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

   1 /*
   2  * IMC compatible decoder
   3  * Copyright (c) 2002-2004 Maxim Poliakovski
   4  * Copyright (c) 2006 Benjamin Larsson
   5  * Copyright (c) 2006 Konstantin Shishkov
   6  *
   7  * This file is part of FFmpeg.
   8  *
   9  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
  10  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
  11  * License as published by the Free Software Foundation; either
  12  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  13  *
  14  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  15  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  16  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  17  * Lesser General Public License for more details.
  18  *
  19  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  20  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  21  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  22  */
  23
  24 /**
  25  *  @file
  26  *  IMC - Intel Music Coder
  27  *  A mdct based codec using a 256 points large transform
  28  *  divided into 32 bands with some mix of scale factors.
  29  *  Only mono is supported.
  30  */
  31
  32
  33 #include <math.h>
  34 #include <stddef.h>
  35 #include <stdio.h>
  36
  37 #include "libavutil/channel_layout.h"
  38 #include "libavutil/ffmath.h"
  39 #include "libavutil/float_dsp.h"
  40 #include "libavutil/internal.h"
  41 #include "avcodec.h"
  42 #include "bswapdsp.h"
  43 #include "get_bits.h"
  44 #include "fft.h"
  45 #include "internal.h"
  46 #include "sinewin.h"
  47
  48 #include "imcdata.h"
  49
  50 #define IMC_BLOCK_SIZE 64
  51 #define IMC_FRAME_ID 0x21
  52 #define BANDS 32
  53 #define COEFFS 256
  54
  55 typedef struct IMCChannel {
  56     float old_floor[BANDS];
  57     float flcoeffs1[BANDS];
  58     float flcoeffs2[BANDS];
  59     float flcoeffs3[BANDS];
  60     float flcoeffs4[BANDS];
  61     float flcoeffs5[BANDS];
  62     float flcoeffs6[BANDS];
  63     float CWdecoded[COEFFS];
  64
  65     int bandWidthT[BANDS];     ///< codewords per band
  66     int bitsBandT[BANDS];      ///< how many bits per codeword in band
  67     int CWlengthT[COEFFS];     ///< how many bits in each codeword
  68     int levlCoeffBuf[BANDS];
  69     int bandFlagsBuf[BANDS];   ///< flags for each band
  70     int sumLenArr[BANDS];      ///< bits for all coeffs in band
  71     int skipFlagRaw[BANDS];    ///< skip flags are stored in raw form or not
  72     int skipFlagBits[BANDS];   ///< bits used to code skip flags
  73     int skipFlagCount[BANDS];  ///< skipped coefficients per band
  74     int skipFlags[COEFFS];     ///< skip coefficient decoding or not
  75     int codewords[COEFFS];     ///< raw codewords read from bitstream
  76
  77     float last_fft_im[COEFFS];
  78
  79     int decoder_reset;
  80 } IMCChannel;
  81
  82 typedef struct IMCContext {
  83     IMCChannel chctx[2];
  84
  85     /** MDCT tables */
  86     //@{
  87     float mdct_sine_window[COEFFS];
  88     float post_cos[COEFFS];
  89     float post_sin[COEFFS];
  90     float pre_coef1[COEFFS];
  91     float pre_coef2[COEFFS];
  92     //@}
  93
  94     float sqrt_tab[30];
  95     GetBitContext gb;
  96
  97     BswapDSPContext bdsp;
  98     void (*butterflies_float)(float *av_restrict v1, float *av_restrict v2, int len);
  99     FFTContext fft;
 100     DECLARE_ALIGNED(32, FFTComplex, samples)[COEFFS / 2];
 101     float *out_samples;
 102
 103     int coef0_pos;
 104
 105     int8_t cyclTab[32], cyclTab2[32];
 106     float  weights1[31], weights2[31];
 107
 108     AVCodecContext *avctx;
 109 } IMCContext;
 110
 111 static VLC huffman_vlc[4][4];
 112
 113 #define VLC_TABLES_SIZE 9512
 114
 115 static const int vlc_offsets[17] = {
 116     0,     640, 1156, 1732, 2308, 2852, 3396, 3924,
 117     4452, 5220, 5860, 6628, 7268, 7908, 8424, 8936, VLC_TABLES_SIZE
 118 };
 119
 120 static VLC_TYPE vlc_tables[VLC_TABLES_SIZE][2];
 121
 122 static inline double freq2bark(double freq)
 123 {
 124     return 3.5 * atan((freq / 7500.0) * (freq / 7500.0)) + 13.0 * atan(freq * 0.00076);
 125 }
 126
 127 static av_cold void iac_generate_tabs(IMCContext *q, int sampling_rate)
 128 {
 129     double freqmin[32], freqmid[32], freqmax[32];
 130     double scale = sampling_rate / (256.0 * 2.0 * 2.0);
 131     double nyquist_freq = sampling_rate * 0.5;
 132     double freq, bark, prev_bark = 0, tf, tb;
 133     int i, j;
 134
 135     for (i = 0; i < 32; i++) {
 136         freq = (band_tab[i] + band_tab[i + 1] - 1) * scale;
 137         bark = freq2bark(freq);
 138
 139         if (i > 0) {
 140             tb = bark - prev_bark;
 141             q->weights1[i - 1] = ff_exp10(-1.0 * tb);
 142             q->weights2[i - 1] = ff_exp10(-2.7 * tb);
 143         }
 144         prev_bark = bark;
 145
 146         freqmid[i] = freq;
 147
 148         tf = freq;
 149         while (tf < nyquist_freq) {
 150             tf += 0.5;
 151             tb =  freq2bark(tf);
 152             if (tb > bark + 0.5)
 153                 break;
 154         }
 155         freqmax[i] = tf;
