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     AVFrame frame;
  85
  86     IMCChannel chctx[2];
  87
  88     /** MDCT tables */
  89     //@{
  90     float mdct_sine_window[COEFFS];
  91     float post_cos[COEFFS];
  92     float post_sin[COEFFS];
  93     float pre_coef1[COEFFS];
  94     float pre_coef2[COEFFS];
  95     //@}
  96
  97     float sqrt_tab[30];
  98     GetBitContext gb;
  99
 100     DSPContext dsp;
 101     AVFloatDSPContext fdsp;
 102     FFTContext fft;
 103     DECLARE_ALIGNED(32, FFTComplex, samples)[COEFFS / 2];
 104     float *out_samples;
 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         av_log_ask_for_sample(avctx, "Number of channels is not supported\n");
 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     avcodec_get_frame_defaults(&q->frame);
 257     avctx->coded_frame = &q->frame;
 258
 259     return 0;
 260 }
 261
 262 static void imc_calculate_coeffs(IMCContext *q, float *flcoeffs1,
 263                                  float *flcoeffs2, int *bandWidthT,
 264                                  float *flcoeffs3, float *flcoeffs5)
 265 {
 266     float   workT1[BANDS];
 267     float   workT2[BANDS];
 268     float   workT3[BANDS];
 269     float   snr_limit = 1.e-30;
 270     float   accum = 0.0;
 271     int i, cnt2;
 272
 273     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 274         flcoeffs5[i] = workT2[i] = 0.0;
 275         if (bandWidthT[i]) {
 276             workT1[i] = flcoeffs1[i] * flcoeffs1[i];
 277             flcoeffs3[i] = 2.0 * flcoeffs2[i];
 278         } else {
 279             workT1[i]    = 0.0;
 280             flcoeffs3[i] = -30000.0;
 281         }
 282         workT3[i] = bandWidthT[i] * workT1[i] * 0.01;
 283         if (workT3[i] <= snr_limit)
 284             workT3[i] = 0.0;
 285     }
 286
 287     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 288         for (cnt2 = i; cnt2 < q->cyclTab[i]; cnt2++)
 289             flcoeffs5[cnt2] = flcoeffs5[cnt2] + workT3[i];
 290         workT2[cnt2 - 1] = workT2[cnt2 - 1] + workT3[i];
 291     }
 292
 293     for (i = 1; i < BANDS; i++) {
 294         accum = (workT2[i - 1] + accum) * q->weights1[i - 1];
 295         flcoeffs5[i] += accum;
 296     }
 297
 298     for (i = 0; i < BANDS; i++)
 299         workT2[i] = 0.0;
 300
 301     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 302         for (cnt2 = i - 1; cnt2 > q->cyclTab2[i]; cnt2--)
 303             flcoeffs5[cnt2] += workT3[i];
 304         workT2[cnt2+1] += workT3[i];
 305     }
 306
 307     accum = 0.0;
 308
 309     for (i = BANDS-2; i >= 0; i--) {
 310         accum = (workT2[i+1] + accum) * q->weights2[i];
 311         flcoeffs5[i] += accum;
 312         // there is missing code here, but it seems to never be triggered
 313     }
 314 }
 315
 316
 317 static void imc_read_level_coeffs(IMCContext *q, int stream_format_code,
 318                                   int *levlCoeffs)
 319 {
 320     int i;
 321     VLC *hufftab[4];
 322     int start = 0;
 323     const uint8_t *cb_sel;
 324     int s;
 325
 326     s = stream_format_code >> 1;
 327     hufftab[0] = &huffman_vlc[s][0];
 328     hufftab[1] = &huffman_vlc[s][1];
 329     hufftab[2] = &huffman_vlc[s][2];
 330     hufftab[3] = &huffman_vlc[s][3];
 331     cb_sel = imc_cb_select[s];
 332
 333     if (stream_format_code & 4)
 334         start = 1;
 335     if (start)
 336         levlCoeffs[0] = get_bits(&q->gb, 7);
 337     for (i = start; i < BANDS; i++) {
 338         levlCoeffs[i] = get_vlc2(&q->gb, hufftab[cb_sel[i]]->table,
 339                                  hufftab[cb_sel[i]]->bits, 2);
 340         if (levlCoeffs[i] == 17)
 341             levlCoeffs[i] += get_bits(&q->gb, 4);
 342     }
