2d7dd638a88652637513c2b9336ebac99e92f13a
[ffmpeg.git] / libavcodec / imc.c
1 /*
2  * IMC compatible decoder
3  * Copyright (c) 2002-2004 Maxim Poliakovski
4  * Copyright (c) 2006 Benjamin Larsson
5  * Copyright (c) 2006 Konstantin Shishkov
6  *
7  * This file is part of FFmpeg.
8  *
9  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
10  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
11  * License as published by the Free Software Foundation; either
12  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
13  *
14  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
15  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
16  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
17  * Lesser General Public License for more details.
18  *
19  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
20  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
21  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
22  */
23
24 /**
25  *  @file
26  *  IMC - Intel Music Coder
27  *  A mdct based codec using a 256 points large transform
28  *  divided into 32 bands with some mix of scale factors.
29  *  Only mono is supported.
30  *
31  */
32
33
34 #include <math.h>
35 #include <stddef.h>
36 #include <stdio.h>
37
38 #include "libavutil/channel_layout.h"
39 #include "libavutil/float_dsp.h"
40 #include "libavutil/internal.h"
41 #include "libavutil/libm.h"
42 #include "avcodec.h"
43 #include "get_bits.h"
44 #include "dsputil.h"
45 #include "fft.h"
46 #include "internal.h"
47 #include "sinewin.h"
48
49 #include "imcdata.h"
50
51 #define IMC_BLOCK_SIZE 64
52 #define IMC_FRAME_ID 0x21
53 #define BANDS 32
54 #define COEFFS 256
55
56 typedef struct IMCChannel {
57     float old_floor[BANDS];
58     float flcoeffs1[BANDS];
59     float flcoeffs2[BANDS];
60     float flcoeffs3[BANDS];
61     float flcoeffs4[BANDS];
62     float flcoeffs5[BANDS];
63     float flcoeffs6[BANDS];
64     float CWdecoded[COEFFS];
65
66     int bandWidthT[BANDS];     ///< codewords per band
67     int bitsBandT[BANDS];      ///< how many bits per codeword in band
68     int CWlengthT[COEFFS];     ///< how many bits in each codeword
69     int levlCoeffBuf[BANDS];
70     int bandFlagsBuf[BANDS];   ///< flags for each band
71     int sumLenArr[BANDS];      ///< bits for all coeffs in band
72     int skipFlagRaw[BANDS];    ///< skip flags are stored in raw form or not
73     int skipFlagBits[BANDS];   ///< bits used to code skip flags
74     int skipFlagCount[BANDS];  ///< skipped coeffients per band
75     int skipFlags[COEFFS];     ///< skip coefficient decoding or not
76     int codewords[COEFFS];     ///< raw codewords read from bitstream
77
78     float last_fft_im[COEFFS];
79
80     int decoder_reset;
81 } IMCChannel;
82
83 typedef struct {
84     IMCChannel chctx[2];
85
86     /** MDCT tables */
87     //@{
88     float mdct_sine_window[COEFFS];
89     float post_cos[COEFFS];
90     float post_sin[COEFFS];
91     float pre_coef1[COEFFS];
92     float pre_coef2[COEFFS];
93     //@}
94
95     float sqrt_tab[30];
96     GetBitContext gb;
97
98     DSPContext dsp;
99     AVFloatDSPContext fdsp;
100     FFTContext fft;
101     DECLARE_ALIGNED(32, FFTComplex, samples)[COEFFS / 2];
102     float *out_samples;
103
104     int8_t cyclTab[32], cyclTab2[32];
105     float  weights1[31], weights2[31];
106 } IMCContext;
107
108 static VLC huffman_vlc[4][4];
109
