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 #include <math.h>
  34 #include <stddef.h>
  35 #include <stdio.h>
  36
  37 #include "libavutil/channel_layout.h"
  38 #include "libavutil/ffmath.h"
  39 #include "libavutil/float_dsp.h"
  40 #include "libavutil/internal.h"
  41 #include "avcodec.h"
  42 #include "bswapdsp.h"
  43 #include "get_bits.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 coefficients 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 IMCContext {
  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     BswapDSPContext bdsp;
  98     void (*butterflies_float)(float *av_restrict v1, float *av_restrict v2, int len);
  99     FFTContext fft;
 100     DECLARE_ALIGNED(32, FFTComplex, samples)[COEFFS / 2];
 101     float *out_samples;
 102
 103     int coef0_pos;
 104
 105     int8_t cyclTab[32], cyclTab2[32];
 106     float  weights1[31], weights2[31];
 107
 108     AVCodecContext *avctx;
 109 } IMCContext;
 110
 111 static VLC huffman_vlc[4][4];
 112
 113 #define IMC_VLC_BITS 9
 114 #define VLC_TABLES_SIZE 9512
 115
 116 static const int vlc_offsets[17] = {
 117     0,     640, 1156, 1732, 2308, 2852, 3396, 3924,
 118     4452, 5220, 5860, 6628, 7268, 7908, 8424, 8936, VLC_TABLES_SIZE
 119 };
 120
 121 static VLC_TYPE vlc_tables[VLC_TABLES_SIZE][2];
 122
 123 static inline double freq2bark(double freq)
 124 {
 125     return 3.5 * atan((freq / 7500.0) * (freq / 7500.0)) + 13.0 * atan(freq * 0.00076);
 126 }
 127
 128 static av_cold void iac_generate_tabs(IMCContext *q, int sampling_rate)
 129 {
 130     double freqmin[32], freqmid[32], freqmax[32];
 131     double scale = sampling_rate / (256.0 * 2.0 * 2.0);
 132     double nyquist_freq = sampling_rate * 0.5;
 133     double freq, bark, prev_bark = 0, tf, tb;
 134     int i, j;
 135
 136     for (i = 0; i < 32; i++) {
 137         freq = (band_tab[i] + band_tab[i + 1] - 1) * scale;
 138         bark = freq2bark(freq);
 139
 140         if (i > 0) {
 141             tb = bark - prev_bark;
 142             q->weights1[i - 1] = ff_exp10(-1.0 * tb);
 143             q->weights2[i - 1] = ff_exp10(-2.7 * tb);
 144         }
 145         prev_bark = bark;
 146
 147         freqmid[i] = freq;
 148
 149         tf = freq;
 150         while (tf < nyquist_freq) {
 151             tf += 0.5;
 152             tb =  freq2bark(tf);
 153             if (tb > bark + 0.5)
 154                 break;
 155         }
 156         freqmax[i] = tf;
 157
 158         tf = freq;
 159         while (tf > 0.0) {
 160             tf -= 0.5;
 161             tb =  freq2bark(tf);
 162             if (tb <= bark - 0.5)
 163                 break;
 164         }
 165         freqmin[i] = tf;
 166     }
 167
 168     for (i = 0; i < 32; i++) {
 169         freq = freqmax[i];
 170         for (j = 31; j > 0 && freq <= freqmid[j]; j--);
 171         q->cyclTab[i] = j + 1;
 172
 173         freq = freqmin[i];
 174         for (j = 0; j < 32 && freq >= freqmid[j]; j++);
 175         q->cyclTab2[i] = j - 1;
 176     }
 177 }
 178
 179 static av_cold int imc_decode_init(AVCodecContext *avctx)
 180 {
 181     int i, j, ret;
 182     IMCContext *q = avctx->priv_data;
 183     AVFloatDSPContext *fdsp;
 184     double r1, r2;
 185
 186     if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_IAC && avctx->sample_rate > 96000) {
 187         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 188                "Strange sample rate of %i, file likely corrupt or "
 189                "needing a new table derivation method.\n",
 190                avctx->sample_rate);
 191         return AVERROR_PATCHWELCOME;
 192     }
 193
 194     if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_IMC)
 195         avctx->channels = 1;
 196
 197     if (avctx->channels > 2) {
 198         avpriv_request_sample(avctx, "Number of channels > 2");
 199         return AVERROR_PATCHWELCOME;
 200     }
 201
 202     for (j = 0; j < avctx->channels; j++) {
 203         q->chctx[j].decoder_reset = 1;
 204
 205         for (i = 0; i < BANDS; i++)
 206             q->chctx[j].old_floor[i] = 1.0;
 207
 208         for (i = 0; i < COEFFS / 2; i++)
 209             q->chctx[j].last_fft_im[i] = 0;
 210     }
 211
 212     /* Build mdct window, a simple sine window normalized with sqrt(2) */
 213     ff_sine_window_init(q->mdct_sine_window, COEFFS);
 214     for (i = 0; i < COEFFS; i++)
 215         q->mdct_sine_window[i] *= sqrt(2.0);
 216     for (i = 0; i < COEFFS / 2; i++) {
 217         q->post_cos[i] = (1.0f / 32768) * cos(i / 256.0 * M_PI);
 218         q->post_sin[i] = (1.0f / 32768) * sin(i / 256.0 * M_PI);
 219
 220         r1 = sin((i * 4.0 + 1.0) / 1024.0 * M_PI);
 221         r2 = cos((i * 4.0 + 1.0) / 1024.0 * M_PI);
 222
 223         if (i & 0x1) {
 224             q->pre_coef1[i] =  (r1 + r2) * sqrt(2.0);
