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 "sinewin.h"
  44
  45 #include "imcdata.h"
  46
  47 #define IMC_BLOCK_SIZE 64
  48 #define IMC_FRAME_ID 0x21
  49 #define BANDS 32
  50 #define COEFFS 256
  51
  52 typedef struct IMCChannel {
  53     float old_floor[BANDS];
  54     float flcoeffs1[BANDS];
  55     float flcoeffs2[BANDS];
  56     float flcoeffs3[BANDS];
  57     float flcoeffs4[BANDS];
  58     float flcoeffs5[BANDS];
  59     float flcoeffs6[BANDS];
  60     float CWdecoded[COEFFS];
  61
  62     int bandWidthT[BANDS];     ///< codewords per band
  63     int bitsBandT[BANDS];      ///< how many bits per codeword in band
  64     int CWlengthT[COEFFS];     ///< how many bits in each codeword
  65     int levlCoeffBuf[BANDS];
  66     int bandFlagsBuf[BANDS];   ///< flags for each band
  67     int sumLenArr[BANDS];      ///< bits for all coeffs in band
  68     int skipFlagRaw[BANDS];    ///< skip flags are stored in raw form or not
  69     int skipFlagBits[BANDS];   ///< bits used to code skip flags
  70     int skipFlagCount[BANDS];  ///< skipped coeffients per band
  71     int skipFlags[COEFFS];     ///< skip coefficient decoding or not
  72     int codewords[COEFFS];     ///< raw codewords read from bitstream
  73
  74     float last_fft_im[COEFFS];
  75
  76     int decoder_reset;
  77 } IMCChannel;
  78
  79 typedef struct {
  80     AVFrame frame;
  81
  82     IMCChannel chctx[2];
  83
  84     /** MDCT tables */
  85     //@{
  86     float mdct_sine_window[COEFFS];
  87     float post_cos[COEFFS];
  88     float post_sin[COEFFS];
  89     float pre_coef1[COEFFS];
  90     float pre_coef2[COEFFS];
  91     //@}
  92
  93     float sqrt_tab[30];
  94     GetBitContext gb;
  95
  96     DSPContext dsp;
  97     FFTContext fft;
  98     DECLARE_ALIGNED(32, FFTComplex, samples)[COEFFS / 2];
  99     float *out_samples;
 100
 101     int8_t cyclTab[32], cyclTab2[32];
 102     float  weights1[31], weights2[31];
 103 } IMCContext;
 104
 105 static VLC huffman_vlc[4][4];
 106
 107 #define VLC_TABLES_SIZE 9512
 108
 109 static const int vlc_offsets[17] = {
 110     0,     640, 1156, 1732, 2308, 2852, 3396, 3924,
 111     4452, 5220, 5860, 6628, 7268, 7908, 8424, 8936, VLC_TABLES_SIZE
 112 };
 113
 114 static VLC_TYPE vlc_tables[VLC_TABLES_SIZE][2];
 115
 116 static inline double freq2bark(double freq)
 117 {
 118     return 3.5 * atan((freq / 7500.0) * (freq / 7500.0)) + 13.0 * atan(freq * 0.00076);
 119 }
 120
 121 static av_cold void iac_generate_tabs(IMCContext *q, int sampling_rate)
 122 {
 123     double freqmin[32], freqmid[32], freqmax[32];
 124     double scale = sampling_rate / (256.0 * 2.0 * 2.0);
 125     double nyquist_freq = sampling_rate * 0.5;
 126     double freq, bark, prev_bark = 0, tf, tb;
 127     int i, j;
 128
 129     for (i = 0; i < 32; i++) {
 130         freq = (band_tab[i] + band_tab[i + 1] - 1) * scale;
 131         bark = freq2bark(freq);
 132
 133         if (i > 0) {
 134             tb = bark - prev_bark;
 135             q->weights1[i - 1] = pow(10.0, -1.0 * tb);
 136             q->weights2[i - 1] = pow(10.0, -2.7 * tb);
 137         }
 138         prev_bark = bark;
 139
 140         freqmid[i] = freq;
 141
 142         tf = freq;
 143         while (tf < nyquist_freq) {
 144             tf += 0.5;
 145             tb =  freq2bark(tf);
 146             if (tb > bark + 0.5)
 147                 break;
 148         }
 149         freqmax[i] = tf;
 150
 151         tf = freq;
 152         while (tf > 0.0) {
 153             tf -= 0.5;
 154             tb =  freq2bark(tf);
 155             if (tb <= bark - 0.5)
 156                 break;
