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

   1 /*
   2  * IMC compatible decoder
   3  * Copyright (c) 2002-2004 Maxim Poliakovski
   4  * Copyright (c) 2006 Benjamin Larsson
   5  * Copyright (c) 2006 Konstantin Shishkov
   6  *
   7  * This file is part of Libav.
   8  *
   9  * Libav is free software; you can redistribute it and/or
  10  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
  11  * License as published by the Free Software Foundation; either
  12  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  13  *
  14  * Libav is distributed in the hope that it will be useful,
  15  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  16  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  17  * Lesser General Public License for more details.
  18  *
  19  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  20  * License along with Libav; if not, write to the Free Software
  21  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  22  */
  23
  24 /**
  25  *  @file
  26  *  IMC - Intel Music Coder
  27  *  A mdct based codec using a 256 points large transform
  28  *  divided into 32 bands with some mix of scale factors.
  29  *  Only mono is supported.
  30  *
  31  */
  32
  33
  34 #include <math.h>
  35 #include <stddef.h>
  36 #include <stdio.h>
  37
  38 #include "libavutil/channel_layout.h"
  39 #include "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 coeffients 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] = pow(10.0, -1.0 * tb);
 140             q->weights2[i - 1] = pow(10.0, -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_IMC)
 183         avctx->channels = 1;
 184
 185     if (avctx->channels > 2) {
 186         avpriv_request_sample(avctx, "Number of channels > 2");
 187         return AVERROR_PATCHWELCOME;
 188     }
 189
 190     for (j = 0; j < avctx->channels; j++) {
 191         q->chctx[j].decoder_reset = 1;
 192
 193         for (i = 0; i < BANDS; i++)
 194             q->chctx[j].old_floor[i] = 1.0;
 195
 196         for (i = 0; i < COEFFS / 2; i++)
 197             q->chctx[j].last_fft_im[i] = 0;
 198     }
 199
 200     /* Build mdct window, a simple sine window normalized with sqrt(2) */
 201     ff_sine_window_init(q->mdct_sine_window, COEFFS);
 202     for (i = 0; i < COEFFS; i++)
 203         q->mdct_sine_window[i] *= sqrt(2.0);
 204     for (i = 0; i < COEFFS / 2; i++) {
 205         q->post_cos[i] = (1.0f / 32768) * cos(i / 256.0 * M_PI);
 206         q->post_sin[i] = (1.0f / 32768) * sin(i / 256.0 * M_PI);
 207
 208         r1 = sin((i * 4.0 + 1.0) / 1024.0 * M_PI);
 209         r2 = cos((i * 4.0 + 1.0) / 1024.0 * M_PI);
 210
 211         if (i & 0x1) {
 212             q->pre_coef1[i] =  (r1 + r2) * sqrt(2.0);
 213             q->pre_coef2[i] = -(r1 - r2) * sqrt(2.0);
 214         } else {
 215             q->pre_coef1[i] = -(r1 + r2) * sqrt(2.0);
 216             q->pre_coef2[i] =  (r1 - r2) * sqrt(2.0);
 217         }
 218     }
 219
 220     /* Generate a square root table */
 221
 222     for (i = 0; i < 30; i++)
 223         q->sqrt_tab[i] = sqrt(i);
 224
 225     /* initialize the VLC tables */
 226     for (i = 0; i < 4 ; i++) {
 227         for (j = 0; j < 4; j++) {
 228             huffman_vlc[i][j].table = &vlc_tables[vlc_offsets[i * 4 + j]];
 229             huffman_vlc[i][j].table_allocated = vlc_offsets[i * 4 + j + 1] - vlc_offsets[i * 4 + j];
 230             init_vlc(&huffman_vlc[i][j], 9, imc_huffman_sizes[i],
 231                      imc_huffman_lens[i][j], 1, 1,
 232                      imc_huffman_bits[i][j], 2, 2, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC);
 233         }
 234     }
 235
 236     if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_IAC) {
 237         iac_generate_tabs(q, avctx->sample_rate);
 238     } else {
 239         memcpy(q->cyclTab,  cyclTab,  sizeof(cyclTab));
 240         memcpy(q->cyclTab2, cyclTab2, sizeof(cyclTab2));
 241         memcpy(q->weights1, imc_weights1, sizeof(imc_weights1));
 242         memcpy(q->weights2, imc_weights2, sizeof(imc_weights2));
 243     }
 244
 245     if ((ret = ff_fft_init(&q->fft, 7, 1))) {
 246         av_log(avctx, AV_LOG_INFO, "FFT init failed\n");
 247         return ret;
 248     }
 249     ff_bswapdsp_init(&q->bdsp);
 250     avpriv_float_dsp_init(&q->fdsp, avctx->flags & CODEC_FLAG_BITEXACT);
 251     avctx->sample_fmt     = AV_SAMPLE_FMT_FLTP;