 225             q->pre_coef2[i] = -(r1 - r2) * sqrt(2.0);
 226         } else {
 227             q->pre_coef1[i] = -(r1 + r2) * sqrt(2.0);
 228             q->pre_coef2[i] =  (r1 - r2) * sqrt(2.0);
 229         }
 230     }
 231
 232     /* Generate a square root table */
 233
 234     for (i = 0; i < 30; i++)
 235         q->sqrt_tab[i] = sqrt(i);
 236
 237     /* initialize the VLC tables */
 238     for (i = 0; i < 4 ; i++) {
 239         for (j = 0; j < 4; j++) {
 240             huffman_vlc[i][j].table = &vlc_tables[vlc_offsets[i * 4 + j]];
 241             huffman_vlc[i][j].table_allocated = vlc_offsets[i * 4 + j + 1] - vlc_offsets[i * 4 + j];
 242             ff_init_vlc_from_lengths(&huffman_vlc[i][j], IMC_VLC_BITS, imc_huffman_sizes[i],
 243                                      imc_huffman_lens[i][j], 1,
 244                                      imc_huffman_syms[i][j], 1, 1,
 245                                      0, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC, NULL);
 246         }
 247     }
 248
 249     if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_IAC) {
 250         iac_generate_tabs(q, avctx->sample_rate);
 251     } else {
 252         memcpy(q->cyclTab,  cyclTab,  sizeof(cyclTab));
 253         memcpy(q->cyclTab2, cyclTab2, sizeof(cyclTab2));
 254         memcpy(q->weights1, imc_weights1, sizeof(imc_weights1));
 255         memcpy(q->weights2, imc_weights2, sizeof(imc_weights2));
 256     }
 257
 258     fdsp = avpriv_float_dsp_alloc(avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_BITEXACT);
 259     if (!fdsp)
 260         return AVERROR(ENOMEM);
 261     q->butterflies_float = fdsp->butterflies_float;
 262     av_free(fdsp);
 263     if ((ret = ff_fft_init(&q->fft, 7, 1))) {
 264         av_log(avctx, AV_LOG_INFO, "FFT init failed\n");
 265         return ret;
 266     }
 267     ff_bswapdsp_init(&q->bdsp);
 268
 269     avctx->sample_fmt     = AV_SAMPLE_FMT_FLTP;
 270     avctx->channel_layout = avctx->channels == 1 ? AV_CH_LAYOUT_MONO
 271                                                  : AV_CH_LAYOUT_STEREO;
 272
 273     return 0;
 274 }
 275
 276 static void imc_calculate_coeffs(IMCContext *q, float *flcoeffs1,
 277                                  float *flcoeffs2, int *bandWidthT,
 278                                  float *flcoeffs3, float *flcoeffs5)
 279 {
 280     float   workT1[BANDS];
 281     float   workT2[BANDS];
 282     float   workT3[BANDS];
 283     float   snr_limit = 1.e-30;
 284     float   accum = 0.0;
 285     int i, cnt2;
 286
 287     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 288         flcoeffs5[i] = workT2[i] = 0.0;
 289         if (bandWidthT[i]) {
 290             workT1[i] = flcoeffs1[i] * flcoeffs1[i];
 291             flcoeffs3[i] = 2.0 * flcoeffs2[i];
 292         } else {
 293             workT1[i]    = 0.0;
 294             flcoeffs3[i] = -30000.0;
 295         }
 296         workT3[i] = bandWidthT[i] * workT1[i] * 0.01;
 297         if (workT3[i] <= snr_limit)
 298             workT3[i] = 0.0;
 299     }
 300
 301     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 302         for (cnt2 = i; cnt2 < q->cyclTab[i]; cnt2++)
 303             flcoeffs5[cnt2] = flcoeffs5[cnt2] + workT3[i];
 304         workT2[cnt2 - 1] = workT2[cnt2 - 1] + workT3[i];
 305     }
 306
 307     for (i = 1; i < BANDS; i++) {
 308         accum = (workT2[i - 1] + accum) * q->weights1[i - 1];
 309         flcoeffs5[i] += accum;
 310     }
 311
 312     for (i = 0; i < BANDS; i++)
 313         workT2[i] = 0.0;
 314
 315     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 316         for (cnt2 = i - 1; cnt2 > q->cyclTab2[i]; cnt2--)
 317             flcoeffs5[cnt2] += workT3[i];
 318         workT2[cnt2+1] += workT3[i];
 319     }
 320
 321     accum = 0.0;
 322
 323     for (i = BANDS-2; i >= 0; i--) {
 324         accum = (workT2[i+1] + accum) * q->weights2[i];
 325         flcoeffs5[i] += accum;
 326         // there is missing code here, but it seems to never be triggered
 327     }
 328 }
 329
 330
 331 static void imc_read_level_coeffs(IMCContext *q, int stream_format_code,
 332                                   int *levlCoeffs)
 333 {
 334     int i;
 335     VLC *hufftab[4];
 336     int start = 0;
 337     const uint8_t *cb_sel;
 338     int s;
 339
 340     s = stream_format_code >> 1;
 341     hufftab[0] = &huffman_vlc[s][0];
 342     hufftab[1] = &huffman_vlc[s][1];
 343     hufftab[2] = &huffman_vlc[s][2];
 344     hufftab[3] = &huffman_vlc[s][3];
 345     cb_sel = imc_cb_select[s];
 346
 347     if (stream_format_code & 4)
 348         start = 1;
 349     if (start)
 350         levlCoeffs[0] = get_bits(&q->gb, 7);
 351     for (i = start; i < BANDS; i++) {
 352         levlCoeffs[i] = get_vlc2(&q->gb, hufftab[cb_sel[i]]->table,
