libavcodec/qdm2.c

   1 /*
   2  * QDM2 compatible decoder
   3  * Copyright (c) 2003 Ewald Snel
   4  * Copyright (c) 2005 Benjamin Larsson
   5  * Copyright (c) 2005 Alex Beregszaszi
   6  * Copyright (c) 2005 Roberto Togni
   7  *
   8  * This file is part of FFmpeg.
   9  *
  10  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
  11  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
  12  * License as published by the Free Software Foundation; either
  13  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  14  *
  15  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  16  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  17  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  18  * Lesser General Public License for more details.
  19  *
  20  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  21  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  22  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  23  */
  24
  25 /**
  26  * @file libavcodec/qdm2.c
  27  * QDM2 decoder
  28  * @author Ewald Snel, Benjamin Larsson, Alex Beregszaszi, Roberto Togni
  29  * The decoder is not perfect yet, there are still some distortions
  30  * especially on files encoded with 16 or 8 subbands.
  31  */
  32
  33 #include <math.h>
  34 #include <stddef.h>
  35 #include <stdio.h>
  36
  37 #define ALT_BITSTREAM_READER_LE
  38 #include "avcodec.h"
  39 #include "get_bits.h"
  40 #include "dsputil.h"
  41 #include "mpegaudio.h"
  42
  43 #include "qdm2data.h"
  44
  45 #undef NDEBUG
  46 #include <assert.h>
  47
  48
  49 #define SOFTCLIP_THRESHOLD 27600
  50 #define HARDCLIP_THRESHOLD 35716
  51
  52
  53 #define QDM2_LIST_ADD(list, size, packet) \
  54 do { \
  55       if (size > 0) { \
  56     list[size - 1].next = &list[size]; \
  57       } \
  58       list[size].packet = packet; \
  59       list[size].next = NULL; \
  60       size++; \
  61 } while(0)
  62
  63 // Result is 8, 16 or 30
  64 #define QDM2_SB_USED(sub_sampling) (((sub_sampling) >= 2) ? 30 : 8 << (sub_sampling))
  65
  66 #define FIX_NOISE_IDX(noise_idx) \
  67   if ((noise_idx) >= 3840) \
  68     (noise_idx) -= 3840; \
  69
  70 #define SB_DITHERING_NOISE(sb,noise_idx) (noise_table[(noise_idx)++] * sb_noise_attenuation[(sb)])
  71
  72 #define BITS_LEFT(length,gb) ((length) - get_bits_count ((gb)))
  73
  74 #define SAMPLES_NEEDED \
  75      av_log (NULL,AV_LOG_INFO,"This file triggers some untested code. Please contact the developers.\n");
  76
  77 #define SAMPLES_NEEDED_2(why) \
  78      av_log (NULL,AV_LOG_INFO,"This file triggers some missing code. Please contact the developers.\nPosition: %s\n",why);
  79
  80
  81 typedef int8_t sb_int8_array[2][30][64];
  82
  83 /**
  84  * Subpacket
  85  */
  86 typedef struct {
  87     int type;            ///< subpacket type
  88     unsigned int size;   ///< subpacket size
  89     const uint8_t *data; ///< pointer to subpacket data (points to input data buffer, it's not a private copy)
  90 } QDM2SubPacket;
  91
  92 /**
  93  * A node in the subpacket list
  94  */
  95 typedef struct QDM2SubPNode {
  96     QDM2SubPacket *packet;      ///< packet
  97     struct QDM2SubPNode *next; ///< pointer to next packet in the list, NULL if leaf node
  98 } QDM2SubPNode;
  99
 100 typedef struct {
 101     float re;
 102     float im;
 103 } QDM2Complex;
 104
 105 typedef struct {
 106     float level;
 107     QDM2Complex *complex;
 108     const float *table;
 109     int   phase;
 110     int   phase_shift;
 111     int   duration;
 112     short time_index;
 113     short cutoff;
 114 } FFTTone;
 115
 116 typedef struct {
 117     int16_t sub_packet;
 118     uint8_t channel;
 119     int16_t offset;
 120     int16_t exp;
 121     uint8_t phase;
 122 } FFTCoefficient;
 123
 124 typedef struct {
 125     DECLARE_ALIGNED_16(QDM2Complex, complex[MPA_MAX_CHANNELS][256]);
 126 } QDM2FFT;
 127
 128 /**
 129  * QDM2 decoder context
 130  */
 131 typedef struct {
 132     /// Parameters from codec header, do not change during playback
 133     int nb_channels;         ///< number of channels
 134     int channels;            ///< number of channels
 135     int group_size;          ///< size of frame group (16 frames per group)
 136     int fft_size;            ///< size of FFT, in complex numbers
 137     int checksum_size;       ///< size of data block, used also for checksum
 138
 139     /// Parameters built from header parameters, do not change during playback
 140     int group_order;         ///< order of frame group
 141     int fft_order;           ///< order of FFT (actually fftorder+1)
 142     int fft_frame_size;      ///< size of fft frame, in components (1 comples = re + im)
 143     int frame_size;          ///< size of data frame
 144     int frequency_range;
 145     int sub_sampling;        ///< subsampling: 0=25%, 1=50%, 2=100% */
 146     int coeff_per_sb_select; ///< selector for "num. of coeffs. per subband" tables. Can be 0, 1, 2
 147     int cm_table_select;     ///< selector for "coding method" tables. Can be 0, 1 (from init: 0-4)
 148
 149     /// Packets and packet lists
 150     QDM2SubPacket sub_packets[16];      ///< the packets themselves
 151     QDM2SubPNode sub_packet_list_A[16]; ///< list of all packets
 152     QDM2SubPNode sub_packet_list_B[16]; ///< FFT packets B are on list
 153     int sub_packets_B;                  ///< number of packets on 'B' list
 154     QDM2SubPNode sub_packet_list_C[16]; ///< packets with errors?
 155     QDM2SubPNode sub_packet_list_D[16]; ///< DCT packets
 156
 157     /// FFT and tones
 158     FFTTone fft_tones[1000];
 159     int fft_tone_start;
 160     int fft_tone_end;
 161     FFTCoefficient fft_coefs[1000];
 162     int fft_coefs_index;
 163     int fft_coefs_min_index[5];
 164     int fft_coefs_max_index[5];
 165     int fft_level_exp[6];
 166     RDFTContext rdft_ctx;
 167     QDM2FFT fft;
 168
 169     /// I/O data
 170     const uint8_t *compressed_data;
 171     int compressed_size;
 172     float output_buffer[1024];
 173
 174     /// Synthesis filter
 175     DECLARE_ALIGNED_16(MPA_INT, synth_buf[MPA_MAX_CHANNELS][512*2]);
 176     int synth_buf_offset[MPA_MAX_CHANNELS];
 177     DECLARE_ALIGNED_16(int32_t, sb_samples[MPA_MAX_CHANNELS][128][SBLIMIT]);
 178
 179     /// Mixed temporary data used in decoding
 180     float tone_level[MPA_MAX_CHANNELS][30][64];
 181     int8_t coding_method[MPA_MAX_CHANNELS][30][64];
 182     int8_t quantized_coeffs[MPA_MAX_CHANNELS][10][8];
 183     int8_t tone_level_idx_base[MPA_MAX_CHANNELS][30][8];
 184     int8_t tone_level_idx_hi1[MPA_MAX_CHANNELS][3][8][8];
 185     int8_t tone_level_idx_mid[MPA_MAX_CHANNELS][26][8];
 186     int8_t tone_level_idx_hi2[MPA_MAX_CHANNELS][26];
 187     int8_t tone_level_idx[MPA_MAX_CHANNELS][30][64];
 188     int8_t tone_level_idx_temp[MPA_MAX_CHANNELS][30][64];
 189
 190     // Flags
 191     int has_errors;         ///< packet has errors
 192     int superblocktype_2_3; ///< select fft tables and some algorithm based on superblock type
 193     int do_synth_filter;    ///< used to perform or skip synthesis filter
 194
 195     int sub_packet;
 196     int noise_idx; ///< index for dithering noise table
 197 } QDM2Context;
 198
 199
 200 static uint8_t empty_buffer[FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE];
 201
 202 static VLC vlc_tab_level;
 203 static VLC vlc_tab_diff;
 204 static VLC vlc_tab_run;
 205 static VLC fft_level_exp_alt_vlc;
 206 static VLC fft_level_exp_vlc;
 207 static VLC fft_stereo_exp_vlc;
 208 static VLC fft_stereo_phase_vlc;
 209 static VLC vlc_tab_tone_level_idx_hi1;
 210 static VLC vlc_tab_tone_level_idx_mid;
 211 static VLC vlc_tab_tone_level_idx_hi2;
 212 static VLC vlc_tab_type30;
 213 static VLC vlc_tab_type34;
 214 static VLC vlc_tab_fft_tone_offset[5];
 215
 216 static uint16_t softclip_table[HARDCLIP_THRESHOLD - SOFTCLIP_THRESHOLD + 1];
 217 static float noise_table[4096];
 218 static uint8_t random_dequant_index[256][5];
 219 static uint8_t random_dequant_type24[128][3];
 220 static float noise_samples[128];
 221
 222
 223 static av_cold void softclip_table_init(void) {
 224     int i;
 225     double dfl = SOFTCLIP_THRESHOLD - 32767;
 226     float delta = 1.0 / -dfl;
 227     for (i = 0; i < HARDCLIP_THRESHOLD - SOFTCLIP_THRESHOLD + 1; i++)
 228         softclip_table[i] = SOFTCLIP_THRESHOLD - ((int)(sin((float)i * delta) * dfl) & 0x0000FFFF);
 229 }
 230
 231
 232 // random generated table
 233 static av_cold void rnd_table_init(void) {
 234     int i,j;
 235     uint32_t ldw,hdw;
 236     uint64_t tmp64_1;
 237     uint64_t random_seed = 0;
 238     float delta = 1.0 / 16384.0;
 239     for(i = 0; i < 4096 ;i++) {
 240         random_seed = random_seed * 214013 + 2531011;
 241         noise_table[i] = (delta * (float)(((int32_t)random_seed >> 16) & 0x00007FFF)- 1.0) * 1.3;
 242     }
 243
 244     for (i = 0; i < 256 ;i++) {
 245         random_seed = 81;
 246         ldw = i;
 247         for (j = 0; j < 5 ;j++) {
 248             random_dequant_index[i][j] = (uint8_t)((ldw / random_seed) & 0xFF);
 249             ldw = (uint32_t)ldw % (uint32_t)random_seed;
 250             tmp64_1 = (random_seed * 0x55555556);
 251             hdw = (uint32_t)(tmp64_1 >> 32);
 252             random_seed = (uint64_t)(hdw + (ldw >> 31));
 253         }
 254     }
 255     for (i = 0; i < 128 ;i++) {
 256         random_seed = 25;
 257         ldw = i;
 258         for (j = 0; j < 3 ;j++) {
 259             random_dequant_type24[i][j] = (uint8_t)((ldw / random_seed) & 0xFF);
