index != 0) {
1191         frame_size = mpa_bitrate_tab[s->lsf][s->layer - 1][bitrate_index];
1192         s->bit_rate = frame_size * 1000;
1193         switch(s->layer) {
1194         case 1:
1195             frame_size = (frame_size * 12000) / sample_rate;
1196             frame_size = (frame_size + padding) * 4;
1197             break;
1198         case 2:
1199             frame_size = (frame_size * 144000) / sample_rate;
1200             frame_size += padding;
1201             break;
1202         default:
1203         case 3:
1204             frame_size = (frame_size * 144000) / (sample_rate << s->lsf);
1205             frame_size += padding;
1206             break;
1207         }
1208         s->frame_size = frame_size;
1209     } else {
1210         /* if no frame size computed, signal it */
1211         if (!s->free_format_frame_size)
1212             return 1;
1213         /* free format: compute bitrate and real frame size from the
1214            frame size we extracted by reading the bitstream */
1215         s->frame_size = s->free_format_frame_size;
1216         switch(s->layer) {
1217         case 1:
1218             s->frame_size += padding  * 4;
1219             s->bit_rate = (s->frame_size * sample_rate) / 48000;
1220             break;
1221         case 2:
1222             s->frame_size += padding;
1223             s->bit_rate = (s->frame_size * sample_rate) / 144000;
1224             break;
1225         default:
1226         case 3:
1227             s->frame_size += padding;
1228             s->bit_rate = (s->frame_size * (sample_rate << s->lsf)) / 144000;
1229             break;
1230         }
1231     }
1232
1233 #if defined(DEBUG)
1234     dprintf("layer%d, %d Hz, %d kbits/s, ",
1235            s->layer, s->sample_rate, s->bit_rate);
1236     if (s->nb_channels == 2) {
1237         if (s->layer == 3) {
1238             if (s->mode_ext & MODE_EXT_MS_STEREO)
1239                 dprintf("ms-");
1240             if (s->mode_ext & MODE_EXT_I_STEREO)
1241                 dprintf("i-");
1242         }
1243         dprintf("stereo");
1244     } else {
1245         dprintf("mono");
1246     }
1247     dprintf("\n");
1248 #endif
1249     return 0;
1250 }
1251
1252 /* useful helper to get mpeg audio stream infos. Return -1 if error in
1253    header, otherwise the coded frame size in bytes */
1254 int mpa_decode_header(AVCodecContext *avctx, uint32_t head)
1255 {
1256     MPADecodeContext s1, *s = &s1;
1257     memset( s, 0, sizeof(MPADecodeContext) );
1258
1259     if (ff_mpa_check_header(head) != 0)
1260         return -1;
1261
1262     if (decode_header(s, head) != 0) {
1263         return -1;
1264     }
1265
1266     switch(s->layer) {
1267     case 1:
1268         avctx->frame_size = 384;
1269         break;
1270     case 2:
1271         avctx->frame_size = 1152;
1272         break;
1273     default:
1274     case 3:
1275         if (s->lsf)
1276             avctx->frame_size = 576;
1277         else
1278             avctx->frame_size = 1152;
1279         break;
1280     }
1281
1282     avctx->sample_rate = s->sample_rate;
1283     avctx->channels = s->nb_channels;
1284     avctx->bit_rate = s->bit_rate;
1285     avctx->sub_id = s->layer;
1286     return s->frame_size;
1287 }
1288
1289 /* return the number of decoded frames */
1290 static int mp_decode_layer1(MPADecodeContext *s)
1291 {
1292     int bound, i, v, n, ch, j, mant;
1293     uint8_t allocation[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT];
1294     uint8_t scale_factors[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT];
1295
1296     if (s->mode == MPA_JSTEREO)
1297         bound = (s->mode_ext + 1) * 4;
1298     else
1299         bound = SBLIMIT;
1300
1301     /* allocation bits */
1302     for(i=0;i<bound;i++) {
1303         for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
1304             allocation[ch][i] = get_bits(&s->gb, 4);
1305         }
1306     }
1307     for(i=bound;i<SBLIMIT;i++) {
1308         allocation[0][i] = get_bits(&s->gb, 4);
1309     }
1310
1311     /* scale factors */
1312     for(i=0;i<bound;i++) {
1313         for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
1314             if (allocation[ch][i])
1315                 scale_factors[ch][i] = get_bits(&s->gb, 6);
1316         }
1317     }
1318     for(i=bound;i<SBLIMIT;i++) {
1319         if (allocation[0][i]) {
1320             scale_factors[0][i] = get_bits(&s->gb, 6);
1321             scale_factors[1][i] = get_bits(&s->gb, 6);
1322         }
1323     }
1324
1325     /* compute samples */
1326     for(j=0;j<12;j++) {
1327         for(i=0;i<bound;i++) {
1328             for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
1329                 n = allocation[ch][i];
1330                 if (n) {
1331                     mant = get_bits(&s->gb, n + 1);
1332                     v = l1_unscale(n, mant, scale_factors[ch][i]);
1333                 } else {
1334                     v = 0;
1335                 }
1336                 s->sb_samples[ch][j][i] = v;
1337             }
1338         }
1339         for(i=bound;i<SBLIMIT;i++) {
1340             n = allocation[0][i];
1341             if (n) {
1342                 mant = get_bits(&s->gb, n + 1);
1343                 v = l1_unscale(n, mant, scale_factors[0][i]);
1344                 s->sb_samples[0][j][i] = v;
1345                 v = l1_unscale(n, mant, scale_factors[1][i]);
1346                 s->sb_samples[1][j][i] = v;
1347             } else {
1348                 s->sb_samples[0][j][i] = 0;
1349                 s->sb_samples[1][j][i] = 0;
1350             }
1351         }
1352     }
1353     return 12;
1354 }
1355
1356 /* bitrate is in kb/s */
1357 int l2_select_table(int bitrate, int nb_channels, int freq, int lsf)
1358 {
1359     int ch_bitrate, table;
1360
1361     ch_bitrate = bitrate / nb_channels;
1362     if (!lsf) {
1363         if ((freq == 48000 && ch_bitrate >= 56) ||
1364             (ch_bitrate >= 56 && ch_bitrate <= 80))
1365             table = 0;
1366         else if (freq != 48000 && ch_bitrate >= 96)
1367             table = 1;
1368         else if (freq != 32000 && ch_bitrate <= 48)
1369             table = 2;
1370         else
1371             table = 3;
1372     } else {
1373         table = 4;
1374     }
1375     return table;
1376 }
1377
1378 static int mp_decode_layer2(MPADecodeContext *s)
1379 {
1380     int sblimit; /* number of used subbands */
1381     const unsigned char *alloc_table;
1382     int table, bit_alloc_bits, i, j, ch, bound, v;
1383     unsigned char bit_alloc[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT];
1384     unsigned char scale_code[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT];
1385     unsigned char scale_factors[MPA_MAX_CHANNELS][SBLIMIT][3], *sf;
1386     int scale, qindex, bits, steps, k, l, m, b;
1387
1388     /* select decoding table */
1389     table = l2_select_table(s->bit_rate / 1000, s->nb_channels,
1390                             s->sample_rate, s->lsf);
1391     sblimit = sblimit_table[table];
1392     alloc_table = alloc_tables[table];
1393
1394     if (s->mode == MPA_JSTEREO)
1395         bound = (s->mode_ext + 1) * 4;
1396     else
1397         bound = sblimit;
1398
1399     dprintf("bound=%d sblimit=%d\n", bound, sblimit);
1400
1401     /* sanity check */
1402     if( bound > sblimit ) bound = sblimit;
1403
1404     /* parse bit allocation */
1405     j = 0;
1406     for(i=0;i<bound;i++) {
1407         bit_alloc_bits = alloc_table[j];
1408         for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
1409             bit_alloc[ch][i] = get_bits(&s->gb, bit_alloc_bits);
1410         }
1411         j += 1 << bit_alloc_bits;
1412     }
1413     for(i=bound;i<sblimit;i++) {
1414         bit_alloc_bits = alloc_table[j];
1415         v = get_bits(&s->gb, bit_alloc_bits);
1416         bit_alloc[0][i] = v;
1417         bit_alloc[1][i] = v;
1418         j += 1 << bit_alloc_bits;
1419     }
1420
1421 #ifdef DEBUG
1422     {
1423         for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
1424             for(i=0;i<sblimit;i++)
1425                 dprintf(" %d", bit_alloc[ch][i]);
1426             dprintf("\n");
1427         }
1428     }
1429 #endif
1430
1431     /* scale codes */
1432     for(i=0;i<sblimit;i++) {
1433         for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
1434             if (bit_alloc[ch][i])
1435                 scale_code[ch][i] = get_bits(&s->gb, 2);
1436         }
1437     }
1438
1439     /* scale factors */
1440     for(i=0;i<sblimit;i++) {
1441         for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
1442             if (bit_alloc[ch][i]) {
1443                 sf = scale_factors[ch][i];
1444                 switch(scale_code[ch][i]) {
1445                 default:
1446                 case 0:
1447                     sf[0] = get_bits(&s->gb, 6);
1448                     sf[1] = get_bits(&s->gb, 6);
1449                     sf[2] = get_bits(&s->gb, 6);
1450                     break;
1451                 case 2:
1452                     sf[0] = get_bits(&s->gb, 6);
1453                     sf[1] = sf[0];
1454                     sf[2] = sf[0];
1455                     break;
1456                 case 1:
1457                     sf[0] = get_bits(&s->gb, 6);
1458                     sf[2] = get_bits(&s->gb, 6);
1459                     sf[1] = sf[0];
1460                     break;
1461                 case 3:
1462                     sf[0] = get_bits(&s->gb, 6);
1463                     sf[2] = get_bits(&s->gb, 6);
1464                     sf[1] = sf[2];
1465                     break;
1466                 }
1467             }
1468         }
1469     }
1470
1471 #ifdef DEBUG
1472     for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
1473         for(i=0;i<sblimit;i++) {
1474             if (bit_alloc[ch][i]) {
1475                 sf = scale_factors[ch][i];
1476                 dprintf(" %d %d %d", sf[0], sf[1], sf[2]);
1477             } else {
1478                 dprintf(" -");
1479             }
1480         }
1481         dprintf("\n");
1482     }
1483 #endif
1484
1485     /* samples */
1486     for(k=0;k<3;k++) {
1487         for(l=0;l<12;l+=3) {
1488             j = 0;
1489             for(i=0;i<bound;i++) {
1490                 bit_alloc_bits = alloc_table[j];
1491                 for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
1492                     b = bit_alloc[ch][i];
1493                     if (b) {
1494                         scale = scale_factors[ch][i][k];
1495                         qindex = alloc_table[j+b];
1496                         bits = quant_bits[qindex];
1497                         if (bits < 0) {
1498                             /* 3 values at the same time */
1499                             v = get_bits(&s->gb, -bits);
1500                             steps = quant_steps[qindex];
1501                             s->sb_samples[ch][k * 12 + l + 0][i] =
1502                                 l2_unscale_group(steps, v % steps, scale);
1503                             v = v / steps;
1504                             s->sb_samples[ch][k * 12 + l + 1][i] =
1505                                 l2_unscale_group(steps, v % steps, scale);
1506                             v = v / steps;
1507                             s->sb_samples[ch][k * 12 + l + 2][i] =
1508                                 l2_unscale_group(steps, v, scale);
1509                         } else {
1510                             for(m=0;m<3;m++) {
1511                                 v = get_bits(&s->gb, bits);
1512                                 v = l1_unscale(bits - 1, v, scale);
1513                                 s->sb_samples[ch][k * 12 + l + m][i] = v;
1514                             }
1515                         }
1516                     } else {
1517                         s->sb_samples[ch][k * 12 + l + 0][i] = 0;
1518                         s->sb_samples[ch][k * 12 + l + 1][i] = 0;
1519                         s->sb_samples[ch][k * 12 + l + 2][i] = 0;
1520                     }
1521                 }
1522                 /* next subband in alloc table */
1523                 j += 1 << bit_alloc_bits;
1524             }
1525             /* XXX: find a way to avoid this duplication of code */
1526             for(i=bound;i<sblimit;i++) {
1527                 bit_alloc_bits = alloc_table[j];
1528                 b = bit_alloc[0][i];
1529                 if (b) {
1530                     int mant, scale0, scale1;
1531                     scale0 = scale_factors[0][i][k];
1532                     scale1 = scale_factors[1][i][k];
1533                     qindex = alloc_table[j+b];
1534                     bits = quant_bits[qindex];
1535                     if (bits < 0) {
1536                         /* 3 values at the same time */
1537                         v = get_bits(&s->gb, -bits);
1538                         steps = quant_steps[qindex];
1539                         mant = v % steps;
1540                         v = v / steps;
1541                         s->sb_samples[0][k * 12 + l + 0][i] =
1542                             l2_unscale_group(steps, mant, scale0);
1543                         s->sb_samples[1][k * 12 + l + 0][i] =
1544                             l2_unscale_group(steps, mant, scale1);
1545                         mant = v % steps;
1546                         v = v / steps;
1547                         s->sb_samples[0][k * 12 + l + 1][i] =
1548                             l2_unscale_group(steps, mant, scale0);
1549                         s->sb_samples[1][k * 12 + l + 1][i] =
1550                             l2_unscale_group(steps, mant, scale1);
1551                         s->sb_samples[0][k * 12 + l + 2][i] =
1552                             l2_unscale_group(steps, v, scale0);
1553                         s->sb_samples[1][k * 12 + l + 2][i] =
1554                             l2_unscale_group(steps, v, scale1);
1555                     } else {
1556                         for(m=0;m<3;m++) {
1557                             mant = get_bits(&s->gb, bits);
1558                             s->sb_samples[0][k * 12 + l + m][i] =
1559                                 l1_unscale(bits - 1, mant, scale0);
1560                             s->sb_samples[1][k * 12 + l + m][i] =
1561                                 l1_unscale(bits - 1, mant, scale1);
1562                         }
1563                     }
1564                 } else {
1565                     s->sb_samples[0][k * 12 + l + 0][i] = 0;
1566                     s->sb_samples[0][k * 12 + l + 1][i] = 0;
1567                     s->sb_samples[0][k * 12 + l + 2][i] = 0;
1568                     s->sb_samples[1][k * 12 + l + 0][i] = 0;
1569                     s->sb_samples[1][k * 12 + l + 1][i] = 0;
1570                     s->sb_samples[1][k * 12 + l + 2][i] = 0;
1571                 }
1572                 /* next subband in alloc table */
1573                 j += 1 << bit_alloc_bits;
1574             }
1575             /* fill remaining samples to zero */
1576             for(i=sblimit;i<SBLIMIT;i++) {
1577                 for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
1578                     s->sb_samples[ch][k * 12 + l + 0][i] = 0;
1579                     s->sb_samples[ch][k * 12 + l + 1][i] = 0;
1580                     s->sb_samples[ch][k * 12 + l + 2][i] = 0;
1581                 }
1582             }
1583         }
1584     }
1585     return 3 * 12;
1586 }
1587
1588 /*
1589  * Seek back in the stream for backstep bytes (at most 511 bytes)
1590  */
1591 static void seek_to_maindata(MPADecodeContext *s, unsigned int backstep)
1592 {
1593     uint8_t *ptr;
1594
1595     /* compute current position in stream */
1596     ptr = (uint8_t *)(s->gb.buffer + (get_bits_count(&s->gb)>>3));
1597
1598     /* copy old data before current one */
1599     ptr -= backstep;
1600     memcpy(ptr, s->inbuf1[s->inbuf_index ^ 1] +
1601            BACKSTEP_SIZE + s->old_frame_size - backstep, backstep);
1602     /* init get bits again */
1603     init_get_bits(&s->gb, ptr, (s->frame_size + backstep)*8);
1604
1605     /* prepare next buffer */
1606     s->inbuf_index ^= 1;
1607     s->inbuf = &s->inbuf1[s->inbuf_index][BACKSTEP_SIZE];
1608     s->old_frame_size = s->frame_size;
1609 }
1610
1611 static inline void lsf_sf_expand(int *slen,
1612                                  int sf, int n1, int n2, int n3)
1613 {
1614     if (n3) {
1615         slen[3] = sf % n3;
1616         sf /= n3;
1617     } else {
1618         slen[3] = 0;
1619     }
1620     if (n2) {
1621         slen[2] = sf % n2;
1622         sf /= n2;
1623     } else {
1624         slen[2] = 0;
1625     }
1626     slen[1] = sf % n1;
1627     sf /= n1;
1628     slen[0] = sf;
1629 }
1630
1631 static void exponents_from_scale_factors(MPADecodeContext *s,
1632                                          GranuleDef *g,
1633                                          int16_t *exponents)
1634 {
1635     const uint8_t *bstab, *pretab;
1636     int len, i, j, k, l, v0, shift, gain, gains[3];
1637     int16_t *exp_ptr;
1638
1639     exp_ptr = exponents;
1640     gain = g->global_gain - 210;
1641     shift = g->scalefac_scale + 1;
1642
1643     bstab = band_size_long[s->sample_rate_index];
1644     pretab = mpa_pretab[g->preflag];
1645     for(i=0;i<g->long_end;i++) {
1646         v0 = gain - ((g->scale_factors[i] + pretab[i]) << shift) + 400;
1647         len = bstab[i];
1648         for(j=len;j>0;j--)
1649             *exp_ptr++ = v0;
1650     }