 353                                  IMC_VLC_BITS, 2);
 354         if (levlCoeffs[i] == 17)
 355             levlCoeffs[i] += get_bits(&q->gb, 4);
 356     }
 357 }
 358
 359 static void imc_read_level_coeffs_raw(IMCContext *q, int stream_format_code,
 360                                       int *levlCoeffs)
 361 {
 362     int i;
 363
 364     q->coef0_pos  = get_bits(&q->gb, 5);
 365     levlCoeffs[0] = get_bits(&q->gb, 7);
 366     for (i = 1; i < BANDS; i++)
 367         levlCoeffs[i] = get_bits(&q->gb, 4);
 368 }
 369
 370 static void imc_decode_level_coefficients(IMCContext *q, int *levlCoeffBuf,
 371                                           float *flcoeffs1, float *flcoeffs2)
 372 {
 373     int i, level;
 374     float tmp, tmp2;
 375     // maybe some frequency division thingy
 376
 377     flcoeffs1[0] = 20000.0 / exp2 (levlCoeffBuf[0] * 0.18945); // 0.18945 = log2(10) * 0.05703125
 378     flcoeffs2[0] = log2f(flcoeffs1[0]);
 379     tmp  = flcoeffs1[0];
 380     tmp2 = flcoeffs2[0];
 381
 382     for (i = 1; i < BANDS; i++) {
 383         level = levlCoeffBuf[i];
 384         if (level == 16) {
 385             flcoeffs1[i] = 1.0;
 386             flcoeffs2[i] = 0.0;
 387         } else {
 388             if (level < 17)
 389                 level -= 7;
 390             else if (level <= 24)
 391                 level -= 32;
 392             else
 393                 level -= 16;
 394
 395             tmp  *= imc_exp_tab[15 + level];
 396             tmp2 += 0.83048 * level;  // 0.83048 = log2(10) * 0.25
 397             flcoeffs1[i] = tmp;
 398             flcoeffs2[i] = tmp2;
 399         }
 400     }
 401 }
 402
 403
 404 static void imc_decode_level_coefficients2(IMCContext *q, int *levlCoeffBuf,
 405                                            float *old_floor, float *flcoeffs1,
 406                                            float *flcoeffs2)
 407 {
 408     int i;
 409     /* FIXME maybe flag_buf = noise coding and flcoeffs1 = new scale factors
 410      *       and flcoeffs2 old scale factors
 411      *       might be incomplete due to a missing table that is in the binary code
 412      */
 413     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 414         flcoeffs1[i] = 0;
 415         if (levlCoeffBuf[i] < 16) {
 416             flcoeffs1[i] = imc_exp_tab2[levlCoeffBuf[i]] * old_floor[i];
 417             flcoeffs2[i] = (levlCoeffBuf[i] - 7) * 0.83048 + flcoeffs2[i]; // 0.83048 = log2(10) * 0.25
 418         } else {
 419             flcoeffs1[i] = old_floor[i];
 420         }
 421     }
 422 }
 423
 424 static void imc_decode_level_coefficients_raw(IMCContext *q, int *levlCoeffBuf,
 425                                               float *flcoeffs1, float *flcoeffs2)
 426 {
 427     int i, level, pos;
 428     float tmp, tmp2;
 429
 430     pos = q->coef0_pos;
 431     flcoeffs1[pos] = 20000.0 / pow (2, levlCoeffBuf[0] * 0.18945); // 0.18945 = log2(10) * 0.05703125
 432     flcoeffs2[pos] = log2f(flcoeffs1[pos]);
 433     tmp  = flcoeffs1[pos];
 434     tmp2 = flcoeffs2[pos];
 435
 436     levlCoeffBuf++;
 437     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 438         if (i == pos)
 439             continue;
 440         level = *levlCoeffBuf++;
 441         flcoeffs1[i] = tmp  * powf(10.0, -level * 0.4375); //todo tab
 442         flcoeffs2[i] = tmp2 - 1.4533435415 * level; // 1.4533435415 = log2(10) * 0.4375
 443     }
 444 }
 445
 446 /**
 447  * Perform bit allocation depending on bits available
 448  */
 449 static int bit_allocation(IMCContext *q, IMCChannel *chctx,
 450                           int stream_format_code, int freebits, int flag)
 451 {
 452     int i, j;
 453     const float limit = -1.e20;
 454     float highest = 0.0;
 455     int indx;
 456     int t1 = 0;
 457     int t2 = 1;
 458     float summa = 0.0;
 459     int iacc = 0;
 460     int summer = 0;
 461     int rres, cwlen;
 462     float lowest = 1.e10;
 463     int low_indx = 0;
 464     float workT[32];
 465     int flg;
 466     int found_indx = 0;
 467
 468     for (i = 0; i < BANDS; i++)
 469         highest = FFMAX(highest, chctx->flcoeffs1[i]);
 470
 471     for (i = 0; i < BANDS - 1; i++) {
 472         if (chctx->flcoeffs5[i] <= 0) {
 473             av_log(q->avctx, AV_LOG_ERROR, "flcoeffs5 %f invalid\n", chctx->flcoeffs5[i]);
 474             return AVERROR_INVALIDDATA;
 475         }
 476         chctx->flcoeffs4[i] = chctx->flcoeffs3[i] - log2f(chctx->flcoeffs5[i]);
 477     }
 478     chctx->flcoeffs4[BANDS - 1] = limit;
 479
 480     highest = highest * 0.25;
 481
 482     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 483         indx = -1;
 484         if ((band_tab[i + 1] - band_tab[i]) == chctx->bandWidthT[i])
 485             indx = 0;
 486