 260             ldw = (uint32_t)ldw % (uint32_t)random_seed;
 261             tmp64_1 = (random_seed * 0x66666667);
 262             hdw = (uint32_t)(tmp64_1 >> 33);
 263             random_seed = hdw + (ldw >> 31);
 264         }
 265     }
 266 }
 267
 268
 269 static av_cold void init_noise_samples(void) {
 270     int i;
 271     int random_seed = 0;
 272     float delta = 1.0 / 16384.0;
 273     for (i = 0; i < 128;i++) {
 274         random_seed = random_seed * 214013 + 2531011;
 275         noise_samples[i] = (delta * (float)((random_seed >> 16) & 0x00007fff) - 1.0);
 276     }
 277 }
 278
 279 static const uint16_t qdm2_vlc_offs[] = {
 280     0,260,566,598,894,1166,1230,1294,1678,1950,2214,2278,2310,2570,2834,3124,3448,3838,
 281 };
 282
 283 static av_cold void qdm2_init_vlc(void)
 284 {
 285     static int vlcs_initialized = 0;
 286     static VLC_TYPE qdm2_table[3838][2];
 287
 288     if (!vlcs_initialized) {
 289
 290         vlc_tab_level.table = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[0]];
 291         vlc_tab_level.table_allocated = qdm2_vlc_offs[1] - qdm2_vlc_offs[0];
 292         init_vlc (&vlc_tab_level, 8, 24,
 293             vlc_tab_level_huffbits, 1, 1,
 294             vlc_tab_level_huffcodes, 2, 2, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
 295
 296         vlc_tab_diff.table = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[1]];
 297         vlc_tab_diff.table_allocated = qdm2_vlc_offs[2] - qdm2_vlc_offs[1];
 298         init_vlc (&vlc_tab_diff, 8, 37,
 299             vlc_tab_diff_huffbits, 1, 1,
 300             vlc_tab_diff_huffcodes, 2, 2, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
 301
 302         vlc_tab_run.table = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[2]];
 303         vlc_tab_run.table_allocated = qdm2_vlc_offs[3] - qdm2_vlc_offs[2];
 304         init_vlc (&vlc_tab_run, 5, 6,
 305             vlc_tab_run_huffbits, 1, 1,
 306             vlc_tab_run_huffcodes, 1, 1, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
 307
 308         fft_level_exp_alt_vlc.table = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[3]];
 309         fft_level_exp_alt_vlc.table_allocated = qdm2_vlc_offs[4] - qdm2_vlc_offs[3];
 310         init_vlc (&fft_level_exp_alt_vlc, 8, 28,
 311             fft_level_exp_alt_huffbits, 1, 1,
 312             fft_level_exp_alt_huffcodes, 2, 2, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
 313
 314
 315         fft_level_exp_vlc.table = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[4]];
 316         fft_level_exp_vlc.table_allocated = qdm2_vlc_offs[5] - qdm2_vlc_offs[4];
 317         init_vlc (&fft_level_exp_vlc, 8, 20,
 318             fft_level_exp_huffbits, 1, 1,
 319             fft_level_exp_huffcodes, 2, 2, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
 320
 321         fft_stereo_exp_vlc.table = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[5]];
 322         fft_stereo_exp_vlc.table_allocated = qdm2_vlc_offs[6] - qdm2_vlc_offs[5];
 323         init_vlc (&fft_stereo_exp_vlc, 6, 7,
 324             fft_stereo_exp_huffbits, 1, 1,
 325             fft_stereo_exp_huffcodes, 1, 1, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
 326
 327         fft_stereo_phase_vlc.table = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[6]];
 328         fft_stereo_phase_vlc.table_allocated = qdm2_vlc_offs[7] - qdm2_vlc_offs[6];
 329         init_vlc (&fft_stereo_phase_vlc, 6, 9,
 330             fft_stereo_phase_huffbits, 1, 1,
 331             fft_stereo_phase_huffcodes, 1, 1, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
 332
 333         vlc_tab_tone_level_idx_hi1.table = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[7]];
 334         vlc_tab_tone_level_idx_hi1.table_allocated = qdm2_vlc_offs[8] - qdm2_vlc_offs[7];
 335         init_vlc (&vlc_tab_tone_level_idx_hi1, 8, 20,
 336             vlc_tab_tone_level_idx_hi1_huffbits, 1, 1,
 337             vlc_tab_tone_level_idx_hi1_huffcodes, 2, 2, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
 338
 339         vlc_tab_tone_level_idx_mid.table = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[8]];
 340         vlc_tab_tone_level_idx_mid.table_allocated = qdm2_vlc_offs[9] - qdm2_vlc_offs[8];
 341         init_vlc (&vlc_tab_tone_level_idx_mid, 8, 24,
 342             vlc_tab_tone_level_idx_mid_huffbits, 1, 1,
 343             vlc_tab_tone_level_idx_mid_huffcodes, 2, 2, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
 344
 345         vlc_tab_tone_level_idx_hi2.table = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[9]];
 346         vlc_tab_tone_level_idx_hi2.table_allocated = qdm2_vlc_offs[10] - qdm2_vlc_offs[9];
 347         init_vlc (&vlc_tab_tone_level_idx_hi2, 8, 24,
 348             vlc_tab_tone_level_idx_hi2_huffbits, 1, 1,
 349             vlc_tab_tone_level_idx_hi2_huffcodes, 2, 2, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
 350
 351         vlc_tab_type30.table = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[10]];
 352         vlc_tab_type30.table_allocated = qdm2_vlc_offs[11] - qdm2_vlc_offs[10];
 353         init_vlc (&vlc_tab_type30, 6, 9,
 354             vlc_tab_type30_huffbits, 1, 1,
 355             vlc_tab_type30_huffcodes, 1, 1, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
 356
 357         vlc_tab_type34.table = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[11]];
 358         vlc_tab_type34.table_allocated = qdm2_vlc_offs[12] - qdm2_vlc_offs[11];
 359         init_vlc (&vlc_tab_type34, 5, 10,
 360             vlc_tab_type34_huffbits, 1, 1,
 361             vlc_tab_type34_huffcodes, 1, 1, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
 362
 363         vlc_tab_fft_tone_offset[0].table = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[12]];
 364         vlc_tab_fft_tone_offset[0].table_allocated = qdm2_vlc_offs[13] - qdm2_vlc_offs[12];
 365         init_vlc (&vlc_tab_fft_tone_offset[0], 8, 23,
 366             vlc_tab_fft_tone_offset_0_huffbits, 1, 1,
 367             vlc_tab_fft_tone_offset_0_huffcodes, 2, 2, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
 368
 369         vlc_tab_fft_tone_offset[1].table = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[13]];
 370         vlc_tab_fft_tone_offset[1].table_allocated = qdm2_vlc_offs[14] - qdm2_vlc_offs[13];
 371         init_vlc (&vlc_tab_fft_tone_offset[1], 8, 28,
 372             vlc_tab_fft_tone_offset_1_huffbits, 1, 1,
 373             vlc_tab_fft_tone_offset_1_huffcodes, 2, 2, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
 374
 375         vlc_tab_fft_tone_offset[2].table = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[14]];
 376         vlc_tab_fft_tone_offset[2].table_allocated = qdm2_vlc_offs[15] - qdm2_vlc_offs[14];
 377         init_vlc (&vlc_tab_fft_tone_offset[2], 8, 32,
 378             vlc_tab_fft_tone_offset_2_huffbits, 1, 1,
 379             vlc_tab_fft_tone_offset_2_huffcodes, 2, 2, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
 380
 381         vlc_tab_fft_tone_offset[3].table = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[15]];
 382         vlc_tab_fft_tone_offset[3].table_allocated = qdm2_vlc_offs[16] - qdm2_vlc_offs[15];
 383         init_vlc (&vlc_tab_fft_tone_offset[3], 8, 35,
 384             vlc_tab_fft_tone_offset_3_huffbits, 1, 1,
 385             vlc_tab_fft_tone_offset_3_huffcodes, 2, 2, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
 386
 387         vlc_tab_fft_tone_offset[4].table = &qdm2_table[qdm2_vlc_offs[16]];
 388         vlc_tab_fft_tone_offset[4].table_allocated = qdm2_vlc_offs[17] - qdm2_vlc_offs[16];
 389         init_vlc (&vlc_tab_fft_tone_offset[4], 8, 38,
 390             vlc_tab_fft_tone_offset_4_huffbits, 1, 1,
 391             vlc_tab_fft_tone_offset_4_huffcodes, 2, 2, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC | INIT_VLC_LE);
 392
 393         vlcs_initialized=1;
 394     }
 395 }
 396
 397
 398 /* for floating point to fixed point conversion */
 399 static const float f2i_scale = (float) (1 << (FRAC_BITS - 15));
 400
 401
 402 static int qdm2_get_vlc (GetBitContext *gb, VLC *vlc, int flag, int depth)
 403 {
 404     int value;
 405
 406     value = get_vlc2(gb, vlc->table, vlc->bits, depth);
 407
 408     /* stage-2, 3 bits exponent escape sequence */
 409     if (value-- == 0)
 410         value = get_bits (gb, get_bits (gb, 3) + 1);
 411
 412     /* stage-3, optional */
 413     if (flag) {
 414         int tmp = vlc_stage3_values[value];
 415
 416         if ((value & ~3) > 0)
 417             tmp += get_bits (gb, (value >> 2));
 418         value = tmp;
 419     }
 420
 421     return value;
 422 }
 423
 424
 425 static int qdm2_get_se_vlc (VLC *vlc, GetBitContext *gb, int depth)
 426 {
 427     int value = qdm2_get_vlc (gb, vlc, 0, depth);
 428
 429     return (value & 1) ? ((value + 1) >> 1) : -(value >> 1);
 430 }
 431
 432
 433 /**
 434  * QDM2 checksum
 435  *
 436  * @param data      pointer to data to be checksum'ed
 437  * @param length    data length
 438  * @param value     checksum value
 439  *
 440  * @return          0 if checksum is OK
 441  */
 442 static uint16_t qdm2_packet_checksum (const uint8_t *data, int length, int value) {
 443     int i;
 444
 445     for (i=0; i < length; i++)
 446         value -= data[i];
 447
 448     return (uint16_t)(value & 0xffff);
 449 }
 450
 451
 452 /**
 453  * Fills a QDM2SubPacket structure with packet type, size, and data pointer.