1651
1652     if (g->short_start < 13) {
1653         bstab = band_size_short[s->sample_rate_index];
1654         gains[0] = gain - (g->subblock_gain[0] << 3);
1655         gains[1] = gain - (g->subblock_gain[1] << 3);
1656         gains[2] = gain - (g->subblock_gain[2] << 3);
1657         k = g->long_end;
1658         for(i=g->short_start;i<13;i++) {
1659             len = bstab[i];
1660             for(l=0;l<3;l++) {
1661                 v0 = gains[l] - (g->scale_factors[k++] << shift) + 400;
1662                 for(j=len;j>0;j--)
1663                 *exp_ptr++ = v0;
1664             }
1665         }
1666     }
1667 }
1668
1669 /* handle n = 0 too */
1670 static inline int get_bitsz(GetBitContext *s, int n)
1671 {
1672     if (n == 0)
1673         return 0;
1674     else
1675         return get_bits(s, n);
1676 }
1677
1678 static int huffman_decode(MPADecodeContext *s, GranuleDef *g,
1679                           int16_t *exponents, int end_pos)
1680 {
1681     int s_index;
1682     int i;
1683     int last_pos;
1684     VLC *vlc;
1685
1686     /* low frequencies (called big values) */
1687     s_index = 0;
1688     for(i=0;i<3;i++) {
1689         int j, k, l, linbits;
1690         j = g->region_size[i];
1691         if (j == 0)
1692             continue;
1693         /* select vlc table */
1694         k = g->table_select[i];
1695         l = mpa_huff_data[k][0];
1696         linbits = mpa_huff_data[k][1];
1697         vlc = &huff_vlc[l];
1698
1699         if(!l){
1700             memset(&g->sb_hybrid[s_index], 0, sizeof(*g->sb_hybrid)*j);
1701             s_index += 2*j;
1702             continue;
1703         }
1704
1705         /* read huffcode and compute each couple */
1706         for(;j>0;j--) {
1707             int exponent, x, y, v;
1708
1709             if (get_bits_count(&s->gb) >= end_pos)
1710                 break;
1711             y = get_vlc2(&s->gb, vlc->table, 7, 3);
1712
1713             if(!y){
1714                 g->sb_hybrid[s_index  ] =
1715                 g->sb_hybrid[s_index+1] = 0;
1716                 s_index += 2;
1717                 continue;
1718             }
1719
1720             exponent= exponents[s_index];
1721
1722             dprintf("region=%d n=%d x=%d y=%d exp=%d\n",
1723                     i, g->region_size[i] - j, x, y, exponent);
1724             if(y&16){
1725                 x = y >> 5;
1726                 y = y & 0x0f;
1727                 if (x < 15){
1728                     v = expval_table[ exponent ][ x ];
1729 //                      v = expval_table[ (exponent&3) ][ x ] >> FFMIN(0 - (exponent>>2), 31);
1730                 }else{
1731                     x += get_bitsz(&s->gb, linbits);
1732                     v = l3_unscale(x, exponent);
1733                 }
1734                 if (get_bits1(&s->gb))
1735                     v = -v;
1736                 g->sb_hybrid[s_index] = v;
1737                 if (y < 15){
1738                     v = expval_table[ exponent ][ y ];
1739                 }else{
1740                     y += get_bitsz(&s->gb, linbits);
1741                     v = l3_unscale(y, exponent);
1742                 }
1743                 if (get_bits1(&s->gb))
1744                     v = -v;
1745                 g->sb_hybrid[s_index+1] = v;
1746             }else{
1747                 x = y >> 5;
1748                 y = y & 0x0f;
1749                 x += y;
1750                 if (x < 15){
1751                     v = expval_table[ exponent ][ x ];
1752                 }else{
1753                     x += get_bitsz(&s->gb, linbits);
1754                     v = l3_unscale(x, exponent);
1755                 }
1756                 if (get_bits1(&s->gb))
1757                     v = -v;
1758                 g->sb_hybrid[s_index+!!y] = v;
1759             }
1760             s_index+=2;
1761         }
1762     }
1763
1764     /* high frequencies */
1765     vlc = &huff_quad_vlc[g->count1table_select];
1766     last_pos=0;
1767     while (s_index <= 572) {
1768         int pos, code;
1769         pos = get_bits_count(&s->gb);
1770         if (pos >= end_pos) {
1771             if (pos > end_pos && last_pos){
1772                 /* some encoders generate an incorrect size for this
1773                    part. We must go back into the data */
1774                 s_index -= 4;
1775                 init_get_bits(&s->gb, s->gb.buffer + 4*(last_pos>>5), s->gb.size_in_bits - (last_pos&(~31)));
1776                 skip_bits(&s->gb, last_pos&31);
1777             }
1778             break;
1779         }
1780         last_pos= pos;
1781
1782         code = get_vlc2(&s->gb, vlc->table, vlc->bits, 1);
1783         dprintf("t=%d code=%d\n", g->count1table_select, code);
1784         g->sb_hybrid[s_index+0]=
1785         g->sb_hybrid[s_index+1]=
1786         g->sb_hybrid[s_index+2]=
1787         g->sb_hybrid[s_index+3]= 0;
1788         while(code){
1789             const static int idxtab[16]={3,3,2,2,1,1,1,1,0,0,0,0,0,0,0,0};
1790             int v;
1791             int pos= s_index+idxtab[code];
1792             code ^= 8>>idxtab[code];
1793             v = exp_table[ exponents[pos] ];
1794 //            v = exp_table[ (exponents[pos]&3) ] >> FFMIN(0 - (exponents[pos]>>2), 31);
1795             if(get_bits1(&s->gb))
1796                 v = -v;
1797             g->sb_hybrid[pos] = v;
1798         }
1799         s_index+=4;
1800     }
1801     memset(&g->sb_hybrid[s_index], 0, sizeof(*g->sb_hybrid)*(576 - s_index));
1802     return 0;
1803 }
1804
1805 /* Reorder short blocks from bitstream order to interleaved order. It
1806    would be faster to do it in parsing, but the code would be far more
1807    complicated */
1808 static void reorder_block(MPADecodeContext *s, GranuleDef *g)
1809 {
1810     int i, j, len;
1811     int32_t *ptr, *dst, *ptr1;
1812     int32_t tmp[576];
1813
1814     if (g->block_type != 2)
1815         return;
1816
1817     if (g->switch_point) {
1818         if (s->sample_rate_index != 8) {
1819             ptr = g->sb_hybrid + 36;
1820         } else {
1821             ptr = g->sb_hybrid + 48;
1822         }
1823     } else {
1824         ptr = g->sb_hybrid;
1825     }
1826
1827     for(i=g->short_start;i<13;i++) {
1828         len = band_size_short[s->sample_rate_index][i];
1829         ptr1 = ptr;
1830         dst = tmp;
1831         for(j=len;j>0;j--) {
1832             *dst++ = ptr[0*len];
1833             *dst++ = ptr[1*len];
1834             *dst++ = ptr[2*len];
1835             ptr++;
1836         }
1837         ptr+=2*len;
1838         memcpy(ptr1, tmp, len * 3 * sizeof(*ptr1));
1839     }
1840 }
1841
1842 #define ISQRT2 FIXR(0.70710678118654752440)
1843
1844 static void compute_stereo(MPADecodeContext *s,
1845                            GranuleDef *g0, GranuleDef *g1)
1846 {
1847     int i, j, k, l;
1848     int32_t v1, v2;
1849     int sf_max, tmp0, tmp1, sf, len, non_zero_found;
1850     int32_t (*is_tab)[16];
1851     int32_t *tab0, *tab1;
1852     int non_zero_found_short[3];
1853
1854     /* intensity stereo */
1855     if (s->mode_ext & MODE_EXT_I_STEREO) {
1856         if (!s->lsf) {
1857             is_tab = is_table;
1858             sf_max = 7;
1859         } else {
1860             is_tab = is_table_lsf[g1->scalefac_compress & 1];
1861             sf_max = 16;
1862         }
1863
1864         tab0 = g0->sb_hybrid + 576;
1865         tab1 = g1->sb_hybrid + 576;
1866
1867         non_zero_found_short[0] = 0;
1868         non_zero_found_short[1] = 0;
1869         non_zero_found_short[2] = 0;
1870         k = (13 - g1->short_start) * 3 + g1->long_end - 3;
1871         for(i = 12;i >= g1->short_start;i--) {
1872             /* for last band, use previous scale factor */
1873             if (i != 11)
1874                 k -= 3;
1875             len = band_size_short[s->sample_rate_index][i];
1876             for(l=2;l>=0;l--) {
1877                 tab0 -= len;
1878                 tab1 -= len;
1879                 if (!non_zero_found_short[l]) {
1880                     /* test if non zero band. if so, stop doing i-stereo */
1881                     for(j=0;j<len;j++) {
1882                         if (tab1[j] != 0) {
1883                             non_zero_found_short[l] = 1;
1884                             goto found1;
1885                         }
1886                     }
1887                     sf = g1->scale_factors[k + l];
1888                     if (sf >= sf_max)
1889                         goto found1;
1890
1891                     v1 = is_tab[0][sf];
1892                     v2 = is_tab[1][sf];
1893                     for(j=0;j<len;j++) {
1894                         tmp0 = tab0[j];
1895                         tab0[j] = MULL(tmp0, v1);
1896                         tab1[j] = MULL(tmp0, v2);
