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 "libavutil/channel_layout.h"
  39 #include "libavutil/float_dsp.h"
  40 #include "libavutil/internal.h"
  41 #include "libavutil/libm.h"
  42 #include "avcodec.h"
  43 #include "get_bits.h"
  44 #include "dsputil.h"
  45 #include "fft.h"
  46 #include "internal.h"
  47 #include "sinewin.h"
  48
  49 #include "imcdata.h"
  50
  51 #define IMC_BLOCK_SIZE 64
  52 #define IMC_FRAME_ID 0x21
  53 #define BANDS 32
  54 #define COEFFS 256
  55
  56 typedef struct IMCChannel {
  57     float old_floor[BANDS];
  58     float flcoeffs1[BANDS];
  59     float flcoeffs2[BANDS];
  60     float flcoeffs3[BANDS];
  61     float flcoeffs4[BANDS];
  62     float flcoeffs5[BANDS];
  63     float flcoeffs6[BANDS];
  64     float CWdecoded[COEFFS];
  65
  66     int bandWidthT[BANDS];     ///< codewords per band
  67     int bitsBandT[BANDS];      ///< how many bits per codeword in band
  68     int CWlengthT[COEFFS];     ///< how many bits in each codeword
  69     int levlCoeffBuf[BANDS];
  70     int bandFlagsBuf[BANDS];   ///< flags for each band
  71     int sumLenArr[BANDS];      ///< bits for all coeffs in band
  72     int skipFlagRaw[BANDS];    ///< skip flags are stored in raw form or not
  73     int skipFlagBits[BANDS];   ///< bits used to code skip flags
  74     int skipFlagCount[BANDS];  ///< skipped coeffients per band
  75     int skipFlags[COEFFS];     ///< skip coefficient decoding or not
  76     int codewords[COEFFS];     ///< raw codewords read from bitstream
  77
  78     float last_fft_im[COEFFS];
  79
  80     int decoder_reset;
  81 } IMCChannel;
  82
  83 typedef struct {
  84     IMCChannel chctx[2];
  85
  86     /** MDCT tables */
  87     //@{
  88     float mdct_sine_window[COEFFS];
  89     float post_cos[COEFFS];
  90     float post_sin[COEFFS];
  91     float pre_coef1[COEFFS];
  92     float pre_coef2[COEFFS];
  93     //@}
  94
  95     float sqrt_tab[30];
  96     GetBitContext gb;
  97
  98     DSPContext dsp;
  99     AVFloatDSPContext fdsp;
 100     FFTContext fft;
 101     DECLARE_ALIGNED(32, FFTComplex, samples)[COEFFS / 2];
 102     float *out_samples;
 103
 104     int coef0_pos;
 105
 106     int8_t cyclTab[32], cyclTab2[32];
 107     float  weights1[31], weights2[31];
 108 } IMCContext;
 109
 110 static VLC huffman_vlc[4][4];
 111
 112 #define VLC_TABLES_SIZE 9512
 113
 114 static const int vlc_offsets[17] = {
 115     0,     640, 1156, 1732, 2308, 2852, 3396, 3924,
 116     4452, 5220, 5860, 6628, 7268, 7908, 8424, 8936, VLC_TABLES_SIZE
 117 };
 118
 119 static VLC_TYPE vlc_tables[VLC_TABLES_SIZE][2];
 120
 121 static inline double freq2bark(double freq)
 122 {
 123     return 3.5 * atan((freq / 7500.0) * (freq / 7500.0)) + 13.0 * atan(freq * 0.00076);
 124 }
 125
 126 static av_cold void iac_generate_tabs(IMCContext *q, int sampling_rate)
 127 {
 128     double freqmin[32], freqmid[32], freqmax[32];
 129     double scale = sampling_rate / (256.0 * 2.0 * 2.0);
 130     double nyquist_freq = sampling_rate * 0.5;
 131     double freq, bark, prev_bark = 0, tf, tb;
 132     int i, j;
 133
 134     for (i = 0; i < 32; i++) {
 135         freq = (band_tab[i] + band_tab[i + 1] - 1) * scale;
 136         bark = freq2bark(freq);
 137
 138         if (i > 0) {
 139             tb = bark - prev_bark;
 140             q->weights1[i - 1] = pow(10.0, -1.0 * tb);
 141             q->weights2[i - 1] = pow(10.0, -2.7 * tb);
 142         }
 143         prev_bark = bark;
 144
 145         freqmid[i] = freq;
 146
 147         tf = freq;
 148         while (tf < nyquist_freq) {
 149             tf += 0.5;
 150             tb =  freq2bark(tf);
 151             if (tb > bark + 0.5)
 152                 break;
 153         }
 154         freqmax[i] = tf;
 155
 156         tf = freq;
 157         while (tf > 0.0) {
 158             tf -= 0.5;
 159             tb =  freq2bark(tf);
 160             if (tb <= bark - 0.5)
 161                 break;
 162         }
 163         freqmin[i] = tf;
 164     }
 165
 166     for (i = 0; i < 32; i++) {
 167         freq = freqmax[i];
 168         for (j = 31; j > 0 && freq <= freqmid[j]; j--);
 169         q->cyclTab[i] = j + 1;
 170
 171         freq = freqmin[i];
 172         for (j = 0; j < 32 && freq >= freqmid[j]; j++);
 173         q->cyclTab2[i] = j - 1;
 174     }
 175 }
 176
 177 static av_cold int imc_decode_init(AVCodecContext *avctx)
 178 {
 179     int i, j, ret;
 180     IMCContext *q = avctx->priv_data;
 181     double r1, r2;
 182
 183     if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_IMC)
 184         avctx->channels = 1;
 185
 186     if (avctx->channels > 2) {
 187         avpriv_request_sample(avctx, "Number of channels > 2");
 188         return AVERROR_PATCHWELCOME;
 189     }
 190
 191     for (j = 0; j < avctx->channels; j++) {
 192         q->chctx[j].decoder_reset = 1;
