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 Libav.
   8  *
   9  * Libav 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  * Libav 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 Libav; 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/float_dsp.h"
  39 #include "libavutil/internal.h"
  40
  41 #include "avcodec.h"
  42 #include "bitstream.h"
  43 #include "bswapdsp.h"
  44 #include "fft.h"
  45 #include "internal.h"
  46 #include "sinewin.h"
  47 #include "vlc.h"
  48
  49 #include "imcdata.h"
  50
  51 #define IMC_BLOCK_SIZE 64
  52 #define IMC_FRAME_ID 0x21
  53 #define BANDS 32
  54 #define COEFFS 256
  55
  56 typedef struct IMCChannel {
  57     float old_floor[BANDS];
  58     float flcoeffs1[BANDS];
  59     float flcoeffs2[BANDS];
  60     float flcoeffs3[BANDS];
  61     float flcoeffs4[BANDS];
  62     float flcoeffs5[BANDS];
  63     float flcoeffs6[BANDS];
  64     float CWdecoded[COEFFS];
  65
  66     int bandWidthT[BANDS];     ///< codewords per band
  67     int bitsBandT[BANDS];      ///< how many bits per codeword in band
  68     int CWlengthT[COEFFS];     ///< how many bits in each codeword
  69     int levlCoeffBuf[BANDS];
  70     int bandFlagsBuf[BANDS];   ///< flags for each band
  71     int sumLenArr[BANDS];      ///< bits for all coeffs in band
  72     int skipFlagRaw[BANDS];    ///< skip flags are stored in raw form or not
  73     int skipFlagBits[BANDS];   ///< bits used to code skip flags
  74     int skipFlagCount[BANDS];  ///< skipped coefficients per band
  75     int skipFlags[COEFFS];     ///< skip coefficient decoding or not
  76     int codewords[COEFFS];     ///< raw codewords read from bitstream
  77
  78     float last_fft_im[COEFFS];
  79
  80     int decoder_reset;
  81 } IMCChannel;
  82
  83 typedef struct IMCContext {
  84     IMCChannel chctx[2];
  85
  86     /** MDCT tables */
  87     //@{
  88     float mdct_sine_window[COEFFS];
  89     float post_cos[COEFFS];
  90     float post_sin[COEFFS];
  91     float pre_coef1[COEFFS];
  92     float pre_coef2[COEFFS];
  93     //@}
  94
  95     float sqrt_tab[30];
  96     BitstreamContext bc;
  97
  98     BswapDSPContext bdsp;
  99     AVFloatDSPContext fdsp;
 100     FFTContext fft;
 101     DECLARE_ALIGNED(32, FFTComplex, samples)[COEFFS / 2];
 102     float *out_samples;
 103
 104     int coef0_pos;
 105
 106     int8_t cyclTab[32], cyclTab2[32];
 107     float  weights1[31], weights2[31];
 108 } IMCContext;
 109
 110 static VLC huffman_vlc[4][4];
 111
 112 #define VLC_TABLES_SIZE 9512
 113
 114 static const int vlc_offsets[17] = {
 115     0,     640, 1156, 1732, 2308, 2852, 3396, 3924,
 116     4452, 5220, 5860, 6628, 7268, 7908, 8424, 8936, VLC_TABLES_SIZE
 117 };
 118
 119 static VLC_TYPE vlc_tables[VLC_TABLES_SIZE][2];
 120
 121 static inline double freq2bark(double freq)
 122 {
 123     return 3.5 * atan((freq / 7500.0) * (freq / 7500.0)) + 13.0 * atan(freq * 0.00076);
 124 }
 125
 126 static av_cold void iac_generate_tabs(IMCContext *q, int sampling_rate)
 127 {
 128     double freqmin[32], freqmid[32], freqmax[32];
 129     double scale = sampling_rate / (256.0 * 2.0 * 2.0);
 130     double nyquist_freq = sampling_rate * 0.5;
 131     double freq, bark, prev_bark = 0, tf, tb;
 132     int i, j;
 133
 134     for (i = 0; i < 32; i++) {
 135         freq = (band_tab[i] + band_tab[i + 1] - 1) * scale;
 136         bark = freq2bark(freq);
 137
 138         if (i > 0) {
 139             tb = bark - prev_bark;
 140             q->weights1[i - 1] = pow(10.0, -1.0 * tb);
 141             q->weights2[i - 1] = pow(10.0, -2.7 * tb);
 142         }
 143         prev_bark = bark;
 144
 145         freqmid[i] = freq;
 146
 147         tf = freq;
 148         while (tf < nyquist_freq) {
 149             tf += 0.5;
 150             tb =  freq2bark(tf);
 151             if (tb > bark + 0.5)
 152                 break;
 153         }
 154         freqmax[i] = tf;
 155
 156         tf = freq;
 157         while (tf > 0.0) {
 158             tf -= 0.5;
 159             tb =  freq2bark(tf);
 160             if (tb <= bark - 0.5)
 161                 break;
 162         }
 163         freqmin[i] = tf;
 164     }
 165
 166     for (i = 0; i < 32; i++) {
 167         freq = freqmax[i];
 168         for (j = 31; j > 0 && freq <= freqmid[j]; j--);
 169         q->cyclTab[i] = j + 1;
 170
 171         freq = freqmin[i];
 172         for (j = 0; j < 32 && freq >= freqmid[j]; j++);
 173         q->cyclTab2[i] = j - 1;
 174     }
 175 }
 176
 177 static av_cold int imc_decode_init(AVCodecContext *avctx)
 178 {
 179     int i, j, ret;
 180     IMCContext *q = avctx->priv_data;
 181     double r1, r2;
 182
 183     if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_IMC)
 184         avctx->channels = 1;
 185
 186     if (avctx->channels > 2) {
