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 IMC_VLC_BITS 9
 114 #define VLC_TABLES_SIZE 9512
 115
 116 static const int vlc_offsets[17] = {
 117     0,     640, 1156, 1732, 2308, 2852, 3396, 3924,
 118     4452, 5220, 5860, 6628, 7268, 7908, 8424, 8936, VLC_TABLES_SIZE
 119 };
 120
 121 static VLC_TYPE vlc_tables[VLC_TABLES_SIZE][2];
 122
 123 static inline double freq2bark(double freq)
 124 {
 125     return 3.5 * atan((freq / 7500.0) * (freq / 7500.0)) + 13.0 * atan(freq * 0.00076);
 126 }
 127
 128 static av_cold void iac_generate_tabs(IMCContext *q, int sampling_rate)
 129 {
 130     double freqmin[32], freqmid[32], freqmax[32];
 131     double scale = sampling_rate / (256.0 * 2.0 * 2.0);
 132     double nyquist_freq = sampling_rate * 0.5;
 133     double freq, bark, prev_bark = 0, tf, tb;
 134     int i, j;
 135
 136     for (i = 0; i < 32; i++) {
 137         freq = (band_tab[i] + band_tab[i + 1] - 1) * scale;
 138         bark = freq2bark(freq);
 139
 140         if (i > 0) {
 141             tb = bark - prev_bark;
 142             q->weights1[i - 1] = ff_exp10(-1.0 * tb);
 143             q->weights2[i - 1] = ff_exp10(-2.7 * tb);
 144         }
 145         prev_bark = bark;
 146
 147         freqmid[i] = freq;
 148
 149         tf = freq;
 150         while (tf < nyquist_freq) {
 151             tf += 0.5;
 152             tb =  freq2bark(tf);
 153             if (tb > bark + 0.5)
 154                 break;
 155         }
 156         freqmax[i] = tf;
 157
 158         tf = freq;
 159         while (tf > 0.0) {
 160             tf -= 0.5;
 161             tb =  freq2bark(tf);
 162             if (tb <= bark - 0.5)
 163                 break;
 164         }
 165         freqmin[i] = tf;
 166     }
 167
 168     for (i = 0; i < 32; i++) {
 169         freq = freqmax[i];
 170         for (j = 31; j > 0 && freq <= freqmid[j]; j--);
 171         q->cyclTab[i] = j + 1;
 172
 173         freq = freqmin[i];
 174         for (j = 0; j < 32 && freq >= freqmid[j]; j++);
 175         q->cyclTab2[i] = j - 1;
 176     }
 177 }
 178
 179 static av_cold int imc_decode_init(AVCodecContext *avctx)
 180 {
 181     int i, j, ret;
 182     IMCContext *q = avctx->priv_data;
 183     AVFloatDSPContext *fdsp;
 184     double r1, r2;
 185
 186     if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_IAC && avctx->sample_rate > 96000) {
 187         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 188                "Strange sample rate of %i, file likely corrupt or "
 189                "needing a new table derivation method.\n",
 190                avctx->sample_rate);
 191         return AVERROR_PATCHWELCOME;
 192     }
 193
 194     if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_IMC)
 195         avctx->channels = 1;
 196
 197     if (avctx->channels > 2) {
 198         avpriv_request_sample(avctx, "Number of channels > 2");
 199         return AVERROR_PATCHWELCOME;
 200     }
 201
 202     for (j = 0; j < avctx->channels; j++) {
 203         q->chctx[j].decoder_reset = 1;
 204
 205         for (i = 0; i < BANDS; i++)
 206             q->chctx[j].old_floor[i] = 1.0;
 207
 208         for (i = 0; i < COEFFS / 2; i++)
 209             q->chctx[j].last_fft_im[i] = 0;
 210     }
 211
 212     /* Build mdct window, a simple sine window normalized with sqrt(2) */
 213     ff_sine_window_init(q->mdct_sine_window, COEFFS);
 214     for (i = 0; i < COEFFS; i++)
 215         q->mdct_sine_window[i] *= sqrt(2.0);
 216     for (i = 0; i < COEFFS / 2; i++) {
 217         q->post_cos[i] = (1.0f / 32768) * cos(i / 256.0 * M_PI);
 218         q->post_sin[i] = (1.0f / 32768) * sin(i / 256.0 * M_PI);
 219
 220         r1 = sin((i * 4.0 + 1.0) / 1024.0 * M_PI);
 221         r2 = cos((i * 4.0 + 1.0) / 1024.0 * M_PI);
 222
 223         if (i & 0x1) {
 224             q->pre_coef1[i] =  (r1 + r2) * sqrt(2.0);
 225             q->pre_coef2[i] = -(r1 - r2) * sqrt(2.0);
 226         } else {
 227             q->pre_coef1[i] = -(r1 + r2) * sqrt(2.0);
 228             q->pre_coef2[i] =  (r1 - r2) * sqrt(2.0);
 229         }
 230     }
 231
 232     /* Generate a square root table */
 233
 234     for (i = 0; i < 30; i++)
 235         q->sqrt_tab[i] = sqrt(i);
 236
 237     /* initialize the VLC tables */
 238     for (i = 0; i < 4 ; i++) {
 239         for (j = 0; j < 4; j++) {
 240             huffman_vlc[i][j].table = &vlc_tables[vlc_offsets[i * 4 + j]];
 241             huffman_vlc[i][j].table_allocated = vlc_offsets[i * 4 + j + 1] - vlc_offsets[i * 4 + j];
 242             init_vlc(&huffman_vlc[i][j], IMC_VLC_BITS, imc_huffman_sizes[i],
 243                      imc_huffman_lens[i][j], 1, 1,