 252     avctx->channel_layout = avctx->channels == 1 ? AV_CH_LAYOUT_MONO
 253                                                  : AV_CH_LAYOUT_STEREO;
 254
 255     return 0;
 256 }
 257
 258 static void imc_calculate_coeffs(IMCContext *q, float *flcoeffs1,
 259                                  float *flcoeffs2, int *bandWidthT,
 260                                  float *flcoeffs3, float *flcoeffs5)
 261 {
 262     float   workT1[BANDS];
 263     float   workT2[BANDS];
 264     float   workT3[BANDS];
 265     float   snr_limit = 1.e-30;
 266     float   accum = 0.0;
 267     int i, cnt2;
 268
 269     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 270         flcoeffs5[i] = workT2[i] = 0.0;
 271         if (bandWidthT[i]) {
 272             workT1[i] = flcoeffs1[i] * flcoeffs1[i];
 273             flcoeffs3[i] = 2.0 * flcoeffs2[i];
 274         } else {
 275             workT1[i]    = 0.0;
 276             flcoeffs3[i] = -30000.0;
 277         }
 278         workT3[i] = bandWidthT[i] * workT1[i] * 0.01;
 279         if (workT3[i] <= snr_limit)
 280             workT3[i] = 0.0;
 281     }
 282
 283     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 284         for (cnt2 = i; cnt2 < q->cyclTab[i]; cnt2++)
 285             flcoeffs5[cnt2] = flcoeffs5[cnt2] + workT3[i];
 286         workT2[cnt2 - 1] = workT2[cnt2 - 1] + workT3[i];
 287     }
 288
 289     for (i = 1; i < BANDS; i++) {
 290         accum = (workT2[i - 1] + accum) * q->weights1[i - 1];
 291         flcoeffs5[i] += accum;
 292     }
 293
 294     for (i = 0; i < BANDS; i++)
 295         workT2[i] = 0.0;
 296
 297     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 298         for (cnt2 = i - 1; cnt2 > q->cyclTab2[i]; cnt2--)
 299             flcoeffs5[cnt2] += workT3[i];
 300         workT2[cnt2+1] += workT3[i];
 301     }
 302
 303     accum = 0.0;
 304
 305     for (i = BANDS-2; i >= 0; i--) {
 306         accum = (workT2[i+1] + accum) * q->weights2[i];
 307         flcoeffs5[i] += accum;
 308         // there is missing code here, but it seems to never be triggered
 309     }
 310 }
 311
 312
 313 static void imc_read_level_coeffs(IMCContext *q, int stream_format_code,
 314                                   int *levlCoeffs)
 315 {
 316     int i;
 317     VLC *hufftab[4];
 318     int start = 0;
 319     const uint8_t *cb_sel;
 320     int s;
 321
 322     s = stream_format_code >> 1;
 323     hufftab[0] = &huffman_vlc[s][0];
 324     hufftab[1] = &huffman_vlc[s][1];
 325     hufftab[2] = &huffman_vlc[s][2];
 326     hufftab[3] = &huffman_vlc[s][3];
 327     cb_sel = imc_cb_select[s];
 328
 329     if (stream_format_code & 4)
 330         start = 1;
 331     if (start)
 332         levlCoeffs[0] = get_bits(&q->gb, 7);
 333     for (i = start; i < BANDS; i++) {
 334         levlCoeffs[i] = get_vlc2(&q->gb, hufftab[cb_sel[i]]->table,
 335                                  hufftab[cb_sel[i]]->bits, 2);
 336         if (levlCoeffs[i] == 17)
 337             levlCoeffs[i] += get_bits(&q->gb, 4);
 338     }
 339 }
 340
 341 static void imc_read_level_coeffs_raw(IMCContext *q, int stream_format_code,
 342                                       int *levlCoeffs)
 343 {
 344     int i;
 345
 346     q->coef0_pos  = get_bits(&q->gb, 5);
 347     levlCoeffs[0] = get_bits(&q->gb, 7);
 348     for (i = 1; i < BANDS; i++)
 349         levlCoeffs[i] = get_bits(&q->gb, 4);
 350 }
 351
 352 static void imc_decode_level_coefficients(IMCContext *q, int *levlCoeffBuf,
 353                                           float *flcoeffs1, float *flcoeffs2)
 354 {
 355     int i, level;
 356     float tmp, tmp2;
 357     // maybe some frequency division thingy
 358
 359     flcoeffs1[0] = 20000.0 / pow (2, levlCoeffBuf[0] * 0.18945); // 0.18945 = log2(10) * 0.05703125
 360     flcoeffs2[0] = log2f(flcoeffs1[0]);
 361     tmp  = flcoeffs1[0];
 362     tmp2 = flcoeffs2[0];
 363
 364     for (i = 1; i < BANDS; i++) {
 365         level = levlCoeffBuf[i];
 366         if (level == 16) {
 367             flcoeffs1[i] = 1.0;
 368             flcoeffs2[i] = 0.0;
 369         } else {
 370             if (level < 17)
 371                 level -= 7;
 372             else if (level <= 24)
 373                 level -= 32;
 374             else
 375                 level -= 16;
 376
 377             tmp  *= imc_exp_tab[15 + level];
 378             tmp2 += 0.83048 * level;  // 0.83048 = log2(10) * 0.25