 454  *
 455  * @param gb            bitreader context
 456  * @param sub_packet    packet under analysis
 457  */
 458 static void qdm2_decode_sub_packet_header (GetBitContext *gb, QDM2SubPacket *sub_packet)
 459 {
 460     sub_packet->type = get_bits (gb, 8);
 461
 462     if (sub_packet->type == 0) {
 463         sub_packet->size = 0;
 464         sub_packet->data = NULL;
 465     } else {
 466         sub_packet->size = get_bits (gb, 8);
 467
 468       if (sub_packet->type & 0x80) {
 469           sub_packet->size <<= 8;
 470           sub_packet->size  |= get_bits (gb, 8);
 471           sub_packet->type  &= 0x7f;
 472       }
 473
 474       if (sub_packet->type == 0x7f)
 475           sub_packet->type |= (get_bits (gb, 8) << 8);
 476
 477       sub_packet->data = &gb->buffer[get_bits_count(gb) / 8]; // FIXME: this depends on bitreader internal data
 478     }
 479
 480     av_log(NULL,AV_LOG_DEBUG,"Subpacket: type=%d size=%d start_offs=%x\n",
 481         sub_packet->type, sub_packet->size, get_bits_count(gb) / 8);
 482 }
 483
 484
 485 /**
 486  * Return node pointer to first packet of requested type in list.
 487  *
 488  * @param list    list of subpackets to be scanned
 489  * @param type    type of searched subpacket
 490  * @return        node pointer for subpacket if found, else NULL
 491  */
 492 static QDM2SubPNode* qdm2_search_subpacket_type_in_list (QDM2SubPNode *list, int type)
 493 {
 494     while (list != NULL && list->packet != NULL) {
 495         if (list->packet->type == type)
 496             return list;
 497         list = list->next;
 498     }
 499     return NULL;
 500 }
 501
 502
 503 /**
 504  * Replaces 8 elements with their average value.
 505  * Called by qdm2_decode_superblock before starting subblock decoding.
 506  *
 507  * @param q       context
 508  */
 509 static void average_quantized_coeffs (QDM2Context *q)
 510 {
 511     int i, j, n, ch, sum;
 512
 513     n = coeff_per_sb_for_avg[q->coeff_per_sb_select][QDM2_SB_USED(q->sub_sampling) - 1] + 1;
 514
 515     for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
 516         for (i = 0; i < n; i++) {
 517             sum = 0;
 518
 519             for (j = 0; j < 8; j++)
 520                 sum += q->quantized_coeffs[ch][i][j];
 521
 522             sum /= 8;
 523             if (sum > 0)
 524                 sum--;
 525
 526             for (j=0; j < 8; j++)
 527                 q->quantized_coeffs[ch][i][j] = sum;
 528         }
 529 }
 530
 531
 532 /**
 533  * Build subband samples with noise weighted by q->tone_level.
 534  * Called by synthfilt_build_sb_samples.
 535  *
 536  * @param q     context
 537  * @param sb    subband index
 538  */
 539 static void build_sb_samples_from_noise (QDM2Context *q, int sb)
 540 {
 541     int ch, j;
 542
 543     FIX_NOISE_IDX(q->noise_idx);
 544
 545     if (!q->nb_channels)
 546         return;
 547
 548     for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
 549         for (j = 0; j < 64; j++) {
 550             q->sb_samples[ch][j * 2][sb] = (int32_t)(f2i_scale * SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx) * q->tone_level[ch][sb][j] + .5);
 551             q->sb_samples[ch][j * 2 + 1][sb] = (int32_t)(f2i_scale * SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx) * q->tone_level[ch][sb][j] + .5);
 552         }
 553 }
 554
 555
 556 /**
 557  * Called while processing data from subpackets 11 and 12.
 558  * Used after making changes to coding_method array.
 559  *
 560  * @param sb               subband index
 561  * @param channels         number of channels
 562  * @param coding_method    q->coding_method[0][0][0]
 563  */
 564 static void fix_coding_method_array (int sb, int channels, sb_int8_array coding_method)
 565 {
 566     int j,k;
 567     int ch;
 568     int run, case_val;
 569     int switchtable[23] = {0,5,1,5,5,5,5,5,2,5,5,5,5,5,5,5,3,5,5,5,5,5,4};
 570
 571     for (ch = 0; ch < channels; ch++) {
 572         for (j = 0; j < 64; ) {
 573             if((coding_method[ch][sb][j] - 8) > 22) {
 574                 run = 1;
 575                 case_val = 8;
 576             } else {
 577                 switch (switchtable[coding_method[ch][sb][j]-8]) {
 578                     case 0: run = 10; case_val = 10; break;
 579                     case 1: run = 1; case_val = 16; break;
 580                     case 2: run = 5; case_val = 24; break;
 581                     case 3: run = 3; case_val = 30; break;
 582                     case 4: run = 1; case_val = 30; break;
 583                     case 5: run = 1; case_val = 8; break;
 584                     default: run = 1; case_val = 8; break;
 585                 }
 586             }
 587             for (k = 0; k < run; k++)
 588                 if (j + k < 128)
 589                     if (coding_method[ch][sb + (j + k) / 64][(j + k) % 64] > coding_method[ch][sb][j])
 590                         if (k > 0) {
 591                            SAMPLES_NEEDED
 592                             //not debugged, almost never used
 593                             memset(&coding_method[ch][sb][j + k], case_val, k * sizeof(int8_t));
 594                             memset(&coding_method[ch][sb][j + k], case_val, 3 * sizeof(int8_t));
 595                         }
 596             j += run;
 597         }
 598     }
 599 }
 600
 601
 602 /**
 603  * Related to synthesis filter
 604  * Called by process_subpacket_10
 605  *
 606  * @param q       context
 607  * @param flag    1 if called after getting data from subpacket 10, 0 if no subpacket 10
 608  */
 609 static void fill_tone_level_array (QDM2Context *q, int flag)
 610 {
 611     int i, sb, ch, sb_used;
 612     int tmp, tab;
 613
 614     // This should never happen
 615     if (q->nb_channels <= 0)
 616         return;
 617
 618     for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
 619         for (sb = 0; sb < 30; sb++)
 620             for (i = 0; i < 8; i++) {
 621                 if ((tab=coeff_per_sb_for_dequant[q->coeff_per_sb_select][sb]) < (last_coeff[q->coeff_per_sb_select] - 1))
 622                     tmp = q->quantized_coeffs[ch][tab + 1][i] * dequant_table[q->coeff_per_sb_select][tab + 1][sb]+
 623                           q->quantized_coeffs[ch][tab][i] * dequant_table[q->coeff_per_sb_select][tab][sb];
 624                 else
 625                     tmp = q->quantized_coeffs[ch][tab][i] * dequant_table[q->coeff_per_sb_select][tab][sb];
 626                 if(tmp < 0)
 627                     tmp += 0xff;
 628                 q->tone_level_idx_base[ch][sb][i] = (tmp / 256) & 0xff;
 629             }
 630
 631     sb_used = QDM2_SB_USED(q->sub_sampling);
 632
 633     if ((q->superblocktype_2_3 != 0) && !flag) {
 634         for (sb = 0; sb < sb_used; sb++)
 635             for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
 636                 for (i = 0; i < 64; i++) {
 637                     q->tone_level_idx[ch][sb][i] = q->tone_level_idx_base[ch][sb][i / 8];
 638                     if (q->tone_level_idx[ch][sb][i] < 0)
 639                         q->tone_level[ch][sb][i] = 0;
 640                     else
 641                         q->tone_level[ch][sb][i] = fft_tone_level_table[0][q->tone_level_idx[ch][sb][i] & 0x3f];
 642                 }
 643     } else {
 644         tab = q->superblocktype_2_3 ? 0 : 1;
 645         for (sb = 0; sb < sb_used; sb++) {
 646             if ((sb >= 4) && (sb <= 23)) {
 647                 for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
 648                     for (i = 0; i < 64; i++) {
 649                         tmp = q->tone_level_idx_base[ch][sb][i / 8] -
 650                               q->tone_level_idx_hi1[ch][sb / 8][i / 8][i % 8] -
 651                               q->tone_level_idx_mid[ch][sb - 4][i / 8] -
 652                               q->tone_level_idx_hi2[ch][sb - 4];
 653                         q->tone_level_idx[ch][sb][i] = tmp & 0xff;
 654                         if ((tmp < 0) || (!q->superblocktype_2_3 && !tmp))
 655                             q->tone_level[ch][sb][i] = 0;
 656                         else
 657                             q->tone_level[ch][sb][i] = fft_tone_level_table[tab][tmp & 0x3f];
 658                 }
 659             } else {
 660                 if (sb > 4) {
 661                     for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
 662                         for (i = 0; i < 64; i++) {
 663                             tmp = q->tone_level_idx_base[ch][sb][i / 8] -
 664                                   q->tone_level_idx_hi1[ch][2][i / 8][i % 8] -
 665                                   q->tone_level_idx_hi2[ch][sb - 4];
 666                             q->tone_level_idx[ch][sb][i] = tmp & 0xff;
 667                             if ((tmp < 0) || (!q->superblocktype_2_3 && !tmp))
 668                                 q->tone_level[ch][sb][i] = 0;
 669                             else
 670                                 q->tone_level[ch][sb][i] = fft_tone_level_table[tab][tmp & 0x3f];
 671                     }
 672                 } else {
 673                     for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
 674                         for (i = 0; i < 64; i++) {
 675                             tmp = q->tone_level_idx[ch][sb][i] = q->tone_level_idx_base[ch][sb][i / 8];
 676                             if ((tmp < 0) || (!q->superblocktype_2_3 && !tmp))
 677                                 q->tone_level[ch][sb][i] = 0;
 678                             else
 679                                 q->tone_level[ch][sb][i] = fft_tone_level_table[tab][tmp & 0x3f];
 680                         }
 681                 }
 682             }
 683         }
 684     }
 685
 686     return;
 687 }
 688
 689
 690 /**
 691  * Related to synthesis filter
 692  * Called by process_subpacket_11
 693  * c is built with data from subpacket 11
 694  * Most of this function is used only if superblock_type_2_3 == 0, never seen it in samples
 695  *
 696  * @param tone_level_idx
 697  * @param tone_level_idx_temp
 698  * @param coding_method        q->coding_method[0][0][0]
 699  * @param nb_channels          number of channels
 700  * @param c                    coming from subpacket 11, passed as 8*c
 701  * @param superblocktype_2_3   flag based on superblock packet type
 702  * @param cm_table_select      q->cm_table_select
 703  */
 704 static void fill_coding_method_array (sb_int8_array tone_level_idx, sb_int8_array tone_level_idx_temp,
 705                 sb_int8_array coding_method, int nb_channels,
 706                 int c, int superblocktype_2_3, int cm_table_select)
 707 {
 708     int ch, sb, j;
 709     int tmp, acc, esp_40, comp;
 710     int add1, add2, add3, add4;
 711     int64_t multres;
 712
 713     // This should never happen
 714     if (nb_channels <= 0)
 715         return;
 716
 717     if (!superblocktype_2_3) {
 718         /* This case is untested, no samples available */
 719         SAMPLES_NEEDED
 720         for (ch = 0; ch < nb_channels; ch++)
 721             for (sb = 0; sb < 30; sb++) {
 722                 for (j = 1; j < 63; j++) {  // The loop only iterates to 63 so the code doesn't overflow the buffer
 723                     add1 = tone_level_idx[ch][sb][j] - 10;
 724                     if (add1 < 0)
 725                         add1 = 0;
 726                     add2 = add3 = add4 = 0;
 727                     if (sb > 1) {
 728                         add2 = tone_level_idx[ch][sb - 2][j] + tone_level_idx_offset_table[sb][0] - 6;
 729                         if (add2 < 0)
 730                             add2 = 0;
 731                     }
 732                     if (sb > 0) {
 733                         add3 = tone_level_idx[ch][sb - 1][j] + tone_level_idx_offset_table[sb][1] - 6;
 734                         if (add3 < 0)
 735                             add3 = 0;
 736                     }
 737                     if (sb < 29) {
 738                         add4 = tone_level_idx[ch][sb + 1][j] + tone_level_idx_offset_table[sb][3] - 6;
 739                         if (add4 < 0)
 740                             add4 = 0;
 741                     }
 742                     tmp = tone_level_idx[ch][sb][j + 1] * 2 - add4 - add3 - add2 - add1;
 743                     if (tmp < 0)