 244                      imc_huffman_bits[i][j], 2, 2, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC);
 245         }
 246     }
 247
 248     if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_IAC) {
 249         iac_generate_tabs(q, avctx->sample_rate);
 250     } else {
 251         memcpy(q->cyclTab,  cyclTab,  sizeof(cyclTab));
 252         memcpy(q->cyclTab2, cyclTab2, sizeof(cyclTab2));
 253         memcpy(q->weights1, imc_weights1, sizeof(imc_weights1));
 254         memcpy(q->weights2, imc_weights2, sizeof(imc_weights2));
 255     }
 256
 257     fdsp = avpriv_float_dsp_alloc(avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_BITEXACT);
 258     if (!fdsp)
 259         return AVERROR(ENOMEM);
 260     q->butterflies_float = fdsp->butterflies_float;
 261     av_free(fdsp);
 262     if ((ret = ff_fft_init(&q->fft, 7, 1))) {
 263         av_log(avctx, AV_LOG_INFO, "FFT init failed\n");
 264         return ret;
 265     }
 266     ff_bswapdsp_init(&q->bdsp);
 267
 268     avctx->sample_fmt     = AV_SAMPLE_FMT_FLTP;
 269     avctx->channel_layout = avctx->channels == 1 ? AV_CH_LAYOUT_MONO
 270                                                  : AV_CH_LAYOUT_STEREO;
 271
 272     return 0;
 273 }
 274
 275 static void imc_calculate_coeffs(IMCContext *q, float *flcoeffs1,
 276                                  float *flcoeffs2, int *bandWidthT,
 277                                  float *flcoeffs3, float *flcoeffs5)
 278 {
 279     float   workT1[BANDS];
 280     float   workT2[BANDS];
 281     float   workT3[BANDS];
 282     float   snr_limit = 1.e-30;
 283     float   accum = 0.0;
 284     int i, cnt2;
 285
 286     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 287         flcoeffs5[i] = workT2[i] = 0.0;
 288         if (bandWidthT[i]) {
 289             workT1[i] = flcoeffs1[i] * flcoeffs1[i];
 290             flcoeffs3[i] = 2.0 * flcoeffs2[i];
 291         } else {
 292             workT1[i]    = 0.0;
 293             flcoeffs3[i] = -30000.0;
 294         }
 295         workT3[i] = bandWidthT[i] * workT1[i] * 0.01;
 296         if (workT3[i] <= snr_limit)
 297             workT3[i] = 0.0;
 298     }
 299
 300     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 301         for (cnt2 = i; cnt2 < q->cyclTab[i]; cnt2++)
 302             flcoeffs5[cnt2] = flcoeffs5[cnt2] + workT3[i];
 303         workT2[cnt2 - 1] = workT2[cnt2 - 1] + workT3[i];
 304     }
 305
 306     for (i = 1; i < BANDS; i++) {
 307         accum = (workT2[i - 1] + accum) * q->weights1[i - 1];
 308         flcoeffs5[i] += accum;
 309     }
 310
 311     for (i = 0; i < BANDS; i++)
 312         workT2[i] = 0.0;
 313
 314     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 315         for (cnt2 = i - 1; cnt2 > q->cyclTab2[i]; cnt2--)
 316             flcoeffs5[cnt2] += workT3[i];
 317         workT2[cnt2+1] += workT3[i];
 318     }
 319
 320     accum = 0.0;
 321
 322     for (i = BANDS-2; i >= 0; i--) {
 323         accum = (workT2[i+1] + accum) * q->weights2[i];
 324         flcoeffs5[i] += accum;
 325         // there is missing code here, but it seems to never be triggered
 326     }
 327 }
 328
 329
 330 static void imc_read_level_coeffs(IMCContext *q, int stream_format_code,
 331                                   int *levlCoeffs)
 332 {
 333     int i;
 334     VLC *hufftab[4];
 335     int start = 0;
 336     const uint8_t *cb_sel;
 337     int s;
 338
 339     s = stream_format_code >> 1;
 340     hufftab[0] = &huffman_vlc[s][0];
 341     hufftab[1] = &huffman_vlc[s][1];
 342     hufftab[2] = &huffman_vlc[s][2];
 343     hufftab[3] = &huffman_vlc[s][3];
 344     cb_sel = imc_cb_select[s];
 345
 346     if (stream_format_code & 4)
 347         start = 1;
 348     if (start)
 349         levlCoeffs[0] = get_bits(&q->gb, 7);
 350     for (i = start; i < BANDS; i++) {
 351         levlCoeffs[i] = get_vlc2(&q->gb, hufftab[cb_sel[i]]->table,
 352                                  IMC_VLC_BITS, 2);
 353         if (levlCoeffs[i] == 17)
 354             levlCoeffs[i] += get_bits(&q->gb, 4);
 355     }
 356 }
 357
 358 static void imc_read_level_coeffs_raw(IMCContext *q, int stream_format_code,
 359                                       int *levlCoeffs)
 360 {
 361     int i;
 362
 363     q->coef0_pos  = get_bits(&q->gb, 5);
 364     levlCoeffs[0] = get_bits(&q->gb, 7);
 365     for (i = 1; i < BANDS; i++)
 366         levlCoeffs[i] = get_bits(&q->gb, 4);
 367 }
 368
 369 static void imc_decode_level_coefficients(IMCContext *q, int *levlCoeffBuf,
 370                                           float *flcoeffs1, float *flcoeffs2)
 371 {
 372     int i, level;
 373     float tmp, tmp2;