 156
 157         tf = freq;
 158         while (tf > 0.0) {
 159             tf -= 0.5;
 160             tb =  freq2bark(tf);
 161             if (tb <= bark - 0.5)
 162                 break;
 163         }
 164         freqmin[i] = tf;
 165     }
 166
 167     for (i = 0; i < 32; i++) {
 168         freq = freqmax[i];
 169         for (j = 31; j > 0 && freq <= freqmid[j]; j--);
 170         q->cyclTab[i] = j + 1;
 171
 172         freq = freqmin[i];
 173         for (j = 0; j < 32 && freq >= freqmid[j]; j++);
 174         q->cyclTab2[i] = j - 1;
 175     }
 176 }
 177
 178 static av_cold int imc_decode_init(AVCodecContext *avctx)
 179 {
 180     int i, j, ret;
 181     IMCContext *q = avctx->priv_data;
 182     AVFloatDSPContext *fdsp;
 183     double r1, r2;
 184
 185     if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_IAC && avctx->sample_rate > 96000) {
 186         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 187                "Strange sample rate of %i, file likely corrupt or "
 188                "needing a new table derivation method.\n",
 189                avctx->sample_rate);
 190         return AVERROR_PATCHWELCOME;
 191     }
 192
 193     if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_IMC)
 194         avctx->channels = 1;
 195
 196     if (avctx->channels > 2) {
 197         avpriv_request_sample(avctx, "Number of channels > 2");
 198         return AVERROR_PATCHWELCOME;
 199     }
 200
 201     for (j = 0; j < avctx->channels; j++) {
 202         q->chctx[j].decoder_reset = 1;
 203
 204         for (i = 0; i < BANDS; i++)
 205             q->chctx[j].old_floor[i] = 1.0;
 206
 207         for (i = 0; i < COEFFS / 2; i++)
 208             q->chctx[j].last_fft_im[i] = 0;
 209     }
 210
 211     /* Build mdct window, a simple sine window normalized with sqrt(2) */
 212     ff_sine_window_init(q->mdct_sine_window, COEFFS);
 213     for (i = 0; i < COEFFS; i++)
 214         q->mdct_sine_window[i] *= sqrt(2.0);
 215     for (i = 0; i < COEFFS / 2; i++) {
 216         q->post_cos[i] = (1.0f / 32768) * cos(i / 256.0 * M_PI);
 217         q->post_sin[i] = (1.0f / 32768) * sin(i / 256.0 * M_PI);
 218
 219         r1 = sin((i * 4.0 + 1.0) / 1024.0 * M_PI);
 220         r2 = cos((i * 4.0 + 1.0) / 1024.0 * M_PI);
 221
 222         if (i & 0x1) {
 223             q->pre_coef1[i] =  (r1 + r2) * sqrt(2.0);
 224             q->pre_coef2[i] = -(r1 - r2) * sqrt(2.0);
 225         } else {
 226             q->pre_coef1[i] = -(r1 + r2) * sqrt(2.0);
 227             q->pre_coef2[i] =  (r1 - r2) * sqrt(2.0);
 228         }
 229     }
 230
 231     /* Generate a square root table */
 232
 233     for (i = 0; i < 30; i++)
 234         q->sqrt_tab[i] = sqrt(i);
 235
 236     /* initialize the VLC tables */
 237     for (i = 0; i < 4 ; i++) {
 238         for (j = 0; j < 4; j++) {
 239             huffman_vlc[i][j].table = &vlc_tables[vlc_offsets[i * 4 + j]];
 240             huffman_vlc[i][j].table_allocated = vlc_offsets[i * 4 + j + 1] - vlc_offsets[i * 4 + j];
 241             init_vlc(&huffman_vlc[i][j], 9, imc_huffman_sizes[i],
 242                      imc_huffman_lens[i][j], 1, 1,
 243                      imc_huffman_bits[i][j], 2, 2, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC);
 244         }
 245     }
 246
 247     if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_IAC) {
 248         iac_generate_tabs(q, avctx->sample_rate);
 249     } else {
 250         memcpy(q->cyclTab,  cyclTab,  sizeof(cyclTab));
 251         memcpy(q->cyclTab2, cyclTab2, sizeof(cyclTab2));
 252         memcpy(q->weights1, imc_weights1, sizeof(imc_weights1));
 253         memcpy(q->weights2, imc_weights2, sizeof(imc_weights2));
 254     }
 255
 256     fdsp = avpriv_float_dsp_alloc(avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_BITEXACT);
 257     if (!fdsp)
 258         return AVERROR(ENOMEM);
 259     q->butterflies_float = fdsp->butterflies_float;
 260     av_free(fdsp);
 261     if ((ret = ff_fft_init(&q->fft, 7, 1))) {
 262         av_log(avctx, AV_LOG_INFO, "FFT init failed\n");
 263         return ret;
 264     }
 265     ff_bswapdsp_init(&q->bdsp);
 266
 267     avctx->sample_fmt     = AV_SAMPLE_FMT_FLTP;
 268     avctx->channel_layout = avctx->channels == 1 ? AV_CH_LAYOUT_MONO
 269                                                  : AV_CH_LAYOUT_STEREO;
 270
 271     return 0;
 272 }
 273
 274 static void imc_calculate_coeffs(IMCContext *q, float *flcoeffs1,
 275                                  float *flcoeffs2, int *bandWidthT,
 276                                  float *flcoeffs3, float *flcoeffs5)
 277 {
 278     float   workT1[BANDS];
 279     float   workT2[BANDS];
 280     float   workT3[BANDS];
 281     float   snr_limit = 1.e-30;
 282     float   accum = 0.0;
 283     int i, cnt2;
 284
 285     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 286         flcoeffs5[i] = workT2[i] = 0.0;
 287         if (bandWidthT[i]) {
 288             workT1[i] = flcoeffs1[i] * flcoeffs1[i];
 289             flcoeffs3[i] = 2.0 * flcoeffs2[i];
 290         } else {
 291             workT1[i]    = 0.0;
