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 Libav.
   8  *
   9  * Libav 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  * Libav 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 Libav; 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 "avcodec.h"
  39 #include "get_bits.h"
  40 #include "dsputil.h"
  41 #include "fft.h"
  42 #include "libavutil/audioconvert.h"
  43 #include "sinewin.h"
  44
  45 #include "imcdata.h"
  46
  47 #define IMC_BLOCK_SIZE 64
  48 #define IMC_FRAME_ID 0x21
  49 #define BANDS 32
  50 #define COEFFS 256
  51
  52 typedef struct IMCChannel {
  53     float old_floor[BANDS];
  54     float flcoeffs1[BANDS];
  55     float flcoeffs2[BANDS];
  56     float flcoeffs3[BANDS];
  57     float flcoeffs4[BANDS];
  58     float flcoeffs5[BANDS];
  59     float flcoeffs6[BANDS];
  60     float CWdecoded[COEFFS];
  61
  62     int bandWidthT[BANDS];     ///< codewords per band
  63     int bitsBandT[BANDS];      ///< how many bits per codeword in band
  64     int CWlengthT[COEFFS];     ///< how many bits in each codeword
  65     int levlCoeffBuf[BANDS];
  66     int bandFlagsBuf[BANDS];   ///< flags for each band
  67     int sumLenArr[BANDS];      ///< bits for all coeffs in band
  68     int skipFlagRaw[BANDS];    ///< skip flags are stored in raw form or not
  69     int skipFlagBits[BANDS];   ///< bits used to code skip flags
  70     int skipFlagCount[BANDS];  ///< skipped coeffients per band
  71     int skipFlags[COEFFS];     ///< skip coefficient decoding or not
  72     int codewords[COEFFS];     ///< raw codewords read from bitstream
  73
  74     float last_fft_im[COEFFS];
  75
  76     int decoder_reset;
  77 } IMCChannel;
  78
  79 typedef struct {
  80     AVFrame frame;
  81
  82     IMCChannel chctx[2];
  83
  84     /** MDCT tables */
  85     //@{
  86     float mdct_sine_window[COEFFS];
  87     float post_cos[COEFFS];
  88     float post_sin[COEFFS];
  89     float pre_coef1[COEFFS];
  90     float pre_coef2[COEFFS];
  91     //@}
  92
  93     float sqrt_tab[30];
  94     GetBitContext gb;
  95     float one_div_log2;
  96
  97     DSPContext dsp;
  98     FFTContext fft;
  99     DECLARE_ALIGNED(32, FFTComplex, samples)[COEFFS / 2];
 100     float *out_samples;
 101
 102     int8_t cyclTab[32], cyclTab2[32];
 103     float  weights1[31], weights2[31];
 104 } IMCContext;
 105
 106 static VLC huffman_vlc[4][4];
 107
 108 #define VLC_TABLES_SIZE 9512
 109
 110 static const int vlc_offsets[17] = {
 111     0,     640, 1156, 1732, 2308, 2852, 3396, 3924,
 112     4452, 5220, 5860, 6628, 7268, 7908, 8424, 8936, VLC_TABLES_SIZE
 113 };
 114
 115 static VLC_TYPE vlc_tables[VLC_TABLES_SIZE][2];
 116
 117 static inline double freq2bark(double freq)
 118 {
 119     return 3.5 * atan((freq / 7500.0) * (freq / 7500.0)) + 13.0 * atan(freq * 0.00076);
 120 }
 121
 122 static av_cold void iac_generate_tabs(IMCContext *q, int sampling_rate)
 123 {
 124     double freqmin[32], freqmid[32], freqmax[32];
 125     double scale = sampling_rate / (256.0 * 2.0 * 2.0);
 126     double nyquist_freq = sampling_rate * 0.5;
 127     double freq, bark, prev_bark = 0, tf, tb;
 128     int i, j;
 129
 130     for (i = 0; i < 32; i++) {
 131         freq = (band_tab[i] + band_tab[i + 1] - 1) * scale;
 132         bark = freq2bark(freq);
 133
 134         if (i > 0) {
 135             tb = bark - prev_bark;
 136             q->weights1[i - 1] = pow(10.0, -1.0 * tb);
 137             q->weights2[i - 1] = pow(10.0, -2.7 * tb);
 138         }
 139         prev_bark = bark;
 140
 141         freqmid[i] = freq;
 142
 143         tf = freq;
 144         while (tf < nyquist_freq) {
 145             tf += 0.5;
 146             tb =  freq2bark(tf);
 147             if (tb > bark + 0.5)
 148                 break;
 149         }
 150         freqmax[i] = tf;
 151
 152         tf = freq;
 153         while (tf > 0.0) {
 154             tf -= 0.5;
 155             tb =  freq2bark(tf);
 156             if (tb <= bark - 0.5)
 157                 break;
 158         }
 159         freqmin[i] = tf;
 160     }
 161
 162     for (i = 0; i < 32; i++) {
 163         freq = freqmax[i];
 164         for (j = 31; j > 0 && freq <= freqmid[j]; j--);
 165         q->cyclTab[i] = j + 1;
 166
 167         freq = freqmin[i];
 168         for (j = 0; j < 32 && freq >= freqmid[j]; j++);
 169         q->cyclTab2[i] = j - 1;
 170     }
 171 }
 172
 173 static av_cold int imc_decode_init(AVCodecContext *avctx)
 174 {
 175     int i, j, ret;
