]> git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavcodec/imc.c
avcodec/vc1: Make init_block_index() inline
[ffmpeg] / 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
34 #include <math.h>
35 #include <stddef.h>
36 #include <stdio.h>
37
38 #include "libavutil/channel_layout.h"
39 #include "libavutil/float_dsp.h"
40 #include "libavutil/internal.h"
41 #include "libavutil/libm.h"
42 #include "avcodec.h"
43 #include "bswapdsp.h"
44 #include "get_bits.h"
45 #include "fft.h"
46 #include "internal.h"
47 #include "sinewin.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 coeffients 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     GetBitContext gb;
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_IAC && avctx->sample_rate > 96000) {
184         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
185                "Strange sample rate of %i, file likely corrupt or "
186                "needing a new table derivation method.\n",
187                avctx->sample_rate);
188         return AVERROR_PATCHWELCOME;
189     }
190
191     if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_IMC)
192         avctx->channels = 1;
193
194     if (avctx->channels > 2) {
195         avpriv_request_sample(avctx, "Number of channels > 2");
196         return AVERROR_PATCHWELCOME;
197     }
198
199     for (j = 0; j < avctx->channels; j++) {
200         q->chctx[j].decoder_reset = 1;
201
202         for (i = 0; i < BANDS; i++)
203             q->chctx[j].old_floor[i] = 1.0;
204
205         for (i = 0; i < COEFFS / 2; i++)
206             q->chctx[j].last_fft_im[i] = 0;
207     }
208
209     /* Build mdct window, a simple sine window normalized with sqrt(2) */
210     ff_sine_window_init(q->mdct_sine_window, COEFFS);
211     for (i = 0; i < COEFFS; i++)
212         q->mdct_sine_window[i] *= sqrt(2.0);
213     for (i = 0; i < COEFFS / 2; i++) {
214         q->post_cos[i] = (1.0f / 32768) * cos(i / 256.0 * M_PI);
215         q->post_sin[i] = (1.0f / 32768) * sin(i / 256.0 * M_PI);
216
217         r1 = sin((i * 4.0 + 1.0) / 1024.0 * M_PI);
218         r2 = cos((i * 4.0 + 1.0) / 1024.0 * M_PI);
219
220         if (i & 0x1) {
221             q->pre_coef1[i] =  (r1 + r2) * sqrt(2.0);
222             q->pre_coef2[i] = -(r1 - r2) * sqrt(2.0);
223         } else {
224             q->pre_coef1[i] = -(r1 + r2) * sqrt(2.0);
225             q->pre_coef2[i] =  (r1 - r2) * sqrt(2.0);
226         }
227     }
228
229     /* Generate a square root table */
230
231     for (i = 0; i < 30; i++)
232         q->sqrt_tab[i] = sqrt(i);
233
234     /* initialize the VLC tables */
235     for (i = 0; i < 4 ; i++) {
236         for (j = 0; j < 4; j++) {
237             huffman_vlc[i][j].table = &vlc_tables[vlc_offsets[i * 4 + j]];
238             huffman_vlc[i][j].table_allocated = vlc_offsets[i * 4 + j + 1] - vlc_offsets[i * 4 + j];
239             init_vlc(&huffman_vlc[i][j], 9, imc_huffman_sizes[i],
240                      imc_huffman_lens[i][j], 1, 1,
241                      imc_huffman_bits[i][j], 2, 2, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC);
242         }
243     }
244
245     if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_IAC) {
246         iac_generate_tabs(q, avctx->sample_rate);
247     } else {
248         memcpy(q->cyclTab,  cyclTab,  sizeof(cyclTab));
249         memcpy(q->cyclTab2, cyclTab2, sizeof(cyclTab2));
250         memcpy(q->weights1, imc_weights1, sizeof(imc_weights1));
251         memcpy(q->weights2, imc_weights2, sizeof(imc_weights2));
252     }
253
254     if ((ret = ff_fft_init(&q->fft, 7, 1))) {
255         av_log(avctx, AV_LOG_INFO, "FFT init failed\n");
256         return ret;
257     }
258     ff_bswapdsp_init(&q->bdsp);
259     q->fdsp = avpriv_float_dsp_alloc(avctx->flags & CODEC_FLAG_BITEXACT);
260     if (!q->fdsp) {
261         ff_fft_end(&q->fft);
262
263         return AVERROR(ENOMEM);
264     }
265
266     avctx->sample_fmt     = AV_SAMPLE_FMT_FLTP;
267     avctx->channel_layout = avctx->channels == 1 ? AV_CH_LAYOUT_MONO
268                                                  : AV_CH_LAYOUT_STEREO;
269
270     return 0;
271 }
272
273 static void imc_calculate_coeffs(IMCContext *q, float *flcoeffs1,
274                                  float *flcoeffs2, int *bandWidthT,
275                                  float *flcoeffs3, float *flcoeffs5)