 292             flcoeffs3[i] = -30000.0;
 293         }
 294         workT3[i] = bandWidthT[i] * workT1[i] * 0.01;
 295         if (workT3[i] <= snr_limit)
 296             workT3[i] = 0.0;
 297     }
 298
 299     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 300         for (cnt2 = i; cnt2 < q->cyclTab[i]; cnt2++)
 301             flcoeffs5[cnt2] = flcoeffs5[cnt2] + workT3[i];
 302         workT2[cnt2 - 1] = workT2[cnt2 - 1] + workT3[i];
 303     }
 304
 305     for (i = 1; i < BANDS; i++) {
 306         accum = (workT2[i - 1] + accum) * q->weights1[i - 1];
 307         flcoeffs5[i] += accum;
 308     }
 309
 310     for (i = 0; i < BANDS; i++)
 311         workT2[i] = 0.0;
 312
 313     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 314         for (cnt2 = i - 1; cnt2 > q->cyclTab2[i]; cnt2--)
 315             flcoeffs5[cnt2] += workT3[i];
 316         workT2[cnt2+1] += workT3[i];
 317     }
 318
 319     accum = 0.0;
 320
 321     for (i = BANDS-2; i >= 0; i--) {
 322         accum = (workT2[i+1] + accum) * q->weights2[i];
 323         flcoeffs5[i] += accum;
 324         // there is missing code here, but it seems to never be triggered
 325     }
 326 }
 327
 328
 329 static void imc_read_level_coeffs(IMCContext *q, int stream_format_code,
 330                                   int *levlCoeffs)
 331 {
 332     int i;
 333     VLC *hufftab[4];
 334     int start = 0;
 335     const uint8_t *cb_sel;
 336     int s;
 337
 338     s = stream_format_code >> 1;
 339     hufftab[0] = &huffman_vlc[s][0];
 340     hufftab[1] = &huffman_vlc[s][1];
 341     hufftab[2] = &huffman_vlc[s][2];
 342     hufftab[3] = &huffman_vlc[s][3];
 343     cb_sel = imc_cb_select[s];
 344
 345     if (stream_format_code & 4)
 346         start = 1;
 347     if (start)
 348         levlCoeffs[0] = get_bits(&q->gb, 7);
 349     for (i = start; i < BANDS; i++) {
 350         levlCoeffs[i] = get_vlc2(&q->gb, hufftab[cb_sel[i]]->table,
 351                                  hufftab[cb_sel[i]]->bits, 2);
 352         if (levlCoeffs[i] == 17)
 353             levlCoeffs[i] += get_bits(&q->gb, 4);
 354     }
 355 }
 356
 357 static void imc_read_level_coeffs_raw(IMCContext *q, int stream_format_code,
 358                                       int *levlCoeffs)
 359 {
 360     int i;
 361
 362     q->coef0_pos  = get_bits(&q->gb, 5);
 363     levlCoeffs[0] = get_bits(&q->gb, 7);
 364     for (i = 1; i < BANDS; i++)
 365         levlCoeffs[i] = get_bits(&q->gb, 4);
 366 }
 367
 368 static void imc_decode_level_coefficients(IMCContext *q, int *levlCoeffBuf,
 369                                           float *flcoeffs1, float *flcoeffs2)
 370 {
 371     int i, level;
 372     float tmp, tmp2;
 373     // maybe some frequency division thingy
 374
 375     flcoeffs1[0] = 20000.0 / exp2 (levlCoeffBuf[0] * 0.18945); // 0.18945 = log2(10) * 0.05703125
 376     flcoeffs2[0] = log2f(flcoeffs1[0]);
 377     tmp  = flcoeffs1[0];
 378     tmp2 = flcoeffs2[0];
 379
 380     for (i = 1; i < BANDS; i++) {
 381         level = levlCoeffBuf[i];
 382         if (level == 16) {
 383             flcoeffs1[i] = 1.0;
 384             flcoeffs2[i] = 0.0;
 385         } else {
 386             if (level < 17)
 387                 level -= 7;
 388             else if (level <= 24)
 389                 level -= 32;
 390             else
 391                 level -= 16;
 392
 393             tmp  *= imc_exp_tab[15 + level];
 394             tmp2 += 0.83048 * level;  // 0.83048 = log2(10) * 0.25
 395             flcoeffs1[i] = tmp;
 396             flcoeffs2[i] = tmp2;
 397         }
 398     }
 399 }
 400
 401
 402 static void imc_decode_level_coefficients2(IMCContext *q, int *levlCoeffBuf,
 403                                            float *old_floor, float *flcoeffs1,
 404                                            float *flcoeffs2)
 405 {
 406     int i;
 407     /* FIXME maybe flag_buf = noise coding and flcoeffs1 = new scale factors
 408      *       and flcoeffs2 old scale factors
 409      *       might be incomplete due to a missing table that is in the binary code
 410      */
 411     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 412         flcoeffs1[i] = 0;
 413         if (levlCoeffBuf[i] < 16) {
 414             flcoeffs1[i] = imc_exp_tab2[levlCoeffBuf[i]] * old_floor[i];
 415             flcoeffs2[i] = (levlCoeffBuf[i] - 7) * 0.83048 + flcoeffs2[i]; // 0.83048 = log2(10) * 0.25
 416         } else {
 417             flcoeffs1[i] = old_floor[i];
 418         }
 419     }
 420 }
 421
 422 static void imc_decode_level_coefficients_raw(IMCContext *q, int *levlCoeffBuf,
 423                                               float *flcoeffs1, float *flcoeffs2)
 424 {
 425     int i, level, pos;
 426     float tmp, tmp2;
 427
 428     pos = q->coef0_pos;
 429     flcoeffs1[pos] = 20000.0 / pow (2, levlCoeffBuf[0] * 0.18945); // 0.18945 = log2(10) * 0.05703125
 430     flcoeffs2[pos] = log2f(flcoeffs1[pos]);
 431     tmp  = flcoeffs1[pos];
 432     tmp2 = flcoeffs2[pos];
 433
 434     levlCoeffBuf++;
 435     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 436         if (i == pos)
