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/libm.h"
  40 #include "avcodec.h"
  41 #include "get_bits.h"
  42 #include "dsputil.h"
  43 #include "fft.h"
  44 #include "internal.h"
  45 #include "sinewin.h"
  46
  47 #include "imcdata.h"
  48
  49 #define IMC_BLOCK_SIZE 64
  50 #define IMC_FRAME_ID 0x21
  51 #define BANDS 32
  52 #define COEFFS 256
  53
  54 typedef struct IMCChannel {
  55     float old_floor[BANDS];
  56     float flcoeffs1[BANDS];
  57     float flcoeffs2[BANDS];
  58     float flcoeffs3[BANDS];
  59     float flcoeffs4[BANDS];
  60     float flcoeffs5[BANDS];
  61     float flcoeffs6[BANDS];
  62     float CWdecoded[COEFFS];
  63
  64     int bandWidthT[BANDS];     ///< codewords per band
  65     int bitsBandT[BANDS];      ///< how many bits per codeword in band
  66     int CWlengthT[COEFFS];     ///< how many bits in each codeword
  67     int levlCoeffBuf[BANDS];
  68     int bandFlagsBuf[BANDS];   ///< flags for each band
  69     int sumLenArr[BANDS];      ///< bits for all coeffs in band
  70     int skipFlagRaw[BANDS];    ///< skip flags are stored in raw form or not
  71     int skipFlagBits[BANDS];   ///< bits used to code skip flags
  72     int skipFlagCount[BANDS];  ///< skipped coeffients per band
  73     int skipFlags[COEFFS];     ///< skip coefficient decoding or not
  74     int codewords[COEFFS];     ///< raw codewords read from bitstream
  75
  76     float last_fft_im[COEFFS];
  77
  78     int decoder_reset;
  79 } IMCChannel;
  80
  81 typedef struct {
  82     AVFrame frame;
  83
  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     FFTContext fft;
 100     DECLARE_ALIGNED(32, FFTComplex, samples)[COEFFS / 2];
 101     float *out_samples;
 102
 103     int8_t cyclTab[32], cyclTab2[32];
 104     float  weights1[31], weights2[31];
 105 } IMCContext;
 106
 107 static VLC huffman_vlc[4][4];
 108
 109 #define VLC_TABLES_SIZE 9512
 110
 111 static const int vlc_offsets[17] = {
 112     0,     640, 1156, 1732, 2308, 2852, 3396, 3924,
 113     4452, 5220, 5860, 6628, 7268, 7908, 8424, 8936, VLC_TABLES_SIZE
 114 };
 115
 116 static VLC_TYPE vlc_tables[VLC_TABLES_SIZE][2];
 117
 118 static inline double freq2bark(double freq)
 119 {
 120     return 3.5 * atan((freq / 7500.0) * (freq / 7500.0)) + 13.0 * atan(freq * 0.00076);
 121 }
 122
 123 static av_cold void iac_generate_tabs(IMCContext *q, int sampling_rate)
 124 {
 125     double freqmin[32], freqmid[32], freqmax[32];
 126     double scale = sampling_rate / (256.0 * 2.0 * 2.0);
 127     double nyquist_freq = sampling_rate * 0.5;
 128     double freq, bark, prev_bark = 0, tf, tb;
 129     int i, j;
 130
 131     for (i = 0; i < 32; i++) {
 132         freq = (band_tab[i] + band_tab[i + 1] - 1) * scale;
 133         bark = freq2bark(freq);
 134
 135         if (i > 0) {
 136             tb = bark - prev_bark;
 137             q->weights1[i - 1] = pow(10.0, -1.0 * tb);
 138             q->weights2[i - 1] = pow(10.0, -2.7 * tb);
 139         }
 140         prev_bark = bark;
 141
 142         freqmid[i] = freq;
 143
 144         tf = freq;
 145         while (tf < nyquist_freq) {
 146             tf += 0.5;
 147             tb =  freq2bark(tf);
 148             if (tb > bark + 0.5)
 149                 break;
 150         }
 151         freqmax[i] = tf;
 152
 153         tf = freq;
 154         while (tf > 0.0) {
 155             tf -= 0.5;
 156             tb =  freq2bark(tf);
 157             if (tb <= bark - 0.5)
 158                 break;
 159         }
 160         freqmin[i] = tf;
 161     }
 162
 163     for (i = 0; i < 32; i++) {
 164         freq = freqmax[i];
 165         for (j = 31; j > 0 && freq <= freqmid[j]; j--);
 166         q->cyclTab[i] = j + 1;
 167
 168         freq = freqmin[i];
 169         for (j = 0; j < 32 && freq >= freqmid[j]; j++);
 170         q->cyclTab2[i] = j - 1;
 171     }
 172 }
 173
 174 static av_cold int imc_decode_init(AVCodecContext *avctx)
 175 {
 176     int i, j, ret;
 177     IMCContext *q = avctx->priv_data;
 178     double r1, r2;
 179
 180     if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_IMC)
 181         avctx->channels = 1;
 182
 183     if (avctx->channels > 2) {
 184         av_log_ask_for_sample(avctx, "Number of channels is not supported\n");
 185         return AVERROR_PATCHWELCOME;
 186     }
 187
 188     for (j = 0; j < avctx->channels; j++) {
 189         q->chctx[j].decoder_reset = 1;
 190
 191         for (i = 0; i < BANDS; i++)
 192             q->chctx[j].old_floor[i] = 1.0;