 176     IMCContext *q = avctx->priv_data;
 177     double r1, r2;
 178
 179     if ((avctx->codec_id == CODEC_ID_IMC && avctx->channels != 1)
 180         || (avctx->codec_id == CODEC_ID_IAC && avctx->channels > 2)) {
 181         av_log_ask_for_sample(avctx, "Number of channels is not supported\n");
 182         return AVERROR_PATCHWELCOME;
 183     }
 184
 185     for (j = 0; j < avctx->channels; j++) {
 186         q->chctx[j].decoder_reset = 1;
 187
 188         for (i = 0; i < BANDS; i++)
 189             q->chctx[j].old_floor[i] = 1.0;
 190
 191         for (i = 0; i < COEFFS / 2; i++)
 192             q->chctx[j].last_fft_im[i] = 0;
 193     }
 194
 195     /* Build mdct window, a simple sine window normalized with sqrt(2) */
 196     ff_sine_window_init(q->mdct_sine_window, COEFFS);
 197     for (i = 0; i < COEFFS; i++)
 198         q->mdct_sine_window[i] *= sqrt(2.0);
 199     for (i = 0; i < COEFFS / 2; i++) {
 200         q->post_cos[i] = (1.0f / 32768) * cos(i / 256.0 * M_PI);
 201         q->post_sin[i] = (1.0f / 32768) * sin(i / 256.0 * M_PI);
 202
 203         r1 = sin((i * 4.0 + 1.0) / 1024.0 * M_PI);
 204         r2 = cos((i * 4.0 + 1.0) / 1024.0 * M_PI);
 205
 206         if (i & 0x1) {
 207             q->pre_coef1[i] =  (r1 + r2) * sqrt(2.0);
 208             q->pre_coef2[i] = -(r1 - r2) * sqrt(2.0);
 209         } else {
 210             q->pre_coef1[i] = -(r1 + r2) * sqrt(2.0);
 211             q->pre_coef2[i] =  (r1 - r2) * sqrt(2.0);
 212         }
 213     }
 214
 215     /* Generate a square root table */
 216
 217     for (i = 0; i < 30; i++)
 218         q->sqrt_tab[i] = sqrt(i);
 219
 220     /* initialize the VLC tables */
 221     for (i = 0; i < 4 ; i++) {
 222         for (j = 0; j < 4; j++) {
 223             huffman_vlc[i][j].table = &vlc_tables[vlc_offsets[i * 4 + j]];
 224             huffman_vlc[i][j].table_allocated = vlc_offsets[i * 4 + j + 1] - vlc_offsets[i * 4 + j];
 225             init_vlc(&huffman_vlc[i][j], 9, imc_huffman_sizes[i],
 226                      imc_huffman_lens[i][j], 1, 1,
 227                      imc_huffman_bits[i][j], 2, 2, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC);
 228         }
 229     }
 230     q->one_div_log2 = 1 / log(2);
 231
 232     if (avctx->codec_id == CODEC_ID_IAC) {
 233         iac_generate_tabs(q, avctx->sample_rate);
 234     } else {
 235         memcpy(q->cyclTab,  cyclTab,  sizeof(cyclTab));
 236         memcpy(q->cyclTab2, cyclTab2, sizeof(cyclTab2));
 237         memcpy(q->weights1, imc_weights1, sizeof(imc_weights1));
 238         memcpy(q->weights2, imc_weights2, sizeof(imc_weights2));
 239     }
 240
 241     if ((ret = ff_fft_init(&q->fft, 7, 1))) {
 242         av_log(avctx, AV_LOG_INFO, "FFT init failed\n");
 243         return ret;
 244     }
 245     ff_dsputil_init(&q->dsp, avctx);
 246     avctx->sample_fmt     = AV_SAMPLE_FMT_FLT;
 247     avctx->channel_layout = avctx->channels == 1 ? AV_CH_LAYOUT_MONO
 248                                                  : AV_CH_LAYOUT_STEREO;
 249
 250     avcodec_get_frame_defaults(&q->frame);
 251     avctx->coded_frame = &q->frame;
 252
 253     return 0;
 254 }
 255
 256 static void imc_calculate_coeffs(IMCContext *q, float *flcoeffs1,
 257                                  float *flcoeffs2, int *bandWidthT,
 258                                  float *flcoeffs3, float *flcoeffs5)
 259 {
 260     float   workT1[BANDS];
 261     float   workT2[BANDS];
 262     float   workT3[BANDS];
 263     float   snr_limit = 1.e-30;
 264     float   accum = 0.0;
 265     int i, cnt2;
 266
 267     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 268         flcoeffs5[i] = workT2[i] = 0.0;
 269         if (bandWidthT[i]) {
 270             workT1[i] = flcoeffs1[i] * flcoeffs1[i];
 271             flcoeffs3[i] = 2.0 * flcoeffs2[i];
 272         } else {
 273             workT1[i]    = 0.0;
 274             flcoeffs3[i] = -30000.0;
 275         }
 276         workT3[i] = bandWidthT[i] * workT1[i] * 0.01;
 277         if (workT3[i] <= snr_limit)
 278             workT3[i] = 0.0;
 279     }
 280
 281     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 282         for (cnt2 = i; cnt2 < q->cyclTab[i]; cnt2++)
 283             flcoeffs5[cnt2] = flcoeffs5[cnt2] + workT3[i];
 284         workT2[cnt2 - 1] = workT2[cnt2 - 1] + workT3[i];
 285     }
 286
 287     for (i = 1; i < BANDS; i++) {
 288         accum = (workT2[i - 1] + accum) * q->weights1[i - 1];
 289         flcoeffs5[i] += accum;
 290     }
 291