 487         if ((band_tab[i + 1] - band_tab[i]) > chctx->bandWidthT[i])
 488             indx = 1;
 489
 490         if (((band_tab[i + 1] - band_tab[i]) / 2) >= chctx->bandWidthT[i])
 491             indx = 2;
 492
 493         if (indx == -1)
 494             return AVERROR_INVALIDDATA;
 495
 496         chctx->flcoeffs4[i] += xTab[(indx * 2 + (chctx->flcoeffs1[i] < highest)) * 2 + flag];
 497     }
 498
 499     if (stream_format_code & 0x2) {
 500         chctx->flcoeffs4[0] = limit;
 501         chctx->flcoeffs4[1] = limit;
 502         chctx->flcoeffs4[2] = limit;
 503         chctx->flcoeffs4[3] = limit;
 504     }
 505
 506     for (i = (stream_format_code & 0x2) ? 4 : 0; i < BANDS - 1; i++) {
 507         iacc  += chctx->bandWidthT[i];
 508         summa += chctx->bandWidthT[i] * chctx->flcoeffs4[i];
 509     }
 510
 511     if (!iacc)
 512         return AVERROR_INVALIDDATA;
 513
 514     chctx->bandWidthT[BANDS - 1] = 0;
 515     summa = (summa * 0.5 - freebits) / iacc;
 516
 517
 518     for (i = 0; i < BANDS / 2; i++) {
 519         rres = summer - freebits;
 520         if ((rres >= -8) && (rres <= 8))
 521             break;
 522
 523         summer = 0;
 524         iacc   = 0;
 525
 526         for (j = (stream_format_code & 0x2) ? 4 : 0; j < BANDS; j++) {
 527             cwlen = av_clipf(((chctx->flcoeffs4[j] * 0.5) - summa + 0.5), 0, 6);
 528
 529             chctx->bitsBandT[j] = cwlen;
 530             summer += chctx->bandWidthT[j] * cwlen;
 531
 532             if (cwlen > 0)
 533                 iacc += chctx->bandWidthT[j];
 534         }
 535
 536         flg = t2;
 537         t2 = 1;
 538         if (freebits < summer)
 539             t2 = -1;
 540         if (i == 0)
 541             flg = t2;
 542         if (flg != t2)
 543             t1++;
 544
 545         summa = (float)(summer - freebits) / ((t1 + 1) * iacc) + summa;
 546     }
 547
 548     for (i = (stream_format_code & 0x2) ? 4 : 0; i < BANDS; i++) {
 549         for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++)
 550             chctx->CWlengthT[j] = chctx->bitsBandT[i];
 551     }
 552
 553     if (freebits > summer) {
 554         for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 555             workT[i] = (chctx->bitsBandT[i] == 6) ? -1.e20
 556                                               : (chctx->bitsBandT[i] * -2 + chctx->flcoeffs4[i] - 0.415);
 557         }
 558
 559         highest = 0.0;
 560
 561         do {
 562             if (highest <= -1.e20)
 563                 break;
 564
 565             found_indx = 0;
 566             highest = -1.e20;
 567
 568             for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 569                 if (workT[i] > highest) {
 570                     highest = workT[i];
 571                     found_indx = i;
 572                 }
 573             }
 574
 575             if (highest > -1.e20) {
 576                 workT[found_indx] -= 2.0;
 577                 if (++chctx->bitsBandT[found_indx] == 6)
 578                     workT[found_indx] = -1.e20;
 579
 580                 for (j = band_tab[found_indx]; j < band_tab[found_indx + 1] && (freebits > summer); j++) {
 581                     chctx->CWlengthT[j]++;
 582                     summer++;
 583                 }
 584             }
 585         } while (freebits > summer);
 586     }
 587     if (freebits < summer) {
 588         for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 589             workT[i] = chctx->bitsBandT[i] ? (chctx->bitsBandT[i] * -2 + chctx->flcoeffs4[i] + 1.585)
 590                                        : 1.e20;
 591         }
 592         if (stream_format_code & 0x2) {
 593             workT[0] = 1.e20;
 594             workT[1] = 1.e20;
 595             workT[2] = 1.e20;
 596             workT[3] = 1.e20;
 597         }
 598         while (freebits < summer) {
 599             lowest   = 1.e10;
 600             low_indx = 0;
 601             for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 602                 if (workT[i] < lowest) {
 603                     lowest   = workT[i];
 604                     low_indx = i;
 605                 }
 606             }
 607             // if (lowest >= 1.e10)
 608             //     break;
 609             workT[low_indx] = lowest + 2.0;
 610
 611             if (!--chctx->bitsBandT[low_indx])
 612                 workT[low_indx] = 1.e20;
 613
 614             for (j = band_tab[low_indx]; j < band_tab[low_indx+1] && (freebits < summer); j++) {
 615                 if (chctx->CWlengthT[j] > 0) {
 616                     chctx->CWlengthT[j]--;
 617                     summer--;
 618                 }
 619             }
 620         }
 621     }
 622     return 0;
 623 }
 624
 625 static void imc_get_skip_coeff(IMCContext *q, IMCChannel *chctx)