 343 }
 344
 345 static void imc_decode_level_coefficients(IMCContext *q, int *levlCoeffBuf,
 346                                           float *flcoeffs1, float *flcoeffs2)
 347 {
 348     int i, level;
 349     float tmp, tmp2;
 350     // maybe some frequency division thingy
 351
 352     flcoeffs1[0] = 20000.0 / exp2 (levlCoeffBuf[0] * 0.18945); // 0.18945 = log2(10) * 0.05703125
 353     flcoeffs2[0] = log2f(flcoeffs1[0]);
 354     tmp  = flcoeffs1[0];
 355     tmp2 = flcoeffs2[0];
 356
 357     for (i = 1; i < BANDS; i++) {
 358         level = levlCoeffBuf[i];
 359         if (level == 16) {
 360             flcoeffs1[i] = 1.0;
 361             flcoeffs2[i] = 0.0;
 362         } else {
 363             if (level < 17)
 364                 level -= 7;
 365             else if (level <= 24)
 366                 level -= 32;
 367             else
 368                 level -= 16;
 369
 370             tmp  *= imc_exp_tab[15 + level];
 371             tmp2 += 0.83048 * level;  // 0.83048 = log2(10) * 0.25
 372             flcoeffs1[i] = tmp;
 373             flcoeffs2[i] = tmp2;
 374         }
 375     }
 376 }
 377
 378
 379 static void imc_decode_level_coefficients2(IMCContext *q, int *levlCoeffBuf,
 380                                            float *old_floor, float *flcoeffs1,
 381                                            float *flcoeffs2)
 382 {
 383     int i;
 384     /* FIXME maybe flag_buf = noise coding and flcoeffs1 = new scale factors
 385      *       and flcoeffs2 old scale factors
 386      *       might be incomplete due to a missing table that is in the binary code
 387      */
 388     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 389         flcoeffs1[i] = 0;
 390         if (levlCoeffBuf[i] < 16) {
 391             flcoeffs1[i] = imc_exp_tab2[levlCoeffBuf[i]] * old_floor[i];
 392             flcoeffs2[i] = (levlCoeffBuf[i] - 7) * 0.83048 + flcoeffs2[i]; // 0.83048 = log2(10) * 0.25
 393         } else {
 394             flcoeffs1[i] = old_floor[i];
 395         }
 396     }
 397 }
 398
 399 /**
 400  * Perform bit allocation depending on bits available
 401  */
 402 static int bit_allocation(IMCContext *q, IMCChannel *chctx,
 403                           int stream_format_code, int freebits, int flag)
 404 {
 405     int i, j;
 406     const float limit = -1.e20;
 407     float highest = 0.0;
 408     int indx;
 409     int t1 = 0;
 410     int t2 = 1;
 411     float summa = 0.0;
 412     int iacc = 0;
 413     int summer = 0;
 414     int rres, cwlen;
 415     float lowest = 1.e10;
 416     int low_indx = 0;
 417     float workT[32];
 418     int flg;
 419     int found_indx = 0;
 420
 421     for (i = 0; i < BANDS; i++)
 422         highest = FFMAX(highest, chctx->flcoeffs1[i]);
 423
 424     for (i = 0; i < BANDS - 1; i++)
 425         chctx->flcoeffs4[i] = chctx->flcoeffs3[i] - log2f(chctx->flcoeffs5[i]);
 426     chctx->flcoeffs4[BANDS - 1] = limit;
 427
 428     highest = highest * 0.25;
 429
 430     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 431         indx = -1;
 432         if ((band_tab[i + 1] - band_tab[i]) == chctx->bandWidthT[i])
 433             indx = 0;
 434
 435         if ((band_tab[i + 1] - band_tab[i]) > chctx->bandWidthT[i])
 436             indx = 1;
 437
 438         if (((band_tab[i + 1] - band_tab[i]) / 2) >= chctx->bandWidthT[i])
 439             indx = 2;
 440
 441         if (indx == -1)
 442             return AVERROR_INVALIDDATA;
 443
 444         chctx->flcoeffs4[i] += xTab[(indx * 2 + (chctx->flcoeffs1[i] < highest)) * 2 + flag];
 445     }
 446
 447     if (stream_format_code & 0x2) {
 448         chctx->flcoeffs4[0] = limit;
 449         chctx->flcoeffs4[1] = limit;