110 #define VLC_TABLES_SIZE 9512
111
112 static const int vlc_offsets[17] = {
113     0,     640, 1156, 1732, 2308, 2852, 3396, 3924,
114     4452, 5220, 5860, 6628, 7268, 7908, 8424, 8936, VLC_TABLES_SIZE
115 };
116
117 static VLC_TYPE vlc_tables[VLC_TABLES_SIZE][2];
118
119 static inline double freq2bark(double freq)
120 {
121     return 3.5 * atan((freq / 7500.0) * (freq / 7500.0)) + 13.0 * atan(freq * 0.00076);
122 }
123
124 static av_cold void iac_generate_tabs(IMCContext *q, int sampling_rate)
125 {
126     double freqmin[32], freqmid[32], freqmax[32];
127     double scale = sampling_rate / (256.0 * 2.0 * 2.0);
128     double nyquist_freq = sampling_rate * 0.5;
129     double freq, bark, prev_bark = 0, tf, tb;
130     int i, j;
131
132     for (i = 0; i < 32; i++) {
133         freq = (band_tab[i] + band_tab[i + 1] - 1) * scale;
134         bark = freq2bark(freq);
135
136         if (i > 0) {
137             tb = bark - prev_bark;
138             q->weights1[i - 1] = pow(10.0, -1.0 * tb);
139             q->weights2[i - 1] = pow(10.0, -2.7 * tb);
140         }
141         prev_bark = bark;
142
143         freqmid[i] = freq;
144
145         tf = freq;
146         while (tf < nyquist_freq) {
147             tf += 0.5;
148             tb =  freq2bark(tf);
149             if (tb > bark + 0.5)
150                 break;
151         }
152         freqmax[i] = tf;
153
154         tf = freq;
155         while (tf > 0.0) {
156             tf -= 0.5;
157             tb =  freq2bark(tf);
158             if (tb <= bark - 0.5)
159                 break;
160         }
161         freqmin[i] = tf;
162     }
163
164     for (i = 0; i < 32; i++) {
165         freq = freqmax[i];
166         for (j = 31; j > 0 && freq <= freqmid[j]; j--);
167         q->cyclTab[i] = j + 1;
168
169         freq = freqmin[i];
170         for (j = 0; j < 32 && freq >= freqmid[j]; j++);
171         q->cyclTab2[i] = j - 1;
172     }
173 }
174
175 static av_cold int imc_decode_init(AVCodecContext *avctx)
176 {
177     int i, j, ret;
178     IMCContext *q = avctx->priv_data;
179     double r1, r2;
180
181     if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_IMC)
182         avctx->channels = 1;
183
184     if (avctx->channels > 2) {
185         av_log_ask_for_sample(avctx, "Number of channels is not supported\n");
186         return AVERROR_PATCHWELCOME;
187     }
188
189     for (j = 0; j < avctx->channels; j++) {
190         q->chctx[j].decoder_reset = 1;
191
192         for (i = 0; i < BANDS; i++)
193             q->chctx[j].old_floor[i] = 1.0;
194
195         for (i = 0; i < COEFFS / 2; i++)
196             q->chctx[j].last_fft_im[i] = 0;
197     }
198
199     /* Build mdct window, a simple sine window normalized with sqrt(2) */
200     ff_sine_window_init(q->mdct_sine_window, COEFFS);
201     for (i = 0; i < COEFFS; i++)
202         q->mdct_sine_window[i] *= sqrt(2.0);
203     for (i = 0; i < COEFFS / 2; i++) {
204         q->post_cos[i] = (1.0f / 32768) * cos(i / 256.0 * M_PI);
205         q->post_sin[i] = (1.0f / 32768) * sin(i / 256.0 * M_PI);
206
207         r1 = sin((i * 4.0 + 1.0) / 1024.0 * M_PI);
208         r2 = cos((i * 4.0 + 1.0) / 1024.0 * M_PI);
209
210         if (i & 0x1) {
211             q->pre_coef1[i] =  (r1 + r2) * sqrt(2.0);
212             q->pre_coef2[i] = -(r1 - r2) * sqrt(2.0);
213         } else {
214             q->pre_coef1[i] = -(r1 + r2) * sqrt(2.0);
