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
  34 #include <math.h>
  35 #include <stddef.h>
  36 #include <stdio.h>
  37
  38 #include "avcodec.h"
  39 #include "get_bits.h"
  40 #include "dsputil.h"
  41 #include "fft.h"
  42 #include "libavutil/audioconvert.h"
  43 #include "libavutil/libm.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 && avctx->channels != 1)
 180         || (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_IAC && avctx->channels > 2)) {
 181         av_log_ask_for_sample(avctx, "Number of channels is not supported\n");
 182         return AVERROR_PATCHWELCOME;
 183     }
 184
 185     for (j = 0; j < avctx->channels; j++) {
 186         q->chctx[j].decoder_reset = 1;
 187
 188         for (i = 0; i < BANDS; i++)
 189             q->chctx[j].old_floor[i] = 1.0;
 190
 191         for (i = 0; i < COEFFS / 2; i++)
 192             q->chctx[j].last_fft_im[i] = 0;
 193     }
 194
 195     /* Build mdct window, a simple sine window normalized with sqrt(2) */
 196     ff_sine_window_init(q->mdct_sine_window, COEFFS);
 197     for (i = 0; i < COEFFS; i++)
 198         q->mdct_sine_window[i] *= sqrt(2.0);
 199     for (i = 0; i < COEFFS / 2; i++) {
 200         q->post_cos[i] = (1.0f / 32768) * cos(i / 256.0 * M_PI);
 201         q->post_sin[i] = (1.0f / 32768) * sin(i / 256.0 * M_PI);
 202
 203         r1 = sin((i * 4.0 + 1.0) / 1024.0 * M_PI);
 204         r2 = cos((i * 4.0 + 1.0) / 1024.0 * M_PI);
 205
 206         if (i & 0x1) {
 207             q->pre_coef1[i] =  (r1 + r2) * sqrt(2.0);
 208             q->pre_coef2[i] = -(r1 - r2) * sqrt(2.0);
 209         } else {
 210             q->pre_coef1[i] = -(r1 + r2) * sqrt(2.0);
 211             q->pre_coef2[i] =  (r1 - r2) * sqrt(2.0);
 212         }
 213     }
 214
 215     /* Generate a square root table */
 216
 217     for (i = 0; i < 30; i++)
 218         q->sqrt_tab[i] = sqrt(i);
 219
 220     /* initialize the VLC tables */
 221     for (i = 0; i < 4 ; i++) {
 222         for (j = 0; j < 4; j++) {
 223             huffman_vlc[i][j].table = &vlc_tables[vlc_offsets[i * 4 + j]];
 224             huffman_vlc[i][j].table_allocated = vlc_offsets[i * 4 + j + 1] - vlc_offsets[i * 4 + j];
 225             init_vlc(&huffman_vlc[i][j], 9, imc_huffman_sizes[i],
 226                      imc_huffman_lens[i][j], 1, 1,
 227                      imc_huffman_bits[i][j], 2, 2, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC);
 228         }
 229     }
 230
 231     if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_IAC) {
 232         iac_generate_tabs(q, avctx->sample_rate);
 233     } else {
 234         memcpy(q->cyclTab,  cyclTab,  sizeof(cyclTab));
 235         memcpy(q->cyclTab2, cyclTab2, sizeof(cyclTab2));
 236         memcpy(q->weights1, imc_weights1, sizeof(imc_weights1));
 237         memcpy(q->weights2, imc_weights2, sizeof(imc_weights2));
 238     }
 239
 240     if ((ret = ff_fft_init(&q->fft, 7, 1))) {
 241         av_log(avctx, AV_LOG_INFO, "FFT init failed\n");
 242         return ret;
 243     }
 244     ff_dsputil_init(&q->dsp, avctx);
 245     avctx->sample_fmt     = AV_SAMPLE_FMT_FLTP;
 246     avctx->channel_layout = avctx->channels == 1 ? AV_CH_LAYOUT_MONO
 247                                                  : AV_CH_LAYOUT_STEREO;
 248
 249     avcodec_get_frame_defaults(&q->frame);
 250     avctx->coded_frame = &q->frame;
 251
 252     return 0;
 253 }
 254
 255 static void imc_calculate_coeffs(IMCContext *q, float *flcoeffs1,
 256                                  float *flcoeffs2, int *bandWidthT,
 257                                  float *flcoeffs3, float *flcoeffs5)
 258 {
 259     float   workT1[BANDS];
 260     float   workT2[BANDS];
 261     float   workT3[BANDS];
 262     float   snr_limit = 1.e-30;
 263     float   accum = 0.0;
 264     int i, cnt2;
 265
 266     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 267         flcoeffs5[i] = workT2[i] = 0.0;
 268         if (bandWidthT[i]) {