 374     // maybe some frequency division thingy
 375
 376     flcoeffs1[0] = 20000.0 / exp2 (levlCoeffBuf[0] * 0.18945); // 0.18945 = log2(10) * 0.05703125
 377     flcoeffs2[0] = log2f(flcoeffs1[0]);
 378     tmp  = flcoeffs1[0];
 379     tmp2 = flcoeffs2[0];
 380
 381     for (i = 1; i < BANDS; i++) {
 382         level = levlCoeffBuf[i];
 383         if (level == 16) {
 384             flcoeffs1[i] = 1.0;
 385             flcoeffs2[i] = 0.0;
 386         } else {
 387             if (level < 17)
 388                 level -= 7;
 389             else if (level <= 24)
 390                 level -= 32;
 391             else
 392                 level -= 16;
 393
 394             tmp  *= imc_exp_tab[15 + level];
 395             tmp2 += 0.83048 * level;  // 0.83048 = log2(10) * 0.25
 396             flcoeffs1[i] = tmp;
 397             flcoeffs2[i] = tmp2;
 398         }
 399     }
 400 }
 401
 402
 403 static void imc_decode_level_coefficients2(IMCContext *q, int *levlCoeffBuf,
 404                                            float *old_floor, float *flcoeffs1,
 405                                            float *flcoeffs2)
 406 {
 407     int i;
 408     /* FIXME maybe flag_buf = noise coding and flcoeffs1 = new scale factors
 409      *       and flcoeffs2 old scale factors
 410      *       might be incomplete due to a missing table that is in the binary code
 411      */
 412     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 413         flcoeffs1[i] = 0;
 414         if (levlCoeffBuf[i] < 16) {
 415             flcoeffs1[i] = imc_exp_tab2[levlCoeffBuf[i]] * old_floor[i];
 416             flcoeffs2[i] = (levlCoeffBuf[i] - 7) * 0.83048 + flcoeffs2[i]; // 0.83048 = log2(10) * 0.25
 417         } else {
 418             flcoeffs1[i] = old_floor[i];
 419         }
 420     }
 421 }
 422
 423 static void imc_decode_level_coefficients_raw(IMCContext *q, int *levlCoeffBuf,
 424                                               float *flcoeffs1, float *flcoeffs2)
 425 {
 426     int i, level, pos;
 427     float tmp, tmp2;
 428
 429     pos = q->coef0_pos;
 430     flcoeffs1[pos] = 20000.0 / pow (2, levlCoeffBuf[0] * 0.18945); // 0.18945 = log2(10) * 0.05703125
 431     flcoeffs2[pos] = log2f(flcoeffs1[pos]);
 432     tmp  = flcoeffs1[pos];
 433     tmp2 = flcoeffs2[pos];
 434
 435     levlCoeffBuf++;
 436     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 437         if (i == pos)
 438             continue;
 439         level = *levlCoeffBuf++;
 440         flcoeffs1[i] = tmp  * powf(10.0, -level * 0.4375); //todo tab
 441         flcoeffs2[i] = tmp2 - 1.4533435415 * level; // 1.4533435415 = log2(10) * 0.4375
 442     }
 443 }
 444
 445 /**
 446  * Perform bit allocation depending on bits available
 447  */
 448 static int bit_allocation(IMCContext *q, IMCChannel *chctx,
 449                           int stream_format_code, int freebits, int flag)
 450 {
 451     int i, j;
 452     const float limit = -1.e20;
 453     float highest = 0.0;
 454     int indx;
 455     int t1 = 0;
 456     int t2 = 1;
 457     float summa = 0.0;
 458     int iacc = 0;
 459     int summer = 0;
 460     int rres, cwlen;
 461     float lowest = 1.e10;
 462     int low_indx = 0;
 463     float workT[32];
 464     int flg;
 465     int found_indx = 0;
 466
 467     for (i = 0; i < BANDS; i++)
 468         highest = FFMAX(highest, chctx->flcoeffs1[i]);
 469
 470     for (i = 0; i < BANDS - 1; i++) {
 471         if (chctx->flcoeffs5[i] <= 0) {
 472             av_log(q->avctx, AV_LOG_ERROR, "flcoeffs5 %f invalid\n", chctx->flcoeffs5[i]);
 473             return AVERROR_INVALIDDATA;
 474         }
 475         chctx->flcoeffs4[i] = chctx->flcoeffs3[i] - log2f(chctx->flcoeffs5[i]);
 476     }
 477     chctx->flcoeffs4[BANDS - 1] = limit;
 478
 479     highest = highest * 0.25;
 480
 481     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 482         indx = -1;
 483         if ((band_tab[i + 1] - band_tab[i]) == chctx->bandWidthT[i])
 484             indx = 0;
 485
 486         if ((band_tab[i + 1] - band_tab[i]) > chctx->bandWidthT[i])
 487             indx = 1;
 488
 489         if (((band_tab[i + 1] - band_tab[i]) / 2) >= chctx->bandWidthT[i])
 490             indx = 2;
 491
 492         if (indx == -1)
 493             return AVERROR_INVALIDDATA;
 494
 495         chctx->flcoeffs4[i] += xTab[(indx * 2 + (chctx->flcoeffs1[i] < highest)) * 2 + flag];
 496     }
 497
 498     if (stream_format_code & 0x2) {
 499         chctx->flcoeffs4[0] = limit;
 500         chctx->flcoeffs4[1] = limit;
 501         chctx->flcoeffs4[2] = limit;
 502         chctx->flcoeffs4[3] = limit;
 503     }
 504
 505     for (i = (stream_format_code & 0x2) ? 4 : 0; i < BANDS - 1; i++) {