 744                         tmp = 0;
 745                     tone_level_idx_temp[ch][sb][j + 1] = tmp & 0xff;
 746                 }
 747                 tone_level_idx_temp[ch][sb][0] = tone_level_idx_temp[ch][sb][1];
 748             }
 749             acc = 0;
 750             for (ch = 0; ch < nb_channels; ch++)
 751                 for (sb = 0; sb < 30; sb++)
 752                     for (j = 0; j < 64; j++)
 753                         acc += tone_level_idx_temp[ch][sb][j];
 754
 755             multres = 0x66666667 * (acc * 10);
 756             esp_40 = (multres >> 32) / 8 + ((multres & 0xffffffff) >> 31);
 757             for (ch = 0;  ch < nb_channels; ch++)
 758                 for (sb = 0; sb < 30; sb++)
 759                     for (j = 0; j < 64; j++) {
 760                         comp = tone_level_idx_temp[ch][sb][j]* esp_40 * 10;
 761                         if (comp < 0)
 762                             comp += 0xff;
 763                         comp /= 256; // signed shift
 764                         switch(sb) {
 765                             case 0:
 766                                 if (comp < 30)
 767                                     comp = 30;
 768                                 comp += 15;
 769                                 break;
 770                             case 1:
 771                                 if (comp < 24)
 772                                     comp = 24;
 773                                 comp += 10;
 774                                 break;
 775                             case 2:
 776                             case 3:
 777                             case 4:
 778                                 if (comp < 16)
 779                                     comp = 16;
 780                         }
 781                         if (comp <= 5)
 782                             tmp = 0;
 783                         else if (comp <= 10)
 784                             tmp = 10;
 785                         else if (comp <= 16)
 786                             tmp = 16;
 787                         else if (comp <= 24)
 788                             tmp = -1;
 789                         else
 790                             tmp = 0;
 791                         coding_method[ch][sb][j] = ((tmp & 0xfffa) + 30 )& 0xff;
 792                     }
 793             for (sb = 0; sb < 30; sb++)
 794                 fix_coding_method_array(sb, nb_channels, coding_method);
 795             for (ch = 0; ch < nb_channels; ch++)
 796                 for (sb = 0; sb < 30; sb++)
 797                     for (j = 0; j < 64; j++)
 798                         if (sb >= 10) {
 799                             if (coding_method[ch][sb][j] < 10)
 800                                 coding_method[ch][sb][j] = 10;
 801                         } else {
 802                             if (sb >= 2) {
 803                                 if (coding_method[ch][sb][j] < 16)
 804                                     coding_method[ch][sb][j] = 16;
 805                             } else {
 806                                 if (coding_method[ch][sb][j] < 30)
 807                                     coding_method[ch][sb][j] = 30;
 808                             }
 809                         }
 810     } else { // superblocktype_2_3 != 0
 811         for (ch = 0; ch < nb_channels; ch++)
 812             for (sb = 0; sb < 30; sb++)
 813                 for (j = 0; j < 64; j++)
 814                     coding_method[ch][sb][j] = coding_method_table[cm_table_select][sb];
 815     }
 816
 817     return;
 818 }
 819
 820
 821 /**
 822  *
 823  * Called by process_subpacket_11 to process more data from subpacket 11 with sb 0-8
 824  * Called by process_subpacket_12 to process data from subpacket 12 with sb 8-sb_used
 825  *
 826  * @param q         context
 827  * @param gb        bitreader context
 828  * @param length    packet length in bits
 829  * @param sb_min    lower subband processed (sb_min included)
 830  * @param sb_max    higher subband processed (sb_max excluded)
 831  */
 832 static void synthfilt_build_sb_samples (QDM2Context *q, GetBitContext *gb, int length, int sb_min, int sb_max)
 833 {
 834     int sb, j, k, n, ch, run, channels;
 835     int joined_stereo, zero_encoding, chs;
 836     int type34_first;
 837     float type34_div = 0;
 838     float type34_predictor;
 839     float samples[10], sign_bits[16];
 840
 841     if (length == 0) {
 842         // If no data use noise
 843         for (sb=sb_min; sb < sb_max; sb++)
 844             build_sb_samples_from_noise (q, sb);
 845
 846         return;
 847     }
 848
 849     for (sb = sb_min; sb < sb_max; sb++) {
 850         FIX_NOISE_IDX(q->noise_idx);
 851
 852         channels = q->nb_channels;
 853
 854         if (q->nb_channels <= 1 || sb < 12)
 855             joined_stereo = 0;
 856         else if (sb >= 24)
 857             joined_stereo = 1;
 858         else
 859             joined_stereo = (BITS_LEFT(length,gb) >= 1) ? get_bits1 (gb) : 0;
 860
 861         if (joined_stereo) {
 862             if (BITS_LEFT(length,gb) >= 16)
 863                 for (j = 0; j < 16; j++)
 864                     sign_bits[j] = get_bits1 (gb);
 865
 866             for (j = 0; j < 64; j++)
 867                 if (q->coding_method[1][sb][j] > q->coding_method[0][sb][j])
 868                     q->coding_method[0][sb][j] = q->coding_method[1][sb][j];
 869
 870             fix_coding_method_array(sb, q->nb_channels, q->coding_method);
 871             channels = 1;
 872         }
 873
 874         for (ch = 0; ch < channels; ch++) {
 875             zero_encoding = (BITS_LEFT(length,gb) >= 1) ? get_bits1(gb) : 0;
 876             type34_predictor = 0.0;
 877             type34_first = 1;
 878
 879             for (j = 0; j < 128; ) {
 880                 switch (q->coding_method[ch][sb][j / 2]) {
 881                     case 8:
 882                         if (BITS_LEFT(length,gb) >= 10) {
 883                             if (zero_encoding) {
 884                                 for (k = 0; k < 5; k++) {
 885                                     if ((j + 2 * k) >= 128)
 886                                         break;
 887                                     samples[2 * k] = get_bits1(gb) ? dequant_1bit[joined_stereo][2 * get_bits1(gb)] : 0;
 888                                 }
 889                             } else {
 890                                 n = get_bits(gb, 8);
 891                                 for (k = 0; k < 5; k++)
 892                                     samples[2 * k] = dequant_1bit[joined_stereo][random_dequant_index[n][k]];
 893                             }
 894                             for (k = 0; k < 5; k++)
 895                                 samples[2 * k + 1] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx);
 896                         } else {
 897                             for (k = 0; k < 10; k++)
 898                                 samples[k] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx);
 899                         }
 900                         run = 10;
 901                         break;
 902
 903                     case 10:
 904                         if (BITS_LEFT(length,gb) >= 1) {
 905                             float f = 0.81;
 906
 907                             if (get_bits1(gb))
 908                                 f = -f;
 909                             f -= noise_samples[((sb + 1) * (j +5 * ch + 1)) & 127] * 9.0 / 40.0;
 910                             samples[0] = f;
 911                         } else {
 912                             samples[0] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx);
 913                         }
 914                         run = 1;
 915                         break;
 916
 917                     case 16:
 918                         if (BITS_LEFT(length,gb) >= 10) {
 919                             if (zero_encoding) {
 920                                 for (k = 0; k < 5; k++) {
 921                                     if ((j + k) >= 128)
 922                                         break;
 923                                     samples[k] = (get_bits1(gb) == 0) ? 0 : dequant_1bit[joined_stereo][2 * get_bits1(gb)];
 924                                 }
 925                             } else {
 926                                 n = get_bits (gb, 8);
 927                                 for (k = 0; k < 5; k++)
 928                                     samples[k] = dequant_1bit[joined_stereo][random_dequant_index[n][k]];
 929                             }
 930                         } else {
 931                             for (k = 0; k < 5; k++)
 932                                 samples[k] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx);
 933                         }
 934                         run = 5;
 935                         break;
 936
 937                     case 24:
 938                         if (BITS_LEFT(length,gb) >= 7) {
 939                             n = get_bits(gb, 7);
 940                             for (k = 0; k < 3; k++)
 941                                 samples[k] = (random_dequant_type24[n][k] - 2.0) * 0.5;
 942                         } else {
 943                             for (k = 0; k < 3; k++)
 944                                 samples[k] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx);
 945                         }
 946                         run = 3;
 947                         break;
 948
 949                     case 30:
 950                         if (BITS_LEFT(length,gb) >= 4)
 951                             samples[0] = type30_dequant[qdm2_get_vlc(gb, &vlc_tab_type30, 0, 1)];
 952                         else
 953                             samples[0] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx);
 954
 955                         run = 1;
 956                         break;
 957
 958                     case 34:
 959                         if (BITS_LEFT(length,gb) >= 7) {
 960                             if (type34_first) {
 961                                 type34_div = (float)(1 << get_bits(gb, 2));
 962                                 samples[0] = ((float)get_bits(gb, 5) - 16.0) / 15.0;
 963                                 type34_predictor = samples[0];
 964                                 type34_first = 0;
 965                             } else {
 966                                 samples[0] = type34_delta[qdm2_get_vlc(gb, &vlc_tab_type34, 0, 1)] / type34_div + type34_predictor;
 967                                 type34_predictor = samples[0];
 968                             }
 969                         } else {
 970                             samples[0] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx);
 971                         }
 972                         run = 1;
 973                         break;
 974
 975                     default:
 976                         samples[0] = SB_DITHERING_NOISE(sb,q->noise_idx);
 977                         run = 1;
 978                         break;
 979                 }
 980
 981                 if (joined_stereo) {
 982                     float tmp[10][MPA_MAX_CHANNELS];
 983
 984                     for (k = 0; k < run; k++) {
 985                         tmp[k][0] = samples[k];
 986                         tmp[k][1] = (sign_bits[(j + k) / 8]) ? -samples[k] : samples[k];
 987                     }
 988                     for (chs = 0; chs < q->nb_channels; chs++)
 989                         for (k = 0; k < run; k++)
 990                             if ((j + k) < 128)
 991                                 q->sb_samples[chs][j + k][sb] = (int32_t)(f2i_scale * q->tone_level[chs][sb][((j + k)/2)] * tmp[k][chs] + .5);
 992                 } else {
 993                     for (k = 0; k < run; k++)
 994                         if ((j + k) < 128)
 995                             q->sb_samples[ch][j + k][sb] = (int32_t)(f2i_scale * q->tone_level[ch][sb][(j + k)/2] * samples[k] + .5);
 996                 }
 997
 998                 j += run;
 999             } // j loop
1000         } // channel loop
1001     } // subband loop
1002 }
1003
1004
1005 /**
1006  * Init the first element of a channel in quantized_coeffs with data from packet 10 (quantized_coeffs[ch][0]).