 193
 194         for (i = 0; i < COEFFS / 2; i++)
 195             q->chctx[j].last_fft_im[i] = 0;
 196     }
 197
 198     /* Build mdct window, a simple sine window normalized with sqrt(2) */
 199     ff_sine_window_init(q->mdct_sine_window, COEFFS);
 200     for (i = 0; i < COEFFS; i++)
 201         q->mdct_sine_window[i] *= sqrt(2.0);
 202     for (i = 0; i < COEFFS / 2; i++) {
 203         q->post_cos[i] = (1.0f / 32768) * cos(i / 256.0 * M_PI);
 204         q->post_sin[i] = (1.0f / 32768) * sin(i / 256.0 * M_PI);
 205
 206         r1 = sin((i * 4.0 + 1.0) / 1024.0 * M_PI);
 207         r2 = cos((i * 4.0 + 1.0) / 1024.0 * M_PI);
 208
 209         if (i & 0x1) {
 210             q->pre_coef1[i] =  (r1 + r2) * sqrt(2.0);
 211             q->pre_coef2[i] = -(r1 - r2) * sqrt(2.0);
 212         } else {
 213             q->pre_coef1[i] = -(r1 + r2) * sqrt(2.0);
 214             q->pre_coef2[i] =  (r1 - r2) * sqrt(2.0);
 215         }
 216     }
 217
 218     /* Generate a square root table */
 219
 220     for (i = 0; i < 30; i++)
 221         q->sqrt_tab[i] = sqrt(i);
 222
 223     /* initialize the VLC tables */
 224     for (i = 0; i < 4 ; i++) {
 225         for (j = 0; j < 4; j++) {
 226             huffman_vlc[i][j].table = &vlc_tables[vlc_offsets[i * 4 + j]];
 227             huffman_vlc[i][j].table_allocated = vlc_offsets[i * 4 + j + 1] - vlc_offsets[i * 4 + j];
 228             init_vlc(&huffman_vlc[i][j], 9, imc_huffman_sizes[i],
 229                      imc_huffman_lens[i][j], 1, 1,
 230                      imc_huffman_bits[i][j], 2, 2, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC);
 231         }
 232     }
 233
 234     if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_IAC) {
 235         iac_generate_tabs(q, avctx->sample_rate);
 236     } else {
 237         memcpy(q->cyclTab,  cyclTab,  sizeof(cyclTab));
 238         memcpy(q->cyclTab2, cyclTab2, sizeof(cyclTab2));
 239         memcpy(q->weights1, imc_weights1, sizeof(imc_weights1));
 240         memcpy(q->weights2, imc_weights2, sizeof(imc_weights2));
 241     }
 242
 243     if ((ret = ff_fft_init(&q->fft, 7, 1))) {
 244         av_log(avctx, AV_LOG_INFO, "FFT init failed\n");
 245         return ret;
 246     }
 247     ff_dsputil_init(&q->dsp, avctx);
 248     avctx->sample_fmt     = AV_SAMPLE_FMT_FLTP;
 249     avctx->channel_layout = avctx->channels == 1 ? AV_CH_LAYOUT_MONO
 250                                                  : AV_CH_LAYOUT_STEREO;
 251
 252     avcodec_get_frame_defaults(&q->frame);
 253     avctx->coded_frame = &q->frame;
 254
 255     return 0;
 256 }
 257
 258 static void imc_calculate_coeffs(IMCContext *q, float *flcoeffs1,
 259                                  float *flcoeffs2, int *bandWidthT,
 260                                  float *flcoeffs3, float *flcoeffs5)
 261 {
 262     float   workT1[BANDS];
 263     float   workT2[BANDS];
 264     float   workT3[BANDS];
 265     float   snr_limit = 1.e-30;
 266     float   accum = 0.0;
 267     int i, cnt2;
 268
 269     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 270         flcoeffs5[i] = workT2[i] = 0.0;
 271         if (bandWidthT[i]) {
 272             workT1[i] = flcoeffs1[i] * flcoeffs1[i];
 273             flcoeffs3[i] = 2.0 * flcoeffs2[i];
 274         } else {
 275             workT1[i]    = 0.0;
 276             flcoeffs3[i] = -30000.0;
 277         }
 278         workT3[i] = bandWidthT[i] * workT1[i] * 0.01;
 279         if (workT3[i] <= snr_limit)
 280             workT3[i] = 0.0;
 281     }
 282
 283     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 284         for (cnt2 = i; cnt2 < q->cyclTab[i]; cnt2++)
 285             flcoeffs5[cnt2] = flcoeffs5[cnt2] + workT3[i];
 286         workT2[cnt2 - 1] = workT2[cnt2 - 1] + workT3[i];
 287     }
 288
 289     for (i = 1; i < BANDS; i++) {
 290         accum = (workT2[i - 1] + accum) * q->weights1[i - 1];
 291         flcoeffs5[i] += accum;
 292     }
 293
 294     for (i = 0; i < BANDS; i++)
 295         workT2[i] = 0.0;
 296
 297     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 298         for (cnt2 = i - 1; cnt2 > q->cyclTab2[i]; cnt2--)
 299             flcoeffs5[cnt2] += workT3[i];
 300         workT2[cnt2+1] += workT3[i];
 301     }
 302
 303     accum = 0.0;
 304
 305     for (i = BANDS-2; i >= 0; i--) {
 306         accum = (workT2[i+1] + accum) * q->weights2[i];
 307         flcoeffs5[i] += accum;
 308         // there is missing code here, but it seems to never be triggered