 157         }
 158         freqmin[i] = tf;
 159     }
 160
 161     for (i = 0; i < 32; i++) {
 162         freq = freqmax[i];
 163         for (j = 31; j > 0 && freq <= freqmid[j]; j--);
 164         q->cyclTab[i] = j + 1;
 165
 166         freq = freqmin[i];
 167         for (j = 0; j < 32 && freq >= freqmid[j]; j++);
 168         q->cyclTab2[i] = j - 1;
 169     }
 170 }
 171
 172 static av_cold int imc_decode_init(AVCodecContext *avctx)
 173 {
 174     int i, j, ret;
 175     IMCContext *q = avctx->priv_data;
 176     double r1, r2;
 177
 178     if ((avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_IMC && avctx->channels != 1)
 179         || (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_IAC && avctx->channels > 2)) {
 180         av_log_ask_for_sample(avctx, "Number of channels is not supported\n");
 181         return AVERROR_PATCHWELCOME;
 182     }
 183
 184     for (j = 0; j < avctx->channels; j++) {
 185         q->chctx[j].decoder_reset = 1;
 186
 187         for (i = 0; i < BANDS; i++)
 188             q->chctx[j].old_floor[i] = 1.0;
 189
 190         for (i = 0; i < COEFFS / 2; i++)
 191             q->chctx[j].last_fft_im[i] = 0;
 192     }
 193
 194     /* Build mdct window, a simple sine window normalized with sqrt(2) */
 195     ff_sine_window_init(q->mdct_sine_window, COEFFS);
 196     for (i = 0; i < COEFFS; i++)
 197         q->mdct_sine_window[i] *= sqrt(2.0);
 198     for (i = 0; i < COEFFS / 2; i++) {
 199         q->post_cos[i] = (1.0f / 32768) * cos(i / 256.0 * M_PI);
 200         q->post_sin[i] = (1.0f / 32768) * sin(i / 256.0 * M_PI);
 201
 202         r1 = sin((i * 4.0 + 1.0) / 1024.0 * M_PI);
 203         r2 = cos((i * 4.0 + 1.0) / 1024.0 * M_PI);
 204
 205         if (i & 0x1) {
 206             q->pre_coef1[i] =  (r1 + r2) * sqrt(2.0);
 207             q->pre_coef2[i] = -(r1 - r2) * sqrt(2.0);
 208         } else {
 209             q->pre_coef1[i] = -(r1 + r2) * sqrt(2.0);
 210             q->pre_coef2[i] =  (r1 - r2) * sqrt(2.0);
 211         }
 212     }
 213
 214     /* Generate a square root table */
 215
 216     for (i = 0; i < 30; i++)
 217         q->sqrt_tab[i] = sqrt(i);
 218
 219     /* initialize the VLC tables */
 220     for (i = 0; i < 4 ; i++) {
 221         for (j = 0; j < 4; j++) {
 222             huffman_vlc[i][j].table = &vlc_tables[vlc_offsets[i * 4 + j]];
 223             huffman_vlc[i][j].table_allocated = vlc_offsets[i * 4 + j + 1] - vlc_offsets[i * 4 + j];
 224             init_vlc(&huffman_vlc[i][j], 9, imc_huffman_sizes[i],
 225                      imc_huffman_lens[i][j], 1, 1,
 226                      imc_huffman_bits[i][j], 2, 2, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC);
 227         }
 228     }
 229
 230     if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_IAC) {
 231         iac_generate_tabs(q, avctx->sample_rate);
 232     } else {
 233         memcpy(q->cyclTab,  cyclTab,  sizeof(cyclTab));
 234         memcpy(q->cyclTab2, cyclTab2, sizeof(cyclTab2));
 235         memcpy(q->weights1, imc_weights1, sizeof(imc_weights1));
 236         memcpy(q->weights2, imc_weights2, sizeof(imc_weights2));
 237     }
 238
 239     if ((ret = ff_fft_init(&q->fft, 7, 1))) {
 240         av_log(avctx, AV_LOG_INFO, "FFT init failed\n");
 241         return ret;
 242     }
 243     ff_dsputil_init(&q->dsp, avctx);
 244     avctx->sample_fmt     = AV_SAMPLE_FMT_FLT;
 245     avctx->channel_layout = avctx->channels == 1 ? AV_CH_LAYOUT_MONO
 246                                                  : AV_CH_LAYOUT_STEREO;
 247
 248     avcodec_get_frame_defaults(&q->frame);
 249     avctx->coded_frame = &q->frame;
