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
  34 #include <math.h>
  35 #include <stddef.h>
  36 #include <stdio.h>
  37
  38 #include "libavutil/channel_layout.h"
  39 #include "avcodec.h"
  40 #include "get_bits.h"
  41 #include "dsputil.h"
  42 #include "fft.h"
  43 #include "internal.h"
  44 #include "sinewin.h"
  45
  46 #include "imcdata.h"
  47
  48 #define IMC_BLOCK_SIZE 64
  49 #define IMC_FRAME_ID 0x21
  50 #define BANDS 32
  51 #define COEFFS 256
  52
  53 typedef struct IMCChannel {
  54     float old_floor[BANDS];
  55     float flcoeffs1[BANDS];
  56     float flcoeffs2[BANDS];
  57     float flcoeffs3[BANDS];
  58     float flcoeffs4[BANDS];
  59     float flcoeffs5[BANDS];
  60     float flcoeffs6[BANDS];
  61     float CWdecoded[COEFFS];
  62
  63     int bandWidthT[BANDS];     ///< codewords per band
  64     int bitsBandT[BANDS];      ///< how many bits per codeword in band
  65     int CWlengthT[COEFFS];     ///< how many bits in each codeword
  66     int levlCoeffBuf[BANDS];
  67     int bandFlagsBuf[BANDS];   ///< flags for each band
  68     int sumLenArr[BANDS];      ///< bits for all coeffs in band
  69     int skipFlagRaw[BANDS];    ///< skip flags are stored in raw form or not
  70     int skipFlagBits[BANDS];   ///< bits used to code skip flags
  71     int skipFlagCount[BANDS];  ///< skipped coeffients per band
  72     int skipFlags[COEFFS];     ///< skip coefficient decoding or not
  73     int codewords[COEFFS];     ///< raw codewords read from bitstream
  74
  75     float last_fft_im[COEFFS];
  76
  77     int decoder_reset;
  78 } IMCChannel;
  79
  80 typedef struct {
  81     AVFrame frame;
  82
  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     DSPContext dsp;
  98     FFTContext fft;
  99     DECLARE_ALIGNED(32, FFTComplex, samples)[COEFFS / 2];
 100     float *out_samples;
 101
 102     int8_t cyclTab[32], cyclTab2[32];
 103     float  weights1[31], weights2[31];
 104 } IMCContext;
 105
 106 static VLC huffman_vlc[4][4];
 107
 108 #define VLC_TABLES_SIZE 9512
 109
 110 static const int vlc_offsets[17] = {
 111     0,     640, 1156, 1732, 2308, 2852, 3396, 3924,
 112     4452, 5220, 5860, 6628, 7268, 7908, 8424, 8936, VLC_TABLES_SIZE
 113 };
 114
 115 static VLC_TYPE vlc_tables[VLC_TABLES_SIZE][2];
 116
 117 static inline double freq2bark(double freq)
 118 {
 119     return 3.5 * atan((freq / 7500.0) * (freq / 7500.0)) + 13.0 * atan(freq * 0.00076);
 120 }
 121
 122 static av_cold void iac_generate_tabs(IMCContext *q, int sampling_rate)
 123 {
 124     double freqmin[32], freqmid[32], freqmax[32];
 125     double scale = sampling_rate / (256.0 * 2.0 * 2.0);
 126     double nyquist_freq = sampling_rate * 0.5;
 127     double freq, bark, prev_bark = 0, tf, tb;
 128     int i, j;
 129
 130     for (i = 0; i < 32; i++) {
 131         freq = (band_tab[i] + band_tab[i + 1] - 1) * scale;
 132         bark = freq2bark(freq);
 133
 134         if (i > 0) {
 135             tb = bark - prev_bark;
 136             q->weights1[i - 1] = pow(10.0, -1.0 * tb);
 137             q->weights2[i - 1] = pow(10.0, -2.7 * tb);
 138         }
 139         prev_bark = bark;
 140
 141         freqmid[i] = freq;
 142
 143         tf = freq;
 144         while (tf < nyquist_freq) {
 145             tf += 0.5;
 146             tb =  freq2bark(tf);
 147             if (tb > bark + 0.5)
 148                 break;
 149         }
 150         freqmax[i] = tf;
 151
 152         tf = freq;
 153         while (tf > 0.0) {
 154             tf -= 0.5;
 155             tb =  freq2bark(tf);
 156             if (tb <= bark - 0.5)
 157                 break;
 158         }
 159         freqmin[i] = tf;
 160     }
 161
 162     for (i = 0; i < 32; i++) {
 163         freq = freqmax[i];
 164         for (j = 31; j > 0 && freq <= freqmid[j]; j--);
 165         q->cyclTab[i] = j + 1;
 166
 167         freq = freqmin[i];
 168         for (j = 0; j < 32 && freq >= freqmid[j]; j++);
 169         q->cyclTab2[i] = j - 1;
 170     }
 171 }
 172
 173 static av_cold int imc_decode_init(AVCodecContext *avctx)
 174 {
 175     int i, j, ret;
 176     IMCContext *q = avctx->priv_data;
 177     double r1, r2;
 178
 179     if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_IMC)
 180         avctx->channels = 1;
 181
 182     if (avctx->channels > 2) {
 183         av_log_ask_for_sample(avctx, "Number of channels is not supported\n");
 184         return AVERROR_PATCHWELCOME;