 506         iacc  += chctx->bandWidthT[i];
 507         summa += chctx->bandWidthT[i] * chctx->flcoeffs4[i];
 508     }
 509
 510     if (!iacc)
 511         return AVERROR_INVALIDDATA;
 512
 513     chctx->bandWidthT[BANDS - 1] = 0;
 514     summa = (summa * 0.5 - freebits) / iacc;
 515
 516
 517     for (i = 0; i < BANDS / 2; i++) {
 518         rres = summer - freebits;
 519         if ((rres >= -8) && (rres <= 8))
 520             break;
 521
 522         summer = 0;
 523         iacc   = 0;
 524
 525         for (j = (stream_format_code & 0x2) ? 4 : 0; j < BANDS; j++) {
 526             cwlen = av_clipf(((chctx->flcoeffs4[j] * 0.5) - summa + 0.5), 0, 6);
 527
 528             chctx->bitsBandT[j] = cwlen;
 529             summer += chctx->bandWidthT[j] * cwlen;
 530
 531             if (cwlen > 0)
 532                 iacc += chctx->bandWidthT[j];
 533         }
 534
 535         flg = t2;
 536         t2 = 1;
 537         if (freebits < summer)
 538             t2 = -1;
 539         if (i == 0)
 540             flg = t2;
 541         if (flg != t2)
 542             t1++;
 543
 544         summa = (float)(summer - freebits) / ((t1 + 1) * iacc) + summa;
 545     }
 546
 547     for (i = (stream_format_code & 0x2) ? 4 : 0; i < BANDS; i++) {
 548         for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++)
 549             chctx->CWlengthT[j] = chctx->bitsBandT[i];
 550     }
 551
 552     if (freebits > summer) {
 553         for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 554             workT[i] = (chctx->bitsBandT[i] == 6) ? -1.e20
 555                                               : (chctx->bitsBandT[i] * -2 + chctx->flcoeffs4[i] - 0.415);
 556         }
 557
 558         highest = 0.0;
 559
 560         do {
 561             if (highest <= -1.e20)
 562                 break;
 563
 564             found_indx = 0;
 565             highest = -1.e20;
 566
 567             for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 568                 if (workT[i] > highest) {
 569                     highest = workT[i];
 570                     found_indx = i;
 571                 }
 572             }
 573
 574             if (highest > -1.e20) {
 575                 workT[found_indx] -= 2.0;
 576                 if (++chctx->bitsBandT[found_indx] == 6)
 577                     workT[found_indx] = -1.e20;
 578
 579                 for (j = band_tab[found_indx]; j < band_tab[found_indx + 1] && (freebits > summer); j++) {
 580                     chctx->CWlengthT[j]++;
 581                     summer++;
 582                 }
 583             }
 584         } while (freebits > summer);
 585     }
 586     if (freebits < summer) {
 587         for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 588             workT[i] = chctx->bitsBandT[i] ? (chctx->bitsBandT[i] * -2 + chctx->flcoeffs4[i] + 1.585)
 589                                        : 1.e20;
 590         }
 591         if (stream_format_code & 0x2) {
 592             workT[0] = 1.e20;
 593             workT[1] = 1.e20;
 594             workT[2] = 1.e20;
 595             workT[3] = 1.e20;
 596         }
 597         while (freebits < summer) {
 598             lowest   = 1.e10;
 599             low_indx = 0;
 600             for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 601                 if (workT[i] < lowest) {
 602                     lowest   = workT[i];
 603                     low_indx = i;
 604                 }
 605             }
 606             // if (lowest >= 1.e10)
 607             //     break;
 608             workT[low_indx] = lowest + 2.0;
 609
 610             if (!--chctx->bitsBandT[low_indx])
 611                 workT[low_indx] = 1.e20;
 612
 613             for (j = band_tab[low_indx]; j < band_tab[low_indx+1] && (freebits < summer); j++) {
 614                 if (chctx->CWlengthT[j] > 0) {
 615                     chctx->CWlengthT[j]--;
 616                     summer--;
 617                 }
 618             }
 619         }
 620     }
 621     return 0;
 622 }
 623
 624 static void imc_get_skip_coeff(IMCContext *q, IMCChannel *chctx)
 625 {
 626     int i, j;
 627
 628     memset(chctx->skipFlagBits,  0, sizeof(chctx->skipFlagBits));
 629     memset(chctx->skipFlagCount, 0, sizeof(chctx->skipFlagCount));
 630     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 631         if (!chctx->bandFlagsBuf[i] || !chctx->bandWidthT[i])
 632             continue;
 633
 634         if (!chctx->skipFlagRaw[i]) {
 635             chctx->skipFlagBits[i] = band_tab[i + 1] - band_tab[i];
 636
 637             for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++) {
