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 "libavutil/thread.h"
  42 #include "avcodec.h"
  43 #include "bswapdsp.h"
  44 #include "get_bits.h"
  45 #include "fft.h"
  46 #include "internal.h"
  47 #include "sinewin.h"
  48
  49 #include "imcdata.h"
  50
  51 #define IMC_BLOCK_SIZE 64
  52 #define IMC_FRAME_ID 0x21
  53 #define BANDS 32
  54 #define COEFFS 256
  55
  56 typedef struct IMCChannel {
  57     float old_floor[BANDS];
  58     float flcoeffs1[BANDS];
  59     float flcoeffs2[BANDS];
  60     float flcoeffs3[BANDS];
  61     float flcoeffs4[BANDS];
  62     float flcoeffs5[BANDS];
  63     float flcoeffs6[BANDS];
  64     float CWdecoded[COEFFS];
  65
  66     int bandWidthT[BANDS];     ///< codewords per band
  67     int bitsBandT[BANDS];      ///< how many bits per codeword in band
  68     int CWlengthT[COEFFS];     ///< how many bits in each codeword
  69     int levlCoeffBuf[BANDS];
  70     int bandFlagsBuf[BANDS];   ///< flags for each band
  71     int sumLenArr[BANDS];      ///< bits for all coeffs in band
  72     int skipFlagRaw[BANDS];    ///< skip flags are stored in raw form or not
  73     int skipFlagBits[BANDS];   ///< bits used to code skip flags
  74     int skipFlagCount[BANDS];  ///< skipped coefficients 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 IMCContext {
  84     IMCChannel chctx[2];
  85
  86     /** MDCT tables */
  87     //@{
  88     float mdct_sine_window[COEFFS];
  89     float post_cos[COEFFS];
  90     float post_sin[COEFFS];
  91     float pre_coef1[COEFFS];
  92     float pre_coef2[COEFFS];
  93     //@}
  94
  95     float sqrt_tab[30];
  96     GetBitContext gb;
  97
  98     BswapDSPContext bdsp;
  99     void (*butterflies_float)(float *av_restrict v1, float *av_restrict v2, int len);
 100     FFTContext fft;
 101     DECLARE_ALIGNED(32, FFTComplex, samples)[COEFFS / 2];
 102     float *out_samples;
 103
 104     int coef0_pos;
 105
 106     int8_t cyclTab[32], cyclTab2[32];
 107     float  weights1[31], weights2[31];
 108
 109     AVCodecContext *avctx;
 110 } IMCContext;
 111
 112 static VLC huffman_vlc[4][4];
 113
 114 #define IMC_VLC_BITS 9
 115 #define VLC_TABLES_SIZE 9512
 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] = ff_exp10(-1.0 * tb);
 139             q->weights2[i - 1] = ff_exp10(-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 void imc_init_static(void)
 176 {
 177     /* initialize the VLC tables */
 178     for (int i = 0, offset = 0; i < 4 ; i++) {
 179         for (int j = 0; j < 4; j++) {
 180             huffman_vlc[i][j].table           = &vlc_tables[offset];
 181             huffman_vlc[i][j].table_allocated = VLC_TABLES_SIZE - offset;;
 182             ff_init_vlc_from_lengths(&huffman_vlc[i][j], IMC_VLC_BITS, imc_huffman_sizes[i],
 183                                      imc_huffman_lens[i][j], 1,
 184                                      imc_huffman_syms[i][j], 1, 1,
 185                                      0, INIT_VLC_STATIC_OVERLONG, NULL);
 186             offset += huffman_vlc[i][j].table_size;
 187         }
 188     }
 189 }
 190
 191 static av_cold int imc_decode_init(AVCodecContext *avctx)
 192 {
 193     int i, j, ret;
 194     IMCContext *q = avctx->priv_data;
 195     static AVOnce init_static_once = AV_ONCE_INIT;
 196     AVFloatDSPContext *fdsp;
 197     double r1, r2;
 198
 199     if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_IAC && avctx->sample_rate > 96000) {
 200         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 201                "Strange sample rate of %i, file likely corrupt or "
 202                "needing a new table derivation method.\n",
 203                avctx->sample_rate);
 204         return AVERROR_PATCHWELCOME;
 205     }
 206
 207     if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_IMC)
 208         avctx->channels = 1;
 209
 210     if (avctx->channels > 2) {
 211         avpriv_request_sample(avctx, "Number of channels > 2");
 212         return AVERROR_PATCHWELCOME;
 213     }
 214
 215     for (j = 0; j < avctx->channels; j++) {
 216         q->chctx[j].decoder_reset = 1;
 217
 218         for (i = 0; i < BANDS; i++)
 219             q->chctx[j].old_floor[i] = 1.0;
 220
 221         for (i = 0; i < COEFFS / 2; i++)
 222             q->chctx[j].last_fft_im[i] = 0;
 223     }
 224
 225     /* Build mdct window, a simple sine window normalized with sqrt(2) */
 226     ff_sine_window_init(q->mdct_sine_window, COEFFS);
 227     for (i = 0; i < COEFFS; i++)
 228         q->mdct_sine_window[i] *= sqrt(2.0);
 229     for (i = 0; i < COEFFS / 2; i++) {
 230         q->post_cos[i] = (1.0f / 32768) * cos(i / 256.0 * M_PI);
 231         q->post_sin[i] = (1.0f / 32768) * sin(i / 256.0 * M_PI);
 232