 193
 194         for (i = 0; i < BANDS; i++)
 195             q->chctx[j].old_floor[i] = 1.0;
 196
 197         for (i = 0; i < COEFFS / 2; i++)
 198             q->chctx[j].last_fft_im[i] = 0;
 199     }
 200
 201     /* Build mdct window, a simple sine window normalized with sqrt(2) */
 202     ff_sine_window_init(q->mdct_sine_window, COEFFS);
 203     for (i = 0; i < COEFFS; i++)
 204         q->mdct_sine_window[i] *= sqrt(2.0);
 205     for (i = 0; i < COEFFS / 2; i++) {
 206         q->post_cos[i] = (1.0f / 32768) * cos(i / 256.0 * M_PI);
 207         q->post_sin[i] = (1.0f / 32768) * sin(i / 256.0 * M_PI);
 208
 209         r1 = sin((i * 4.0 + 1.0) / 1024.0 * M_PI);
 210         r2 = cos((i * 4.0 + 1.0) / 1024.0 * M_PI);
 211
 212         if (i & 0x1) {
 213             q->pre_coef1[i] =  (r1 + r2) * sqrt(2.0);
 214             q->pre_coef2[i] = -(r1 - r2) * sqrt(2.0);
 215         } else {
 216             q->pre_coef1[i] = -(r1 + r2) * sqrt(2.0);
 217             q->pre_coef2[i] =  (r1 - r2) * sqrt(2.0);
 218         }
 219     }
 220
 221     /* Generate a square root table */
 222
 223     for (i = 0; i < 30; i++)
 224         q->sqrt_tab[i] = sqrt(i);
 225
 226     /* initialize the VLC tables */
 227     for (i = 0; i < 4 ; i++) {
 228         for (j = 0; j < 4; j++) {
 229             huffman_vlc[i][j].table = &vlc_tables[vlc_offsets[i * 4 + j]];
 230             huffman_vlc[i][j].table_allocated = vlc_offsets[i * 4 + j + 1] - vlc_offsets[i * 4 + j];
 231             init_vlc(&huffman_vlc[i][j], 9, imc_huffman_sizes[i],
 232                      imc_huffman_lens[i][j], 1, 1,
 233                      imc_huffman_bits[i][j], 2, 2, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC);
 234         }
 235     }
 236
 237     if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_IAC) {
 238         iac_generate_tabs(q, avctx->sample_rate);
 239     } else {
 240         memcpy(q->cyclTab,  cyclTab,  sizeof(cyclTab));
 241         memcpy(q->cyclTab2, cyclTab2, sizeof(cyclTab2));
 242         memcpy(q->weights1, imc_weights1, sizeof(imc_weights1));
 243         memcpy(q->weights2, imc_weights2, sizeof(imc_weights2));
 244     }
 245
 246     if ((ret = ff_fft_init(&q->fft, 7, 1))) {
 247         av_log(avctx, AV_LOG_INFO, "FFT init failed\n");
 248         return ret;
 249     }
 250     ff_dsputil_init(&q->dsp, avctx);
 251     avpriv_float_dsp_init(&q->fdsp, avctx->flags & CODEC_FLAG_BITEXACT);
 252     avctx->sample_fmt     = AV_SAMPLE_FMT_FLTP;
 253     avctx->channel_layout = avctx->channels == 1 ? AV_CH_LAYOUT_MONO
 254                                                  : AV_CH_LAYOUT_STEREO;
 255
 256     return 0;
 257 }
 258
 259 static void imc_calculate_coeffs(IMCContext *q, float *flcoeffs1,
 260                                  float *flcoeffs2, int *bandWidthT,
 261                                  float *flcoeffs3, float *flcoeffs5)
 262 {
 263     float   workT1[BANDS];
 264     float   workT2[BANDS];
 265     float   workT3[BANDS];
 266     float   snr_limit = 1.e-30;
 267     float   accum = 0.0;
 268     int i, cnt2;
 269
 270     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 271         flcoeffs5[i] = workT2[i] = 0.0;
 272         if (bandWidthT[i]) {
 273             workT1[i] = flcoeffs1[i] * flcoeffs1[i];
 274             flcoeffs3[i] = 2.0 * flcoeffs2[i];
 275         } else {
 276             workT1[i]    = 0.0;
 277             flcoeffs3[i] = -30000.0;
 278         }
 279         workT3[i] = bandWidthT[i] * workT1[i] * 0.01;
 280         if (workT3[i] <= snr_limit)
 281             workT3[i] = 0.0;
 282     }
 283
 284     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 285         for (cnt2 = i; cnt2 < q->cyclTab[i]; cnt2++)
 286             flcoeffs5[cnt2] = flcoeffs5[cnt2] + workT3[i];
 287         workT2[cnt2 - 1] = workT2[cnt2 - 1] + workT3[i];
 288     }
 289
 290     for (i = 1; i < BANDS; i++) {
 291         accum = (workT2[i - 1] + accum) * q->weights1[i - 1];
 292         flcoeffs5[i] += accum;
 293     }
 294
 295     for (i = 0; i < BANDS; i++)
 296         workT2[i] = 0.0;
 297
 298     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 299         for (cnt2 = i - 1; cnt2 > q->cyclTab2[i]; cnt2--)
 300             flcoeffs5[cnt2] += workT3[i];
 301         workT2[cnt2+1] += workT3[i];
 302     }
 303
 304     accum = 0.0;
 305
 306     for (i = BANDS-2; i >= 0; i--) {
 307         accum = (workT2[i+1] + accum) * q->weights2[i];
 308         flcoeffs5[i] += accum;
 309         // there is missing code here, but it seems to never be triggered
 310     }
 311 }
 312
 313
 314 static void imc_read_level_coeffs(IMCContext *q, int stream_format_code,
 315                                   int *levlCoeffs)
 316 {
 317     int i;
 318     VLC *hufftab[4];
 319     int start = 0;
 320     const uint8_t *cb_sel;
 321     int s;
 322