 309     }
 310 }
 311
 312
 313 static void imc_read_level_coeffs(IMCContext *q, int stream_format_code,
 314                                   int *levlCoeffs)
 315 {
 316     int i;
 317     VLC *hufftab[4];
 318     int start = 0;
 319     const uint8_t *cb_sel;
 320     int s;
 321
 322     s = stream_format_code >> 1;
 323     hufftab[0] = &huffman_vlc[s][0];
 324     hufftab[1] = &huffman_vlc[s][1];
 325     hufftab[2] = &huffman_vlc[s][2];
 326     hufftab[3] = &huffman_vlc[s][3];
 327     cb_sel = imc_cb_select[s];
 328
 329     if (stream_format_code & 4)
 330         start = 1;
 331     if (start)
 332         levlCoeffs[0] = get_bits(&q->gb, 7);
 333     for (i = start; i < BANDS; i++) {
 334         levlCoeffs[i] = get_vlc2(&q->gb, hufftab[cb_sel[i]]->table,
 335                                  hufftab[cb_sel[i]]->bits, 2);
 336         if (levlCoeffs[i] == 17)
 337             levlCoeffs[i] += get_bits(&q->gb, 4);
 338     }
 339 }
 340
 341 static void imc_decode_level_coefficients(IMCContext *q, int *levlCoeffBuf,
 342                                           float *flcoeffs1, float *flcoeffs2)
 343 {
 344     int i, level;
 345     float tmp, tmp2;
 346     // maybe some frequency division thingy
 347
 348     flcoeffs1[0] = 20000.0 / exp2 (levlCoeffBuf[0] * 0.18945); // 0.18945 = log2(10) * 0.05703125
 349     flcoeffs2[0] = log2f(flcoeffs1[0]);
 350     tmp  = flcoeffs1[0];
 351     tmp2 = flcoeffs2[0];
 352
 353     for (i = 1; i < BANDS; i++) {
 354         level = levlCoeffBuf[i];
 355         if (level == 16) {
 356             flcoeffs1[i] = 1.0;
 357             flcoeffs2[i] = 0.0;
 358         } else {
 359             if (level < 17)
 360                 level -= 7;
 361             else if (level <= 24)
 362                 level -= 32;
 363             else
 364                 level -= 16;
 365
 366             tmp  *= imc_exp_tab[15 + level];
 367             tmp2 += 0.83048 * level;  // 0.83048 = log2(10) * 0.25
 368             flcoeffs1[i] = tmp;
 369             flcoeffs2[i] = tmp2;
 370         }
 371     }
 372 }
 373
 374
 375 static void imc_decode_level_coefficients2(IMCContext *q, int *levlCoeffBuf,
 376                                            float *old_floor, float *flcoeffs1,
 377                                            float *flcoeffs2)
 378 {
 379     int i;
 380     /* FIXME maybe flag_buf = noise coding and flcoeffs1 = new scale factors
 381      *       and flcoeffs2 old scale factors
 382      *       might be incomplete due to a missing table that is in the binary code
 383      */
 384     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 385         flcoeffs1[i] = 0;
 386         if (levlCoeffBuf[i] < 16) {
 387             flcoeffs1[i] = imc_exp_tab2[levlCoeffBuf[i]] * old_floor[i];
 388             flcoeffs2[i] = (levlCoeffBuf[i] - 7) * 0.83048 + flcoeffs2[i]; // 0.83048 = log2(10) * 0.25
 389         } else {
 390             flcoeffs1[i] = old_floor[i];
 391         }
 392     }
 393 }
 394
 395 /**
 396  * Perform bit allocation depending on bits available
 397  */
 398 static int bit_allocation(IMCContext *q, IMCChannel *chctx,
 399                           int stream_format_code, int freebits, int flag)
 400 {
 401     int i, j;
 402     const float limit = -1.e20;
 403     float highest = 0.0;
 404     int indx;
 405     int t1 = 0;
 406     int t2 = 1;
 407     float summa = 0.0;
 408     int iacc = 0;
 409     int summer = 0;
 410     int rres, cwlen;
 411     float lowest = 1.e10;
 412     int low_indx = 0;
 413     float workT[32];
 414     int flg;
 415     int found_indx = 0;
 416
 417     for (i = 0; i < BANDS; i++)
 418         highest = FFMAX(highest, chctx->flcoeffs1[i]);
 419
 420     for (i = 0; i < BANDS - 1; i++)
 421         chctx->flcoeffs4[i] = chctx->flcoeffs3[i] - log2f(chctx->flcoeffs5[i]);
 422     chctx->flcoeffs4[BANDS - 1] = limit;
 423
 424     highest = highest * 0.25;
 425
 426     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 427         indx = -1;
 428         if ((band_tab[i + 1] - band_tab[i]) == chctx->bandWidthT[i])
 429             indx = 0;
 430
 431         if ((band_tab[i + 1] - band_tab[i]) > chctx->bandWidthT[i])
 432             indx = 1;
 433
 434         if (((band_tab[i + 1] - band_tab[i]) / 2) >= chctx->bandWidthT[i])
 435             indx = 2;
 436
 437         if (indx == -1)
 438             return AVERROR_INVALIDDATA;
 439
 440         chctx->flcoeffs4[i] += xTab[(indx * 2 + (chctx->flcoeffs1[i] < highest)) * 2 + flag];