 269             workT1[i] = flcoeffs1[i] * flcoeffs1[i];
 270             flcoeffs3[i] = 2.0 * flcoeffs2[i];
 271         } else {
 272             workT1[i]    = 0.0;
 273             flcoeffs3[i] = -30000.0;
 274         }
 275         workT3[i] = bandWidthT[i] * workT1[i] * 0.01;
 276         if (workT3[i] <= snr_limit)
 277             workT3[i] = 0.0;
 278     }
 279
 280     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 281         for (cnt2 = i; cnt2 < q->cyclTab[i]; cnt2++)
 282             flcoeffs5[cnt2] = flcoeffs5[cnt2] + workT3[i];
 283         workT2[cnt2 - 1] = workT2[cnt2 - 1] + workT3[i];
 284     }
 285
 286     for (i = 1; i < BANDS; i++) {
 287         accum = (workT2[i - 1] + accum) * q->weights1[i - 1];
 288         flcoeffs5[i] += accum;
 289     }
 290
 291     for (i = 0; i < BANDS; i++)
 292         workT2[i] = 0.0;
 293
 294     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 295         for (cnt2 = i - 1; cnt2 > q->cyclTab2[i]; cnt2--)
 296             flcoeffs5[cnt2] += workT3[i];
 297         workT2[cnt2+1] += workT3[i];
 298     }
 299
 300     accum = 0.0;
 301
 302     for (i = BANDS-2; i >= 0; i--) {
 303         accum = (workT2[i+1] + accum) * q->weights2[i];
 304         flcoeffs5[i] += accum;
 305         // there is missing code here, but it seems to never be triggered
 306     }
 307 }
 308
 309
 310 static void imc_read_level_coeffs(IMCContext *q, int stream_format_code,
 311                                   int *levlCoeffs)
 312 {
 313     int i;
 314     VLC *hufftab[4];
 315     int start = 0;
 316     const uint8_t *cb_sel;
 317     int s;
 318
 319     s = stream_format_code >> 1;
 320     hufftab[0] = &huffman_vlc[s][0];
 321     hufftab[1] = &huffman_vlc[s][1];
 322     hufftab[2] = &huffman_vlc[s][2];
 323     hufftab[3] = &huffman_vlc[s][3];
 324     cb_sel = imc_cb_select[s];
 325
 326     if (stream_format_code & 4)
 327         start = 1;
 328     if (start)
 329         levlCoeffs[0] = get_bits(&q->gb, 7);
 330     for (i = start; i < BANDS; i++) {
 331         levlCoeffs[i] = get_vlc2(&q->gb, hufftab[cb_sel[i]]->table,
 332                                  hufftab[cb_sel[i]]->bits, 2);
 333         if (levlCoeffs[i] == 17)
 334             levlCoeffs[i] += get_bits(&q->gb, 4);
 335     }
 336 }
 337
 338 static void imc_decode_level_coefficients(IMCContext *q, int *levlCoeffBuf,
 339                                           float *flcoeffs1, float *flcoeffs2)
 340 {
 341     int i, level;
 342     float tmp, tmp2;
 343     // maybe some frequency division thingy
 344
 345     flcoeffs1[0] = 20000.0 / exp2 (levlCoeffBuf[0] * 0.18945); // 0.18945 = log2(10) * 0.05703125
 346     flcoeffs2[0] = log2f(flcoeffs1[0]);
 347     tmp  = flcoeffs1[0];
 348     tmp2 = flcoeffs2[0];
 349
 350     for (i = 1; i < BANDS; i++) {
 351         level = levlCoeffBuf[i];
 352         if (level == 16) {
 353             flcoeffs1[i] = 1.0;
 354             flcoeffs2[i] = 0.0;
 355         } else {
 356             if (level < 17)
 357                 level -= 7;
 358             else if (level <= 24)
 359                 level -= 32;
 360             else
 361                 level -= 16;
 362
 363             tmp  *= imc_exp_tab[15 + level];
 364             tmp2 += 0.83048 * level;  // 0.83048 = log2(10) * 0.25
 365             flcoeffs1[i] = tmp;
 366             flcoeffs2[i] = tmp2;
 367         }
 368     }
 369 }
 370
 371
 372 static void imc_decode_level_coefficients2(IMCContext *q, int *levlCoeffBuf,
 373                                            float *old_floor, float *flcoeffs1,
 374                                            float *flcoeffs2)
 375 {
 376     int i;
 377     /* FIXME maybe flag_buf = noise coding and flcoeffs1 = new scale factors
 378      *       and flcoeffs2 old scale factors
 379      *       might be incomplete due to a missing table that is in the binary code
 380      */
 381     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 382         flcoeffs1[i] = 0;