 185     }
 186
 187     for (j = 0; j < avctx->channels; j++) {
 188         q->chctx[j].decoder_reset = 1;
 189
 190         for (i = 0; i < BANDS; i++)
 191             q->chctx[j].old_floor[i] = 1.0;
 192
 193         for (i = 0; i < COEFFS / 2; i++)
 194             q->chctx[j].last_fft_im[i] = 0;
 195     }
 196
 197     /* Build mdct window, a simple sine window normalized with sqrt(2) */
 198     ff_sine_window_init(q->mdct_sine_window, COEFFS);
 199     for (i = 0; i < COEFFS; i++)
 200         q->mdct_sine_window[i] *= sqrt(2.0);
 201     for (i = 0; i < COEFFS / 2; i++) {
 202         q->post_cos[i] = (1.0f / 32768) * cos(i / 256.0 * M_PI);
 203         q->post_sin[i] = (1.0f / 32768) * sin(i / 256.0 * M_PI);
 204
 205         r1 = sin((i * 4.0 + 1.0) / 1024.0 * M_PI);
 206         r2 = cos((i * 4.0 + 1.0) / 1024.0 * M_PI);
 207
 208         if (i & 0x1) {
 209             q->pre_coef1[i] =  (r1 + r2) * sqrt(2.0);
 210             q->pre_coef2[i] = -(r1 - r2) * sqrt(2.0);
 211         } else {
 212             q->pre_coef1[i] = -(r1 + r2) * sqrt(2.0);
 213             q->pre_coef2[i] =  (r1 - r2) * sqrt(2.0);
 214         }
 215     }
 216
 217     /* Generate a square root table */
 218
 219     for (i = 0; i < 30; i++)
 220         q->sqrt_tab[i] = sqrt(i);
 221
 222     /* initialize the VLC tables */
 223     for (i = 0; i < 4 ; i++) {
 224         for (j = 0; j < 4; j++) {
 225             huffman_vlc[i][j].table = &vlc_tables[vlc_offsets[i * 4 + j]];
 226             huffman_vlc[i][j].table_allocated = vlc_offsets[i * 4 + j + 1] - vlc_offsets[i * 4 + j];
 227             init_vlc(&huffman_vlc[i][j], 9, imc_huffman_sizes[i],
 228                      imc_huffman_lens[i][j], 1, 1,
 229                      imc_huffman_bits[i][j], 2, 2, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC);
 230         }
 231     }
 232
 233     if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_IAC) {
 234         iac_generate_tabs(q, avctx->sample_rate);
 235     } else {
 236         memcpy(q->cyclTab,  cyclTab,  sizeof(cyclTab));
 237         memcpy(q->cyclTab2, cyclTab2, sizeof(cyclTab2));
 238         memcpy(q->weights1, imc_weights1, sizeof(imc_weights1));
 239         memcpy(q->weights2, imc_weights2, sizeof(imc_weights2));
 240     }
 241
 242     if ((ret = ff_fft_init(&q->fft, 7, 1))) {
 243         av_log(avctx, AV_LOG_INFO, "FFT init failed\n");
 244         return ret;
 245     }
 246     ff_dsputil_init(&q->dsp, avctx);
 247     avctx->sample_fmt     = AV_SAMPLE_FMT_FLTP;
 248     avctx->channel_layout = avctx->channels == 1 ? AV_CH_LAYOUT_MONO
 249                                                  : AV_CH_LAYOUT_STEREO;
 250
 251     avcodec_get_frame_defaults(&q->frame);
 252     avctx->coded_frame = &q->frame;
 253
 254     return 0;
 255 }
 256
 257 static void imc_calculate_coeffs(IMCContext *q, float *flcoeffs1,
 258                                  float *flcoeffs2, int *bandWidthT,
 259                                  float *flcoeffs3, float *flcoeffs5)
 260 {
 261     float   workT1[BANDS];
 262     float   workT2[BANDS];
 263     float   workT3[BANDS];
 264     float   snr_limit = 1.e-30;
 265     float   accum = 0.0;
 266     int i, cnt2;
 267
 268     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 269         flcoeffs5[i] = workT2[i] = 0.0;
 270         if (bandWidthT[i]) {
 271             workT1[i] = flcoeffs1[i] * flcoeffs1[i];
 272             flcoeffs3[i] = 2.0 * flcoeffs2[i];
 273         } else {
 274             workT1[i]    = 0.0;
 275             flcoeffs3[i] = -30000.0;
 276         }
 277         workT3[i] = bandWidthT[i] * workT1[i] * 0.01;
 278         if (workT3[i] <= snr_limit)
 279             workT3[i] = 0.0;
 280     }
 281
 282     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 283         for (cnt2 = i; cnt2 < q->cyclTab[i]; cnt2++)
 284             flcoeffs5[cnt2] = flcoeffs5[cnt2] + workT3[i];
 285         workT2[cnt2 - 1] = workT2[cnt2 - 1] + workT3[i];
 286     }
 287
 288     for (i = 1; i < BANDS; i++) {
 289         accum = (workT2[i - 1] + accum) * q->weights1[i - 1];
 290         flcoeffs5[i] += accum;
 291     }
 292
 293     for (i = 0; i < BANDS; i++)
 294         workT2[i] = 0.0;
 295
 296     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 297         for (cnt2 = i - 1; cnt2 > q->cyclTab2[i]; cnt2--)
 298             flcoeffs5[cnt2] += workT3[i];
 299         workT2[cnt2+1] += workT3[i];
 300     }
 301