215             q->pre_coef2[i] =  (r1 - r2) * sqrt(2.0);
216         }
217     }
218
219     /* Generate a square root table */
220
221     for (i = 0; i < 30; i++)
222         q->sqrt_tab[i] = sqrt(i);
223
224     /* initialize the VLC tables */
225     for (i = 0; i < 4 ; i++) {
226         for (j = 0; j < 4; j++) {
227             huffman_vlc[i][j].table = &vlc_tables[vlc_offsets[i * 4 + j]];
228             huffman_vlc[i][j].table_allocated = vlc_offsets[i * 4 + j + 1] - vlc_offsets[i * 4 + j];
229             init_vlc(&huffman_vlc[i][j], 9, imc_huffman_sizes[i],
230                      imc_huffman_lens[i][j], 1, 1,
231                      imc_huffman_bits[i][j], 2, 2, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC);
232         }
233     }
234
235     if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_IAC) {
236         iac_generate_tabs(q, avctx->sample_rate);
237     } else {
238         memcpy(q->cyclTab,  cyclTab,  sizeof(cyclTab));
239         memcpy(q->cyclTab2, cyclTab2, sizeof(cyclTab2));
240         memcpy(q->weights1, imc_weights1, sizeof(imc_weights1));
241         memcpy(q->weights2, imc_weights2, sizeof(imc_weights2));
242     }
243
244     if ((ret = ff_fft_init(&q->fft, 7, 1))) {
245         av_log(avctx, AV_LOG_INFO, "FFT init failed\n");
246         return ret;
247     }
248     ff_dsputil_init(&q->dsp, avctx);
249     avpriv_float_dsp_init(&q->fdsp, avctx->flags & CODEC_FLAG_BITEXACT);
250     avctx->sample_fmt     = AV_SAMPLE_FMT_FLTP;
251     avctx->channel_layout = avctx->channels == 1 ? AV_CH_LAYOUT_MONO
252                                                  : AV_CH_LAYOUT_STEREO;
253
254     return 0;
255 }
256
257 static void imc_calculate_coeffs(IMCContext *q, float *flcoeffs1,
258                                  float *flcoeffs2, int *bandWidthT,
259                                  float *flcoeffs3, float *flcoeffs5)
260 {
261     float   workT1[BANDS];
262     float   workT2[BANDS];
263     float   workT3[BANDS];
264     float   snr_limit = 1.e-30;
265     float   accum = 0.0;
266     int i, cnt2;
267
268     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
269         flcoeffs5[i] = workT2[i] = 0.0;
270         if (bandWidthT[i]) {
271             workT1[i] = flcoeffs1[i] * flcoeffs1[i];
272             flcoeffs3[i] = 2.0 * flcoeffs2[i];
273         } else {
274             workT1[i]    = 0.0;
275             flcoeffs3[i] = -30000.0;
276         }
277         workT3[i] = bandWidthT[i] * workT1[i] * 0.01;
278         if (workT3[i] <= snr_limit)
279             workT3[i] = 0.0;
280     }
281
282     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
283         for (cnt2 = i; cnt2 < q->cyclTab[i]; cnt2++)
284             flcoeffs5[cnt2] = flcoeffs5[cnt2] + workT3[i];
285         workT2[cnt2 - 1] = workT2[cnt2 - 1] + workT3[i];
286     }
287
288     for (i = 1; i < BANDS; i++) {
289         accum = (workT2[i - 1] + accum) * q->weights1[i - 1];
290         flcoeffs5[i] += accum;
291     }
292
293     for (i = 0; i < BANDS; i++)
294         workT2[i] = 0.0;
295
296     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
297         for (cnt2 = i - 1; cnt2 > q->cyclTab2[i]; cnt2--)
298             flcoeffs5[cnt2] += workT3[i];
299         workT2[cnt2+1] += workT3[i];
300     }
301
302     accum = 0.0;
303
304     for (i = BANDS-2; i >= 0; i--) {