 233         r1 = sin((i * 4.0 + 1.0) / 1024.0 * M_PI);
 234         r2 = cos((i * 4.0 + 1.0) / 1024.0 * M_PI);
 235
 236         if (i & 0x1) {
 237             q->pre_coef1[i] =  (r1 + r2) * sqrt(2.0);
 238             q->pre_coef2[i] = -(r1 - r2) * sqrt(2.0);
 239         } else {
 240             q->pre_coef1[i] = -(r1 + r2) * sqrt(2.0);
 241             q->pre_coef2[i] =  (r1 - r2) * sqrt(2.0);
 242         }
 243     }
 244
 245     /* Generate a square root table */
 246
 247     for (i = 0; i < 30; i++)
 248         q->sqrt_tab[i] = sqrt(i);
 249
 250     if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_IAC) {
 251         iac_generate_tabs(q, avctx->sample_rate);
 252     } else {
 253         memcpy(q->cyclTab,  cyclTab,  sizeof(cyclTab));
 254         memcpy(q->cyclTab2, cyclTab2, sizeof(cyclTab2));
 255         memcpy(q->weights1, imc_weights1, sizeof(imc_weights1));
 256         memcpy(q->weights2, imc_weights2, sizeof(imc_weights2));
 257     }
 258
 259     fdsp = avpriv_float_dsp_alloc(avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_BITEXACT);
 260     if (!fdsp)
 261         return AVERROR(ENOMEM);
 262     q->butterflies_float = fdsp->butterflies_float;
 263     av_free(fdsp);
 264     if ((ret = ff_fft_init(&q->fft, 7, 1))) {
 265         av_log(avctx, AV_LOG_INFO, "FFT init failed\n");
 266         return ret;
 267     }
 268     ff_bswapdsp_init(&q->bdsp);
 269
 270     avctx->sample_fmt     = AV_SAMPLE_FMT_FLTP;
 271     avctx->channel_layout = avctx->channels == 1 ? AV_CH_LAYOUT_MONO
 272                                                  : AV_CH_LAYOUT_STEREO;
 273
 274     ff_thread_once(&init_static_once, imc_init_static);
 275
 276     return 0;
 277 }
 278
 279 static void imc_calculate_coeffs(IMCContext *q, float *flcoeffs1,
 280                                  float *flcoeffs2, int *bandWidthT,
 281                                  float *flcoeffs3, float *flcoeffs5)
 282 {
 283     float   workT1[BANDS];
 284     float   workT2[BANDS];
 285     float   workT3[BANDS];
 286     float   snr_limit = 1.e-30;
 287     float   accum = 0.0;
 288     int i, cnt2;
 289
 290     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 291         flcoeffs5[i] = workT2[i] = 0.0;
 292         if (bandWidthT[i]) {
 293             workT1[i] = flcoeffs1[i] * flcoeffs1[i];
 294             flcoeffs3[i] = 2.0 * flcoeffs2[i];
 295         } else {
 296             workT1[i]    = 0.0;
 297             flcoeffs3[i] = -30000.0;
 298         }
 299         workT3[i] = bandWidthT[i] * workT1[i] * 0.01;
 300         if (workT3[i] <= snr_limit)
 301             workT3[i] = 0.0;
 302     }
 303
 304     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 305         for (cnt2 = i; cnt2 < q->cyclTab[i]; cnt2++)
 306             flcoeffs5[cnt2] = flcoeffs5[cnt2] + workT3[i];
 307         workT2[cnt2 - 1] = workT2[cnt2 - 1] + workT3[i];
 308     }
 309
 310     for (i = 1; i < BANDS; i++) {
 311         accum = (workT2[i - 1] + accum) * q->weights1[i - 1];
 312         flcoeffs5[i] += accum;
 313     }
 314
 315     for (i = 0; i < BANDS; i++)
 316         workT2[i] = 0.0;
 317
 318     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 319         for (cnt2 = i - 1; cnt2 > q->cyclTab2[i]; cnt2--)
 320             flcoeffs5[cnt2] += workT3[i];
 321         workT2[cnt2+1] += workT3[i];
 322     }
 323
 324     accum = 0.0;
 325
 326     for (i = BANDS-2; i >= 0; i--) {
 327         accum = (workT2[i+1] + accum) * q->weights2[i];
 328         flcoeffs5[i] += accum;
 329         // there is missing code here, but it seems to never be triggered
 330     }
 331 }
 332
 333
 334 static void imc_read_level_coeffs(IMCContext *q, int stream_format_code,
 335                                   int *levlCoeffs)
 336 {
 337     int i;
 338     VLC *hufftab[4];
 339     int start = 0;
 340     const uint8_t *cb_sel;
 341     int s;
 342
 343     s = stream_format_code >> 1;
 344     hufftab[0] = &huffman_vlc[s][0];
 345     hufftab[1] = &huffman_vlc[s][1];
 346     hufftab[2] = &huffman_vlc[s][2];
 347     hufftab[3] = &huffman_vlc[s][3];
 348     cb_sel = imc_cb_select[s];
 349
 350     if (stream_format_code & 4)
 351         start = 1;
 352     if (start)
 353         levlCoeffs[0] = get_bits(&q->gb, 7);
 354     for (i = start; i < BANDS; i++) {
 355         levlCoeffs[i] = get_vlc2(&q->gb, hufftab[cb_sel[i]]->table,
 356                                  IMC_VLC_BITS, 2);
 357         if (levlCoeffs[i] == 17)
 358             levlCoeffs[i] += get_bits(&q->gb, 4);
 359     }
 360 }
 361
 362 static void imc_read_level_coeffs_raw(IMCContext *q, int stream_format_code,
 363                                       int *levlCoeffs)
 364 {
 365     int i;
 366
 367     q->coef0_pos  = get_bits(&q->gb, 5);