 302     accum = 0.0;
 303
 304     for (i = BANDS-2; i >= 0; i--) {
 305         accum = (workT2[i+1] + accum) * q->weights2[i];
 306         flcoeffs5[i] += accum;
 307         // there is missing code here, but it seems to never be triggered
 308     }
 309 }
 310
 311
 312 static void imc_read_level_coeffs(IMCContext *q, int stream_format_code,
 313                                   int *levlCoeffs)
 314 {
 315     int i;
 316     VLC *hufftab[4];
 317     int start = 0;
 318     const uint8_t *cb_sel;
 319     int s;
 320
 321     s = stream_format_code >> 1;
 322     hufftab[0] = &huffman_vlc[s][0];
 323     hufftab[1] = &huffman_vlc[s][1];
 324     hufftab[2] = &huffman_vlc[s][2];
 325     hufftab[3] = &huffman_vlc[s][3];
 326     cb_sel = imc_cb_select[s];
 327
 328     if (stream_format_code & 4)
 329         start = 1;
 330     if (start)
 331         levlCoeffs[0] = get_bits(&q->gb, 7);
 332     for (i = start; i < BANDS; i++) {
 333         levlCoeffs[i] = get_vlc2(&q->gb, hufftab[cb_sel[i]]->table,
 334                                  hufftab[cb_sel[i]]->bits, 2);
 335         if (levlCoeffs[i] == 17)
 336             levlCoeffs[i] += get_bits(&q->gb, 4);
 337     }
 338 }
 339
 340 static void imc_decode_level_coefficients(IMCContext *q, int *levlCoeffBuf,
 341                                           float *flcoeffs1, float *flcoeffs2)
 342 {
 343     int i, level;
 344     float tmp, tmp2;
 345     // maybe some frequency division thingy
 346
 347     flcoeffs1[0] = 20000.0 / pow (2, levlCoeffBuf[0] * 0.18945); // 0.18945 = log2(10) * 0.05703125
 348     flcoeffs2[0] = log2f(flcoeffs1[0]);
 349     tmp  = flcoeffs1[0];
 350     tmp2 = flcoeffs2[0];
 351
 352     for (i = 1; i < BANDS; i++) {
 353         level = levlCoeffBuf[i];
 354         if (level == 16) {
 355             flcoeffs1[i] = 1.0;
 356             flcoeffs2[i] = 0.0;
 357         } else {
 358             if (level < 17)
 359                 level -= 7;
 360             else if (level <= 24)
 361                 level -= 32;
 362             else
 363                 level -= 16;
 364
 365             tmp  *= imc_exp_tab[15 + level];
 366             tmp2 += 0.83048 * level;  // 0.83048 = log2(10) * 0.25
 367             flcoeffs1[i] = tmp;
 368             flcoeffs2[i] = tmp2;
 369         }
 370     }
 371 }
 372
 373
 374 static void imc_decode_level_coefficients2(IMCContext *q, int *levlCoeffBuf,
 375                                            float *old_floor, float *flcoeffs1,
 376                                            float *flcoeffs2)
 377 {
 378     int i;
 379     /* FIXME maybe flag_buf = noise coding and flcoeffs1 = new scale factors
 380      *       and flcoeffs2 old scale factors
 381      *       might be incomplete due to a missing table that is in the binary code
 382      */
 383     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 384         flcoeffs1[i] = 0;
 385         if (levlCoeffBuf[i] < 16) {
 386             flcoeffs1[i] = imc_exp_tab2[levlCoeffBuf[i]] * old_floor[i];
 387             flcoeffs2[i] = (levlCoeffBuf[i] - 7) * 0.83048 + flcoeffs2[i]; // 0.83048 = log2(10) * 0.25
 388         } else {
 389             flcoeffs1[i] = old_floor[i];
 390         }
 391     }
 392 }
 393
 394 /**
 395  * Perform bit allocation depending on bits available
 396  */
 397 static int bit_allocation(IMCContext *q, IMCChannel *chctx,
 398                           int stream_format_code, int freebits, int flag)
 399 {
 400     int i, j;
 401     const float limit = -1.e20;
 402     float highest = 0.0;
 403     int indx;
 404     int t1 = 0;
 405     int t2 = 1;
 406     float summa = 0.0;
 407     int iacc = 0;
 408     int summer = 0;
 409     int rres, cwlen;
 410     float lowest = 1.e10;
 411     int low_indx = 0;
 412     float workT[32];
 413     int flg;
 414     int found_indx = 0;
 415
 416     for (i = 0; i < BANDS; i++)
 417         highest = FFMAX(highest, chctx->flcoeffs1[i]);
 418
 419     for (i = 0; i < BANDS - 1; i++)
 420         chctx->flcoeffs4[i] = chctx->flcoeffs3[i] - log2f(chctx->flcoeffs5[i]);
 421     chctx->flcoeffs4[BANDS - 1] = limit;
 422
 423     highest = highest * 0.25;
 424
 425     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 426         indx = -1;
 427         if ((band_tab[i + 1] - band_tab[i]) == chctx->bandWidthT[i])
 428             indx = 0;
 429
 430         if ((band_tab[i + 1] - band_tab[i]) > chctx->bandWidthT[i])