 441     }
 442
 443     if (stream_format_code & 0x2) {
 444         chctx->flcoeffs4[0] = limit;
 445         chctx->flcoeffs4[1] = limit;
 446         chctx->flcoeffs4[2] = limit;
 447         chctx->flcoeffs4[3] = limit;
 448     }
 449
 450     for (i = (stream_format_code & 0x2) ? 4 : 0; i < BANDS - 1; i++) {
 451         iacc  += chctx->bandWidthT[i];
 452         summa += chctx->bandWidthT[i] * chctx->flcoeffs4[i];
 453     }
 454     chctx->bandWidthT[BANDS - 1] = 0;
 455     summa = (summa * 0.5 - freebits) / iacc;
 456
 457
 458     for (i = 0; i < BANDS / 2; i++) {
 459         rres = summer - freebits;
 460         if ((rres >= -8) && (rres <= 8))
 461             break;
 462
 463         summer = 0;
 464         iacc   = 0;
 465
 466         for (j = (stream_format_code & 0x2) ? 4 : 0; j < BANDS; j++) {
 467             cwlen = av_clipf(((chctx->flcoeffs4[j] * 0.5) - summa + 0.5), 0, 6);
 468
 469             chctx->bitsBandT[j] = cwlen;
 470             summer += chctx->bandWidthT[j] * cwlen;
 471
 472             if (cwlen > 0)
 473                 iacc += chctx->bandWidthT[j];
 474         }
 475
 476         flg = t2;
 477         t2 = 1;
 478         if (freebits < summer)
 479             t2 = -1;
 480         if (i == 0)
 481             flg = t2;
 482         if (flg != t2)
 483             t1++;
 484
 485         summa = (float)(summer - freebits) / ((t1 + 1) * iacc) + summa;
 486     }
 487
 488     for (i = (stream_format_code & 0x2) ? 4 : 0; i < BANDS; i++) {
 489         for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++)
 490             chctx->CWlengthT[j] = chctx->bitsBandT[i];
 491     }
 492
 493     if (freebits > summer) {
 494         for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 495             workT[i] = (chctx->bitsBandT[i] == 6) ? -1.e20
 496                                               : (chctx->bitsBandT[i] * -2 + chctx->flcoeffs4[i] - 0.415);
 497         }
 498
 499         highest = 0.0;
 500
 501         do {
 502             if (highest <= -1.e20)
 503                 break;
 504
 505             found_indx = 0;
 506             highest = -1.e20;
 507
 508             for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 509                 if (workT[i] > highest) {
 510                     highest = workT[i];
 511                     found_indx = i;
 512                 }
 513             }
 514
 515             if (highest > -1.e20) {
 516                 workT[found_indx] -= 2.0;
 517                 if (++chctx->bitsBandT[found_indx] == 6)
 518                     workT[found_indx] = -1.e20;
 519
 520                 for (j = band_tab[found_indx]; j < band_tab[found_indx + 1] && (freebits > summer); j++) {
 521                     chctx->CWlengthT[j]++;
 522                     summer++;
 523                 }
 524             }
 525         } while (freebits > summer);
 526     }
 527     if (freebits < summer) {
 528         for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 529             workT[i] = chctx->bitsBandT[i] ? (chctx->bitsBandT[i] * -2 + chctx->flcoeffs4[i] + 1.585)
 530                                        : 1.e20;
 531         }
 532         if (stream_format_code & 0x2) {
 533             workT[0] = 1.e20;
 534             workT[1] = 1.e20;
 535             workT[2] = 1.e20;
 536             workT[3] = 1.e20;
 537         }
 538         while (freebits < summer) {
 539             lowest   = 1.e10;
 540             low_indx = 0;
 541             for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 542                 if (workT[i] < lowest) {
 543                     lowest   = workT[i];
 544                     low_indx = i;
 545                 }
 546             }
 547             // if (lowest >= 1.e10)
 548             //     break;
 549             workT[low_indx] = lowest + 2.0;
 550
 551             if (!--chctx->bitsBandT[low_indx])
 552                 workT[low_indx] = 1.e20;
 553
 554             for (j = band_tab[low_indx]; j < band_tab[low_indx+1] && (freebits < summer); j++) {
 555                 if (chctx->CWlengthT[j] > 0) {
 556                     chctx->CWlengthT[j]--;
 557                     summer--;
 558                 }
 559             }
 560         }
 561     }
 562     return 0;
 563 }
 564
 565 static void imc_get_skip_coeff(IMCContext *q, IMCChannel *chctx)
 566 {
 567     int i, j;
 568
 569     memset(chctx->skipFlagBits,  0, sizeof(chctx->skipFlagBits));
 570     memset(chctx->skipFlagCount, 0, sizeof(chctx->skipFlagCount));