 292     for (i = 0; i < BANDS; i++)
 293         workT2[i] = 0.0;
 294
 295     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 296         for (cnt2 = i - 1; cnt2 > q->cyclTab2[i]; cnt2--)
 297             flcoeffs5[cnt2] += workT3[i];
 298         workT2[cnt2+1] += workT3[i];
 299     }
 300
 301     accum = 0.0;
 302
 303     for (i = BANDS-2; i >= 0; i--) {
 304         accum = (workT2[i+1] + accum) * q->weights2[i];
 305         flcoeffs5[i] += accum;
 306         // there is missing code here, but it seems to never be triggered
 307     }
 308 }
 309
 310
 311 static void imc_read_level_coeffs(IMCContext *q, int stream_format_code,
 312                                   int *levlCoeffs)
 313 {
 314     int i;
 315     VLC *hufftab[4];
 316     int start = 0;
 317     const uint8_t *cb_sel;
 318     int s;
 319
 320     s = stream_format_code >> 1;
 321     hufftab[0] = &huffman_vlc[s][0];
 322     hufftab[1] = &huffman_vlc[s][1];
 323     hufftab[2] = &huffman_vlc[s][2];
 324     hufftab[3] = &huffman_vlc[s][3];
 325     cb_sel = imc_cb_select[s];
 326
 327     if (stream_format_code & 4)
 328         start = 1;
 329     if (start)
 330         levlCoeffs[0] = get_bits(&q->gb, 7);
 331     for (i = start; i < BANDS; i++) {
 332         levlCoeffs[i] = get_vlc2(&q->gb, hufftab[cb_sel[i]]->table,
 333                                  hufftab[cb_sel[i]]->bits, 2);
 334         if (levlCoeffs[i] == 17)
 335             levlCoeffs[i] += get_bits(&q->gb, 4);
 336     }
 337 }
 338
 339 static void imc_decode_level_coefficients(IMCContext *q, int *levlCoeffBuf,
 340                                           float *flcoeffs1, float *flcoeffs2)
 341 {
 342     int i, level;
 343     float tmp, tmp2;
 344     // maybe some frequency division thingy
 345
 346     flcoeffs1[0] = 20000.0 / pow (2, levlCoeffBuf[0] * 0.18945); // 0.18945 = log2(10) * 0.05703125
 347     flcoeffs2[0] = log(flcoeffs1[0]) / log(2);
 348     tmp  = flcoeffs1[0];
 349     tmp2 = flcoeffs2[0];
 350
 351     for (i = 1; i < BANDS; i++) {
 352         level = levlCoeffBuf[i];
 353         if (level == 16) {
 354             flcoeffs1[i] = 1.0;
 355             flcoeffs2[i] = 0.0;
 356         } else {
 357             if (level < 17)
 358                 level -= 7;
 359             else if (level <= 24)
 360                 level -= 32;
 361             else
 362                 level -= 16;
 363
 364             tmp  *= imc_exp_tab[15 + level];
 365             tmp2 += 0.83048 * level;  // 0.83048 = log2(10) * 0.25
 366             flcoeffs1[i] = tmp;
 367             flcoeffs2[i] = tmp2;
 368         }
 369     }
 370 }
 371
 372
 373 static void imc_decode_level_coefficients2(IMCContext *q, int *levlCoeffBuf,
 374                                            float *old_floor, float *flcoeffs1,
 375                                            float *flcoeffs2)
 376 {
 377     int i;
 378     /* FIXME maybe flag_buf = noise coding and flcoeffs1 = new scale factors
 379      *       and flcoeffs2 old scale factors
 380      *       might be incomplete due to a missing table that is in the binary code
 381      */
 382     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 383         flcoeffs1[i] = 0;
 384         if (levlCoeffBuf[i] < 16) {
 385             flcoeffs1[i] = imc_exp_tab2[levlCoeffBuf[i]] * old_floor[i];
 386             flcoeffs2[i] = (levlCoeffBuf[i] - 7) * 0.83048 + flcoeffs2[i]; // 0.83048 = log2(10) * 0.25
 387         } else {
 388             flcoeffs1[i] = old_floor[i];
 389         }
 390     }
 391 }
 392
 393 /**
 394  * Perform bit allocation depending on bits available
 395  */
 396 static int bit_allocation(IMCContext *q, IMCChannel *chctx,
 397                           int stream_format_code, int freebits, int flag)
 398 {
 399     int i, j;
 400     const float limit = -1.e20;
 401     float highest = 0.0;
 402     int indx;
 403     int t1 = 0;
 404     int t2 = 1;
 405     float summa = 0.0;
 406     int iacc = 0;
 407     int summer = 0;
 408     int rres, cwlen;
 409     float lowest = 1.e10;
 410     int low_indx = 0;
 411     float workT[32];
 412     int flg;
 413     int found_indx = 0;
 414
 415     for (i = 0; i < BANDS; i++)
 416         highest = FFMAX(highest, chctx->flcoeffs1[i]);
 417
 418     for (i = 0; i < BANDS - 1; i++)
 419         chctx->flcoeffs4[i] = chctx->flcoeffs3[i] - log(chctx->flcoeffs5[i]) / log(2);
 420     chctx->flcoeffs4[BANDS - 1] = limit;
 421
 422     highest = highest * 0.25;
 423