 250
 251     return 0;
 252 }
 253
 254 static void imc_calculate_coeffs(IMCContext *q, float *flcoeffs1,
 255                                  float *flcoeffs2, int *bandWidthT,
 256                                  float *flcoeffs3, float *flcoeffs5)
 257 {
 258     float   workT1[BANDS];
 259     float   workT2[BANDS];
 260     float   workT3[BANDS];
 261     float   snr_limit = 1.e-30;
 262     float   accum = 0.0;
 263     int i, cnt2;
 264
 265     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 266         flcoeffs5[i] = workT2[i] = 0.0;
 267         if (bandWidthT[i]) {
 268             workT1[i] = flcoeffs1[i] * flcoeffs1[i];
 269             flcoeffs3[i] = 2.0 * flcoeffs2[i];
 270         } else {
 271             workT1[i]    = 0.0;
 272             flcoeffs3[i] = -30000.0;
 273         }
 274         workT3[i] = bandWidthT[i] * workT1[i] * 0.01;
 275         if (workT3[i] <= snr_limit)
 276             workT3[i] = 0.0;
 277     }
 278
 279     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 280         for (cnt2 = i; cnt2 < q->cyclTab[i]; cnt2++)
 281             flcoeffs5[cnt2] = flcoeffs5[cnt2] + workT3[i];
 282         workT2[cnt2 - 1] = workT2[cnt2 - 1] + workT3[i];
 283     }
 284
 285     for (i = 1; i < BANDS; i++) {
 286         accum = (workT2[i - 1] + accum) * q->weights1[i - 1];
 287         flcoeffs5[i] += accum;
 288     }
 289
 290     for (i = 0; i < BANDS; i++)
 291         workT2[i] = 0.0;
 292
 293     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 294         for (cnt2 = i - 1; cnt2 > q->cyclTab2[i]; cnt2--)
 295             flcoeffs5[cnt2] += workT3[i];
 296         workT2[cnt2+1] += workT3[i];
 297     }
 298
 299     accum = 0.0;
 300
 301     for (i = BANDS-2; i >= 0; i--) {
 302         accum = (workT2[i+1] + accum) * q->weights2[i];
 303         flcoeffs5[i] += accum;
 304         // there is missing code here, but it seems to never be triggered
 305     }
 306 }
 307
 308
 309 static void imc_read_level_coeffs(IMCContext *q, int stream_format_code,
 310                                   int *levlCoeffs)
 311 {
 312     int i;
 313     VLC *hufftab[4];
 314     int start = 0;
 315     const uint8_t *cb_sel;
 316     int s;
 317
 318     s = stream_format_code >> 1;
 319     hufftab[0] = &huffman_vlc[s][0];
 320     hufftab[1] = &huffman_vlc[s][1];
 321     hufftab[2] = &huffman_vlc[s][2];
 322     hufftab[3] = &huffman_vlc[s][3];
 323     cb_sel = imc_cb_select[s];
 324
 325     if (stream_format_code & 4)
 326         start = 1;
 327     if (start)
 328         levlCoeffs[0] = get_bits(&q->gb, 7);
 329     for (i = start; i < BANDS; i++) {
 330         levlCoeffs[i] = get_vlc2(&q->gb, hufftab[cb_sel[i]]->table,
 331                                  hufftab[cb_sel[i]]->bits, 2);
 332         if (levlCoeffs[i] == 17)
 333             levlCoeffs[i] += get_bits(&q->gb, 4);
 334     }
 335 }
 336
 337 static void imc_decode_level_coefficients(IMCContext *q, int *levlCoeffBuf,
 338                                           float *flcoeffs1, float *flcoeffs2)
 339 {
 340     int i, level;
 341     float tmp, tmp2;
 342     // maybe some frequency division thingy
 343
 344     flcoeffs1[0] = 20000.0 / pow (2, levlCoeffBuf[0] * 0.18945); // 0.18945 = log2(10) * 0.05703125
 345     flcoeffs2[0] = log2f(flcoeffs1[0]);
 346     tmp  = flcoeffs1[0];
 347     tmp2 = flcoeffs2[0];
 348
 349     for (i = 1; i < BANDS; i++) {
 350         level = levlCoeffBuf[i];
 351         if (level == 16) {
 352             flcoeffs1[i] = 1.0;
 353             flcoeffs2[i] = 0.0;
 354         } else {
 355             if (level < 17)
 356                 level -= 7;
