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 "bswapdsp.h"
  44 #include "get_bits.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     BswapDSPContext bdsp;
  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_IAC && avctx->sample_rate > 96000) {
 184         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 185                "Strange sample rate of %i, file likely corrupt or "
 186                "needing a new table derivation method.\n",
 187                avctx->sample_rate);
 188         return AVERROR_PATCHWELCOME;
 189     }
 190
 191     if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_IMC)
 192         avctx->channels = 1;
 193
 194     if (avctx->channels > 2) {
 195         avpriv_request_sample(avctx, "Number of channels > 2");
 196         return AVERROR_PATCHWELCOME;
 197     }
 198
 199     for (j = 0; j < avctx->channels; j++) {
 200         q->chctx[j].decoder_reset = 1;
 201
 202         for (i = 0; i < BANDS; i++)
 203             q->chctx[j].old_floor[i] = 1.0;
 204
 205         for (i = 0; i < COEFFS / 2; i++)
 206             q->chctx[j].last_fft_im[i] = 0;
 207     }
 208
 209     /* Build mdct window, a simple sine window normalized with sqrt(2) */
 210     ff_sine_window_init(q->mdct_sine_window, COEFFS);
 211     for (i = 0; i < COEFFS; i++)
 212         q->mdct_sine_window[i] *= sqrt(2.0);
 213     for (i = 0; i < COEFFS / 2; i++) {
 214         q->post_cos[i] = (1.0f / 32768) * cos(i / 256.0 * M_PI);
 215         q->post_sin[i] = (1.0f / 32768) * sin(i / 256.0 * M_PI);
 216
 217         r1 = sin((i * 4.0 + 1.0) / 1024.0 * M_PI);
 218         r2 = cos((i * 4.0 + 1.0) / 1024.0 * M_PI);
 219
 220         if (i & 0x1) {
 221             q->pre_coef1[i] =  (r1 + r2) * sqrt(2.0);
 222             q->pre_coef2[i] = -(r1 - r2) * sqrt(2.0);
 223         } else {
 224             q->pre_coef1[i] = -(r1 + r2) * sqrt(2.0);
 225             q->pre_coef2[i] =  (r1 - r2) * sqrt(2.0);
 226         }
 227     }
 228
 229     /* Generate a square root table */
 230
 231     for (i = 0; i < 30; i++)
 232         q->sqrt_tab[i] = sqrt(i);
 233
 234     /* initialize the VLC tables */
 235     for (i = 0; i < 4 ; i++) {
 236         for (j = 0; j < 4; j++) {
 237             huffman_vlc[i][j].table = &vlc_tables[vlc_offsets[i * 4 + j]];
 238             huffman_vlc[i][j].table_allocated = vlc_offsets[i * 4 + j + 1] - vlc_offsets[i * 4 + j];
 239             init_vlc(&huffman_vlc[i][j], 9, imc_huffman_sizes[i],
 240                      imc_huffman_lens[i][j], 1, 1,
 241                      imc_huffman_bits[i][j], 2, 2, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC);
 242         }
 243     }
 244
 245     if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_IAC) {
 246         iac_generate_tabs(q, avctx->sample_rate);
 247     } else {
 248         memcpy(q->cyclTab,  cyclTab,  sizeof(cyclTab));
 249         memcpy(q->cyclTab2, cyclTab2, sizeof(cyclTab2));
 250         memcpy(q->weights1, imc_weights1, sizeof(imc_weights1));
 251         memcpy(q->weights2, imc_weights2, sizeof(imc_weights2));
 252     }
 253
 254     if ((ret = ff_fft_init(&q->fft, 7, 1))) {
 255         av_log(avctx, AV_LOG_INFO, "FFT init failed\n");
 256         return ret;
 257     }
 258     ff_bswapdsp_init(&q->bdsp);
 259     avpriv_float_dsp_init(&q->fdsp, avctx->flags & CODEC_FLAG_BITEXACT);
 260     avctx->sample_fmt     = AV_SAMPLE_FMT_FLTP;
 261     avctx->channel_layout = avctx->channels == 1 ? AV_CH_LAYOUT_MONO
 262                                                  : AV_CH_LAYOUT_STEREO;
 263
 264     return 0;
 265 }
 266
 267 static void imc_calculate_coeffs(IMCContext *q, float *flcoeffs1,
 268                                  float *flcoeffs2, int *bandWidthT,
 269                                  float *flcoeffs3, float *flcoeffs5)
 270 {
 271     float   workT1[BANDS];
 272     float   workT2[BANDS];
 273     float   workT3[BANDS];
 274     float   snr_limit = 1.e-30;
 275     float   accum = 0.0;
 276     int i, cnt2;
 277
 278     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 279         flcoeffs5[i] = workT2[i] = 0.0;
 280         if (bandWidthT[i]) {
 281             workT1[i] = flcoeffs1[i] * flcoeffs1[i];
 282             flcoeffs3[i] = 2.0 * flcoeffs2[i];
 283         } else {
 284             workT1[i]    = 0.0;
 285             flcoeffs3[i] = -30000.0;
 286         }