 638                 chctx->skipFlags[j] = get_bits1(&q->gb);
 639                 if (chctx->skipFlags[j])
 640                     chctx->skipFlagCount[i]++;
 641             }
 642         } else {
 643             for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1] - 1; j += 2) {
 644                 if (!get_bits1(&q->gb)) { // 0
 645                     chctx->skipFlagBits[i]++;
 646                     chctx->skipFlags[j]      = 1;
 647                     chctx->skipFlags[j + 1]  = 1;
 648                     chctx->skipFlagCount[i] += 2;
 649                 } else {
 650                     if (get_bits1(&q->gb)) { // 11
 651                         chctx->skipFlagBits[i] += 2;
 652                         chctx->skipFlags[j]     = 0;
 653                         chctx->skipFlags[j + 1] = 1;
 654                         chctx->skipFlagCount[i]++;
 655                     } else {
 656                         chctx->skipFlagBits[i] += 3;
 657                         chctx->skipFlags[j + 1] = 0;
 658                         if (!get_bits1(&q->gb)) { // 100
 659                             chctx->skipFlags[j] = 1;
 660                             chctx->skipFlagCount[i]++;
 661                         } else { // 101
 662                             chctx->skipFlags[j] = 0;
 663                         }
 664                     }
 665                 }
 666             }
 667
 668             if (j < band_tab[i + 1]) {
 669                 chctx->skipFlagBits[i]++;
 670                 if ((chctx->skipFlags[j] = get_bits1(&q->gb)))
 671                     chctx->skipFlagCount[i]++;
 672             }
 673         }
 674     }
 675 }
 676
 677 /**
 678  * Increase highest' band coefficient sizes as some bits won't be used
 679  */
 680 static void imc_adjust_bit_allocation(IMCContext *q, IMCChannel *chctx,
 681                                       int summer)
 682 {
 683     float workT[32];
 684     int corrected = 0;
 685     int i, j;
 686     float highest  = 0;
 687     int found_indx = 0;
 688
 689     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 690         workT[i] = (chctx->bitsBandT[i] == 6) ? -1.e20
 691                                           : (chctx->bitsBandT[i] * -2 + chctx->flcoeffs4[i] - 0.415);
 692     }
 693
 694     while (corrected < summer) {
 695         if (highest <= -1.e20)
 696             break;
 697
 698         highest = -1.e20;
 699
 700         for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 701             if (workT[i] > highest) {
 702                 highest = workT[i];
 703                 found_indx = i;
 704             }
 705         }
 706
 707         if (highest > -1.e20) {
 708             workT[found_indx] -= 2.0;
 709             if (++(chctx->bitsBandT[found_indx]) == 6)
 710                 workT[found_indx] = -1.e20;
 711
 712             for (j = band_tab[found_indx]; j < band_tab[found_indx+1] && (corrected < summer); j++) {
 713                 if (!chctx->skipFlags[j] && (chctx->CWlengthT[j] < 6)) {
 714                     chctx->CWlengthT[j]++;
 715                     corrected++;
 716                 }
 717             }
 718         }
 719     }
 720 }
 721
 722 static void imc_imdct256(IMCContext *q, IMCChannel *chctx, int channels)
 723 {
 724     int i;
 725     float re, im;
 726     float *dst1 = q->out_samples;
 727     float *dst2 = q->out_samples + (COEFFS - 1);
 728
 729     /* prerotation */
 730     for (i = 0; i < COEFFS / 2; i++) {
 731         q->samples[i].re = -(q->pre_coef1[i] * chctx->CWdecoded[COEFFS - 1 - i * 2]) -
 732                             (q->pre_coef2[i] * chctx->CWdecoded[i * 2]);
 733         q->samples[i].im =  (q->pre_coef2[i] * chctx->CWdecoded[COEFFS - 1 - i * 2]) -
 734                             (q->pre_coef1[i] * chctx->CWdecoded[i * 2]);
 735     }
 736
 737     /* FFT */
 738     q->fft.fft_permute(&q->fft, q->samples);
 739     q->fft.fft_calc(&q->fft, q->samples);
 740
 741     /* postrotation, window and reorder */
 742     for (i = 0; i < COEFFS / 2; i++) {
 743         re = ( q->samples[i].re * q->post_cos[i]) + (-q->samples[i].im * q->post_sin[i]);
 744         im = (-q->samples[i].im * q->post_cos[i]) - ( q->samples[i].re * q->post_sin[i]);
 745         *dst1 =  (q->mdct_sine_window[COEFFS - 1 - i * 2] * chctx->last_fft_im[i])
 746                + (q->mdct_sine_window[i * 2] * re);
 747         *dst2 =  (q->mdct_sine_window[i * 2] * chctx->last_fft_im[i])
 748                - (q->mdct_sine_window[COEFFS - 1 - i * 2] * re);
 749         dst1 += 2;
 750         dst2 -= 2;
 751         chctx->last_fft_im[i] = im;
 752     }
 753 }
 754