 187         avpriv_request_sample(avctx, "Number of channels > 2");
 188         return AVERROR_PATCHWELCOME;
 189     }
 190
 191     for (j = 0; j < avctx->channels; j++) {
 192         q->chctx[j].decoder_reset = 1;
 193
 194         for (i = 0; i < BANDS; i++)
 195             q->chctx[j].old_floor[i] = 1.0;
 196
 197         for (i = 0; i < COEFFS / 2; i++)
 198             q->chctx[j].last_fft_im[i] = 0;
 199     }
 200
 201     /* Build mdct window, a simple sine window normalized with sqrt(2) */
 202     ff_sine_window_init(q->mdct_sine_window, COEFFS);
 203     for (i = 0; i < COEFFS; i++)
 204         q->mdct_sine_window[i] *= sqrt(2.0);
 205     for (i = 0; i < COEFFS / 2; i++) {
 206         q->post_cos[i] = (1.0f / 32768) * cos(i / 256.0 * M_PI);
 207         q->post_sin[i] = (1.0f / 32768) * sin(i / 256.0 * M_PI);
 208
 209         r1 = sin((i * 4.0 + 1.0) / 1024.0 * M_PI);
 210         r2 = cos((i * 4.0 + 1.0) / 1024.0 * M_PI);
 211
 212         if (i & 0x1) {
 213             q->pre_coef1[i] =  (r1 + r2) * sqrt(2.0);
 214             q->pre_coef2[i] = -(r1 - r2) * sqrt(2.0);
 215         } else {
 216             q->pre_coef1[i] = -(r1 + r2) * sqrt(2.0);
 217             q->pre_coef2[i] =  (r1 - r2) * sqrt(2.0);
 218         }
 219     }
 220
 221     /* Generate a square root table */
 222
 223     for (i = 0; i < 30; i++)
 224         q->sqrt_tab[i] = sqrt(i);
 225
 226     /* initialize the VLC tables */
 227     for (i = 0; i < 4 ; i++) {
 228         for (j = 0; j < 4; j++) {
 229             huffman_vlc[i][j].table = &vlc_tables[vlc_offsets[i * 4 + j]];
 230             huffman_vlc[i][j].table_allocated = vlc_offsets[i * 4 + j + 1] - vlc_offsets[i * 4 + j];
 231             init_vlc(&huffman_vlc[i][j], 9, imc_huffman_sizes[i],
 232                      imc_huffman_lens[i][j], 1, 1,
 233                      imc_huffman_bits[i][j], 2, 2, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC);
 234         }
 235     }
 236
 237     if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_IAC) {
 238         iac_generate_tabs(q, avctx->sample_rate);
 239     } else {
 240         memcpy(q->cyclTab,  cyclTab,  sizeof(cyclTab));
 241         memcpy(q->cyclTab2, cyclTab2, sizeof(cyclTab2));
 242         memcpy(q->weights1, imc_weights1, sizeof(imc_weights1));
 243         memcpy(q->weights2, imc_weights2, sizeof(imc_weights2));
 244     }
 245
 246     if ((ret = ff_fft_init(&q->fft, 7, 1))) {
 247         av_log(avctx, AV_LOG_INFO, "FFT init failed\n");
 248         return ret;
 249     }
 250     ff_bswapdsp_init(&q->bdsp);
 251     avpriv_float_dsp_init(&q->fdsp, avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_BITEXACT);
 252     avctx->sample_fmt     = AV_SAMPLE_FMT_FLTP;
 253     avctx->channel_layout = avctx->channels == 1 ? AV_CH_LAYOUT_MONO
 254                                                  : AV_CH_LAYOUT_STEREO;
 255
 256     return 0;
 257 }
 258
 259 static void imc_calculate_coeffs(IMCContext *q, float *flcoeffs1,
 260                                  float *flcoeffs2, int *bandWidthT,
 261                                  float *flcoeffs3, float *flcoeffs5)
 262 {
 263     float   workT1[BANDS];
 264     float   workT2[BANDS];
 265     float   workT3[BANDS];
 266     float   snr_limit = 1.e-30;
 267     float   accum = 0.0;
 268     int i, cnt2;
 269
 270     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 271         flcoeffs5[i] = workT2[i] = 0.0;
 272         if (bandWidthT[i]) {
 273             workT1[i] = flcoeffs1[i] * flcoeffs1[i];
 274             flcoeffs3[i] = 2.0 * flcoeffs2[i];
 275         } else {
 276             workT1[i]    = 0.0;
 277             flcoeffs3[i] = -30000.0;
 278         }
 279         workT3[i] = bandWidthT[i] * workT1[i] * 0.01;
 280         if (workT3[i] <= snr_limit)
 281             workT3[i] = 0.0;
 282     }
 283
 284     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 285         for (cnt2 = i; cnt2 < q->cyclTab[i]; cnt2++)
 286             flcoeffs5[cnt2] = flcoeffs5[cnt2] + workT3[i];
 287         workT2[cnt2 - 1] = workT2[cnt2 - 1] + workT3[i];
 288     }
 289
 290     for (i = 1; i < BANDS; i++) {
 291         accum = (workT2[i - 1] + accum) * q->weights1[i - 1];
 292         flcoeffs5[i] += accum;
 293     }
 294
 295     for (i = 0; i < BANDS; i++)
 296         workT2[i] = 0.0;
 297
 298     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 299         for (cnt2 = i - 1; cnt2 > q->cyclTab2[i]; cnt2--)
 300             flcoeffs5[cnt2] += workT3[i];
 301         workT2[cnt2+1] += workT3[i];
 302     }
 303
 304     accum = 0.0;
 305
 306     for (i = BANDS-2; i >= 0; i--) {
 307         accum = (workT2[i+1] + accum) * q->weights2[i];
 308         flcoeffs5[i] += accum;
 309         // there is missing code here, but it seems to never be triggered
 310     }
 311 }