 383         if (levlCoeffBuf[i] < 16) {
 384             flcoeffs1[i] = imc_exp_tab2[levlCoeffBuf[i]] * old_floor[i];
 385             flcoeffs2[i] = (levlCoeffBuf[i] - 7) * 0.83048 + flcoeffs2[i]; // 0.83048 = log2(10) * 0.25
 386         } else {
 387             flcoeffs1[i] = old_floor[i];
 388         }
 389     }
 390 }
 391
 392 /**
 393  * Perform bit allocation depending on bits available
 394  */
 395 static int bit_allocation(IMCContext *q, IMCChannel *chctx,
 396                           int stream_format_code, int freebits, int flag)
 397 {
 398     int i, j;
 399     const float limit = -1.e20;
 400     float highest = 0.0;
 401     int indx;
 402     int t1 = 0;
 403     int t2 = 1;
 404     float summa = 0.0;
 405     int iacc = 0;
 406     int summer = 0;
 407     int rres, cwlen;
 408     float lowest = 1.e10;
 409     int low_indx = 0;
 410     float workT[32];
 411     int flg;
 412     int found_indx = 0;
 413
 414     for (i = 0; i < BANDS; i++)
 415         highest = FFMAX(highest, chctx->flcoeffs1[i]);
 416
 417     for (i = 0; i < BANDS - 1; i++)
 418         chctx->flcoeffs4[i] = chctx->flcoeffs3[i] - log2f(chctx->flcoeffs5[i]);
 419     chctx->flcoeffs4[BANDS - 1] = limit;
 420
 421     highest = highest * 0.25;
 422
 423     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 424         indx = -1;
 425         if ((band_tab[i + 1] - band_tab[i]) == chctx->bandWidthT[i])
 426             indx = 0;
 427
 428         if ((band_tab[i + 1] - band_tab[i]) > chctx->bandWidthT[i])
 429             indx = 1;
 430
 431         if (((band_tab[i + 1] - band_tab[i]) / 2) >= chctx->bandWidthT[i])
 432             indx = 2;
 433
 434         if (indx == -1)
 435             return AVERROR_INVALIDDATA;
 436
 437         chctx->flcoeffs4[i] += xTab[(indx * 2 + (chctx->flcoeffs1[i] < highest)) * 2 + flag];
 438     }
 439
 440     if (stream_format_code & 0x2) {
 441         chctx->flcoeffs4[0] = limit;
 442         chctx->flcoeffs4[1] = limit;
 443         chctx->flcoeffs4[2] = limit;
 444         chctx->flcoeffs4[3] = limit;
 445     }
 446
 447     for (i = (stream_format_code & 0x2) ? 4 : 0; i < BANDS - 1; i++) {
 448         iacc  += chctx->bandWidthT[i];
 449         summa += chctx->bandWidthT[i] * chctx->flcoeffs4[i];
 450     }
 451     chctx->bandWidthT[BANDS - 1] = 0;
 452     summa = (summa * 0.5 - freebits) / iacc;
 453
 454
 455     for (i = 0; i < BANDS / 2; i++) {
 456         rres = summer - freebits;
 457         if ((rres >= -8) && (rres <= 8))
 458             break;
 459
 460         summer = 0;
 461         iacc   = 0;
 462
 463         for (j = (stream_format_code & 0x2) ? 4 : 0; j < BANDS; j++) {
 464             cwlen = av_clipf(((chctx->flcoeffs4[j] * 0.5) - summa + 0.5), 0, 6);
 465
 466             chctx->bitsBandT[j] = cwlen;
 467             summer += chctx->bandWidthT[j] * cwlen;
 468
 469             if (cwlen > 0)
 470                 iacc += chctx->bandWidthT[j];
 471         }
 472
 473         flg = t2;
 474         t2 = 1;
 475         if (freebits < summer)
 476             t2 = -1;
 477         if (i == 0)
 478             flg = t2;
 479         if (flg != t2)
 480             t1++;
 481
 482         summa = (float)(summer - freebits) / ((t1 + 1) * iacc) + summa;
 483     }
 484
 485     for (i = (stream_format_code & 0x2) ? 4 : 0; i < BANDS; i++) {
 486         for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++)
 487             chctx->CWlengthT[j] = chctx->bitsBandT[i];
 488     }
 489
 490     if (freebits > summer) {
 491         for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 492             workT[i] = (chctx->bitsBandT[i] == 6) ? -1.e20
 493                                               : (chctx->bitsBandT[i] * -2 + chctx->flcoeffs4[i] - 0.415);
 494         }
 495
 496         highest = 0.0;
 497
 498         do {
 499             if (highest <= -1.e20)
 500                 break;
 501
 502             found_indx = 0;