1007  * This is similar to process_subpacket_9, but for a single channel and for element [0]
1008  * same VLC tables as process_subpacket_9 are used.
1009  *
1010  * @param q         context
1011  * @param quantized_coeffs    pointer to quantized_coeffs[ch][0]
1012  * @param gb        bitreader context
1013  * @param length    packet length in bits
1014  */
1015 static void init_quantized_coeffs_elem0 (int8_t *quantized_coeffs, GetBitContext *gb, int length)
1016 {
1017     int i, k, run, level, diff;
1018
1019     if (BITS_LEFT(length,gb) < 16)
1020         return;
1021     level = qdm2_get_vlc(gb, &vlc_tab_level, 0, 2);
1022
1023     quantized_coeffs[0] = level;
1024
1025     for (i = 0; i < 7; ) {
1026         if (BITS_LEFT(length,gb) < 16)
1027             break;
1028         run = qdm2_get_vlc(gb, &vlc_tab_run, 0, 1) + 1;
1029
1030         if (BITS_LEFT(length,gb) < 16)
1031             break;
1032         diff = qdm2_get_se_vlc(&vlc_tab_diff, gb, 2);
1033
1034         for (k = 1; k <= run; k++)
1035             quantized_coeffs[i + k] = (level + ((k * diff) / run));
1036
1037         level += diff;
1038         i += run;
1039     }
1040 }
1041
1042
1043 /**
1044  * Related to synthesis filter, process data from packet 10
1045  * Init part of quantized_coeffs via function init_quantized_coeffs_elem0
1046  * Init tone_level_idx_hi1, tone_level_idx_hi2, tone_level_idx_mid with data from packet 10
1047  *
1048  * @param q         context
1049  * @param gb        bitreader context
1050  * @param length    packet length in bits
1051  */
1052 static void init_tone_level_dequantization (QDM2Context *q, GetBitContext *gb, int length)
1053 {
1054     int sb, j, k, n, ch;
1055
1056     for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++) {
1057         init_quantized_coeffs_elem0(q->quantized_coeffs[ch][0], gb, length);
1058
1059         if (BITS_LEFT(length,gb) < 16) {
1060             memset(q->quantized_coeffs[ch][0], 0, 8);
1061             break;
1062         }
1063     }
1064
1065     n = q->sub_sampling + 1;
1066
1067     for (sb = 0; sb < n; sb++)
1068         for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
1069             for (j = 0; j < 8; j++) {
1070                 if (BITS_LEFT(length,gb) < 1)
1071                     break;
1072                 if (get_bits1(gb)) {
1073                     for (k=0; k < 8; k++) {
1074                         if (BITS_LEFT(length,gb) < 16)
1075                             break;
1076                         q->tone_level_idx_hi1[ch][sb][j][k] = qdm2_get_vlc(gb, &vlc_tab_tone_level_idx_hi1, 0, 2);
1077                     }
1078                 } else {
1079                     for (k=0; k < 8; k++)
1080                         q->tone_level_idx_hi1[ch][sb][j][k] = 0;
1081                 }
1082             }
1083
1084     n = QDM2_SB_USED(q->sub_sampling) - 4;
1085
1086     for (sb = 0; sb < n; sb++)
1087         for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++) {
1088             if (BITS_LEFT(length,gb) < 16)
1089                 break;
1090             q->tone_level_idx_hi2[ch][sb] = qdm2_get_vlc(gb, &vlc_tab_tone_level_idx_hi2, 0, 2);
1091             if (sb > 19)
1092                 q->tone_level_idx_hi2[ch][sb] -= 16;
1093             else
1094                 for (j = 0; j < 8; j++)
1095                     q->tone_level_idx_mid[ch][sb][j] = -16;
1096         }
1097
1098     n = QDM2_SB_USED(q->sub_sampling) - 5;
1099
1100     for (sb = 0; sb < n; sb++)
1101         for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
1102             for (j = 0; j < 8; j++) {
1103                 if (BITS_LEFT(length,gb) < 16)
1104                     break;
1105                 q->tone_level_idx_mid[ch][sb][j] = qdm2_get_vlc(gb, &vlc_tab_tone_level_idx_mid, 0, 2) - 32;
1106             }
1107 }
1108
1109 /**
1110  * Process subpacket 9, init quantized_coeffs with data from it
1111  *
1112  * @param q       context
1113  * @param node    pointer to node with packet
1114  */
1115 static void process_subpacket_9 (QDM2Context *q, QDM2SubPNode *node)
1116 {
1117     GetBitContext gb;
1118     int i, j, k, n, ch, run, level, diff;
1119
1120     init_get_bits(&gb, node->packet->data, node->packet->size*8);
1121
1122     n = coeff_per_sb_for_avg[q->coeff_per_sb_select][QDM2_SB_USED(q->sub_sampling) - 1] + 1; // same as averagesomething function
1123
1124     for (i = 1; i < n; i++)
1125         for (ch=0; ch < q->nb_channels; ch++) {
1126             level = qdm2_get_vlc(&gb, &vlc_tab_level, 0, 2);
1127             q->quantized_coeffs[ch][i][0] = level;
1128
1129             for (j = 0; j < (8 - 1); ) {
1130                 run = qdm2_get_vlc(&gb, &vlc_tab_run, 0, 1) + 1;
1131                 diff = qdm2_get_se_vlc(&vlc_tab_diff, &gb, 2);
1132
1133                 for (k = 1; k <= run; k++)
1134                     q->quantized_coeffs[ch][i][j + k] = (level + ((k*diff) / run));
1135
1136                 level += diff;
1137                 j += run;
1138             }
1139         }
1140
1141     for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++)
1142         for (i = 0; i < 8; i++)
1143             q->quantized_coeffs[ch][0][i] = 0;
1144 }
1145
1146
1147 /**
1148  * Process subpacket 10 if not null, else
1149  *
1150  * @param q         context
1151  * @param node      pointer to node with packet
1152  * @param length    packet length in bits
1153  */
1154 static void process_subpacket_10 (QDM2Context *q, QDM2SubPNode *node, int length)
1155 {
1156     GetBitContext gb;
1157
1158     init_get_bits(&gb, ((node == NULL) ? empty_buffer : node->packet->data), ((node == NULL) ? 0 : node->packet->size*8));
1159
1160     if (length != 0) {
1161         init_tone_level_dequantization(q, &gb, length);
1162         fill_tone_level_array(q, 1);
1163     } else {
1164         fill_tone_level_array(q, 0);
1165     }
1166 }
1167
1168
1169 /**
1170  * Process subpacket 11
1171  *
1172  * @param q         context
1173  * @param node      pointer to node with packet
1174  * @param length    packet length in bit
1175  */
1176 static void process_subpacket_11 (QDM2Context *q, QDM2SubPNode *node, int length)
1177 {
1178     GetBitContext gb;
1179
1180     init_get_bits(&gb, ((node == NULL) ? empty_buffer : node->packet->data), ((node == NULL) ? 0 : node->packet->size*8));
1181     if (length >= 32) {
1182         int c = get_bits (&gb, 13);
1183
1184         if (c > 3)
1185             fill_coding_method_array (q->tone_level_idx, q->tone_level_idx_temp, q->coding_method,
1186                                       q->nb_channels, 8*c, q->superblocktype_2_3, q->cm_table_select);
1187     }
1188
1189     synthfilt_build_sb_samples(q, &gb, length, 0, 8);
1190 }
1191
1192
1193 /**
1194  * Process subpacket 12
1195  *
1196  * @param q         context
1197  * @param node      pointer to node with packet
1198  * @param length    packet length in bits
1199  */
1200 static void process_subpacket_12 (QDM2Context *q, QDM2SubPNode *node, int length)
1201 {
1202     GetBitContext gb;
1203
1204     init_get_bits(&gb, ((node == NULL) ? empty_buffer : node->packet->data), ((node == NULL) ? 0 : node->packet->size*8));
1205     synthfilt_build_sb_samples(q, &gb, length, 8, QDM2_SB_USED(q->sub_sampling));
1206 }
1207
1208 /*
1209  * Process new subpackets for synthesis filter
1210  *
1211  * @param q       context
1212  * @param list    list with synthesis filter packets (list D)
1213  */
1214 static void process_synthesis_subpackets (QDM2Context *q, QDM2SubPNode *list)
1215 {
1216     QDM2SubPNode *nodes[4];
1217
1218     nodes[0] = qdm2_search_subpacket_type_in_list(list, 9);
1219     if (nodes[0] != NULL)
1220         process_subpacket_9(q, nodes[0]);
1221
1222     nodes[1] = qdm2_search_subpacket_type_in_list(list, 10);
1223     if (nodes[1] != NULL)
1224         process_subpacket_10(q, nodes[1], nodes[1]->packet->size << 3);
1225     else
1226         process_subpacket_10(q, NULL, 0);
1227
1228     nodes[2] = qdm2_search_subpacket_type_in_list(list, 11);
1229     if (nodes[0] != NULL && nodes[1] != NULL && nodes[2] != NULL)
1230         process_subpacket_11(q, nodes[2], (nodes[2]->packet->size << 3));
1231     else
1232         process_subpacket_11(q, NULL, 0);
1233
1234     nodes[3] = qdm2_search_subpacket_type_in_list(list, 12);
1235     if (nodes[0] != NULL && nodes[1] != NULL && nodes[3] != NULL)
1236         process_subpacket_12(q, nodes[3], (nodes[3]->packet->size << 3));
1237     else
1238         process_subpacket_12(q, NULL, 0);
1239 }
1240
1241
1242 /*
1243  * Decode superblock, fill packet lists.