 431             indx = 1;
 432
 433         if (((band_tab[i + 1] - band_tab[i]) / 2) >= chctx->bandWidthT[i])
 434             indx = 2;
 435
 436         if (indx == -1)
 437             return AVERROR_INVALIDDATA;
 438
 439         chctx->flcoeffs4[i] += xTab[(indx * 2 + (chctx->flcoeffs1[i] < highest)) * 2 + flag];
 440     }
 441
 442     if (stream_format_code & 0x2) {
 443         chctx->flcoeffs4[0] = limit;
 444         chctx->flcoeffs4[1] = limit;
 445         chctx->flcoeffs4[2] = limit;
 446         chctx->flcoeffs4[3] = limit;
 447     }
 448
 449     for (i = (stream_format_code & 0x2) ? 4 : 0; i < BANDS - 1; i++) {
 450         iacc  += chctx->bandWidthT[i];
 451         summa += chctx->bandWidthT[i] * chctx->flcoeffs4[i];
 452     }
 453     chctx->bandWidthT[BANDS - 1] = 0;
 454     summa = (summa * 0.5 - freebits) / iacc;
 455
 456
 457     for (i = 0; i < BANDS / 2; i++) {
 458         rres = summer - freebits;
 459         if ((rres >= -8) && (rres <= 8))
 460             break;
 461
 462         summer = 0;
 463         iacc   = 0;
 464
 465         for (j = (stream_format_code & 0x2) ? 4 : 0; j < BANDS; j++) {
 466             cwlen = av_clipf(((chctx->flcoeffs4[j] * 0.5) - summa + 0.5), 0, 6);
 467
 468             chctx->bitsBandT[j] = cwlen;
 469             summer += chctx->bandWidthT[j] * cwlen;
 470
 471             if (cwlen > 0)
 472                 iacc += chctx->bandWidthT[j];
 473         }
 474
 475         flg = t2;
 476         t2 = 1;
 477         if (freebits < summer)
 478             t2 = -1;
 479         if (i == 0)
 480             flg = t2;
 481         if (flg != t2)
 482             t1++;
 483
 484         summa = (float)(summer - freebits) / ((t1 + 1) * iacc) + summa;
 485     }
 486
 487     for (i = (stream_format_code & 0x2) ? 4 : 0; i < BANDS; i++) {
 488         for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++)
 489             chctx->CWlengthT[j] = chctx->bitsBandT[i];
 490     }
 491
 492     if (freebits > summer) {
 493         for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 494             workT[i] = (chctx->bitsBandT[i] == 6) ? -1.e20
 495                                               : (chctx->bitsBandT[i] * -2 + chctx->flcoeffs4[i] - 0.415);
 496         }
 497
 498         highest = 0.0;
 499
 500         do {
 501             if (highest <= -1.e20)
 502                 break;
 503
 504             found_indx = 0;
 505             highest = -1.e20;
 506
 507             for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 508                 if (workT[i] > highest) {
 509                     highest = workT[i];
 510                     found_indx = i;
 511                 }
 512             }
 513
 514             if (highest > -1.e20) {
 515                 workT[found_indx] -= 2.0;
 516                 if (++chctx->bitsBandT[found_indx] == 6)
 517                     workT[found_indx] = -1.e20;
 518
 519                 for (j = band_tab[found_indx]; j < band_tab[found_indx + 1] && (freebits > summer); j++) {
 520                     chctx->CWlengthT[j]++;
 521                     summer++;
 522                 }
 523             }
 524         } while (freebits > summer);
 525     }
 526     if (freebits < summer) {
 527         for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 528             workT[i] = chctx->bitsBandT[i] ? (chctx->bitsBandT[i] * -2 + chctx->flcoeffs4[i] + 1.585)
 529                                        : 1.e20;
 530         }
 531         if (stream_format_code & 0x2) {
 532             workT[0] = 1.e20;
 533             workT[1] = 1.e20;
 534             workT[2] = 1.e20;
 535             workT[3] = 1.e20;
 536         }
 537         while (freebits < summer) {
 538             lowest   = 1.e10;
 539             low_indx = 0;
 540             for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 541                 if (workT[i] < lowest) {
 542                     lowest   = workT[i];
 543                     low_indx = i;
 544                 }
 545             }
 546             // if (lowest >= 1.e10)
 547             //     break;
 548             workT[low_indx] = lowest + 2.0;
 549
 550             if (!--chctx->bitsBandT[low_indx])
 551                 workT[low_indx] = 1.e20;
 552
 553             for (j = band_tab[low_indx]; j < band_tab[low_indx+1] && (freebits < summer); j++) {
 554                 if (chctx->CWlengthT[j] > 0) {
 555                     chctx->CWlengthT[j]--;