1897                     }
1898                 } else {
1899                 found1:
1900                     if (s->mode_ext & MODE_EXT_MS_STEREO) {
1901                         /* lower part of the spectrum : do ms stereo
1902                            if enabled */
1903                         for(j=0;j<len;j++) {
1904                             tmp0 = tab0[j];
1905                             tmp1 = tab1[j];
1906                             tab0[j] = MULL(tmp0 + tmp1, ISQRT2);
1907                             tab1[j] = MULL(tmp0 - tmp1, ISQRT2);
1908                         }
1909                     }
1910                 }
1911             }
1912         }
1913
1914         non_zero_found = non_zero_found_short[0] |
1915             non_zero_found_short[1] |
1916             non_zero_found_short[2];
1917
1918         for(i = g1->long_end - 1;i >= 0;i--) {
1919             len = band_size_long[s->sample_rate_index][i];
1920             tab0 -= len;
1921             tab1 -= len;
1922             /* test if non zero band. if so, stop doing i-stereo */
1923             if (!non_zero_found) {
1924                 for(j=0;j<len;j++) {
1925                     if (tab1[j] != 0) {
1926                         non_zero_found = 1;
1927                         goto found2;
1928                     }
1929                 }
1930                 /* for last band, use previous scale factor */
1931                 k = (i == 21) ? 20 : i;
1932                 sf = g1->scale_factors[k];
1933                 if (sf >= sf_max)
1934                     goto found2;
1935                 v1 = is_tab[0][sf];
1936                 v2 = is_tab[1][sf];
1937                 for(j=0;j<len;j++) {
1938                     tmp0 = tab0[j];
1939                     tab0[j] = MULL(tmp0, v1);
1940                     tab1[j] = MULL(tmp0, v2);
1941                 }
1942             } else {
1943             found2:
1944                 if (s->mode_ext & MODE_EXT_MS_STEREO) {
1945                     /* lower part of the spectrum : do ms stereo
1946                        if enabled */
1947                     for(j=0;j<len;j++) {
1948                         tmp0 = tab0[j];
1949                         tmp1 = tab1[j];
1950                         tab0[j] = MULL(tmp0 + tmp1, ISQRT2);
1951                         tab1[j] = MULL(tmp0 - tmp1, ISQRT2);
1952                     }
1953                 }
1954             }
1955         }
1956     } else if (s->mode_ext & MODE_EXT_MS_STEREO) {
1957         /* ms stereo ONLY */
1958         /* NOTE: the 1/sqrt(2) normalization factor is included in the
1959            global gain */
1960         tab0 = g0->sb_hybrid;
1961         tab1 = g1->sb_hybrid;
1962         for(i=0;i<576;i++) {
1963             tmp0 = tab0[i];
1964             tmp1 = tab1[i];
1965             tab0[i] = tmp0 + tmp1;
1966             tab1[i] = tmp0 - tmp1;
1967         }
1968     }
1969 }
1970
1971 static void compute_antialias_integer(MPADecodeContext *s,
1972                               GranuleDef *g)
1973 {
1974     int32_t *ptr, *csa;
1975     int n, i;
1976
1977     /* we antialias only "long" bands */
1978     if (g->block_type == 2) {
1979         if (!g->switch_point)
1980             return;
1981         /* XXX: check this for 8000Hz case */
1982         n = 1;
1983     } else {
1984         n = SBLIMIT - 1;
1985     }
1986
1987     ptr = g->sb_hybrid + 18;
1988     for(i = n;i > 0;i--) {
1989         int tmp0, tmp1, tmp2;
1990         csa = &csa_table[0][0];
1991 #define INT_AA(j) \
1992             tmp0 = ptr[-1-j];\
1993             tmp1 = ptr[   j];\
1994             tmp2= MULH(tmp0 + tmp1, csa[0+4*j]);\
1995             ptr[-1-j] = 4*(tmp2 - MULH(tmp1, csa[2+4*j]));\
1996             ptr[   j] = 4*(tmp2 + MULH(tmp0, csa[3+4*j]));
1997
1998         INT_AA(0)
1999         INT_AA(1)
2000         INT_AA(2)
2001         INT_AA(3)
2002         INT_AA(4)
2003         INT_AA(5)
2004         INT_AA(6)
2005         INT_AA(7)
2006
2007         ptr += 18;
2008     }
2009 }
2010
2011 static void compute_antialias_float(MPADecodeContext *s,
2012                               GranuleDef *g)
2013 {
2014     int32_t *ptr;
2015     int n, i;
2016
2017     /* we antialias only "long" bands */
2018     if (g->block_type == 2) {
2019         if (!g->switch_point)
2020             return;
2021         /* XXX: check this for 8000Hz case */
2022         n = 1;
2023     } else {
2024         n = SBLIMIT - 1;
2025     }
2026
2027     ptr = g->sb_hybrid + 18;
2028     for(i = n;i > 0;i--) {
2029         float tmp0, tmp1;
2030         float *csa = &csa_table_float[0][0];
2031 #define FLOAT_AA(j)\
2032         tmp0= ptr[-1-j];\
2033         tmp1= ptr[   j];\
2034         ptr[-1-j] = lrintf(tmp0 * csa[0+4*j] - tmp1 * csa[1+4*j]);\
2035         ptr[   j] = lrintf(tmp0 * csa[1+4*j] + tmp1 * csa[0+4*j]);
2036
2037         FLOAT_AA(0)
2038         FLOAT_AA(1)
2039         FLOAT_AA(2)
2040         FLOAT_AA(3)
2041         FLOAT_AA(4)
2042         FLOAT_AA(5)
2043         FLOAT_AA(6)
2044         FLOAT_AA(7)
2045
2046         ptr += 18;
2047     }
2048 }
2049
2050 static void compute_imdct(MPADecodeContext *s,
2051                           GranuleDef *g,
2052                           int32_t *sb_samples,
2053                           int32_t *mdct_buf)
2054 {
2055     int32_t *ptr, *win, *win1, *buf, *out_ptr, *ptr1;
2056     int32_t out2[12];
2057     int i, j, mdct_long_end, v, sblimit;
2058
2059     /* find last non zero block */
2060     ptr = g->sb_hybrid + 576;
2061     ptr1 = g->sb_hybrid + 2 * 18;
2062     while (ptr >= ptr1) {
2063         ptr -= 6;
2064         v = ptr[0] | ptr[1] | ptr[2] | ptr[3] | ptr[4] | ptr[5];
2065         if (v != 0)
2066             break;
2067     }
2068     sblimit = ((ptr - g->sb_hybrid) / 18) + 1;
2069
2070     if (g->block_type == 2) {
2071         /* XXX: check for 8000 Hz */
2072         if (g->switch_point)
2073             mdct_long_end = 2;
2074         else
2075             mdct_long_end = 0;
2076     } else {
2077         mdct_long_end = sblimit;
2078     }
2079
2080     buf = mdct_buf;
2081     ptr = g->sb_hybrid;
2082     for(j=0;j<mdct_long_end;j++) {
2083         /* apply window & overlap with previous buffer */
2084         out_ptr = sb_samples + j;
2085         /* select window */
2086         if (g->switch_point && j < 2)
2087             win1 = mdct_win[0];
2088         else
2089             win1 = mdct_win[g->block_type];
2090         /* select frequency inversion */
2091         win = win1 + ((4 * 36) & -(j & 1));
2092         imdct36(out_ptr, buf, ptr, win);
2093         out_ptr += 18*SBLIMIT;
2094         ptr += 18;
2095         buf += 18;
2096     }
2097     for(j=mdct_long_end;j<sblimit;j++) {
2098         /* select frequency inversion */
2099         win = mdct_win[2] + ((4 * 36) & -(j & 1));
2100         out_ptr = sb_samples + j;
2101
2102         for(i=0; i<6; i++){
2103             *out_ptr = buf[i];
2104             out_ptr += SBLIMIT;
2105         }
2106         imdct12(out2, ptr + 0);
2107         for(i=0;i<6;i++) {
2108             *out_ptr = MULH(out2[i], win[i]) + buf[i + 6*1];
2109             buf[i + 6*2] = MULH(out2[i + 6], win[i + 6]);
2110             out_ptr += SBLIMIT;
2111         }
2112         imdct12(out2, ptr + 1);
2113         for(i=0;i<6;i++) {
2114             *out_ptr = MULH(out2[i], win[i]) + buf[i + 6*2];
2115             buf[i + 6*0] = MULH(out2[i + 6], win[i + 6]);
2116             out_ptr += SBLIMIT;
2117         }
2118         imdct12(out2, ptr + 2);
2119         for(i=0;i<6;i++) {
2120             buf[i + 6*0] = MULH(out2[i], win[i]) + buf[i + 6*0];
2121             buf[i + 6*1] = MULH(out2[i + 6], win[i + 6]);
2122             buf[i + 6*2] = 0;
2123         }
2124         ptr += 18;
2125         buf += 18;
2126     }
2127     /* zero bands */
2128     for(j=sblimit;j<SBLIMIT;j++) {
2129         /* overlap */
2130         out_ptr = sb_samples + j;
2131         for(i=0;i<18;i++) {
2132             *out_ptr = buf[i];
2133             buf[i] = 0;
2134             out_ptr += SBLIMIT;
2135         }
2136         buf += 18;
2137     }
2138 }
2139
2140 #if defined(DEBUG)
2141 void sample_dump(int fnum, int32_t *tab, int n)
2142 {
2143     static FILE *files[16], *f;
2144     char buf[512];
2145     int i;
2146     int32_t v;
2147
2148     f = files[fnum];
2149     if (!f) {
2150         snprintf(buf, sizeof(buf), "/tmp/out%d.%s.pcm",
2151                 fnum,
2152 #ifdef USE_HIGHPRECISION
2153                 "hp"
2154 #else
2155                 "lp"
2156 #endif
2157                 );
2158         f = fopen(buf, "w");
2159         if (!f)
2160             return;
2161         files[fnum] = f;
2162     }
2163
2164     if (fnum == 0) {
2165         static int pos = 0;