276 {
277     float   workT1[BANDS];
278     float   workT2[BANDS];
279     float   workT3[BANDS];
280     float   snr_limit = 1.e-30;
281     float   accum = 0.0;
282     int i, cnt2;
283
284     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
285         flcoeffs5[i] = workT2[i] = 0.0;
286         if (bandWidthT[i]) {
287             workT1[i] = flcoeffs1[i] * flcoeffs1[i];
288             flcoeffs3[i] = 2.0 * flcoeffs2[i];
289         } else {
290             workT1[i]    = 0.0;
291             flcoeffs3[i] = -30000.0;
292         }
293         workT3[i] = bandWidthT[i] * workT1[i] * 0.01;
294         if (workT3[i] <= snr_limit)
295             workT3[i] = 0.0;
296     }
297
298     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
299         for (cnt2 = i; cnt2 < q->cyclTab[i]; cnt2++)
300             flcoeffs5[cnt2] = flcoeffs5[cnt2] + workT3[i];
301         workT2[cnt2 - 1] = workT2[cnt2 - 1] + workT3[i];
302     }
303
304     for (i = 1; i < BANDS; i++) {
305         accum = (workT2[i - 1] + accum) * q->weights1[i - 1];
306         flcoeffs5[i] += accum;
307     }
308
309     for (i = 0; i < BANDS; i++)
310         workT2[i] = 0.0;
311
312     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
313         for (cnt2 = i - 1; cnt2 > q->cyclTab2[i]; cnt2--)
314             flcoeffs5[cnt2] += workT3[i];
315         workT2[cnt2+1] += workT3[i];
316     }
317
318     accum = 0.0;
319
320     for (i = BANDS-2; i >= 0; i--) {
321         accum = (workT2[i+1] + accum) * q->weights2[i];
322         flcoeffs5[i] += accum;
323         // there is missing code here, but it seems to never be triggered
324     }
325 }
326
327
328 static void imc_read_level_coeffs(IMCContext *q, int stream_format_code,
329                                   int *levlCoeffs)
330 {
331     int i;
332     VLC *hufftab[4];
333     int start = 0;
334     const uint8_t *cb_sel;
335     int s;
336
337     s = stream_format_code >> 1;
338     hufftab[0] = &huffman_vlc[s][0];
339     hufftab[1] = &huffman_vlc[s][1];
340     hufftab[2] = &huffman_vlc[s][2];
341     hufftab[3] = &huffman_vlc[s][3];
342     cb_sel = imc_cb_select[s];
343
344     if (stream_format_code & 4)
345         start = 1;
346     if (start)
347         levlCoeffs[0] = get_bits(&q->gb, 7);
348     for (i = start; i < BANDS; i++) {
349         levlCoeffs[i] = get_vlc2(&q->gb, hufftab[cb_sel[i]]->table,
350                                  hufftab[cb_sel[i]]->bits, 2);
351         if (levlCoeffs[i] == 17)
352             levlCoeffs[i] += get_bits(&q->gb, 4);
353     }
354 }
355
356 static void imc_read_level_coeffs_raw(IMCContext *q, int stream_format_code,
357                                       int *levlCoeffs)
358 {
359     int i;
360
361     q->coef0_pos  = get_bits(&q->gb, 5);
362     levlCoeffs[0] = get_bits(&q->gb, 7);
363     for (i = 1; i < BANDS; i++)
364         levlCoeffs[i] = get_bits(&q->gb, 4);
365 }
366
367 static void imc_decode_level_coefficients(IMCContext *q, int *levlCoeffBuf,
368                                           float *flcoeffs1, float *flcoeffs2)
369 {
370     int i, level;
371     float tmp, tmp2;
372     // maybe some frequency division thingy
373
374     flcoeffs1[0] = 20000.0 / exp2 (levlCoeffBuf[0] * 0.18945); // 0.18945 = log2(10) * 0.05703125
375     flcoeffs2[0] = log2f(flcoeffs1[0]);
376     tmp  = flcoeffs1[0];
377     tmp2 = flcoeffs2[0];
378
379     for (i = 1; i < BANDS; i++) {
380         level = levlCoeffBuf[i];
381         if (level == 16) {
382             flcoeffs1[i] = 1.0;
383             flcoeffs2[i] = 0.0;
384         } else {
385             if (level < 17)
386                 level -= 7;
387             else if (level <= 24)
388                 level -= 32;
389             else
390                 level -= 16;
391
392             tmp  *= imc_exp_tab[15 + level];
393             tmp2 += 0.83048 * level;  // 0.83048 = log2(10) * 0.25
394             flcoeffs1[i] = tmp;
395             flcoeffs2[i] = tmp2;
396         }
397     }
398 }
399
400
401 static void imc_decode_level_coefficients2(IMCContext *q, int *levlCoeffBuf,
402                                            float *old_floor, float *flcoeffs1,
403                                            float *flcoeffs2)
404 {
405     int i;
406     /* FIXME maybe flag_buf = noise coding and flcoeffs1 = new scale factors