 755 static int inverse_quant_coeff(IMCContext *q, IMCChannel *chctx,
 756                                int stream_format_code)
 757 {
 758     int i, j;
 759     int middle_value, cw_len, max_size;
 760     const float *quantizer;
 761
 762     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 763         for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++) {
 764             chctx->CWdecoded[j] = 0;
 765             cw_len = chctx->CWlengthT[j];
 766
 767             if (cw_len <= 0 || chctx->skipFlags[j])
 768                 continue;
 769
 770             max_size     = 1 << cw_len;
 771             middle_value = max_size >> 1;
 772
 773             if (chctx->codewords[j] >= max_size || chctx->codewords[j] < 0)
 774                 return AVERROR_INVALIDDATA;
 775
 776             if (cw_len >= 4) {
 777                 quantizer = imc_quantizer2[(stream_format_code & 2) >> 1];
 778                 if (chctx->codewords[j] >= middle_value)
 779                     chctx->CWdecoded[j] =  quantizer[chctx->codewords[j] - 8]                * chctx->flcoeffs6[i];
 780                 else
 781                     chctx->CWdecoded[j] = -quantizer[max_size - chctx->codewords[j] - 8 - 1] * chctx->flcoeffs6[i];
 782             }else{
 783                 quantizer = imc_quantizer1[((stream_format_code & 2) >> 1) | (chctx->bandFlagsBuf[i] << 1)];
 784                 if (chctx->codewords[j] >= middle_value)
 785                     chctx->CWdecoded[j] =  quantizer[chctx->codewords[j] - 1]            * chctx->flcoeffs6[i];
 786                 else
 787                     chctx->CWdecoded[j] = -quantizer[max_size - 2 - chctx->codewords[j]] * chctx->flcoeffs6[i];
 788             }
 789         }
 790     }
 791     return 0;
 792 }
 793
 794
 795 static void imc_get_coeffs(AVCodecContext *avctx,
 796                            IMCContext *q, IMCChannel *chctx)
 797 {
 798     int i, j, cw_len, cw;
 799
 800     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 801         if (!chctx->sumLenArr[i])
 802             continue;
 803         if (chctx->bandFlagsBuf[i] || chctx->bandWidthT[i]) {
 804             for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++) {
 805                 cw_len = chctx->CWlengthT[j];
 806                 cw = 0;
 807
 808                 if (cw_len && (!chctx->bandFlagsBuf[i] || !chctx->skipFlags[j])) {
 809                     if (get_bits_count(&q->gb) + cw_len > 512) {
 810                         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING,
 811                             "Potential problem on band %i, coefficient %i"
 812                             ": cw_len=%i\n", i, j, cw_len);
 813                     } else
 814                         cw = get_bits(&q->gb, cw_len);
 815                 }
 816
 817                 chctx->codewords[j] = cw;
 818             }
 819         }
 820     }
 821 }
 822
 823 static void imc_refine_bit_allocation(IMCContext *q, IMCChannel *chctx)
 824 {
 825     int i, j;
 826     int bits, summer;
 827
 828     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 829         chctx->sumLenArr[i]   = 0;
 830         chctx->skipFlagRaw[i] = 0;
 831         for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++)
 832             chctx->sumLenArr[i] += chctx->CWlengthT[j];
 833         if (chctx->bandFlagsBuf[i])
 834             if (((int)((band_tab[i + 1] - band_tab[i]) * 1.5) > chctx->sumLenArr[i]) && (chctx->sumLenArr[i] > 0))
 835                 chctx->skipFlagRaw[i] = 1;
 836     }
 837
 838     imc_get_skip_coeff(q, chctx);
 839
 840     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 841         chctx->flcoeffs6[i] = chctx->flcoeffs1[i];
 842         /* band has flag set and at least one coded coefficient */
 843         if (chctx->bandFlagsBuf[i] && (band_tab[i + 1] - band_tab[i]) != chctx->skipFlagCount[i]) {
 844             chctx->flcoeffs6[i] *= q->sqrt_tab[ band_tab[i + 1] - band_tab[i]] /
 845                                    q->sqrt_tab[(band_tab[i + 1] - band_tab[i] - chctx->skipFlagCount[i])];
 846         }
 847     }
 848
 849     /* calculate bits left, bits needed and adjust bit allocation */
 850     bits = summer = 0;
 851
 852     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 853         if (chctx->bandFlagsBuf[i]) {
 854             for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++) {
 855                 if (chctx->skipFlags[j]) {
 856                     summer += chctx->CWlengthT[j];
 857                     chctx->CWlengthT[j] = 0;
 858                 }
 859             }
 860             bits   += chctx->skipFlagBits[i];
 861             summer -= chctx->skipFlagBits[i];