 424     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 425         indx = -1;
 426         if ((band_tab[i + 1] - band_tab[i]) == chctx->bandWidthT[i])
 427             indx = 0;
 428
 429         if ((band_tab[i + 1] - band_tab[i]) > chctx->bandWidthT[i])
 430             indx = 1;
 431
 432         if (((band_tab[i + 1] - band_tab[i]) / 2) >= chctx->bandWidthT[i])
 433             indx = 2;
 434
 435         if (indx == -1)
 436             return AVERROR_INVALIDDATA;
 437
 438         chctx->flcoeffs4[i] += xTab[(indx * 2 + (chctx->flcoeffs1[i] < highest)) * 2 + flag];
 439     }
 440
 441     if (stream_format_code & 0x2) {
 442         chctx->flcoeffs4[0] = limit;
 443         chctx->flcoeffs4[1] = limit;
 444         chctx->flcoeffs4[2] = limit;
 445         chctx->flcoeffs4[3] = limit;
 446     }
 447
 448     for (i = (stream_format_code & 0x2) ? 4 : 0; i < BANDS - 1; i++) {
 449         iacc  += chctx->bandWidthT[i];
 450         summa += chctx->bandWidthT[i] * chctx->flcoeffs4[i];
 451     }
 452     chctx->bandWidthT[BANDS - 1] = 0;
 453     summa = (summa * 0.5 - freebits) / iacc;
 454
 455
 456     for (i = 0; i < BANDS / 2; i++) {
 457         rres = summer - freebits;
 458         if ((rres >= -8) && (rres <= 8))
 459             break;
 460
 461         summer = 0;
 462         iacc   = 0;
 463
 464         for (j = (stream_format_code & 0x2) ? 4 : 0; j < BANDS; j++) {
 465             cwlen = av_clipf(((chctx->flcoeffs4[j] * 0.5) - summa + 0.5), 0, 6);
 466
 467             chctx->bitsBandT[j] = cwlen;
 468             summer += chctx->bandWidthT[j] * cwlen;
 469
 470             if (cwlen > 0)
 471                 iacc += chctx->bandWidthT[j];
 472         }
 473
 474         flg = t2;
 475         t2 = 1;
 476         if (freebits < summer)
 477             t2 = -1;
 478         if (i == 0)
 479             flg = t2;
 480         if (flg != t2)
 481             t1++;
 482
 483         summa = (float)(summer - freebits) / ((t1 + 1) * iacc) + summa;
 484     }
 485
 486     for (i = (stream_format_code & 0x2) ? 4 : 0; i < BANDS; i++) {
 487         for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++)
 488             chctx->CWlengthT[j] = chctx->bitsBandT[i];
 489     }
 490
 491     if (freebits > summer) {
 492         for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 493             workT[i] = (chctx->bitsBandT[i] == 6) ? -1.e20
 494                                               : (chctx->bitsBandT[i] * -2 + chctx->flcoeffs4[i] - 0.415);
 495         }
 496
 497         highest = 0.0;
 498
 499         do {
 500             if (highest <= -1.e20)
 501                 break;
 502
 503             found_indx = 0;
 504             highest = -1.e20;
 505
 506             for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 507                 if (workT[i] > highest) {
 508                     highest = workT[i];
 509                     found_indx = i;
 510                 }
 511             }
 512
 513             if (highest > -1.e20) {
 514                 workT[found_indx] -= 2.0;
 515                 if (++chctx->bitsBandT[found_indx] == 6)
 516                     workT[found_indx] = -1.e20;
 517
 518                 for (j = band_tab[found_indx]; j < band_tab[found_indx + 1] && (freebits > summer); j++) {
 519                     chctx->CWlengthT[j]++;
 520                     summer++;
 521                 }
 522             }
 523         } while (freebits > summer);
 524     }
 525     if (freebits < summer) {
 526         for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 527             workT[i] = chctx->bitsBandT[i] ? (chctx->bitsBandT[i] * -2 + chctx->flcoeffs4[i] + 1.585)
 528                                        : 1.e20;
 529         }
 530         if (stream_format_code & 0x2) {
 531             workT[0] = 1.e20;
 532             workT[1] = 1.e20;
 533             workT[2] = 1.e20;
 534             workT[3] = 1.e20;
 535         }
 536         while (freebits < summer) {
 537             lowest   = 1.e10;
 538             low_indx = 0;
 539             for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 540                 if (workT[i] < lowest) {
 541                     lowest   = workT[i];
 542                     low_indx = i;
 543                 }
 544             }
 545             // if (lowest >= 1.e10)
 546             //     break;
 547             workT[low_indx] = lowest + 2.0;
 548
 549             if (!--chctx->bitsBandT[low_indx])
 550                 workT[low_indx] = 1.e20;