 287         workT3[i] = bandWidthT[i] * workT1[i] * 0.01;
 288         if (workT3[i] <= snr_limit)
 289             workT3[i] = 0.0;
 290     }
 291
 292     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 293         for (cnt2 = i; cnt2 < q->cyclTab[i]; cnt2++)
 294             flcoeffs5[cnt2] = flcoeffs5[cnt2] + workT3[i];
 295         workT2[cnt2 - 1] = workT2[cnt2 - 1] + workT3[i];
 296     }
 297
 298     for (i = 1; i < BANDS; i++) {
 299         accum = (workT2[i - 1] + accum) * q->weights1[i - 1];
 300         flcoeffs5[i] += accum;
 301     }
 302
 303     for (i = 0; i < BANDS; i++)
 304         workT2[i] = 0.0;
 305
 306     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 307         for (cnt2 = i - 1; cnt2 > q->cyclTab2[i]; cnt2--)
 308             flcoeffs5[cnt2] += workT3[i];
 309         workT2[cnt2+1] += workT3[i];
 310     }
 311
 312     accum = 0.0;
 313
 314     for (i = BANDS-2; i >= 0; i--) {
 315         accum = (workT2[i+1] + accum) * q->weights2[i];
 316         flcoeffs5[i] += accum;
 317         // there is missing code here, but it seems to never be triggered
 318     }
 319 }
 320
 321
 322 static void imc_read_level_coeffs(IMCContext *q, int stream_format_code,
 323                                   int *levlCoeffs)
 324 {
 325     int i;
 326     VLC *hufftab[4];
 327     int start = 0;
 328     const uint8_t *cb_sel;
 329     int s;
 330
 331     s = stream_format_code >> 1;
 332     hufftab[0] = &huffman_vlc[s][0];
 333     hufftab[1] = &huffman_vlc[s][1];
 334     hufftab[2] = &huffman_vlc[s][2];
 335     hufftab[3] = &huffman_vlc[s][3];
 336     cb_sel = imc_cb_select[s];
 337
 338     if (stream_format_code & 4)
 339         start = 1;
 340     if (start)
 341         levlCoeffs[0] = get_bits(&q->gb, 7);
 342     for (i = start; i < BANDS; i++) {
 343         levlCoeffs[i] = get_vlc2(&q->gb, hufftab[cb_sel[i]]->table,
 344                                  hufftab[cb_sel[i]]->bits, 2);
 345         if (levlCoeffs[i] == 17)
 346             levlCoeffs[i] += get_bits(&q->gb, 4);
 347     }
 348 }
 349
 350 static void imc_read_level_coeffs_raw(IMCContext *q, int stream_format_code,
 351                                       int *levlCoeffs)
 352 {
 353     int i;
 354
 355     q->coef0_pos  = get_bits(&q->gb, 5);
 356     levlCoeffs[0] = get_bits(&q->gb, 7);
 357     for (i = 1; i < BANDS; i++)
 358         levlCoeffs[i] = get_bits(&q->gb, 4);
 359 }
 360
 361 static void imc_decode_level_coefficients(IMCContext *q, int *levlCoeffBuf,
 362                                           float *flcoeffs1, float *flcoeffs2)
 363 {
 364     int i, level;
 365     float tmp, tmp2;
 366     // maybe some frequency division thingy
 367
 368     flcoeffs1[0] = 20000.0 / exp2 (levlCoeffBuf[0] * 0.18945); // 0.18945 = log2(10) * 0.05703125
 369     flcoeffs2[0] = log2f(flcoeffs1[0]);
 370     tmp  = flcoeffs1[0];
 371     tmp2 = flcoeffs2[0];
 372
 373     for (i = 1; i < BANDS; i++) {
 374         level = levlCoeffBuf[i];
 375         if (level == 16) {
 376             flcoeffs1[i] = 1.0;
 377             flcoeffs2[i] = 0.0;
 378         } else {
 379             if (level < 17)
 380                 level -= 7;
 381             else if (level <= 24)
 382                 level -= 32;
 383             else
 384                 level -= 16;
 385
 386             tmp  *= imc_exp_tab[15 + level];
 387             tmp2 += 0.83048 * level;  // 0.83048 = log2(10) * 0.25
 388             flcoeffs1[i] = tmp;
 389             flcoeffs2[i] = tmp2;
 390         }
 391     }
 392 }
 393
 394
 395 static void imc_decode_level_coefficients2(IMCContext *q, int *levlCoeffBuf,
 396                                            float *old_floor, float *flcoeffs1,
 397                                            float *flcoeffs2)
 398 {
 399     int i;
 400     /* FIXME maybe flag_buf = noise coding and flcoeffs1 = new scale factors
 401      *       and flcoeffs2 old scale factors
 402      *       might be incomplete due to a missing table that is in the binary code
 403      */
 404     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 405         flcoeffs1[i] = 0;
 406         if (levlCoeffBuf[i] < 16) {
 407             flcoeffs1[i] = imc_exp_tab2[levlCoeffBuf[i]] * old_floor[i];
 408             flcoeffs2[i] = (levlCoeffBuf[i] - 7) * 0.83048 + flcoeffs2[i]; // 0.83048 = log2(10) * 0.25
 409         } else {