 626 {
 627     int i, j;
 628
 629     memset(chctx->skipFlagBits,  0, sizeof(chctx->skipFlagBits));
 630     memset(chctx->skipFlagCount, 0, sizeof(chctx->skipFlagCount));
 631     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 632         if (!chctx->bandFlagsBuf[i] || !chctx->bandWidthT[i])
 633             continue;
 634
 635         if (!chctx->skipFlagRaw[i]) {
 636             chctx->skipFlagBits[i] = band_tab[i + 1] - band_tab[i];
 637
 638             for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++) {
 639                 chctx->skipFlags[j] = get_bits1(&q->gb);
 640                 if (chctx->skipFlags[j])
 641                     chctx->skipFlagCount[i]++;
 642             }
 643         } else {
 644             for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1] - 1; j += 2) {
 645                 if (!get_bits1(&q->gb)) { // 0
 646                     chctx->skipFlagBits[i]++;
 647                     chctx->skipFlags[j]      = 1;
 648                     chctx->skipFlags[j + 1]  = 1;
 649                     chctx->skipFlagCount[i] += 2;
 650                 } else {
 651                     if (get_bits1(&q->gb)) { // 11
 652                         chctx->skipFlagBits[i] += 2;
 653                         chctx->skipFlags[j]     = 0;
 654                         chctx->skipFlags[j + 1] = 1;
 655                         chctx->skipFlagCount[i]++;
 656                     } else {
 657                         chctx->skipFlagBits[i] += 3;
 658                         chctx->skipFlags[j + 1] = 0;
 659                         if (!get_bits1(&q->gb)) { // 100
 660                             chctx->skipFlags[j] = 1;
 661                             chctx->skipFlagCount[i]++;
 662                         } else { // 101
 663                             chctx->skipFlags[j] = 0;
 664                         }
 665                     }
 666                 }
 667             }
 668
 669             if (j < band_tab[i + 1]) {
 670                 chctx->skipFlagBits[i]++;
 671                 if ((chctx->skipFlags[j] = get_bits1(&q->gb)))
 672                     chctx->skipFlagCount[i]++;
 673             }
 674         }
 675     }
 676 }
 677
 678 /**
 679  * Increase highest' band coefficient sizes as some bits won't be used
 680  */
 681 static void imc_adjust_bit_allocation(IMCContext *q, IMCChannel *chctx,
 682                                       int summer)
 683 {
 684     float workT[32];
 685     int corrected = 0;
 686     int i, j;
 687     float highest  = 0;
 688     int found_indx = 0;
 689
 690     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 691         workT[i] = (chctx->bitsBandT[i] == 6) ? -1.e20
 692                                           : (chctx->bitsBandT[i] * -2 + chctx->flcoeffs4[i] - 0.415);
 693     }
 694
 695     while (corrected < summer) {
 696         if (highest <= -1.e20)
 697             break;
 698
 699         highest = -1.e20;
 700
 701         for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 702             if (workT[i] > highest) {
 703                 highest = workT[i];
 704                 found_indx = i;
 705             }
 706         }
 707
 708         if (highest > -1.e20) {
 709             workT[found_indx] -= 2.0;
 710             if (++(chctx->bitsBandT[found_indx]) == 6)
 711                 workT[found_indx] = -1.e20;
 712
 713             for (j = band_tab[found_indx]; j < band_tab[found_indx+1] && (corrected < summer); j++) {
 714                 if (!chctx->skipFlags[j] && (chctx->CWlengthT[j] < 6)) {
 715                     chctx->CWlengthT[j]++;
 716                     corrected++;
 717                 }
 718             }
 719         }
 720     }
 721 }
 722
 723 static void imc_imdct256(IMCContext *q, IMCChannel *chctx, int channels)
 724 {
 725     int i;
 726     float re, im;
 727     float *dst1 = q->out_samples;
 728     float *dst2 = q->out_samples + (COEFFS - 1);
 729
 730     /* prerotation */
 731     for (i = 0; i < COEFFS / 2; i++) {
 732         q->samples[i].re = -(q->pre_coef1[i] * chctx->CWdecoded[COEFFS - 1 - i * 2]) -
 733                             (q->pre_coef2[i] * chctx->CWdecoded[i * 2]);
 734         q->samples[i].im =  (q->pre_coef2[i] * chctx->CWdecoded[COEFFS - 1 - i * 2]) -
 735                             (q->pre_coef1[i] * chctx->CWdecoded[i * 2]);
 736     }
 737
 738     /* FFT */
 739     q->fft.fft_permute(&q->fft, q->samples);
 740     q->fft.fft_calc(&q->fft, q->samples);
 741
 742     /* postrotation, window and reorder */
 743     for (i = 0; i < COEFFS / 2; i++) {
 744         re = ( q->samples[i].re * q->post_cos[i]) + (-q->samples[i].im * q->post_sin[i]);
 745         im = (-q->samples[i].im * q->post_cos[i]) - ( q->samples[i].re * q->post_sin[i]);
