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

   1 /*
   2  * IMC compatible decoder
   3  * Copyright (c) 2002-2004 Maxim Poliakovski
   4  * Copyright (c) 2006 Benjamin Larsson
   5  * Copyright (c) 2006 Konstantin Shishkov
   6  *
   7  * This file is part of FFmpeg.
   8  *
   9  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
  10  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
  11  * License as published by the Free Software Foundation; either
  12  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  13  *
  14  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  15  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  16  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  17  * Lesser General Public License for more details.
  18  *
  19  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  20  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  21  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  22  */
  23
  24 /**
  25  *  @file
  26  *  IMC - Intel Music Coder
  27  *  A mdct based codec using a 256 points large transform
  28  *  divided into 32 bands with some mix of scale factors.
  29  *  Only mono is supported.
  30  *
  31  */
  32
  33
  34 #include <math.h>
  35 #include <stddef.h>
  36 #include <stdio.h>
  37
  38 #include "libavutil/channel_layout.h"
  39 #include "libavutil/float_dsp.h"
  40 #include "libavutil/internal.h"
  41 #include "libavutil/libm.h"
  42 #include "avcodec.h"
  43 #include "get_bits.h"
  44 #include "dsputil.h"
  45 #include "fft.h"
  46 #include "internal.h"
  47 #include "sinewin.h"
  48
  49 #include "imcdata.h"
  50
  51 #define IMC_BLOCK_SIZE 64
  52 #define IMC_FRAME_ID 0x21
  53 #define BANDS 32
  54 #define COEFFS 256
  55
  56 typedef struct IMCChannel {
  57     float old_floor[BANDS];
  58     float flcoeffs1[BANDS];
  59     float flcoeffs2[BANDS];
  60     float flcoeffs3[BANDS];
  61     float flcoeffs4[BANDS];
  62     float flcoeffs5[BANDS];
  63     float flcoeffs6[BANDS];
  64     float CWdecoded[COEFFS];
  65
  66     int bandWidthT[BANDS];     ///< codewords per band
  67     int bitsBandT[BANDS];      ///< how many bits per codeword in band
  68     int CWlengthT[COEFFS];     ///< how many bits in each codeword
  69     int levlCoeffBuf[BANDS];
  70     int bandFlagsBuf[BANDS];   ///< flags for each band
  71     int sumLenArr[BANDS];      ///< bits for all coeffs in band
  72     int skipFlagRaw[BANDS];    ///< skip flags are stored in raw form or not
  73     int skipFlagBits[BANDS];   ///< bits used to code skip flags
  74     int skipFlagCount[BANDS];  ///< skipped coeffients per band
  75     int skipFlags[COEFFS];     ///< skip coefficient decoding or not
  76     int codewords[COEFFS];     ///< raw codewords read from bitstream
  77
  78     float last_fft_im[COEFFS];
  79
  80     int decoder_reset;
  81 } IMCChannel;
  82
  83 typedef struct {
  84     IMCChannel chctx[2];
  85
  86     /** MDCT tables */
  87     //@{
  88     float mdct_sine_window[COEFFS];
  89     float post_cos[COEFFS];
  90     float post_sin[COEFFS];
  91     float pre_coef1[COEFFS];
  92     float pre_coef2[COEFFS];
  93     //@}
  94
  95     float sqrt_tab[30];
  96     GetBitContext gb;
  97
  98     DSPContext dsp;
  99     AVFloatDSPContext fdsp;
 100     FFTContext fft;
 101     DECLARE_ALIGNED(32, FFTComplex, samples)[COEFFS / 2];
 102     float *out_samples;
 103
 104     int8_t cyclTab[32], cyclTab2[32];
 105     float  weights1[31], weights2[31];
 106 } IMCContext;
 107
 108 static VLC huffman_vlc[4][4];
 109
 110 #define VLC_TABLES_SIZE 9512
 111
 112 static const int vlc_offsets[17] = {
 113     0,     640, 1156, 1732, 2308, 2852, 3396, 3924,
 114     4452, 5220, 5860, 6628, 7268, 7908, 8424, 8936, VLC_TABLES_SIZE
 115 };
 116
 117 static VLC_TYPE vlc_tables[VLC_TABLES_SIZE][2];
 118
 119 static inline double freq2bark(double freq)
 120 {
 121     return 3.5 * atan((freq / 7500.0) * (freq / 7500.0)) + 13.0 * atan(freq * 0.00076);
 122 }
 123
 124 static av_cold void iac_generate_tabs(IMCContext *q, int sampling_rate)
 125 {
 126     double freqmin[32], freqmid[32], freqmax[32];
 127     double scale = sampling_rate / (256.0 * 2.0 * 2.0);
 128     double nyquist_freq = sampling_rate * 0.5;
 129     double freq, bark, prev_bark = 0, tf, tb;
 130     int i, j;
 131
 132     for (i = 0; i < 32; i++) {
 133         freq = (band_tab[i] + band_tab[i + 1] - 1) * scale;
 134         bark = freq2bark(freq);
 135
 136         if (i > 0) {
 137             tb = bark - prev_bark;
 138             q->weights1[i - 1] = pow(10.0, -1.0 * tb);
 139             q->weights2[i - 1] = pow(10.0, -2.7 * tb);
 140         }
 141         prev_bark = bark;