 312
 313
 314 static void imc_read_level_coeffs(IMCContext *q, int stream_format_code,
 315                                   int *levlCoeffs)
 316 {
 317     int i;
 318     VLC *hufftab[4];
 319     int start = 0;
 320     const uint8_t *cb_sel;
 321     int s;
 322
 323     s = stream_format_code >> 1;
 324     hufftab[0] = &huffman_vlc[s][0];
 325     hufftab[1] = &huffman_vlc[s][1];
 326     hufftab[2] = &huffman_vlc[s][2];
 327     hufftab[3] = &huffman_vlc[s][3];
 328     cb_sel = imc_cb_select[s];
 329
 330     if (stream_format_code & 4)
 331         start = 1;
 332     if (start)
 333         levlCoeffs[0] = bitstream_read(&q->bc, 7);
 334     for (i = start; i < BANDS; i++) {
 335         levlCoeffs[i] = bitstream_read_vlc(&q->bc, hufftab[cb_sel[i]]->table,
 336                                            hufftab[cb_sel[i]]->bits, 2);
 337         if (levlCoeffs[i] == 17)
 338             levlCoeffs[i] += bitstream_read(&q->bc, 4);
 339     }
 340 }
 341
 342 static void imc_read_level_coeffs_raw(IMCContext *q, int stream_format_code,
 343                                       int *levlCoeffs)
 344 {
 345     int i;
 346
 347     q->coef0_pos  = bitstream_read(&q->bc, 5);
 348     levlCoeffs[0] = bitstream_read(&q->bc, 7);
 349     for (i = 1; i < BANDS; i++)
 350         levlCoeffs[i] = bitstream_read(&q->bc, 4);
 351 }
 352
 353 static void imc_decode_level_coefficients(IMCContext *q, int *levlCoeffBuf,
 354                                           float *flcoeffs1, float *flcoeffs2)
 355 {
 356     int i, level;
 357     float tmp, tmp2;
 358     // maybe some frequency division thingy
 359
 360     flcoeffs1[0] = 20000.0 / pow (2, levlCoeffBuf[0] * 0.18945); // 0.18945 = log2(10) * 0.05703125
 361     flcoeffs2[0] = log2f(flcoeffs1[0]);
 362     tmp  = flcoeffs1[0];
 363     tmp2 = flcoeffs2[0];
 364
 365     for (i = 1; i < BANDS; i++) {
 366         level = levlCoeffBuf[i];
 367         if (level == 16) {
 368             flcoeffs1[i] = 1.0;
 369             flcoeffs2[i] = 0.0;
 370         } else {
 371             if (level < 17)
 372                 level -= 7;
 373             else if (level <= 24)
 374                 level -= 32;
 375             else
 376                 level -= 16;
 377
 378             tmp  *= imc_exp_tab[15 + level];
 379             tmp2 += 0.83048 * level;  // 0.83048 = log2(10) * 0.25
 380             flcoeffs1[i] = tmp;
 381             flcoeffs2[i] = tmp2;
 382         }
 383     }
 384 }
 385
 386
 387 static void imc_decode_level_coefficients2(IMCContext *q, int *levlCoeffBuf,
 388                                            float *old_floor, float *flcoeffs1,
 389                                            float *flcoeffs2)
 390 {
 391     int i;
 392     /* FIXME maybe flag_buf = noise coding and flcoeffs1 = new scale factors
 393      *       and flcoeffs2 old scale factors
 394      *       might be incomplete due to a missing table that is in the binary code
 395      */
 396     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 397         flcoeffs1[i] = 0;
 398         if (levlCoeffBuf[i] < 16) {
 399             flcoeffs1[i] = imc_exp_tab2[levlCoeffBuf[i]] * old_floor[i];
 400             flcoeffs2[i] = (levlCoeffBuf[i] - 7) * 0.83048 + flcoeffs2[i]; // 0.83048 = log2(10) * 0.25
 401         } else {
 402             flcoeffs1[i] = old_floor[i];
 403         }
 404     }
 405 }
 406
 407 static void imc_decode_level_coefficients_raw(IMCContext *q, int *levlCoeffBuf,
 408                                               float *flcoeffs1, float *flcoeffs2)
 409 {
 410     int i, level, pos;
 411     float tmp, tmp2;
 412
 413     pos = q->coef0_pos;
 414     flcoeffs1[pos] = 20000.0 / pow (2, levlCoeffBuf[0] * 0.18945); // 0.18945 = log2(10) * 0.05703125
 415     flcoeffs2[pos] = log2f(flcoeffs1[pos]);
 416     tmp  = flcoeffs1[pos];
 417     tmp2 = flcoeffs2[pos];
 418
 419     levlCoeffBuf++;
 420     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 421         if (i == pos)
 422             continue;
 423         level = *levlCoeffBuf++;
 424         flcoeffs1[i] = tmp  * powf(10.0, -level * 0.4375); //todo tab
 425         flcoeffs2[i] = tmp2 - 1.4533435415 * level; // 1.4533435415 = log2(10) * 0.4375
 426     }
 427 }
 428
 429 /**
 430  * Perform bit allocation depending on bits available
 431  */
 432 static int bit_allocation(IMCContext *q, IMCChannel *chctx,
 433                           int stream_format_code, int freebits, int flag)
 434 {
 435     int i, j;
 436     const float limit = -1.e20;
 437     float highest = 0.0;
 438     int indx;
 439     int t1 = 0;
 440     int t2 = 1;
 441     float summa = 0.0;
 442     int iacc = 0;
 443     int summer = 0;
 444     int rres, cwlen;
 445     float lowest = 1.e10;
 446     int low_indx = 0;
 447     float workT[32];
 448     int flg;