 410             flcoeffs1[i] = old_floor[i];
 411         }
 412     }
 413 }
 414
 415 static void imc_decode_level_coefficients_raw(IMCContext *q, int *levlCoeffBuf,
 416                                               float *flcoeffs1, float *flcoeffs2)
 417 {
 418     int i, level, pos;
 419     float tmp, tmp2;
 420
 421     pos = q->coef0_pos;
 422     flcoeffs1[pos] = 20000.0 / pow (2, levlCoeffBuf[0] * 0.18945); // 0.18945 = log2(10) * 0.05703125
 423     flcoeffs2[pos] = log2f(flcoeffs1[0]);
 424     tmp  = flcoeffs1[pos];
 425     tmp2 = flcoeffs2[pos];
 426
 427     levlCoeffBuf++;
 428     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 429         if (i == pos)
 430             continue;
 431         level = *levlCoeffBuf++;
 432         flcoeffs1[i] = tmp  * powf(10.0, -level * 0.4375); //todo tab
 433         flcoeffs2[i] = tmp2 - 1.4533435415 * level; // 1.4533435415 = log2(10) * 0.4375
 434     }
 435 }
 436
 437 /**
 438  * Perform bit allocation depending on bits available
 439  */
 440 static int bit_allocation(IMCContext *q, IMCChannel *chctx,
 441                           int stream_format_code, int freebits, int flag)
 442 {
 443     int i, j;
 444     const float limit = -1.e20;
 445     float highest = 0.0;
 446     int indx;
 447     int t1 = 0;
 448     int t2 = 1;
 449     float summa = 0.0;
 450     int iacc = 0;
 451     int summer = 0;
 452     int rres, cwlen;
 453     float lowest = 1.e10;
 454     int low_indx = 0;
 455     float workT[32];
 456     int flg;
 457     int found_indx = 0;
 458
 459     for (i = 0; i < BANDS; i++)
 460         highest = FFMAX(highest, chctx->flcoeffs1[i]);
 461
 462     for (i = 0; i < BANDS - 1; i++) {
 463         if (chctx->flcoeffs5[i] <= 0) {
 464             av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "flcoeffs5 %f invalid\n", chctx->flcoeffs5[i]);
 465             return AVERROR_INVALIDDATA;
 466         }
 467         chctx->flcoeffs4[i] = chctx->flcoeffs3[i] - log2f(chctx->flcoeffs5[i]);
 468     }
 469     chctx->flcoeffs4[BANDS - 1] = limit;
 470
 471     highest = highest * 0.25;
 472
 473     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 474         indx = -1;
 475         if ((band_tab[i + 1] - band_tab[i]) == chctx->bandWidthT[i])
 476             indx = 0;
 477
 478         if ((band_tab[i + 1] - band_tab[i]) > chctx->bandWidthT[i])
 479             indx = 1;
 480
 481         if (((band_tab[i + 1] - band_tab[i]) / 2) >= chctx->bandWidthT[i])
 482             indx = 2;
 483
 484         if (indx == -1)
 485             return AVERROR_INVALIDDATA;
 486
 487         chctx->flcoeffs4[i] += xTab[(indx * 2 + (chctx->flcoeffs1[i] < highest)) * 2 + flag];
 488     }
 489
 490     if (stream_format_code & 0x2) {
 491         chctx->flcoeffs4[0] = limit;
 492         chctx->flcoeffs4[1] = limit;
 493         chctx->flcoeffs4[2] = limit;
 494         chctx->flcoeffs4[3] = limit;
 495     }
 496
 497     for (i = (stream_format_code & 0x2) ? 4 : 0; i < BANDS - 1; i++) {
 498         iacc  += chctx->bandWidthT[i];
 499         summa += chctx->bandWidthT[i] * chctx->flcoeffs4[i];
 500     }
 501
 502     if (!iacc)
 503         return AVERROR_INVALIDDATA;
 504
 505     chctx->bandWidthT[BANDS - 1] = 0;
 506     summa = (summa * 0.5 - freebits) / iacc;
 507
 508
 509     for (i = 0; i < BANDS / 2; i++) {
 510         rres = summer - freebits;
 511         if ((rres >= -8) && (rres <= 8))
 512             break;
 513
 514         summer = 0;
 515         iacc   = 0;
 516
 517         for (j = (stream_format_code & 0x2) ? 4 : 0; j < BANDS; j++) {
 518             cwlen = av_clipf(((chctx->flcoeffs4[j] * 0.5) - summa + 0.5), 0, 6);
 519
 520             chctx->bitsBandT[j] = cwlen;
 521             summer += chctx->bandWidthT[j] * cwlen;
 522
 523             if (cwlen > 0)
 524                 iacc += chctx->bandWidthT[j];
 525         }
 526
 527         flg = t2;
 528         t2 = 1;
 529         if (freebits < summer)
 530             t2 = -1;
 531         if (i == 0)
 532             flg = t2;
 533         if (flg != t2)
 534             t1++;
 535
 536         summa = (float)(summer - freebits) / ((t1 + 1) * iacc) + summa;
 537     }
 538
 539     for (i = (stream_format_code & 0x2) ? 4 : 0; i < BANDS; i++) {
 540         for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++)
 541             chctx->CWlengthT[j] = chctx->bitsBandT[i];