 450         chctx->flcoeffs4[2] = limit;
 451         chctx->flcoeffs4[3] = limit;
 452     }
 453
 454     for (i = (stream_format_code & 0x2) ? 4 : 0; i < BANDS - 1; i++) {
 455         iacc  += chctx->bandWidthT[i];
 456         summa += chctx->bandWidthT[i] * chctx->flcoeffs4[i];
 457     }
 458     chctx->bandWidthT[BANDS - 1] = 0;
 459     summa = (summa * 0.5 - freebits) / iacc;
 460
 461
 462     for (i = 0; i < BANDS / 2; i++) {
 463         rres = summer - freebits;
 464         if ((rres >= -8) && (rres <= 8))
 465             break;
 466
 467         summer = 0;
 468         iacc   = 0;
 469
 470         for (j = (stream_format_code & 0x2) ? 4 : 0; j < BANDS; j++) {
 471             cwlen = av_clipf(((chctx->flcoeffs4[j] * 0.5) - summa + 0.5), 0, 6);
 472
 473             chctx->bitsBandT[j] = cwlen;
 474             summer += chctx->bandWidthT[j] * cwlen;
 475
 476             if (cwlen > 0)
 477                 iacc += chctx->bandWidthT[j];
 478         }
 479
 480         flg = t2;
 481         t2 = 1;
 482         if (freebits < summer)
 483             t2 = -1;
 484         if (i == 0)
 485             flg = t2;
 486         if (flg != t2)
 487             t1++;
 488
 489         summa = (float)(summer - freebits) / ((t1 + 1) * iacc) + summa;
 490     }
 491
 492     for (i = (stream_format_code & 0x2) ? 4 : 0; i < BANDS; i++) {
 493         for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++)
 494             chctx->CWlengthT[j] = chctx->bitsBandT[i];
 495     }
 496
 497     if (freebits > summer) {
 498         for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 499             workT[i] = (chctx->bitsBandT[i] == 6) ? -1.e20
 500                                               : (chctx->bitsBandT[i] * -2 + chctx->flcoeffs4[i] - 0.415);
 501         }
 502
 503         highest = 0.0;
 504
 505         do {
 506             if (highest <= -1.e20)
 507                 break;
 508
 509             found_indx = 0;
 510             highest = -1.e20;
 511
 512             for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 513                 if (workT[i] > highest) {
 514                     highest = workT[i];
 515                     found_indx = i;
 516                 }
 517             }
 518
 519             if (highest > -1.e20) {
 520                 workT[found_indx] -= 2.0;
 521                 if (++chctx->bitsBandT[found_indx] == 6)
 522                     workT[found_indx] = -1.e20;
 523
 524                 for (j = band_tab[found_indx]; j < band_tab[found_indx + 1] && (freebits > summer); j++) {
 525                     chctx->CWlengthT[j]++;
 526                     summer++;
 527                 }
 528             }
 529         } while (freebits > summer);
 530     }
 531     if (freebits < summer) {
 532         for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 533             workT[i] = chctx->bitsBandT[i] ? (chctx->bitsBandT[i] * -2 + chctx->flcoeffs4[i] + 1.585)
 534                                        : 1.e20;
 535         }
 536         if (stream_format_code & 0x2) {
 537             workT[0] = 1.e20;
 538             workT[1] = 1.e20;
 539             workT[2] = 1.e20;
 540             workT[3] = 1.e20;
 541         }
 542         while (freebits < summer) {
 543             lowest   = 1.e10;
 544             low_indx = 0;
 545             for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 546                 if (workT[i] < lowest) {
 547                     lowest   = workT[i];
 548                     low_indx = i;
 549                 }
 550             }
 551             // if (lowest >= 1.e10)
 552             //     break;
 553             workT[low_indx] = lowest + 2.0;
 554
 555             if (!--chctx->bitsBandT[low_indx])