 449     int found_indx = 0;
 450
 451     for (i = 0; i < BANDS; i++)
 452         highest = FFMAX(highest, chctx->flcoeffs1[i]);
 453
 454     for (i = 0; i < BANDS - 1; i++)
 455         chctx->flcoeffs4[i] = chctx->flcoeffs3[i] - log2f(chctx->flcoeffs5[i]);
 456     chctx->flcoeffs4[BANDS - 1] = limit;
 457
 458     highest = highest * 0.25;
 459
 460     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 461         indx = -1;
 462         if ((band_tab[i + 1] - band_tab[i]) == chctx->bandWidthT[i])
 463             indx = 0;
 464
 465         if ((band_tab[i + 1] - band_tab[i]) > chctx->bandWidthT[i])
 466             indx = 1;
 467
 468         if (((band_tab[i + 1] - band_tab[i]) / 2) >= chctx->bandWidthT[i])
 469             indx = 2;
 470
 471         if (indx == -1)
 472             return AVERROR_INVALIDDATA;
 473
 474         chctx->flcoeffs4[i] += xTab[(indx * 2 + (chctx->flcoeffs1[i] < highest)) * 2 + flag];
 475     }
 476
 477     if (stream_format_code & 0x2) {
 478         chctx->flcoeffs4[0] = limit;
 479         chctx->flcoeffs4[1] = limit;
 480         chctx->flcoeffs4[2] = limit;
 481         chctx->flcoeffs4[3] = limit;
 482     }
 483
 484     for (i = (stream_format_code & 0x2) ? 4 : 0; i < BANDS - 1; i++) {
 485         iacc  += chctx->bandWidthT[i];
 486         summa += chctx->bandWidthT[i] * chctx->flcoeffs4[i];
 487     }
 488
 489     if (!iacc)
 490         return AVERROR_INVALIDDATA;
 491
 492     chctx->bandWidthT[BANDS - 1] = 0;
 493     summa = (summa * 0.5 - freebits) / iacc;
 494
 495
 496     for (i = 0; i < BANDS / 2; i++) {
 497         rres = summer - freebits;
 498         if ((rres >= -8) && (rres <= 8))
 499             break;
 500
 501         summer = 0;
 502         iacc   = 0;
 503
 504         for (j = (stream_format_code & 0x2) ? 4 : 0; j < BANDS; j++) {
 505             cwlen = av_clipf(((chctx->flcoeffs4[j] * 0.5) - summa + 0.5), 0, 6);
 506
 507             chctx->bitsBandT[j] = cwlen;
 508             summer += chctx->bandWidthT[j] * cwlen;
 509
 510             if (cwlen > 0)
 511                 iacc += chctx->bandWidthT[j];
 512         }
 513
 514         flg = t2;
 515         t2 = 1;
 516         if (freebits < summer)
 517             t2 = -1;
 518         if (i == 0)
 519             flg = t2;
 520         if (flg != t2)
 521             t1++;
 522
 523         summa = (float)(summer - freebits) / ((t1 + 1) * iacc) + summa;
 524     }
 525
 526     for (i = (stream_format_code & 0x2) ? 4 : 0; i < BANDS; i++) {
 527         for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++)
 528             chctx->CWlengthT[j] = chctx->bitsBandT[i];
 529     }
 530
 531     if (freebits > summer) {
 532         for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 533             workT[i] = (chctx->bitsBandT[i] == 6) ? -1.e20
 534                                               : (chctx->bitsBandT[i] * -2 + chctx->flcoeffs4[i] - 0.415);
 535         }
 536
 537         highest = 0.0;
 538
 539         do {
 540             if (highest <= -1.e20)
 541                 break;
 542
 543             found_indx = 0;
 544             highest = -1.e20;
 545
 546             for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 547                 if (workT[i] > highest) {
 548                     highest = workT[i];
 549                     found_indx = i;
 550                 }
 551             }
 552
 553             if (highest > -1.e20) {
 554                 workT[found_indx] -= 2.0;
 555                 if (++chctx->bitsBandT[found_indx] == 6)
 556                     workT[found_indx] = -1.e20;
 557
 558                 for (j = band_tab[found_indx]; j < band_tab[found_indx + 1] && (freebits > summer); j++) {
 559                     chctx->CWlengthT[j]++;
 560                     summer++;
 561                 }
 562             }
 563         } while (freebits > summer);
 564     }
 565     if (freebits < summer) {
 566         for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 567             workT[i] = chctx->bitsBandT[i] ? (chctx->bitsBandT[i] * -2 + chctx->flcoeffs4[i] + 1.585)
 568                                        : 1.e20;
 569         }
 570         if (stream_format_code & 0x2) {
 571             workT[0] = 1.e20;
 572             workT[1] = 1.e20;
 573             workT[2] = 1.e20;
 574             workT[3] = 1.e20;
 575         }
 576         while (freebits < summer) {
 577             lowest   = 1.e10;
 578             low_indx = 0;
 579             for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 580                 if (workT[i] < lowest) {
 581                     lowest   = workT[i];
 582                     low_indx = i;
 583                 }
 584             }
 585             // if (lowest >= 1.e10)
 586             //     break;