 542     }
 543
 544     if (freebits > summer) {
 545         for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 546             workT[i] = (chctx->bitsBandT[i] == 6) ? -1.e20
 547                                               : (chctx->bitsBandT[i] * -2 + chctx->flcoeffs4[i] - 0.415);
 548         }
 549
 550         highest = 0.0;
 551
 552         do {
 553             if (highest <= -1.e20)
 554                 break;
 555
 556             found_indx = 0;
 557             highest = -1.e20;
 558
 559             for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 560                 if (workT[i] > highest) {
 561                     highest = workT[i];
 562                     found_indx = i;
 563                 }
 564             }
 565
 566             if (highest > -1.e20) {
 567                 workT[found_indx] -= 2.0;
 568                 if (++chctx->bitsBandT[found_indx] == 6)
 569                     workT[found_indx] = -1.e20;
 570
 571                 for (j = band_tab[found_indx]; j < band_tab[found_indx + 1] && (freebits > summer); j++) {
 572                     chctx->CWlengthT[j]++;
 573                     summer++;
 574                 }
 575             }
 576         } while (freebits > summer);
 577     }
 578     if (freebits < summer) {
 579         for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 580             workT[i] = chctx->bitsBandT[i] ? (chctx->bitsBandT[i] * -2 + chctx->flcoeffs4[i] + 1.585)
 581                                        : 1.e20;
 582         }
 583         if (stream_format_code & 0x2) {
 584             workT[0] = 1.e20;
 585             workT[1] = 1.e20;
 586             workT[2] = 1.e20;
 587             workT[3] = 1.e20;
 588         }
 589         while (freebits < summer) {
 590             lowest   = 1.e10;
 591             low_indx = 0;
 592             for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 593                 if (workT[i] < lowest) {
 594                     lowest   = workT[i];
 595                     low_indx = i;
 596                 }
 597             }
 598             // if (lowest >= 1.e10)
 599             //     break;
 600             workT[low_indx] = lowest + 2.0;
 601
 602             if (!--chctx->bitsBandT[low_indx])
 603                 workT[low_indx] = 1.e20;
 604
 605             for (j = band_tab[low_indx]; j < band_tab[low_indx+1] && (freebits < summer); j++) {
 606                 if (chctx->CWlengthT[j] > 0) {
 607                     chctx->CWlengthT[j]--;
 608                     summer--;
 609                 }
 610             }
 611         }
 612     }
 613     return 0;
 614 }
 615
 616 static void imc_get_skip_coeff(IMCContext *q, IMCChannel *chctx)
 617 {
 618     int i, j;
 619
 620     memset(chctx->skipFlagBits,  0, sizeof(chctx->skipFlagBits));
 621     memset(chctx->skipFlagCount, 0, sizeof(chctx->skipFlagCount));
 622     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 623         if (!chctx->bandFlagsBuf[i] || !chctx->bandWidthT[i])
 624             continue;
 625
 626         if (!chctx->skipFlagRaw[i]) {
 627             chctx->skipFlagBits[i] = band_tab[i + 1] - band_tab[i];
 628
 629             for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++) {
 630                 chctx->skipFlags[j] = get_bits1(&q->gb);
 631                 if (chctx->skipFlags[j])
 632                     chctx->skipFlagCount[i]++;
 633             }
 634         } else {
 635             for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1] - 1; j += 2) {
 636                 if (!get_bits1(&q->gb)) { // 0
 637                     chctx->skipFlagBits[i]++;
 638                     chctx->skipFlags[j]      = 1;
 639                     chctx->skipFlags[j + 1]  = 1;
 640                     chctx->skipFlagCount[i] += 2;
 641                 } else {
 642                     if (get_bits1(&q->gb)) { // 11
 643                         chctx->skipFlagBits[i] += 2;
 644                         chctx->skipFlags[j]     = 0;
 645                         chctx->skipFlags[j + 1] = 1;
 646                         chctx->skipFlagCount[i]++;
 647                     } else {
 648                         chctx->skipFlagBits[i] += 3;
 649                         chctx->skipFlags[j + 1] = 0;
 650                         if (!get_bits1(&q->gb)) { // 100