 551
 552             for (j = band_tab[low_indx]; j < band_tab[low_indx+1] && (freebits < summer); j++) {
 553                 if (chctx->CWlengthT[j] > 0) {
 554                     chctx->CWlengthT[j]--;
 555                     summer--;
 556                 }
 557             }
 558         }
 559     }
 560     return 0;
 561 }
 562
 563 static void imc_get_skip_coeff(IMCContext *q, IMCChannel *chctx)
 564 {
 565     int i, j;
 566
 567     memset(chctx->skipFlagBits,  0, sizeof(chctx->skipFlagBits));
 568     memset(chctx->skipFlagCount, 0, sizeof(chctx->skipFlagCount));
 569     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 570         if (!chctx->bandFlagsBuf[i] || !chctx->bandWidthT[i])
 571             continue;
 572
 573         if (!chctx->skipFlagRaw[i]) {
 574             chctx->skipFlagBits[i] = band_tab[i + 1] - band_tab[i];
 575
 576             for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++) {
 577                 chctx->skipFlags[j] = get_bits1(&q->gb);
 578                 if (chctx->skipFlags[j])
 579                     chctx->skipFlagCount[i]++;
 580             }
 581         } else {
 582             for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1] - 1; j += 2) {
 583                 if (!get_bits1(&q->gb)) { // 0
 584                     chctx->skipFlagBits[i]++;
 585                     chctx->skipFlags[j]      = 1;
 586                     chctx->skipFlags[j + 1]  = 1;
 587                     chctx->skipFlagCount[i] += 2;
 588                 } else {
 589                     if (get_bits1(&q->gb)) { // 11
 590                         chctx->skipFlagBits[i] += 2;
 591                         chctx->skipFlags[j]     = 0;
 592                         chctx->skipFlags[j + 1] = 1;
 593                         chctx->skipFlagCount[i]++;
 594                     } else {
 595                         chctx->skipFlagBits[i] += 3;
 596                         chctx->skipFlags[j + 1] = 0;
 597                         if (!get_bits1(&q->gb)) { // 100
 598                             chctx->skipFlags[j] = 1;
 599                             chctx->skipFlagCount[i]++;
 600                         } else { // 101
 601                             chctx->skipFlags[j] = 0;
 602                         }
 603                     }
 604                 }
 605             }
 606
 607             if (j < band_tab[i + 1]) {
 608                 chctx->skipFlagBits[i]++;
 609                 if ((chctx->skipFlags[j] = get_bits1(&q->gb)))
 610                     chctx->skipFlagCount[i]++;
 611             }
 612         }
 613     }
 614 }
 615
 616 /**
 617  * Increase highest' band coefficient sizes as some bits won't be used
 618  */
 619 static void imc_adjust_bit_allocation(IMCContext *q, IMCChannel *chctx,
 620                                       int summer)
 621 {
 622     float workT[32];
 623     int corrected = 0;
 624     int i, j;
 625     float highest  = 0;
 626     int found_indx = 0;
 627
 628     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 629         workT[i] = (chctx->bitsBandT[i] == 6) ? -1.e20
 630                                           : (chctx->bitsBandT[i] * -2 + chctx->flcoeffs4[i] - 0.415);
 631     }
 632
 633     while (corrected < summer) {
 634         if (highest <= -1.e20)
 635             break;
 636
 637         highest = -1.e20;
 638
 639         for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 640             if (workT[i] > highest) {
 641                 highest = workT[i];
 642                 found_indx = i;
 643             }
 644         }
 645
 646         if (highest > -1.e20) {
 647             workT[found_indx] -= 2.0;
 648             if (++(chctx->bitsBandT[found_indx]) == 6)
 649                 workT[found_indx] = -1.e20;
 650
 651             for (j = band_tab[found_indx]; j < band_tab[found_indx+1] && (corrected < summer); j++) {
 652                 if (!chctx->skipFlags[j] && (chctx->CWlengthT[j] < 6)) {
 653                     chctx->CWlengthT[j]++;
 654                     corrected++;
 655                 }
 656             }
 657         }
 658     }
 659 }
 660
 661 static void imc_imdct256(IMCContext *q, IMCChannel *chctx, int channels)
 662 {
 663     int i;
 664     float re, im;
 665     float *dst1 = q->out_samples;
 666     float *dst2 = q->out_samples + (COEFFS - 1) * channels;
 667
 668     /* prerotation */
 669     for (i = 0; i < COEFFS / 2; i++) {
 670         q->samples[i].re = -(q->pre_coef1[i] * chctx->CWdecoded[COEFFS - 1 - i * 2]) -