 368     levlCoeffs[0] = get_bits(&q->gb, 7);
 369     for (i = 1; i < BANDS; i++)
 370         levlCoeffs[i] = get_bits(&q->gb, 4);
 371 }
 372
 373 static void imc_decode_level_coefficients(IMCContext *q, int *levlCoeffBuf,
 374                                           float *flcoeffs1, float *flcoeffs2)
 375 {
 376     int i, level;
 377     float tmp, tmp2;
 378     // maybe some frequency division thingy
 379
 380     flcoeffs1[0] = 20000.0 / exp2 (levlCoeffBuf[0] * 0.18945); // 0.18945 = log2(10) * 0.05703125
 381     flcoeffs2[0] = log2f(flcoeffs1[0]);
 382     tmp  = flcoeffs1[0];
 383     tmp2 = flcoeffs2[0];
 384
 385     for (i = 1; i < BANDS; i++) {
 386         level = levlCoeffBuf[i];
 387         if (level == 16) {
 388             flcoeffs1[i] = 1.0;
 389             flcoeffs2[i] = 0.0;
 390         } else {
 391             if (level < 17)
 392                 level -= 7;
 393             else if (level <= 24)
 394                 level -= 32;
 395             else
 396                 level -= 16;
 397
 398             tmp  *= imc_exp_tab[15 + level];
 399             tmp2 += 0.83048 * level;  // 0.83048 = log2(10) * 0.25
 400             flcoeffs1[i] = tmp;
 401             flcoeffs2[i] = tmp2;
 402         }
 403     }
 404 }
 405
 406
 407 static void imc_decode_level_coefficients2(IMCContext *q, int *levlCoeffBuf,
 408                                            float *old_floor, float *flcoeffs1,
 409                                            float *flcoeffs2)
 410 {
 411     int i;
 412     /* FIXME maybe flag_buf = noise coding and flcoeffs1 = new scale factors
 413      *       and flcoeffs2 old scale factors
 414      *       might be incomplete due to a missing table that is in the binary code
 415      */
 416     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 417         flcoeffs1[i] = 0;
 418         if (levlCoeffBuf[i] < 16) {
 419             flcoeffs1[i] = imc_exp_tab2[levlCoeffBuf[i]] * old_floor[i];
 420             flcoeffs2[i] = (levlCoeffBuf[i] - 7) * 0.83048 + flcoeffs2[i]; // 0.83048 = log2(10) * 0.25
 421         } else {
 422             flcoeffs1[i] = old_floor[i];
 423         }
 424     }
 425 }
 426
 427 static void imc_decode_level_coefficients_raw(IMCContext *q, int *levlCoeffBuf,
 428                                               float *flcoeffs1, float *flcoeffs2)
 429 {
 430     int i, level, pos;
 431     float tmp, tmp2;
 432
 433     pos = q->coef0_pos;
 434     flcoeffs1[pos] = 20000.0 / pow (2, levlCoeffBuf[0] * 0.18945); // 0.18945 = log2(10) * 0.05703125
 435     flcoeffs2[pos] = log2f(flcoeffs1[pos]);
 436     tmp  = flcoeffs1[pos];
 437     tmp2 = flcoeffs2[pos];
 438
 439     levlCoeffBuf++;
 440     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 441         if (i == pos)
 442             continue;
 443         level = *levlCoeffBuf++;
 444         flcoeffs1[i] = tmp  * powf(10.0, -level * 0.4375); //todo tab
 445         flcoeffs2[i] = tmp2 - 1.4533435415 * level; // 1.4533435415 = log2(10) * 0.4375
 446     }
 447 }
 448
 449 /**
 450  * Perform bit allocation depending on bits available
 451  */
 452 static int bit_allocation(IMCContext *q, IMCChannel *chctx,
 453                           int stream_format_code, int freebits, int flag)
 454 {
 455     int i, j;
 456     const float limit = -1.e20;
 457     float highest = 0.0;
 458     int indx;
 459     int t1 = 0;
 460     int t2 = 1;
 461     float summa = 0.0;
 462     int iacc = 0;
 463     int summer = 0;
 464     int rres, cwlen;
 465     float lowest = 1.e10;
 466     int low_indx = 0;
 467     float workT[32];
 468     int flg;
 469     int found_indx = 0;
 470
 471     for (i = 0; i < BANDS; i++)
 472         highest = FFMAX(highest, chctx->flcoeffs1[i]);
 473
 474     for (i = 0; i < BANDS - 1; i++) {
 475         if (chctx->flcoeffs5[i] <= 0) {
 476             av_log(q->avctx, AV_LOG_ERROR, "flcoeffs5 %f invalid\n", chctx->flcoeffs5[i]);
 477             return AVERROR_INVALIDDATA;
 478         }
 479         chctx->flcoeffs4[i] = chctx->flcoeffs3[i] - log2f(chctx->flcoeffs5[i]);
 480     }
 481     chctx->flcoeffs4[BANDS - 1] = limit;
 482
 483     highest = highest * 0.25;
 484
 485     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 486         indx = -1;
 487         if ((band_tab[i + 1] - band_tab[i]) == chctx->bandWidthT[i])
 488             indx = 0;
 489
 490         if ((band_tab[i + 1] - band_tab[i]) > chctx->bandWidthT[i])
 491             indx = 1;
 492
 493         if (((band_tab[i + 1] - band_tab[i]) / 2) >= chctx->bandWidthT[i])
 494             indx = 2;
 495
 496         if (indx == -1)
 497             return AVERROR_INVALIDDATA;
 498
 499         chctx->flcoeffs4[i] += xTab[(indx * 2 + (chctx->flcoeffs1[i] < highest)) * 2 + flag];