 556                 workT[low_indx] = 1.e20;
 557
 558             for (j = band_tab[low_indx]; j < band_tab[low_indx+1] && (freebits < summer); j++) {
 559                 if (chctx->CWlengthT[j] > 0) {
 560                     chctx->CWlengthT[j]--;
 561                     summer--;
 562                 }
 563             }
 564         }
 565     }
 566     return 0;
 567 }
 568
 569 static void imc_get_skip_coeff(IMCContext *q, IMCChannel *chctx)
 570 {
 571     int i, j;
 572
 573     memset(chctx->skipFlagBits,  0, sizeof(chctx->skipFlagBits));
 574     memset(chctx->skipFlagCount, 0, sizeof(chctx->skipFlagCount));
 575     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 576         if (!chctx->bandFlagsBuf[i] || !chctx->bandWidthT[i])
 577             continue;
 578
 579         if (!chctx->skipFlagRaw[i]) {
 580             chctx->skipFlagBits[i] = band_tab[i + 1] - band_tab[i];
 581
 582             for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++) {
 583                 chctx->skipFlags[j] = get_bits1(&q->gb);
 584                 if (chctx->skipFlags[j])
 585                     chctx->skipFlagCount[i]++;
 586             }
 587         } else {
 588             for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1] - 1; j += 2) {
 589                 if (!get_bits1(&q->gb)) { // 0
 590                     chctx->skipFlagBits[i]++;
 591                     chctx->skipFlags[j]      = 1;
 592                     chctx->skipFlags[j + 1]  = 1;
 593                     chctx->skipFlagCount[i] += 2;
 594                 } else {
 595                     if (get_bits1(&q->gb)) { // 11
 596                         chctx->skipFlagBits[i] += 2;
 597                         chctx->skipFlags[j]     = 0;
 598                         chctx->skipFlags[j + 1] = 1;
 599                         chctx->skipFlagCount[i]++;
 600                     } else {
 601                         chctx->skipFlagBits[i] += 3;
 602                         chctx->skipFlags[j + 1] = 0;
 603                         if (!get_bits1(&q->gb)) { // 100
 604                             chctx->skipFlags[j] = 1;
 605                             chctx->skipFlagCount[i]++;
 606                         } else { // 101
 607                             chctx->skipFlags[j] = 0;
 608                         }
 609                     }
 610                 }
 611             }
 612
 613             if (j < band_tab[i + 1]) {
 614                 chctx->skipFlagBits[i]++;
 615                 if ((chctx->skipFlags[j] = get_bits1(&q->gb)))
 616                     chctx->skipFlagCount[i]++;
 617             }
 618         }
 619     }
 620 }
 621
 622 /**
 623  * Increase highest' band coefficient sizes as some bits won't be used
 624  */
 625 static void imc_adjust_bit_allocation(IMCContext *q, IMCChannel *chctx,
 626                                       int summer)
 627 {
 628     float workT[32];
 629     int corrected = 0;
 630     int i, j;
 631     float highest  = 0;
 632     int found_indx = 0;
 633
 634     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 635         workT[i] = (chctx->bitsBandT[i] == 6) ? -1.e20
 636                                           : (chctx->bitsBandT[i] * -2 + chctx->flcoeffs4[i] - 0.415);
 637     }
 638
 639     while (corrected < summer) {
 640         if (highest <= -1.e20)
 641             break;
 642
 643         highest = -1.e20;
 644
 645         for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 646             if (workT[i] > highest) {
 647                 highest = workT[i];
 648                 found_indx = i;
 649             }
 650         }
 651
 652         if (highest > -1.e20) {
 653             workT[found_indx] -= 2.0;