 503             highest = -1.e20;
 504
 505             for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 506                 if (workT[i] > highest) {
 507                     highest = workT[i];
 508                     found_indx = i;
 509                 }
 510             }
 511
 512             if (highest > -1.e20) {
 513                 workT[found_indx] -= 2.0;
 514                 if (++chctx->bitsBandT[found_indx] == 6)
 515                     workT[found_indx] = -1.e20;
 516
 517                 for (j = band_tab[found_indx]; j < band_tab[found_indx + 1] && (freebits > summer); j++) {
 518                     chctx->CWlengthT[j]++;
 519                     summer++;
 520                 }
 521             }
 522         } while (freebits > summer);
 523     }
 524     if (freebits < summer) {
 525         for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 526             workT[i] = chctx->bitsBandT[i] ? (chctx->bitsBandT[i] * -2 + chctx->flcoeffs4[i] + 1.585)
 527                                        : 1.e20;
 528         }
 529         if (stream_format_code & 0x2) {
 530             workT[0] = 1.e20;
 531             workT[1] = 1.e20;
 532             workT[2] = 1.e20;
 533             workT[3] = 1.e20;
 534         }
 535         while (freebits < summer) {
 536             lowest   = 1.e10;
 537             low_indx = 0;
 538             for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 539                 if (workT[i] < lowest) {
 540                     lowest   = workT[i];
 541                     low_indx = i;
 542                 }
 543             }
 544             // if (lowest >= 1.e10)
 545             //     break;
 546             workT[low_indx] = lowest + 2.0;
 547
 548             if (!--chctx->bitsBandT[low_indx])
 549                 workT[low_indx] = 1.e20;
 550
 551             for (j = band_tab[low_indx]; j < band_tab[low_indx+1] && (freebits < summer); j++) {
 552                 if (chctx->CWlengthT[j] > 0) {
 553                     chctx->CWlengthT[j]--;
 554                     summer--;
 555                 }
 556             }
 557         }
 558     }
 559     return 0;
 560 }
 561
 562 static void imc_get_skip_coeff(IMCContext *q, IMCChannel *chctx)
 563 {
 564     int i, j;
 565
 566     memset(chctx->skipFlagBits,  0, sizeof(chctx->skipFlagBits));
 567     memset(chctx->skipFlagCount, 0, sizeof(chctx->skipFlagCount));
 568     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 569         if (!chctx->bandFlagsBuf[i] || !chctx->bandWidthT[i])
 570             continue;
 571
 572         if (!chctx->skipFlagRaw[i]) {
 573             chctx->skipFlagBits[i] = band_tab[i + 1] - band_tab[i];
 574
 575             for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++) {
 576                 chctx->skipFlags[j] = get_bits1(&q->gb);
 577                 if (chctx->skipFlags[j])
 578                     chctx->skipFlagCount[i]++;
 579             }
 580         } else {
 581             for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1] - 1; j += 2) {
 582                 if (!get_bits1(&q->gb)) { // 0
 583                     chctx->skipFlagBits[i]++;
 584                     chctx->skipFlags[j]      = 1;
 585                     chctx->skipFlags[j + 1]  = 1;
 586                     chctx->skipFlagCount[i] += 2;
 587                 } else {
 588                     if (get_bits1(&q->gb)) { // 11
 589                         chctx->skipFlagBits[i] += 2;
 590                         chctx->skipFlags[j]     = 0;
 591                         chctx->skipFlags[j + 1] = 1;
 592                         chctx->skipFlagCount[i]++;
 593                     } else {
 594                         chctx->skipFlagBits[i] += 3;
 595                         chctx->skipFlags[j + 1] = 0;
 596                         if (!get_bits1(&q->gb)) { // 100
 597                             chctx->skipFlags[j] = 1;
 598                             chctx->skipFlagCount[i]++;