 671                             (q->pre_coef2[i] * chctx->CWdecoded[i * 2]);
 672         q->samples[i].im =  (q->pre_coef2[i] * chctx->CWdecoded[COEFFS - 1 - i * 2]) -
 673                             (q->pre_coef1[i] * chctx->CWdecoded[i * 2]);
 674     }
 675
 676     /* FFT */
 677     q->fft.fft_permute(&q->fft, q->samples);
 678     q->fft.fft_calc(&q->fft, q->samples);
 679
 680     /* postrotation, window and reorder */
 681     for (i = 0; i < COEFFS / 2; i++) {
 682         re = ( q->samples[i].re * q->post_cos[i]) + (-q->samples[i].im * q->post_sin[i]);
 683         im = (-q->samples[i].im * q->post_cos[i]) - ( q->samples[i].re * q->post_sin[i]);
 684         *dst1 =  (q->mdct_sine_window[COEFFS - 1 - i * 2] * chctx->last_fft_im[i])
 685                + (q->mdct_sine_window[i * 2] * re);
 686         *dst2 =  (q->mdct_sine_window[i * 2] * chctx->last_fft_im[i])
 687                - (q->mdct_sine_window[COEFFS - 1 - i * 2] * re);
 688         dst1 += channels * 2;
 689         dst2 -= channels * 2;
 690         chctx->last_fft_im[i] = im;
 691     }
 692 }
 693
 694 static int inverse_quant_coeff(IMCContext *q, IMCChannel *chctx,
 695                                int stream_format_code)
 696 {
 697     int i, j;
 698     int middle_value, cw_len, max_size;
 699     const float *quantizer;
 700
 701     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 702         for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++) {
 703             chctx->CWdecoded[j] = 0;
 704             cw_len = chctx->CWlengthT[j];
 705
 706             if (cw_len <= 0 || chctx->skipFlags[j])
 707                 continue;
 708
 709             max_size     = 1 << cw_len;
 710             middle_value = max_size >> 1;
 711
 712             if (chctx->codewords[j] >= max_size || chctx->codewords[j] < 0)
 713                 return AVERROR_INVALIDDATA;
 714
 715             if (cw_len >= 4) {
 716                 quantizer = imc_quantizer2[(stream_format_code & 2) >> 1];
 717                 if (chctx->codewords[j] >= middle_value)
 718                     chctx->CWdecoded[j] =  quantizer[chctx->codewords[j] - 8]                * chctx->flcoeffs6[i];
 719                 else
 720                     chctx->CWdecoded[j] = -quantizer[max_size - chctx->codewords[j] - 8 - 1] * chctx->flcoeffs6[i];
 721             }else{
 722                 quantizer = imc_quantizer1[((stream_format_code & 2) >> 1) | (chctx->bandFlagsBuf[i] << 1)];
 723                 if (chctx->codewords[j] >= middle_value)
 724                     chctx->CWdecoded[j] =  quantizer[chctx->codewords[j] - 1]            * chctx->flcoeffs6[i];
 725                 else
 726                     chctx->CWdecoded[j] = -quantizer[max_size - 2 - chctx->codewords[j]] * chctx->flcoeffs6[i];
 727             }
 728         }
 729     }
 730     return 0;
 731 }
 732
 733
 734 static int imc_get_coeffs(IMCContext *q, IMCChannel *chctx)
 735 {
 736     int i, j, cw_len, cw;
 737
 738     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 739         if (!chctx->sumLenArr[i])
 740             continue;
 741         if (chctx->bandFlagsBuf[i] || chctx->bandWidthT[i]) {
 742             for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++) {
 743                 cw_len = chctx->CWlengthT[j];
 744                 cw = 0;
 745
 746                 if (get_bits_count(&q->gb) + cw_len > 512) {
 747                     // av_log(NULL, 0, "Band %i coeff %i cw_len %i\n", i, j, cw_len);
 748                     return AVERROR_INVALIDDATA;
 749                 }
 750
 751                 if (cw_len && (!chctx->bandFlagsBuf[i] || !chctx->skipFlags[j]))
 752                     cw = get_bits(&q->gb, cw_len);
 753
 754                 chctx->codewords[j] = cw;
 755             }
 756         }
 757     }
 758     return 0;
 759 }
 760
 761 static int imc_decode_block(AVCodecContext *avctx, IMCContext *q, int ch)
 762 {
 763     int stream_format_code;
 764     int imc_hdr, i, j, ret;
 765     int flag;
 766     int bits, summer;
 767     int counter, bitscount;
 768     IMCChannel *chctx = q->chctx + ch;
 769
 770
 771     /* Check the frame header */
 772     imc_hdr = get_bits(&q->gb, 9);
 773     if (imc_hdr & 0x18) {
 774         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "frame header check failed!\n");
 775         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "got %X.\n", imc_hdr);
 776         return AVERROR_INVALIDDATA;
 777     }