 379             flcoeffs1[i] = tmp;
 380             flcoeffs2[i] = tmp2;
 381         }
 382     }
 383 }
 384
 385
 386 static void imc_decode_level_coefficients2(IMCContext *q, int *levlCoeffBuf,
 387                                            float *old_floor, float *flcoeffs1,
 388                                            float *flcoeffs2)
 389 {
 390     int i;
 391     /* FIXME maybe flag_buf = noise coding and flcoeffs1 = new scale factors
 392      *       and flcoeffs2 old scale factors
 393      *       might be incomplete due to a missing table that is in the binary code
 394      */
 395     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 396         flcoeffs1[i] = 0;
 397         if (levlCoeffBuf[i] < 16) {
 398             flcoeffs1[i] = imc_exp_tab2[levlCoeffBuf[i]] * old_floor[i];
 399             flcoeffs2[i] = (levlCoeffBuf[i] - 7) * 0.83048 + flcoeffs2[i]; // 0.83048 = log2(10) * 0.25
 400         } else {
 401             flcoeffs1[i] = old_floor[i];
 402         }
 403     }
 404 }
 405
 406 static void imc_decode_level_coefficients_raw(IMCContext *q, int *levlCoeffBuf,
 407                                               float *flcoeffs1, float *flcoeffs2)
 408 {
 409     int i, level, pos;
 410     float tmp, tmp2;
 411
 412     pos = q->coef0_pos;
 413     flcoeffs1[pos] = 20000.0 / pow (2, levlCoeffBuf[0] * 0.18945); // 0.18945 = log2(10) * 0.05703125
 414     flcoeffs2[pos] = log2f(flcoeffs1[0]);
 415     tmp  = flcoeffs1[pos];
 416     tmp2 = flcoeffs2[pos];
 417
 418     levlCoeffBuf++;
 419     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 420         if (i == pos)
 421             continue;
 422         level = *levlCoeffBuf++;
 423         flcoeffs1[i] = tmp  * powf(10.0, -level * 0.4375); //todo tab
 424         flcoeffs2[i] = tmp2 - 1.4533435415 * level; // 1.4533435415 = log2(10) * 0.4375
 425     }
 426 }
 427
 428 /**
 429  * Perform bit allocation depending on bits available
 430  */
 431 static int bit_allocation(IMCContext *q, IMCChannel *chctx,
 432                           int stream_format_code, int freebits, int flag)
 433 {
 434     int i, j;
 435     const float limit = -1.e20;
 436     float highest = 0.0;
 437     int indx;
 438     int t1 = 0;
 439     int t2 = 1;
 440     float summa = 0.0;
 441     int iacc = 0;
 442     int summer = 0;
 443     int rres, cwlen;
 444     float lowest = 1.e10;
 445     int low_indx = 0;
 446     float workT[32];
 447     int flg;
 448     int found_indx = 0;
 449
 450     for (i = 0; i < BANDS; i++)
 451         highest = FFMAX(highest, chctx->flcoeffs1[i]);
 452
 453     for (i = 0; i < BANDS - 1; i++)
 454         chctx->flcoeffs4[i] = chctx->flcoeffs3[i] - log2f(chctx->flcoeffs5[i]);
 455     chctx->flcoeffs4[BANDS - 1] = limit;
 456
 457     highest = highest * 0.25;
 458
 459     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 460         indx = -1;
 461         if ((band_tab[i + 1] - band_tab[i]) == chctx->bandWidthT[i])
 462             indx = 0;
 463
 464         if ((band_tab[i + 1] - band_tab[i]) > chctx->bandWidthT[i])
 465             indx = 1;
 466
 467         if (((band_tab[i + 1] - band_tab[i]) / 2) >= chctx->bandWidthT[i])
 468             indx = 2;
 469
 470         if (indx == -1)
 471             return AVERROR_INVALIDDATA;
 472
 473         chctx->flcoeffs4[i] += xTab[(indx * 2 + (chctx->flcoeffs1[i] < highest)) * 2 + flag];
 474     }
 475
 476     if (stream_format_code & 0x2) {
 477         chctx->flcoeffs4[0] = limit;
 478         chctx->flcoeffs4[1] = limit;
 479         chctx->flcoeffs4[2] = limit;
 480         chctx->flcoeffs4[3] = limit;
 481     }
 482
 483     for (i = (stream_format_code & 0x2) ? 4 : 0; i < BANDS - 1; i++) {
 484         iacc  += chctx->bandWidthT[i];
 485         summa += chctx->bandWidthT[i] * chctx->flcoeffs4[i];
 486     }
 487
 488     if (!iacc)
 489         return AVERROR_INVALIDDATA;
 490
 491     chctx->bandWidthT[BANDS - 1] = 0;
 492     summa = (summa * 0.5 - freebits) / iacc;
 493
 494
 495     for (i = 0; i < BANDS / 2; i++) {
 496         rres = summer - freebits;
 497         if ((rres >= -8) && (rres <= 8))
 498             break;
 499
 500         summer = 0;
 501         iacc   = 0;
 502
 503         for (j = (stream_format_code & 0x2) ? 4 : 0; j < BANDS; j++) {
 504             cwlen = av_clipf(((chctx->flcoeffs4[j] * 0.5) - summa + 0.5), 0, 6);
 505