2166         av_log(NULL, AV_LOG_DEBUG, "pos=%d\n", pos);
2167         for(i=0;i<n;i++) {
2168             av_log(NULL, AV_LOG_DEBUG, " %0.4f", (double)tab[i] / FRAC_ONE);
2169             if ((i % 18) == 17)
2170                 av_log(NULL, AV_LOG_DEBUG, "\n");
2171         }
2172         pos += n;
2173     }
2174     for(i=0;i<n;i++) {
2175         /* normalize to 23 frac bits */
2176         v = tab[i] << (23 - FRAC_BITS);
2177         fwrite(&v, 1, sizeof(int32_t), f);
2178     }
2179 }
2180 #endif
2181
2182
2183 /* main layer3 decoding function */
2184 static int mp_decode_layer3(MPADecodeContext *s)
2185 {
2186     int nb_granules, main_data_begin, private_bits;
2187     int gr, ch, blocksplit_flag, i, j, k, n, bits_pos, bits_left;
2188     GranuleDef granules[2][2], *g;
2189     int16_t exponents[576];
2190
2191     /* read side info */
2192     if (s->lsf) {
2193         main_data_begin = get_bits(&s->gb, 8);
2194         private_bits = get_bits(&s->gb, s->nb_channels);
2195         nb_granules = 1;
2196     } else {
2197         main_data_begin = get_bits(&s->gb, 9);
2198         if (s->nb_channels == 2)
2199             private_bits = get_bits(&s->gb, 3);
2200         else
2201             private_bits = get_bits(&s->gb, 5);
2202         nb_granules = 2;
2203         for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
2204             granules[ch][0].scfsi = 0; /* all scale factors are transmitted */
2205             granules[ch][1].scfsi = get_bits(&s->gb, 4);
2206         }
2207     }
2208
2209     for(gr=0;gr<nb_granules;gr++) {
2210         for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
2211             dprintf("gr=%d ch=%d: side_info\n", gr, ch);
2212             g = &granules[ch][gr];
2213             g->part2_3_length = get_bits(&s->gb, 12);
2214             g->big_values = get_bits(&s->gb, 9);
2215             g->global_gain = get_bits(&s->gb, 8);
2216             /* if MS stereo only is selected, we precompute the
2217                1/sqrt(2) renormalization factor */
2218             if ((s->mode_ext & (MODE_EXT_MS_STEREO | MODE_EXT_I_STEREO)) ==
2219                 MODE_EXT_MS_STEREO)
2220                 g->global_gain -= 2;
2221             if (s->lsf)
2222                 g->scalefac_compress = get_bits(&s->gb, 9);
2223             else
2224                 g->scalefac_compress = get_bits(&s->gb, 4);
2225             blocksplit_flag = get_bits(&s->gb, 1);
2226             if (blocksplit_flag) {
2227                 g->block_type = get_bits(&s->gb, 2);
2228                 if (g->block_type == 0)
2229                     return -1;
2230                 g->switch_point = get_bits(&s->gb, 1);
2231                 for(i=0;i<2;i++)
2232                     g->table_select[i] = get_bits(&s->gb, 5);
2233                 for(i=0;i<3;i++)
2234                     g->subblock_gain[i] = get_bits(&s->gb, 3);
2235                 /* compute huffman coded region sizes */
2236                 if (g->block_type == 2)
2237                     g->region_size[0] = (36 / 2);
2238                 else {
2239                     if (s->sample_rate_index <= 2)
2240                         g->region_size[0] = (36 / 2);
2241                     else if (s->sample_rate_index != 8)
2242                         g->region_size[0] = (54 / 2);
2243                     else
2244                         g->region_size[0] = (108 / 2);
2245                 }
2246                 g->region_size[1] = (576 / 2);
2247             } else {
2248                 int region_address1, region_address2, l;
2249                 g->block_type = 0;
2250                 g->switch_point = 0;
2251                 for(i=0;i<3;i++)
2252                     g->table_select[i] = get_bits(&s->gb, 5);
2253                 /* compute huffman coded region sizes */
2254                 region_address1 = get_bits(&s->gb, 4);
2255                 region_address2 = get_bits(&s->gb, 3);
2256                 dprintf("region1=%d region2=%d\n",
2257                         region_address1, region_address2);
2258                 g->region_size[0] =
2259                     band_index_long[s->sample_rate_index][region_address1 + 1] >> 1;
2260                 l = region_address1 + region_address2 + 2;
2261                 /* should not overflow */
2262                 if (l > 22)
2263                     l = 22;
2264                 g->region_size[1] =
2265                     band_index_long[s->sample_rate_index][l] >> 1;
2266             }
2267             /* convert region offsets to region sizes and truncate
2268                size to big_values */
2269             g->region_size[2] = (576 / 2);
2270             j = 0;
2271             for(i=0;i<3;i++) {
2272                 k = FFMIN(g->region_size[i], g->big_values);
2273                 g->region_size[i] = k - j;
2274                 j = k;
2275             }
2276
2277             /* compute band indexes */
2278             if (g->block_type == 2) {
2279                 if (g->switch_point) {
2280                     /* if switched mode, we handle the 36 first samples as
2281                        long blocks.  For 8000Hz, we handle the 48 first
2282                        exponents as long blocks (XXX: check this!) */
2283                     if (s->sample_rate_index <= 2)
2284                         g->long_end = 8;
2285                     else if (s->sample_rate_index != 8)
2286                         g->long_end = 6;
2287                     else
2288                         g->long_end = 4; /* 8000 Hz */
2289
2290                     g->short_start = 2 + (s->sample_rate_index != 8);
2291                 } else {
2292                     g->long_end = 0;
2293                     g->short_start = 0;
2294                 }
2295             } else {
2296                 g->short_start = 13;
2297                 g->long_end = 22;
2298             }
2299
2300             g->preflag = 0;
2301             if (!s->lsf)
2302                 g->preflag = get_bits(&s->gb, 1);
2303             g->scalefac_scale = get_bits(&s->gb, 1);
2304             g->count1table_select = get_bits(&s->gb, 1);
2305             dprintf("block_type=%d switch_point=%d\n",
2306                     g->block_type, g->switch_point);
2307         }
2308     }
2309
2310   if (!s->adu_mode) {
2311     /* now we get bits from the main_data_begin offset */
2312     dprintf("seekback: %d\n", main_data_begin);
2313     seek_to_maindata(s, main_data_begin);
2314   }
2315
2316     for(gr=0;gr<nb_granules;gr++) {
2317         for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
2318             g = &granules[ch][gr];
2319
2320             bits_pos = get_bits_count(&s->gb);
2321
2322             if (!s->lsf) {
2323                 uint8_t *sc;
2324                 int slen, slen1, slen2;
2325
2326                 /* MPEG1 scale factors */
2327                 slen1 = slen_table[0][g->scalefac_compress];
2328                 slen2 = slen_table[1][g->scalefac_compress];
2329                 dprintf("slen1=%d slen2=%d\n", slen1, slen2);
2330                 if (g->block_type == 2) {
2331                     n = g->switch_point ? 17 : 18;
2332                     j = 0;
2333                     if(slen1){
2334                         for(i=0;i<n;i++)
2335                             g->scale_factors[j++] = get_bits(&s->gb, slen1);
2336                     }else{
2337                         for(i=0;i<n;i++)
2338                             g->scale_factors[j++] = 0;
2339                     }
2340                     if(slen2){
2341                         for(i=0;i<18;i++)
2342                             g->scale_factors[j++] = get_bits(&s->gb, slen2);
2343                         for(i=0;i<3;i++)
2344                             g->scale_factors[j++] = 0;
2345                     }else{
2346                         for(i=0;i<21;i++)
2347                             g->scale_factors[j++] = 0;
2348                     }
2349                 } else {
2350                     sc = granules[ch][0].scale_factors;
2351                     j = 0;
2352                     for(k=0;k<4;k++) {
2353                         n = (k == 0 ? 6 : 5);
2354                         if ((g->scfsi & (0x8 >> k)) == 0) {
2355                             slen = (k < 2) ? slen1 : slen2;
2356                             if(slen){
2357                                 for(i=0;i<n;i++)
2358                                     g->scale_factors[j++] = get_bits(&s->gb, slen);
2359                             }else{
2360                                 for(i=0;i<n;i++)
2361                                     g->scale_factors[j++] = 0;
2362                             }
2363                         } else {
2364                             /* simply copy from last granule */