 778     stream_format_code = get_bits(&q->gb, 3);
 779
 780     if (stream_format_code & 1) {
 781         av_log_ask_for_sample(avctx, "Stream format %X is not supported\n",
 782                               stream_format_code);
 783         return AVERROR_PATCHWELCOME;
 784     }
 785
 786 //    av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "stream_format_code = %d\n", stream_format_code);
 787
 788     if (stream_format_code & 0x04)
 789         chctx->decoder_reset = 1;
 790
 791     if (chctx->decoder_reset) {
 792         memset(q->out_samples, 0, COEFFS * sizeof(*q->out_samples));
 793         for (i = 0; i < BANDS; i++)
 794             chctx->old_floor[i] = 1.0;
 795         for (i = 0; i < COEFFS; i++)
 796             chctx->CWdecoded[i] = 0;
 797         chctx->decoder_reset = 0;
 798     }
 799
 800     flag = get_bits1(&q->gb);
 801     imc_read_level_coeffs(q, stream_format_code, chctx->levlCoeffBuf);
 802
 803     if (stream_format_code & 0x4)
 804         imc_decode_level_coefficients(q, chctx->levlCoeffBuf,
 805                                       chctx->flcoeffs1, chctx->flcoeffs2);
 806     else
 807         imc_decode_level_coefficients2(q, chctx->levlCoeffBuf, chctx->old_floor,
 808                                        chctx->flcoeffs1, chctx->flcoeffs2);
 809
 810     memcpy(chctx->old_floor, chctx->flcoeffs1, 32 * sizeof(float));
 811
 812     counter = 0;
 813     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 814         if (chctx->levlCoeffBuf[i] == 16) {
 815             chctx->bandWidthT[i] = 0;
 816             counter++;
 817         } else
 818             chctx->bandWidthT[i] = band_tab[i + 1] - band_tab[i];
 819     }
 820     memset(chctx->bandFlagsBuf, 0, BANDS * sizeof(int));
 821     for (i = 0; i < BANDS - 1; i++) {
 822         if (chctx->bandWidthT[i])
 823             chctx->bandFlagsBuf[i] = get_bits1(&q->gb);
 824     }
 825
 826     imc_calculate_coeffs(q, chctx->flcoeffs1, chctx->flcoeffs2, chctx->bandWidthT, chctx->flcoeffs3, chctx->flcoeffs5);
 827
 828     bitscount = 0;
 829     /* first 4 bands will be assigned 5 bits per coefficient */
 830     if (stream_format_code & 0x2) {
 831         bitscount += 15;
 832
 833         chctx->bitsBandT[0] = 5;
 834         chctx->CWlengthT[0] = 5;
 835         chctx->CWlengthT[1] = 5;
 836         chctx->CWlengthT[2] = 5;
 837         for (i = 1; i < 4; i++) {
 838             bits = (chctx->levlCoeffBuf[i] == 16) ? 0 : 5;
 839             chctx->bitsBandT[i] = bits;
 840             for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++) {
 841                 chctx->CWlengthT[j] = bits;
 842                 bitscount      += bits;
 843             }
 844         }
 845     }
 846     if (avctx->codec_id == CODEC_ID_IAC) {
 847         bitscount += !!chctx->bandWidthT[BANDS - 1];
 848         if (!(stream_format_code & 0x2))
 849             bitscount += 16;
 850     }
 851
 852     if ((ret = bit_allocation(q, chctx, stream_format_code,
 853                               512 - bitscount - get_bits_count(&q->gb),
 854                               flag)) < 0) {
 855         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Bit allocations failed\n");
 856         chctx->decoder_reset = 1;
 857         return ret;
 858     }
 859
 860     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 861         chctx->sumLenArr[i]   = 0;
 862         chctx->skipFlagRaw[i] = 0;
 863         for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++)
 864             chctx->sumLenArr[i] += chctx->CWlengthT[j];
 865         if (chctx->bandFlagsBuf[i])
 866             if ((((band_tab[i + 1] - band_tab[i]) * 1.5) > chctx->sumLenArr[i]) && (chctx->sumLenArr[i] > 0))
 867                 chctx->skipFlagRaw[i] = 1;
 868     }
 869
 870     imc_get_skip_coeff(q, chctx);
 871
 872     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 873         chctx->flcoeffs6[i] = chctx->flcoeffs1[i];
 874         /* band has flag set and at least one coded coefficient */
 875         if (chctx->bandFlagsBuf[i] && (band_tab[i + 1] - band_tab[i]) != chctx->skipFlagCount[i]) {
 876             chctx->flcoeffs6[i] *= q->sqrt_tab[ band_tab[i + 1] - band_tab[i]] /
 877                                    q->sqrt_tab[(band_tab[i + 1] - band_tab[i] - chctx->skipFlagCount[i])];
 878         }
 879     }
 880
 881     /* calculate bits left, bits needed and adjust bit allocation */
 882     bits = summer = 0;
 883