 506             chctx->bitsBandT[j] = cwlen;
 507             summer += chctx->bandWidthT[j] * cwlen;
 508
 509             if (cwlen > 0)
 510                 iacc += chctx->bandWidthT[j];
 511         }
 512
 513         flg = t2;
 514         t2 = 1;
 515         if (freebits < summer)
 516             t2 = -1;
 517         if (i == 0)
 518             flg = t2;
 519         if (flg != t2)
 520             t1++;
 521
 522         summa = (float)(summer - freebits) / ((t1 + 1) * iacc) + summa;
 523     }
 524
 525     for (i = (stream_format_code & 0x2) ? 4 : 0; i < BANDS; i++) {
 526         for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++)
 527             chctx->CWlengthT[j] = chctx->bitsBandT[i];
 528     }
 529
 530     if (freebits > summer) {
 531         for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 532             workT[i] = (chctx->bitsBandT[i] == 6) ? -1.e20
 533                                               : (chctx->bitsBandT[i] * -2 + chctx->flcoeffs4[i] - 0.415);
 534         }
 535
 536         highest = 0.0;
 537
 538         do {
 539             if (highest <= -1.e20)
 540                 break;
 541
 542             found_indx = 0;
 543             highest = -1.e20;
 544
 545             for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 546                 if (workT[i] > highest) {
 547                     highest = workT[i];
 548                     found_indx = i;
 549                 }
 550             }
 551
 552             if (highest > -1.e20) {
 553                 workT[found_indx] -= 2.0;
 554                 if (++chctx->bitsBandT[found_indx] == 6)
 555                     workT[found_indx] = -1.e20;
 556
 557                 for (j = band_tab[found_indx]; j < band_tab[found_indx + 1] && (freebits > summer); j++) {
 558                     chctx->CWlengthT[j]++;
 559                     summer++;
 560                 }
 561             }
 562         } while (freebits > summer);
 563     }
 564     if (freebits < summer) {
 565         for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 566             workT[i] = chctx->bitsBandT[i] ? (chctx->bitsBandT[i] * -2 + chctx->flcoeffs4[i] + 1.585)
 567                                        : 1.e20;
 568         }
 569         if (stream_format_code & 0x2) {
 570             workT[0] = 1.e20;
 571             workT[1] = 1.e20;
 572             workT[2] = 1.e20;
 573             workT[3] = 1.e20;
 574         }
 575         while (freebits < summer) {
 576             lowest   = 1.e10;
 577             low_indx = 0;
 578             for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 579                 if (workT[i] < lowest) {
 580                     lowest   = workT[i];
 581                     low_indx = i;
 582                 }
 583             }
 584             // if (lowest >= 1.e10)
 585             //     break;
 586             workT[low_indx] = lowest + 2.0;
 587
 588             if (!--chctx->bitsBandT[low_indx])
 589                 workT[low_indx] = 1.e20;
 590
 591             for (j = band_tab[low_indx]; j < band_tab[low_indx+1] && (freebits < summer); j++) {
 592                 if (chctx->CWlengthT[j] > 0) {
 593                     chctx->CWlengthT[j]--;
 594                     summer--;
 595                 }
 596             }
 597         }
 598     }
 599     return 0;
 600 }
 601
 602 static void imc_get_skip_coeff(IMCContext *q, IMCChannel *chctx)
 603 {
 604     int i, j;
 605
 606     memset(chctx->skipFlagBits,  0, sizeof(chctx->skipFlagBits));
 607     memset(chctx->skipFlagCount, 0, sizeof(chctx->skipFlagCount));
 608     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 609         if (!chctx->bandFlagsBuf[i] || !chctx->bandWidthT[i])
 610             continue;
 611
 612         if (!chctx->skipFlagRaw[i]) {
 613             chctx->skipFlagBits[i] = band_tab[i + 1] - band_tab[i];
 614
 615             for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++) {
 616                 chctx->skipFlags[j] = get_bits1(&q->gb);
 617                 if (chctx->skipFlags[j])
 618                     chctx->skipFlagCount[i]++;
 619             }
 620         } else {
 621             for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1] - 1; j += 2) {
 622                 if (!get_bits1(&q->gb)) { // 0
 623                     chctx->skipFlagBits[i]++;
 624                     chctx->skipFlags[j]      = 1;