 500     }
 501
 502     if (stream_format_code & 0x2) {
 503         chctx->flcoeffs4[0] = limit;
 504         chctx->flcoeffs4[1] = limit;
 505         chctx->flcoeffs4[2] = limit;
 506         chctx->flcoeffs4[3] = limit;
 507     }
 508
 509     for (i = (stream_format_code & 0x2) ? 4 : 0; i < BANDS - 1; i++) {
 510         iacc  += chctx->bandWidthT[i];
 511         summa += chctx->bandWidthT[i] * chctx->flcoeffs4[i];
 512     }
 513
 514     if (!iacc)
 515         return AVERROR_INVALIDDATA;
 516
 517     chctx->bandWidthT[BANDS - 1] = 0;
 518     summa = (summa * 0.5 - freebits) / iacc;
 519
 520
 521     for (i = 0; i < BANDS / 2; i++) {
 522         rres = summer - freebits;
 523         if ((rres >= -8) && (rres <= 8))
 524             break;
 525
 526         summer = 0;
 527         iacc   = 0;
 528
 529         for (j = (stream_format_code & 0x2) ? 4 : 0; j < BANDS; j++) {
 530             cwlen = av_clipf(((chctx->flcoeffs4[j] * 0.5) - summa + 0.5), 0, 6);
 531
 532             chctx->bitsBandT[j] = cwlen;
 533             summer += chctx->bandWidthT[j] * cwlen;
 534
 535             if (cwlen > 0)
 536                 iacc += chctx->bandWidthT[j];
 537         }
 538
 539         flg = t2;
 540         t2 = 1;
 541         if (freebits < summer)
 542             t2 = -1;
 543         if (i == 0)
 544             flg = t2;
 545         if (flg != t2)
 546             t1++;
 547
 548         summa = (float)(summer - freebits) / ((t1 + 1) * iacc) + summa;
 549     }
 550
 551     for (i = (stream_format_code & 0x2) ? 4 : 0; i < BANDS; i++) {
 552         for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++)
 553             chctx->CWlengthT[j] = chctx->bitsBandT[i];
 554     }
 555
 556     if (freebits > summer) {
 557         for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 558             workT[i] = (chctx->bitsBandT[i] == 6) ? -1.e20
 559                                               : (chctx->bitsBandT[i] * -2 + chctx->flcoeffs4[i] - 0.415);
 560         }
 561
 562         highest = 0.0;
 563
 564         do {
 565             if (highest <= -1.e20)
 566                 break;
 567
 568             found_indx = 0;
 569             highest = -1.e20;
 570
 571             for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 572                 if (workT[i] > highest) {
 573                     highest = workT[i];
 574                     found_indx = i;
 575                 }
 576             }
 577
 578             if (highest > -1.e20) {
 579                 workT[found_indx] -= 2.0;
 580                 if (++chctx->bitsBandT[found_indx] == 6)
 581                     workT[found_indx] = -1.e20;
 582
 583                 for (j = band_tab[found_indx]; j < band_tab[found_indx + 1] && (freebits > summer); j++) {
 584                     chctx->CWlengthT[j]++;
 585                     summer++;
 586                 }
 587             }
 588         } while (freebits > summer);
 589     }
 590     if (freebits < summer) {
 591         for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 592             workT[i] = chctx->bitsBandT[i] ? (chctx->bitsBandT[i] * -2 + chctx->flcoeffs4[i] + 1.585)
 593                                        : 1.e20;
 594         }
 595         if (stream_format_code & 0x2) {
 596             workT[0] = 1.e20;
 597             workT[1] = 1.e20;
 598             workT[2] = 1.e20;
 599             workT[3] = 1.e20;
 600         }
 601         while (freebits < summer) {
 602             lowest   = 1.e10;
 603             low_indx = 0;
 604             for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 605                 if (workT[i] < lowest) {
 606                     lowest   = workT[i];
 607                     low_indx = i;
 608                 }
 609             }
 610             // if (lowest >= 1.e10)
 611             //     break;
 612             workT[low_indx] = lowest + 2.0;
 613
 614             if (!--chctx->bitsBandT[low_indx])
 615                 workT[low_indx] = 1.e20;
 616
 617             for (j = band_tab[low_indx]; j < band_tab[low_indx+1] && (freebits < summer); j++) {
 618                 if (chctx->CWlengthT[j] > 0) {
 619                     chctx->CWlengthT[j]--;
 620                     summer--;
 621                 }
 622             }
 623         }
 624     }
 625     return 0;
 626 }
 627
 628 static void imc_get_skip_coeff(IMCContext *q, IMCChannel *chctx)
 629 {
 630     int i, j;
 631
 632     memset(chctx->skipFlagBits,  0, sizeof(chctx->skipFlagBits));
 633     memset(chctx->skipFlagCount, 0, sizeof(chctx->skipFlagCount));
 634     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 635         if (!chctx->bandFlagsBuf[i] || !chctx->bandWidthT[i])