 884     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 885         if (chctx->bandFlagsBuf[i]) {
 886             for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++) {
 887                 if (chctx->skipFlags[j]) {
 888                     summer += chctx->CWlengthT[j];
 889                     chctx->CWlengthT[j] = 0;
 890                 }
 891             }
 892             bits   += chctx->skipFlagBits[i];
 893             summer -= chctx->skipFlagBits[i];
 894         }
 895     }
 896     imc_adjust_bit_allocation(q, chctx, summer);
 897
 898     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
 899         chctx->sumLenArr[i] = 0;
 900
 901         for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++)
 902             if (!chctx->skipFlags[j])
 903                 chctx->sumLenArr[i] += chctx->CWlengthT[j];
 904     }
 905
 906     memset(chctx->codewords, 0, sizeof(chctx->codewords));
 907
 908     if (imc_get_coeffs(q, chctx) < 0) {
 909         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Read coefficients failed\n");
 910         chctx->decoder_reset = 1;
 911         return AVERROR_INVALIDDATA;
 912     }
 913
 914     if (inverse_quant_coeff(q, chctx, stream_format_code) < 0) {
 915         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Inverse quantization of coefficients failed\n");
 916         chctx->decoder_reset = 1;
 917         return AVERROR_INVALIDDATA;
 918     }
 919
 920     memset(chctx->skipFlags, 0, sizeof(chctx->skipFlags));
 921
 922     imc_imdct256(q, chctx, avctx->channels);
 923
 924     return 0;
 925 }
 926
 927 static int imc_decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data,
 928                             int *got_frame_ptr, AVPacket *avpkt)
 929 {
 930     const uint8_t *buf = avpkt->data;
 931     int buf_size = avpkt->size;
 932     int ret, i;
 933
 934     IMCContext *q = avctx->priv_data;
 935
 936     LOCAL_ALIGNED_16(uint16_t, buf16, [IMC_BLOCK_SIZE / 2]);
 937
 938     if (buf_size < IMC_BLOCK_SIZE * avctx->channels) {
 939         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "frame too small!\n");
 940         return AVERROR_INVALIDDATA;
 941     }
 942
 943     /* get output buffer */
 944     q->frame.nb_samples = COEFFS;
 945     if ((ret = avctx->get_buffer(avctx, &q->frame)) < 0) {
 946         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "get_buffer() failed\n");
 947         return ret;
 948     }
 949
 950     for (i = 0; i < avctx->channels; i++) {
 951         q->out_samples = (float*)q->frame.data[0] + i;
 952
 953         q->dsp.bswap16_buf(buf16, (const uint16_t*)buf, IMC_BLOCK_SIZE / 2);
 954
 955         init_get_bits(&q->gb, (const uint8_t*)buf16, IMC_BLOCK_SIZE * 8);
 956
 957         buf += IMC_BLOCK_SIZE;
 958
 959         if ((ret = imc_decode_block(avctx, q, i)) < 0)
 960             return ret;
 961     }
 962
 963     if (avctx->channels == 2) {
 964         float *src = (float*)q->frame.data[0], t1, t2;
 965
 966         for (i = 0; i < COEFFS; i++) {
 967             t1     = src[0];
 968             t2     = src[1];
 969             src[0] = t1 + t2;
 970             src[1] = t1 - t2;
 971             src   += 2;
 972         }
 973     }
 974
 975     *got_frame_ptr   = 1;
 976     *(AVFrame *)data = q->frame;
 977
 978     return IMC_BLOCK_SIZE * avctx->channels;
 979 }
 980
 981
 982 static av_cold int imc_decode_close(AVCodecContext * avctx)
 983 {
 984     IMCContext *q = avctx->priv_data;
 985
 986     ff_fft_end(&q->fft);
 987
 988     return 0;
 989 }
 990
 991
 992 AVCodec ff_imc_decoder = {
 993     .name           = "imc",
 994     .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
 995     .id             = CODEC_ID_IMC,
 996     .priv_data_size = sizeof(IMCContext),
 997     .init           = imc_decode_init,
 998     .close          = imc_decode_close,
 999     .decode         = imc_decode_frame,
1000     .capabilities   = CODEC_CAP_DR1,
1001     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("IMC (Intel Music Coder)"),
1002 };
1003
1004 AVCodec ff_iac_decoder = {
1005     .name           = "iac",
1006     .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
1007     .id             = CODEC_ID_IAC,
1008     .priv_data_size = sizeof(IMCContext),
1009     .init           = imc_decode_init,
1010     .close          = imc_decode_close,
1011     .decode         = imc_decode_frame,
1012     .capabilities   = CODEC_CAP_DR1,
1013     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("IAC (Indeo Audio Coder)"),
1014 };