 654             if (++(chctx->bitsBandT[found_indx]) == 6)
 655                 workT[found_indx] = -1.e20;
 656
 657             for (j = band_tab[found_indx]; j < band_tab[found_indx+1] && (corrected < summer); j++) {
 658                 if (!chctx->skipFlags[j] && (chctx->CWlengthT[j] < 6)) {
 659                     chctx->CWlengthT[j]++;
 660                     corrected++;
 661                 }
 662             }
 663         }
 664     }
 665 }
 666
 667 static void imc_imdct256(IMCContext *q, IMCChannel *chctx, int channels)
 668 {
 669     int i;
 670     float re, im;
 671     float *dst1 = q->out_samples;
 672     float *dst2 = q->out_samples + (COEFFS - 1);
 673
 674     /* prerotation */
 675     for (i = 0; i < COEFFS / 2; i++) {
 676         q->samples[i].re = -(q->pre_coef1[i] * chctx->CWdecoded[COEFFS - 1 - i * 2]) -
 677                             (q->pre_coef2[i] * chctx->CWdecoded[i * 2]);
 678         q->samples[i].im =  (q->pre_coef2[i] * chctx->CWdecoded[COEFFS - 1 - i * 2]) -
 679                             (q->pre_coef1[i] * chctx->CWdecoded[i * 2]);
 680     }
 681
 682     /* FFT */
 683     q->fft.fft_permute(&q->fft, q->samples);
 684     q->fft.fft_calc(&q->fft, q->samples);
 685
 686     /* postrotation, window and reorder */
 687     for (i = 0; i < COEFFS / 2; i++) {
 688         re = ( q->samples[i].re * q->post_cos[i]) + (-q->samples[i].im * q->post_sin[i]);
 689         im = (-q->samples[i].im * q->post_cos[i]) - ( q->samples[i].re * q->post_sin[i]);
 690         *dst1 =  (q->mdct_sine_window[COEFFS - 1 - i * 2] * chctx->last_fft_im[i])
 691                + (q->mdct_sine_window[i * 2] * re);
 692         *dst2 =  (q->mdct_sine_window[i * 2] * chctx->last_fft_im[i])
 693                - (q->mdct_sine_window[COEFFS - 1 - i * 2] * re);
 694         dst1 += 2;
 695         dst2 -= 2;
 696         chctx->last_fft_im[i] = im;
 697     }
 698 }
 699
 700 static int inverse_quant_coeff(IMCContext *q, IMCChannel *chctx,
 701                                int stream_format_code)
 702 {
 703     int i, j;
 704     int middle_value, cw_len, max_size;
 705     const float *quantizer;
 706
 707     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 708         for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++) {
 709             chctx->CWdecoded[j] = 0;
 710             cw_len = chctx->CWlengthT[j];
 711
 712             if (cw_len <= 0 || chctx->skipFlags[j])
 713                 continue;
 714
 715             max_size     = 1 << cw_len;
 716             middle_value = max_size >> 1;
 717
 718             if (chctx->codewords[j] >= max_size || chctx->codewords[j] < 0)
 719                 return AVERROR_INVALIDDATA;
 720
 721             if (cw_len >= 4) {
 722                 quantizer = imc_quantizer2[(stream_format_code & 2) >> 1];
 723                 if (chctx->codewords[j] >= middle_value)
 724                     chctx->CWdecoded[j] =  quantizer[chctx->codewords[j] - 8]                * chctx->flcoeffs6[i];
 725                 else
 726                     chctx->CWdecoded[j] = -quantizer[max_size - chctx->codewords[j] - 8 - 1] * chctx->flcoeffs6[i];
 727             }else{
 728                 quantizer = imc_quantizer1[((stream_format_code & 2) >> 1) | (chctx->bandFlagsBuf[i] << 1)];
 729                 if (chctx->codewords[j] >= middle_value)
 730                     chctx->CWdecoded[j] =  quantizer[chctx->codewords[j] - 1]            * chctx->flcoeffs6[i];
 731                 else
 732                     chctx->CWdecoded[j] = -quantizer[max_size - 2 - chctx->codewords[j]] * chctx->flcoeffs6[i];
 733             }
 734         }
 735     }
 736     return 0;
 737 }
 738
 739
 740 static int imc_get_coeffs(IMCContext *q, IMCChannel *chctx)