 437             continue;
 438         level = *levlCoeffBuf++;
 439         flcoeffs1[i] = tmp  * powf(10.0, -level * 0.4375); //todo tab
 440         flcoeffs2[i] = tmp2 - 1.4533435415 * level; // 1.4533435415 = log2(10) * 0.4375
 441     }
 442 }
 443
 444 /**
 445  * Perform bit allocation depending on bits available
 446  */
 447 static int bit_allocation(IMCContext *q, IMCChannel *chctx,
 448                           int stream_format_code, int freebits, int flag)
 449 {
 450     int i, j;
 451     const float limit = -1.e20;
 452     float highest = 0.0;
 453     int indx;
 454     int t1 = 0;
 455     int t2 = 1;
 456     float summa = 0.0;
 457     int iacc = 0;
 458     int summer = 0;
 459     int rres, cwlen;
 460     float lowest = 1.e10;
 461     int low_indx = 0;
 462     float workT[32];
 463     int flg;
 464     int found_indx = 0;
 465
 466     for (i = 0; i < BANDS; i++)
 467         highest = FFMAX(highest, chctx->flcoeffs1[i]);
 468
 469     for (i = 0; i < BANDS - 1; i++) {
 470         if (chctx->flcoeffs5[i] <= 0) {
 471             av_log(q->avctx, AV_LOG_ERROR, "flcoeffs5 %f invalid\n", chctx->flcoeffs5[i]);
 472             return AVERROR_INVALIDDATA;
 473         }
 474         chctx->flcoeffs4[i] = chctx->flcoeffs3[i] - log2f(chctx->flcoeffs5[i]);
 475     }
 476     chctx->flcoeffs4[BANDS - 1] = limit;
 477
 478     highest = highest * 0.25;
 479
 480     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 481         indx = -1;
 482         if ((band_tab[i + 1] - band_tab[i]) == chctx->bandWidthT[i])
 483             indx = 0;
 484
 485         if ((band_tab[i + 1] - band_tab[i]) > chctx->bandWidthT[i])
 486             indx = 1;
 487
 488         if (((band_tab[i + 1] - band_tab[i]) / 2) >= chctx->bandWidthT[i])
 489             indx = 2;
 490
 491         if (indx == -1)
 492             return AVERROR_INVALIDDATA;
 493
 494         chctx->flcoeffs4[i] += xTab[(indx * 2 + (chctx->flcoeffs1[i] < highest)) * 2 + flag];
 495     }
 496
 497     if (stream_format_code & 0x2) {
 498         chctx->flcoeffs4[0] = limit;
 499         chctx->flcoeffs4[1] = limit;
 500         chctx->flcoeffs4[2] = limit;
 501         chctx->flcoeffs4[3] = limit;
 502     }
 503
 504     for (i = (stream_format_code & 0x2) ? 4 : 0; i < BANDS - 1; i++) {
 505         iacc  += chctx->bandWidthT[i];
 506         summa += chctx->bandWidthT[i] * chctx->flcoeffs4[i];
 507     }
 508
 509     if (!iacc)
 510         return AVERROR_INVALIDDATA;
 511
 512     chctx->bandWidthT[BANDS - 1] = 0;
 513     summa = (summa * 0.5 - freebits) / iacc;
 514
 515
 516     for (i = 0; i < BANDS / 2; i++) {
 517         rres = summer - freebits;
 518         if ((rres >= -8) && (rres <= 8))
 519             break;
 520
 521         summer = 0;
 522         iacc   = 0;
 523
 524         for (j = (stream_format_code & 0x2) ? 4 : 0; j < BANDS; j++) {
 525             cwlen = av_clipf(((chctx->flcoeffs4[j] * 0.5) - summa + 0.5), 0, 6);
 526
 527             chctx->bitsBandT[j] = cwlen;
 528             summer += chctx->bandWidthT[j] * cwlen;
 529
 530             if (cwlen > 0)
 531                 iacc += chctx->bandWidthT[j];
 532         }
 533
 534         flg = t2;
 535         t2 = 1;
 536         if (freebits < summer)
 537             t2 = -1;
 538         if (i == 0)
 539             flg = t2;
 540         if (flg != t2)
 541             t1++;
 542
 543         summa = (float)(summer - freebits) / ((t1 + 1) * iacc) + summa;
 544     }
 545
 546     for (i = (stream_format_code & 0x2) ? 4 : 0; i < BANDS; i++) {
 547         for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++)
 548             chctx->CWlengthT[j] = chctx->bitsBandT[i];
 549     }
 550
 551     if (freebits > summer) {
 552         for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 553             workT[i] = (chctx->bitsBandT[i] == 6) ? -1.e20
 554                                               : (chctx->bitsBandT[i] * -2 + chctx->flcoeffs4[i] - 0.415);
 555         }
 556
 557         highest = 0.0;
 558
 559         do {
 560             if (highest <= -1.e20)
 561                 break;
 562
 563             found_indx = 0;
 564             highest = -1.e20;
 565
 566             for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 567                 if (workT[i] > highest) {
 568                     highest = workT[i];
 569                     found_indx = i;
 570                 }
 571             }
 572
 573             if (highest > -1.e20) {
 574                 workT[found_indx] -= 2.0;
 575                 if (++chctx->bitsBandT[found_indx] == 6)
 576                     workT[found_indx] = -1.e20;
 577
 578                 for (j = band_tab[found_indx]; j < band_tab[found_indx + 1] && (freebits > summer); j++) {
 579                     chctx->CWlengthT[j]++;
 580                     summer++;
 581                 }
 582             }
 583         } while (freebits > summer);
 584     }
 585     if (freebits < summer) {
 586         for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 587             workT[i] = chctx->bitsBandT[i] ? (chctx->bitsBandT[i] * -2 + chctx->flcoeffs4[i] + 1.585)