407      *       and flcoeffs2 old scale factors
408      *       might be incomplete due to a missing table that is in the binary code
409      */
410     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
411         flcoeffs1[i] = 0;
412         if (levlCoeffBuf[i] < 16) {
413             flcoeffs1[i] = imc_exp_tab2[levlCoeffBuf[i]] * old_floor[i];
414             flcoeffs2[i] = (levlCoeffBuf[i] - 7) * 0.83048 + flcoeffs2[i]; // 0.83048 = log2(10) * 0.25
415         } else {
416             flcoeffs1[i] = old_floor[i];
417         }
418     }
419 }
420
421 static void imc_decode_level_coefficients_raw(IMCContext *q, int *levlCoeffBuf,
422                                               float *flcoeffs1, float *flcoeffs2)
423 {
424     int i, level, pos;
425     float tmp, tmp2;
426
427     pos = q->coef0_pos;
428     flcoeffs1[pos] = 20000.0 / pow (2, levlCoeffBuf[0] * 0.18945); // 0.18945 = log2(10) * 0.05703125
429     flcoeffs2[pos] = log2f(flcoeffs1[0]);
430     tmp  = flcoeffs1[pos];
431     tmp2 = flcoeffs2[pos];
432
433     levlCoeffBuf++;
434     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
435         if (i == pos)
436             continue;
437         level = *levlCoeffBuf++;
438         flcoeffs1[i] = tmp  * powf(10.0, -level * 0.4375); //todo tab
439         flcoeffs2[i] = tmp2 - 1.4533435415 * level; // 1.4533435415 = log2(10) * 0.4375
440     }
441 }
442
443 /**
444  * Perform bit allocation depending on bits available
445  */
446 static int bit_allocation(IMCContext *q, IMCChannel *chctx,
447                           int stream_format_code, int freebits, int flag)
448 {
449     int i, j;
450     const float limit = -1.e20;
451     float highest = 0.0;
452     int indx;
453     int t1 = 0;
454     int t2 = 1;
455     float summa = 0.0;
456     int iacc = 0;
457     int summer = 0;
458     int rres, cwlen;
459     float lowest = 1.e10;
460     int low_indx = 0;
461     float workT[32];
462     int flg;
463     int found_indx = 0;
464
465     for (i = 0; i < BANDS; i++)
466         highest = FFMAX(highest, chctx->flcoeffs1[i]);
467
468     for (i = 0; i < BANDS - 1; i++) {
469         if (chctx->flcoeffs5[i] <= 0) {
470             av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "flcoeffs5 %f invalid\n", chctx->flcoeffs5[i]);
471             return AVERROR_INVALIDDATA;
472         }
473         chctx->flcoeffs4[i] = chctx->flcoeffs3[i] - log2f(chctx->flcoeffs5[i]);
474     }
475     chctx->flcoeffs4[BANDS - 1] = limit;
476
477     highest = highest * 0.25;
478
479     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
480         indx = -1;
481         if ((band_tab[i + 1] - band_tab[i]) == chctx->bandWidthT[i])
482             indx = 0;
483
484         if ((band_tab[i + 1] - band_tab[i]) > chctx->bandWidthT[i])
485             indx = 1;
486
487         if (((band_tab[i + 1] - band_tab[i]) / 2) >= chctx->bandWidthT[i])
488             indx = 2;
489
490         if (indx == -1)
491             return AVERROR_INVALIDDATA;
492
493         chctx->flcoeffs4[i] += xTab[(indx * 2 + (chctx->flcoeffs1[i] < highest)) * 2 + flag];
494     }
495
496     if (stream_format_code & 0x2) {
497         chctx->flcoeffs4[0] = limit;
498         chctx->flcoeffs4[1] = limit;
499         chctx->flcoeffs4[2] = limit;
500         chctx->flcoeffs4[3] = limit;
501     }
502
503     for (i = (stream_format_code & 0x2) ? 4 : 0; i < BANDS - 1; i++) {
504         iacc  += chctx->bandWidthT[i];
505         summa += chctx->bandWidthT[i] * chctx->flcoeffs4[i];
506     }
507
508     if (!iacc)
509         return AVERROR_INVALIDDATA;
510
511     chctx->bandWidthT[BANDS - 1] = 0;
512     summa = (summa * 0.5 - freebits) / iacc;
513
514
515     for (i = 0; i < BANDS / 2; i++) {
516         rres = summer - freebits;
517         if ((rres >= -8) && (rres <= 8))
518             break;
519
520         summer = 0;
521         iacc   = 0;
522
523         for (j = (stream_format_code & 0x2) ? 4 : 0; j < BANDS; j++) {
524             cwlen = av_clipf(((chctx->flcoeffs4[j] * 0.5) - summa + 0.5), 0, 6);
525
526             chctx->bitsBandT[j] = cwlen;
527             summer += chctx->bandWidthT[j] * cwlen;
528
529             if (cwlen > 0)
530                 iacc += chctx->bandWidthT[j];
531         }
532
533         flg = t2;
534         t2 = 1;
535         if (freebits < summer)