 741 {
 742     int i, j, cw_len, cw;
 743
 744     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 745         if (!chctx->sumLenArr[i])
 746             continue;
 747         if (chctx->bandFlagsBuf[i] || chctx->bandWidthT[i]) {
 748             for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++) {
 749                 cw_len = chctx->CWlengthT[j];
 750                 cw = 0;
 751
 752                 if (get_bits_count(&q->gb) + cw_len > 512) {
 753                     av_dlog(NULL, "Band %i coeff %i cw_len %i\n", i, j, cw_len);
 754                     return AVERROR_INVALIDDATA;
 755                 }
 756
 757                 if (cw_len && (!chctx->bandFlagsBuf[i] || !chctx->skipFlags[j]))
 758                     cw = get_bits(&q->gb, cw_len);
 759
 760                 chctx->codewords[j] = cw;
 761             }
 762         }
 763     }
 764     return 0;
 765 }
 766
 767 static int imc_decode_block(AVCodecContext *avctx, IMCContext *q, int ch)
 768 {
 769     int stream_format_code;
 770     int imc_hdr, i, j, ret;
 771     int flag;
 772     int bits, summer;
 773     int counter, bitscount;
 774     IMCChannel *chctx = q->chctx + ch;
 775
 776
 777     /* Check the frame header */
 778     imc_hdr = get_bits(&q->gb, 9);
 779     if (imc_hdr & 0x18) {
 780         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "frame header check failed!\n");
 781         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "got %X.\n", imc_hdr);
 782         return AVERROR_INVALIDDATA;
 783     }
 784     stream_format_code = get_bits(&q->gb, 3);
 785
 786     if (stream_format_code & 1) {
 787         av_log_ask_for_sample(avctx, "Stream format %X is not supported\n",
 788                               stream_format_code);
 789         return AVERROR_PATCHWELCOME;
 790     }
 791
 792     if (stream_format_code & 0x04)
 793         chctx->decoder_reset = 1;
 794
 795     if (chctx->decoder_reset) {
 796         for (i = 0; i < BANDS; i++)
 797             chctx->old_floor[i] = 1.0;
 798         for (i = 0; i < COEFFS; i++)
 799             chctx->CWdecoded[i] = 0;
 800         chctx->decoder_reset = 0;
 801     }
 802
 803     flag = get_bits1(&q->gb);
 804     imc_read_level_coeffs(q, stream_format_code, chctx->levlCoeffBuf);
 805
 806     if (stream_format_code & 0x4)
 807         imc_decode_level_coefficients(q, chctx->levlCoeffBuf,
 808                                       chctx->flcoeffs1, chctx->flcoeffs2);
 809     else
 810         imc_decode_level_coefficients2(q, chctx->levlCoeffBuf, chctx->old_floor,
 811                                        chctx->flcoeffs1, chctx->flcoeffs2);
 812
 813     for(i=0; i<BANDS; i++) {
 814         if(chctx->flcoeffs1[i] > INT_MAX) {
 815             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "scalefactor out of range\n");
 816             return AVERROR_INVALIDDATA;
 817         }
 818     }
 819
 820     memcpy(chctx->old_floor, chctx->flcoeffs1, 32 * sizeof(float));
 821
 822     counter = 0;
 823     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 824         if (chctx->levlCoeffBuf[i] == 16) {
 825             chctx->bandWidthT[i] = 0;
 826             counter++;
 827         } else
 828             chctx->bandWidthT[i] = band_tab[i + 1] - band_tab[i];
 829     }
 830     memset(chctx->bandFlagsBuf, 0, BANDS * sizeof(int));
 831     for (i = 0; i < BANDS - 1; i++) {
 832         if (chctx->bandWidthT[i])
 833             chctx->bandFlagsBuf[i] = get_bits1(&q->gb);
 834     }
 835
 836     imc_calculate_coeffs(q, chctx->flcoeffs1, chctx->flcoeffs2, chctx->bandWidthT, chctx->flcoeffs3, chctx->flcoeffs5);
 837
 838     bitscount = 0;
 839     /* first 4 bands will be assigned 5 bits per coefficient */