 588                                        : 1.e20;
 589         }
 590         if (stream_format_code & 0x2) {
 591             workT[0] = 1.e20;
 592             workT[1] = 1.e20;
 593             workT[2] = 1.e20;
 594             workT[3] = 1.e20;
 595         }
 596         while (freebits < summer) {
 597             lowest   = 1.e10;
 598             low_indx = 0;
 599             for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 600                 if (workT[i] < lowest) {
 601                     lowest   = workT[i];
 602                     low_indx = i;
 603                 }
 604             }
 605             // if (lowest >= 1.e10)
 606             //     break;
 607             workT[low_indx] = lowest + 2.0;
 608
 609             if (!--chctx->bitsBandT[low_indx])
 610                 workT[low_indx] = 1.e20;
 611
 612             for (j = band_tab[low_indx]; j < band_tab[low_indx+1] && (freebits < summer); j++) {
 613                 if (chctx->CWlengthT[j] > 0) {
 614                     chctx->CWlengthT[j]--;
 615                     summer--;
 616                 }
 617             }
 618         }
 619     }
 620     return 0;
 621 }
 622
 623 static void imc_get_skip_coeff(IMCContext *q, IMCChannel *chctx)
 624 {
 625     int i, j;
 626
 627     memset(chctx->skipFlagBits,  0, sizeof(chctx->skipFlagBits));
 628     memset(chctx->skipFlagCount, 0, sizeof(chctx->skipFlagCount));
 629     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 630         if (!chctx->bandFlagsBuf[i] || !chctx->bandWidthT[i])
 631             continue;
 632
 633         if (!chctx->skipFlagRaw[i]) {
 634             chctx->skipFlagBits[i] = band_tab[i + 1] - band_tab[i];
 635
 636             for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++) {
 637                 chctx->skipFlags[j] = get_bits1(&q->gb);
 638                 if (chctx->skipFlags[j])
 639                     chctx->skipFlagCount[i]++;
 640             }
 641         } else {
 642             for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1] - 1; j += 2) {
 643                 if (!get_bits1(&q->gb)) { // 0
 644                     chctx->skipFlagBits[i]++;
 645                     chctx->skipFlags[j]      = 1;
 646                     chctx->skipFlags[j + 1]  = 1;
 647                     chctx->skipFlagCount[i] += 2;
 648                 } else {
 649                     if (get_bits1(&q->gb)) { // 11
 650                         chctx->skipFlagBits[i] += 2;
 651                         chctx->skipFlags[j]     = 0;
 652                         chctx->skipFlags[j + 1] = 1;
 653                         chctx->skipFlagCount[i]++;
 654                     } else {
 655                         chctx->skipFlagBits[i] += 3;
 656                         chctx->skipFlags[j + 1] = 0;
 657                         if (!get_bits1(&q->gb)) { // 100
 658                             chctx->skipFlags[j] = 1;
 659                             chctx->skipFlagCount[i]++;
 660                         } else { // 101
 661                             chctx->skipFlags[j] = 0;
 662                         }
 663                     }
 664                 }
 665             }
 666
 667             if (j < band_tab[i + 1]) {
 668                 chctx->skipFlagBits[i]++;
 669                 if ((chctx->skipFlags[j] = get_bits1(&q->gb)))
 670                     chctx->skipFlagCount[i]++;
 671             }
 672         }
 673     }
 674 }
 675
 676 /**
 677  * Increase highest' band coefficient sizes as some bits won't be used
 678  */
 679 static void imc_adjust_bit_allocation(IMCContext *q, IMCChannel *chctx,
 680                                       int summer)
 681 {
 682     float workT[32];
 683     int corrected = 0;
 684     int i, j;
 685     float highest  = 0;
 686     int found_indx = 0;
 687
 688     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 689         workT[i] = (chctx->bitsBandT[i] == 6) ? -1.e20
 690                                           : (chctx->bitsBandT[i] * -2 + chctx->flcoeffs4[i] - 0.415);
 691     }
 692
 693     while (corrected < summer) {
 694         if (highest <= -1.e20)
 695             break;
 696
 697         highest = -1.e20;
 698
 699         for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 700             if (workT[i] > highest) {
 701                 highest = workT[i];
 702                 found_indx = i;
 703             }
 704         }
 705
 706         if (highest > -1.e20) {
 707             workT[found_indx] -= 2.0;
 708             if (++(chctx->bitsBandT[found_indx]) == 6)
 709                 workT[found_indx] = -1.e20;
 710
 711             for (j = band_tab[found_indx]; j < band_tab[found_indx+1] && (corrected < summer); j++) {
 712                 if (!chctx->skipFlags[j] && (chctx->CWlengthT[j] < 6)) {
 713                     chctx->CWlengthT[j]++;
 714                     corrected++;
 715                 }
 716             }
 717         }
 718     }
 719 }
 720
 721 static void imc_imdct256(IMCContext *q, IMCChannel *chctx, int channels)
 722 {