1244  *
1245  * @param q    context
1246  */
1247 static void qdm2_decode_super_block (QDM2Context *q)
1248 {
1249     GetBitContext gb;
1250     QDM2SubPacket header, *packet;
1251     int i, packet_bytes, sub_packet_size, sub_packets_D;
1252     unsigned int next_index = 0;
1253
1254     memset(q->tone_level_idx_hi1, 0, sizeof(q->tone_level_idx_hi1));
1255     memset(q->tone_level_idx_mid, 0, sizeof(q->tone_level_idx_mid));
1256     memset(q->tone_level_idx_hi2, 0, sizeof(q->tone_level_idx_hi2));
1257
1258     q->sub_packets_B = 0;
1259     sub_packets_D = 0;
1260
1261     average_quantized_coeffs(q); // average elements in quantized_coeffs[max_ch][10][8]
1262
1263     init_get_bits(&gb, q->compressed_data, q->compressed_size*8);
1264     qdm2_decode_sub_packet_header(&gb, &header);
1265
1266     if (header.type < 2 || header.type >= 8) {
1267         q->has_errors = 1;
1268         av_log(NULL,AV_LOG_ERROR,"bad superblock type\n");
1269         return;
1270     }
1271
1272     q->superblocktype_2_3 = (header.type == 2 || header.type == 3);
1273     packet_bytes = (q->compressed_size - get_bits_count(&gb) / 8);
1274
1275     init_get_bits(&gb, header.data, header.size*8);
1276
1277     if (header.type == 2 || header.type == 4 || header.type == 5) {
1278         int csum = 257 * get_bits(&gb, 8) + 2 * get_bits(&gb, 8);
1279
1280         csum = qdm2_packet_checksum(q->compressed_data, q->checksum_size, csum);
1281
1282         if (csum != 0) {
1283             q->has_errors = 1;
1284             av_log(NULL,AV_LOG_ERROR,"bad packet checksum\n");
1285             return;
1286         }
1287     }
1288
1289     q->sub_packet_list_B[0].packet = NULL;
1290     q->sub_packet_list_D[0].packet = NULL;
1291
1292     for (i = 0; i < 6; i++)
1293         if (--q->fft_level_exp[i] < 0)
1294             q->fft_level_exp[i] = 0;
1295
1296     for (i = 0; packet_bytes > 0; i++) {
1297         int j;
1298
1299         q->sub_packet_list_A[i].next = NULL;
1300
1301         if (i > 0) {
1302             q->sub_packet_list_A[i - 1].next = &q->sub_packet_list_A[i];
1303
1304             /* seek to next block */
1305             init_get_bits(&gb, header.data, header.size*8);
1306             skip_bits(&gb, next_index*8);
1307
1308             if (next_index >= header.size)
1309                 break;
1310         }
1311
1312         /* decode subpacket */
1313         packet = &q->sub_packets[i];
1314         qdm2_decode_sub_packet_header(&gb, packet);
1315         next_index = packet->size + get_bits_count(&gb) / 8;
1316         sub_packet_size = ((packet->size > 0xff) ? 1 : 0) + packet->size + 2;
1317
1318         if (packet->type == 0)
1319             break;
1320
1321         if (sub_packet_size > packet_bytes) {
1322             if (packet->type != 10 && packet->type != 11 && packet->type != 12)
1323                 break;
1324             packet->size += packet_bytes - sub_packet_size;
1325         }
1326
1327         packet_bytes -= sub_packet_size;
1328
1329         /* add subpacket to 'all subpackets' list */
1330         q->sub_packet_list_A[i].packet = packet;
1331
1332         /* add subpacket to related list */
1333         if (packet->type == 8) {
1334             SAMPLES_NEEDED_2("packet type 8");
1335             return;
1336         } else if (packet->type >= 9 && packet->type <= 12) {
1337             /* packets for MPEG Audio like Synthesis Filter */
1338             QDM2_LIST_ADD(q->sub_packet_list_D, sub_packets_D, packet);
1339         } else if (packet->type == 13) {
1340             for (j = 0; j < 6; j++)
1341                 q->fft_level_exp[j] = get_bits(&gb, 6);
1342         } else if (packet->type == 14) {
1343             for (j = 0; j < 6; j++)
1344                 q->fft_level_exp[j] = qdm2_get_vlc(&gb, &fft_level_exp_vlc, 0, 2);
1345         } else if (packet->type == 15) {
1346             SAMPLES_NEEDED_2("packet type 15")
1347             return;
1348         } else if (packet->type >= 16 && packet->type < 48 && !fft_subpackets[packet->type - 16]) {
1349             /* packets for FFT */
1350             QDM2_LIST_ADD(q->sub_packet_list_B, q->sub_packets_B, packet);
1351         }
1352     } // Packet bytes loop
1353
1354 /* **************************************************************** */
1355     if (q->sub_packet_list_D[0].packet != NULL) {
1356         process_synthesis_subpackets(q, q->sub_packet_list_D);
1357         q->do_synth_filter = 1;
1358     } else if (q->do_synth_filter) {
1359         process_subpacket_10(q, NULL, 0);
1360         process_subpacket_11(q, NULL, 0);
1361         process_subpacket_12(q, NULL, 0);
1362     }
1363 /* **************************************************************** */
1364 }
1365
1366
1367 static void qdm2_fft_init_coefficient (QDM2Context *q, int sub_packet,
1368                        int offset, int duration, int channel,
1369                        int exp, int phase)
1370 {
1371     if (q->fft_coefs_min_index[duration] < 0)
1372         q->fft_coefs_min_index[duration] = q->fft_coefs_index;
1373
1374     q->fft_coefs[q->fft_coefs_index].sub_packet = ((sub_packet >= 16) ? (sub_packet - 16) : sub_packet);
1375     q->fft_coefs[q->fft_coefs_index].channel = channel;
1376     q->fft_coefs[q->fft_coefs_index].offset = offset;
1377     q->fft_coefs[q->fft_coefs_index].exp = exp;
1378     q->fft_coefs[q->fft_coefs_index].phase = phase;
1379     q->fft_coefs_index++;
1380 }
1381
1382
1383 static void qdm2_fft_decode_tones (QDM2Context *q, int duration, GetBitContext *gb, int b)
1384 {
1385     int channel, stereo, phase, exp;
1386     int local_int_4,  local_int_8,  stereo_phase,  local_int_10;
1387     int local_int_14, stereo_exp, local_int_20, local_int_28;
1388     int n, offset;
1389
1390     local_int_4 = 0;
1391     local_int_28 = 0;
1392     local_int_20 = 2;
1393     local_int_8 = (4 - duration);
1394     local_int_10 = 1 << (q->group_order - duration - 1);
1395     offset = 1;
1396
1397     while (1) {
1398         if (q->superblocktype_2_3) {
1399             while ((n = qdm2_get_vlc(gb, &vlc_tab_fft_tone_offset[local_int_8], 1, 2)) < 2) {
1400                 offset = 1;
1401                 if (n == 0) {
1402                     local_int_4 += local_int_10;
1403                     local_int_28 += (1 << local_int_8);
1404                 } else {
1405                     local_int_4 += 8*local_int_10;
1406                     local_int_28 += (8 << local_int_8);
1407                 }
1408             }
1409             offset += (n - 2);
1410         } else {
1411             offset += qdm2_get_vlc(gb, &vlc_tab_fft_tone_offset[local_int_8], 1, 2);
1412             while (offset >= (local_int_10 - 1)) {
1413                 offset += (1 - (local_int_10 - 1));
1414                 local_int_4  += local_int_10;
1415                 local_int_28 += (1 << local_int_8);
1416             }
1417         }
1418
1419         if (local_int_4 >= q->group_size)
1420             return;
1421
1422         local_int_14 = (offset >> local_int_8);
1423
1424         if (q->nb_channels > 1) {
1425             channel = get_bits1(gb);
1426             stereo = get_bits1(gb);
1427         } else {
1428             channel = 0;
1429             stereo = 0;
1430         }
1431
1432         exp = qdm2_get_vlc(gb, (b ? &fft_level_exp_vlc : &fft_level_exp_alt_vlc), 0, 2);
1433         exp += q->fft_level_exp[fft_level_index_table[local_int_14]];
1434         exp = (exp < 0) ? 0 : exp;
1435
1436         phase = get_bits(gb, 3);
1437         stereo_exp = 0;
1438         stereo_phase = 0;
1439
1440         if (stereo) {
1441             stereo_exp = (exp - qdm2_get_vlc(gb, &fft_stereo_exp_vlc, 0, 1));
1442             stereo_phase = (phase - qdm2_get_vlc(gb, &fft_stereo_phase_vlc, 0, 1));
1443             if (stereo_phase < 0)
1444                 stereo_phase += 8;
1445         }
1446
1447         if (q->frequency_range > (local_int_14 + 1)) {
1448             int sub_packet = (local_int_20 + local_int_28);
1449
1450             qdm2_fft_init_coefficient(q, sub_packet, offset, duration, channel, exp, phase);
1451             if (stereo)
1452                 qdm2_fft_init_coefficient(q, sub_packet, offset, duration, (1 - channel), stereo_exp, stereo_phase);
1453         }
1454
1455         offset++;
1456     }
1457 }
1458
1459
1460 static void qdm2_decode_fft_packets (QDM2Context *q)
1461 {
1462     int i, j, min, max, value, type, unknown_flag;
1463     GetBitContext gb;
1464
1465     if (q->sub_packet_list_B[0].packet == NULL)
1466         return;
1467
1468     /* reset minimum indexes for FFT coefficients */
1469     q->fft_coefs_index = 0;
1470     for (i=0; i < 5; i++)
1471         q->fft_coefs_min_index[i] = -1;
1472
1473     /* process subpackets ordered by type, largest type first */
1474     for (i = 0, max = 256; i < q->sub_packets_B; i++) {
1475         QDM2SubPacket *packet= NULL;
1476
1477         /* find subpacket with largest type less than max */
1478         for (j = 0, min = 0; j < q->sub_packets_B; j++) {
1479             value = q->sub_packet_list_B[j].packet->type;
1480             if (value > min && value < max) {
1481                 min = value;
1482                 packet = q->sub_packet_list_B[j].packet;
1483             }
1484         }
1485
1486         max = min;
1487
1488         /* check for errors (?) */
1489         if (!packet)
1490             return;
1491
1492         if (i == 0 && (packet->type < 16 || packet->type >= 48 || fft_subpackets[packet->type - 16]))
1493             return;
1494
1495         /* decode FFT tones */
1496         init_get_bits (&gb, packet->data, packet->size*8);
1497
1498         if (packet->type >= 32 && packet->type < 48 && !fft_subpackets[packet->type - 16])
1499             unknown_flag = 1;
1500         else
1501             unknown_flag = 0;
1502
1503         type = packet->type;
1504
1505         if ((type >= 17 && type < 24) || (type >= 33 && type < 40)) {
1506             int duration = q->sub_sampling + 5 - (type & 15);
1507
1508             if (duration >= 0 && duration < 4)
1509                 qdm2_fft_decode_tones(q, duration, &gb, unknown_flag);
1510         } else if (type == 31) {
1511             for (j=0; j < 4; j++)
1512                 qdm2_fft_decode_tones(q, j, &gb, unknown_flag);
1513         } else if (type == 46) {
1514             for (j=0; j < 6; j++)
1515                 q->fft_level_exp[j] = get_bits(&gb, 6);
1516             for (j=0; j < 4; j++)
1517             qdm2_fft_decode_tones(q, j, &gb, unknown_flag);
1518         }
1519     } // Loop on B packets
1520
1521     /* calculate maximum indexes for FFT coefficients */
1522     for (i = 0, j = -1; i < 5; i++)