 746         *dst1 =  (q->mdct_sine_window[COEFFS - 1 - i * 2] * chctx->last_fft_im[i])
 747                + (q->mdct_sine_window[i * 2] * re);
 748         *dst2 =  (q->mdct_sine_window[i * 2] * chctx->last_fft_im[i])
 749                - (q->mdct_sine_window[COEFFS - 1 - i * 2] * re);
 750         dst1 += 2;
 751         dst2 -= 2;
 752         chctx->last_fft_im[i] = im;
 753     }
 754 }
 755
 756 static int inverse_quant_coeff(IMCContext *q, IMCChannel *chctx,
 757                                int stream_format_code)
 758 {
 759     int i, j;
 760     int middle_value, cw_len, max_size;
 761     const float *quantizer;
 762
 763     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 764         for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++) {
 765             chctx->CWdecoded[j] = 0;
 766             cw_len = chctx->CWlengthT[j];
 767
 768             if (cw_len <= 0 || chctx->skipFlags[j])
 769                 continue;
 770
 771             max_size     = 1 << cw_len;
 772             middle_value = max_size >> 1;
 773
 774             if (chctx->codewords[j] >= max_size || chctx->codewords[j] < 0)
 775                 return AVERROR_INVALIDDATA;
 776
 777             if (cw_len >= 4) {
 778                 quantizer = imc_quantizer2[(stream_format_code & 2) >> 1];
 779                 if (chctx->codewords[j] >= middle_value)
 780                     chctx->CWdecoded[j] =  quantizer[chctx->codewords[j] - 8]                * chctx->flcoeffs6[i];
 781                 else
 782                     chctx->CWdecoded[j] = -quantizer[max_size - chctx->codewords[j] - 8 - 1] * chctx->flcoeffs6[i];
 783             }else{
 784                 quantizer = imc_quantizer1[((stream_format_code & 2) >> 1) | (chctx->bandFlagsBuf[i] << 1)];
 785                 if (chctx->codewords[j] >= middle_value)
 786                     chctx->CWdecoded[j] =  quantizer[chctx->codewords[j] - 1]            * chctx->flcoeffs6[i];
 787                 else
 788                     chctx->CWdecoded[j] = -quantizer[max_size - 2 - chctx->codewords[j]] * chctx->flcoeffs6[i];
 789             }
 790         }
 791     }
 792     return 0;
 793 }
 794
 795
 796 static void imc_get_coeffs(AVCodecContext *avctx,
 797                            IMCContext *q, IMCChannel *chctx)
 798 {
 799     int i, j, cw_len, cw;
 800
 801     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 802         if (!chctx->sumLenArr[i])
 803             continue;
 804         if (chctx->bandFlagsBuf[i] || chctx->bandWidthT[i]) {
 805             for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++) {
 806                 cw_len = chctx->CWlengthT[j];
 807                 cw = 0;
 808
 809                 if (cw_len && (!chctx->bandFlagsBuf[i] || !chctx->skipFlags[j])) {
 810                     if (get_bits_count(&q->gb) + cw_len > 512) {
 811                         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING,
 812                             "Potential problem on band %i, coefficient %i"
 813                             ": cw_len=%i\n", i, j, cw_len);
 814                     } else
 815                         cw = get_bits(&q->gb, cw_len);
 816                 }
 817
 818                 chctx->codewords[j] = cw;
 819             }
 820         }
 821     }
 822 }
 823
 824 static void imc_refine_bit_allocation(IMCContext *q, IMCChannel *chctx)
 825 {
 826     int i, j;
 827     int bits, summer;
 828
 829     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 830         chctx->sumLenArr[i]   = 0;
 831         chctx->skipFlagRaw[i] = 0;
 832         for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++)
 833             chctx->sumLenArr[i] += chctx->CWlengthT[j];
 834         if (chctx->bandFlagsBuf[i])
 835             if (((int)((band_tab[i + 1] - band_tab[i]) * 1.5) > chctx->sumLenArr[i]) && (chctx->sumLenArr[i] > 0))
 836                 chctx->skipFlagRaw[i] = 1;
 837     }
 838
 839     imc_get_skip_coeff(q, chctx);
 840
 841     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 842         chctx->flcoeffs6[i] = chctx->flcoeffs1[i];
 843         /* band has flag set and at least one coded coefficient */
 844         if (chctx->bandFlagsBuf[i] && (band_tab[i + 1] - band_tab[i]) != chctx->skipFlagCount[i]) {
 845             chctx->flcoeffs6[i] *= q->sqrt_tab[ band_tab[i + 1] - band_tab[i]] /
 846                                    q->sqrt_tab[(band_tab[i + 1] - band_tab[i] - chctx->skipFlagCount[i])];
 847         }
 848     }
 849
 850     /* calculate bits left, bits needed and adjust bit allocation */
 851     bits = summer = 0;
 852
 853     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 854         if (chctx->bandFlagsBuf[i]) {
 855             for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++) {