 323     s = stream_format_code >> 1;
 324     hufftab[0] = &huffman_vlc[s][0];
 325     hufftab[1] = &huffman_vlc[s][1];
 326     hufftab[2] = &huffman_vlc[s][2];
 327     hufftab[3] = &huffman_vlc[s][3];
 328     cb_sel = imc_cb_select[s];
 329
 330     if (stream_format_code & 4)
 331         start = 1;
 332     if (start)
 333         levlCoeffs[0] = get_bits(&q->gb, 7);
 334     for (i = start; i < BANDS; i++) {
 335         levlCoeffs[i] = get_vlc2(&q->gb, hufftab[cb_sel[i]]->table,
 336                                  hufftab[cb_sel[i]]->bits, 2);
 337         if (levlCoeffs[i] == 17)
 338             levlCoeffs[i] += get_bits(&q->gb, 4);
 339     }
 340 }
 341
 342 static void imc_read_level_coeffs_raw(IMCContext *q, int stream_format_code,
 343                                       int *levlCoeffs)
 344 {
 345     int i;
 346
 347     q->coef0_pos  = get_bits(&q->gb, 5);
 348     levlCoeffs[0] = get_bits(&q->gb, 7);
 349     for (i = 1; i < BANDS; i++)
 350         levlCoeffs[i] = get_bits(&q->gb, 4);
 351 }
 352
 353 static void imc_decode_level_coefficients(IMCContext *q, int *levlCoeffBuf,
 354                                           float *flcoeffs1, float *flcoeffs2)
 355 {
 356     int i, level;
 357     float tmp, tmp2;
 358     // maybe some frequency division thingy
 359
 360     flcoeffs1[0] = 20000.0 / exp2 (levlCoeffBuf[0] * 0.18945); // 0.18945 = log2(10) * 0.05703125
 361     flcoeffs2[0] = log2f(flcoeffs1[0]);
 362     tmp  = flcoeffs1[0];
 363     tmp2 = flcoeffs2[0];
 364
 365     for (i = 1; i < BANDS; i++) {
 366         level = levlCoeffBuf[i];
 367         if (level == 16) {
 368             flcoeffs1[i] = 1.0;
 369             flcoeffs2[i] = 0.0;
 370         } else {
 371             if (level < 17)
 372                 level -= 7;
 373             else if (level <= 24)
 374                 level -= 32;
 375             else
 376                 level -= 16;
 377
 378             tmp  *= imc_exp_tab[15 + level];
 379             tmp2 += 0.83048 * level;  // 0.83048 = log2(10) * 0.25
 380             flcoeffs1[i] = tmp;
 381             flcoeffs2[i] = tmp2;
 382         }
 383     }
 384 }
 385
 386
 387 static void imc_decode_level_coefficients2(IMCContext *q, int *levlCoeffBuf,
 388                                            float *old_floor, float *flcoeffs1,
 389                                            float *flcoeffs2)
 390 {
 391     int i;
 392     /* FIXME maybe flag_buf = noise coding and flcoeffs1 = new scale factors
 393      *       and flcoeffs2 old scale factors
 394      *       might be incomplete due to a missing table that is in the binary code
 395      */
 396     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 397         flcoeffs1[i] = 0;
 398         if (levlCoeffBuf[i] < 16) {
 399             flcoeffs1[i] = imc_exp_tab2[levlCoeffBuf[i]] * old_floor[i];
 400             flcoeffs2[i] = (levlCoeffBuf[i] - 7) * 0.83048 + flcoeffs2[i]; // 0.83048 = log2(10) * 0.25
 401         } else {
 402             flcoeffs1[i] = old_floor[i];
 403         }
 404     }
 405 }
 406
 407 static void imc_decode_level_coefficients_raw(IMCContext *q, int *levlCoeffBuf,
 408                                               float *flcoeffs1, float *flcoeffs2)
 409 {
 410     int i, level, pos;
 411     float tmp, tmp2;
 412
 413     pos = q->coef0_pos;
 414     flcoeffs1[pos] = 20000.0 / pow (2, levlCoeffBuf[0] * 0.18945); // 0.18945 = log2(10) * 0.05703125
 415     flcoeffs2[pos] = log2f(flcoeffs1[0]);
 416     tmp  = flcoeffs1[pos];
 417     tmp2 = flcoeffs2[pos];
 418
 419     levlCoeffBuf++;
 420     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 421         if (i == pos)
 422             continue;
 423         level = *levlCoeffBuf++;
 424         flcoeffs1[i] = tmp  * powf(10.0, -level * 0.4375); //todo tab
 425         flcoeffs2[i] = tmp2 - 1.4533435415 * level; // 1.4533435415 = log2(10) * 0.4375
 426     }
 427 }
 428
 429 /**
 430  * Perform bit allocation depending on bits available
 431  */
 432 static int bit_allocation(IMCContext *q, IMCChannel *chctx,
 433                           int stream_format_code, int freebits, int flag)
 434 {
 435     int i, j;
 436     const float limit = -1.e20;
 437     float highest = 0.0;
 438     int indx;
 439     int t1 = 0;
 440     int t2 = 1;
 441     float summa = 0.0;
 442     int iacc = 0;
 443     int summer = 0;
 444     int rres, cwlen;
 445     float lowest = 1.e10;
 446     int low_indx = 0;
 447     float workT[32];
 448     int flg;
 449     int found_indx = 0;
 450
 451     for (i = 0; i < BANDS; i++)
 452         highest = FFMAX(highest, chctx->flcoeffs1[i]);
 453
 454     for (i = 0; i < BANDS - 1; i++) {
 455         if (chctx->flcoeffs5[i] <= 0) {
 456             av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "flcoeffs5 %f invalid\n", chctx->flcoeffs5[i]);
 457             return AVERROR_INVALIDDATA;