536             t2 = -1;
537         if (i == 0)
538             flg = t2;
539         if (flg != t2)
540             t1++;
541
542         summa = (float)(summer - freebits) / ((t1 + 1) * iacc) + summa;
543     }
544
545     for (i = (stream_format_code & 0x2) ? 4 : 0; i < BANDS; i++) {
546         for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++)
547             chctx->CWlengthT[j] = chctx->bitsBandT[i];
548     }
549
550     if (freebits > summer) {
551         for (i = 0; i < BANDS; i++) {
552             workT[i] = (chctx->bitsBandT[i] == 6) ? -1.e20
553                                               : (chctx->bitsBandT[i] * -2 + chctx->flcoeffs4[i] - 0.415);
554         }
555
556         highest = 0.0;
557
558         do {
559             if (highest <= -1.e20)
560                 break;
561
562             found_indx = 0;
563             highest = -1.e20;
564
565             for (i = 0; i < BANDS; i++) {
566                 if (workT[i] > highest) {
567                     highest = workT[i];
568                     found_indx = i;
569                 }
570             }
571
572             if (highest > -1.e20) {
573                 workT[found_indx] -= 2.0;
574                 if (++chctx->bitsBandT[found_indx] == 6)
575                     workT[found_indx] = -1.e20;
576
577                 for (j = band_tab[found_indx]; j < band_tab[found_indx + 1] && (freebits > summer); j++) {
578                     chctx->CWlengthT[j]++;
579                     summer++;
580                 }
581             }
582         } while (freebits > summer);
583     }
584     if (freebits < summer) {
585         for (i = 0; i < BANDS; i++) {
586             workT[i] = chctx->bitsBandT[i] ? (chctx->bitsBandT[i] * -2 + chctx->flcoeffs4[i] + 1.585)
587                                        : 1.e20;
588         }
589         if (stream_format_code & 0x2) {
590             workT[0] = 1.e20;
591             workT[1] = 1.e20;
592             workT[2] = 1.e20;
593             workT[3] = 1.e20;
594         }
595         while (freebits < summer) {
596             lowest   = 1.e10;
597             low_indx = 0;
598             for (i = 0; i < BANDS; i++) {
599                 if (workT[i] < lowest) {
600                     lowest   = workT[i];
601                     low_indx = i;
602                 }
603             }
604             // if (lowest >= 1.e10)
605             //     break;
606             workT[low_indx] = lowest + 2.0;
607
608             if (!--chctx->bitsBandT[low_indx])
609                 workT[low_indx] = 1.e20;
610
611             for (j = band_tab[low_indx]; j < band_tab[low_indx+1] && (freebits < summer); j++) {
612                 if (chctx->CWlengthT[j] > 0) {
613                     chctx->CWlengthT[j]--;
614                     summer--;
615                 }
616             }
617         }
618     }
619     return 0;
620 }
621
622 static void imc_get_skip_coeff(IMCContext *q, IMCChannel *chctx)
623 {
624     int i, j;
625
626     memset(chctx->skipFlagBits,  0, sizeof(chctx->skipFlagBits));
627     memset(chctx->skipFlagCount, 0, sizeof(chctx->skipFlagCount));
628     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
629         if (!chctx->bandFlagsBuf[i] || !chctx->bandWidthT[i])
630             continue;
631
632         if (!chctx->skipFlagRaw[i]) {
633             chctx->skipFlagBits[i] = band_tab[i + 1] - band_tab[i];
634
635             for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++) {
636                 chctx->skipFlags[j] = get_bits1(&q->gb);
637                 if (chctx->skipFlags[j])
638                     chctx->skipFlagCount[i]++;
639             }
640         } else {
641             for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1] - 1; j += 2) {
642                 if (!get_bits1(&q->gb)) { // 0
643                     chctx->skipFlagBits[i]++;
644                     chctx->skipFlags[j]      = 1;
645                     chctx->skipFlags[j + 1]  = 1;
646                     chctx->skipFlagCount[i] += 2;
647                 } else {
648                     if (get_bits1(&q->gb)) { // 11
649                         chctx->skipFlagBits[i] += 2;
650                         chctx->skipFlags[j]     = 0;
651                         chctx->skipFlags[j + 1] = 1;
652                         chctx->skipFlagCount[i]++;