 571     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 572         if (!chctx->bandFlagsBuf[i] || !chctx->bandWidthT[i])
 573             continue;
 574
 575         if (!chctx->skipFlagRaw[i]) {
 576             chctx->skipFlagBits[i] = band_tab[i + 1] - band_tab[i];
 577
 578             for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++) {
 579                 chctx->skipFlags[j] = get_bits1(&q->gb);
 580                 if (chctx->skipFlags[j])
 581                     chctx->skipFlagCount[i]++;
 582             }
 583         } else {
 584             for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1] - 1; j += 2) {
 585                 if (!get_bits1(&q->gb)) { // 0
 586                     chctx->skipFlagBits[i]++;
 587                     chctx->skipFlags[j]      = 1;
 588                     chctx->skipFlags[j + 1]  = 1;
 589                     chctx->skipFlagCount[i] += 2;
 590                 } else {
 591                     if (get_bits1(&q->gb)) { // 11
 592                         chctx->skipFlagBits[i] += 2;
 593                         chctx->skipFlags[j]     = 0;
 594                         chctx->skipFlags[j + 1] = 1;
 595                         chctx->skipFlagCount[i]++;
 596                     } else {
 597                         chctx->skipFlagBits[i] += 3;
 598                         chctx->skipFlags[j + 1] = 0;
 599                         if (!get_bits1(&q->gb)) { // 100
 600                             chctx->skipFlags[j] = 1;
 601                             chctx->skipFlagCount[i]++;
 602                         } else { // 101
 603                             chctx->skipFlags[j] = 0;
 604                         }
 605                     }
 606                 }
 607             }
 608
 609             if (j < band_tab[i + 1]) {
 610                 chctx->skipFlagBits[i]++;
 611                 if ((chctx->skipFlags[j] = get_bits1(&q->gb)))
 612                     chctx->skipFlagCount[i]++;
 613             }
 614         }
 615     }
 616 }
 617
 618 /**
 619  * Increase highest' band coefficient sizes as some bits won't be used
 620  */
 621 static void imc_adjust_bit_allocation(IMCContext *q, IMCChannel *chctx,
 622                                       int summer)
 623 {
 624     float workT[32];
 625     int corrected = 0;
 626     int i, j;
 627     float highest  = 0;
 628     int found_indx = 0;
 629
 630     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 631         workT[i] = (chctx->bitsBandT[i] == 6) ? -1.e20
 632                                           : (chctx->bitsBandT[i] * -2 + chctx->flcoeffs4[i] - 0.415);
 633     }
 634
 635     while (corrected < summer) {
 636         if (highest <= -1.e20)
 637             break;
 638
 639         highest = -1.e20;
 640
 641         for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 642             if (workT[i] > highest) {
 643                 highest = workT[i];
 644                 found_indx = i;
 645             }
 646         }
 647
 648         if (highest > -1.e20) {
 649             workT[found_indx] -= 2.0;
 650             if (++(chctx->bitsBandT[found_indx]) == 6)
 651                 workT[found_indx] = -1.e20;
 652
 653             for (j = band_tab[found_indx]; j < band_tab[found_indx+1] && (corrected < summer); j++) {
 654                 if (!chctx->skipFlags[j] && (chctx->CWlengthT[j] < 6)) {
 655                     chctx->CWlengthT[j]++;
 656                     corrected++;
 657                 }
 658             }
 659         }
 660     }
 661 }
 662
 663 static void imc_imdct256(IMCContext *q, IMCChannel *chctx, int channels)
 664 {
 665     int i;
 666     float re, im;
 667     float *dst1 = q->out_samples;
 668     float *dst2 = q->out_samples + (COEFFS - 1);
 669
 670     /* prerotation */
 671     for (i = 0; i < COEFFS / 2; i++) {
 672         q->samples[i].re = -(q->pre_coef1[i] * chctx->CWdecoded[COEFFS - 1 - i * 2]) -
 673                             (q->pre_coef2[i] * chctx->CWdecoded[i * 2]);
 674         q->samples[i].im =  (q->pre_coef2[i] * chctx->CWdecoded[COEFFS - 1 - i * 2]) -
 675                             (q->pre_coef1[i] * chctx->CWdecoded[i * 2]);
 676     }
 677
 678     /* FFT */
 679     q->fft.fft_permute(&q->fft, q->samples);
 680     q->fft.fft_calc(&q->fft, q->samples);
 681
 682     /* postrotation, window and reorder */
 683     for (i = 0; i < COEFFS / 2; i++) {
 684         re = ( q->samples[i].re * q->post_cos[i]) + (-q->samples[i].im * q->post_sin[i]);