 142
 143         freqmid[i] = freq;
 144
 145         tf = freq;
 146         while (tf < nyquist_freq) {
 147             tf += 0.5;
 148             tb =  freq2bark(tf);
 149             if (tb > bark + 0.5)
 150                 break;
 151         }
 152         freqmax[i] = tf;
 153
 154         tf = freq;
 155         while (tf > 0.0) {
 156             tf -= 0.5;
 157             tb =  freq2bark(tf);
 158             if (tb <= bark - 0.5)
 159                 break;
 160         }
 161         freqmin[i] = tf;
 162     }
 163
 164     for (i = 0; i < 32; i++) {
 165         freq = freqmax[i];
 166         for (j = 31; j > 0 && freq <= freqmid[j]; j--);
 167         q->cyclTab[i] = j + 1;
 168
 169         freq = freqmin[i];
 170         for (j = 0; j < 32 && freq >= freqmid[j]; j++);
 171         q->cyclTab2[i] = j - 1;
 172     }
 173 }
 174
 175 static av_cold int imc_decode_init(AVCodecContext *avctx)
 176 {
 177     int i, j, ret;
 178     IMCContext *q = avctx->priv_data;
 179     double r1, r2;
 180
 181     if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_IMC)
 182         avctx->channels = 1;
 183
 184     if (avctx->channels > 2) {
 185         avpriv_request_sample(avctx, "Number of channels > 2");
 186         return AVERROR_PATCHWELCOME;
 187     }
 188
 189     for (j = 0; j < avctx->channels; j++) {
 190         q->chctx[j].decoder_reset = 1;
 191
 192         for (i = 0; i < BANDS; i++)
 193             q->chctx[j].old_floor[i] = 1.0;
 194
 195         for (i = 0; i < COEFFS / 2; i++)
 196             q->chctx[j].last_fft_im[i] = 0;
 197     }
 198
 199     /* Build mdct window, a simple sine window normalized with sqrt(2) */
 200     ff_sine_window_init(q->mdct_sine_window, COEFFS);
 201     for (i = 0; i < COEFFS; i++)
 202         q->mdct_sine_window[i] *= sqrt(2.0);
 203     for (i = 0; i < COEFFS / 2; i++) {
 204         q->post_cos[i] = (1.0f / 32768) * cos(i / 256.0 * M_PI);
 205         q->post_sin[i] = (1.0f / 32768) * sin(i / 256.0 * M_PI);
 206
 207         r1 = sin((i * 4.0 + 1.0) / 1024.0 * M_PI);
 208         r2 = cos((i * 4.0 + 1.0) / 1024.0 * M_PI);
 209
 210         if (i & 0x1) {
 211             q->pre_coef1[i] =  (r1 + r2) * sqrt(2.0);
 212             q->pre_coef2[i] = -(r1 - r2) * sqrt(2.0);
 213         } else {
 214             q->pre_coef1[i] = -(r1 + r2) * sqrt(2.0);
 215             q->pre_coef2[i] =  (r1 - r2) * sqrt(2.0);
 216         }
 217     }
 218
 219     /* Generate a square root table */
 220
 221     for (i = 0; i < 30; i++)
 222         q->sqrt_tab[i] = sqrt(i);
 223
 224     /* initialize the VLC tables */
 225     for (i = 0; i < 4 ; i++) {
 226         for (j = 0; j < 4; j++) {
 227             huffman_vlc[i][j].table = &vlc_tables[vlc_offsets[i * 4 + j]];
 228             huffman_vlc[i][j].table_allocated = vlc_offsets[i * 4 + j + 1] - vlc_offsets[i * 4 + j];
 229             init_vlc(&huffman_vlc[i][j], 9, imc_huffman_sizes[i],
 230                      imc_huffman_lens[i][j], 1, 1,
 231                      imc_huffman_bits[i][j], 2, 2, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC);
 232         }
 233     }
 234
 235     if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_IAC) {
 236         iac_generate_tabs(q, avctx->sample_rate);
 237     } else {
 238         memcpy(q->cyclTab,  cyclTab,  sizeof(cyclTab));
 239         memcpy(q->cyclTab2, cyclTab2, sizeof(cyclTab2));
 240         memcpy(q->weights1, imc_weights1, sizeof(imc_weights1));
 241         memcpy(q->weights2, imc_weights2, sizeof(imc_weights2));
 242     }
 243
 244     if ((ret = ff_fft_init(&q->fft, 7, 1))) {
 245         av_log(avctx, AV_LOG_INFO, "FFT init failed\n");
 246         return ret;
 247     }
 248     ff_dsputil_init(&q->dsp, avctx);
 249     avpriv_float_dsp_init(&q->fdsp, avctx->flags & CODEC_FLAG_BITEXACT);
 250     avctx->sample_fmt     = AV_SAMPLE_FMT_FLTP;
 251     avctx->channel_layout = avctx->channels == 1 ? AV_CH_LAYOUT_MONO
 252                                                  : AV_CH_LAYOUT_STEREO;
 253
 254     return 0;
 255 }
 256
 257 static void imc_calculate_coeffs(IMCContext *q, float *flcoeffs1,
 258                                  float *flcoeffs2, int *bandWidthT,
 259                                  float *flcoeffs3, float *flcoeffs5)
 260 {
 261     float   workT1[BANDS];
 262     float   workT2[BANDS];
 263     float   workT3[BANDS];
 264     float   snr_limit = 1.e-30;
 265     float   accum = 0.0;
 266     int i, cnt2;
 267
 268     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 269         flcoeffs5[i] = workT2[i] = 0.0;
 270         if (bandWidthT[i]) {
 271             workT1[i] = flcoeffs1[i] * flcoeffs1[i];