 357             else if (level <= 24)
 358                 level -= 32;
 359             else
 360                 level -= 16;
 361
 362             tmp  *= imc_exp_tab[15 + level];
 363             tmp2 += 0.83048 * level;  // 0.83048 = log2(10) * 0.25
 364             flcoeffs1[i] = tmp;
 365             flcoeffs2[i] = tmp2;
 366         }
 367     }
 368 }
 369
 370
 371 static void imc_decode_level_coefficients2(IMCContext *q, int *levlCoeffBuf,
 372                                            float *old_floor, float *flcoeffs1,
 373                                            float *flcoeffs2)
 374 {
 375     int i;
 376     /* FIXME maybe flag_buf = noise coding and flcoeffs1 = new scale factors
 377      *       and flcoeffs2 old scale factors
 378      *       might be incomplete due to a missing table that is in the binary code
 379      */
 380     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 381         flcoeffs1[i] = 0;
 382         if (levlCoeffBuf[i] < 16) {
 383             flcoeffs1[i] = imc_exp_tab2[levlCoeffBuf[i]] * old_floor[i];
 384             flcoeffs2[i] = (levlCoeffBuf[i] - 7) * 0.83048 + flcoeffs2[i]; // 0.83048 = log2(10) * 0.25
 385         } else {
 386             flcoeffs1[i] = old_floor[i];
 387         }
 388     }
 389 }
 390
 391 /**
 392  * Perform bit allocation depending on bits available
 393  */
 394 static int bit_allocation(IMCContext *q, IMCChannel *chctx,
 395                           int stream_format_code, int freebits, int flag)
 396 {
 397     int i, j;
 398     const float limit = -1.e20;
 399     float highest = 0.0;
 400     int indx;
 401     int t1 = 0;
 402     int t2 = 1;
 403     float summa = 0.0;
 404     int iacc = 0;
 405     int summer = 0;
 406     int rres, cwlen;
 407     float lowest = 1.e10;
 408     int low_indx = 0;
 409     float workT[32];
 410     int flg;
 411     int found_indx = 0;
 412
 413     for (i = 0; i < BANDS; i++)
 414         highest = FFMAX(highest, chctx->flcoeffs1[i]);
 415
 416     for (i = 0; i < BANDS - 1; i++)
 417         chctx->flcoeffs4[i] = chctx->flcoeffs3[i] - log2f(chctx->flcoeffs5[i]);
 418     chctx->flcoeffs4[BANDS - 1] = limit;
 419
 420     highest = highest * 0.25;
 421
 422     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 423         indx = -1;
 424         if ((band_tab[i + 1] - band_tab[i]) == chctx->bandWidthT[i])
 425             indx = 0;
 426
 427         if ((band_tab[i + 1] - band_tab[i]) > chctx->bandWidthT[i])
 428             indx = 1;
 429
 430         if (((band_tab[i + 1] - band_tab[i]) / 2) >= chctx->bandWidthT[i])
 431             indx = 2;
 432
 433         if (indx == -1)
 434             return AVERROR_INVALIDDATA;
 435
 436         chctx->flcoeffs4[i] += xTab[(indx * 2 + (chctx->flcoeffs1[i] < highest)) * 2 + flag];
 437     }
 438
 439     if (stream_format_code & 0x2) {
 440         chctx->flcoeffs4[0] = limit;
 441         chctx->flcoeffs4[1] = limit;
 442         chctx->flcoeffs4[2] = limit;
 443         chctx->flcoeffs4[3] = limit;
 444     }
 445
 446     for (i = (stream_format_code & 0x2) ? 4 : 0; i < BANDS - 1; i++) {
 447         iacc  += chctx->bandWidthT[i];
 448         summa += chctx->bandWidthT[i] * chctx->flcoeffs4[i];
 449     }
 450     chctx->bandWidthT[BANDS - 1] = 0;
 451     summa = (summa * 0.5 - freebits) / iacc;
 452
 453
 454     for (i = 0; i < BANDS / 2; i++) {
 455         rres = summer - freebits;
 456         if ((rres >= -8) && (rres <= 8))
 457             break;
 458
 459         summer = 0;
 460         iacc   = 0;
 461
 462         for (j = (stream_format_code & 0x2) ? 4 : 0; j < BANDS; j++) {