653                     } else {
654                         chctx->skipFlagBits[i] += 3;
655                         chctx->skipFlags[j + 1] = 0;
656                         if (!get_bits1(&q->gb)) { // 100
657                             chctx->skipFlags[j] = 1;
658                             chctx->skipFlagCount[i]++;
659                         } else { // 101
660                             chctx->skipFlags[j] = 0;
661                         }
662                     }
663                 }
664             }
665
666             if (j < band_tab[i + 1]) {
667                 chctx->skipFlagBits[i]++;
668                 if ((chctx->skipFlags[j] = get_bits1(&q->gb)))
669                     chctx->skipFlagCount[i]++;
670             }
671         }
672     }
673 }
674
675 /**
676  * Increase highest' band coefficient sizes as some bits won't be used
677  */
678 static void imc_adjust_bit_allocation(IMCContext *q, IMCChannel *chctx,
679                                       int summer)
680 {
681     float workT[32];
682     int corrected = 0;
683     int i, j;
684     float highest  = 0;
685     int found_indx = 0;
686
687     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
688         workT[i] = (chctx->bitsBandT[i] == 6) ? -1.e20
689                                           : (chctx->bitsBandT[i] * -2 + chctx->flcoeffs4[i] - 0.415);
690     }
691
692     while (corrected < summer) {
693         if (highest <= -1.e20)
694             break;
695
696         highest = -1.e20;
697
698         for (i = 0; i < BANDS; i++) {
699             if (workT[i] > highest) {
700                 highest = workT[i];
701                 found_indx = i;
702             }
703         }
704
705         if (highest > -1.e20) {
706             workT[found_indx] -= 2.0;
707             if (++(chctx->bitsBandT[found_indx]) == 6)
708                 workT[found_indx] = -1.e20;
709
710             for (j = band_tab[found_indx]; j < band_tab[found_indx+1] && (corrected < summer); j++) {
711                 if (!chctx->skipFlags[j] && (chctx->CWlengthT[j] < 6)) {
712                     chctx->CWlengthT[j]++;
713                     corrected++;
714                 }
715             }
716         }
717     }
718 }
719
720 static void imc_imdct256(IMCContext *q, IMCChannel *chctx, int channels)
721 {
722     int i;
723     float re, im;
724     float *dst1 = q->out_samples;
725     float *dst2 = q->out_samples + (COEFFS - 1);
726
727     /* prerotation */
728     for (i = 0; i < COEFFS / 2; i++) {
729         q->samples[i].re = -(q->pre_coef1[i] * chctx->CWdecoded[COEFFS - 1 - i * 2]) -
730                             (q->pre_coef2[i] * chctx->CWdecoded[i * 2]);
731         q->samples[i].im =  (q->pre_coef2[i] * chctx->CWdecoded[COEFFS - 1 - i * 2]) -
732                             (q->pre_coef1[i] * chctx->CWdecoded[i * 2]);
733     }
734
735     /* FFT */
736     q->fft.fft_permute(&q->fft, q->samples);
737     q->fft.fft_calc(&q->fft, q->samples);
738
739     /* postrotation, window and reorder */
740     for (i = 0; i < COEFFS / 2; i++) {
741         re = ( q->samples[i].re * q->post_cos[i]) + (-q->samples[i].im * q->post_sin[i]);
742         im = (-q->samples[i].im * q->post_cos[i]) - ( q->samples[i].re * q->post_sin[i]);
743         *dst1 =  (q->mdct_sine_window[COEFFS - 1 - i * 2] * chctx->last_fft_im[i])
744                + (q->mdct_sine_window[i * 2] * re);
745         *dst2 =  (q->mdct_sine_window[i * 2] * chctx->last_fft_im[i])
746                - (q->mdct_sine_window[COEFFS - 1 - i * 2] * re);
747         dst1 += 2;
748         dst2 -= 2;
749         chctx->last_fft_im[i] = im;
750     }
751 }
752
753 static int inverse_quant_coeff(IMCContext *q, IMCChannel *chctx,
754                                int stream_format_code)
755 {
756     int i, j;
757     int middle_value, cw_len, max_size;
758     const float *quantizer;
759
760     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
761         for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++) {
762             chctx->CWdecoded[j] = 0;
763             cw_len = chctx->CWlengthT[j];
764
765             if (cw_len <= 0 || chctx->skipFlags[j])
766                 continue;
767
768             max_size     = 1 << cw_len;
769             middle_value = max_size >> 1;
770
771             if (chctx->codewords[j] >= max_size || chctx->codewords[j] < 0)