 723     int i;
 724     float re, im;
 725     float *dst1 = q->out_samples;
 726     float *dst2 = q->out_samples + (COEFFS - 1);
 727
 728     /* prerotation */
 729     for (i = 0; i < COEFFS / 2; i++) {
 730         q->samples[i].re = -(q->pre_coef1[i] * chctx->CWdecoded[COEFFS - 1 - i * 2]) -
 731                             (q->pre_coef2[i] * chctx->CWdecoded[i * 2]);
 732         q->samples[i].im =  (q->pre_coef2[i] * chctx->CWdecoded[COEFFS - 1 - i * 2]) -
 733                             (q->pre_coef1[i] * chctx->CWdecoded[i * 2]);
 734     }
 735
 736     /* FFT */
 737     q->fft.fft_permute(&q->fft, q->samples);
 738     q->fft.fft_calc(&q->fft, q->samples);
 739
 740     /* postrotation, window and reorder */
 741     for (i = 0; i < COEFFS / 2; i++) {
 742         re = ( q->samples[i].re * q->post_cos[i]) + (-q->samples[i].im * q->post_sin[i]);
 743         im = (-q->samples[i].im * q->post_cos[i]) - ( q->samples[i].re * q->post_sin[i]);
 744         *dst1 =  (q->mdct_sine_window[COEFFS - 1 - i * 2] * chctx->last_fft_im[i])
 745                + (q->mdct_sine_window[i * 2] * re);
 746         *dst2 =  (q->mdct_sine_window[i * 2] * chctx->last_fft_im[i])
 747                - (q->mdct_sine_window[COEFFS - 1 - i * 2] * re);
 748         dst1 += 2;
 749         dst2 -= 2;
 750         chctx->last_fft_im[i] = im;
 751     }
 752 }
 753
 754 static int inverse_quant_coeff(IMCContext *q, IMCChannel *chctx,
 755                                int stream_format_code)
 756 {
 757     int i, j;
 758     int middle_value, cw_len, max_size;
 759     const float *quantizer;
 760
 761     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 762         for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++) {
 763             chctx->CWdecoded[j] = 0;
 764             cw_len = chctx->CWlengthT[j];
 765
 766             if (cw_len <= 0 || chctx->skipFlags[j])
 767                 continue;
 768
 769             max_size     = 1 << cw_len;
 770             middle_value = max_size >> 1;
 771
 772             if (chctx->codewords[j] >= max_size || chctx->codewords[j] < 0)
 773                 return AVERROR_INVALIDDATA;
 774
 775             if (cw_len >= 4) {
 776                 quantizer = imc_quantizer2[(stream_format_code & 2) >> 1];
 777                 if (chctx->codewords[j] >= middle_value)
 778                     chctx->CWdecoded[j] =  quantizer[chctx->codewords[j] - 8]                * chctx->flcoeffs6[i];
 779                 else
 780                     chctx->CWdecoded[j] = -quantizer[max_size - chctx->codewords[j] - 8 - 1] * chctx->flcoeffs6[i];
 781             }else{
 782                 quantizer = imc_quantizer1[((stream_format_code & 2) >> 1) | (chctx->bandFlagsBuf[i] << 1)];
 783                 if (chctx->codewords[j] >= middle_value)
 784                     chctx->CWdecoded[j] =  quantizer[chctx->codewords[j] - 1]            * chctx->flcoeffs6[i];
 785                 else
 786                     chctx->CWdecoded[j] = -quantizer[max_size - 2 - chctx->codewords[j]] * chctx->flcoeffs6[i];
 787             }
 788         }
 789     }
 790     return 0;
 791 }
 792
 793
 794 static void imc_get_coeffs(AVCodecContext *avctx,
 795                            IMCContext *q, IMCChannel *chctx)
 796 {
 797     int i, j, cw_len, cw;
 798
 799     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 800         if (!chctx->sumLenArr[i])
 801             continue;
 802         if (chctx->bandFlagsBuf[i] || chctx->bandWidthT[i]) {
 803             for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++) {
 804                 cw_len = chctx->CWlengthT[j];
 805                 cw = 0;
 806
 807                 if (cw_len && (!chctx->bandFlagsBuf[i] || !chctx->skipFlags[j])) {
 808                     if (get_bits_count(&q->gb) + cw_len > 512) {
 809                         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING,
 810                             "Potential problem on band %i, coefficient %i"
 811                             ": cw_len=%i\n", i, j, cw_len);
 812                     } else
 813                         cw = get_bits(&q->gb, cw_len);
 814                 }
 815
 816                 chctx->codewords[j] = cw;
 817             }
 818         }
 819     }
 820 }
 821
 822 static void imc_refine_bit_allocation(IMCContext *q, IMCChannel *chctx)
 823 {
 824     int i, j;
 825     int bits, summer;
 826
 827     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 828         chctx->sumLenArr[i]   = 0;
 829         chctx->skipFlagRaw[i] = 0;
 830         for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++)
 831             chctx->sumLenArr[i] += chctx->CWlengthT[j];
 832         if (chctx->bandFlagsBuf[i])
 833             if (((int)((band_tab[i + 1] - band_tab[i]) * 1.5) > chctx->sumLenArr[i]) && (chctx->sumLenArr[i] > 0))
 834                 chctx->skipFlagRaw[i] = 1;
 835     }
 836
 837     imc_get_skip_coeff(q, chctx);
 838
 839     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 840         chctx->flcoeffs6[i] = chctx->flcoeffs1[i];
 841         /* band has flag set and at least one coded coefficient */