 599                         } else { // 101
 600                             chctx->skipFlags[j] = 0;
 601                         }
 602                     }
 603                 }
 604             }
 605
 606             if (j < band_tab[i + 1]) {
 607                 chctx->skipFlagBits[i]++;
 608                 if ((chctx->skipFlags[j] = get_bits1(&q->gb)))
 609                     chctx->skipFlagCount[i]++;
 610             }
 611         }
 612     }
 613 }
 614
 615 /**
 616  * Increase highest' band coefficient sizes as some bits won't be used
 617  */
 618 static void imc_adjust_bit_allocation(IMCContext *q, IMCChannel *chctx,
 619                                       int summer)
 620 {
 621     float workT[32];
 622     int corrected = 0;
 623     int i, j;
 624     float highest  = 0;
 625     int found_indx = 0;
 626
 627     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 628         workT[i] = (chctx->bitsBandT[i] == 6) ? -1.e20
 629                                           : (chctx->bitsBandT[i] * -2 + chctx->flcoeffs4[i] - 0.415);
 630     }
 631
 632     while (corrected < summer) {
 633         if (highest <= -1.e20)
 634             break;
 635
 636         highest = -1.e20;
 637
 638         for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 639             if (workT[i] > highest) {
 640                 highest = workT[i];
 641                 found_indx = i;
 642             }
 643         }
 644
 645         if (highest > -1.e20) {
 646             workT[found_indx] -= 2.0;
 647             if (++(chctx->bitsBandT[found_indx]) == 6)
 648                 workT[found_indx] = -1.e20;
 649
 650             for (j = band_tab[found_indx]; j < band_tab[found_indx+1] && (corrected < summer); j++) {
 651                 if (!chctx->skipFlags[j] && (chctx->CWlengthT[j] < 6)) {
 652                     chctx->CWlengthT[j]++;
 653                     corrected++;
 654                 }
 655             }
 656         }
 657     }
 658 }
 659
 660 static void imc_imdct256(IMCContext *q, IMCChannel *chctx, int channels)
 661 {
 662     int i;
 663     float re, im;
 664     float *dst1 = q->out_samples;
 665     float *dst2 = q->out_samples + (COEFFS - 1);
 666
 667     /* prerotation */
 668     for (i = 0; i < COEFFS / 2; i++) {
 669         q->samples[i].re = -(q->pre_coef1[i] * chctx->CWdecoded[COEFFS - 1 - i * 2]) -
 670                             (q->pre_coef2[i] * chctx->CWdecoded[i * 2]);
 671         q->samples[i].im =  (q->pre_coef2[i] * chctx->CWdecoded[COEFFS - 1 - i * 2]) -
 672                             (q->pre_coef1[i] * chctx->CWdecoded[i * 2]);
 673     }
 674
 675     /* FFT */
 676     q->fft.fft_permute(&q->fft, q->samples);
 677     q->fft.fft_calc(&q->fft, q->samples);
 678
 679     /* postrotation, window and reorder */
 680     for (i = 0; i < COEFFS / 2; i++) {
 681         re = ( q->samples[i].re * q->post_cos[i]) + (-q->samples[i].im * q->post_sin[i]);
 682         im = (-q->samples[i].im * q->post_cos[i]) - ( q->samples[i].re * q->post_sin[i]);
 683         *dst1 =  (q->mdct_sine_window[COEFFS - 1 - i * 2] * chctx->last_fft_im[i])
 684                + (q->mdct_sine_window[i * 2] * re);
 685         *dst2 =  (q->mdct_sine_window[i * 2] * chctx->last_fft_im[i])
 686                - (q->mdct_sine_window[COEFFS - 1 - i * 2] * re);
 687         dst1 += 2;
 688         dst2 -= 2;
 689         chctx->last_fft_im[i] = im;
 690     }
 691 }
 692
 693 static int inverse_quant_coeff(IMCContext *q, IMCChannel *chctx,
 694                                int stream_format_code)
 695 {
 696     int i, j;
 697     int middle_value, cw_len, max_size;
 698     const float *quantizer;
 699
 700     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 701         for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++) {
 702             chctx->CWdecoded[j] = 0;
 703             cw_len = chctx->CWlengthT[j];
 704
 705             if (cw_len <= 0 || chctx->skipFlags[j])
 706                 continue;