 856                 if (chctx->skipFlags[j]) {
 857                     summer += chctx->CWlengthT[j];
 858                     chctx->CWlengthT[j] = 0;
 859                 }
 860             }
 861             bits   += chctx->skipFlagBits[i];
 862             summer -= chctx->skipFlagBits[i];
 863         }
 864     }
 865     imc_adjust_bit_allocation(q, chctx, summer);
 866 }
 867
 868 static int imc_decode_block(AVCodecContext *avctx, IMCContext *q, int ch)
 869 {
 870     int stream_format_code;
 871     int imc_hdr, i, j, ret;
 872     int flag;
 873     int bits;
 874     int counter, bitscount;
 875     IMCChannel *chctx = q->chctx + ch;
 876
 877
 878     /* Check the frame header */
 879     imc_hdr = get_bits(&q->gb, 9);
 880     if (imc_hdr & 0x18) {
 881         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "frame header check failed!\n");
 882         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "got %X.\n", imc_hdr);
 883         return AVERROR_INVALIDDATA;
 884     }
 885     stream_format_code = get_bits(&q->gb, 3);
 886
 887     if (stream_format_code & 0x04)
 888         chctx->decoder_reset = 1;
 889
 890     if (chctx->decoder_reset) {
 891         for (i = 0; i < BANDS; i++)
 892             chctx->old_floor[i] = 1.0;
 893         for (i = 0; i < COEFFS; i++)
 894             chctx->CWdecoded[i] = 0;
 895         chctx->decoder_reset = 0;
 896     }
 897
 898     flag = get_bits1(&q->gb);
 899     if (stream_format_code & 0x1)
 900         imc_read_level_coeffs_raw(q, stream_format_code, chctx->levlCoeffBuf);
 901     else
 902         imc_read_level_coeffs(q, stream_format_code, chctx->levlCoeffBuf);
 903
 904     if (stream_format_code & 0x1)
 905         imc_decode_level_coefficients_raw(q, chctx->levlCoeffBuf,
 906                                           chctx->flcoeffs1, chctx->flcoeffs2);
 907     else if (stream_format_code & 0x4)
 908         imc_decode_level_coefficients(q, chctx->levlCoeffBuf,
 909                                       chctx->flcoeffs1, chctx->flcoeffs2);
 910     else
 911         imc_decode_level_coefficients2(q, chctx->levlCoeffBuf, chctx->old_floor,
 912                                        chctx->flcoeffs1, chctx->flcoeffs2);
 913
 914     for(i=0; i<BANDS; i++) {
 915         if(chctx->flcoeffs1[i] > INT_MAX) {
 916             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "scalefactor out of range\n");
 917             return AVERROR_INVALIDDATA;
 918         }
 919     }
 920
 921     memcpy(chctx->old_floor, chctx->flcoeffs1, 32 * sizeof(float));
 922
 923     counter = 0;
 924     if (stream_format_code & 0x1) {
 925         for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 926             chctx->bandWidthT[i]   = band_tab[i + 1] - band_tab[i];
 927             chctx->bandFlagsBuf[i] = 0;
 928             chctx->flcoeffs3[i]    = chctx->flcoeffs2[i] * 2;
 929             chctx->flcoeffs5[i]    = 1.0;
 930         }
 931     } else {
 932         for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 933             if (chctx->levlCoeffBuf[i] == 16) {
 934                 chctx->bandWidthT[i] = 0;
 935                 counter++;
 936             } else
 937                 chctx->bandWidthT[i] = band_tab[i + 1] - band_tab[i];
 938         }
 939
 940         memset(chctx->bandFlagsBuf, 0, BANDS * sizeof(int));
 941         for (i = 0; i < BANDS - 1; i++)
 942             if (chctx->bandWidthT[i])
 943                 chctx->bandFlagsBuf[i] = get_bits1(&q->gb);
 944
 945         imc_calculate_coeffs(q, chctx->flcoeffs1, chctx->flcoeffs2,
 946                              chctx->bandWidthT, chctx->flcoeffs3,
 947                              chctx->flcoeffs5);
 948     }
 949
 950     bitscount = 0;
 951     /* first 4 bands will be assigned 5 bits per coefficient */
 952     if (stream_format_code & 0x2) {
 953         bitscount += 15;
 954
 955         chctx->bitsBandT[0] = 5;
 956         chctx->CWlengthT[0] = 5;
 957         chctx->CWlengthT[1] = 5;
 958         chctx->CWlengthT[2] = 5;
 959         for (i = 1; i < 4; i++) {
 960             if (stream_format_code & 0x1)
 961                 bits = 5;
 962             else
 963                 bits = (chctx->levlCoeffBuf[i] == 16) ? 0 : 5;
 964             chctx->bitsBandT[i] = bits;
 965             for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++) {
 966                 chctx->CWlengthT[j] = bits;
 967                 bitscount      += bits;
 968             }
 969         }
 970     }
 971     if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_IAC) {
 972         bitscount += !!chctx->bandWidthT[BANDS - 1];
 973         if (!(stream_format_code & 0x2))
 974             bitscount += 16;
 975     }
 976
 977     if ((ret = bit_allocation(q, chctx, stream_format_code,