 556                     summer--;
 557                 }
 558             }
 559         }
 560     }
 561     return 0;
 562 }
 563
 564 static void imc_get_skip_coeff(IMCContext *q, IMCChannel *chctx)
 565 {
 566     int i, j;
 567
 568     memset(chctx->skipFlagBits,  0, sizeof(chctx->skipFlagBits));
 569     memset(chctx->skipFlagCount, 0, sizeof(chctx->skipFlagCount));
 570     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 571         if (!chctx->bandFlagsBuf[i] || !chctx->bandWidthT[i])
 572             continue;
 573
 574         if (!chctx->skipFlagRaw[i]) {
 575             chctx->skipFlagBits[i] = band_tab[i + 1] - band_tab[i];
 576
 577             for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++) {
 578                 chctx->skipFlags[j] = get_bits1(&q->gb);
 579                 if (chctx->skipFlags[j])
 580                     chctx->skipFlagCount[i]++;
 581             }
 582         } else {
 583             for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1] - 1; j += 2) {
 584                 if (!get_bits1(&q->gb)) { // 0
 585                     chctx->skipFlagBits[i]++;
 586                     chctx->skipFlags[j]      = 1;
 587                     chctx->skipFlags[j + 1]  = 1;
 588                     chctx->skipFlagCount[i] += 2;
 589                 } else {
 590                     if (get_bits1(&q->gb)) { // 11
 591                         chctx->skipFlagBits[i] += 2;
 592                         chctx->skipFlags[j]     = 0;
 593                         chctx->skipFlags[j + 1] = 1;
 594                         chctx->skipFlagCount[i]++;
 595                     } else {
 596                         chctx->skipFlagBits[i] += 3;
 597                         chctx->skipFlags[j + 1] = 0;
 598                         if (!get_bits1(&q->gb)) { // 100
 599                             chctx->skipFlags[j] = 1;
 600                             chctx->skipFlagCount[i]++;
 601                         } else { // 101
 602                             chctx->skipFlags[j] = 0;
 603                         }
 604                     }
 605                 }
 606             }
 607
 608             if (j < band_tab[i + 1]) {
 609                 chctx->skipFlagBits[i]++;
 610                 if ((chctx->skipFlags[j] = get_bits1(&q->gb)))
 611                     chctx->skipFlagCount[i]++;
 612             }
 613         }
 614     }
 615 }
 616
 617 /**
 618  * Increase highest' band coefficient sizes as some bits won't be used
 619  */
 620 static void imc_adjust_bit_allocation(IMCContext *q, IMCChannel *chctx,
 621                                       int summer)
 622 {
 623     float workT[32];
 624     int corrected = 0;
 625     int i, j;
 626     float highest  = 0;
 627     int found_indx = 0;
 628
 629     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 630         workT[i] = (chctx->bitsBandT[i] == 6) ? -1.e20
 631                                           : (chctx->bitsBandT[i] * -2 + chctx->flcoeffs4[i] - 0.415);
 632     }
 633
 634     while (corrected < summer) {
 635         if (highest <= -1.e20)
 636             break;
 637
 638         highest = -1.e20;
 639
 640         for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 641             if (workT[i] > highest) {
 642                 highest = workT[i];
 643                 found_indx = i;
 644             }
 645         }
 646
 647         if (highest > -1.e20) {
 648             workT[found_indx] -= 2.0;
 649             if (++(chctx->bitsBandT[found_indx]) == 6)
 650                 workT[found_indx] = -1.e20;
 651
 652             for (j = band_tab[found_indx]; j < band_tab[found_indx+1] && (corrected < summer); j++) {
 653                 if (!chctx->skipFlags[j] && (chctx->CWlengthT[j] < 6)) {
 654                     chctx->CWlengthT[j]++;
 655                     corrected++;
 656                 }
 657             }
 658         }
 659     }
 660 }
 661
 662 static void imc_imdct256(IMCContext *q, IMCChannel *chctx, int channels)
 663 {
 664     int i;
 665     float re, im;
 666     float *dst1 = q->out_samples;
 667     float *dst2 = q->out_samples + (COEFFS - 1);
 668
 669     /* prerotation */
 670     for (i = 0; i < COEFFS / 2; i++) {
 671         q->samples[i].re = -(q->pre_coef1[i] * chctx->CWdecoded[COEFFS - 1 - i * 2]) -
 672                             (q->pre_coef2[i] * chctx->CWdecoded[i * 2]);