 463             cwlen = av_clipf(((chctx->flcoeffs4[j] * 0.5) - summa + 0.5), 0, 6);
 464
 465             chctx->bitsBandT[j] = cwlen;
 466             summer += chctx->bandWidthT[j] * cwlen;
 467
 468             if (cwlen > 0)
 469                 iacc += chctx->bandWidthT[j];
 470         }
 471
 472         flg = t2;
 473         t2 = 1;
 474         if (freebits < summer)
 475             t2 = -1;
 476         if (i == 0)
 477             flg = t2;
 478         if (flg != t2)
 479             t1++;
 480
 481         summa = (float)(summer - freebits) / ((t1 + 1) * iacc) + summa;
 482     }
 483
 484     for (i = (stream_format_code & 0x2) ? 4 : 0; i < BANDS; i++) {
 485         for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++)
 486             chctx->CWlengthT[j] = chctx->bitsBandT[i];
 487     }
 488
 489     if (freebits > summer) {
 490         for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 491             workT[i] = (chctx->bitsBandT[i] == 6) ? -1.e20
 492                                               : (chctx->bitsBandT[i] * -2 + chctx->flcoeffs4[i] - 0.415);
 493         }
 494
 495         highest = 0.0;
 496
 497         do {
 498             if (highest <= -1.e20)
 499                 break;
 500
 501             found_indx = 0;
 502             highest = -1.e20;
 503
 504             for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 505                 if (workT[i] > highest) {
 506                     highest = workT[i];
 507                     found_indx = i;
 508                 }
 509             }
 510
 511             if (highest > -1.e20) {
 512                 workT[found_indx] -= 2.0;
 513                 if (++chctx->bitsBandT[found_indx] == 6)
 514                     workT[found_indx] = -1.e20;
 515
 516                 for (j = band_tab[found_indx]; j < band_tab[found_indx + 1] && (freebits > summer); j++) {
 517                     chctx->CWlengthT[j]++;
 518                     summer++;
 519                 }
 520             }
 521         } while (freebits > summer);
 522     }
 523     if (freebits < summer) {
 524         for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 525             workT[i] = chctx->bitsBandT[i] ? (chctx->bitsBandT[i] * -2 + chctx->flcoeffs4[i] + 1.585)
 526                                        : 1.e20;
 527         }
 528         if (stream_format_code & 0x2) {
 529             workT[0] = 1.e20;
 530             workT[1] = 1.e20;
 531             workT[2] = 1.e20;
 532             workT[3] = 1.e20;
 533         }
 534         while (freebits < summer) {
 535             lowest   = 1.e10;
 536             low_indx = 0;
 537             for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 538                 if (workT[i] < lowest) {
 539                     lowest   = workT[i];
 540                     low_indx = i;
 541                 }
 542             }
 543             // if (lowest >= 1.e10)
 544             //     break;
 545             workT[low_indx] = lowest + 2.0;
 546
 547             if (!--chctx->bitsBandT[low_indx])
 548                 workT[low_indx] = 1.e20;
 549
 550             for (j = band_tab[low_indx]; j < band_tab[low_indx+1] && (freebits < summer); j++) {
 551                 if (chctx->CWlengthT[j] > 0) {
 552                     chctx->CWlengthT[j]--;
 553                     summer--;
 554                 }
 555             }
 556         }
 557     }
 558     return 0;
 559 }
 560
 561 static void imc_get_skip_coeff(IMCContext *q, IMCChannel *chctx)
 562 {
 563     int i, j;
 564
 565     memset(chctx->skipFlagBits,  0, sizeof(chctx->skipFlagBits));