 685         im = (-q->samples[i].im * q->post_cos[i]) - ( q->samples[i].re * q->post_sin[i]);
 686         *dst1 =  (q->mdct_sine_window[COEFFS - 1 - i * 2] * chctx->last_fft_im[i])
 687                + (q->mdct_sine_window[i * 2] * re);
 688         *dst2 =  (q->mdct_sine_window[i * 2] * chctx->last_fft_im[i])
 689                - (q->mdct_sine_window[COEFFS - 1 - i * 2] * re);
 690         dst1 += 2;
 691         dst2 -= 2;
 692         chctx->last_fft_im[i] = im;
 693     }
 694 }
 695
 696 static int inverse_quant_coeff(IMCContext *q, IMCChannel *chctx,
 697                                int stream_format_code)
 698 {
 699     int i, j;
 700     int middle_value, cw_len, max_size;
 701     const float *quantizer;
 702
 703     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 704         for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++) {
 705             chctx->CWdecoded[j] = 0;
 706             cw_len = chctx->CWlengthT[j];
 707
 708             if (cw_len <= 0 || chctx->skipFlags[j])
 709                 continue;
 710
 711             max_size     = 1 << cw_len;
 712             middle_value = max_size >> 1;
 713
 714             if (chctx->codewords[j] >= max_size || chctx->codewords[j] < 0)
 715                 return AVERROR_INVALIDDATA;
 716
 717             if (cw_len >= 4) {
 718                 quantizer = imc_quantizer2[(stream_format_code & 2) >> 1];
 719                 if (chctx->codewords[j] >= middle_value)
 720                     chctx->CWdecoded[j] =  quantizer[chctx->codewords[j] - 8]                * chctx->flcoeffs6[i];
 721                 else
 722                     chctx->CWdecoded[j] = -quantizer[max_size - chctx->codewords[j] - 8 - 1] * chctx->flcoeffs6[i];
 723             }else{
 724                 quantizer = imc_quantizer1[((stream_format_code & 2) >> 1) | (chctx->bandFlagsBuf[i] << 1)];
 725                 if (chctx->codewords[j] >= middle_value)
 726                     chctx->CWdecoded[j] =  quantizer[chctx->codewords[j] - 1]            * chctx->flcoeffs6[i];
 727                 else
 728                     chctx->CWdecoded[j] = -quantizer[max_size - 2 - chctx->codewords[j]] * chctx->flcoeffs6[i];
 729             }
 730         }
 731     }
 732     return 0;
 733 }
 734
 735
 736 static int imc_get_coeffs(IMCContext *q, IMCChannel *chctx)
 737 {
 738     int i, j, cw_len, cw;
 739
 740     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 741         if (!chctx->sumLenArr[i])
 742             continue;
 743         if (chctx->bandFlagsBuf[i] || chctx->bandWidthT[i]) {
 744             for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++) {
 745                 cw_len = chctx->CWlengthT[j];
 746                 cw = 0;
 747
 748                 if (get_bits_count(&q->gb) + cw_len > 512) {
 749                     av_dlog(NULL, "Band %i coeff %i cw_len %i\n", i, j, cw_len);
 750                     return AVERROR_INVALIDDATA;
 751                 }
 752
 753                 if (cw_len && (!chctx->bandFlagsBuf[i] || !chctx->skipFlags[j]))
 754                     cw = get_bits(&q->gb, cw_len);
 755
 756                 chctx->codewords[j] = cw;
 757             }
 758         }
 759     }
 760     return 0;
 761 }
 762
 763 static int imc_decode_block(AVCodecContext *avctx, IMCContext *q, int ch)
 764 {
 765     int stream_format_code;
 766     int imc_hdr, i, j, ret;
 767     int flag;
 768     int bits, summer;
 769     int counter, bitscount;
 770     IMCChannel *chctx = q->chctx + ch;
 771
 772
 773     /* Check the frame header */
 774     imc_hdr = get_bits(&q->gb, 9);
 775     if (imc_hdr & 0x18) {
 776         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "frame header check failed!\n");
 777         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "got %X.\n", imc_hdr);
 778         return AVERROR_INVALIDDATA;
 779     }
 780     stream_format_code = get_bits(&q->gb, 3);
 781
 782     if (stream_format_code & 1) {
 783         av_log_ask_for_sample(avctx, "Stream format %X is not supported\n",
 784                               stream_format_code);
 785         return AVERROR_PATCHWELCOME;
 786     }
 787
 788     if (stream_format_code & 0x04)
 789         chctx->decoder_reset = 1;
 790
 791     if (chctx->decoder_reset) {
 792         for (i = 0; i < BANDS; i++)
 793             chctx->old_floor[i] = 1.0;
 794         for (i = 0; i < COEFFS; i++)
 795             chctx->CWdecoded[i] = 0;
 796         chctx->decoder_reset = 0;