 272             flcoeffs3[i] = 2.0 * flcoeffs2[i];
 273         } else {
 274             workT1[i]    = 0.0;
 275             flcoeffs3[i] = -30000.0;
 276         }
 277         workT3[i] = bandWidthT[i] * workT1[i] * 0.01;
 278         if (workT3[i] <= snr_limit)
 279             workT3[i] = 0.0;
 280     }
 281
 282     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 283         for (cnt2 = i; cnt2 < q->cyclTab[i]; cnt2++)
 284             flcoeffs5[cnt2] = flcoeffs5[cnt2] + workT3[i];
 285         workT2[cnt2 - 1] = workT2[cnt2 - 1] + workT3[i];
 286     }
 287
 288     for (i = 1; i < BANDS; i++) {
 289         accum = (workT2[i - 1] + accum) * q->weights1[i - 1];
 290         flcoeffs5[i] += accum;
 291     }
 292
 293     for (i = 0; i < BANDS; i++)
 294         workT2[i] = 0.0;
 295
 296     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 297         for (cnt2 = i - 1; cnt2 > q->cyclTab2[i]; cnt2--)
 298             flcoeffs5[cnt2] += workT3[i];
 299         workT2[cnt2+1] += workT3[i];
 300     }
 301
 302     accum = 0.0;
 303
 304     for (i = BANDS-2; i >= 0; i--) {
 305         accum = (workT2[i+1] + accum) * q->weights2[i];
 306         flcoeffs5[i] += accum;
 307         // there is missing code here, but it seems to never be triggered
 308     }
 309 }
 310
 311
 312 static void imc_read_level_coeffs(IMCContext *q, int stream_format_code,
 313                                   int *levlCoeffs)
 314 {
 315     int i;
 316     VLC *hufftab[4];
 317     int start = 0;
 318     const uint8_t *cb_sel;
 319     int s;
 320
 321     s = stream_format_code >> 1;
 322     hufftab[0] = &huffman_vlc[s][0];
 323     hufftab[1] = &huffman_vlc[s][1];
 324     hufftab[2] = &huffman_vlc[s][2];
 325     hufftab[3] = &huffman_vlc[s][3];
 326     cb_sel = imc_cb_select[s];
 327
 328     if (stream_format_code & 4)
 329         start = 1;
 330     if (start)
 331         levlCoeffs[0] = get_bits(&q->gb, 7);
 332     for (i = start; i < BANDS; i++) {
 333         levlCoeffs[i] = get_vlc2(&q->gb, hufftab[cb_sel[i]]->table,
 334                                  hufftab[cb_sel[i]]->bits, 2);
 335         if (levlCoeffs[i] == 17)
 336             levlCoeffs[i] += get_bits(&q->gb, 4);
 337     }
 338 }
 339
 340 static void imc_decode_level_coefficients(IMCContext *q, int *levlCoeffBuf,
 341                                           float *flcoeffs1, float *flcoeffs2)
 342 {
 343     int i, level;
 344     float tmp, tmp2;
 345     // maybe some frequency division thingy
 346
 347     flcoeffs1[0] = 20000.0 / exp2 (levlCoeffBuf[0] * 0.18945); // 0.18945 = log2(10) * 0.05703125
 348     flcoeffs2[0] = log2f(flcoeffs1[0]);
 349     tmp  = flcoeffs1[0];
 350     tmp2 = flcoeffs2[0];
 351
 352     for (i = 1; i < BANDS; i++) {
 353         level = levlCoeffBuf[i];
 354         if (level == 16) {
 355             flcoeffs1[i] = 1.0;
 356             flcoeffs2[i] = 0.0;
 357         } else {
 358             if (level < 17)
 359                 level -= 7;
 360             else if (level <= 24)
 361                 level -= 32;
 362             else
 363                 level -= 16;
 364
 365             tmp  *= imc_exp_tab[15 + level];
 366             tmp2 += 0.83048 * level;  // 0.83048 = log2(10) * 0.25
 367             flcoeffs1[i] = tmp;
 368             flcoeffs2[i] = tmp2;
 369         }
 370     }
 371 }
 372
 373
 374 static void imc_decode_level_coefficients2(IMCContext *q, int *levlCoeffBuf,
 375                                            float *old_floor, float *flcoeffs1,
 376                                            float *flcoeffs2)
 377 {
 378     int i;
 379     /* FIXME maybe flag_buf = noise coding and flcoeffs1 = new scale factors
 380      *       and flcoeffs2 old scale factors
 381      *       might be incomplete due to a missing table that is in the binary code
 382      */
 383     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 384         flcoeffs1[i] = 0;
 385         if (levlCoeffBuf[i] < 16) {
 386             flcoeffs1[i] = imc_exp_tab2[levlCoeffBuf[i]] * old_floor[i];
 387             flcoeffs2[i] = (levlCoeffBuf[i] - 7) * 0.83048 + flcoeffs2[i]; // 0.83048 = log2(10) * 0.25
 388         } else {
 389             flcoeffs1[i] = old_floor[i];
 390         }
 391     }
 392 }
 393
 394 /**
 395  * Perform bit allocation depending on bits available
 396  */
 397 static int bit_allocation(IMCContext *q, IMCChannel *chctx,
 398                           int stream_format_code, int freebits, int flag)
 399 {
 400     int i, j;
 401     const float limit = -1.e20;
 402     float highest = 0.0;
 403     int indx;
 404     int t1 = 0;
 405     int t2 = 1;
 406     float summa = 0.0;