 862         }
 863     }
 864     imc_adjust_bit_allocation(q, chctx, summer);
 865 }
 866
 867 static int imc_decode_block(AVCodecContext *avctx, IMCContext *q, int ch)
 868 {
 869     int stream_format_code;
 870     int imc_hdr, i, j, ret;
 871     int flag;
 872     int bits;
 873     int counter, bitscount;
 874     IMCChannel *chctx = q->chctx + ch;
 875
 876
 877     /* Check the frame header */
 878     imc_hdr = get_bits(&q->gb, 9);
 879     if (imc_hdr & 0x18) {
 880         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "frame header check failed!\n");
 881         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "got %X.\n", imc_hdr);
 882         return AVERROR_INVALIDDATA;
 883     }
 884     stream_format_code = get_bits(&q->gb, 3);
 885
 886     if (stream_format_code & 0x04)
 887         chctx->decoder_reset = 1;
 888
 889     if (chctx->decoder_reset) {
 890         for (i = 0; i < BANDS; i++)
 891             chctx->old_floor[i] = 1.0;
 892         for (i = 0; i < COEFFS; i++)
 893             chctx->CWdecoded[i] = 0;
 894         chctx->decoder_reset = 0;
 895     }
 896
 897     flag = get_bits1(&q->gb);
 898     if (stream_format_code & 0x1)
 899         imc_read_level_coeffs_raw(q, stream_format_code, chctx->levlCoeffBuf);
 900     else
 901         imc_read_level_coeffs(q, stream_format_code, chctx->levlCoeffBuf);
 902
 903     if (stream_format_code & 0x1)
 904         imc_decode_level_coefficients_raw(q, chctx->levlCoeffBuf,
 905                                           chctx->flcoeffs1, chctx->flcoeffs2);
 906     else if (stream_format_code & 0x4)
 907         imc_decode_level_coefficients(q, chctx->levlCoeffBuf,
 908                                       chctx->flcoeffs1, chctx->flcoeffs2);
 909     else
 910         imc_decode_level_coefficients2(q, chctx->levlCoeffBuf, chctx->old_floor,
 911                                        chctx->flcoeffs1, chctx->flcoeffs2);
 912
 913     for(i=0; i<BANDS; i++) {
 914         if(chctx->flcoeffs1[i] > INT_MAX) {
 915             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "scalefactor out of range\n");
 916             return AVERROR_INVALIDDATA;
 917         }
 918     }
 919
 920     memcpy(chctx->old_floor, chctx->flcoeffs1, 32 * sizeof(float));
 921
 922     counter = 0;
 923     if (stream_format_code & 0x1) {
 924         for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 925             chctx->bandWidthT[i]   = band_tab[i + 1] - band_tab[i];
 926             chctx->bandFlagsBuf[i] = 0;
 927             chctx->flcoeffs3[i]    = chctx->flcoeffs2[i] * 2;
 928             chctx->flcoeffs5[i]    = 1.0;
 929         }
 930     } else {
 931         for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 932             if (chctx->levlCoeffBuf[i] == 16) {
 933                 chctx->bandWidthT[i] = 0;
 934                 counter++;
 935             } else
 936                 chctx->bandWidthT[i] = band_tab[i + 1] - band_tab[i];
 937         }
 938
 939         memset(chctx->bandFlagsBuf, 0, BANDS * sizeof(int));
 940         for (i = 0; i < BANDS - 1; i++)
 941             if (chctx->bandWidthT[i])
 942                 chctx->bandFlagsBuf[i] = get_bits1(&q->gb);
 943
 944         imc_calculate_coeffs(q, chctx->flcoeffs1, chctx->flcoeffs2,
 945                              chctx->bandWidthT, chctx->flcoeffs3,
 946                              chctx->flcoeffs5);
 947     }
 948
 949     bitscount = 0;
 950     /* first 4 bands will be assigned 5 bits per coefficient */
 951     if (stream_format_code & 0x2) {
 952         bitscount += 15;
 953
 954         chctx->bitsBandT[0] = 5;
 955         chctx->CWlengthT[0] = 5;
 956         chctx->CWlengthT[1] = 5;
 957         chctx->CWlengthT[2] = 5;
 958         for (i = 1; i < 4; i++) {
 959             if (stream_format_code & 0x1)
 960                 bits = 5;
 961             else
 962                 bits = (chctx->levlCoeffBuf[i] == 16) ? 0 : 5;
 963             chctx->bitsBandT[i] = bits;
 964             for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++) {
 965                 chctx->CWlengthT[j] = bits;
 966                 bitscount      += bits;
 967             }
 968         }
 969     }
 970     if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_IAC) {
 971         bitscount += !!chctx->bandWidthT[BANDS - 1];
 972         if (!(stream_format_code & 0x2))
 973             bitscount += 16;
 974     }
 975
 976     if ((ret = bit_allocation(q, chctx, stream_format_code,
 977                               512 - bitscount - get_bits_count(&q->gb),
 978                               flag)) < 0) {