 636             continue;
 637
 638         if (!chctx->skipFlagRaw[i]) {
 639             chctx->skipFlagBits[i] = band_tab[i + 1] - band_tab[i];
 640
 641             for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++) {
 642                 chctx->skipFlags[j] = get_bits1(&q->gb);
 643                 if (chctx->skipFlags[j])
 644                     chctx->skipFlagCount[i]++;
 645             }
 646         } else {
 647             for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1] - 1; j += 2) {
 648                 if (!get_bits1(&q->gb)) { // 0
 649                     chctx->skipFlagBits[i]++;
 650                     chctx->skipFlags[j]      = 1;
 651                     chctx->skipFlags[j + 1]  = 1;
 652                     chctx->skipFlagCount[i] += 2;
 653                 } else {
 654                     if (get_bits1(&q->gb)) { // 11
 655                         chctx->skipFlagBits[i] += 2;
 656                         chctx->skipFlags[j]     = 0;
 657                         chctx->skipFlags[j + 1] = 1;
 658                         chctx->skipFlagCount[i]++;
 659                     } else {
 660                         chctx->skipFlagBits[i] += 3;
 661                         chctx->skipFlags[j + 1] = 0;
 662                         if (!get_bits1(&q->gb)) { // 100
 663                             chctx->skipFlags[j] = 1;
 664                             chctx->skipFlagCount[i]++;
 665                         } else { // 101
 666                             chctx->skipFlags[j] = 0;
 667                         }
 668                     }
 669                 }
 670             }
 671
 672             if (j < band_tab[i + 1]) {
 673                 chctx->skipFlagBits[i]++;
 674                 if ((chctx->skipFlags[j] = get_bits1(&q->gb)))
 675                     chctx->skipFlagCount[i]++;
 676             }
 677         }
 678     }
 679 }
 680
 681 /**
 682  * Increase highest' band coefficient sizes as some bits won't be used
 683  */
 684 static void imc_adjust_bit_allocation(IMCContext *q, IMCChannel *chctx,
 685                                       int summer)
 686 {
 687     float workT[32];
 688     int corrected = 0;
 689     int i, j;
 690     float highest  = 0;
 691     int found_indx = 0;
 692
 693     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 694         workT[i] = (chctx->bitsBandT[i] == 6) ? -1.e20
 695                                           : (chctx->bitsBandT[i] * -2 + chctx->flcoeffs4[i] - 0.415);
 696     }
 697
 698     while (corrected < summer) {
 699         if (highest <= -1.e20)
 700             break;
 701
 702         highest = -1.e20;
 703
 704         for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 705             if (workT[i] > highest) {
 706                 highest = workT[i];
 707                 found_indx = i;
 708             }
 709         }
 710
 711         if (highest > -1.e20) {
 712             workT[found_indx] -= 2.0;
 713             if (++(chctx->bitsBandT[found_indx]) == 6)
 714                 workT[found_indx] = -1.e20;
 715
 716             for (j = band_tab[found_indx]; j < band_tab[found_indx+1] && (corrected < summer); j++) {
 717                 if (!chctx->skipFlags[j] && (chctx->CWlengthT[j] < 6)) {
 718                     chctx->CWlengthT[j]++;
 719                     corrected++;
 720                 }
 721             }
 722         }
 723     }
 724 }
 725
 726 static void imc_imdct256(IMCContext *q, IMCChannel *chctx, int channels)
 727 {
 728     int i;
 729     float re, im;
 730     float *dst1 = q->out_samples;
 731     float *dst2 = q->out_samples + (COEFFS - 1);
 732
 733     /* prerotation */
 734     for (i = 0; i < COEFFS / 2; i++) {
 735         q->samples[i].re = -(q->pre_coef1[i] * chctx->CWdecoded[COEFFS - 1 - i * 2]) -
 736                             (q->pre_coef2[i] * chctx->CWdecoded[i * 2]);
 737         q->samples[i].im =  (q->pre_coef2[i] * chctx->CWdecoded[COEFFS - 1 - i * 2]) -
 738                             (q->pre_coef1[i] * chctx->CWdecoded[i * 2]);
 739     }
 740
 741     /* FFT */
 742     q->fft.fft_permute(&q->fft, q->samples);
 743     q->fft.fft_calc(&q->fft, q->samples);
 744
 745     /* postrotation, window and reorder */
 746     for (i = 0; i < COEFFS / 2; i++) {
 747         re = ( q->samples[i].re * q->post_cos[i]) + (-q->samples[i].im * q->post_sin[i]);
 748         im = (-q->samples[i].im * q->post_cos[i]) - ( q->samples[i].re * q->post_sin[i]);
 749         *dst1 =  (q->mdct_sine_window[COEFFS - 1 - i * 2] * chctx->last_fft_im[i])
 750                + (q->mdct_sine_window[i * 2] * re);
 751         *dst2 =  (q->mdct_sine_window[i * 2] * chctx->last_fft_im[i])
 752                - (q->mdct_sine_window[COEFFS - 1 - i * 2] * re);