 707
 708             max_size     = 1 << cw_len;
 709             middle_value = max_size >> 1;
 710
 711             if (chctx->codewords[j] >= max_size || chctx->codewords[j] < 0)
 712                 return AVERROR_INVALIDDATA;
 713
 714             if (cw_len >= 4) {
 715                 quantizer = imc_quantizer2[(stream_format_code & 2) >> 1];
 716                 if (chctx->codewords[j] >= middle_value)
 717                     chctx->CWdecoded[j] =  quantizer[chctx->codewords[j] - 8]                * chctx->flcoeffs6[i];
 718                 else
 719                     chctx->CWdecoded[j] = -quantizer[max_size - chctx->codewords[j] - 8 - 1] * chctx->flcoeffs6[i];
 720             }else{
 721                 quantizer = imc_quantizer1[((stream_format_code & 2) >> 1) | (chctx->bandFlagsBuf[i] << 1)];
 722                 if (chctx->codewords[j] >= middle_value)
 723                     chctx->CWdecoded[j] =  quantizer[chctx->codewords[j] - 1]            * chctx->flcoeffs6[i];
 724                 else
 725                     chctx->CWdecoded[j] = -quantizer[max_size - 2 - chctx->codewords[j]] * chctx->flcoeffs6[i];
 726             }
 727         }
 728     }
 729     return 0;
 730 }
 731
 732
 733 static int imc_get_coeffs(IMCContext *q, IMCChannel *chctx)
 734 {
 735     int i, j, cw_len, cw;
 736
 737     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 738         if (!chctx->sumLenArr[i])
 739             continue;
 740         if (chctx->bandFlagsBuf[i] || chctx->bandWidthT[i]) {
 741             for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++) {
 742                 cw_len = chctx->CWlengthT[j];
 743                 cw = 0;
 744
 745                 if (get_bits_count(&q->gb) + cw_len > 512) {
 746                     av_dlog(NULL, "Band %i coeff %i cw_len %i\n", i, j, cw_len);
 747                     return AVERROR_INVALIDDATA;
 748                 }
 749
 750                 if (cw_len && (!chctx->bandFlagsBuf[i] || !chctx->skipFlags[j]))
 751                     cw = get_bits(&q->gb, cw_len);
 752
 753                 chctx->codewords[j] = cw;
 754             }
 755         }
 756     }
 757     return 0;
 758 }
 759
 760 static int imc_decode_block(AVCodecContext *avctx, IMCContext *q, int ch)
 761 {
 762     int stream_format_code;
 763     int imc_hdr, i, j, ret;
 764     int flag;
 765     int bits, summer;
 766     int counter, bitscount;
 767     IMCChannel *chctx = q->chctx + ch;
 768
 769
 770     /* Check the frame header */
 771     imc_hdr = get_bits(&q->gb, 9);
 772     if (imc_hdr & 0x18) {
 773         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "frame header check failed!\n");
 774         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "got %X.\n", imc_hdr);
 775         return AVERROR_INVALIDDATA;
 776     }
 777     stream_format_code = get_bits(&q->gb, 3);
 778
 779     if (stream_format_code & 1) {
 780         av_log_ask_for_sample(avctx, "Stream format %X is not supported\n",
 781                               stream_format_code);
 782         return AVERROR_PATCHWELCOME;
 783     }
 784
 785     if (stream_format_code & 0x04)
 786         chctx->decoder_reset = 1;
 787
 788     if (chctx->decoder_reset) {
 789         for (i = 0; i < BANDS; i++)
 790             chctx->old_floor[i] = 1.0;
 791         for (i = 0; i < COEFFS; i++)
 792             chctx->CWdecoded[i] = 0;
 793         chctx->decoder_reset = 0;
 794     }
 795
 796     flag = get_bits1(&q->gb);
 797     imc_read_level_coeffs(q, stream_format_code, chctx->levlCoeffBuf);
 798
 799     if (stream_format_code & 0x4)
 800         imc_decode_level_coefficients(q, chctx->levlCoeffBuf,
 801                                       chctx->flcoeffs1, chctx->flcoeffs2);
 802     else
 803         imc_decode_level_coefficients2(q, chctx->levlCoeffBuf, chctx->old_floor,
 804                                        chctx->flcoeffs1, chctx->flcoeffs2);
 805