 673         q->samples[i].im =  (q->pre_coef2[i] * chctx->CWdecoded[COEFFS - 1 - i * 2]) -
 674                             (q->pre_coef1[i] * chctx->CWdecoded[i * 2]);
 675     }
 676
 677     /* FFT */
 678     q->fft.fft_permute(&q->fft, q->samples);
 679     q->fft.fft_calc(&q->fft, q->samples);
 680
 681     /* postrotation, window and reorder */
 682     for (i = 0; i < COEFFS / 2; i++) {
 683         re = ( q->samples[i].re * q->post_cos[i]) + (-q->samples[i].im * q->post_sin[i]);
 684         im = (-q->samples[i].im * q->post_cos[i]) - ( q->samples[i].re * q->post_sin[i]);
 685         *dst1 =  (q->mdct_sine_window[COEFFS - 1 - i * 2] * chctx->last_fft_im[i])
 686                + (q->mdct_sine_window[i * 2] * re);
 687         *dst2 =  (q->mdct_sine_window[i * 2] * chctx->last_fft_im[i])
 688                - (q->mdct_sine_window[COEFFS - 1 - i * 2] * re);
 689         dst1 += 2;
 690         dst2 -= 2;
 691         chctx->last_fft_im[i] = im;
 692     }
 693 }
 694
 695 static int inverse_quant_coeff(IMCContext *q, IMCChannel *chctx,
 696                                int stream_format_code)
 697 {
 698     int i, j;
 699     int middle_value, cw_len, max_size;
 700     const float *quantizer;
 701
 702     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 703         for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++) {
 704             chctx->CWdecoded[j] = 0;
 705             cw_len = chctx->CWlengthT[j];
 706
 707             if (cw_len <= 0 || chctx->skipFlags[j])
 708                 continue;
 709
 710             max_size     = 1 << cw_len;
 711             middle_value = max_size >> 1;
 712
 713             if (chctx->codewords[j] >= max_size || chctx->codewords[j] < 0)
 714                 return AVERROR_INVALIDDATA;
 715
 716             if (cw_len >= 4) {
 717                 quantizer = imc_quantizer2[(stream_format_code & 2) >> 1];
 718                 if (chctx->codewords[j] >= middle_value)
 719                     chctx->CWdecoded[j] =  quantizer[chctx->codewords[j] - 8]                * chctx->flcoeffs6[i];
 720                 else
 721                     chctx->CWdecoded[j] = -quantizer[max_size - chctx->codewords[j] - 8 - 1] * chctx->flcoeffs6[i];
 722             }else{
 723                 quantizer = imc_quantizer1[((stream_format_code & 2) >> 1) | (chctx->bandFlagsBuf[i] << 1)];
 724                 if (chctx->codewords[j] >= middle_value)
 725                     chctx->CWdecoded[j] =  quantizer[chctx->codewords[j] - 1]            * chctx->flcoeffs6[i];
 726                 else
 727                     chctx->CWdecoded[j] = -quantizer[max_size - 2 - chctx->codewords[j]] * chctx->flcoeffs6[i];
 728             }
 729         }
 730     }
 731     return 0;
 732 }
 733
 734
 735 static int imc_get_coeffs(IMCContext *q, IMCChannel *chctx)
 736 {
 737     int i, j, cw_len, cw;
 738
 739     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 740         if (!chctx->sumLenArr[i])
 741             continue;
 742         if (chctx->bandFlagsBuf[i] || chctx->bandWidthT[i]) {
 743             for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++) {
 744                 cw_len = chctx->CWlengthT[j];
 745                 cw = 0;
 746
 747                 if (get_bits_count(&q->gb) + cw_len > 512) {
 748                     av_dlog(NULL, "Band %i coeff %i cw_len %i\n", i, j, cw_len);
 749                     return AVERROR_INVALIDDATA;
 750                 }
 751
 752                 if (cw_len && (!chctx->bandFlagsBuf[i] || !chctx->skipFlags[j]))
 753                     cw = get_bits(&q->gb, cw_len);
 754
 755                 chctx->codewords[j] = cw;
 756             }
 757         }
 758     }
 759     return 0;
 760 }
 761
 762 static int imc_decode_block(AVCodecContext *avctx, IMCContext *q, int ch)
 763 {
 764     int stream_format_code;
 765     int imc_hdr, i, j, ret;
 766     int flag;
 767     int bits, summer;
 768     int counter, bitscount;
 769     IMCChannel *chctx = q->chctx + ch;
 770
 771
 772     /* Check the frame header */
 773     imc_hdr = get_bits(&q->gb, 9);
 774     if (imc_hdr & 0x18) {
 775         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "frame header check failed!\n");
 776         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "got %X.\n", imc_hdr);
 777         return AVERROR_INVALIDDATA;
 778     }
 779     stream_format_code = get_bits(&q->gb, 3);
 780
 781     if (stream_format_code & 1) {