772                 return AVERROR_INVALIDDATA;
773
774             if (cw_len >= 4) {
775                 quantizer = imc_quantizer2[(stream_format_code & 2) >> 1];
776                 if (chctx->codewords[j] >= middle_value)
777                     chctx->CWdecoded[j] =  quantizer[chctx->codewords[j] - 8]                * chctx->flcoeffs6[i];
778                 else
779                     chctx->CWdecoded[j] = -quantizer[max_size - chctx->codewords[j] - 8 - 1] * chctx->flcoeffs6[i];
780             }else{
781                 quantizer = imc_quantizer1[((stream_format_code & 2) >> 1) | (chctx->bandFlagsBuf[i] << 1)];
782                 if (chctx->codewords[j] >= middle_value)
783                     chctx->CWdecoded[j] =  quantizer[chctx->codewords[j] - 1]            * chctx->flcoeffs6[i];
784                 else
785                     chctx->CWdecoded[j] = -quantizer[max_size - 2 - chctx->codewords[j]] * chctx->flcoeffs6[i];
786             }
787         }
788     }
789     return 0;
790 }
791
792
793 static void imc_get_coeffs(AVCodecContext *avctx,
794                            IMCContext *q, IMCChannel *chctx)
795 {
796     int i, j, cw_len, cw;
797
798     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
799         if (!chctx->sumLenArr[i])
800             continue;
801         if (chctx->bandFlagsBuf[i] || chctx->bandWidthT[i]) {
802             for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++) {
803                 cw_len = chctx->CWlengthT[j];
804                 cw = 0;
805
806                 if (cw_len && (!chctx->bandFlagsBuf[i] || !chctx->skipFlags[j])) {
807                     if (get_bits_count(&q->gb) + cw_len > 512) {
808                         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING,
809                             "Potential problem on band %i, coefficient %i"
810                             ": cw_len=%i\n", i, j, cw_len);
811                     } else
812                         cw = get_bits(&q->gb, cw_len);
813                 }
814
815                 chctx->codewords[j] = cw;
816             }
817         }
818     }
819 }
820
821 static void imc_refine_bit_allocation(IMCContext *q, IMCChannel *chctx)
822 {
823     int i, j;
824     int bits, summer;
825
826     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
827         chctx->sumLenArr[i]   = 0;
828         chctx->skipFlagRaw[i] = 0;
829         for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++)
830             chctx->sumLenArr[i] += chctx->CWlengthT[j];
831         if (chctx->bandFlagsBuf[i])
832             if ((((band_tab[i + 1] - band_tab[i]) * 1.5) > chctx->sumLenArr[i]) && (chctx->sumLenArr[i] > 0))
833                 chctx->skipFlagRaw[i] = 1;
834     }
835
836     imc_get_skip_coeff(q, chctx);
837
838     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
839         chctx->flcoeffs6[i] = chctx->flcoeffs1[i];
840         /* band has flag set and at least one coded coefficient */
841         if (chctx->bandFlagsBuf[i] && (band_tab[i + 1] - band_tab[i]) != chctx->skipFlagCount[i]) {
842             chctx->flcoeffs6[i] *= q->sqrt_tab[ band_tab[i + 1] - band_tab[i]] /
843                                    q->sqrt_tab[(band_tab[i + 1] - band_tab[i] - chctx->skipFlagCount[i])];
844         }
845     }
846
847     /* calculate bits left, bits needed and adjust bit allocation */
848     bits = summer = 0;
849
850     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
851         if (chctx->bandFlagsBuf[i]) {
852             for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++) {
853                 if (chctx->skipFlags[j]) {
854                     summer += chctx->CWlengthT[j];
855                     chctx->CWlengthT[j] = 0;
856                 }
857             }
858             bits   += chctx->skipFlagBits[i];
859             summer -= chctx->skipFlagBits[i];
860         }
861     }
862     imc_adjust_bit_allocation(q, chctx, summer);
863 }
864
865 static int imc_decode_block(AVCodecContext *avctx, IMCContext *q, int ch)
866 {
867     int stream_format_code;
868     int imc_hdr, i, j, ret;
869     int flag;
870     int bits;
871     int counter, bitscount;
872     IMCChannel *chctx = q->chctx + ch;
873
874
875     /* Check the frame header */
876     imc_hdr = get_bits(&q->gb, 9);