 840     if (stream_format_code & 0x2) {
 841         bitscount += 15;
 842
 843         chctx->bitsBandT[0] = 5;
 844         chctx->CWlengthT[0] = 5;
 845         chctx->CWlengthT[1] = 5;
 846         chctx->CWlengthT[2] = 5;
 847         for (i = 1; i < 4; i++) {
 848             bits = (chctx->levlCoeffBuf[i] == 16) ? 0 : 5;
 849             chctx->bitsBandT[i] = bits;
 850             for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++) {
 851                 chctx->CWlengthT[j] = bits;
 852                 bitscount      += bits;
 853             }
 854         }
 855     }
 856     if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_IAC) {
 857         bitscount += !!chctx->bandWidthT[BANDS - 1];
 858         if (!(stream_format_code & 0x2))
 859             bitscount += 16;
 860     }
 861
 862     if ((ret = bit_allocation(q, chctx, stream_format_code,
 863                               512 - bitscount - get_bits_count(&q->gb),
 864                               flag)) < 0) {
 865         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Bit allocations failed\n");
 866         chctx->decoder_reset = 1;
 867         return ret;
 868     }
 869
 870     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 871         chctx->sumLenArr[i]   = 0;
 872         chctx->skipFlagRaw[i] = 0;
 873         for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++)
 874             chctx->sumLenArr[i] += chctx->CWlengthT[j];
 875         if (chctx->bandFlagsBuf[i])
 876             if ((((band_tab[i + 1] - band_tab[i]) * 1.5) > chctx->sumLenArr[i]) && (chctx->sumLenArr[i] > 0))
 877                 chctx->skipFlagRaw[i] = 1;
 878     }
 879
 880     imc_get_skip_coeff(q, chctx);
 881
 882     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 883         chctx->flcoeffs6[i] = chctx->flcoeffs1[i];
 884         /* band has flag set and at least one coded coefficient */
 885         if (chctx->bandFlagsBuf[i] && (band_tab[i + 1] - band_tab[i]) != chctx->skipFlagCount[i]) {
 886             chctx->flcoeffs6[i] *= q->sqrt_tab[ band_tab[i + 1] - band_tab[i]] /
 887                                    q->sqrt_tab[(band_tab[i + 1] - band_tab[i] - chctx->skipFlagCount[i])];
 888         }
 889     }
 890
 891     /* calculate bits left, bits needed and adjust bit allocation */
 892     bits = summer = 0;
 893
 894     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 895         if (chctx->bandFlagsBuf[i]) {
 896             for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++) {
 897                 if (chctx->skipFlags[j]) {
 898                     summer += chctx->CWlengthT[j];
 899                     chctx->CWlengthT[j] = 0;
 900                 }
 901             }
 902             bits   += chctx->skipFlagBits[i];
 903             summer -= chctx->skipFlagBits[i];
 904         }
 905     }
 906     imc_adjust_bit_allocation(q, chctx, summer);
 907
 908     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 909         chctx->sumLenArr[i] = 0;
 910
 911         for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++)
 912             if (!chctx->skipFlags[j])
 913                 chctx->sumLenArr[i] += chctx->CWlengthT[j];
 914     }
 915
 916     memset(chctx->codewords, 0, sizeof(chctx->codewords));
 917
 918     if (imc_get_coeffs(q, chctx) < 0) {
 919         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Read coefficients failed\n");
 920         chctx->decoder_reset = 1;
 921         return AVERROR_INVALIDDATA;
 922     }
 923
 924     if (inverse_quant_coeff(q, chctx, stream_format_code) < 0) {
 925         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Inverse quantization of coefficients failed\n");