 566     memset(chctx->skipFlagCount, 0, sizeof(chctx->skipFlagCount));
 567     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 568         if (!chctx->bandFlagsBuf[i] || !chctx->bandWidthT[i])
 569             continue;
 570
 571         if (!chctx->skipFlagRaw[i]) {
 572             chctx->skipFlagBits[i] = band_tab[i + 1] - band_tab[i];
 573
 574             for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++) {
 575                 chctx->skipFlags[j] = get_bits1(&q->gb);
 576                 if (chctx->skipFlags[j])
 577                     chctx->skipFlagCount[i]++;
 578             }
 579         } else {
 580             for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1] - 1; j += 2) {
 581                 if (!get_bits1(&q->gb)) { // 0
 582                     chctx->skipFlagBits[i]++;
 583                     chctx->skipFlags[j]      = 1;
 584                     chctx->skipFlags[j + 1]  = 1;
 585                     chctx->skipFlagCount[i] += 2;
 586                 } else {
 587                     if (get_bits1(&q->gb)) { // 11
 588                         chctx->skipFlagBits[i] += 2;
 589                         chctx->skipFlags[j]     = 0;
 590                         chctx->skipFlags[j + 1] = 1;
 591                         chctx->skipFlagCount[i]++;
 592                     } else {
 593                         chctx->skipFlagBits[i] += 3;
 594                         chctx->skipFlags[j + 1] = 0;
 595                         if (!get_bits1(&q->gb)) { // 100
 596                             chctx->skipFlags[j] = 1;
 597                             chctx->skipFlagCount[i]++;
 598                         } else { // 101
 599                             chctx->skipFlags[j] = 0;
 600                         }
 601                     }
 602                 }
 603             }
 604
 605             if (j < band_tab[i + 1]) {
 606                 chctx->skipFlagBits[i]++;
 607                 if ((chctx->skipFlags[j] = get_bits1(&q->gb)))
 608                     chctx->skipFlagCount[i]++;
 609             }
 610         }
 611     }
 612 }
 613
 614 /**
 615  * Increase highest' band coefficient sizes as some bits won't be used
 616  */
 617 static void imc_adjust_bit_allocation(IMCContext *q, IMCChannel *chctx,
 618                                       int summer)
 619 {
 620     float workT[32];
 621     int corrected = 0;
 622     int i, j;
 623     float highest  = 0;
 624     int found_indx = 0;
 625
 626     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 627         workT[i] = (chctx->bitsBandT[i] == 6) ? -1.e20
 628                                           : (chctx->bitsBandT[i] * -2 + chctx->flcoeffs4[i] - 0.415);
 629     }
 630
 631     while (corrected < summer) {
 632         if (highest <= -1.e20)
 633             break;
 634
 635         highest = -1.e20;
 636
 637         for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 638             if (workT[i] > highest) {
 639                 highest = workT[i];
 640                 found_indx = i;
 641             }
 642         }
 643
 644         if (highest > -1.e20) {
 645             workT[found_indx] -= 2.0;
 646             if (++(chctx->bitsBandT[found_indx]) == 6)
 647                 workT[found_indx] = -1.e20;
 648
 649             for (j = band_tab[found_indx]; j < band_tab[found_indx+1] && (corrected < summer); j++) {
 650                 if (!chctx->skipFlags[j] && (chctx->CWlengthT[j] < 6)) {
 651                     chctx->CWlengthT[j]++;
 652                     corrected++;
 653                 }
 654             }
 655         }
 656     }
 657 }
 658
 659 static void imc_imdct256(IMCContext *q, IMCChannel *chctx, int channels)