 842         if (chctx->bandFlagsBuf[i] && (band_tab[i + 1] - band_tab[i]) != chctx->skipFlagCount[i]) {
 843             chctx->flcoeffs6[i] *= q->sqrt_tab[ band_tab[i + 1] - band_tab[i]] /
 844                                    q->sqrt_tab[(band_tab[i + 1] - band_tab[i] - chctx->skipFlagCount[i])];
 845         }
 846     }
 847
 848     /* calculate bits left, bits needed and adjust bit allocation */
 849     bits = summer = 0;
 850
 851     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 852         if (chctx->bandFlagsBuf[i]) {
 853             for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++) {
 854                 if (chctx->skipFlags[j]) {
 855                     summer += chctx->CWlengthT[j];
 856                     chctx->CWlengthT[j] = 0;
 857                 }
 858             }
 859             bits   += chctx->skipFlagBits[i];
 860             summer -= chctx->skipFlagBits[i];
 861         }
 862     }
 863     imc_adjust_bit_allocation(q, chctx, summer);
 864 }
 865
 866 static int imc_decode_block(AVCodecContext *avctx, IMCContext *q, int ch)
 867 {
 868     int stream_format_code;
 869     int imc_hdr, i, j, ret;
 870     int flag;
 871     int bits;
 872     int counter, bitscount;
 873     IMCChannel *chctx = q->chctx + ch;
 874
 875
 876     /* Check the frame header */
 877     imc_hdr = get_bits(&q->gb, 9);
 878     if (imc_hdr & 0x18) {
 879         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "frame header check failed!\n");
 880         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "got %X.\n", imc_hdr);
 881         return AVERROR_INVALIDDATA;
 882     }
 883     stream_format_code = get_bits(&q->gb, 3);
 884
 885     if (stream_format_code & 0x04)
 886         chctx->decoder_reset = 1;
 887
 888     if (chctx->decoder_reset) {
 889         for (i = 0; i < BANDS; i++)
 890             chctx->old_floor[i] = 1.0;
 891         for (i = 0; i < COEFFS; i++)
 892             chctx->CWdecoded[i] = 0;
 893         chctx->decoder_reset = 0;
 894     }
 895
 896     flag = get_bits1(&q->gb);
 897     if (stream_format_code & 0x1)
 898         imc_read_level_coeffs_raw(q, stream_format_code, chctx->levlCoeffBuf);
 899     else
 900         imc_read_level_coeffs(q, stream_format_code, chctx->levlCoeffBuf);
 901
 902     if (stream_format_code & 0x1)
 903         imc_decode_level_coefficients_raw(q, chctx->levlCoeffBuf,
 904                                           chctx->flcoeffs1, chctx->flcoeffs2);
 905     else if (stream_format_code & 0x4)
 906         imc_decode_level_coefficients(q, chctx->levlCoeffBuf,
 907                                       chctx->flcoeffs1, chctx->flcoeffs2);
 908     else
 909         imc_decode_level_coefficients2(q, chctx->levlCoeffBuf, chctx->old_floor,
 910                                        chctx->flcoeffs1, chctx->flcoeffs2);
 911
 912     for(i=0; i<BANDS; i++) {
 913         if(chctx->flcoeffs1[i] > INT_MAX) {
 914             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "scalefactor out of range\n");
 915             return AVERROR_INVALIDDATA;
 916         }
 917     }
 918
 919     memcpy(chctx->old_floor, chctx->flcoeffs1, 32 * sizeof(float));
 920
 921     counter = 0;
 922     if (stream_format_code & 0x1) {
 923         for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 924             chctx->bandWidthT[i]   = band_tab[i + 1] - band_tab[i];
 925             chctx->bandFlagsBuf[i] = 0;
 926             chctx->flcoeffs3[i]    = chctx->flcoeffs2[i] * 2;
 927             chctx->flcoeffs5[i]    = 1.0;
 928         }
 929     } else {
 930         for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 931             if (chctx->levlCoeffBuf[i] == 16) {
 932                 chctx->bandWidthT[i] = 0;
 933                 counter++;
 934             } else
 935                 chctx->bandWidthT[i] = band_tab[i + 1] - band_tab[i];
 936         }
 937
 938         memset(chctx->bandFlagsBuf, 0, BANDS * sizeof(int));
 939         for (i = 0; i < BANDS - 1; i++)
 940             if (chctx->bandWidthT[i])
 941                 chctx->bandFlagsBuf[i] = get_bits1(&q->gb);
 942
 943         imc_calculate_coeffs(q, chctx->flcoeffs1, chctx->flcoeffs2,
 944                              chctx->bandWidthT, chctx->flcoeffs3,
 945                              chctx->flcoeffs5);
 946     }
 947
 948     bitscount = 0;
 949     /* first 4 bands will be assigned 5 bits per coefficient */
 950     if (stream_format_code & 0x2) {
 951         bitscount += 15;
 952
 953         chctx->bitsBandT[0] = 5;
 954         chctx->CWlengthT[0] = 5;
 955         chctx->CWlengthT[1] = 5;
 956         chctx->CWlengthT[2] = 5;
 957         for (i = 1; i < 4; i++) {
 958             if (stream_format_code & 0x1)
 959                 bits = 5;
 960             else
 961                 bits = (chctx->levlCoeffBuf[i] == 16) ? 0 : 5;
 962             chctx->bitsBandT[i] = bits;
 963             for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++) {
 964                 chctx->CWlengthT[j] = bits;
 965                 bitscount      += bits;
 966             }