 407     int iacc = 0;
 408     int summer = 0;
 409     int rres, cwlen;
 410     float lowest = 1.e10;
 411     int low_indx = 0;
 412     float workT[32];
 413     int flg;
 414     int found_indx = 0;
 415
 416     for (i = 0; i < BANDS; i++)
 417         highest = FFMAX(highest, chctx->flcoeffs1[i]);
 418
 419     for (i = 0; i < BANDS - 1; i++)
 420         chctx->flcoeffs4[i] = chctx->flcoeffs3[i] - log2f(chctx->flcoeffs5[i]);
 421     chctx->flcoeffs4[BANDS - 1] = limit;
 422
 423     highest = highest * 0.25;
 424
 425     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 426         indx = -1;
 427         if ((band_tab[i + 1] - band_tab[i]) == chctx->bandWidthT[i])
 428             indx = 0;
 429
 430         if ((band_tab[i + 1] - band_tab[i]) > chctx->bandWidthT[i])
 431             indx = 1;
 432
 433         if (((band_tab[i + 1] - band_tab[i]) / 2) >= chctx->bandWidthT[i])
 434             indx = 2;
 435
 436         if (indx == -1)
 437             return AVERROR_INVALIDDATA;
 438
 439         chctx->flcoeffs4[i] += xTab[(indx * 2 + (chctx->flcoeffs1[i] < highest)) * 2 + flag];
 440     }
 441
 442     if (stream_format_code & 0x2) {
 443         chctx->flcoeffs4[0] = limit;
 444         chctx->flcoeffs4[1] = limit;
 445         chctx->flcoeffs4[2] = limit;
 446         chctx->flcoeffs4[3] = limit;
 447     }
 448
 449     for (i = (stream_format_code & 0x2) ? 4 : 0; i < BANDS - 1; i++) {
 450         iacc  += chctx->bandWidthT[i];
 451         summa += chctx->bandWidthT[i] * chctx->flcoeffs4[i];
 452     }
 453     chctx->bandWidthT[BANDS - 1] = 0;
 454     summa = (summa * 0.5 - freebits) / iacc;
 455
 456
 457     for (i = 0; i < BANDS / 2; i++) {
 458         rres = summer - freebits;
 459         if ((rres >= -8) && (rres <= 8))
 460             break;
 461
 462         summer = 0;
 463         iacc   = 0;
 464
 465         for (j = (stream_format_code & 0x2) ? 4 : 0; j < BANDS; j++) {
 466             cwlen = av_clipf(((chctx->flcoeffs4[j] * 0.5) - summa + 0.5), 0, 6);
 467
 468             chctx->bitsBandT[j] = cwlen;
 469             summer += chctx->bandWidthT[j] * cwlen;
 470
 471             if (cwlen > 0)
 472                 iacc += chctx->bandWidthT[j];
 473         }
 474
 475         flg = t2;
 476         t2 = 1;
 477         if (freebits < summer)
 478             t2 = -1;
 479         if (i == 0)
 480             flg = t2;
 481         if (flg != t2)
 482             t1++;
 483
 484         summa = (float)(summer - freebits) / ((t1 + 1) * iacc) + summa;
 485     }
 486
 487     for (i = (stream_format_code & 0x2) ? 4 : 0; i < BANDS; i++) {
 488         for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++)
 489             chctx->CWlengthT[j] = chctx->bitsBandT[i];
 490     }
 491
 492     if (freebits > summer) {
 493         for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 494             workT[i] = (chctx->bitsBandT[i] == 6) ? -1.e20
 495                                               : (chctx->bitsBandT[i] * -2 + chctx->flcoeffs4[i] - 0.415);
 496         }
 497
 498         highest = 0.0;
 499
 500         do {
 501             if (highest <= -1.e20)
 502                 break;
 503
 504             found_indx = 0;
 505             highest = -1.e20;
 506
 507             for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 508                 if (workT[i] > highest) {
 509                     highest = workT[i];
 510                     found_indx = i;
 511                 }
 512             }
 513
 514             if (highest > -1.e20) {
 515                 workT[found_indx] -= 2.0;
 516                 if (++chctx->bitsBandT[found_indx] == 6)
 517                     workT[found_indx] = -1.e20;
 518
 519                 for (j = band_tab[found_indx]; j < band_tab[found_indx + 1] && (freebits > summer); j++) {
 520                     chctx->CWlengthT[j]++;
 521                     summer++;
 522                 }
 523             }
 524         } while (freebits > summer);
 525     }
 526     if (freebits < summer) {
 527         for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 528             workT[i] = chctx->bitsBandT[i] ? (chctx->bitsBandT[i] * -2 + chctx->flcoeffs4[i] + 1.585)
 529                                        : 1.e20;
 530         }
 531         if (stream_format_code & 0x2) {
 532             workT[0] = 1.e20;
 533             workT[1] = 1.e20;
 534             workT[2] = 1.e20;
 535             workT[3] = 1.e20;
 536         }
 537         while (freebits < summer) {
 538             lowest   = 1.e10;
 539             low_indx = 0;
 540             for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 541                 if (workT[i] < lowest) {