2365                             for(i=0;i<n;i++) {
2366                                 g->scale_factors[j] = sc[j];
2367                                 j++;
2368                             }
2369                         }
2370                     }
2371                     g->scale_factors[j++] = 0;
2372                 }
2373 #if defined(DEBUG)
2374                 {
2375                     dprintf("scfsi=%x gr=%d ch=%d scale_factors:\n",
2376                            g->scfsi, gr, ch);
2377                     for(i=0;i<j;i++)
2378                         dprintf(" %d", g->scale_factors[i]);
2379                     dprintf("\n");
2380                 }
2381 #endif
2382             } else {
2383                 int tindex, tindex2, slen[4], sl, sf;
2384
2385                 /* LSF scale factors */
2386                 if (g->block_type == 2) {
2387                     tindex = g->switch_point ? 2 : 1;
2388                 } else {
2389                     tindex = 0;
2390                 }
2391                 sf = g->scalefac_compress;
2392                 if ((s->mode_ext & MODE_EXT_I_STEREO) && ch == 1) {
2393                     /* intensity stereo case */
2394                     sf >>= 1;
2395                     if (sf < 180) {
2396                         lsf_sf_expand(slen, sf, 6, 6, 0);
2397                         tindex2 = 3;
2398                     } else if (sf < 244) {
2399                         lsf_sf_expand(slen, sf - 180, 4, 4, 0);
2400                         tindex2 = 4;
2401                     } else {
2402                         lsf_sf_expand(slen, sf - 244, 3, 0, 0);
2403                         tindex2 = 5;
2404                     }
2405                 } else {
2406                     /* normal case */
2407                     if (sf < 400) {
2408                         lsf_sf_expand(slen, sf, 5, 4, 4);
2409                         tindex2 = 0;
2410                     } else if (sf < 500) {
2411                         lsf_sf_expand(slen, sf - 400, 5, 4, 0);
2412                         tindex2 = 1;
2413                     } else {
2414                         lsf_sf_expand(slen, sf - 500, 3, 0, 0);
2415                         tindex2 = 2;
2416                         g->preflag = 1;
2417                     }
2418                 }
2419
2420                 j = 0;
2421                 for(k=0;k<4;k++) {
2422                     n = lsf_nsf_table[tindex2][tindex][k];
2423                     sl = slen[k];
2424                     if(sl){
2425                         for(i=0;i<n;i++)
2426                             g->scale_factors[j++] = get_bits(&s->gb, sl);
2427                     }else{
2428                         for(i=0;i<n;i++)
2429                             g->scale_factors[j++] = 0;
2430                     }
2431                 }
2432                 /* XXX: should compute exact size */
2433                 for(;j<40;j++)
2434                     g->scale_factors[j] = 0;
2435 #if defined(DEBUG)
2436                 {
2437                     dprintf("gr=%d ch=%d scale_factors:\n",
2438                            gr, ch);
2439                     for(i=0;i<40;i++)
2440                         dprintf(" %d", g->scale_factors[i]);
2441                     dprintf("\n");
2442                 }
2443 #endif
2444             }
2445
2446             exponents_from_scale_factors(s, g, exponents);
2447
2448             /* read Huffman coded residue */
2449             if (huffman_decode(s, g, exponents,
2450                                bits_pos + g->part2_3_length) < 0)
2451                 return -1;
2452 #if defined(DEBUG)
2453             sample_dump(0, g->sb_hybrid, 576);
2454 #endif
2455
2456             /* skip extension bits */
2457             bits_left = g->part2_3_length - (get_bits_count(&s->gb) - bits_pos);
2458             if (bits_left < 0) {
2459                 dprintf("bits_left=%d\n", bits_left);
2460                 return -1;
2461             }
2462             while (bits_left >= 16) {
2463                 skip_bits(&s->gb, 16);
2464                 bits_left -= 16;
2465             }
2466             if (bits_left > 0)
2467                 skip_bits(&s->gb, bits_left);
2468         } /* ch */
2469
2470         if (s->nb_channels == 2)
2471             compute_stereo(s, &granules[0][gr], &granules[1][gr]);
2472
2473         for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
2474             g = &granules[ch][gr];
2475
2476             reorder_block(s, g);
2477 #if defined(DEBUG)
2478             sample_dump(0, g->sb_hybrid, 576);
2479 #endif
2480             s->compute_antialias(s, g);
2481 #if defined(DEBUG)
2482             sample_dump(1, g->sb_hybrid, 576);
2483 #endif
2484             compute_imdct(s, g, &s->sb_samples[ch][18 * gr][0], s->mdct_buf[ch]);
2485 #if defined(DEBUG)
2486             sample_dump(2, &s->sb_samples[ch][18 * gr][0], 576);
2487 #endif
2488         }
2489     } /* gr */
2490     return nb_granules * 18;
2491 }
2492
2493 static int mp_decode_frame(MPADecodeContext *s,
2494                            OUT_INT *samples)
2495 {
2496     int i, nb_frames, ch;
2497     OUT_INT *samples_ptr;
2498
2499     init_get_bits(&s->gb, s->inbuf + HEADER_SIZE,
2500                   (s->inbuf_ptr - s->inbuf - HEADER_SIZE)*8);
2501
2502     /* skip error protection field */
2503     if (s->error_protection)
2504         get_bits(&s->gb, 16);
2505
2506     dprintf("frame %d:\n", s->frame_count);
2507     switch(s->layer) {
2508     case 1:
2509         nb_frames = mp_decode_layer1(s);
2510         break;
2511     case 2:
2512         nb_frames = mp_decode_layer2(s);
2513         break;
2514     case 3:
2515     default:
2516         nb_frames = mp_decode_layer3(s);
2517         break;
2518     }
2519 #if defined(DEBUG)
2520     for(i=0;i<nb_frames;i++) {
2521         for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
2522             int j;
2523             dprintf("%d-%d:", i, ch);
2524             for(j=0;j<SBLIMIT;j++)
2525                 dprintf(" %0.6f", (double)s->sb_samples[ch][i][j] / FRAC_ONE);
2526             dprintf("\n");
2527         }
2528     }
2529 #endif
2530     /* apply the synthesis filter */
2531     for(ch=0;ch<s->nb_channels;ch++) {
2532         samples_ptr = samples + ch;
2533         for(i=0;i<nb_frames;i++) {
2534             ff_mpa_synth_filter(s->synth_buf[ch], &(s->synth_buf_offset[ch]),
2535                          window, &s->dither_state,
2536                          samples_ptr, s->nb_channels,
2537                          s->sb_samples[ch][i]);
2538             samples_ptr += 32 * s->nb_channels;
2539         }
2540     }
2541 #ifdef DEBUG
2542     s->frame_count++;
2543 #endif
2544     return nb_frames * 32 * sizeof(OUT_INT) * s->nb_channels;
2545 }
2546
2547 static int decode_frame(AVCodecContext * avctx,
2548                         void *data, int *data_size,
2549                         uint8_t * buf, int buf_size)
2550 {
2551     MPADecodeContext *s = avctx->priv_data;
2552     uint32_t header;
2553     uint8_t *buf_ptr;
2554     int len, out_size;
2555     OUT_INT *out_samples = data;
2556
2557     buf_ptr = buf;
2558     while (buf_size > 0) {
2559         len = s->inbuf_ptr - s->inbuf;
2560         if (s->frame_size == 0) {
2561             /* special case for next header for first frame in free
2562                format case (XXX: find a simpler method) */
2563             if (s->free_format_next_header != 0) {
2564                 s->inbuf[0] = s->free_format_next_header >> 24;
2565                 s->inbuf[1] = s->free_format_next_header >> 16;
2566                 s->inbuf[2] = s->free_format_next_header >> 8;
2567                 s->inbuf[3] = s->free_format_next_header;
2568                 s->inbuf_ptr = s->inbuf + 4;
2569                 s->free_format_next_header = 0;
2570                 goto got_header;
2571             }
2572             /* no header seen : find one. We need at least HEADER_SIZE
2573                bytes to parse it */
2574             len = HEADER_SIZE - len;
2575             if (len > buf_size)
2576                 len = buf_size;
2577             if (len > 0) {
2578                 memcpy(s->inbuf_ptr, buf_ptr, len);
2579                 buf_ptr += len;
2580                 buf_size -= len;
2581                 s->inbuf_ptr += len;
2582             }
2583             if ((s->inbuf_ptr - s->inbuf) >= HEADER_SIZE) {
2584             got_header:
2585                 header = (s->inbuf[0] << 24) | (s->inbuf[1] << 16) |
2586                     (s->inbuf[2] << 8) | s->inbuf[3];
2587
2588                 if (ff_mpa_check_header(header) < 0) {
2589                     /* no sync found : move by one byte (inefficient, but simple!) */