 587             workT[low_indx] = lowest + 2.0;
 588
 589             if (!--chctx->bitsBandT[low_indx])
 590                 workT[low_indx] = 1.e20;
 591
 592             for (j = band_tab[low_indx]; j < band_tab[low_indx+1] && (freebits < summer); j++) {
 593                 if (chctx->CWlengthT[j] > 0) {
 594                     chctx->CWlengthT[j]--;
 595                     summer--;
 596                 }
 597             }
 598         }
 599     }
 600     return 0;
 601 }
 602
 603 static void imc_get_skip_coeff(IMCContext *q, IMCChannel *chctx)
 604 {
 605     int i, j;
 606
 607     memset(chctx->skipFlagBits,  0, sizeof(chctx->skipFlagBits));
 608     memset(chctx->skipFlagCount, 0, sizeof(chctx->skipFlagCount));
 609     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 610         if (!chctx->bandFlagsBuf[i] || !chctx->bandWidthT[i])
 611             continue;
 612
 613         if (!chctx->skipFlagRaw[i]) {
 614             chctx->skipFlagBits[i] = band_tab[i + 1] - band_tab[i];
 615
 616             for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++) {
 617                 chctx->skipFlags[j] = bitstream_read_bit(&q->bc);
 618                 if (chctx->skipFlags[j])
 619                     chctx->skipFlagCount[i]++;
 620             }
 621         } else {
 622             for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1] - 1; j += 2) {
 623                 if (!bitstream_read_bit(&q->bc)) { // 0
 624                     chctx->skipFlagBits[i]++;
 625                     chctx->skipFlags[j]      = 1;
 626                     chctx->skipFlags[j + 1]  = 1;
 627                     chctx->skipFlagCount[i] += 2;
 628                 } else {
 629                     if (bitstream_read_bit(&q->bc)) { // 11
 630                         chctx->skipFlagBits[i] += 2;
 631                         chctx->skipFlags[j]     = 0;
 632                         chctx->skipFlags[j + 1] = 1;
 633                         chctx->skipFlagCount[i]++;
 634                     } else {
 635                         chctx->skipFlagBits[i] += 3;
 636                         chctx->skipFlags[j + 1] = 0;
 637                         if (!bitstream_read_bit(&q->bc)) { // 100
 638                             chctx->skipFlags[j] = 1;
 639                             chctx->skipFlagCount[i]++;
 640                         } else { // 101
 641                             chctx->skipFlags[j] = 0;
 642                         }
 643                     }
 644                 }
 645             }
 646
 647             if (j < band_tab[i + 1]) {
 648                 chctx->skipFlagBits[i]++;
 649                 if ((chctx->skipFlags[j] = bitstream_read_bit(&q->bc)))
 650                     chctx->skipFlagCount[i]++;
 651             }
 652         }
 653     }
 654 }
 655
 656 /**
 657  * Increase highest' band coefficient sizes as some bits won't be used
 658  */
 659 static void imc_adjust_bit_allocation(IMCContext *q, IMCChannel *chctx,
 660                                       int summer)
 661 {
 662     float workT[32];
 663     int corrected = 0;
 664     int i, j;
 665     float highest  = 0;
 666     int found_indx = 0;
 667
 668     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 669         workT[i] = (chctx->bitsBandT[i] == 6) ? -1.e20
 670                                           : (chctx->bitsBandT[i] * -2 + chctx->flcoeffs4[i] - 0.415);
 671     }
 672
 673     while (corrected < summer) {
 674         if (highest <= -1.e20)
 675             break;
 676
 677         highest = -1.e20;
 678
 679         for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 680             if (workT[i] > highest) {
 681                 highest = workT[i];
 682                 found_indx = i;
 683             }
 684         }
 685
 686         if (highest > -1.e20) {
 687             workT[found_indx] -= 2.0;
 688             if (++(chctx->bitsBandT[found_indx]) == 6)
 689                 workT[found_indx] = -1.e20;
 690
 691             for (j = band_tab[found_indx]; j < band_tab[found_indx+1] && (corrected < summer); j++) {
 692                 if (!chctx->skipFlags[j] && (chctx->CWlengthT[j] < 6)) {
 693                     chctx->CWlengthT[j]++;
 694                     corrected++;
 695                 }
 696             }
 697         }
 698     }
 699 }
 700
 701 static void imc_imdct256(IMCContext *q, IMCChannel *chctx, int channels)
 702 {
 703     int i;
 704     float re, im;
 705     float *dst1 = q->out_samples;
 706     float *dst2 = q->out_samples + (COEFFS - 1);
 707
 708     /* prerotation */
 709     for (i = 0; i < COEFFS / 2; i++) {
 710         q->samples[i].re = -(q->pre_coef1[i] * chctx->CWdecoded[COEFFS - 1 - i * 2]) -
 711                             (q->pre_coef2[i] * chctx->CWdecoded[i * 2]);
 712         q->samples[i].im =  (q->pre_coef2[i] * chctx->CWdecoded[COEFFS - 1 - i * 2]) -