 978                               512 - bitscount - get_bits_count(&q->gb),
 979                               flag)) < 0) {
 980         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Bit allocations failed\n");
 981         chctx->decoder_reset = 1;
 982         return ret;
 983     }
 984
 985     if (stream_format_code & 0x1) {
 986         for (i = 0; i < BANDS; i++)
 987             chctx->skipFlags[i] = 0;
 988     } else {
 989         imc_refine_bit_allocation(q, chctx);
 990     }
 991
 992     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 993         chctx->sumLenArr[i] = 0;
 994
 995         for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++)
 996             if (!chctx->skipFlags[j])
 997                 chctx->sumLenArr[i] += chctx->CWlengthT[j];
 998     }
 999
1000     memset(chctx->codewords, 0, sizeof(chctx->codewords));
1001
1002     imc_get_coeffs(avctx, q, chctx);
1003
1004     if (inverse_quant_coeff(q, chctx, stream_format_code) < 0) {
1005         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Inverse quantization of coefficients failed\n");
1006         chctx->decoder_reset = 1;
1007         return AVERROR_INVALIDDATA;
1008     }
1009
1010     memset(chctx->skipFlags, 0, sizeof(chctx->skipFlags));
1011
1012     imc_imdct256(q, chctx, avctx->channels);
1013
1014     return 0;
1015 }
1016
1017 static int imc_decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data,
1018                             int *got_frame_ptr, AVPacket *avpkt)
1019 {
1020     AVFrame *frame     = data;
1021     const uint8_t *buf = avpkt->data;
1022     int buf_size = avpkt->size;
1023     int ret, i;
1024
1025     IMCContext *q = avctx->priv_data;
1026
1027     LOCAL_ALIGNED_16(uint16_t, buf16, [(IMC_BLOCK_SIZE + AV_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE) / 2]);
1028
1029     q->avctx = avctx;
1030
1031     if (buf_size < IMC_BLOCK_SIZE * avctx->channels) {
1032         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "frame too small!\n");
1033         return AVERROR_INVALIDDATA;
1034     }
1035
1036     /* get output buffer */
1037     frame->nb_samples = COEFFS;
1038     if ((ret = ff_get_buffer(avctx, frame, 0)) < 0)
1039         return ret;
1040
1041     for (i = 0; i < avctx->channels; i++) {
1042         q->out_samples = (float *)frame->extended_data[i];
1043
1044         q->bdsp.bswap16_buf(buf16, (const uint16_t *) buf, IMC_BLOCK_SIZE / 2);
1045
1046         init_get_bits(&q->gb, (const uint8_t*)buf16, IMC_BLOCK_SIZE * 8);
1047
1048         buf += IMC_BLOCK_SIZE;
1049
1050         if ((ret = imc_decode_block(avctx, q, i)) < 0)
1051             return ret;
1052     }
1053
1054     if (avctx->channels == 2) {
1055         q->butterflies_float((float *)frame->extended_data[0],
1056                              (float *)frame->extended_data[1], COEFFS);
1057     }
1058
1059     *got_frame_ptr = 1;
1060
1061     return IMC_BLOCK_SIZE * avctx->channels;
1062 }
1063
1064 static av_cold int imc_decode_close(AVCodecContext * avctx)
1065 {
1066     IMCContext *q = avctx->priv_data;
1067
1068     ff_fft_end(&q->fft);
1069
1070     return 0;
1071 }
1072
1073 static av_cold void flush(AVCodecContext *avctx)
1074 {
1075     IMCContext *q = avctx->priv_data;
1076
1077     q->chctx[0].decoder_reset =
1078     q->chctx[1].decoder_reset = 1;
1079 }
1080
1081 #if CONFIG_IMC_DECODER
1082 AVCodec ff_imc_decoder = {
1083     .name           = "imc",
1084     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("IMC (Intel Music Coder)"),
1085     .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
1086     .id             = AV_CODEC_ID_IMC,
1087     .priv_data_size = sizeof(IMCContext),
1088     .init           = imc_decode_init,
1089     .close          = imc_decode_close,
1090     .decode         = imc_decode_frame,
1091     .flush          = flush,
1092     .capabilities   = AV_CODEC_CAP_DR1,
1093     .sample_fmts    = (const enum AVSampleFormat[]) { AV_SAMPLE_FMT_FLTP,
1094                                                       AV_SAMPLE_FMT_NONE },
1095 };
1096 #endif
1097 #if CONFIG_IAC_DECODER
1098 AVCodec ff_iac_decoder = {
1099     .name           = "iac",
1100     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("IAC (Indeo Audio Coder)"),
1101     .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
1102     .id             = AV_CODEC_ID_IAC,
1103     .priv_data_size = sizeof(IMCContext),
1104     .init           = imc_decode_init,
1105     .close          = imc_decode_close,
1106     .decode         = imc_decode_frame,
1107     .flush          = flush,
1108     .capabilities   = AV_CODEC_CAP_DR1,
1109     .sample_fmts    = (const enum AVSampleFormat[]) { AV_SAMPLE_FMT_FLTP,
1110                                                       AV_SAMPLE_FMT_NONE },
1111 };
1112 #endif