 660 {
 661     int i;
 662     float re, im;
 663     float *dst1 = q->out_samples;
 664     float *dst2 = q->out_samples + (COEFFS - 1) * channels;
 665
 666     /* prerotation */
 667     for (i = 0; i < COEFFS / 2; i++) {
 668         q->samples[i].re = -(q->pre_coef1[i] * chctx->CWdecoded[COEFFS - 1 - i * 2]) -
 669                             (q->pre_coef2[i] * chctx->CWdecoded[i * 2]);
 670         q->samples[i].im =  (q->pre_coef2[i] * chctx->CWdecoded[COEFFS - 1 - i * 2]) -
 671                             (q->pre_coef1[i] * chctx->CWdecoded[i * 2]);
 672     }
 673
 674     /* FFT */
 675     q->fft.fft_permute(&q->fft, q->samples);
 676     q->fft.fft_calc(&q->fft, q->samples);
 677
 678     /* postrotation, window and reorder */
 679     for (i = 0; i < COEFFS / 2; i++) {
 680         re = ( q->samples[i].re * q->post_cos[i]) + (-q->samples[i].im * q->post_sin[i]);
 681         im = (-q->samples[i].im * q->post_cos[i]) - ( q->samples[i].re * q->post_sin[i]);
 682         *dst1 =  (q->mdct_sine_window[COEFFS - 1 - i * 2] * chctx->last_fft_im[i])
 683                + (q->mdct_sine_window[i * 2] * re);
 684         *dst2 =  (q->mdct_sine_window[i * 2] * chctx->last_fft_im[i])
 685                - (q->mdct_sine_window[COEFFS - 1 - i * 2] * re);
 686         dst1 += channels * 2;
 687         dst2 -= channels * 2;
 688         chctx->last_fft_im[i] = im;
 689     }
 690 }
 691
 692 static int inverse_quant_coeff(IMCContext *q, IMCChannel *chctx,
 693                                int stream_format_code)
 694 {
 695     int i, j;
 696     int middle_value, cw_len, max_size;
 697     const float *quantizer;
 698
 699     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 700         for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++) {
 701             chctx->CWdecoded[j] = 0;
 702             cw_len = chctx->CWlengthT[j];
 703
 704             if (cw_len <= 0 || chctx->skipFlags[j])
 705                 continue;
 706
 707             max_size     = 1 << cw_len;
 708             middle_value = max_size >> 1;
 709
 710             if (chctx->codewords[j] >= max_size || chctx->codewords[j] < 0)
 711                 return AVERROR_INVALIDDATA;
 712
 713             if (cw_len >= 4) {
 714                 quantizer = imc_quantizer2[(stream_format_code & 2) >> 1];
 715                 if (chctx->codewords[j] >= middle_value)
 716                     chctx->CWdecoded[j] =  quantizer[chctx->codewords[j] - 8]                * chctx->flcoeffs6[i];
 717                 else
 718                     chctx->CWdecoded[j] = -quantizer[max_size - chctx->codewords[j] - 8 - 1] * chctx->flcoeffs6[i];
 719             }else{
 720                 quantizer = imc_quantizer1[((stream_format_code & 2) >> 1) | (chctx->bandFlagsBuf[i] << 1)];
 721                 if (chctx->codewords[j] >= middle_value)
 722                     chctx->CWdecoded[j] =  quantizer[chctx->codewords[j] - 1]            * chctx->flcoeffs6[i];
 723                 else
 724                     chctx->CWdecoded[j] = -quantizer[max_size - 2 - chctx->codewords[j]] * chctx->flcoeffs6[i];
 725             }
 726         }
 727     }
 728     return 0;
 729 }
 730
 731
 732 static int imc_get_coeffs(IMCContext *q, IMCChannel *chctx)
 733 {
 734     int i, j, cw_len, cw;
 735
 736     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 737         if (!chctx->sumLenArr[i])
 738             continue;
 739         if (chctx->bandFlagsBuf[i] || chctx->bandWidthT[i]) {
 740             for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++) {
 741                 cw_len = chctx->CWlengthT[j];
