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

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