 458         }
 459         chctx->flcoeffs4[i] = chctx->flcoeffs3[i] - log2f(chctx->flcoeffs5[i]);
 460     }
 461     chctx->flcoeffs4[BANDS - 1] = limit;
 462
 463     highest = highest * 0.25;
 464
 465     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 466         indx = -1;
 467         if ((band_tab[i + 1] - band_tab[i]) == chctx->bandWidthT[i])
 468             indx = 0;
 469
 470         if ((band_tab[i + 1] - band_tab[i]) > chctx->bandWidthT[i])
 471             indx = 1;
 472
 473         if (((band_tab[i + 1] - band_tab[i]) / 2) >= chctx->bandWidthT[i])
 474             indx = 2;
 475
 476         if (indx == -1)
 477             return AVERROR_INVALIDDATA;
 478
 479         chctx->flcoeffs4[i] += xTab[(indx * 2 + (chctx->flcoeffs1[i] < highest)) * 2 + flag];
 480     }
 481
 482     if (stream_format_code & 0x2) {
 483         chctx->flcoeffs4[0] = limit;
 484         chctx->flcoeffs4[1] = limit;
 485         chctx->flcoeffs4[2] = limit;
 486         chctx->flcoeffs4[3] = limit;
 487     }
 488
 489     for (i = (stream_format_code & 0x2) ? 4 : 0; i < BANDS - 1; i++) {
 490         iacc  += chctx->bandWidthT[i];
 491         summa += chctx->bandWidthT[i] * chctx->flcoeffs4[i];
 492     }
 493
 494     if (!iacc)
 495         return AVERROR_INVALIDDATA;
 496
 497     chctx->bandWidthT[BANDS - 1] = 0;
 498     summa = (summa * 0.5 - freebits) / iacc;
 499
 500
 501     for (i = 0; i < BANDS / 2; i++) {
 502         rres = summer - freebits;
 503         if ((rres >= -8) && (rres <= 8))
 504             break;
 505
 506         summer = 0;
 507         iacc   = 0;
 508
 509         for (j = (stream_format_code & 0x2) ? 4 : 0; j < BANDS; j++) {
 510             cwlen = av_clipf(((chctx->flcoeffs4[j] * 0.5) - summa + 0.5), 0, 6);
 511
 512             chctx->bitsBandT[j] = cwlen;
 513             summer += chctx->bandWidthT[j] * cwlen;
 514
 515             if (cwlen > 0)
 516                 iacc += chctx->bandWidthT[j];
 517         }
 518
 519         flg = t2;
 520         t2 = 1;
 521         if (freebits < summer)
 522             t2 = -1;
 523         if (i == 0)
 524             flg = t2;
 525         if (flg != t2)
 526             t1++;
 527
 528         summa = (float)(summer - freebits) / ((t1 + 1) * iacc) + summa;
 529     }
 530
 531     for (i = (stream_format_code & 0x2) ? 4 : 0; i < BANDS; i++) {
 532         for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++)
 533             chctx->CWlengthT[j] = chctx->bitsBandT[i];
 534     }
 535
 536     if (freebits > summer) {
 537         for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 538             workT[i] = (chctx->bitsBandT[i] == 6) ? -1.e20
 539                                               : (chctx->bitsBandT[i] * -2 + chctx->flcoeffs4[i] - 0.415);
 540         }
 541
 542         highest = 0.0;
 543
 544         do {
 545             if (highest <= -1.e20)
 546                 break;
 547
 548             found_indx = 0;
 549             highest = -1.e20;
 550
 551             for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 552                 if (workT[i] > highest) {
 553                     highest = workT[i];
 554                     found_indx = i;
 555                 }
 556             }
 557
 558             if (highest > -1.e20) {
 559                 workT[found_indx] -= 2.0;
 560                 if (++chctx->bitsBandT[found_indx] == 6)
 561                     workT[found_indx] = -1.e20;
 562
 563                 for (j = band_tab[found_indx]; j < band_tab[found_indx + 1] && (freebits > summer); j++) {
 564                     chctx->CWlengthT[j]++;
 565                     summer++;
 566                 }
 567             }
 568         } while (freebits > summer);
 569     }
 570     if (freebits < summer) {
 571         for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 572             workT[i] = chctx->bitsBandT[i] ? (chctx->bitsBandT[i] * -2 + chctx->flcoeffs4[i] + 1.585)
 573                                        : 1.e20;
 574         }
 575         if (stream_format_code & 0x2) {
 576             workT[0] = 1.e20;
 577             workT[1] = 1.e20;
 578             workT[2] = 1.e20;
 579             workT[3] = 1.e20;
 580         }
 581         while (freebits < summer) {
 582             lowest   = 1.e10;
 583             low_indx = 0;
 584             for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 585                 if (workT[i] < lowest) {
 586                     lowest   = workT[i];
 587                     low_indx = i;
 588                 }
 589             }
 590             // if (lowest >= 1.e10)
 591             //     break;
 592             workT[low_indx] = lowest + 2.0;
 593
 594             if (!--chctx->bitsBandT[low_indx])
 595                 workT[low_indx] = 1.e20;
 596