 542                     lowest   = workT[i];
 543                     low_indx = i;
 544                 }
 545             }
 546             // if (lowest >= 1.e10)
 547             //     break;
 548             workT[low_indx] = lowest + 2.0;
 549
 550             if (!--chctx->bitsBandT[low_indx])
 551                 workT[low_indx] = 1.e20;
 552
 553             for (j = band_tab[low_indx]; j < band_tab[low_indx+1] && (freebits < summer); j++) {
 554                 if (chctx->CWlengthT[j] > 0) {
 555                     chctx->CWlengthT[j]--;
 556                     summer--;
 557                 }
 558             }
 559         }
 560     }
 561     return 0;
 562 }
 563
 564 static void imc_get_skip_coeff(IMCContext *q, IMCChannel *chctx)
 565 {
 566     int i, j;
 567
 568     memset(chctx->skipFlagBits,  0, sizeof(chctx->skipFlagBits));
 569     memset(chctx->skipFlagCount, 0, sizeof(chctx->skipFlagCount));
 570     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 571         if (!chctx->bandFlagsBuf[i] || !chctx->bandWidthT[i])
 572             continue;
 573
 574         if (!chctx->skipFlagRaw[i]) {
 575             chctx->skipFlagBits[i] = band_tab[i + 1] - band_tab[i];
 576
 577             for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++) {
 578                 chctx->skipFlags[j] = get_bits1(&q->gb);
 579                 if (chctx->skipFlags[j])
 580                     chctx->skipFlagCount[i]++;
 581             }
 582         } else {
 583             for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1] - 1; j += 2) {
 584                 if (!get_bits1(&q->gb)) { // 0
 585                     chctx->skipFlagBits[i]++;
 586                     chctx->skipFlags[j]      = 1;
 587                     chctx->skipFlags[j + 1]  = 1;
 588                     chctx->skipFlagCount[i] += 2;
 589                 } else {
 590                     if (get_bits1(&q->gb)) { // 11
 591                         chctx->skipFlagBits[i] += 2;
 592                         chctx->skipFlags[j]     = 0;
 593                         chctx->skipFlags[j + 1] = 1;
 594                         chctx->skipFlagCount[i]++;
 595                     } else {
 596                         chctx->skipFlagBits[i] += 3;
 597                         chctx->skipFlags[j + 1] = 0;
 598                         if (!get_bits1(&q->gb)) { // 100
 599                             chctx->skipFlags[j] = 1;
 600                             chctx->skipFlagCount[i]++;
 601                         } else { // 101
 602                             chctx->skipFlags[j] = 0;
 603                         }
 604                     }
 605                 }
 606             }
 607
 608             if (j < band_tab[i + 1]) {
 609                 chctx->skipFlagBits[i]++;
 610                 if ((chctx->skipFlags[j] = get_bits1(&q->gb)))
 611                     chctx->skipFlagCount[i]++;
 612             }
 613         }
 614     }
 615 }
 616
 617 /**
 618  * Increase highest' band coefficient sizes as some bits won't be used
 619  */
 620 static void imc_adjust_bit_allocation(IMCContext *q, IMCChannel *chctx,
 621                                       int summer)
 622 {
 623     float workT[32];
 624     int corrected = 0;
 625     int i, j;
 626     float highest  = 0;
 627     int found_indx = 0;
 628
 629     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 630         workT[i] = (chctx->bitsBandT[i] == 6) ? -1.e20
 631                                           : (chctx->bitsBandT[i] * -2 + chctx->flcoeffs4[i] - 0.415);
 632     }
 633
 634     while (corrected < summer) {
 635         if (highest <= -1.e20)
 636             break;
 637
 638         highest = -1.e20;
 639
 640         for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 641             if (workT[i] > highest) {
 642                 highest = workT[i];
 643                 found_indx = i;
 644             }
 645         }
 646
 647         if (highest > -1.e20) {
 648             workT[found_indx] -= 2.0;
 649             if (++(chctx->bitsBandT[found_indx]) == 6)
 650                 workT[found_indx] = -1.e20;
 651
 652             for (j = band_tab[found_indx]; j < band_tab[found_indx+1] && (corrected < summer); j++) {
 653                 if (!chctx->skipFlags[j] && (chctx->CWlengthT[j] < 6)) {
 654                     chctx->CWlengthT[j]++;
 655                     corrected++;
 656                 }
 657             }
 658         }
 659     }
 660 }
 661
 662 static void imc_imdct256(IMCContext *q, IMCChannel *chctx, int channels)
 663 {
 664     int i;
 665     float re, im;
 666     float *dst1 = q->out_samples;
 667     float *dst2 = q->out_samples + (COEFFS - 1);