 753         dst1 += 2;
 754         dst2 -= 2;
 755         chctx->last_fft_im[i] = im;
 756     }
 757 }
 758
 759 static int inverse_quant_coeff(IMCContext *q, IMCChannel *chctx,
 760                                int stream_format_code)
 761 {
 762     int i, j;
 763     int middle_value, cw_len, max_size;
 764     const float *quantizer;
 765
 766     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 767         for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++) {
 768             chctx->CWdecoded[j] = 0;
 769             cw_len = chctx->CWlengthT[j];
 770
 771             if (cw_len <= 0 || chctx->skipFlags[j])
 772                 continue;
 773
 774             max_size     = 1 << cw_len;
 775             middle_value = max_size >> 1;
 776
 777             if (chctx->codewords[j] >= max_size || chctx->codewords[j] < 0)
 778                 return AVERROR_INVALIDDATA;
 779
 780             if (cw_len >= 4) {
 781                 quantizer = imc_quantizer2[(stream_format_code & 2) >> 1];
 782                 if (chctx->codewords[j] >= middle_value)
 783                     chctx->CWdecoded[j] =  quantizer[chctx->codewords[j] - 8]                * chctx->flcoeffs6[i];
 784                 else
 785                     chctx->CWdecoded[j] = -quantizer[max_size - chctx->codewords[j] - 8 - 1] * chctx->flcoeffs6[i];
 786             }else{
 787                 quantizer = imc_quantizer1[((stream_format_code & 2) >> 1) | (chctx->bandFlagsBuf[i] << 1)];
 788                 if (chctx->codewords[j] >= middle_value)
 789                     chctx->CWdecoded[j] =  quantizer[chctx->codewords[j] - 1]            * chctx->flcoeffs6[i];
 790                 else
 791                     chctx->CWdecoded[j] = -quantizer[max_size - 2 - chctx->codewords[j]] * chctx->flcoeffs6[i];
 792             }
 793         }
 794     }
 795     return 0;
 796 }
 797
 798
 799 static void imc_get_coeffs(AVCodecContext *avctx,
 800                            IMCContext *q, IMCChannel *chctx)
 801 {
 802     int i, j, cw_len, cw;
 803
 804     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 805         if (!chctx->sumLenArr[i])
 806             continue;
 807         if (chctx->bandFlagsBuf[i] || chctx->bandWidthT[i]) {
 808             for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++) {
 809                 cw_len = chctx->CWlengthT[j];
 810                 cw = 0;
 811
 812                 if (cw_len && (!chctx->bandFlagsBuf[i] || !chctx->skipFlags[j])) {
 813                     if (get_bits_count(&q->gb) + cw_len > 512) {
 814                         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING,
 815                             "Potential problem on band %i, coefficient %i"
 816                             ": cw_len=%i\n", i, j, cw_len);
 817                     } else
 818                         cw = get_bits(&q->gb, cw_len);
 819                 }
 820
 821                 chctx->codewords[j] = cw;
 822             }
 823         }
 824     }
 825 }
 826
 827 static void imc_refine_bit_allocation(IMCContext *q, IMCChannel *chctx)
 828 {
 829     int i, j;
 830     int bits, summer;
 831
 832     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 833         chctx->sumLenArr[i]   = 0;
 834         chctx->skipFlagRaw[i] = 0;
 835         for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++)
 836             chctx->sumLenArr[i] += chctx->CWlengthT[j];
 837         if (chctx->bandFlagsBuf[i])
 838             if (((int)((band_tab[i + 1] - band_tab[i]) * 1.5) > chctx->sumLenArr[i]) && (chctx->sumLenArr[i] > 0))
 839                 chctx->skipFlagRaw[i] = 1;
 840     }
 841
 842     imc_get_skip_coeff(q, chctx);
 843
 844     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 845         chctx->flcoeffs6[i] = chctx->flcoeffs1[i];
 846         /* band has flag set and at least one coded coefficient */
 847         if (chctx->bandFlagsBuf[i] && (band_tab[i + 1] - band_tab[i]) != chctx->skipFlagCount[i]) {
 848             chctx->flcoeffs6[i] *= q->sqrt_tab[ band_tab[i + 1] - band_tab[i]] /
 849                                    q->sqrt_tab[(band_tab[i + 1] - band_tab[i] - chctx->skipFlagCount[i])];
 850         }
 851     }
 852
 853     /* calculate bits left, bits needed and adjust bit allocation */
 854     bits = summer = 0;
 855
 856     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 857         if (chctx->bandFlagsBuf[i]) {
 858             for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++) {
 859                 if (chctx->skipFlags[j]) {
 860                     summer += chctx->CWlengthT[j];
 861                     chctx->CWlengthT[j] = 0;
 862                 }
 863             }
 864             bits   += chctx->skipFlagBits[i];