2590                     memmove(s->inbuf, s->inbuf + 1, s->inbuf_ptr - s->inbuf - 1);
2591                     s->inbuf_ptr--;
2592                     dprintf("skip %x\n", header);
2593                     /* reset free format frame size to give a chance
2594                        to get a new bitrate */
2595                     s->free_format_frame_size = 0;
2596                 } else {
2597                     if (decode_header(s, header) == 1) {
2598                         /* free format: prepare to compute frame size */
2599                         s->frame_size = -1;
2600                     }
2601                     /* update codec info */
2602                     avctx->sample_rate = s->sample_rate;
2603                     avctx->channels = s->nb_channels;
2604                     avctx->bit_rate = s->bit_rate;
2605                     avctx->sub_id = s->layer;
2606                     switch(s->layer) {
2607                     case 1:
2608                         avctx->frame_size = 384;
2609                         break;
2610                     case 2:
2611                         avctx->frame_size = 1152;
2612                         break;
2613                     case 3:
2614                         if (s->lsf)
2615                             avctx->frame_size = 576;
2616                         else
2617                             avctx->frame_size = 1152;
2618                         break;
2619                     }
2620                 }
2621             }
2622         } else if (s->frame_size == -1) {
2623             /* free format : find next sync to compute frame size */
2624             len = MPA_MAX_CODED_FRAME_SIZE - len;
2625             if (len > buf_size)
2626                 len = buf_size;
2627             if (len == 0) {
2628                 /* frame too long: resync */
2629                 s->frame_size = 0;
2630                 memmove(s->inbuf, s->inbuf + 1, s->inbuf_ptr - s->inbuf - 1);
2631                 s->inbuf_ptr--;
2632             } else {
2633                 uint8_t *p, *pend;
2634                 uint32_t header1;
2635                 int padding;
2636
2637                 memcpy(s->inbuf_ptr, buf_ptr, len);
2638                 /* check for header */
2639                 p = s->inbuf_ptr - 3;
2640                 pend = s->inbuf_ptr + len - 4;
2641                 while (p <= pend) {
2642                     header = (p[0] << 24) | (p[1] << 16) |
2643                         (p[2] << 8) | p[3];
2644                     header1 = (s->inbuf[0] << 24) | (s->inbuf[1] << 16) |
2645                         (s->inbuf[2] << 8) | s->inbuf[3];
2646                     /* check with high probability that we have a
2647                        valid header */
2648                     if ((header & SAME_HEADER_MASK) ==
2649                         (header1 & SAME_HEADER_MASK)) {
2650                         /* header found: update pointers */
2651                         len = (p + 4) - s->inbuf_ptr;
2652                         buf_ptr += len;
2653                         buf_size -= len;
2654                         s->inbuf_ptr = p;
2655                         /* compute frame size */
2656                         s->free_format_next_header = header;
2657                         s->free_format_frame_size = s->inbuf_ptr - s->inbuf;
2658                         padding = (header1 >> 9) & 1;
2659                         if (s->layer == 1)
2660                             s->free_format_frame_size -= padding * 4;
2661                         else
2662                             s->free_format_frame_size -= padding;
2663                         dprintf("free frame size=%d padding=%d\n",
2664                                 s->free_format_frame_size, padding);
2665                         decode_header(s, header1);
2666                         goto next_data;
2667                     }
2668                     p++;
2669                 }
2670                 /* not found: simply increase pointers */
2671                 buf_ptr += len;
2672                 s->inbuf_ptr += len;
2673                 buf_size -= len;
2674             }
2675         } else if (len < s->frame_size) {
2676             if (s->frame_size > MPA_MAX_CODED_FRAME_SIZE)
2677                 s->frame_size = MPA_MAX_CODED_FRAME_SIZE;
2678             len = s->frame_size - len;
2679             if (len > buf_size)
2680                 len = buf_size;
2681             memcpy(s->inbuf_ptr, buf_ptr, len);
2682             buf_ptr += len;
2683             s->inbuf_ptr += len;
2684             buf_size -= len;
2685         }
2686     next_data:
2687         if (s->frame_size > 0 &&
2688             (s->inbuf_ptr - s->inbuf) >= s->frame_size) {
2689             if (avctx->parse_only) {
2690                 /* simply return the frame data */
2691                 *(uint8_t **)data = s->inbuf;
2692                 out_size = s->inbuf_ptr - s->inbuf;
2693             } else {
2694                 out_size = mp_decode_frame(s, out_samples);
2695             }
2696             s->inbuf_ptr = s->inbuf;
2697             s->frame_size = 0;
2698             if(out_size>=0)
2699                 *data_size = out_size;
2700             else
2701                 av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Error while decoding mpeg audio frame\n"); //FIXME return -1 / but also return the number of bytes consumed
2702             break;
2703         }
2704     }
2705     return buf_ptr - buf;
2706 }
2707
2708
2709 static int decode_frame_adu(AVCodecContext * avctx,
2710                         void *data, int *data_size,
2711                         uint8_t * buf, int buf_size)
2712 {
2713     MPADecodeContext *s = avctx->priv_data;
2714     uint32_t header;
2715     int len, out_size;
2716     OUT_INT *out_samples = data;
2717
2718     len = buf_size;
2719
2720     // Discard too short frames
2721     if (buf_size < HEADER_SIZE) {
2722         *data_size = 0;
2723         return buf_size;
2724     }
2725
2726
2727     if (len > MPA_MAX_CODED_FRAME_SIZE)
2728         len = MPA_MAX_CODED_FRAME_SIZE;
2729
2730     memcpy(s->inbuf, buf, len);
2731     s->inbuf_ptr = s->inbuf + len;
2732
2733     // Get header and restore sync word
2734     header = (s->inbuf[0] << 24) | (s->inbuf[1] << 16) |
2735               (s->inbuf[2] << 8) | s->inbuf[3] | 0xffe00000;
2736
2737     if (ff_mpa_check_header(header) < 0) { // Bad header, discard frame
2738         *data_size = 0;
2739         return buf_size;
2740     }
2741
2742     decode_header(s, header);
2743     /* update codec info */
2744     avctx->sample_rate = s->sample_rate;
2745     avctx->channels = s->nb_channels;
2746     avctx->bit_rate = s->bit_rate;
2747     avctx->sub_id = s->layer;
2748
2749     avctx->frame_size=s->frame_size = len;
2750
2751     if (avctx->parse_only) {
2752         /* simply return the frame data */
2753         *(uint8_t **)data = s->inbuf;
2754         out_size = s->inbuf_ptr - s->inbuf;
2755     } else {
2756         out_size = mp_decode_frame(s, out_samples);
2757     }
2758
2759     *data_size = out_size;
2760     return buf_size;
2761 }
2762
2763
2764 /* Next 3 arrays are indexed by channel config number (passed via codecdata) */
2765 static int mp3Frames[16] = {0,1,1,2,3,3,4,5,2};   /* number of mp3 decoder instances */
2766 static int mp3Channels[16] = {0,1,2,3,4,5,6,8,4}; /* total output channels */
2767 /* offsets into output buffer, assume output order is FL FR BL BR C LFE */
2768 static int chan_offset[9][5] = {
2769     {0},
2770     {0},            // C
2771     {0},            // FLR
2772     {2,0},          // C FLR
2773     {2,0,3},        // C FLR BS
2774     {4,0,2},        // C FLR BLRS
2775     {4,0,2,5},      // C FLR BLRS LFE
2776     {4,0,2,6,5},    // C FLR BLRS BLR LFE
2777     {0,2}           // FLR BLRS
2778 };
2779
2780
2781 static int decode_init_mp3on4(AVCodecContext * avctx)
2782 {
2783     MP3On4DecodeContext *s = avctx->priv_data;
2784     int i;
2785
2786     if ((avctx->extradata_size < 2) || (avctx->extradata == NULL)) {
2787         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Codec extradata missing or too short.\n");
2788         return -1;
2789     }
2790
2791     s->chan_cfg = (((unsigned char *)avctx->extradata)[1] >> 3) & 0x0f;
2792     s->frames = mp3Frames[s->chan_cfg];
2793     if(!s->frames) {
2794         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid channel config number.\n");
2795         return -1;
2796     }
2797     avctx->channels = mp3Channels[s->chan_cfg];
2798
2799     /* Init the first mp3 decoder in standard way, so that all tables get builded
2800      * We replace avctx->priv_data with the context of the first decoder so that
2801      * decode_init() does not have to be changed.