 979         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Bit allocations failed\n");
 980         chctx->decoder_reset = 1;
 981         return ret;
 982     }
 983
 984     if (stream_format_code & 0x1) {
 985         for (i = 0; i < BANDS; i++)
 986             chctx->skipFlags[i] = 0;
 987     } else {
 988         imc_refine_bit_allocation(q, chctx);
 989     }
 990
 991     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 992         chctx->sumLenArr[i] = 0;
 993
 994         for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++)
 995             if (!chctx->skipFlags[j])
 996                 chctx->sumLenArr[i] += chctx->CWlengthT[j];
 997     }
 998
 999     memset(chctx->codewords, 0, sizeof(chctx->codewords));
1000
1001     imc_get_coeffs(avctx, q, chctx);
1002
1003     if (inverse_quant_coeff(q, chctx, stream_format_code) < 0) {
1004         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Inverse quantization of coefficients failed\n");
1005         chctx->decoder_reset = 1;
1006         return AVERROR_INVALIDDATA;
1007     }
1008
1009     memset(chctx->skipFlags, 0, sizeof(chctx->skipFlags));
1010
1011     imc_imdct256(q, chctx, avctx->channels);
1012
1013     return 0;
1014 }
1015
1016 static int imc_decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data,
1017                             int *got_frame_ptr, AVPacket *avpkt)
1018 {
1019     AVFrame *frame     = data;
1020     const uint8_t *buf = avpkt->data;
1021     int buf_size = avpkt->size;
1022     int ret, i;
1023
1024     IMCContext *q = avctx->priv_data;
1025
1026     LOCAL_ALIGNED_16(uint16_t, buf16, [(IMC_BLOCK_SIZE + AV_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE) / 2]);
1027
1028     q->avctx = avctx;
1029
1030     if (buf_size < IMC_BLOCK_SIZE * avctx->channels) {
1031         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "frame too small!\n");
1032         return AVERROR_INVALIDDATA;
1033     }
1034
1035     /* get output buffer */
1036     frame->nb_samples = COEFFS;
1037     if ((ret = ff_get_buffer(avctx, frame, 0)) < 0)
1038         return ret;
1039
1040     for (i = 0; i < avctx->channels; i++) {
1041         q->out_samples = (float *)frame->extended_data[i];
1042
1043         q->bdsp.bswap16_buf(buf16, (const uint16_t *) buf, IMC_BLOCK_SIZE / 2);
1044
1045         init_get_bits(&q->gb, (const uint8_t*)buf16, IMC_BLOCK_SIZE * 8);
1046
1047         buf += IMC_BLOCK_SIZE;
1048
1049         if ((ret = imc_decode_block(avctx, q, i)) < 0)
1050             return ret;
1051     }
1052
1053     if (avctx->channels == 2) {
1054         q->butterflies_float((float *)frame->extended_data[0],
1055                              (float *)frame->extended_data[1], COEFFS);
1056     }
1057
1058     *got_frame_ptr = 1;
1059
1060     return IMC_BLOCK_SIZE * avctx->channels;
1061 }
1062
1063 static av_cold int imc_decode_close(AVCodecContext * avctx)
1064 {
1065     IMCContext *q = avctx->priv_data;
1066
1067     ff_fft_end(&q->fft);
1068
1069     return 0;
1070 }
1071
1072 static av_cold void flush(AVCodecContext *avctx)
1073 {
1074     IMCContext *q = avctx->priv_data;
1075
1076     q->chctx[0].decoder_reset =
1077     q->chctx[1].decoder_reset = 1;
1078 }
1079
1080 #if CONFIG_IMC_DECODER
1081 AVCodec ff_imc_decoder = {
1082     .name           = "imc",
1083     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("IMC (Intel Music Coder)"),
1084     .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
1085     .id             = AV_CODEC_ID_IMC,
1086     .priv_data_size = sizeof(IMCContext),
1087     .init           = imc_decode_init,
1088     .close          = imc_decode_close,
1089     .decode         = imc_decode_frame,
1090     .flush          = flush,
1091     .capabilities   = AV_CODEC_CAP_DR1,
1092     .sample_fmts    = (const enum AVSampleFormat[]) { AV_SAMPLE_FMT_FLTP,
1093                                                       AV_SAMPLE_FMT_NONE },
1094 };
1095 #endif
1096 #if CONFIG_IAC_DECODER
1097 AVCodec ff_iac_decoder = {
1098     .name           = "iac",
1099     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("IAC (Indeo Audio Coder)"),
1100     .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
1101     .id             = AV_CODEC_ID_IAC,
1102     .priv_data_size = sizeof(IMCContext),
1103     .init           = imc_decode_init,
1104     .close          = imc_decode_close,
1105     .decode         = imc_decode_frame,
1106     .flush          = flush,
1107     .capabilities   = AV_CODEC_CAP_DR1,
1108     .sample_fmts    = (const enum AVSampleFormat[]) { AV_SAMPLE_FMT_FLTP,
1109                                                       AV_SAMPLE_FMT_NONE },
1110 };
1111 #endif