 926         chctx->decoder_reset = 1;
 927         return AVERROR_INVALIDDATA;
 928     }
 929
 930     memset(chctx->skipFlags, 0, sizeof(chctx->skipFlags));
 931
 932     imc_imdct256(q, chctx, avctx->channels);
 933
 934     return 0;
 935 }
 936
 937 static int imc_decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data,
 938                             int *got_frame_ptr, AVPacket *avpkt)
 939 {
 940     const uint8_t *buf = avpkt->data;
 941     int buf_size = avpkt->size;
 942     int ret, i;
 943
 944     IMCContext *q = avctx->priv_data;
 945
 946     LOCAL_ALIGNED_16(uint16_t, buf16, [IMC_BLOCK_SIZE / 2]);
 947
 948     if (buf_size < IMC_BLOCK_SIZE * avctx->channels) {
 949         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "frame too small!\n");
 950         return AVERROR_INVALIDDATA;
 951     }
 952
 953     /* get output buffer */
 954     q->frame.nb_samples = COEFFS;
 955     if ((ret = ff_get_buffer(avctx, &q->frame)) < 0) {
 956         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "get_buffer() failed\n");
 957         return ret;
 958     }
 959
 960     for (i = 0; i < avctx->channels; i++) {
 961         q->out_samples = (float *)q->frame.extended_data[i];
 962
 963         q->dsp.bswap16_buf(buf16, (const uint16_t*)buf, IMC_BLOCK_SIZE / 2);
 964
 965         init_get_bits(&q->gb, (const uint8_t*)buf16, IMC_BLOCK_SIZE * 8);
 966
 967         buf += IMC_BLOCK_SIZE;
 968
 969         if ((ret = imc_decode_block(avctx, q, i)) < 0)
 970             return ret;
 971     }
 972
 973     if (avctx->channels == 2) {
 974         q->fdsp.butterflies_float((float *)q->frame.extended_data[0],
 975                                   (float *)q->frame.extended_data[1], COEFFS);
 976     }
 977
 978     *got_frame_ptr   = 1;
 979     *(AVFrame *)data = q->frame;
 980
 981     return IMC_BLOCK_SIZE * avctx->channels;
 982 }
 983
 984
 985 static av_cold int imc_decode_close(AVCodecContext * avctx)
 986 {
 987     IMCContext *q = avctx->priv_data;
 988
 989     ff_fft_end(&q->fft);
 990
 991     return 0;
 992 }
 993
 994 static av_cold void flush(AVCodecContext *avctx)
 995 {
 996     IMCContext *q = avctx->priv_data;
 997
 998     q->chctx[0].decoder_reset =
 999     q->chctx[1].decoder_reset = 1;
1000 }
1001
1002 #if CONFIG_IMC_DECODER
1003 AVCodec ff_imc_decoder = {
1004     .name           = "imc",
1005     .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
1006     .id             = AV_CODEC_ID_IMC,
1007     .priv_data_size = sizeof(IMCContext),
1008     .init           = imc_decode_init,
1009     .close          = imc_decode_close,
1010     .decode         = imc_decode_frame,
1011     .flush          = flush,
1012     .capabilities   = CODEC_CAP_DR1,
1013     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("IMC (Intel Music Coder)"),
1014     .sample_fmts    = (const enum AVSampleFormat[]) { AV_SAMPLE_FMT_FLTP,
1015                                                       AV_SAMPLE_FMT_NONE },
1016 };
1017 #endif
1018 #if CONFIG_IAC_DECODER
1019 AVCodec ff_iac_decoder = {
1020     .name           = "iac",
1021     .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
1022     .id             = AV_CODEC_ID_IAC,
1023     .priv_data_size = sizeof(IMCContext),
1024     .init           = imc_decode_init,
1025     .close          = imc_decode_close,
1026     .decode         = imc_decode_frame,
1027     .flush          = flush,
1028     .capabilities   = CODEC_CAP_DR1,
1029     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("IAC (Indeo Audio Coder)"),
1030     .sample_fmts    = (const enum AVSampleFormat[]) { AV_SAMPLE_FMT_FLTP,
1031                                                       AV_SAMPLE_FMT_NONE },
1032 };
1033 #endif