 797     }
 798
 799     flag = get_bits1(&q->gb);
 800     imc_read_level_coeffs(q, stream_format_code, chctx->levlCoeffBuf);
 801
 802     if (stream_format_code & 0x4)
 803         imc_decode_level_coefficients(q, chctx->levlCoeffBuf,
 804                                       chctx->flcoeffs1, chctx->flcoeffs2);
 805     else
 806         imc_decode_level_coefficients2(q, chctx->levlCoeffBuf, chctx->old_floor,
 807                                        chctx->flcoeffs1, chctx->flcoeffs2);
 808
 809     for(i=0; i<BANDS; i++) {
 810         if(chctx->flcoeffs1[i] > INT_MAX) {
 811             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "scalefactor out of range\n");
 812             return AVERROR_INVALIDDATA;
 813         }
 814     }
 815
 816     memcpy(chctx->old_floor, chctx->flcoeffs1, 32 * sizeof(float));
 817
 818     counter = 0;
 819     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 820         if (chctx->levlCoeffBuf[i] == 16) {
 821             chctx->bandWidthT[i] = 0;
 822             counter++;
 823         } else
 824             chctx->bandWidthT[i] = band_tab[i + 1] - band_tab[i];
 825     }
 826     memset(chctx->bandFlagsBuf, 0, BANDS * sizeof(int));
 827     for (i = 0; i < BANDS - 1; i++) {
 828         if (chctx->bandWidthT[i])
 829             chctx->bandFlagsBuf[i] = get_bits1(&q->gb);
 830     }
 831
 832     imc_calculate_coeffs(q, chctx->flcoeffs1, chctx->flcoeffs2, chctx->bandWidthT, chctx->flcoeffs3, chctx->flcoeffs5);
 833
 834     bitscount = 0;
 835     /* first 4 bands will be assigned 5 bits per coefficient */
 836     if (stream_format_code & 0x2) {
 837         bitscount += 15;
 838
 839         chctx->bitsBandT[0] = 5;
 840         chctx->CWlengthT[0] = 5;
 841         chctx->CWlengthT[1] = 5;
 842         chctx->CWlengthT[2] = 5;
 843         for (i = 1; i < 4; i++) {
 844             bits = (chctx->levlCoeffBuf[i] == 16) ? 0 : 5;
 845             chctx->bitsBandT[i] = bits;
 846             for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++) {
 847                 chctx->CWlengthT[j] = bits;
 848                 bitscount      += bits;
 849             }
 850         }
 851     }
 852     if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_IAC) {
 853         bitscount += !!chctx->bandWidthT[BANDS - 1];
 854         if (!(stream_format_code & 0x2))
 855             bitscount += 16;
 856     }
 857
 858     if ((ret = bit_allocation(q, chctx, stream_format_code,
 859                               512 - bitscount - get_bits_count(&q->gb),
 860                               flag)) < 0) {
 861         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Bit allocations failed\n");
 862         chctx->decoder_reset = 1;
 863         return ret;
 864     }
 865
 866     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 867         chctx->sumLenArr[i]   = 0;
 868         chctx->skipFlagRaw[i] = 0;
 869         for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++)
 870             chctx->sumLenArr[i] += chctx->CWlengthT[j];
 871         if (chctx->bandFlagsBuf[i])
 872             if ((((band_tab[i + 1] - band_tab[i]) * 1.5) > chctx->sumLenArr[i]) && (chctx->sumLenArr[i] > 0))
 873                 chctx->skipFlagRaw[i] = 1;
 874     }
 875
 876     imc_get_skip_coeff(q, chctx);
 877
 878     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 879         chctx->flcoeffs6[i] = chctx->flcoeffs1[i];
 880         /* band has flag set and at least one coded coefficient */
 881         if (chctx->bandFlagsBuf[i] && (band_tab[i + 1] - band_tab[i]) != chctx->skipFlagCount[i]) {
 882             chctx->flcoeffs6[i] *= q->sqrt_tab[ band_tab[i + 1] - band_tab[i]] /
 883                                    q->sqrt_tab[(band_tab[i + 1] - band_tab[i] - chctx->skipFlagCount[i])];
 884         }
 885     }
 886
 887     /* calculate bits left, bits needed and adjust bit allocation */
 888     bits = summer = 0;
 889
 890     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 891         if (chctx->bandFlagsBuf[i]) {
 892             for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++) {
 893                 if (chctx->skipFlags[j]) {
 894                     summer += chctx->CWlengthT[j];
 895                     chctx->CWlengthT[j] = 0;
 896                 }
 897             }
 898             bits   += chctx->skipFlagBits[i];
 899             summer -= chctx->skipFlagBits[i];
 900         }
 901     }
 902     imc_adjust_bit_allocation(q, chctx, summer);
 903