 713                             (q->pre_coef1[i] * chctx->CWdecoded[i * 2]);
 714     }
 715
 716     /* FFT */
 717     q->fft.fft_permute(&q->fft, q->samples);
 718     q->fft.fft_calc(&q->fft, q->samples);
 719
 720     /* postrotation, window and reorder */
 721     for (i = 0; i < COEFFS / 2; i++) {
 722         re = ( q->samples[i].re * q->post_cos[i]) + (-q->samples[i].im * q->post_sin[i]);
 723         im = (-q->samples[i].im * q->post_cos[i]) - ( q->samples[i].re * q->post_sin[i]);
 724         *dst1 =  (q->mdct_sine_window[COEFFS - 1 - i * 2] * chctx->last_fft_im[i])
 725                + (q->mdct_sine_window[i * 2] * re);
 726         *dst2 =  (q->mdct_sine_window[i * 2] * chctx->last_fft_im[i])
 727                - (q->mdct_sine_window[COEFFS - 1 - i * 2] * re);
 728         dst1 += 2;
 729         dst2 -= 2;
 730         chctx->last_fft_im[i] = im;
 731     }
 732 }
 733
 734 static int inverse_quant_coeff(IMCContext *q, IMCChannel *chctx,
 735                                int stream_format_code)
 736 {
 737     int i, j;
 738     int middle_value, cw_len, max_size;
 739     const float *quantizer;
 740
 741     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 742         for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++) {
 743             chctx->CWdecoded[j] = 0;
 744             cw_len = chctx->CWlengthT[j];
 745
 746             if (cw_len <= 0 || chctx->skipFlags[j])
 747                 continue;
 748
 749             max_size     = 1 << cw_len;
 750             middle_value = max_size >> 1;
 751
 752             if (chctx->codewords[j] >= max_size || chctx->codewords[j] < 0)
 753                 return AVERROR_INVALIDDATA;
 754
 755             if (cw_len >= 4) {
 756                 quantizer = imc_quantizer2[(stream_format_code & 2) >> 1];
 757                 if (chctx->codewords[j] >= middle_value)
 758                     chctx->CWdecoded[j] =  quantizer[chctx->codewords[j] - 8]                * chctx->flcoeffs6[i];
 759                 else
 760                     chctx->CWdecoded[j] = -quantizer[max_size - chctx->codewords[j] - 8 - 1] * chctx->flcoeffs6[i];
 761             }else{
 762                 quantizer = imc_quantizer1[((stream_format_code & 2) >> 1) | (chctx->bandFlagsBuf[i] << 1)];
 763                 if (chctx->codewords[j] >= middle_value)
 764                     chctx->CWdecoded[j] =  quantizer[chctx->codewords[j] - 1]            * chctx->flcoeffs6[i];
 765                 else
 766                     chctx->CWdecoded[j] = -quantizer[max_size - 2 - chctx->codewords[j]] * chctx->flcoeffs6[i];
 767             }
 768         }
 769     }
 770     return 0;
 771 }
 772
 773
 774 static int imc_get_coeffs(IMCContext *q, IMCChannel *chctx)
 775 {
 776     int i, j, cw_len, cw;
 777
 778     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 779         if (!chctx->sumLenArr[i])
 780             continue;
 781         if (chctx->bandFlagsBuf[i] || chctx->bandWidthT[i]) {
 782             for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++) {
 783                 cw_len = chctx->CWlengthT[j];
 784                 cw = 0;
 785
 786                 if (bitstream_tell(&q->bc) + cw_len > 512) {
 787                     ff_dlog(NULL, "Band %i coeff %i cw_len %i\n", i, j, cw_len);
 788                     return AVERROR_INVALIDDATA;
 789                 }
 790
 791                 if (cw_len && (!chctx->bandFlagsBuf[i] || !chctx->skipFlags[j]))
 792                     cw = bitstream_read(&q->bc, cw_len);
 793
 794                 chctx->codewords[j] = cw;
 795             }
 796         }
 797     }
 798     return 0;
 799 }
 800
 801 static void imc_refine_bit_allocation(IMCContext *q, IMCChannel *chctx)
 802 {
 803     int i, j;
 804     int bits, summer;
 805
 806     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 807         chctx->sumLenArr[i]   = 0;
 808         chctx->skipFlagRaw[i] = 0;
 809         for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++)
 810             chctx->sumLenArr[i] += chctx->CWlengthT[j];
 811         if (chctx->bandFlagsBuf[i])
 812             if ((((band_tab[i + 1] - band_tab[i]) * 1.5) > chctx->sumLenArr[i]) && (chctx->sumLenArr[i] > 0))
 813                 chctx->skipFlagRaw[i] = 1;
 814     }
 815
 816     imc_get_skip_coeff(q, chctx);
 817
 818     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 819         chctx->flcoeffs6[i] = chctx->flcoeffs1[i];
 820         /* band has flag set and at least one coded coefficient */
 821         if (chctx->bandFlagsBuf[i] && (band_tab[i + 1] - band_tab[i]) != chctx->skipFlagCount[i]) {
 822             chctx->flcoeffs6[i] *= q->sqrt_tab[ band_tab[i + 1] - band_tab[i]] /
 823                                    q->sqrt_tab[(band_tab[i + 1] - band_tab[i] - chctx->skipFlagCount[i])];