 625                     chctx->skipFlags[j + 1]  = 1;
 626                     chctx->skipFlagCount[i] += 2;
 627                 } else {
 628                     if (get_bits1(&q->gb)) { // 11
 629                         chctx->skipFlagBits[i] += 2;
 630                         chctx->skipFlags[j]     = 0;
 631                         chctx->skipFlags[j + 1] = 1;
 632                         chctx->skipFlagCount[i]++;
 633                     } else {
 634                         chctx->skipFlagBits[i] += 3;
 635                         chctx->skipFlags[j + 1] = 0;
 636                         if (!get_bits1(&q->gb)) { // 100
 637                             chctx->skipFlags[j] = 1;
 638                             chctx->skipFlagCount[i]++;
 639                         } else { // 101
 640                             chctx->skipFlags[j] = 0;
 641                         }
 642                     }
 643                 }
 644             }
 645
 646             if (j < band_tab[i + 1]) {
 647                 chctx->skipFlagBits[i]++;
 648                 if ((chctx->skipFlags[j] = get_bits1(&q->gb)))
 649                     chctx->skipFlagCount[i]++;
 650             }
 651         }
 652     }
 653 }
 654
 655 /**
 656  * Increase highest' band coefficient sizes as some bits won't be used
 657  */
 658 static void imc_adjust_bit_allocation(IMCContext *q, IMCChannel *chctx,
 659                                       int summer)
 660 {
 661     float workT[32];
 662     int corrected = 0;
 663     int i, j;
 664     float highest  = 0;
 665     int found_indx = 0;
 666
 667     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 668         workT[i] = (chctx->bitsBandT[i] == 6) ? -1.e20
 669                                           : (chctx->bitsBandT[i] * -2 + chctx->flcoeffs4[i] - 0.415);
 670     }
 671
 672     while (corrected < summer) {
 673         if (highest <= -1.e20)
 674             break;
 675
 676         highest = -1.e20;
 677
 678         for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 679             if (workT[i] > highest) {
 680                 highest = workT[i];
 681                 found_indx = i;
 682             }
 683         }
 684
 685         if (highest > -1.e20) {
 686             workT[found_indx] -= 2.0;
 687             if (++(chctx->bitsBandT[found_indx]) == 6)
 688                 workT[found_indx] = -1.e20;
 689
 690             for (j = band_tab[found_indx]; j < band_tab[found_indx+1] && (corrected < summer); j++) {
 691                 if (!chctx->skipFlags[j] && (chctx->CWlengthT[j] < 6)) {
 692                     chctx->CWlengthT[j]++;
 693                     corrected++;
 694                 }
 695             }
 696         }
 697     }
 698 }
 699
 700 static void imc_imdct256(IMCContext *q, IMCChannel *chctx, int channels)
 701 {
 702     int i;
 703     float re, im;
 704     float *dst1 = q->out_samples;
 705     float *dst2 = q->out_samples + (COEFFS - 1);
 706
 707     /* prerotation */
 708     for (i = 0; i < COEFFS / 2; i++) {
 709         q->samples[i].re = -(q->pre_coef1[i] * chctx->CWdecoded[COEFFS - 1 - i * 2]) -
 710                             (q->pre_coef2[i] * chctx->CWdecoded[i * 2]);
 711         q->samples[i].im =  (q->pre_coef2[i] * chctx->CWdecoded[COEFFS - 1 - i * 2]) -
 712                             (q->pre_coef1[i] * chctx->CWdecoded[i * 2]);
 713     }
 714
 715     /* FFT */
 716     q->fft.fft_permute(&q->fft, q->samples);
 717     q->fft.fft_calc(&q->fft, q->samples);
 718
 719     /* postrotation, window and reorder */
 720     for (i = 0; i < COEFFS / 2; i++) {
 721         re = ( q->samples[i].re * q->post_cos[i]) + (-q->samples[i].im * q->post_sin[i]);
 722         im = (-q->samples[i].im * q->post_cos[i]) - ( q->samples[i].re * q->post_sin[i]);
 723         *dst1 =  (q->mdct_sine_window[COEFFS - 1 - i * 2] * chctx->last_fft_im[i])
 724                + (q->mdct_sine_window[i * 2] * re);
 725         *dst2 =  (q->mdct_sine_window[i * 2] * chctx->last_fft_im[i])
 726                - (q->mdct_sine_window[COEFFS - 1 - i * 2] * re);
 727         dst1 += 2;
 728         dst2 -= 2;
 729         chctx->last_fft_im[i] = im;
 730     }
 731 }
 732
 733 static int inverse_quant_coeff(IMCContext *q, IMCChannel *chctx,
 734                                int stream_format_code)
 735 {
 736     int i, j;
 737     int middle_value, cw_len, max_size;
 738     const float *quantizer;