877     if (imc_hdr & 0x18) {
878         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "frame header check failed!\n");
879         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "got %X.\n", imc_hdr);
880         return AVERROR_INVALIDDATA;
881     }
882     stream_format_code = get_bits(&q->gb, 3);
883
884     if (stream_format_code & 0x04)
885         chctx->decoder_reset = 1;
886
887     if (chctx->decoder_reset) {
888         for (i = 0; i < BANDS; i++)
889             chctx->old_floor[i] = 1.0;
890         for (i = 0; i < COEFFS; i++)
891             chctx->CWdecoded[i] = 0;
892         chctx->decoder_reset = 0;
893     }
894
895     flag = get_bits1(&q->gb);
896     if (stream_format_code & 0x1)
897         imc_read_level_coeffs_raw(q, stream_format_code, chctx->levlCoeffBuf);
898     else
899         imc_read_level_coeffs(q, stream_format_code, chctx->levlCoeffBuf);
900
901     if (stream_format_code & 0x1)
902         imc_decode_level_coefficients_raw(q, chctx->levlCoeffBuf,
903                                           chctx->flcoeffs1, chctx->flcoeffs2);
904     else if (stream_format_code & 0x4)
905         imc_decode_level_coefficients(q, chctx->levlCoeffBuf,
906                                       chctx->flcoeffs1, chctx->flcoeffs2);
907     else
908         imc_decode_level_coefficients2(q, chctx->levlCoeffBuf, chctx->old_floor,
909                                        chctx->flcoeffs1, chctx->flcoeffs2);
910
911     for(i=0; i<BANDS; i++) {
912         if(chctx->flcoeffs1[i] > INT_MAX) {
913             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "scalefactor out of range\n");
914             return AVERROR_INVALIDDATA;
915         }
916     }
917
918     memcpy(chctx->old_floor, chctx->flcoeffs1, 32 * sizeof(float));
919
920     counter = 0;
921     if (stream_format_code & 0x1) {
922         for (i = 0; i < BANDS; i++) {
923             chctx->bandWidthT[i]   = band_tab[i + 1] - band_tab[i];
924             chctx->bandFlagsBuf[i] = 0;
925             chctx->flcoeffs3[i]    = chctx->flcoeffs2[i] * 2;
926             chctx->flcoeffs5[i]    = 1.0;
927         }
928     } else {
929         for (i = 0; i < BANDS; i++) {
930             if (chctx->levlCoeffBuf[i] == 16) {
931                 chctx->bandWidthT[i] = 0;
932                 counter++;
933             } else
934                 chctx->bandWidthT[i] = band_tab[i + 1] - band_tab[i];
935         }
936
937         memset(chctx->bandFlagsBuf, 0, BANDS * sizeof(int));
938         for (i = 0; i < BANDS - 1; i++)
939             if (chctx->bandWidthT[i])
940                 chctx->bandFlagsBuf[i] = get_bits1(&q->gb);
941
942         imc_calculate_coeffs(q, chctx->flcoeffs1, chctx->flcoeffs2,
943                              chctx->bandWidthT, chctx->flcoeffs3,
944                              chctx->flcoeffs5);
945     }
946
947     bitscount = 0;
948     /* first 4 bands will be assigned 5 bits per coefficient */
949     if (stream_format_code & 0x2) {
950         bitscount += 15;
951
952         chctx->bitsBandT[0] = 5;
953         chctx->CWlengthT[0] = 5;
954         chctx->CWlengthT[1] = 5;
955         chctx->CWlengthT[2] = 5;
956         for (i = 1; i < 4; i++) {
957             if (stream_format_code & 0x1)
958                 bits = 5;
959             else
960                 bits = (chctx->levlCoeffBuf[i] == 16) ? 0 : 5;
961             chctx->bitsBandT[i] = bits;
962             for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++) {
963                 chctx->CWlengthT[j] = bits;
964                 bitscount      += bits;
965             }
966         }
967     }
968     if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_IAC) {
969         bitscount += !!chctx->bandWidthT[BANDS - 1];
970         if (!(stream_format_code & 0x2))
971             bitscount += 16;
972     }
973
974     if ((ret = bit_allocation(q, chctx, stream_format_code,
975                               512 - bitscount - get_bits_count(&q->gb),
976                               flag)) < 0) {
977         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Bit allocations failed\n");
978         chctx->decoder_reset = 1;
979         return ret;
980     }
981
982     if (stream_format_code & 0x1) {
983         for (i = 0; i < BANDS; i++)
984             chctx->skipFlags[i] = 0;
985     } else {