 806     memcpy(chctx->old_floor, chctx->flcoeffs1, 32 * sizeof(float));
 807
 808     counter = 0;
 809     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 810         if (chctx->levlCoeffBuf[i] == 16) {
 811             chctx->bandWidthT[i] = 0;
 812             counter++;
 813         } else
 814             chctx->bandWidthT[i] = band_tab[i + 1] - band_tab[i];
 815     }
 816     memset(chctx->bandFlagsBuf, 0, BANDS * sizeof(int));
 817     for (i = 0; i < BANDS - 1; i++) {
 818         if (chctx->bandWidthT[i])
 819             chctx->bandFlagsBuf[i] = get_bits1(&q->gb);
 820     }
 821
 822     imc_calculate_coeffs(q, chctx->flcoeffs1, chctx->flcoeffs2, chctx->bandWidthT, chctx->flcoeffs3, chctx->flcoeffs5);
 823
 824     bitscount = 0;
 825     /* first 4 bands will be assigned 5 bits per coefficient */
 826     if (stream_format_code & 0x2) {
 827         bitscount += 15;
 828
 829         chctx->bitsBandT[0] = 5;
 830         chctx->CWlengthT[0] = 5;
 831         chctx->CWlengthT[1] = 5;
 832         chctx->CWlengthT[2] = 5;
 833         for (i = 1; i < 4; i++) {
 834             bits = (chctx->levlCoeffBuf[i] == 16) ? 0 : 5;
 835             chctx->bitsBandT[i] = bits;
 836             for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++) {
 837                 chctx->CWlengthT[j] = bits;
 838                 bitscount      += bits;
 839             }
 840         }
 841     }
 842     if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_IAC) {
 843         bitscount += !!chctx->bandWidthT[BANDS - 1];
 844         if (!(stream_format_code & 0x2))
 845             bitscount += 16;
 846     }
 847
 848     if ((ret = bit_allocation(q, chctx, stream_format_code,
 849                               512 - bitscount - get_bits_count(&q->gb),
 850                               flag)) < 0) {
 851         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Bit allocations failed\n");
 852         chctx->decoder_reset = 1;
 853         return ret;
 854     }
 855
 856     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 857         chctx->sumLenArr[i]   = 0;
 858         chctx->skipFlagRaw[i] = 0;
 859         for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++)
 860             chctx->sumLenArr[i] += chctx->CWlengthT[j];
 861         if (chctx->bandFlagsBuf[i])
 862             if ((((band_tab[i + 1] - band_tab[i]) * 1.5) > chctx->sumLenArr[i]) && (chctx->sumLenArr[i] > 0))
 863                 chctx->skipFlagRaw[i] = 1;
 864     }
 865
 866     imc_get_skip_coeff(q, chctx);
 867
 868     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 869         chctx->flcoeffs6[i] = chctx->flcoeffs1[i];
 870         /* band has flag set and at least one coded coefficient */
 871         if (chctx->bandFlagsBuf[i] && (band_tab[i + 1] - band_tab[i]) != chctx->skipFlagCount[i]) {
 872             chctx->flcoeffs6[i] *= q->sqrt_tab[ band_tab[i + 1] - band_tab[i]] /
 873                                    q->sqrt_tab[(band_tab[i + 1] - band_tab[i] - chctx->skipFlagCount[i])];
 874         }
 875     }
 876
 877     /* calculate bits left, bits needed and adjust bit allocation */
 878     bits = summer = 0;
 879
 880     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 881         if (chctx->bandFlagsBuf[i]) {
 882             for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++) {
 883                 if (chctx->skipFlags[j]) {
 884                     summer += chctx->CWlengthT[j];
 885                     chctx->CWlengthT[j] = 0;
 886                 }
 887             }
 888             bits   += chctx->skipFlagBits[i];
 889             summer -= chctx->skipFlagBits[i];
 890         }
 891     }
 892     imc_adjust_bit_allocation(q, chctx, summer);
 893
 894     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 895         chctx->sumLenArr[i] = 0;
 896
 897         for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++)
 898             if (!chctx->skipFlags[j])
 899                 chctx->sumLenArr[i] += chctx->CWlengthT[j];