 668
 669     /* prerotation */
 670     for (i = 0; i < COEFFS / 2; i++) {
 671         q->samples[i].re = -(q->pre_coef1[i] * chctx->CWdecoded[COEFFS - 1 - i * 2]) -
 672                             (q->pre_coef2[i] * chctx->CWdecoded[i * 2]);
 673         q->samples[i].im =  (q->pre_coef2[i] * chctx->CWdecoded[COEFFS - 1 - i * 2]) -
 674                             (q->pre_coef1[i] * chctx->CWdecoded[i * 2]);
 675     }
 676
 677     /* FFT */
 678     q->fft.fft_permute(&q->fft, q->samples);
 679     q->fft.fft_calc(&q->fft, q->samples);
 680
 681     /* postrotation, window and reorder */
 682     for (i = 0; i < COEFFS / 2; i++) {
 683         re = ( q->samples[i].re * q->post_cos[i]) + (-q->samples[i].im * q->post_sin[i]);
 684         im = (-q->samples[i].im * q->post_cos[i]) - ( q->samples[i].re * q->post_sin[i]);
 685         *dst1 =  (q->mdct_sine_window[COEFFS - 1 - i * 2] * chctx->last_fft_im[i])
 686                + (q->mdct_sine_window[i * 2] * re);
 687         *dst2 =  (q->mdct_sine_window[i * 2] * chctx->last_fft_im[i])
 688                - (q->mdct_sine_window[COEFFS - 1 - i * 2] * re);
 689         dst1 += 2;
 690         dst2 -= 2;
 691         chctx->last_fft_im[i] = im;
 692     }
 693 }
 694
 695 static int inverse_quant_coeff(IMCContext *q, IMCChannel *chctx,
 696                                int stream_format_code)
 697 {
 698     int i, j;
 699     int middle_value, cw_len, max_size;
 700     const float *quantizer;
 701
 702     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 703         for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++) {
 704             chctx->CWdecoded[j] = 0;
 705             cw_len = chctx->CWlengthT[j];
 706
 707             if (cw_len <= 0 || chctx->skipFlags[j])
 708                 continue;
 709
 710             max_size     = 1 << cw_len;
 711             middle_value = max_size >> 1;
 712
 713             if (chctx->codewords[j] >= max_size || chctx->codewords[j] < 0)
 714                 return AVERROR_INVALIDDATA;
 715
 716             if (cw_len >= 4) {
 717                 quantizer = imc_quantizer2[(stream_format_code & 2) >> 1];
 718                 if (chctx->codewords[j] >= middle_value)
 719                     chctx->CWdecoded[j] =  quantizer[chctx->codewords[j] - 8]                * chctx->flcoeffs6[i];
 720                 else
 721                     chctx->CWdecoded[j] = -quantizer[max_size - chctx->codewords[j] - 8 - 1] * chctx->flcoeffs6[i];
 722             }else{
 723                 quantizer = imc_quantizer1[((stream_format_code & 2) >> 1) | (chctx->bandFlagsBuf[i] << 1)];
 724                 if (chctx->codewords[j] >= middle_value)
 725                     chctx->CWdecoded[j] =  quantizer[chctx->codewords[j] - 1]            * chctx->flcoeffs6[i];
 726                 else
 727                     chctx->CWdecoded[j] = -quantizer[max_size - 2 - chctx->codewords[j]] * chctx->flcoeffs6[i];
 728             }
 729         }
 730     }
 731     return 0;
 732 }
 733
 734
 735 static int imc_get_coeffs(IMCContext *q, IMCChannel *chctx)
 736 {
 737     int i, j, cw_len, cw;
 738
 739     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 740         if (!chctx->sumLenArr[i])
 741             continue;
 742         if (chctx->bandFlagsBuf[i] || chctx->bandWidthT[i]) {
 743             for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++) {
 744                 cw_len = chctx->CWlengthT[j];
 745                 cw = 0;
 746
 747                 if (get_bits_count(&q->gb) + cw_len > 512) {
 748                     av_dlog(NULL, "Band %i coeff %i cw_len %i\n", i, j, cw_len);
 749                     return AVERROR_INVALIDDATA;
 750                 }
 751
 752                 if (cw_len && (!chctx->bandFlagsBuf[i] || !chctx->skipFlags[j]))
 753                     cw = get_bits(&q->gb, cw_len);
 754
 755                 chctx->codewords[j] = cw;
 756             }
 757         }
 758     }
 759     return 0;
 760 }
 761
 762 static int imc_decode_block(AVCodecContext *avctx, IMCContext *q, int ch)
 763 {
 764     int stream_format_code;
 765     int imc_hdr, i, j, ret;
 766     int flag;
 767     int bits, summer;
 768     int counter, bitscount;
 769     IMCChannel *chctx = q->chctx + ch;
 770
 771
 772     /* Check the frame header */
 773     imc_hdr = get_bits(&q->gb, 9);
 774     if (imc_hdr & 0x18) {
 775         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "frame header check failed!\n");
 776         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "got %X.\n", imc_hdr);
 777         return AVERROR_INVALIDDATA;
 778     }
 779     stream_format_code = get_bits(&q->gb, 3);
 780