 651                             chctx->skipFlags[j] = 1;
 652                             chctx->skipFlagCount[i]++;
 653                         } else { // 101
 654                             chctx->skipFlags[j] = 0;
 655                         }
 656                     }
 657                 }
 658             }
 659
 660             if (j < band_tab[i + 1]) {
 661                 chctx->skipFlagBits[i]++;
 662                 if ((chctx->skipFlags[j] = get_bits1(&q->gb)))
 663                     chctx->skipFlagCount[i]++;
 664             }
 665         }
 666     }
 667 }
 668
 669 /**
 670  * Increase highest' band coefficient sizes as some bits won't be used
 671  */
 672 static void imc_adjust_bit_allocation(IMCContext *q, IMCChannel *chctx,
 673                                       int summer)
 674 {
 675     float workT[32];
 676     int corrected = 0;
 677     int i, j;
 678     float highest  = 0;
 679     int found_indx = 0;
 680
 681     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 682         workT[i] = (chctx->bitsBandT[i] == 6) ? -1.e20
 683                                           : (chctx->bitsBandT[i] * -2 + chctx->flcoeffs4[i] - 0.415);
 684     }
 685
 686     while (corrected < summer) {
 687         if (highest <= -1.e20)
 688             break;
 689
 690         highest = -1.e20;
 691
 692         for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 693             if (workT[i] > highest) {
 694                 highest = workT[i];
 695                 found_indx = i;
 696             }
 697         }
 698
 699         if (highest > -1.e20) {
 700             workT[found_indx] -= 2.0;
 701             if (++(chctx->bitsBandT[found_indx]) == 6)
 702                 workT[found_indx] = -1.e20;
 703
 704             for (j = band_tab[found_indx]; j < band_tab[found_indx+1] && (corrected < summer); j++) {
 705                 if (!chctx->skipFlags[j] && (chctx->CWlengthT[j] < 6)) {
 706                     chctx->CWlengthT[j]++;
 707                     corrected++;
 708                 }
 709             }
 710         }
 711     }
 712 }
 713
 714 static void imc_imdct256(IMCContext *q, IMCChannel *chctx, int channels)
 715 {
 716     int i;
 717     float re, im;
 718     float *dst1 = q->out_samples;
 719     float *dst2 = q->out_samples + (COEFFS - 1);
 720
 721     /* prerotation */
 722     for (i = 0; i < COEFFS / 2; i++) {
 723         q->samples[i].re = -(q->pre_coef1[i] * chctx->CWdecoded[COEFFS - 1 - i * 2]) -
 724                             (q->pre_coef2[i] * chctx->CWdecoded[i * 2]);
 725         q->samples[i].im =  (q->pre_coef2[i] * chctx->CWdecoded[COEFFS - 1 - i * 2]) -
 726                             (q->pre_coef1[i] * chctx->CWdecoded[i * 2]);
 727     }
 728
 729     /* FFT */
 730     q->fft.fft_permute(&q->fft, q->samples);
 731     q->fft.fft_calc(&q->fft, q->samples);
 732
 733     /* postrotation, window and reorder */
 734     for (i = 0; i < COEFFS / 2; i++) {
 735         re = ( q->samples[i].re * q->post_cos[i]) + (-q->samples[i].im * q->post_sin[i]);
 736         im = (-q->samples[i].im * q->post_cos[i]) - ( q->samples[i].re * q->post_sin[i]);
 737         *dst1 =  (q->mdct_sine_window[COEFFS - 1 - i * 2] * chctx->last_fft_im[i])
 738                + (q->mdct_sine_window[i * 2] * re);
 739         *dst2 =  (q->mdct_sine_window[i * 2] * chctx->last_fft_im[i])
 740                - (q->mdct_sine_window[COEFFS - 1 - i * 2] * re);
 741         dst1 += 2;
 742         dst2 -= 2;
 743         chctx->last_fft_im[i] = im;
 744     }
 745 }
 746
 747 static int inverse_quant_coeff(IMCContext *q, IMCChannel *chctx,
 748                                int stream_format_code)
 749 {
 750     int i, j;
 751     int middle_value, cw_len, max_size;
 752     const float *quantizer;
 753
 754     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 755         for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++) {
 756             chctx->CWdecoded[j] = 0;
 757             cw_len = chctx->CWlengthT[j];
 758
 759             if (cw_len <= 0 || chctx->skipFlags[j])
 760                 continue;
 761
 762             max_size     = 1 << cw_len;
 763             middle_value = max_size >> 1;
 764
 765             if (chctx->codewords[j] >= max_size || chctx->codewords[j] < 0)
 766                 return AVERROR_INVALIDDATA;
 767
 768             if (cw_len >= 4) {