1523         if (q->fft_coefs_min_index[i] >= 0) {
1524             if (j >= 0)
1525                 q->fft_coefs_max_index[j] = q->fft_coefs_min_index[i];
1526             j = i;
1527         }
1528     if (j >= 0)
1529         q->fft_coefs_max_index[j] = q->fft_coefs_index;
1530 }
1531
1532
1533 static void qdm2_fft_generate_tone (QDM2Context *q, FFTTone *tone)
1534 {
1535    float level, f[6];
1536    int i;
1537    QDM2Complex c;
1538    const double iscale = 2.0*M_PI / 512.0;
1539
1540     tone->phase += tone->phase_shift;
1541
1542     /* calculate current level (maximum amplitude) of tone */
1543     level = fft_tone_envelope_table[tone->duration][tone->time_index] * tone->level;
1544     c.im = level * sin(tone->phase*iscale);
1545     c.re = level * cos(tone->phase*iscale);
1546
1547     /* generate FFT coefficients for tone */
1548     if (tone->duration >= 3 || tone->cutoff >= 3) {
1549         tone->complex[0].im += c.im;
1550         tone->complex[0].re += c.re;
1551         tone->complex[1].im -= c.im;
1552         tone->complex[1].re -= c.re;
1553     } else {
1554         f[1] = -tone->table[4];
1555         f[0] =  tone->table[3] - tone->table[0];
1556         f[2] =  1.0 - tone->table[2] - tone->table[3];
1557         f[3] =  tone->table[1] + tone->table[4] - 1.0;
1558         f[4] =  tone->table[0] - tone->table[1];
1559         f[5] =  tone->table[2];
1560         for (i = 0; i < 2; i++) {
1561             tone->complex[fft_cutoff_index_table[tone->cutoff][i]].re += c.re * f[i];
1562             tone->complex[fft_cutoff_index_table[tone->cutoff][i]].im += c.im *((tone->cutoff <= i) ? -f[i] : f[i]);
1563         }
1564         for (i = 0; i < 4; i++) {
1565             tone->complex[i].re += c.re * f[i+2];
1566             tone->complex[i].im += c.im * f[i+2];
1567         }
1568     }
1569
1570     /* copy the tone if it has not yet died out */
1571     if (++tone->time_index < ((1 << (5 - tone->duration)) - 1)) {
1572       memcpy(&q->fft_tones[q->fft_tone_end], tone, sizeof(FFTTone));
1573       q->fft_tone_end = (q->fft_tone_end + 1) % 1000;
1574     }
1575 }
1576
1577
1578 static void qdm2_fft_tone_synthesizer (QDM2Context *q, int sub_packet)
1579 {
1580     int i, j, ch;
1581     const double iscale = 0.25 * M_PI;
1582
1583     for (ch = 0; ch < q->channels; ch++) {
1584         memset(q->fft.complex[ch], 0, q->fft_size * sizeof(QDM2Complex));
1585     }
1586
1587
1588     /* apply FFT tones with duration 4 (1 FFT period) */
1589     if (q->fft_coefs_min_index[4] >= 0)
1590         for (i = q->fft_coefs_min_index[4]; i < q->fft_coefs_max_index[4]; i++) {
1591             float level;
1592             QDM2Complex c;
1593
1594             if (q->fft_coefs[i].sub_packet != sub_packet)
1595                 break;
1596
1597             ch = (q->channels == 1) ? 0 : q->fft_coefs[i].channel;
1598             level = (q->fft_coefs[i].exp < 0) ? 0.0 : fft_tone_level_table[q->superblocktype_2_3 ? 0 : 1][q->fft_coefs[i].exp & 63];
1599
1600             c.re = level * cos(q->fft_coefs[i].phase * iscale);
1601             c.im = level * sin(q->fft_coefs[i].phase * iscale);
1602             q->fft.complex[ch][q->fft_coefs[i].offset + 0].re += c.re;
1603             q->fft.complex[ch][q->fft_coefs[i].offset + 0].im += c.im;
1604             q->fft.complex[ch][q->fft_coefs[i].offset + 1].re -= c.re;
1605             q->fft.complex[ch][q->fft_coefs[i].offset + 1].im -= c.im;
1606         }
1607
1608     /* generate existing FFT tones */
1609     for (i = q->fft_tone_end; i != q->fft_tone_start; ) {
1610         qdm2_fft_generate_tone(q, &q->fft_tones[q->fft_tone_start]);
1611         q->fft_tone_start = (q->fft_tone_start + 1) % 1000;
1612     }
1613
1614     /* create and generate new FFT tones with duration 0 (long) to 3 (short) */
1615     for (i = 0; i < 4; i++)
1616         if (q->fft_coefs_min_index[i] >= 0) {
1617             for (j = q->fft_coefs_min_index[i]; j < q->fft_coefs_max_index[i]; j++) {
1618                 int offset, four_i;
1619                 FFTTone tone;
1620
1621                 if (q->fft_coefs[j].sub_packet != sub_packet)
1622                     break;
1623
1624                 four_i = (4 - i);
1625                 offset = q->fft_coefs[j].offset >> four_i;
1626                 ch = (q->channels == 1) ? 0 : q->fft_coefs[j].channel;
1627
1628                 if (offset < q->frequency_range) {
1629                     if (offset < 2)
1630                         tone.cutoff = offset;
1631                     else
1632                         tone.cutoff = (offset >= 60) ? 3 : 2;
1633
1634                     tone.level = (q->fft_coefs[j].exp < 0) ? 0.0 : fft_tone_level_table[q->superblocktype_2_3 ? 0 : 1][q->fft_coefs[j].exp & 63];
1635                     tone.complex = &q->fft.complex[ch][offset];
1636                     tone.table = fft_tone_sample_table[i][q->fft_coefs[j].offset - (offset << four_i)];
1637                     tone.phase = 64 * q->fft_coefs[j].phase - (offset << 8) - 128;
1638                     tone.phase_shift = (2 * q->fft_coefs[j].offset + 1) << (7 - four_i);
1639                     tone.duration = i;
1640                     tone.time_index = 0;
1641
1642                     qdm2_fft_generate_tone(q, &tone);
1643                 }
1644             }
1645             q->fft_coefs_min_index[i] = j;
1646         }
1647 }
1648
1649
1650 static void qdm2_calculate_fft (QDM2Context *q, int channel, int sub_packet)
1651 {
1652     const float gain = (q->channels == 1 && q->nb_channels == 2) ? 0.5f : 1.0f;
1653     int i;
1654     q->fft.complex[channel][0].re *= 2.0f;
1655     q->fft.complex[channel][0].im = 0.0f;
1656     ff_rdft_calc(&q->rdft_ctx, (FFTSample *)q->fft.complex[channel]);
1657     /* add samples to output buffer */
1658     for (i = 0; i < ((q->fft_frame_size + 15) & ~15); i++)
1659         q->output_buffer[q->channels * i + channel] += ((float *) q->fft.complex[channel])[i] * gain;
1660 }
1661
1662
1663 /**
1664  * @param q        context
1665  * @param index    subpacket number
1666  */
1667 static void qdm2_synthesis_filter (QDM2Context *q, int index)
1668 {
1669     OUT_INT samples[MPA_MAX_CHANNELS * MPA_FRAME_SIZE];
1670     int i, k, ch, sb_used, sub_sampling, dither_state = 0;
1671
1672     /* copy sb_samples */
1673     sb_used = QDM2_SB_USED(q->sub_sampling);
1674
1675     for (ch = 0; ch < q->channels; ch++)
1676         for (i = 0; i < 8; i++)
1677             for (k=sb_used; k < SBLIMIT; k++)
1678                 q->sb_samples[ch][(8 * index) + i][k] = 0;
1679
1680     for (ch = 0; ch < q->nb_channels; ch++) {
1681         OUT_INT *samples_ptr = samples + ch;
1682
1683         for (i = 0; i < 8; i++) {
1684             ff_mpa_synth_filter(q->synth_buf[ch], &(q->synth_buf_offset[ch]),
1685                 ff_mpa_synth_window, &dither_state,
1686                 samples_ptr, q->nb_channels,
1687                 q->sb_samples[ch][(8 * index) + i]);
1688             samples_ptr += 32 * q->nb_channels;
1689         }
1690     }
1691
1692     /* add samples to output buffer */
1693     sub_sampling = (4 >> q->sub_sampling);
1694
1695     for (ch = 0; ch < q->channels; ch++)
1696         for (i = 0; i < q->frame_size; i++)
1697             q->output_buffer[q->channels * i + ch] += (float)(samples[q->nb_channels * sub_sampling * i + ch] >> (sizeof(OUT_INT)*8-16));
1698 }
1699
1700
1701 /**
1702  * Init static data (does not depend on specific file)
1703  *
1704  * @param q    context
1705  */
1706 static av_cold void qdm2_init(QDM2Context *q) {
1707     static int initialized = 0;
1708
1709     if (initialized != 0)
1710         return;
1711     initialized = 1;
1712
1713     qdm2_init_vlc();
1714     ff_mpa_synth_init(ff_mpa_synth_window);
1715     softclip_table_init();
1716     rnd_table_init();
1717     init_noise_samples();
1718
1719     av_log(NULL, AV_LOG_DEBUG, "init done\n");
1720 }
1721
1722
1723 #if 0
1724 static void dump_context(QDM2Context *q)
1725 {
1726     int i;
1727 #define PRINT(a,b) av_log(NULL,AV_LOG_DEBUG," %s = %d\n", a, b);
1728     PRINT("compressed_data",q->compressed_data);
1729     PRINT("compressed_size",q->compressed_size);
1730     PRINT("frame_size",q->frame_size);
1731     PRINT("checksum_size",q->checksum_size);
1732     PRINT("channels",q->channels);
1733     PRINT("nb_channels",q->nb_channels);
1734     PRINT("fft_frame_size",q->fft_frame_size);
1735     PRINT("fft_size",q->fft_size);
1736     PRINT("sub_sampling",q->sub_sampling);
1737     PRINT("fft_order",q->fft_order);
1738     PRINT("group_order",q->group_order);
1739     PRINT("group_size",q->group_size);
1740     PRINT("sub_packet",q->sub_packet);
1741     PRINT("frequency_range",q->frequency_range);
1742     PRINT("has_errors",q->has_errors);
1743     PRINT("fft_tone_end",q->fft_tone_end);
1744     PRINT("fft_tone_start",q->fft_tone_start);
1745     PRINT("fft_coefs_index",q->fft_coefs_index);
1746     PRINT("coeff_per_sb_select",q->coeff_per_sb_select);
1747     PRINT("cm_table_select",q->cm_table_select);
1748     PRINT("noise_idx",q->noise_idx);
1749
1750     for (i = q->fft_tone_start; i < q->fft_tone_end; i++)
1751     {
1752     FFTTone *t = &q->fft_tones[i];
1753
1754     av_log(NULL,AV_LOG_DEBUG,"Tone (%d) dump:\n", i);
1755     av_log(NULL,AV_LOG_DEBUG,"  level = %f\n", t->level);
1756 //  PRINT(" level", t->level);
1757     PRINT(" phase", t->phase);
1758     PRINT(" phase_shift", t->phase_shift);
1759     PRINT(" duration", t->duration);
1760     PRINT(" samples_im", t->samples_im);
1761     PRINT(" samples_re", t->samples_re);
1762     PRINT(" table", t->table);
1763     }
1764
1765 }
1766 #endif
1767
1768
1769 /**
1770  * Init parameters from codec extradata
1771  */
1772 static av_cold int qdm2_decode_init(AVCodecContext *avctx)
1773 {
1774     QDM2Context *s = avctx->priv_data;
1775     uint8_t *extradata;
1776     int extradata_size;
1777     int tmp_val, tmp, size;
1778
1779     /* extradata parsing
1780
1781     Structure:
1782     wave {
1783         frma (QDM2)
1784         QDCA
1785         QDCP
1786     }
1787
1788     32  size (including this field)
1789     32  tag (=frma)
1790     32  type (=QDM2 or QDMC)
1791
1792     32  size (including this field, in bytes)
1793     32  tag (=QDCA) // maybe mandatory parameters
1794     32  unknown (=1)
1795     32  channels (=2)
1796     32  samplerate (=44100)
1797     32  bitrate (=96000)
1798     32  block size (=4096)
1799     32  frame size (=256) (for one channel)
1800     32  packet size (=1300)
1801
1802     32  size (including this field, in bytes)
1803     32  tag (=QDCP) // maybe some tuneable parameters
1804     32  float1 (=1.0)
1805     32  zero ?