 781     if (stream_format_code & 1) {
 782         avpriv_request_sample(avctx, "Stream format %X", stream_format_code);
 783         return AVERROR_PATCHWELCOME;
 784     }
 785
 786     if (stream_format_code & 0x04)
 787         chctx->decoder_reset = 1;
 788
 789     if (chctx->decoder_reset) {
 790         for (i = 0; i < BANDS; i++)
 791             chctx->old_floor[i] = 1.0;
 792         for (i = 0; i < COEFFS; i++)
 793             chctx->CWdecoded[i] = 0;
 794         chctx->decoder_reset = 0;
 795     }
 796
 797     flag = get_bits1(&q->gb);
 798     imc_read_level_coeffs(q, stream_format_code, chctx->levlCoeffBuf);
 799
 800     if (stream_format_code & 0x4)
 801         imc_decode_level_coefficients(q, chctx->levlCoeffBuf,
 802                                       chctx->flcoeffs1, chctx->flcoeffs2);
 803     else
 804         imc_decode_level_coefficients2(q, chctx->levlCoeffBuf, chctx->old_floor,
 805                                        chctx->flcoeffs1, chctx->flcoeffs2);
 806
 807     for(i=0; i<BANDS; i++) {
 808         if(chctx->flcoeffs1[i] > INT_MAX) {
 809             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "scalefactor out of range\n");
 810             return AVERROR_INVALIDDATA;
 811         }
 812     }
 813
 814     memcpy(chctx->old_floor, chctx->flcoeffs1, 32 * sizeof(float));
 815
 816     counter = 0;
 817     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 818         if (chctx->levlCoeffBuf[i] == 16) {
 819             chctx->bandWidthT[i] = 0;
 820             counter++;
 821         } else
 822             chctx->bandWidthT[i] = band_tab[i + 1] - band_tab[i];
 823     }
 824     memset(chctx->bandFlagsBuf, 0, BANDS * sizeof(int));
 825     for (i = 0; i < BANDS - 1; i++) {
 826         if (chctx->bandWidthT[i])
 827             chctx->bandFlagsBuf[i] = get_bits1(&q->gb);
 828     }
 829
 830     imc_calculate_coeffs(q, chctx->flcoeffs1, chctx->flcoeffs2, chctx->bandWidthT, chctx->flcoeffs3, chctx->flcoeffs5);
 831
 832     bitscount = 0;
 833     /* first 4 bands will be assigned 5 bits per coefficient */
 834     if (stream_format_code & 0x2) {
 835         bitscount += 15;
 836
 837         chctx->bitsBandT[0] = 5;
 838         chctx->CWlengthT[0] = 5;
 839         chctx->CWlengthT[1] = 5;
 840         chctx->CWlengthT[2] = 5;
 841         for (i = 1; i < 4; i++) {
 842             bits = (chctx->levlCoeffBuf[i] == 16) ? 0 : 5;
 843             chctx->bitsBandT[i] = bits;
 844             for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++) {
 845                 chctx->CWlengthT[j] = bits;
 846                 bitscount      += bits;
 847             }
 848         }
 849     }
 850     if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_IAC) {
 851         bitscount += !!chctx->bandWidthT[BANDS - 1];
 852         if (!(stream_format_code & 0x2))
 853             bitscount += 16;
 854     }
 855
 856     if ((ret = bit_allocation(q, chctx, stream_format_code,
 857                               512 - bitscount - get_bits_count(&q->gb),
 858                               flag)) < 0) {
 859         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Bit allocations failed\n");
 860         chctx->decoder_reset = 1;
 861         return ret;
 862     }
 863
 864     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 865         chctx->sumLenArr[i]   = 0;
 866         chctx->skipFlagRaw[i] = 0;
 867         for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++)
 868             chctx->sumLenArr[i] += chctx->CWlengthT[j];
 869         if (chctx->bandFlagsBuf[i])
 870             if ((((band_tab[i + 1] - band_tab[i]) * 1.5) > chctx->sumLenArr[i]) && (chctx->sumLenArr[i] > 0))
 871                 chctx->skipFlagRaw[i] = 1;
 872     }
 873
 874     imc_get_skip_coeff(q, chctx);
 875
 876     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 877         chctx->flcoeffs6[i] = chctx->flcoeffs1[i];
 878         /* band has flag set and at least one coded coefficient */
 879         if (chctx->bandFlagsBuf[i] && (band_tab[i + 1] - band_tab[i]) != chctx->skipFlagCount[i]) {
 880             chctx->flcoeffs6[i] *= q->sqrt_tab[ band_tab[i + 1] - band_tab[i]] /
 881                                    q->sqrt_tab[(band_tab[i + 1] - band_tab[i] - chctx->skipFlagCount[i])];
 882         }
 883     }
 884
 885     /* calculate bits left, bits needed and adjust bit allocation */
 886     bits = summer = 0;
 887
 888     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 889         if (chctx->bandFlagsBuf[i]) {
 890             for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++) {
 891                 if (chctx->skipFlags[j]) {
 892                     summer += chctx->CWlengthT[j];