 769                 quantizer = imc_quantizer2[(stream_format_code & 2) >> 1];
 770                 if (chctx->codewords[j] >= middle_value)
 771                     chctx->CWdecoded[j] =  quantizer[chctx->codewords[j] - 8]                * chctx->flcoeffs6[i];
 772                 else
 773                     chctx->CWdecoded[j] = -quantizer[max_size - chctx->codewords[j] - 8 - 1] * chctx->flcoeffs6[i];
 774             }else{
 775                 quantizer = imc_quantizer1[((stream_format_code & 2) >> 1) | (chctx->bandFlagsBuf[i] << 1)];
 776                 if (chctx->codewords[j] >= middle_value)
 777                     chctx->CWdecoded[j] =  quantizer[chctx->codewords[j] - 1]            * chctx->flcoeffs6[i];
 778                 else
 779                     chctx->CWdecoded[j] = -quantizer[max_size - 2 - chctx->codewords[j]] * chctx->flcoeffs6[i];
 780             }
 781         }
 782     }
 783     return 0;
 784 }
 785
 786
 787 static int imc_get_coeffs(IMCContext *q, IMCChannel *chctx)
 788 {
 789     int i, j, cw_len, cw;
 790
 791     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 792         if (!chctx->sumLenArr[i])
 793             continue;
 794         if (chctx->bandFlagsBuf[i] || chctx->bandWidthT[i]) {
 795             for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++) {
 796                 cw_len = chctx->CWlengthT[j];
 797                 cw = 0;
 798
 799                 if (get_bits_count(&q->gb) + cw_len > 512) {
 800                     av_dlog(NULL, "Band %i coeff %i cw_len %i\n", i, j, cw_len);
 801                     return AVERROR_INVALIDDATA;
 802                 }
 803
 804                 if (cw_len && (!chctx->bandFlagsBuf[i] || !chctx->skipFlags[j]))
 805                     cw = get_bits(&q->gb, cw_len);
 806
 807                 chctx->codewords[j] = cw;
 808             }
 809         }
 810     }
 811     return 0;
 812 }
 813
 814 static void imc_refine_bit_allocation(IMCContext *q, IMCChannel *chctx)
 815 {
 816     int i, j;
 817     int bits, summer;
 818
 819     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 820         chctx->sumLenArr[i]   = 0;
 821         chctx->skipFlagRaw[i] = 0;
 822         for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++)
 823             chctx->sumLenArr[i] += chctx->CWlengthT[j];
 824         if (chctx->bandFlagsBuf[i])
 825             if ((((band_tab[i + 1] - band_tab[i]) * 1.5) > chctx->sumLenArr[i]) && (chctx->sumLenArr[i] > 0))
 826                 chctx->skipFlagRaw[i] = 1;
 827     }
 828
 829     imc_get_skip_coeff(q, chctx);
 830
 831     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 832         chctx->flcoeffs6[i] = chctx->flcoeffs1[i];
 833         /* band has flag set and at least one coded coefficient */
 834         if (chctx->bandFlagsBuf[i] && (band_tab[i + 1] - band_tab[i]) != chctx->skipFlagCount[i]) {
 835             chctx->flcoeffs6[i] *= q->sqrt_tab[ band_tab[i + 1] - band_tab[i]] /
 836                                    q->sqrt_tab[(band_tab[i + 1] - band_tab[i] - chctx->skipFlagCount[i])];
 837         }
 838     }
 839
 840     /* calculate bits left, bits needed and adjust bit allocation */
 841     bits = summer = 0;
 842
 843     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 844         if (chctx->bandFlagsBuf[i]) {
 845             for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++) {
 846                 if (chctx->skipFlags[j]) {
 847                     summer += chctx->CWlengthT[j];
 848                     chctx->CWlengthT[j] = 0;
 849                 }
 850             }
 851             bits   += chctx->skipFlagBits[i];
 852             summer -= chctx->skipFlagBits[i];
 853         }
 854     }
 855     imc_adjust_bit_allocation(q, chctx, summer);
 856 }
 857
 858 static int imc_decode_block(AVCodecContext *avctx, IMCContext *q, int ch)
 859 {
 860     int stream_format_code;
 861     int imc_hdr, i, j, ret;
 862     int flag;
 863     int bits;
 864     int counter, bitscount;
 865     IMCChannel *chctx = q->chctx + ch;
 866
 867
 868     /* Check the frame header */
 869     imc_hdr = get_bits(&q->gb, 9);
 870     if (imc_hdr & 0x18) {
 871         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "frame header check failed!\n");
 872         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "got %X.\n", imc_hdr);
 873         return AVERROR_INVALIDDATA;