 739
 740     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 741         for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++) {
 742             chctx->CWdecoded[j] = 0;
 743             cw_len = chctx->CWlengthT[j];
 744
 745             if (cw_len <= 0 || chctx->skipFlags[j])
 746                 continue;
 747
 748             max_size     = 1 << cw_len;
 749             middle_value = max_size >> 1;
 750
 751             if (chctx->codewords[j] >= max_size || chctx->codewords[j] < 0)
 752                 return AVERROR_INVALIDDATA;
 753
 754             if (cw_len >= 4) {
 755                 quantizer = imc_quantizer2[(stream_format_code & 2) >> 1];
 756                 if (chctx->codewords[j] >= middle_value)
 757                     chctx->CWdecoded[j] =  quantizer[chctx->codewords[j] - 8]                * chctx->flcoeffs6[i];
 758                 else
 759                     chctx->CWdecoded[j] = -quantizer[max_size - chctx->codewords[j] - 8 - 1] * chctx->flcoeffs6[i];
 760             }else{
 761                 quantizer = imc_quantizer1[((stream_format_code & 2) >> 1) | (chctx->bandFlagsBuf[i] << 1)];
 762                 if (chctx->codewords[j] >= middle_value)
 763                     chctx->CWdecoded[j] =  quantizer[chctx->codewords[j] - 1]            * chctx->flcoeffs6[i];
 764                 else
 765                     chctx->CWdecoded[j] = -quantizer[max_size - 2 - chctx->codewords[j]] * chctx->flcoeffs6[i];
 766             }
 767         }
 768     }
 769     return 0;
 770 }
 771
 772
 773 static int imc_get_coeffs(IMCContext *q, IMCChannel *chctx)
 774 {
 775     int i, j, cw_len, cw;
 776
 777     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 778         if (!chctx->sumLenArr[i])
 779             continue;
 780         if (chctx->bandFlagsBuf[i] || chctx->bandWidthT[i]) {
 781             for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++) {
 782                 cw_len = chctx->CWlengthT[j];
 783                 cw = 0;
 784
 785                 if (get_bits_count(&q->gb) + cw_len > 512) {
 786                     av_dlog(NULL, "Band %i coeff %i cw_len %i\n", i, j, cw_len);
 787                     return AVERROR_INVALIDDATA;
 788                 }
 789
 790                 if (cw_len && (!chctx->bandFlagsBuf[i] || !chctx->skipFlags[j]))
 791                     cw = get_bits(&q->gb, cw_len);
 792
 793                 chctx->codewords[j] = cw;
 794             }
 795         }
 796     }
 797     return 0;
 798 }
 799
 800 static void imc_refine_bit_allocation(IMCContext *q, IMCChannel *chctx)
 801 {
 802     int i, j;
 803     int bits, summer;
 804
 805     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 806         chctx->sumLenArr[i]   = 0;
 807         chctx->skipFlagRaw[i] = 0;
 808         for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++)
 809             chctx->sumLenArr[i] += chctx->CWlengthT[j];
 810         if (chctx->bandFlagsBuf[i])
 811             if ((((band_tab[i + 1] - band_tab[i]) * 1.5) > chctx->sumLenArr[i]) && (chctx->sumLenArr[i] > 0))
 812                 chctx->skipFlagRaw[i] = 1;
 813     }
 814
 815     imc_get_skip_coeff(q, chctx);
 816
 817     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 818         chctx->flcoeffs6[i] = chctx->flcoeffs1[i];
 819         /* band has flag set and at least one coded coefficient */
 820         if (chctx->bandFlagsBuf[i] && (band_tab[i + 1] - band_tab[i]) != chctx->skipFlagCount[i]) {
 821             chctx->flcoeffs6[i] *= q->sqrt_tab[ band_tab[i + 1] - band_tab[i]] /
 822                                    q->sqrt_tab[(band_tab[i + 1] - band_tab[i] - chctx->skipFlagCount[i])];
 823         }
 824     }
 825
 826     /* calculate bits left, bits needed and adjust bit allocation */
 827     bits = summer = 0;
 828
 829     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 830         if (chctx->bandFlagsBuf[i]) {
 831             for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++) {
 832                 if (chctx->skipFlags[j]) {
 833                     summer += chctx->CWlengthT[j];
 834                     chctx->CWlengthT[j] = 0;
 835                 }
 836             }
 837             bits   += chctx->skipFlagBits[i];
 838             summer -= chctx->skipFlagBits[i];
 839         }
 840     }
 841     imc_adjust_bit_allocation(q, chctx, summer);
 842 }
 843