 893                     chctx->CWlengthT[j] = 0;
 894                 }
 895             }
 896             bits   += chctx->skipFlagBits[i];
 897             summer -= chctx->skipFlagBits[i];
 898         }
 899     }
 900     imc_adjust_bit_allocation(q, chctx, summer);
 901
 902     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 903         chctx->sumLenArr[i] = 0;
 904
 905         for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++)
 906             if (!chctx->skipFlags[j])
 907                 chctx->sumLenArr[i] += chctx->CWlengthT[j];
 908     }
 909
 910     memset(chctx->codewords, 0, sizeof(chctx->codewords));
 911
 912     if (imc_get_coeffs(q, chctx) < 0) {
 913         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Read coefficients failed\n");
 914         chctx->decoder_reset = 1;
 915         return AVERROR_INVALIDDATA;
 916     }
 917
 918     if (inverse_quant_coeff(q, chctx, stream_format_code) < 0) {
 919         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Inverse quantization of coefficients failed\n");
 920         chctx->decoder_reset = 1;
 921         return AVERROR_INVALIDDATA;
 922     }
 923
 924     memset(chctx->skipFlags, 0, sizeof(chctx->skipFlags));
 925
 926     imc_imdct256(q, chctx, avctx->channels);
 927
 928     return 0;
 929 }
 930
 931 static int imc_decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data,
 932                             int *got_frame_ptr, AVPacket *avpkt)
 933 {
 934     AVFrame *frame     = data;
 935     const uint8_t *buf = avpkt->data;
 936     int buf_size = avpkt->size;
 937     int ret, i;
 938
 939     IMCContext *q = avctx->priv_data;
 940
 941     LOCAL_ALIGNED_16(uint16_t, buf16, [IMC_BLOCK_SIZE / 2]);
 942
 943     if (buf_size < IMC_BLOCK_SIZE * avctx->channels) {
 944         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "frame too small!\n");
 945         return AVERROR_INVALIDDATA;
 946     }
 947
 948     /* get output buffer */
 949     frame->nb_samples = COEFFS;
 950     if ((ret = ff_get_buffer(avctx, frame, 0)) < 0)
 951         return ret;
 952
 953     for (i = 0; i < avctx->channels; i++) {
 954         q->out_samples = (float *)frame->extended_data[i];
 955
 956         q->dsp.bswap16_buf(buf16, (const uint16_t*)buf, IMC_BLOCK_SIZE / 2);
 957
 958         init_get_bits(&q->gb, (const uint8_t*)buf16, IMC_BLOCK_SIZE * 8);
 959
 960         buf += IMC_BLOCK_SIZE;
 961
 962         if ((ret = imc_decode_block(avctx, q, i)) < 0)
 963             return ret;
 964     }
 965
 966     if (avctx->channels == 2) {
 967         q->fdsp.butterflies_float((float *)frame->extended_data[0],
 968                                   (float *)frame->extended_data[1], COEFFS);
 969     }
 970
 971     *got_frame_ptr = 1;
 972
 973     return IMC_BLOCK_SIZE * avctx->channels;
 974 }
 975
 976
 977 static av_cold int imc_decode_close(AVCodecContext * avctx)
 978 {
 979     IMCContext *q = avctx->priv_data;
 980
 981     ff_fft_end(&q->fft);
 982
 983     return 0;
 984 }
 985
 986 static av_cold void flush(AVCodecContext *avctx)
 987 {
 988     IMCContext *q = avctx->priv_data;
 989
 990     q->chctx[0].decoder_reset =
 991     q->chctx[1].decoder_reset = 1;
 992 }
 993
 994 #if CONFIG_IMC_DECODER
 995 AVCodec ff_imc_decoder = {
 996     .name           = "imc",
 997     .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
 998     .id             = AV_CODEC_ID_IMC,
 999     .priv_data_size = sizeof(IMCContext),
1000     .init           = imc_decode_init,
1001     .close          = imc_decode_close,
1002     .decode         = imc_decode_frame,
1003     .flush          = flush,
1004     .capabilities   = CODEC_CAP_DR1,
1005     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("IMC (Intel Music Coder)"),
1006     .sample_fmts    = (const enum AVSampleFormat[]) { AV_SAMPLE_FMT_FLTP,
1007                                                       AV_SAMPLE_FMT_NONE },
1008 };
1009 #endif
1010 #if CONFIG_IAC_DECODER
1011 AVCodec ff_iac_decoder = {
1012     .name           = "iac",
1013     .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
1014     .id             = AV_CODEC_ID_IAC,
1015     .priv_data_size = sizeof(IMCContext),
1016     .init           = imc_decode_init,
1017     .close          = imc_decode_close,
1018     .decode         = imc_decode_frame,
1019     .flush          = flush,
1020     .capabilities   = CODEC_CAP_DR1,
1021     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("IAC (Indeo Audio Coder)"),
1022     .sample_fmts    = (const enum AVSampleFormat[]) { AV_SAMPLE_FMT_FLTP,
1023                                                       AV_SAMPLE_FMT_NONE },
1024 };
1025 #endif