 874     }
 875     stream_format_code = get_bits(&q->gb, 3);
 876
 877     if (stream_format_code & 0x04)
 878         chctx->decoder_reset = 1;
 879
 880     if (chctx->decoder_reset) {
 881         for (i = 0; i < BANDS; i++)
 882             chctx->old_floor[i] = 1.0;
 883         for (i = 0; i < COEFFS; i++)
 884             chctx->CWdecoded[i] = 0;
 885         chctx->decoder_reset = 0;
 886     }
 887
 888     flag = get_bits1(&q->gb);
 889     if (stream_format_code & 0x1)
 890         imc_read_level_coeffs_raw(q, stream_format_code, chctx->levlCoeffBuf);
 891     else
 892         imc_read_level_coeffs(q, stream_format_code, chctx->levlCoeffBuf);
 893
 894     if (stream_format_code & 0x1)
 895         imc_decode_level_coefficients_raw(q, chctx->levlCoeffBuf,
 896                                           chctx->flcoeffs1, chctx->flcoeffs2);
 897     else if (stream_format_code & 0x4)
 898         imc_decode_level_coefficients(q, chctx->levlCoeffBuf,
 899                                       chctx->flcoeffs1, chctx->flcoeffs2);
 900     else
 901         imc_decode_level_coefficients2(q, chctx->levlCoeffBuf, chctx->old_floor,
 902                                        chctx->flcoeffs1, chctx->flcoeffs2);
 903
 904     for(i=0; i<BANDS; i++) {
 905         if(chctx->flcoeffs1[i] > INT_MAX) {
 906             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "scalefactor out of range\n");
 907             return AVERROR_INVALIDDATA;
 908         }
 909     }
 910
 911     memcpy(chctx->old_floor, chctx->flcoeffs1, 32 * sizeof(float));
 912
 913     counter = 0;
 914     if (stream_format_code & 0x1) {
 915         for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 916             chctx->bandWidthT[i]   = band_tab[i + 1] - band_tab[i];
 917             chctx->bandFlagsBuf[i] = 0;
 918             chctx->flcoeffs3[i]    = chctx->flcoeffs2[i] * 2;
 919             chctx->flcoeffs5[i]    = 1.0;
 920         }
 921     } else {
 922         for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 923             if (chctx->levlCoeffBuf[i] == 16) {
 924                 chctx->bandWidthT[i] = 0;
 925                 counter++;
 926             } else
 927                 chctx->bandWidthT[i] = band_tab[i + 1] - band_tab[i];
 928         }
 929
 930         memset(chctx->bandFlagsBuf, 0, BANDS * sizeof(int));
 931         for (i = 0; i < BANDS - 1; i++)
 932             if (chctx->bandWidthT[i])
 933                 chctx->bandFlagsBuf[i] = get_bits1(&q->gb);
 934
 935         imc_calculate_coeffs(q, chctx->flcoeffs1, chctx->flcoeffs2,
 936                              chctx->bandWidthT, chctx->flcoeffs3,
 937                              chctx->flcoeffs5);
 938     }
 939
 940     bitscount = 0;
 941     /* first 4 bands will be assigned 5 bits per coefficient */
 942     if (stream_format_code & 0x2) {
 943         bitscount += 15;
 944
 945         chctx->bitsBandT[0] = 5;
 946         chctx->CWlengthT[0] = 5;
 947         chctx->CWlengthT[1] = 5;
 948         chctx->CWlengthT[2] = 5;
 949         for (i = 1; i < 4; i++) {
 950             if (stream_format_code & 0x1)
 951                 bits = 5;
 952             else
 953                 bits = (chctx->levlCoeffBuf[i] == 16) ? 0 : 5;
 954             chctx->bitsBandT[i] = bits;
 955             for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++) {
 956                 chctx->CWlengthT[j] = bits;
 957                 bitscount      += bits;
 958             }
 959         }
 960     }
 961     if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_IAC) {
 962         bitscount += !!chctx->bandWidthT[BANDS - 1];
 963         if (!(stream_format_code & 0x2))
 964             bitscount += 16;
 965     }
 966
 967     if ((ret = bit_allocation(q, chctx, stream_format_code,
 968                               512 - bitscount - get_bits_count(&q->gb),
 969                               flag)) < 0) {
 970         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Bit allocations failed\n");
 971         chctx->decoder_reset = 1;
 972         return ret;
 973     }
 974
 975     if (stream_format_code & 0x1) {
 976         for (i = 0; i < BANDS; i++)
 977             chctx->skipFlags[i] = 0;
 978     } else {
 979         imc_refine_bit_allocation(q, chctx);
 980     }
 981
 982     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 983         chctx->sumLenArr[i] = 0;