 782         av_log_ask_for_sample(avctx, "Stream format %X is not supported\n",
 783                               stream_format_code);
 784         return AVERROR_PATCHWELCOME;
 785     }
 786
 787     if (stream_format_code & 0x04)
 788         chctx->decoder_reset = 1;
 789
 790     if (chctx->decoder_reset) {
 791         for (i = 0; i < BANDS; i++)
 792             chctx->old_floor[i] = 1.0;
 793         for (i = 0; i < COEFFS; i++)
 794             chctx->CWdecoded[i] = 0;
 795         chctx->decoder_reset = 0;
 796     }
 797
 798     flag = get_bits1(&q->gb);
 799     imc_read_level_coeffs(q, stream_format_code, chctx->levlCoeffBuf);
 800
 801     if (stream_format_code & 0x4)
 802         imc_decode_level_coefficients(q, chctx->levlCoeffBuf,
 803                                       chctx->flcoeffs1, chctx->flcoeffs2);
 804     else
 805         imc_decode_level_coefficients2(q, chctx->levlCoeffBuf, chctx->old_floor,
 806                                        chctx->flcoeffs1, chctx->flcoeffs2);
 807
 808     memcpy(chctx->old_floor, chctx->flcoeffs1, 32 * sizeof(float));
 809
 810     counter = 0;
 811     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 812         if (chctx->levlCoeffBuf[i] == 16) {
 813             chctx->bandWidthT[i] = 0;
 814             counter++;
 815         } else
 816             chctx->bandWidthT[i] = band_tab[i + 1] - band_tab[i];
 817     }
 818     memset(chctx->bandFlagsBuf, 0, BANDS * sizeof(int));
 819     for (i = 0; i < BANDS - 1; i++) {
 820         if (chctx->bandWidthT[i])
 821             chctx->bandFlagsBuf[i] = get_bits1(&q->gb);
 822     }
 823
 824     imc_calculate_coeffs(q, chctx->flcoeffs1, chctx->flcoeffs2, chctx->bandWidthT, chctx->flcoeffs3, chctx->flcoeffs5);
 825
 826     bitscount = 0;
 827     /* first 4 bands will be assigned 5 bits per coefficient */
 828     if (stream_format_code & 0x2) {
 829         bitscount += 15;
 830
 831         chctx->bitsBandT[0] = 5;
 832         chctx->CWlengthT[0] = 5;
 833         chctx->CWlengthT[1] = 5;
 834         chctx->CWlengthT[2] = 5;
 835         for (i = 1; i < 4; i++) {
 836             bits = (chctx->levlCoeffBuf[i] == 16) ? 0 : 5;
 837             chctx->bitsBandT[i] = bits;
 838             for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++) {
 839                 chctx->CWlengthT[j] = bits;
 840                 bitscount      += bits;
 841             }
 842         }
 843     }
 844     if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_IAC) {
 845         bitscount += !!chctx->bandWidthT[BANDS - 1];
 846         if (!(stream_format_code & 0x2))
 847             bitscount += 16;
 848     }
 849
 850     if ((ret = bit_allocation(q, chctx, stream_format_code,
 851                               512 - bitscount - get_bits_count(&q->gb),
 852                               flag)) < 0) {
 853         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Bit allocations failed\n");
 854         chctx->decoder_reset = 1;
 855         return ret;
 856     }
 857
 858     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 859         chctx->sumLenArr[i]   = 0;
 860         chctx->skipFlagRaw[i] = 0;
 861         for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++)
 862             chctx->sumLenArr[i] += chctx->CWlengthT[j];
 863         if (chctx->bandFlagsBuf[i])
 864             if ((((band_tab[i + 1] - band_tab[i]) * 1.5) > chctx->sumLenArr[i]) && (chctx->sumLenArr[i] > 0))
 865                 chctx->skipFlagRaw[i] = 1;
 866     }
 867
 868     imc_get_skip_coeff(q, chctx);
 869
 870     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 871         chctx->flcoeffs6[i] = chctx->flcoeffs1[i];
 872         /* band has flag set and at least one coded coefficient */
 873         if (chctx->bandFlagsBuf[i] && (band_tab[i + 1] - band_tab[i]) != chctx->skipFlagCount[i]) {
 874             chctx->flcoeffs6[i] *= q->sqrt_tab[ band_tab[i + 1] - band_tab[i]] /
 875                                    q->sqrt_tab[(band_tab[i + 1] - band_tab[i] - chctx->skipFlagCount[i])];
 876         }
 877     }
 878
 879     /* calculate bits left, bits needed and adjust bit allocation */
 880     bits = summer = 0;
 881
 882     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 883         if (chctx->bandFlagsBuf[i]) {
 884             for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++) {
 885                 if (chctx->skipFlags[j]) {
 886                     summer += chctx->CWlengthT[j];