 597             for (j = band_tab[low_indx]; j < band_tab[low_indx+1] && (freebits < summer); j++) {
 598                 if (chctx->CWlengthT[j] > 0) {
 599                     chctx->CWlengthT[j]--;
 600                     summer--;
 601                 }
 602             }
 603         }
 604     }
 605     return 0;
 606 }
 607
 608 static void imc_get_skip_coeff(IMCContext *q, IMCChannel *chctx)
 609 {
 610     int i, j;
 611
 612     memset(chctx->skipFlagBits,  0, sizeof(chctx->skipFlagBits));
 613     memset(chctx->skipFlagCount, 0, sizeof(chctx->skipFlagCount));
 614     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 615         if (!chctx->bandFlagsBuf[i] || !chctx->bandWidthT[i])
 616             continue;
 617
 618         if (!chctx->skipFlagRaw[i]) {
 619             chctx->skipFlagBits[i] = band_tab[i + 1] - band_tab[i];
 620
 621             for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++) {
 622                 chctx->skipFlags[j] = get_bits1(&q->gb);
 623                 if (chctx->skipFlags[j])
 624                     chctx->skipFlagCount[i]++;
 625             }
 626         } else {
 627             for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1] - 1; j += 2) {
 628                 if (!get_bits1(&q->gb)) { // 0
 629                     chctx->skipFlagBits[i]++;
 630                     chctx->skipFlags[j]      = 1;
 631                     chctx->skipFlags[j + 1]  = 1;
 632                     chctx->skipFlagCount[i] += 2;
 633                 } else {
 634                     if (get_bits1(&q->gb)) { // 11
 635                         chctx->skipFlagBits[i] += 2;
 636                         chctx->skipFlags[j]     = 0;
 637                         chctx->skipFlags[j + 1] = 1;
 638                         chctx->skipFlagCount[i]++;
 639                     } else {
 640                         chctx->skipFlagBits[i] += 3;
 641                         chctx->skipFlags[j + 1] = 0;
 642                         if (!get_bits1(&q->gb)) { // 100
 643                             chctx->skipFlags[j] = 1;
 644                             chctx->skipFlagCount[i]++;
 645                         } else { // 101
 646                             chctx->skipFlags[j] = 0;
 647                         }
 648                     }
 649                 }
 650             }
 651
 652             if (j < band_tab[i + 1]) {
 653                 chctx->skipFlagBits[i]++;
 654                 if ((chctx->skipFlags[j] = get_bits1(&q->gb)))
 655                     chctx->skipFlagCount[i]++;
 656             }
 657         }
 658     }
 659 }
 660
 661 /**
 662  * Increase highest' band coefficient sizes as some bits won't be used
 663  */
 664 static void imc_adjust_bit_allocation(IMCContext *q, IMCChannel *chctx,
 665                                       int summer)
 666 {
 667     float workT[32];
 668     int corrected = 0;
 669     int i, j;
 670     float highest  = 0;
 671     int found_indx = 0;
 672
 673     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 674         workT[i] = (chctx->bitsBandT[i] == 6) ? -1.e20
 675                                           : (chctx->bitsBandT[i] * -2 + chctx->flcoeffs4[i] - 0.415);
 676     }
 677
 678     while (corrected < summer) {
 679         if (highest <= -1.e20)
 680             break;
 681
 682         highest = -1.e20;
 683
 684         for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 685             if (workT[i] > highest) {
 686                 highest = workT[i];
 687                 found_indx = i;
 688             }
 689         }
 690
 691         if (highest > -1.e20) {
 692             workT[found_indx] -= 2.0;
 693             if (++(chctx->bitsBandT[found_indx]) == 6)
 694                 workT[found_indx] = -1.e20;
 695
 696             for (j = band_tab[found_indx]; j < band_tab[found_indx+1] && (corrected < summer); j++) {
 697                 if (!chctx->skipFlags[j] && (chctx->CWlengthT[j] < 6)) {
 698                     chctx->CWlengthT[j]++;
 699                     corrected++;
 700                 }
 701             }
 702         }
 703     }
 704 }
 705
 706 static void imc_imdct256(IMCContext *q, IMCChannel *chctx, int channels)
 707 {
 708     int i;
 709     float re, im;
 710     float *dst1 = q->out_samples;
 711     float *dst2 = q->out_samples + (COEFFS - 1);
 712
 713     /* prerotation */
 714     for (i = 0; i < COEFFS / 2; i++) {
 715         q->samples[i].re = -(q->pre_coef1[i] * chctx->CWdecoded[COEFFS - 1 - i * 2]) -
 716                             (q->pre_coef2[i] * chctx->CWdecoded[i * 2]);
 717         q->samples[i].im =  (q->pre_coef2[i] * chctx->CWdecoded[COEFFS - 1 - i * 2]) -
 718                             (q->pre_coef1[i] * chctx->CWdecoded[i * 2]);
 719     }
 720
 721     /* FFT */
 722     q->fft.fft_permute(&q->fft, q->samples);
 723     q->fft.fft_calc(&q->fft, q->samples);
 724