 865             summer -= chctx->skipFlagBits[i];
 866         }
 867     }
 868     imc_adjust_bit_allocation(q, chctx, summer);
 869 }
 870
 871 static int imc_decode_block(AVCodecContext *avctx, IMCContext *q, int ch)
 872 {
 873     int stream_format_code;
 874     int imc_hdr, i, j, ret;
 875     int flag;
 876     int bits;
 877     int counter, bitscount;
 878     IMCChannel *chctx = q->chctx + ch;
 879
 880
 881     /* Check the frame header */
 882     imc_hdr = get_bits(&q->gb, 9);
 883     if (imc_hdr & 0x18) {
 884         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "frame header check failed!\n");
 885         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "got %X.\n", imc_hdr);
 886         return AVERROR_INVALIDDATA;
 887     }
 888     stream_format_code = get_bits(&q->gb, 3);
 889
 890     if (stream_format_code & 0x04)
 891         chctx->decoder_reset = 1;
 892
 893     if (chctx->decoder_reset) {
 894         for (i = 0; i < BANDS; i++)
 895             chctx->old_floor[i] = 1.0;
 896         for (i = 0; i < COEFFS; i++)
 897             chctx->CWdecoded[i] = 0;
 898         chctx->decoder_reset = 0;
 899     }
 900
 901     flag = get_bits1(&q->gb);
 902     if (stream_format_code & 0x1)
 903         imc_read_level_coeffs_raw(q, stream_format_code, chctx->levlCoeffBuf);
 904     else
 905         imc_read_level_coeffs(q, stream_format_code, chctx->levlCoeffBuf);
 906
 907     if (stream_format_code & 0x1)
 908         imc_decode_level_coefficients_raw(q, chctx->levlCoeffBuf,
 909                                           chctx->flcoeffs1, chctx->flcoeffs2);
 910     else if (stream_format_code & 0x4)
 911         imc_decode_level_coefficients(q, chctx->levlCoeffBuf,
 912                                       chctx->flcoeffs1, chctx->flcoeffs2);
 913     else
 914         imc_decode_level_coefficients2(q, chctx->levlCoeffBuf, chctx->old_floor,
 915                                        chctx->flcoeffs1, chctx->flcoeffs2);
 916
 917     for(i=0; i<BANDS; i++) {
 918         if(chctx->flcoeffs1[i] > INT_MAX) {
 919             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "scalefactor out of range\n");
 920             return AVERROR_INVALIDDATA;
 921         }
 922     }
 923
 924     memcpy(chctx->old_floor, chctx->flcoeffs1, 32 * sizeof(float));
 925
 926     counter = 0;
 927     if (stream_format_code & 0x1) {
 928         for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 929             chctx->bandWidthT[i]   = band_tab[i + 1] - band_tab[i];
 930             chctx->bandFlagsBuf[i] = 0;
 931             chctx->flcoeffs3[i]    = chctx->flcoeffs2[i] * 2;
 932             chctx->flcoeffs5[i]    = 1.0;
 933         }
 934     } else {
 935         for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 936             if (chctx->levlCoeffBuf[i] == 16) {
 937                 chctx->bandWidthT[i] = 0;
 938                 counter++;
 939             } else
 940                 chctx->bandWidthT[i] = band_tab[i + 1] - band_tab[i];
 941         }
 942
 943         memset(chctx->bandFlagsBuf, 0, BANDS * sizeof(int));
 944         for (i = 0; i < BANDS - 1; i++)
 945             if (chctx->bandWidthT[i])
 946                 chctx->bandFlagsBuf[i] = get_bits1(&q->gb);
 947
 948         imc_calculate_coeffs(q, chctx->flcoeffs1, chctx->flcoeffs2,
 949                              chctx->bandWidthT, chctx->flcoeffs3,
 950                              chctx->flcoeffs5);
 951     }
 952
 953     bitscount = 0;
 954     /* first 4 bands will be assigned 5 bits per coefficient */
 955     if (stream_format_code & 0x2) {
 956         bitscount += 15;
 957
 958         chctx->bitsBandT[0] = 5;
 959         chctx->CWlengthT[0] = 5;
 960         chctx->CWlengthT[1] = 5;
 961         chctx->CWlengthT[2] = 5;
 962         for (i = 1; i < 4; i++) {
 963             if (stream_format_code & 0x1)
 964                 bits = 5;
 965             else
 966                 bits = (chctx->levlCoeffBuf[i] == 16) ? 0 : 5;
 967             chctx->bitsBandT[i] = bits;
 968             for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++) {
 969                 chctx->CWlengthT[j] = bits;
 970                 bitscount      += bits;
 971             }
 972         }
 973     }
 974     if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_IAC) {
 975         bitscount += !!chctx->bandWidthT[BANDS - 1];
 976         if (!(stream_format_code & 0x2))
 977             bitscount += 16;
 978     }
 979
 980     if ((ret = bit_allocation(q, chctx, stream_format_code,
 981                               512 - bitscount - get_bits_count(&q->gb),
 982                               flag)) < 0) {
 983         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Bit allocations failed\n");