 900     }
 901
 902     memset(chctx->codewords, 0, sizeof(chctx->codewords));
 903
 904     if (imc_get_coeffs(q, chctx) < 0) {
 905         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Read coefficients failed\n");
 906         chctx->decoder_reset = 1;
 907         return AVERROR_INVALIDDATA;
 908     }
 909
 910     if (inverse_quant_coeff(q, chctx, stream_format_code) < 0) {
 911         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Inverse quantization of coefficients failed\n");
 912         chctx->decoder_reset = 1;
 913         return AVERROR_INVALIDDATA;
 914     }
 915
 916     memset(chctx->skipFlags, 0, sizeof(chctx->skipFlags));
 917
 918     imc_imdct256(q, chctx, avctx->channels);
 919
 920     return 0;
 921 }
 922
 923 static int imc_decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data,
 924                             int *got_frame_ptr, AVPacket *avpkt)
 925 {
 926     const uint8_t *buf = avpkt->data;
 927     int buf_size = avpkt->size;
 928     int ret, i;
 929
 930     IMCContext *q = avctx->priv_data;
 931
 932     LOCAL_ALIGNED_16(uint16_t, buf16, [IMC_BLOCK_SIZE / 2]);
 933
 934     if (buf_size < IMC_BLOCK_SIZE * avctx->channels) {
 935         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "frame too small!\n");
 936         return AVERROR_INVALIDDATA;
 937     }
 938
 939     /* get output buffer */
 940     q->frame.nb_samples = COEFFS;
 941     if ((ret = avctx->get_buffer(avctx, &q->frame)) < 0) {
 942         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "get_buffer() failed\n");
 943         return ret;
 944     }
 945
 946     for (i = 0; i < avctx->channels; i++) {
 947         q->out_samples = (float *)q->frame.extended_data[i];
 948
 949         q->dsp.bswap16_buf(buf16, (const uint16_t*)buf, IMC_BLOCK_SIZE / 2);
 950
 951         init_get_bits(&q->gb, (const uint8_t*)buf16, IMC_BLOCK_SIZE * 8);
 952
 953         buf += IMC_BLOCK_SIZE;
 954
 955         if ((ret = imc_decode_block(avctx, q, i)) < 0)
 956             return ret;
 957     }
 958
 959     if (avctx->channels == 2) {
 960         q->dsp.butterflies_float((float *)q->frame.extended_data[0],
 961                                  (float *)q->frame.extended_data[1], COEFFS);
 962     }
 963
 964     *got_frame_ptr   = 1;
 965     *(AVFrame *)data = q->frame;
 966
 967     return IMC_BLOCK_SIZE * avctx->channels;
 968 }
 969
 970
 971 static av_cold int imc_decode_close(AVCodecContext * avctx)
 972 {
 973     IMCContext *q = avctx->priv_data;
 974
 975     ff_fft_end(&q->fft);
 976
 977     return 0;
 978 }
 979
 980 #if CONFIG_IMC_DECODER
 981 AVCodec ff_imc_decoder = {
 982     .name           = "imc",
 983     .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
 984     .id             = AV_CODEC_ID_IMC,
 985     .priv_data_size = sizeof(IMCContext),
 986     .init           = imc_decode_init,
 987     .close          = imc_decode_close,
 988     .decode         = imc_decode_frame,
 989     .capabilities   = CODEC_CAP_DR1,
 990     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("IMC (Intel Music Coder)"),
 991     .sample_fmts    = (const enum AVSampleFormat[]) { AV_SAMPLE_FMT_FLTP,
 992                                                       AV_SAMPLE_FMT_NONE },
 993 };
 994 #endif
 995 #if CONFIG_IAC_DECODER
 996 AVCodec ff_iac_decoder = {
 997     .name           = "iac",
 998     .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
 999     .id             = AV_CODEC_ID_IAC,
1000     .priv_data_size = sizeof(IMCContext),
1001     .init           = imc_decode_init,
1002     .close          = imc_decode_close,
1003     .decode         = imc_decode_frame,
1004     .capabilities   = CODEC_CAP_DR1,
1005     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("IAC (Indeo Audio Coder)"),
1006     .sample_fmts    = (const enum AVSampleFormat[]) { AV_SAMPLE_FMT_FLTP,
1007                                                       AV_SAMPLE_FMT_NONE },
1008 };
1009 #endif