 844 static int imc_decode_block(AVCodecContext *avctx, IMCContext *q, int ch)
 845 {
 846     int stream_format_code;
 847     int imc_hdr, i, j, ret;
 848     int flag;
 849     int bits;
 850     int counter, bitscount;
 851     IMCChannel *chctx = q->chctx + ch;
 852
 853
 854     /* Check the frame header */
 855     imc_hdr = get_bits(&q->gb, 9);
 856     if (imc_hdr & 0x18) {
 857         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "frame header check failed!\n");
 858         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "got %X.\n", imc_hdr);
 859         return AVERROR_INVALIDDATA;
 860     }
 861     stream_format_code = get_bits(&q->gb, 3);
 862
 863     if (stream_format_code & 0x04)
 864         chctx->decoder_reset = 1;
 865
 866     if (chctx->decoder_reset) {
 867         for (i = 0; i < BANDS; i++)
 868             chctx->old_floor[i] = 1.0;
 869         for (i = 0; i < COEFFS; i++)
 870             chctx->CWdecoded[i] = 0;
 871         chctx->decoder_reset = 0;
 872     }
 873
 874     flag = get_bits1(&q->gb);
 875     if (stream_format_code & 0x1)
 876         imc_read_level_coeffs_raw(q, stream_format_code, chctx->levlCoeffBuf);
 877     else
 878         imc_read_level_coeffs(q, stream_format_code, chctx->levlCoeffBuf);
 879
 880     if (stream_format_code & 0x1)
 881         imc_decode_level_coefficients_raw(q, chctx->levlCoeffBuf,
 882                                           chctx->flcoeffs1, chctx->flcoeffs2);
 883     else if (stream_format_code & 0x4)
 884         imc_decode_level_coefficients(q, chctx->levlCoeffBuf,
 885                                       chctx->flcoeffs1, chctx->flcoeffs2);
 886     else
 887         imc_decode_level_coefficients2(q, chctx->levlCoeffBuf, chctx->old_floor,
 888                                        chctx->flcoeffs1, chctx->flcoeffs2);
 889
 890     memcpy(chctx->old_floor, chctx->flcoeffs1, 32 * sizeof(float));
 891
 892     counter = 0;
 893     if (stream_format_code & 0x1) {
 894         for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 895             chctx->bandWidthT[i]   = band_tab[i + 1] - band_tab[i];
 896             chctx->bandFlagsBuf[i] = 0;
 897             chctx->flcoeffs3[i]    = chctx->flcoeffs2[i] * 2;
 898             chctx->flcoeffs5[i]    = 1.0;
 899         }
 900     } else {
 901         for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 902             if (chctx->levlCoeffBuf[i] == 16) {
 903                 chctx->bandWidthT[i] = 0;
 904                 counter++;
 905             } else
 906                 chctx->bandWidthT[i] = band_tab[i + 1] - band_tab[i];
 907         }
 908
 909         memset(chctx->bandFlagsBuf, 0, BANDS * sizeof(int));
 910         for (i = 0; i < BANDS - 1; i++)
 911             if (chctx->bandWidthT[i])
 912                 chctx->bandFlagsBuf[i] = get_bits1(&q->gb);
 913
 914         imc_calculate_coeffs(q, chctx->flcoeffs1, chctx->flcoeffs2,
 915                              chctx->bandWidthT, chctx->flcoeffs3,
 916                              chctx->flcoeffs5);
 917     }
 918
 919     bitscount = 0;
 920     /* first 4 bands will be assigned 5 bits per coefficient */
 921     if (stream_format_code & 0x2) {
 922         bitscount += 15;
 923
 924         chctx->bitsBandT[0] = 5;
 925         chctx->CWlengthT[0] = 5;
 926         chctx->CWlengthT[1] = 5;
 927         chctx->CWlengthT[2] = 5;
 928         for (i = 1; i < 4; i++) {
 929             if (stream_format_code & 0x1)
 930                 bits = 5;
 931             else
 932                 bits = (chctx->levlCoeffBuf[i] == 16) ? 0 : 5;
 933             chctx->bitsBandT[i] = bits;
 934             for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++) {
 935                 chctx->CWlengthT[j] = bits;
 936                 bitscount      += bits;
 937             }
 938         }
 939     }
 940     if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_IAC) {
 941         bitscount += !!chctx->bandWidthT[BANDS - 1];
 942         if (!(stream_format_code & 0x2))
 943             bitscount += 16;
 944     }
 945
 946     if ((ret = bit_allocation(q, chctx, stream_format_code,
 947                               512 - bitscount - get_bits_count(&q->gb),
 948                               flag)) < 0) {
 949         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Bit allocations failed\n");
 950         chctx->decoder_reset = 1;