 887                     chctx->CWlengthT[j] = 0;
 888                 }
 889             }
 890             bits   += chctx->skipFlagBits[i];
 891             summer -= chctx->skipFlagBits[i];
 892         }
 893     }
 894     imc_adjust_bit_allocation(q, chctx, summer);
 895
 896     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 897         chctx->sumLenArr[i] = 0;
 898
 899         for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++)
 900             if (!chctx->skipFlags[j])
 901                 chctx->sumLenArr[i] += chctx->CWlengthT[j];
 902     }
 903
 904     memset(chctx->codewords, 0, sizeof(chctx->codewords));
 905
 906     if (imc_get_coeffs(q, chctx) < 0) {
 907         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Read coefficients failed\n");
 908         chctx->decoder_reset = 1;
 909         return AVERROR_INVALIDDATA;
 910     }
 911
 912     if (inverse_quant_coeff(q, chctx, stream_format_code) < 0) {
 913         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Inverse quantization of coefficients failed\n");
 914         chctx->decoder_reset = 1;
 915         return AVERROR_INVALIDDATA;
 916     }
 917
 918     memset(chctx->skipFlags, 0, sizeof(chctx->skipFlags));
 919
 920     imc_imdct256(q, chctx, avctx->channels);
 921
 922     return 0;
 923 }
 924
 925 static int imc_decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data,
 926                             int *got_frame_ptr, AVPacket *avpkt)
 927 {
 928     const uint8_t *buf = avpkt->data;
 929     int buf_size = avpkt->size;
 930     int ret, i;
 931
 932     IMCContext *q = avctx->priv_data;
 933
 934     LOCAL_ALIGNED_16(uint16_t, buf16, [IMC_BLOCK_SIZE / 2]);
 935
 936     if (buf_size < IMC_BLOCK_SIZE * avctx->channels) {
 937         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "frame too small!\n");
 938         return AVERROR_INVALIDDATA;
 939     }
 940
 941     /* get output buffer */
 942     q->frame.nb_samples = COEFFS;
 943     if ((ret = ff_get_buffer(avctx, &q->frame)) < 0) {
 944         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "get_buffer() failed\n");
 945         return ret;
 946     }
 947
 948     for (i = 0; i < avctx->channels; i++) {
 949         q->out_samples = (float *)q->frame.extended_data[i];
 950
 951         q->dsp.bswap16_buf(buf16, (const uint16_t*)buf, IMC_BLOCK_SIZE / 2);
 952
 953         init_get_bits(&q->gb, (const uint8_t*)buf16, IMC_BLOCK_SIZE * 8);
 954
 955         buf += IMC_BLOCK_SIZE;
 956
 957         if ((ret = imc_decode_block(avctx, q, i)) < 0)
 958             return ret;
 959     }
 960
 961     if (avctx->channels == 2) {
 962         q->dsp.butterflies_float((float *)q->frame.extended_data[0],
 963                                  (float *)q->frame.extended_data[1], COEFFS);
 964     }
 965
 966     *got_frame_ptr   = 1;
 967     *(AVFrame *)data = q->frame;
 968
 969     return IMC_BLOCK_SIZE * avctx->channels;
 970 }
 971
 972
 973 static av_cold int imc_decode_close(AVCodecContext * avctx)
 974 {
 975     IMCContext *q = avctx->priv_data;
 976
 977     ff_fft_end(&q->fft);
 978
 979     return 0;
 980 }
 981
 982
 983 AVCodec ff_imc_decoder = {
 984     .name           = "imc",
 985     .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
 986     .id             = AV_CODEC_ID_IMC,
 987     .priv_data_size = sizeof(IMCContext),
 988     .init           = imc_decode_init,
 989     .close          = imc_decode_close,
 990     .decode         = imc_decode_frame,
 991     .capabilities   = CODEC_CAP_DR1,
 992     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("IMC (Intel Music Coder)"),
 993     .sample_fmts    = (const enum AVSampleFormat[]) { AV_SAMPLE_FMT_FLTP,
 994                                                       AV_SAMPLE_FMT_NONE },
 995 };
 996
 997 AVCodec ff_iac_decoder = {
 998     .name           = "iac",
 999     .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
1000     .id             = AV_CODEC_ID_IAC,
1001     .priv_data_size = sizeof(IMCContext),
1002     .init           = imc_decode_init,
1003     .close          = imc_decode_close,
1004     .decode         = imc_decode_frame,
1005     .capabilities   = CODEC_CAP_DR1,
1006     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("IAC (Indeo Audio Coder)"),
1007     .sample_fmts    = (const enum AVSampleFormat[]) { AV_SAMPLE_FMT_FLTP,
1008                                                       AV_SAMPLE_FMT_NONE },
1009 };