 824         }
 825     }
 826
 827     /* calculate bits left, bits needed and adjust bit allocation */
 828     bits = summer = 0;
 829
 830     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 831         if (chctx->bandFlagsBuf[i]) {
 832             for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++) {
 833                 if (chctx->skipFlags[j]) {
 834                     summer += chctx->CWlengthT[j];
 835                     chctx->CWlengthT[j] = 0;
 836                 }
 837             }
 838             bits   += chctx->skipFlagBits[i];
 839             summer -= chctx->skipFlagBits[i];
 840         }
 841     }
 842     imc_adjust_bit_allocation(q, chctx, summer);
 843 }
 844
 845 static int imc_decode_block(AVCodecContext *avctx, IMCContext *q, int ch)
 846 {
 847     int stream_format_code;
 848     int imc_hdr, i, j, ret;
 849     int flag;
 850     int bits;
 851     int counter, bitscount;
 852     IMCChannel *chctx = q->chctx + ch;
 853
 854
 855     /* Check the frame header */
 856     imc_hdr = bitstream_read(&q->bc, 9);
 857     if (imc_hdr & 0x18) {
 858         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "frame header check failed!\n");
 859         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "got %X.\n", imc_hdr);
 860         return AVERROR_INVALIDDATA;
 861     }
 862     stream_format_code = bitstream_read(&q->bc, 3);
 863
 864     if (stream_format_code & 0x04)
 865         chctx->decoder_reset = 1;
 866
 867     if (chctx->decoder_reset) {
 868         for (i = 0; i < BANDS; i++)
 869             chctx->old_floor[i] = 1.0;
 870         for (i = 0; i < COEFFS; i++)
 871             chctx->CWdecoded[i] = 0;
 872         chctx->decoder_reset = 0;
 873     }
 874
 875     flag = bitstream_read_bit(&q->bc);
 876     if (stream_format_code & 0x1)
 877         imc_read_level_coeffs_raw(q, stream_format_code, chctx->levlCoeffBuf);
 878     else
 879         imc_read_level_coeffs(q, stream_format_code, chctx->levlCoeffBuf);
 880
 881     if (stream_format_code & 0x1)
 882         imc_decode_level_coefficients_raw(q, chctx->levlCoeffBuf,
 883                                           chctx->flcoeffs1, chctx->flcoeffs2);
 884     else if (stream_format_code & 0x4)
 885         imc_decode_level_coefficients(q, chctx->levlCoeffBuf,
 886                                       chctx->flcoeffs1, chctx->flcoeffs2);
 887     else
 888         imc_decode_level_coefficients2(q, chctx->levlCoeffBuf, chctx->old_floor,
 889                                        chctx->flcoeffs1, chctx->flcoeffs2);
 890
 891     memcpy(chctx->old_floor, chctx->flcoeffs1, 32 * sizeof(float));
 892
 893     counter = 0;
 894     if (stream_format_code & 0x1) {
 895         for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 896             chctx->bandWidthT[i]   = band_tab[i + 1] - band_tab[i];
 897             chctx->bandFlagsBuf[i] = 0;
 898             chctx->flcoeffs3[i]    = chctx->flcoeffs2[i] * 2;
 899             chctx->flcoeffs5[i]    = 1.0;
 900         }
 901     } else {
 902         for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 903             if (chctx->levlCoeffBuf[i] == 16) {
 904                 chctx->bandWidthT[i] = 0;
 905                 counter++;
 906             } else
 907                 chctx->bandWidthT[i] = band_tab[i + 1] - band_tab[i];
 908         }
 909
 910         memset(chctx->bandFlagsBuf, 0, BANDS * sizeof(int));
 911         for (i = 0; i < BANDS - 1; i++)
 912             if (chctx->bandWidthT[i])
 913                 chctx->bandFlagsBuf[i] = bitstream_read_bit(&q->bc);
 914
 915         imc_calculate_coeffs(q, chctx->flcoeffs1, chctx->flcoeffs2,
 916                              chctx->bandWidthT, chctx->flcoeffs3,
 917                              chctx->flcoeffs5);
 918     }
 919
 920     bitscount = 0;
 921     /* first 4 bands will be assigned 5 bits per coefficient */
 922     if (stream_format_code & 0x2) {
 923         bitscount += 15;
 924
 925         chctx->bitsBandT[0] = 5;
 926         chctx->CWlengthT[0] = 5;
 927         chctx->CWlengthT[1] = 5;
 928         chctx->CWlengthT[2] = 5;
 929         for (i = 1; i < 4; i++) {
 930             if (stream_format_code & 0x1)
 931                 bits = 5;
 932             else
 933                 bits = (chctx->levlCoeffBuf[i] == 16) ? 0 : 5;
 934             chctx->bitsBandT[i] = bits;
 935             for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++) {
 936                 chctx->CWlengthT[j] = bits;
 937                 bitscount      += bits;
 938             }
 939         }
 940     }
 941     if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_IAC) {
 942         bitscount += !!chctx->bandWidthT[BANDS - 1];
 943         if (!(stream_format_code & 0x2))
 944             bitscount += 16;