 967         }
 968     }
 969     if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_IAC) {
 970         bitscount += !!chctx->bandWidthT[BANDS - 1];
 971         if (!(stream_format_code & 0x2))
 972             bitscount += 16;
 973     }
 974
 975     if ((ret = bit_allocation(q, chctx, stream_format_code,
 976                               512 - bitscount - get_bits_count(&q->gb),
 977                               flag)) < 0) {
 978         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Bit allocations failed\n");
 979         chctx->decoder_reset = 1;
 980         return ret;
 981     }
 982
 983     if (stream_format_code & 0x1) {
 984         for (i = 0; i < BANDS; i++)
 985             chctx->skipFlags[i] = 0;
 986     } else {
 987         imc_refine_bit_allocation(q, chctx);
 988     }
 989
 990     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 991         chctx->sumLenArr[i] = 0;
 992
 993         for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++)
 994             if (!chctx->skipFlags[j])
 995                 chctx->sumLenArr[i] += chctx->CWlengthT[j];
 996     }
 997
 998     memset(chctx->codewords, 0, sizeof(chctx->codewords));
 999
1000     imc_get_coeffs(avctx, q, chctx);
1001
1002     if (inverse_quant_coeff(q, chctx, stream_format_code) < 0) {
1003         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Inverse quantization of coefficients failed\n");
1004         chctx->decoder_reset = 1;
1005         return AVERROR_INVALIDDATA;
1006     }
1007
1008     memset(chctx->skipFlags, 0, sizeof(chctx->skipFlags));
1009
1010     imc_imdct256(q, chctx, avctx->channels);
1011
1012     return 0;
1013 }
1014
1015 static int imc_decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data,
1016                             int *got_frame_ptr, AVPacket *avpkt)
1017 {
1018     AVFrame *frame     = data;
1019     const uint8_t *buf = avpkt->data;
1020     int buf_size = avpkt->size;
1021     int ret, i;
1022
1023     IMCContext *q = avctx->priv_data;
1024
1025     LOCAL_ALIGNED_16(uint16_t, buf16, [(IMC_BLOCK_SIZE + AV_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE) / 2]);
1026
1027     q->avctx = avctx;
1028
1029     if (buf_size < IMC_BLOCK_SIZE * avctx->channels) {
1030         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "frame too small!\n");
1031         return AVERROR_INVALIDDATA;
1032     }
1033
1034     /* get output buffer */
1035     frame->nb_samples = COEFFS;
1036     if ((ret = ff_get_buffer(avctx, frame, 0)) < 0)
1037         return ret;
1038
1039     for (i = 0; i < avctx->channels; i++) {
1040         q->out_samples = (float *)frame->extended_data[i];
1041
1042         q->bdsp.bswap16_buf(buf16, (const uint16_t *) buf, IMC_BLOCK_SIZE / 2);
1043
1044         init_get_bits(&q->gb, (const uint8_t*)buf16, IMC_BLOCK_SIZE * 8);
1045
1046         buf += IMC_BLOCK_SIZE;
1047
1048         if ((ret = imc_decode_block(avctx, q, i)) < 0)
1049             return ret;
1050     }
1051
1052     if (avctx->channels == 2) {
1053         q->butterflies_float((float *)frame->extended_data[0],
1054                              (float *)frame->extended_data[1], COEFFS);
1055     }
1056
1057     *got_frame_ptr = 1;
1058
1059     return IMC_BLOCK_SIZE * avctx->channels;
1060 }
1061
1062 static av_cold int imc_decode_close(AVCodecContext * avctx)
1063 {
1064     IMCContext *q = avctx->priv_data;
1065
1066     ff_fft_end(&q->fft);
1067
1068     return 0;
1069 }
1070
1071 static av_cold void flush(AVCodecContext *avctx)
1072 {
1073     IMCContext *q = avctx->priv_data;
1074
1075     q->chctx[0].decoder_reset =
1076     q->chctx[1].decoder_reset = 1;
1077 }
1078
1079 #if CONFIG_IMC_DECODER
1080 AVCodec ff_imc_decoder = {
1081     .name           = "imc",
1082     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("IMC (Intel Music Coder)"),
1083     .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
1084     .id             = AV_CODEC_ID_IMC,
1085     .priv_data_size = sizeof(IMCContext),
1086     .init           = imc_decode_init,
1087     .close          = imc_decode_close,
1088     .decode         = imc_decode_frame,
1089     .flush          = flush,
1090     .capabilities   = AV_CODEC_CAP_DR1,
1091     .sample_fmts    = (const enum AVSampleFormat[]) { AV_SAMPLE_FMT_FLTP,
1092                                                       AV_SAMPLE_FMT_NONE },
1093 };
1094 #endif
1095 #if CONFIG_IAC_DECODER
1096 AVCodec ff_iac_decoder = {
1097     .name           = "iac",
1098     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("IAC (Indeo Audio Coder)"),
1099     .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
1100     .id             = AV_CODEC_ID_IAC,
1101     .priv_data_size = sizeof(IMCContext),
1102     .init           = imc_decode_init,
1103     .close          = imc_decode_close,
1104     .decode         = imc_decode_frame,
1105     .flush          = flush,
1106     .capabilities   = AV_CODEC_CAP_DR1,
1107     .sample_fmts    = (const enum AVSampleFormat[]) { AV_SAMPLE_FMT_FLTP,
1108                                                       AV_SAMPLE_FMT_NONE },
1109 };
1110 #endif