 951         return ret;
 952     }
 953
 954     if (stream_format_code & 0x1) {
 955         for (i = 0; i < BANDS; i++)
 956             chctx->skipFlags[i] = 0;
 957     } else {
 958         imc_refine_bit_allocation(q, chctx);
 959     }
 960
 961     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 962         chctx->sumLenArr[i] = 0;
 963
 964         for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++)
 965             if (!chctx->skipFlags[j])
 966                 chctx->sumLenArr[i] += chctx->CWlengthT[j];
 967     }
 968
 969     memset(chctx->codewords, 0, sizeof(chctx->codewords));
 970
 971     if (imc_get_coeffs(q, chctx) < 0) {
 972         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Read coefficients failed\n");
 973         chctx->decoder_reset = 1;
 974         return AVERROR_INVALIDDATA;
 975     }
 976
 977     if (inverse_quant_coeff(q, chctx, stream_format_code) < 0) {
 978         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Inverse quantization of coefficients failed\n");
 979         chctx->decoder_reset = 1;
 980         return AVERROR_INVALIDDATA;
 981     }
 982
 983     memset(chctx->skipFlags, 0, sizeof(chctx->skipFlags));
 984
 985     imc_imdct256(q, chctx, avctx->channels);
 986
 987     return 0;
 988 }
 989
 990 static int imc_decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data,
 991                             int *got_frame_ptr, AVPacket *avpkt)
 992 {
 993     AVFrame *frame     = data;
 994     const uint8_t *buf = avpkt->data;
 995     int buf_size = avpkt->size;
 996     int ret, i;
 997
 998     IMCContext *q = avctx->priv_data;
 999
1000     LOCAL_ALIGNED_16(uint16_t, buf16, [IMC_BLOCK_SIZE / 2]);
1001
1002     if (buf_size < IMC_BLOCK_SIZE * avctx->channels) {
1003         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "frame too small!\n");
1004         return AVERROR_INVALIDDATA;
1005     }
1006
1007     /* get output buffer */
1008     frame->nb_samples = COEFFS;
1009     if ((ret = ff_get_buffer(avctx, frame, 0)) < 0) {
1010         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "get_buffer() failed\n");
1011         return ret;
1012     }
1013
1014     for (i = 0; i < avctx->channels; i++) {
1015         q->out_samples = (float *)frame->extended_data[i];
1016
1017         q->bdsp.bswap16_buf(buf16, (const uint16_t *) buf, IMC_BLOCK_SIZE / 2);
1018
1019         init_get_bits(&q->gb, (const uint8_t*)buf16, IMC_BLOCK_SIZE * 8);
1020
1021         buf += IMC_BLOCK_SIZE;
1022
1023         if ((ret = imc_decode_block(avctx, q, i)) < 0)
1024             return ret;
1025     }
1026
1027     if (avctx->channels == 2) {
1028         q->fdsp.butterflies_float((float *)frame->extended_data[0],
1029                                   (float *)frame->extended_data[1], COEFFS);
1030     }
1031
1032     *got_frame_ptr = 1;
1033
1034     return IMC_BLOCK_SIZE * avctx->channels;
1035 }
1036
1037
1038 static av_cold int imc_decode_close(AVCodecContext * avctx)
1039 {
1040     IMCContext *q = avctx->priv_data;
1041
1042     ff_fft_end(&q->fft);
1043
1044     return 0;
1045 }
1046
1047
1048 AVCodec ff_imc_decoder = {
1049     .name           = "imc",
1050     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("IMC (Intel Music Coder)"),
1051     .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
1052     .id             = AV_CODEC_ID_IMC,
1053     .priv_data_size = sizeof(IMCContext),
1054     .init           = imc_decode_init,
1055     .close          = imc_decode_close,
1056     .decode         = imc_decode_frame,
1057     .capabilities   = CODEC_CAP_DR1,
1058     .sample_fmts    = (const enum AVSampleFormat[]) { AV_SAMPLE_FMT_FLTP,
1059                                                       AV_SAMPLE_FMT_NONE },
1060 };
1061
1062 AVCodec ff_iac_decoder = {
1063     .name           = "iac",
1064     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("IAC (Indeo Audio Coder)"),
1065     .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
1066     .id             = AV_CODEC_ID_IAC,
1067     .priv_data_size = sizeof(IMCContext),
1068     .init           = imc_decode_init,
1069     .close          = imc_decode_close,
1070     .decode         = imc_decode_frame,
1071     .capabilities   = CODEC_CAP_DR1,
1072     .sample_fmts    = (const enum AVSampleFormat[]) { AV_SAMPLE_FMT_FLTP,
1073                                                       AV_SAMPLE_FMT_NONE },
1074 };