 945     }
 946
 947     if ((ret = bit_allocation(q, chctx, stream_format_code,
 948                               512 - bitscount - bitstream_tell(&q->bc),
 949                               flag)) < 0) {
 950         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Bit allocations failed\n");
 951         chctx->decoder_reset = 1;
 952         return ret;
 953     }
 954
 955     if (stream_format_code & 0x1) {
 956         for (i = 0; i < BANDS; i++)
 957             chctx->skipFlags[i] = 0;
 958     } else {
 959         imc_refine_bit_allocation(q, chctx);
 960     }
 961
 962     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 963         chctx->sumLenArr[i] = 0;
 964
 965         for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++)
 966             if (!chctx->skipFlags[j])
 967                 chctx->sumLenArr[i] += chctx->CWlengthT[j];
 968     }
 969
 970     memset(chctx->codewords, 0, sizeof(chctx->codewords));
 971
 972     if (imc_get_coeffs(q, chctx) < 0) {
 973         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Read coefficients failed\n");
 974         chctx->decoder_reset = 1;
 975         return AVERROR_INVALIDDATA;
 976     }
 977
 978     if (inverse_quant_coeff(q, chctx, stream_format_code) < 0) {
 979         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Inverse quantization of coefficients failed\n");
 980         chctx->decoder_reset = 1;
 981         return AVERROR_INVALIDDATA;
 982     }
 983
 984     memset(chctx->skipFlags, 0, sizeof(chctx->skipFlags));
 985
 986     imc_imdct256(q, chctx, avctx->channels);
 987
 988     return 0;
 989 }
 990
 991 static int imc_decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data,
 992                             int *got_frame_ptr, AVPacket *avpkt)
 993 {
 994     AVFrame *frame     = data;
 995     const uint8_t *buf = avpkt->data;
 996     int buf_size = avpkt->size;
 997     int ret, i;
 998
 999     IMCContext *q = avctx->priv_data;
1000
1001     LOCAL_ALIGNED_16(uint16_t, buf16, [(IMC_BLOCK_SIZE + AV_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE) / 2]);
1002
1003     if (buf_size < IMC_BLOCK_SIZE * avctx->channels) {
1004         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "frame too small!\n");
1005         return AVERROR_INVALIDDATA;
1006     }
1007
1008     /* get output buffer */
1009     frame->nb_samples = COEFFS;
1010     if ((ret = ff_get_buffer(avctx, frame, 0)) < 0) {
1011         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "get_buffer() failed\n");
1012         return ret;
1013     }
1014
1015     for (i = 0; i < avctx->channels; i++) {
1016         q->out_samples = (float *)frame->extended_data[i];
1017
1018         q->bdsp.bswap16_buf(buf16, (const uint16_t *) buf, IMC_BLOCK_SIZE / 2);
1019
1020         bitstream_init8(&q->bc, (const uint8_t *)buf16, IMC_BLOCK_SIZE);
1021
1022         buf += IMC_BLOCK_SIZE;
1023
1024         if ((ret = imc_decode_block(avctx, q, i)) < 0)
1025             return ret;
1026     }
1027
1028     if (avctx->channels == 2) {
1029         q->fdsp.butterflies_float((float *)frame->extended_data[0],
1030                                   (float *)frame->extended_data[1], COEFFS);
1031     }
1032
1033     *got_frame_ptr = 1;
1034
1035     return IMC_BLOCK_SIZE * avctx->channels;
1036 }
1037
1038
1039 static av_cold int imc_decode_close(AVCodecContext * avctx)
1040 {
1041     IMCContext *q = avctx->priv_data;
1042
1043     ff_fft_end(&q->fft);
1044
1045     return 0;
1046 }
1047
1048
1049 AVCodec ff_imc_decoder = {
1050     .name           = "imc",
1051     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("IMC (Intel Music Coder)"),
1052     .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
1053     .id             = AV_CODEC_ID_IMC,
1054     .priv_data_size = sizeof(IMCContext),
1055     .init           = imc_decode_init,
1056     .close          = imc_decode_close,
1057     .decode         = imc_decode_frame,
1058     .capabilities   = AV_CODEC_CAP_DR1,
1059     .sample_fmts    = (const enum AVSampleFormat[]) { AV_SAMPLE_FMT_FLTP,
1060                                                       AV_SAMPLE_FMT_NONE },
1061 };
1062
1063 AVCodec ff_iac_decoder = {
1064     .name           = "iac",
1065     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("IAC (Indeo Audio Coder)"),
1066     .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
1067     .id             = AV_CODEC_ID_IAC,
1068     .priv_data_size = sizeof(IMCContext),
1069     .init           = imc_decode_init,
1070     .close          = imc_decode_close,
1071     .decode         = imc_decode_frame,
1072     .capabilities   = AV_CODEC_CAP_DR1,
1073     .sample_fmts    = (const enum AVSampleFormat[]) { AV_SAMPLE_FMT_FLTP,
1074                                                       AV_SAMPLE_FMT_NONE },
1075 };