 725     /* postrotation, window and reorder */
 726     for (i = 0; i < COEFFS / 2; i++) {
 727         re = ( q->samples[i].re * q->post_cos[i]) + (-q->samples[i].im * q->post_sin[i]);
 728         im = (-q->samples[i].im * q->post_cos[i]) - ( q->samples[i].re * q->post_sin[i]);
 729         *dst1 =  (q->mdct_sine_window[COEFFS - 1 - i * 2] * chctx->last_fft_im[i])
 730                + (q->mdct_sine_window[i * 2] * re);
 731         *dst2 =  (q->mdct_sine_window[i * 2] * chctx->last_fft_im[i])
 732                - (q->mdct_sine_window[COEFFS - 1 - i * 2] * re);
 733         dst1 += 2;
 734         dst2 -= 2;
 735         chctx->last_fft_im[i] = im;
 736     }
 737 }
 738
 739 static int inverse_quant_coeff(IMCContext *q, IMCChannel *chctx,
 740                                int stream_format_code)
 741 {
 742     int i, j;
 743     int middle_value, cw_len, max_size;
 744     const float *quantizer;
 745
 746     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 747         for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++) {
 748             chctx->CWdecoded[j] = 0;
 749             cw_len = chctx->CWlengthT[j];
 750
 751             if (cw_len <= 0 || chctx->skipFlags[j])
 752                 continue;
 753
 754             max_size     = 1 << cw_len;
 755             middle_value = max_size >> 1;
 756
 757             if (chctx->codewords[j] >= max_size || chctx->codewords[j] < 0)
 758                 return AVERROR_INVALIDDATA;
 759
 760             if (cw_len >= 4) {
 761                 quantizer = imc_quantizer2[(stream_format_code & 2) >> 1];
 762                 if (chctx->codewords[j] >= middle_value)
 763                     chctx->CWdecoded[j] =  quantizer[chctx->codewords[j] - 8]                * chctx->flcoeffs6[i];
 764                 else
 765                     chctx->CWdecoded[j] = -quantizer[max_size - chctx->codewords[j] - 8 - 1] * chctx->flcoeffs6[i];
 766             }else{
 767                 quantizer = imc_quantizer1[((stream_format_code & 2) >> 1) | (chctx->bandFlagsBuf[i] << 1)];
 768                 if (chctx->codewords[j] >= middle_value)
 769                     chctx->CWdecoded[j] =  quantizer[chctx->codewords[j] - 1]            * chctx->flcoeffs6[i];
 770                 else
 771                     chctx->CWdecoded[j] = -quantizer[max_size - 2 - chctx->codewords[j]] * chctx->flcoeffs6[i];
 772             }
 773         }
 774     }
 775     return 0;
 776 }
 777
 778
 779 static int imc_get_coeffs(IMCContext *q, IMCChannel *chctx)
 780 {
 781     int i, j, cw_len, cw;
 782
 783     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 784         if (!chctx->sumLenArr[i])
 785             continue;
 786         if (chctx->bandFlagsBuf[i] || chctx->bandWidthT[i]) {
 787             for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++) {
 788                 cw_len = chctx->CWlengthT[j];
 789                 cw = 0;
 790
 791                 if (get_bits_count(&q->gb) + cw_len > 512) {
 792                     av_dlog(NULL, "Band %i coeff %i cw_len %i\n", i, j, cw_len);
 793                     return AVERROR_INVALIDDATA;
 794                 }
 795
 796                 if (cw_len && (!chctx->bandFlagsBuf[i] || !chctx->skipFlags[j]))
 797                     cw = get_bits(&q->gb, cw_len);
 798
 799                 chctx->codewords[j] = cw;
 800             }
 801         }
 802     }
 803     return 0;
 804 }
 805
 806 static void imc_refine_bit_allocation(IMCContext *q, IMCChannel *chctx)
 807 {
 808     int i, j;
 809     int bits, summer;
 810
 811     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 812         chctx->sumLenArr[i]   = 0;
 813         chctx->skipFlagRaw[i] = 0;
 814         for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++)
 815             chctx->sumLenArr[i] += chctx->CWlengthT[j];
 816         if (chctx->bandFlagsBuf[i])
 817             if ((((band_tab[i + 1] - band_tab[i]) * 1.5) > chctx->sumLenArr[i]) && (chctx->sumLenArr[i] > 0))
 818                 chctx->skipFlagRaw[i] = 1;
 819     }
 820
 821     imc_get_skip_coeff(q, chctx);
 822
 823     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 824         chctx->flcoeffs6[i] = chctx->flcoeffs1[i];
 825         /* band has flag set and at least one coded coefficient */
 826         if (chctx->bandFlagsBuf[i] && (band_tab[i + 1] - band_tab[i]) != chctx->skipFlagCount[i]) {
 827             chctx->flcoeffs6[i] *= q->sqrt_tab[ band_tab[i + 1] - band_tab[i]] /
 828                                    q->sqrt_tab[(band_tab[i + 1] - band_tab[i] - chctx->skipFlagCount[i])];
 829         }
 830     }
 831
 832     /* calculate bits left, bits needed and adjust bit allocation */
 833     bits = summer = 0;
 834
 835     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 836         if (chctx->bandFlagsBuf[i]) {
 837             for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++) {