986         imc_refine_bit_allocation(q, chctx);
987     }
988
989     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
990         chctx->sumLenArr[i] = 0;
991
992         for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++)
993             if (!chctx->skipFlags[j])
994                 chctx->sumLenArr[i] += chctx->CWlengthT[j];
995     }
996
997     memset(chctx->codewords, 0, sizeof(chctx->codewords));
998
999     imc_get_coeffs(avctx, q, chctx);
1000
1001     if (inverse_quant_coeff(q, chctx, stream_format_code) < 0) {
1002         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Inverse quantization of coefficients failed\n");
1003         chctx->decoder_reset = 1;
1004         return AVERROR_INVALIDDATA;
1005     }
1006
1007     memset(chctx->skipFlags, 0, sizeof(chctx->skipFlags));
1008
1009     imc_imdct256(q, chctx, avctx->channels);
1010
1011     return 0;
1012 }
1013
1014 static int imc_decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data,
1015                             int *got_frame_ptr, AVPacket *avpkt)
1016 {
1017     AVFrame *frame     = data;
1018     const uint8_t *buf = avpkt->data;
1019     int buf_size = avpkt->size;
1020     int ret, i;
1021
1022     IMCContext *q = avctx->priv_data;
1023
1024     LOCAL_ALIGNED_16(uint16_t, buf16, [IMC_BLOCK_SIZE / 2 + FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE/2]);
1025
1026     if (buf_size < IMC_BLOCK_SIZE * avctx->channels) {
1027         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "frame too small!\n");
1028         return AVERROR_INVALIDDATA;
1029     }
1030
1031     /* get output buffer */
1032     frame->nb_samples = COEFFS;
1033     if ((ret = ff_get_buffer(avctx, frame, 0)) < 0)
1034         return ret;
1035
1036     for (i = 0; i < avctx->channels; i++) {
1037         q->out_samples = (float *)frame->extended_data[i];
1038
1039         q->bdsp.bswap16_buf(buf16, (const uint16_t *) buf, IMC_BLOCK_SIZE / 2);
1040
1041         init_get_bits(&q->gb, (const uint8_t*)buf16, IMC_BLOCK_SIZE * 8);
1042
1043         buf += IMC_BLOCK_SIZE;
1044
1045         if ((ret = imc_decode_block(avctx, q, i)) < 0)
1046             return ret;
1047     }
1048
1049     if (avctx->channels == 2) {
1050         q->fdsp->butterflies_float((float *)frame->extended_data[0],
1051                                   (float *)frame->extended_data[1], COEFFS);
1052     }
1053
1054     *got_frame_ptr = 1;
1055
1056     return IMC_BLOCK_SIZE * avctx->channels;
1057 }
1058
1059 static av_cold int imc_decode_close(AVCodecContext * avctx)
1060 {
1061     IMCContext *q = avctx->priv_data;
1062
1063     ff_fft_end(&q->fft);
1064     av_freep(&q->fdsp);
1065
1066     return 0;
1067 }
1068
1069 static av_cold void flush(AVCodecContext *avctx)
1070 {
1071     IMCContext *q = avctx->priv_data;
1072
1073     q->chctx[0].decoder_reset =
1074     q->chctx[1].decoder_reset = 1;
1075 }
1076
1077 #if CONFIG_IMC_DECODER
1078 AVCodec ff_imc_decoder = {
1079     .name           = "imc",
1080     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("IMC (Intel Music Coder)"),
1081     .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
1082     .id             = AV_CODEC_ID_IMC,
1083     .priv_data_size = sizeof(IMCContext),
1084     .init           = imc_decode_init,
1085     .close          = imc_decode_close,
1086     .decode         = imc_decode_frame,
1087     .flush          = flush,
1088     .capabilities   = CODEC_CAP_DR1,
1089     .sample_fmts    = (const enum AVSampleFormat[]) { AV_SAMPLE_FMT_FLTP,
1090                                                       AV_SAMPLE_FMT_NONE },
1091 };
1092 #endif
1093 #if CONFIG_IAC_DECODER
1094 AVCodec ff_iac_decoder = {
1095     .name           = "iac",
1096     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("IAC (Indeo Audio Coder)"),
1097     .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
1098     .id             = AV_CODEC_ID_IAC,
1099     .priv_data_size = sizeof(IMCContext),
1100     .init           = imc_decode_init,
1101     .close          = imc_decode_close,
1102     .decode         = imc_decode_frame,
1103     .flush          = flush,
1104     .capabilities   = CODEC_CAP_DR1,
1105     .sample_fmts    = (const enum AVSampleFormat[]) { AV_SAMPLE_FMT_FLTP,
1106                                                       AV_SAMPLE_FMT_NONE },
1107 };
1108 #endif