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