 838                 if (chctx->skipFlags[j]) {
 839                     summer += chctx->CWlengthT[j];
 840                     chctx->CWlengthT[j] = 0;
 841                 }
 842             }
 843             bits   += chctx->skipFlagBits[i];
 844             summer -= chctx->skipFlagBits[i];
 845         }
 846     }
 847     imc_adjust_bit_allocation(q, chctx, summer);
 848 }
 849
 850 static int imc_decode_block(AVCodecContext *avctx, IMCContext *q, int ch)
 851 {
 852     int stream_format_code;
 853     int imc_hdr, i, j, ret;
 854     int flag;
 855     int bits;
 856     int counter, bitscount;
 857     IMCChannel *chctx = q->chctx + ch;
 858
 859
 860     /* Check the frame header */
 861     imc_hdr = get_bits(&q->gb, 9);
 862     if (imc_hdr & 0x18) {
 863         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "frame header check failed!\n");
 864         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "got %X.\n", imc_hdr);
 865         return AVERROR_INVALIDDATA;
 866     }
 867     stream_format_code = get_bits(&q->gb, 3);
 868
 869     if (stream_format_code & 0x04)
 870         chctx->decoder_reset = 1;
 871
 872     if (chctx->decoder_reset) {
 873         for (i = 0; i < BANDS; i++)
 874             chctx->old_floor[i] = 1.0;
 875         for (i = 0; i < COEFFS; i++)
 876             chctx->CWdecoded[i] = 0;
 877         chctx->decoder_reset = 0;
 878     }
 879
 880     flag = get_bits1(&q->gb);
 881     if (stream_format_code & 0x1)
 882         imc_decode_level_coefficients_raw(q, chctx->levlCoeffBuf,
 883                                           chctx->flcoeffs1, chctx->flcoeffs2);
 884     else if (stream_format_code & 0x1)
 885         imc_read_level_coeffs_raw(q, stream_format_code, chctx->levlCoeffBuf);
 886     else
 887         imc_read_level_coeffs(q, stream_format_code, chctx->levlCoeffBuf);
 888
 889     if (stream_format_code & 0x4)
 890         imc_decode_level_coefficients(q, chctx->levlCoeffBuf,
 891                                       chctx->flcoeffs1, chctx->flcoeffs2);
 892     else
 893         imc_decode_level_coefficients2(q, chctx->levlCoeffBuf, chctx->old_floor,
 894                                        chctx->flcoeffs1, chctx->flcoeffs2);
 895
 896     for(i=0; i<BANDS; i++) {
 897         if(chctx->flcoeffs1[i] > INT_MAX) {
 898             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "scalefactor out of range\n");
 899             return AVERROR_INVALIDDATA;
 900         }
 901     }
 902
 903     memcpy(chctx->old_floor, chctx->flcoeffs1, 32 * sizeof(float));
 904
 905     counter = 0;
 906     if (stream_format_code & 0x1) {
 907         for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 908             chctx->bandWidthT[i]   = band_tab[i + 1] - band_tab[i];
 909             chctx->bandFlagsBuf[i] = 0;
 910             chctx->flcoeffs3[i]    = chctx->flcoeffs2[i] * 2;
 911             chctx->flcoeffs5[i]    = 1.0;
 912         }
 913     } else {
 914         for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 915             if (chctx->levlCoeffBuf[i] == 16) {
 916                 chctx->bandWidthT[i] = 0;
 917                 counter++;
 918             } else
 919                 chctx->bandWidthT[i] = band_tab[i + 1] - band_tab[i];
 920         }
 921
 922         memset(chctx->bandFlagsBuf, 0, BANDS * sizeof(int));
 923         for (i = 0; i < BANDS - 1; i++)
 924             if (chctx->bandWidthT[i])
 925                 chctx->bandFlagsBuf[i] = get_bits1(&q->gb);
 926
 927         imc_calculate_coeffs(q, chctx->flcoeffs1, chctx->flcoeffs2,
 928                              chctx->bandWidthT, chctx->flcoeffs3,
 929                              chctx->flcoeffs5);
 930     }
 931
 932     bitscount = 0;
 933     /* first 4 bands will be assigned 5 bits per coefficient */
 934     if (stream_format_code & 0x2) {
 935         bitscount += 15;
 936
 937         chctx->bitsBandT[0] = 5;
 938         chctx->CWlengthT[0] = 5;
 939         chctx->CWlengthT[1] = 5;
 940         chctx->CWlengthT[2] = 5;
 941         for (i = 1; i < 4; i++) {
 942             if (stream_format_code & 0x1)
 943                 bits = 5;
 944             else
 945                 bits = (chctx->levlCoeffBuf[i] == 16) ? 0 : 5;
 946             chctx->bitsBandT[i] = bits;
 947             for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++) {
 948                 chctx->CWlengthT[j] = bits;
 949                 bitscount      += bits;
 950             }
 951         }
 952     }
 953     if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_IAC) {
 954         bitscount += !!chctx->bandWidthT[BANDS - 1];
 955         if (!(stream_format_code & 0x2))
 956             bitscount += 16;
 957     }
 958
 959     if ((ret = bit_allocation(q, chctx, stream_format_code,