 742                 cw = 0;
 743
 744                 if (get_bits_count(&q->gb) + cw_len > 512) {
 745                     // av_log(NULL, 0, "Band %i coeff %i cw_len %i\n", i, j, cw_len);
 746                     return AVERROR_INVALIDDATA;
 747                 }
 748
 749                 if (cw_len && (!chctx->bandFlagsBuf[i] || !chctx->skipFlags[j]))
 750                     cw = get_bits(&q->gb, cw_len);
 751
 752                 chctx->codewords[j] = cw;
 753             }
 754         }
 755     }
 756     return 0;
 757 }
 758
 759 static int imc_decode_block(AVCodecContext *avctx, IMCContext *q, int ch)
 760 {
 761     int stream_format_code;
 762     int imc_hdr, i, j, ret;
 763     int flag;
 764     int bits, summer;
 765     int counter, bitscount;
 766     IMCChannel *chctx = q->chctx + ch;
 767
 768
 769     /* Check the frame header */
 770     imc_hdr = get_bits(&q->gb, 9);
 771     if (imc_hdr & 0x18) {
 772         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "frame header check failed!\n");
 773         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "got %X.\n", imc_hdr);
 774         return AVERROR_INVALIDDATA;
 775     }
 776     stream_format_code = get_bits(&q->gb, 3);
 777
 778     if (stream_format_code & 1) {
 779         av_log_ask_for_sample(avctx, "Stream format %X is not supported\n",
 780                               stream_format_code);
 781         return AVERROR_PATCHWELCOME;
 782     }
 783
 784 //    av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "stream_format_code = %d\n", stream_format_code);
 785
 786     if (stream_format_code & 0x04)
 787         chctx->decoder_reset = 1;
 788
 789     if (chctx->decoder_reset) {
 790         memset(q->out_samples, 0, COEFFS * sizeof(*q->out_samples));
 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 = avctx->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.data[0] + 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         float *src = (float*)q->frame.data[0], t1, t2;
 963
 964         for (i = 0; i < COEFFS; i++) {
 965             t1     = src[0];
 966             t2     = src[1];
 967             src[0] = t1 + t2;
 968             src[1] = t1 - t2;
 969             src   += 2;
 970         }
 971     }
 972
 973     *got_frame_ptr   = 1;
 974     *(AVFrame *)data = q->frame;
 975
 976     return IMC_BLOCK_SIZE * avctx->channels;
 977 }
 978
 979
 980 static av_cold int imc_decode_close(AVCodecContext * avctx)
 981 {
 982     IMCContext *q = avctx->priv_data;
 983
 984     ff_fft_end(&q->fft);
 985
 986     return 0;
 987 }
 988
 989 #if CONFIG_IMC_DECODER
 990 AVCodec ff_imc_decoder = {
 991     .name           = "imc",
 992     .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
 993     .id             = AV_CODEC_ID_IMC,
 994     .priv_data_size = sizeof(IMCContext),
 995     .init           = imc_decode_init,
 996     .close          = imc_decode_close,
 997     .decode         = imc_decode_frame,
 998     .capabilities   = CODEC_CAP_DR1,
 999     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("IMC (Intel Music Coder)"),
1000 };
1001 #endif
1002 #if CONFIG_IAC_DECODER
1003 AVCodec ff_iac_decoder = {
1004     .name           = "iac",
1005     .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
1006     .id             = AV_CODEC_ID_IAC,
1007     .priv_data_size = sizeof(IMCContext),
1008     .init           = imc_decode_init,
1009     .close          = imc_decode_close,
1010     .decode         = imc_decode_frame,
1011     .capabilities   = CODEC_CAP_DR1,
1012     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("IAC (Indeo Audio Coder)"),
1013 };
1014 #endif