 984         chctx->decoder_reset = 1;
 985         return ret;
 986     }
 987
 988     if (stream_format_code & 0x1) {
 989         for (i = 0; i < BANDS; i++)
 990             chctx->skipFlags[i] = 0;
 991     } else {
 992         imc_refine_bit_allocation(q, chctx);
 993     }
 994
 995     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 996         chctx->sumLenArr[i] = 0;
 997
 998         for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++)
 999             if (!chctx->skipFlags[j])
1000                 chctx->sumLenArr[i] += chctx->CWlengthT[j];
1001     }
1002
1003     memset(chctx->codewords, 0, sizeof(chctx->codewords));
1004
1005     imc_get_coeffs(avctx, q, chctx);
1006
1007     if (inverse_quant_coeff(q, chctx, stream_format_code) < 0) {
1008         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Inverse quantization of coefficients failed\n");
1009         chctx->decoder_reset = 1;
1010         return AVERROR_INVALIDDATA;
1011     }
1012
1013     memset(chctx->skipFlags, 0, sizeof(chctx->skipFlags));
1014
1015     imc_imdct256(q, chctx, avctx->channels);
1016
1017     return 0;
1018 }
1019
1020 static int imc_decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data,
1021                             int *got_frame_ptr, AVPacket *avpkt)
1022 {
1023     AVFrame *frame     = data;
1024     const uint8_t *buf = avpkt->data;
1025     int buf_size = avpkt->size;
1026     int ret, i;
1027
1028     IMCContext *q = avctx->priv_data;
1029
1030     LOCAL_ALIGNED_16(uint16_t, buf16, [(IMC_BLOCK_SIZE + AV_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE) / 2]);
1031
1032     q->avctx = avctx;
1033
1034     if (buf_size < IMC_BLOCK_SIZE * avctx->channels) {
1035         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "frame too small!\n");
1036         return AVERROR_INVALIDDATA;
1037     }
1038
1039     /* get output buffer */
1040     frame->nb_samples = COEFFS;
1041     if ((ret = ff_get_buffer(avctx, frame, 0)) < 0)
1042         return ret;
1043
1044     for (i = 0; i < avctx->channels; i++) {
1045         q->out_samples = (float *)frame->extended_data[i];
1046
1047         q->bdsp.bswap16_buf(buf16, (const uint16_t *) buf, IMC_BLOCK_SIZE / 2);
1048
1049         init_get_bits(&q->gb, (const uint8_t*)buf16, IMC_BLOCK_SIZE * 8);
1050
1051         buf += IMC_BLOCK_SIZE;
1052
1053         if ((ret = imc_decode_block(avctx, q, i)) < 0)
1054             return ret;
1055     }
1056
1057     if (avctx->channels == 2) {
1058         q->butterflies_float((float *)frame->extended_data[0],
1059                              (float *)frame->extended_data[1], COEFFS);
1060     }
1061
1062     *got_frame_ptr = 1;
1063
1064     return IMC_BLOCK_SIZE * avctx->channels;
1065 }
1066
1067 static av_cold int imc_decode_close(AVCodecContext * avctx)
1068 {
1069     IMCContext *q = avctx->priv_data;
1070
1071     ff_fft_end(&q->fft);
1072
1073     return 0;
1074 }
1075
1076 static av_cold void flush(AVCodecContext *avctx)
1077 {
1078     IMCContext *q = avctx->priv_data;
1079
1080     q->chctx[0].decoder_reset =
1081     q->chctx[1].decoder_reset = 1;
1082 }
1083
1084 #if CONFIG_IMC_DECODER
1085 AVCodec ff_imc_decoder = {
1086     .name           = "imc",
1087     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("IMC (Intel Music Coder)"),
1088     .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
1089     .id             = AV_CODEC_ID_IMC,
1090     .priv_data_size = sizeof(IMCContext),
1091     .init           = imc_decode_init,
1092     .close          = imc_decode_close,
1093     .decode         = imc_decode_frame,
1094     .flush          = flush,
1095     .capabilities   = AV_CODEC_CAP_DR1 | AV_CODEC_CAP_CHANNEL_CONF,
1096     .sample_fmts    = (const enum AVSampleFormat[]) { AV_SAMPLE_FMT_FLTP,
1097                                                       AV_SAMPLE_FMT_NONE },
1098     .caps_internal  = FF_CODEC_CAP_INIT_THREADSAFE,
1099 };
1100 #endif
1101 #if CONFIG_IAC_DECODER
1102 AVCodec ff_iac_decoder = {
1103     .name           = "iac",
1104     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("IAC (Indeo Audio Coder)"),
1105     .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
1106     .id             = AV_CODEC_ID_IAC,
1107     .priv_data_size = sizeof(IMCContext),
1108     .init           = imc_decode_init,
1109     .close          = imc_decode_close,
1110     .decode         = imc_decode_frame,
1111     .flush          = flush,
1112     .capabilities   = AV_CODEC_CAP_DR1,
1113     .sample_fmts    = (const enum AVSampleFormat[]) { AV_SAMPLE_FMT_FLTP,
1114                                                       AV_SAMPLE_FMT_NONE },
1115     .caps_internal  = FF_CODEC_CAP_INIT_THREADSAFE,
1116 };
1117 #endif