 904     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 905         chctx->sumLenArr[i] = 0;
 906
 907         for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++)
 908             if (!chctx->skipFlags[j])
 909                 chctx->sumLenArr[i] += chctx->CWlengthT[j];
 910     }
 911
 912     memset(chctx->codewords, 0, sizeof(chctx->codewords));
 913
 914     if (imc_get_coeffs(q, chctx) < 0) {
 915         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Read coefficients failed\n");
 916         chctx->decoder_reset = 1;
 917         return AVERROR_INVALIDDATA;
 918     }
 919
 920     if (inverse_quant_coeff(q, chctx, stream_format_code) < 0) {
 921         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Inverse quantization of coefficients failed\n");
 922         chctx->decoder_reset = 1;
 923         return AVERROR_INVALIDDATA;
 924     }
 925
 926     memset(chctx->skipFlags, 0, sizeof(chctx->skipFlags));
 927
 928     imc_imdct256(q, chctx, avctx->channels);
 929
 930     return 0;
 931 }
 932
 933 static int imc_decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data,
 934                             int *got_frame_ptr, AVPacket *avpkt)
 935 {
 936     const uint8_t *buf = avpkt->data;
 937     int buf_size = avpkt->size;
 938     int ret, i;
 939
 940     IMCContext *q = avctx->priv_data;
 941
 942     LOCAL_ALIGNED_16(uint16_t, buf16, [IMC_BLOCK_SIZE / 2]);
 943
 944     if (buf_size < IMC_BLOCK_SIZE * avctx->channels) {
 945         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "frame too small!\n");
 946         return AVERROR_INVALIDDATA;
 947     }
 948
 949     /* get output buffer */
 950     q->frame.nb_samples = COEFFS;
 951     if ((ret = ff_get_buffer(avctx, &q->frame)) < 0) {
 952         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "get_buffer() failed\n");
 953         return ret;
 954     }
 955
 956     for (i = 0; i < avctx->channels; i++) {
 957         q->out_samples = (float *)q->frame.extended_data[i];
 958
 959         q->dsp.bswap16_buf(buf16, (const uint16_t*)buf, IMC_BLOCK_SIZE / 2);
 960
 961         init_get_bits(&q->gb, (const uint8_t*)buf16, IMC_BLOCK_SIZE * 8);
 962
 963         buf += IMC_BLOCK_SIZE;
 964
 965         if ((ret = imc_decode_block(avctx, q, i)) < 0)
 966             return ret;
 967     }
 968
 969     if (avctx->channels == 2) {
 970         q->dsp.butterflies_float((float *)q->frame.extended_data[0],
 971                                  (float *)q->frame.extended_data[1], COEFFS);
 972     }
 973
 974     *got_frame_ptr   = 1;
 975     *(AVFrame *)data = q->frame;
 976
 977     return IMC_BLOCK_SIZE * avctx->channels;
 978 }
 979
 980
 981 static av_cold int imc_decode_close(AVCodecContext * avctx)
 982 {
 983     IMCContext *q = avctx->priv_data;
 984
 985     ff_fft_end(&q->fft);
 986
 987     return 0;
 988 }
 989
 990 static av_cold void flush(AVCodecContext *avctx)
 991 {
 992     IMCContext *q = avctx->priv_data;
 993
 994     q->chctx[0].decoder_reset =
 995     q->chctx[1].decoder_reset = 1;
 996 }
 997
 998 #if CONFIG_IMC_DECODER
 999 AVCodec ff_imc_decoder = {
1000     .name           = "imc",
1001     .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
1002     .id             = AV_CODEC_ID_IMC,
1003     .priv_data_size = sizeof(IMCContext),
1004     .init           = imc_decode_init,
1005     .close          = imc_decode_close,
1006     .decode         = imc_decode_frame,
1007     .flush          = flush,
1008     .capabilities   = CODEC_CAP_DR1,
1009     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("IMC (Intel Music Coder)"),
1010     .sample_fmts    = (const enum AVSampleFormat[]) { AV_SAMPLE_FMT_FLTP,
1011                                                       AV_SAMPLE_FMT_NONE },
1012 };
1013 #endif
1014 #if CONFIG_IAC_DECODER
1015 AVCodec ff_iac_decoder = {
1016     .name           = "iac",
1017     .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
1018     .id             = AV_CODEC_ID_IAC,
1019     .priv_data_size = sizeof(IMCContext),
1020     .init           = imc_decode_init,
1021     .close          = imc_decode_close,
1022     .decode         = imc_decode_frame,
1023     .flush          = flush,
1024     .capabilities   = CODEC_CAP_DR1,
1025     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("IAC (Indeo Audio Coder)"),
1026     .sample_fmts    = (const enum AVSampleFormat[]) { AV_SAMPLE_FMT_FLTP,
1027                                                       AV_SAMPLE_FMT_NONE },
1028 };
1029 #endif