 984
 985         for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++)
 986             if (!chctx->skipFlags[j])
 987                 chctx->sumLenArr[i] += chctx->CWlengthT[j];
 988     }
 989
 990     memset(chctx->codewords, 0, sizeof(chctx->codewords));
 991
 992     if (imc_get_coeffs(q, chctx) < 0) {
 993         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Read coefficients failed\n");
 994         chctx->decoder_reset = 1;
 995         return AVERROR_INVALIDDATA;
 996     }
 997
 998     if (inverse_quant_coeff(q, chctx, stream_format_code) < 0) {
 999         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Inverse quantization of coefficients failed\n");
1000         chctx->decoder_reset = 1;
1001         return AVERROR_INVALIDDATA;
1002     }
1003
1004     memset(chctx->skipFlags, 0, sizeof(chctx->skipFlags));
1005
1006     imc_imdct256(q, chctx, avctx->channels);
1007
1008     return 0;
1009 }
1010
1011 static int imc_decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data,
1012                             int *got_frame_ptr, AVPacket *avpkt)
1013 {
1014     AVFrame *frame     = data;
1015     const uint8_t *buf = avpkt->data;
1016     int buf_size = avpkt->size;
1017     int ret, i;
1018
1019     IMCContext *q = avctx->priv_data;
1020
1021     LOCAL_ALIGNED_16(uint16_t, buf16, [IMC_BLOCK_SIZE / 2 + FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE/2]);
1022
1023     if (buf_size < IMC_BLOCK_SIZE * avctx->channels) {
1024         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "frame too small!\n");
1025         return AVERROR_INVALIDDATA;
1026     }
1027
1028     /* get output buffer */
1029     frame->nb_samples = COEFFS;
1030     if ((ret = ff_get_buffer(avctx, frame, 0)) < 0)
1031         return ret;
1032
1033     for (i = 0; i < avctx->channels; i++) {
1034         q->out_samples = (float *)frame->extended_data[i];
1035
1036         q->bdsp.bswap16_buf(buf16, (const uint16_t *) buf, IMC_BLOCK_SIZE / 2);
1037
1038         init_get_bits(&q->gb, (const uint8_t*)buf16, IMC_BLOCK_SIZE * 8);
1039
1040         buf += IMC_BLOCK_SIZE;
1041
1042         if ((ret = imc_decode_block(avctx, q, i)) < 0)
1043             return ret;
1044     }
1045
1046     if (avctx->channels == 2) {
1047         q->fdsp.butterflies_float((float *)frame->extended_data[0],
1048                                   (float *)frame->extended_data[1], COEFFS);
1049     }
1050
1051     *got_frame_ptr = 1;
1052
1053     return IMC_BLOCK_SIZE * avctx->channels;
1054 }
1055
1056
1057 static av_cold int imc_decode_close(AVCodecContext * avctx)
1058 {
1059     IMCContext *q = avctx->priv_data;
1060
1061     ff_fft_end(&q->fft);
1062
1063     return 0;
1064 }
1065
1066 static av_cold void flush(AVCodecContext *avctx)
1067 {
1068     IMCContext *q = avctx->priv_data;
1069
1070     q->chctx[0].decoder_reset =
1071     q->chctx[1].decoder_reset = 1;
1072 }
1073
1074 #if CONFIG_IMC_DECODER
1075 AVCodec ff_imc_decoder = {
1076     .name           = "imc",
1077     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("IMC (Intel Music Coder)"),
1078     .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
1079     .id             = AV_CODEC_ID_IMC,
1080     .priv_data_size = sizeof(IMCContext),
1081     .init           = imc_decode_init,
1082     .close          = imc_decode_close,
1083     .decode         = imc_decode_frame,
1084     .flush          = flush,
1085     .capabilities   = CODEC_CAP_DR1,
1086     .sample_fmts    = (const enum AVSampleFormat[]) { AV_SAMPLE_FMT_FLTP,
1087                                                       AV_SAMPLE_FMT_NONE },
1088 };
1089 #endif
1090 #if CONFIG_IAC_DECODER
1091 AVCodec ff_iac_decoder = {
1092     .name           = "iac",
1093     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("IAC (Indeo Audio Coder)"),
1094     .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
1095     .id             = AV_CODEC_ID_IAC,
1096     .priv_data_size = sizeof(IMCContext),
1097     .init           = imc_decode_init,
1098     .close          = imc_decode_close,
1099     .decode         = imc_decode_frame,
1100     .flush          = flush,
1101     .capabilities   = CODEC_CAP_DR1,
1102     .sample_fmts    = (const enum AVSampleFormat[]) { AV_SAMPLE_FMT_FLTP,
1103                                                       AV_SAMPLE_FMT_NONE },
1104 };
1105 #endif