 960                               512 - bitscount - get_bits_count(&q->gb),
 961                               flag)) < 0) {
 962         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Bit allocations failed\n");
 963         chctx->decoder_reset = 1;
 964         return ret;
 965     }
 966
 967     if (stream_format_code & 0x1) {
 968         for (i = 0; i < BANDS; i++)
 969             chctx->skipFlags[i] = 0;
 970     } else {
 971         imc_refine_bit_allocation(q, chctx);
 972     }
 973
 974     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 975         chctx->sumLenArr[i] = 0;
 976
 977         for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++)
 978             if (!chctx->skipFlags[j])
 979                 chctx->sumLenArr[i] += chctx->CWlengthT[j];
 980     }
 981
 982     memset(chctx->codewords, 0, sizeof(chctx->codewords));
 983
 984     if (imc_get_coeffs(q, chctx) < 0) {
 985         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Read coefficients failed\n");
 986         chctx->decoder_reset = 1;
 987         return AVERROR_INVALIDDATA;
 988     }
 989
 990     if (inverse_quant_coeff(q, chctx, stream_format_code) < 0) {
 991         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Inverse quantization of coefficients failed\n");
 992         chctx->decoder_reset = 1;
 993         return AVERROR_INVALIDDATA;
 994     }
 995
 996     memset(chctx->skipFlags, 0, sizeof(chctx->skipFlags));
 997
 998     imc_imdct256(q, chctx, avctx->channels);
 999
1000     return 0;
1001 }
1002
1003 static int imc_decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data,
1004                             int *got_frame_ptr, AVPacket *avpkt)
1005 {
1006     AVFrame *frame     = data;
1007     const uint8_t *buf = avpkt->data;
1008     int buf_size = avpkt->size;
1009     int ret, i;
1010
1011     IMCContext *q = avctx->priv_data;
1012
1013     LOCAL_ALIGNED_16(uint16_t, buf16, [IMC_BLOCK_SIZE / 2]);
1014
1015     if (buf_size < IMC_BLOCK_SIZE * avctx->channels) {
1016         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "frame too small!\n");
1017         return AVERROR_INVALIDDATA;
1018     }
1019
1020     /* get output buffer */
1021     frame->nb_samples = COEFFS;
1022     if ((ret = ff_get_buffer(avctx, frame, 0)) < 0)
1023         return ret;
1024
1025     for (i = 0; i < avctx->channels; i++) {
1026         q->out_samples = (float *)frame->extended_data[i];
1027
1028         q->dsp.bswap16_buf(buf16, (const uint16_t*)buf, IMC_BLOCK_SIZE / 2);
1029
1030         init_get_bits(&q->gb, (const uint8_t*)buf16, IMC_BLOCK_SIZE * 8);
1031
1032         buf += IMC_BLOCK_SIZE;
1033
1034         if ((ret = imc_decode_block(avctx, q, i)) < 0)
1035             return ret;
1036     }
1037
1038     if (avctx->channels == 2) {
1039         q->fdsp.butterflies_float((float *)frame->extended_data[0],
1040                                   (float *)frame->extended_data[1], COEFFS);
1041     }
1042
1043     *got_frame_ptr = 1;
1044
1045     return IMC_BLOCK_SIZE * avctx->channels;
1046 }
1047
1048
1049 static av_cold int imc_decode_close(AVCodecContext * avctx)
1050 {
1051     IMCContext *q = avctx->priv_data;
1052
1053     ff_fft_end(&q->fft);
1054
1055     return 0;
1056 }
1057
1058 static av_cold void flush(AVCodecContext *avctx)
1059 {
1060     IMCContext *q = avctx->priv_data;
1061
1062     q->chctx[0].decoder_reset =
1063     q->chctx[1].decoder_reset = 1;
1064 }
1065
1066 #if CONFIG_IMC_DECODER
1067 AVCodec ff_imc_decoder = {
1068     .name           = "imc",
1069     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("IMC (Intel Music Coder)"),
1070     .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
1071     .id             = AV_CODEC_ID_IMC,
1072     .priv_data_size = sizeof(IMCContext),
1073     .init           = imc_decode_init,
1074     .close          = imc_decode_close,
1075     .decode         = imc_decode_frame,
1076     .flush          = flush,
1077     .capabilities   = CODEC_CAP_DR1,
1078     .sample_fmts    = (const enum AVSampleFormat[]) { AV_SAMPLE_FMT_FLTP,
1079                                                       AV_SAMPLE_FMT_NONE },
1080 };
1081 #endif
1082 #if CONFIG_IAC_DECODER
1083 AVCodec ff_iac_decoder = {
1084     .name           = "iac",
1085     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("IAC (Indeo Audio Coder)"),
1086     .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
1087     .id             = AV_CODEC_ID_IAC,
1088     .priv_data_size = sizeof(IMCContext),
1089     .init           = imc_decode_init,
1090     .close          = imc_decode_close,
1091     .decode         = imc_decode_frame,
1092     .flush          = flush,
1093     .capabilities   = CODEC_CAP_DR1,
1094     .sample_fmts    = (const enum AVSampleFormat[]) { AV_SAMPLE_FMT_FLTP,
1095                                                       AV_SAMPLE_FMT_NONE },
1096 };
1097 #endif