2802      * Other decoders will be inited here copying data from the first context
2803      */
2804     // Allocate zeroed memory for the first decoder context
2805     s->mp3decctx[0] = av_mallocz(sizeof(MPADecodeContext));
2806     // Put decoder context in place to make init_decode() happy
2807     avctx->priv_data = s->mp3decctx[0];
2808     decode_init(avctx);
2809     // Restore mp3on4 context pointer
2810     avctx->priv_data = s;
2811     s->mp3decctx[0]->adu_mode = 1; // Set adu mode
2812
2813     /* Create a separate codec/context for each frame (first is already ok).
2814      * Each frame is 1 or 2 channels - up to 5 frames allowed
2815      */
2816     for (i = 1; i < s->frames; i++) {
2817         s->mp3decctx[i] = av_mallocz(sizeof(MPADecodeContext));
2818         s->mp3decctx[i]->compute_antialias = s->mp3decctx[0]->compute_antialias;
2819         s->mp3decctx[i]->inbuf = &s->mp3decctx[i]->inbuf1[0][BACKSTEP_SIZE];
2820         s->mp3decctx[i]->inbuf_ptr = s->mp3decctx[i]->inbuf;
2821         s->mp3decctx[i]->adu_mode = 1;
2822     }
2823
2824     return 0;
2825 }
2826
2827
2828 static int decode_close_mp3on4(AVCodecContext * avctx)
2829 {
2830     MP3On4DecodeContext *s = avctx->priv_data;
2831     int i;
2832
2833     for (i = 0; i < s->frames; i++)
2834         if (s->mp3decctx[i])
2835             av_free(s->mp3decctx[i]);
2836
2837     return 0;
2838 }
2839
2840
2841 static int decode_frame_mp3on4(AVCodecContext * avctx,
2842                         void *data, int *data_size,
2843                         uint8_t * buf, int buf_size)
2844 {
2845     MP3On4DecodeContext *s = avctx->priv_data;
2846     MPADecodeContext *m;
2847     int len, out_size = 0;
2848     uint32_t header;
2849     OUT_INT *out_samples = data;
2850     OUT_INT decoded_buf[MPA_FRAME_SIZE * MPA_MAX_CHANNELS];
2851     OUT_INT *outptr, *bp;
2852     int fsize;
2853     unsigned char *start2 = buf, *start;
2854     int fr, i, j, n;
2855     int off = avctx->channels;
2856     int *coff = chan_offset[s->chan_cfg];
2857
2858     len = buf_size;
2859
2860     // Discard too short frames
2861     if (buf_size < HEADER_SIZE) {
2862         *data_size = 0;
2863         return buf_size;
2864     }
2865
2866     // If only one decoder interleave is not needed
2867     outptr = s->frames == 1 ? out_samples : decoded_buf;
2868
2869     for (fr = 0; fr < s->frames; fr++) {
2870         start = start2;
2871         fsize = (start[0] << 4) | (start[1] >> 4);
2872         start2 += fsize;
2873         if (fsize > len)
2874             fsize = len;
2875         len -= fsize;
2876         if (fsize > MPA_MAX_CODED_FRAME_SIZE)
2877             fsize = MPA_MAX_CODED_FRAME_SIZE;
2878         m = s->mp3decctx[fr];
2879         assert (m != NULL);
2880         /* copy original to new */
2881         m->inbuf_ptr = m->inbuf + fsize;
2882         memcpy(m->inbuf, start, fsize);
2883
2884         // Get header
2885         header = (m->inbuf[0] << 24) | (m->inbuf[1] << 16) |
2886                   (m->inbuf[2] << 8) | m->inbuf[3] | 0xfff00000;
2887
2888         if (ff_mpa_check_header(header) < 0) { // Bad header, discard block
2889             *data_size = 0;
2890             return buf_size;
2891         }
2892
2893         decode_header(m, header);
2894         mp_decode_frame(m, decoded_buf);
2895
2896         n = MPA_FRAME_SIZE * m->nb_channels;
2897         out_size += n * sizeof(OUT_INT);
2898         if(s->frames > 1) {
2899             /* interleave output data */
2900             bp = out_samples + coff[fr];
2901             if(m->nb_channels == 1) {
2902                 for(j = 0; j < n; j++) {
2903                     *bp = decoded_buf[j];
2904                     bp += off;
2905                 }
2906             } else {
2907                 for(j = 0; j < n; j++) {
2908                     bp[0] = decoded_buf[j++];
2909                     bp[1] = decoded_buf[j];
2910                     bp += off;
2911                 }
2912             }
2913         }
2914     }
2915
2916     /* update codec info */
2917     avctx->sample_rate = s->mp3decctx[0]->sample_rate;
2918     avctx->frame_size= buf_size;
2919     avctx->bit_rate = 0;
2920     for (i = 0; i < s->frames; i++)
2921         avctx->bit_rate += s->mp3decctx[i]->bit_rate;
2922
2923     *data_size = out_size;
2924     return buf_size;
2925 }
2926
2927
2928 AVCodec mp2_decoder =
2929 {
2930     "mp2",
2931     CODEC_TYPE_AUDIO,
2932     CODEC_ID_MP2,
2933     sizeof(MPADecodeContext),
2934     decode_init,
2935     NULL,
2936     NULL,
2937     decode_frame,
2938     CODEC_CAP_PARSE_ONLY,
2939 };
2940
2941 AVCodec mp3_decoder =
2942 {
2943     "mp3",
2944     CODEC_TYPE_AUDIO,
2945     CODEC_ID_MP3,
2946     sizeof(MPADecodeContext),
2947     decode_init,
2948     NULL,
2949     NULL,
2950     decode_frame,
2951     CODEC_CAP_PARSE_ONLY,
2952 };
2953
2954 AVCodec mp3adu_decoder =
2955 {
2956     "mp3adu",
2957     CODEC_TYPE_AUDIO,
2958     CODEC_ID_MP3ADU,
2959     sizeof(MPADecodeContext),
2960     decode_init,
2961     NULL,
2962     NULL,
2963     decode_frame_adu,
2964     CODEC_CAP_PARSE_ONLY,
2965 };
2966
2967 AVCodec mp3on4_decoder =
2968 {
2969     "mp3on4",
2970     CODEC_TYPE_AUDIO,
2971     CODEC_ID_MP3ON4,
2972     sizeof(MP3On4DecodeContext),
2973     decode_init_mp3on4,
2974     NULL,
2975     decode_close_mp3on4,
2976     decode_frame_mp3on4,
2977     0
2978 };