1806     32  float2 (=1.0)
1807     32  float3 (=1.0)
1808     32  unknown (27)
1809     32  unknown (8)
1810     32  zero ?
1811     */
1812
1813     if (!avctx->extradata || (avctx->extradata_size < 48)) {
1814         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "extradata missing or truncated\n");
1815         return -1;
1816     }
1817
1818     extradata = avctx->extradata;
1819     extradata_size = avctx->extradata_size;
1820
1821     while (extradata_size > 7) {
1822         if (!memcmp(extradata, "frmaQDM", 7))
1823             break;
1824         extradata++;
1825         extradata_size--;
1826     }
1827
1828     if (extradata_size < 12) {
1829         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "not enough extradata (%i)\n",
1830                extradata_size);
1831         return -1;
1832     }
1833
1834     if (memcmp(extradata, "frmaQDM", 7)) {
1835         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid headers, QDM? not found\n");
1836         return -1;
1837     }
1838
1839     if (extradata[7] == 'C') {
1840 //        s->is_qdmc = 1;
1841         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "stream is QDMC version 1, which is not supported\n");
1842         return -1;
1843     }
1844
1845     extradata += 8;
1846     extradata_size -= 8;
1847
1848     size = AV_RB32(extradata);
1849
1850     if(size > extradata_size){
1851         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "extradata size too small, %i < %i\n",
1852                extradata_size, size);
1853         return -1;
1854     }
1855
1856     extradata += 4;
1857     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "size: %d\n", size);
1858     if (AV_RB32(extradata) != MKBETAG('Q','D','C','A')) {
1859         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid extradata, expecting QDCA\n");
1860         return -1;
1861     }
1862
1863     extradata += 8;
1864
1865     avctx->channels = s->nb_channels = s->channels = AV_RB32(extradata);
1866     extradata += 4;
1867
1868     avctx->sample_rate = AV_RB32(extradata);
1869     extradata += 4;
1870
1871     avctx->bit_rate = AV_RB32(extradata);
1872     extradata += 4;
1873
1874     s->group_size = AV_RB32(extradata);
1875     extradata += 4;
1876
1877     s->fft_size = AV_RB32(extradata);
1878     extradata += 4;
1879
1880     s->checksum_size = AV_RB32(extradata);
1881
1882     s->fft_order = av_log2(s->fft_size) + 1;
1883     s->fft_frame_size = 2 * s->fft_size; // complex has two floats
1884
1885     // something like max decodable tones
1886     s->group_order = av_log2(s->group_size) + 1;
1887     s->frame_size = s->group_size / 16; // 16 iterations per super block
1888
1889     s->sub_sampling = s->fft_order - 7;
1890     s->frequency_range = 255 / (1 << (2 - s->sub_sampling));
1891
1892     switch ((s->sub_sampling * 2 + s->channels - 1)) {
1893         case 0: tmp = 40; break;
1894         case 1: tmp = 48; break;
1895         case 2: tmp = 56; break;
1896         case 3: tmp = 72; break;
1897         case 4: tmp = 80; break;
1898         case 5: tmp = 100;break;
1899         default: tmp=s->sub_sampling; break;
1900     }
1901     tmp_val = 0;
1902     if ((tmp * 1000) < avctx->bit_rate)  tmp_val = 1;
1903     if ((tmp * 1440) < avctx->bit_rate)  tmp_val = 2;
1904     if ((tmp * 1760) < avctx->bit_rate)  tmp_val = 3;
1905     if ((tmp * 2240) < avctx->bit_rate)  tmp_val = 4;
1906     s->cm_table_select = tmp_val;
1907
1908     if (s->sub_sampling == 0)
1909         tmp = 7999;
1910     else
1911         tmp = ((-(s->sub_sampling -1)) & 8000) + 20000;
1912     /*
1913     0: 7999 -> 0
1914     1: 20000 -> 2
1915     2: 28000 -> 2
1916     */
1917     if (tmp < 8000)
1918         s->coeff_per_sb_select = 0;
1919     else if (tmp <= 16000)
1920         s->coeff_per_sb_select = 1;
1921     else
1922         s->coeff_per_sb_select = 2;
1923
1924     // Fail on unknown fft order
1925     if ((s->fft_order < 7) || (s->fft_order > 9)) {
1926         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unknown FFT order (%d), contact the developers!\n", s->fft_order);
1927         return -1;
1928     }
1929
1930     ff_rdft_init(&s->rdft_ctx, s->fft_order, IRDFT);
1931
1932     qdm2_init(s);
1933
1934     avctx->sample_fmt = SAMPLE_FMT_S16;
1935
1936 //    dump_context(s);
1937     return 0;
1938 }
1939
1940
1941 static av_cold int qdm2_decode_close(AVCodecContext *avctx)
1942 {
1943     QDM2Context *s = avctx->priv_data;
1944
1945     ff_rdft_end(&s->rdft_ctx);
1946
1947     return 0;
1948 }
1949
1950
1951 static void qdm2_decode (QDM2Context *q, const uint8_t *in, int16_t *out)
1952 {
1953     int ch, i;
1954     const int frame_size = (q->frame_size * q->channels);
1955
1956     /* select input buffer */
1957     q->compressed_data = in;
1958     q->compressed_size = q->checksum_size;
1959
1960 //  dump_context(q);
1961
1962     /* copy old block, clear new block of output samples */
1963     memmove(q->output_buffer, &q->output_buffer[frame_size], frame_size * sizeof(float));
1964     memset(&q->output_buffer[frame_size], 0, frame_size * sizeof(float));
1965
1966     /* decode block of QDM2 compressed data */
1967     if (q->sub_packet == 0) {
1968         q->has_errors = 0; // zero it for a new super block
1969         av_log(NULL,AV_LOG_DEBUG,"Superblock follows\n");
1970         qdm2_decode_super_block(q);
1971     }
1972
1973     /* parse subpackets */
1974     if (!q->has_errors) {
1975         if (q->sub_packet == 2)
1976             qdm2_decode_fft_packets(q);
1977
1978         qdm2_fft_tone_synthesizer(q, q->sub_packet);
1979     }
1980
1981     /* sound synthesis stage 1 (FFT) */
1982     for (ch = 0; ch < q->channels; ch++) {
1983         qdm2_calculate_fft(q, ch, q->sub_packet);
1984
1985         if (!q->has_errors && q->sub_packet_list_C[0].packet != NULL) {
1986             SAMPLES_NEEDED_2("has errors, and C list is not empty")
1987             return;
1988         }
1989     }
1990
1991     /* sound synthesis stage 2 (MPEG audio like synthesis filter) */
1992     if (!q->has_errors && q->do_synth_filter)
1993         qdm2_synthesis_filter(q, q->sub_packet);
1994
1995     q->sub_packet = (q->sub_packet + 1) % 16;
1996
1997     /* clip and convert output float[] to 16bit signed samples */
1998     for (i = 0; i < frame_size; i++) {
1999         int value = (int)q->output_buffer[i];
2000
2001         if (value > SOFTCLIP_THRESHOLD)
2002             value = (value >  HARDCLIP_THRESHOLD) ?  32767 :  softclip_table[ value - SOFTCLIP_THRESHOLD];
2003         else if (value < -SOFTCLIP_THRESHOLD)
2004             value = (value < -HARDCLIP_THRESHOLD) ? -32767 : -softclip_table[-value - SOFTCLIP_THRESHOLD];
2005
2006         out[i] = value;
2007     }
2008 }
2009
2010
2011 static int qdm2_decode_frame(AVCodecContext *avctx,
2012             void *data, int *data_size,
2013             AVPacket *avpkt)
2014 {
2015     const uint8_t *buf = avpkt->data;
2016     int buf_size = avpkt->size;
2017     QDM2Context *s = avctx->priv_data;
2018
2019     if(!buf)
2020         return 0;
2021     if(buf_size < s->checksum_size)
2022         return -1;
2023
2024     *data_size = s->channels * s->frame_size * sizeof(int16_t);
2025
2026     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "decode(%d): %p[%d] -> %p[%d]\n",
2027        buf_size, buf, s->checksum_size, data, *data_size);
2028
2029     qdm2_decode(s, buf, data);
2030
2031     // reading only when next superblock found
2032     if (s->sub_packet == 0) {
2033         return s->checksum_size;
2034     }
2035
2036     return 0;
2037 }
2038
2039 AVCodec qdm2_decoder =
2040 {
2041     .name = "qdm2",
2042     .type = CODEC_TYPE_AUDIO,
2043     .id = CODEC_ID_QDM2,
2044     .priv_data_size = sizeof(QDM2Context),
2045     .init = qdm2_decode_init,
2046     .close = qdm2_decode_close,
2047     .decode = qdm2_decode_frame,
2048     .long_name = NULL_IF_CONFIG_SMALL("QDesign Music Codec 2"),
2049 };