305         accum = (workT2[i+1] + accum) * q->weights2[i];
306         flcoeffs5[i] += accum;
307         // there is missing code here, but it seems to never be triggered
308     }
309 }
310
311
312 static void imc_read_level_coeffs(IMCContext *q, int stream_format_code,
313                                   int *levlCoeffs)
314 {
315     int i;
316     VLC *hufftab[4];
317     int start = 0;
318     const uint8_t *cb_sel;
319     int s;
320
321     s = stream_format_code >> 1;
322     hufftab[0] = &huffman_vlc[s][0];
323     hufftab[1] = &huffman_vlc[s][1];
324     hufftab[2] = &huffman_vlc[s][2];
325     hufftab[3] = &huffman_vlc[s][3];
326     cb_sel = imc_cb_select[s];
327
328     if (stream_format_code & 4)
329         start = 1;
330     if (start)
331         levlCoeffs[0] = get_bits(&q->gb, 7);
332     for (i = start; i < BANDS; i++) {
333         levlCoeffs[i] = get_vlc2(&q->gb, hufftab[cb_sel[i]]->table,
334                                  hufftab[cb_sel[i]]->bits, 2);
335         if (levlCoeffs[i] == 17)
336             levlCoeffs[i] += get_bits(&q->gb, 4);
337     }
338 }
339
340 static void imc_decode_level_coefficients(IMCContext *q, int *levlCoeffBuf,
341                                           float *flcoeffs1, float *flcoeffs2)
342 {
343     int i, level;
344     float tmp, tmp2;
345     // maybe some frequency division thingy
346
347     flcoeffs1[0] = 20000.0 / exp2 (levlCoeffBuf[0] * 0.18945); // 0.18945 = log2(10) * 0.05703125
348     flcoeffs2[0] = log2f(flcoeffs1[0]);
349     tmp  = flcoeffs1[0];
350     tmp2 = flcoeffs2[0];
351
352     for (i = 1; i < BANDS; i++) {
353         level = levlCoeffBuf[i];
354         if (level == 16) {
355             flcoeffs1[i] = 1.0;
356             flcoeffs2[i] = 0.0;
357         } else {
358             if (level < 17)
359                 level -= 7;
360             else if (level <= 24)
361                 level -= 32;
362             else
363                 level -= 16;
364
365             tmp  *= imc_exp_tab[15 + level];
366             tmp2 += 0.83048 * level;  // 0.83048 = log2(10) * 0.25
367             flcoeffs1[i] = tmp;
368             flcoeffs2[i] = tmp2;
369         }
370     }
371 }
372
373
374 static void imc_decode_level_coefficients2(IMCContext *q, int *levlCoeffBuf,
375                                            float *old_floor, float *flcoeffs1,
376                                            float *flcoeffs2)
377 {
378     int i;
379     /* FIXME maybe flag_buf = noise coding and flcoeffs1 = new scale factors
380      *       and flcoeffs2 old scale factors
381      *       might be incomplete due to a missing table that is in the binary code
382      */
383     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
384         flcoeffs1[i] = 0;
385         if (levlCoeffBuf[i] < 16) {
386             flcoeffs1[i] = imc_exp_tab2[levlCoeffBuf[i]] * old_floor[i];
387             flcoeffs2[i] = (levlCoeffBuf[i] - 7) * 0.83048 + flcoeffs2[i]; // 0.83048 = log2(10) * 0.25
388         } else {
389             flcoeffs1[i] = old_floor[i];
390         }
391     }
392 }
393
394 /**
395  * Perform bit allocation depending on bits available
396  */
397 static int bit_allocation(IMCContext *q, IMCChannel *chctx,
398                           int stream_format_code, int freebits, int flag)
399 {
400     int i, j;
401     const float limit = -1.e20;
402     float highest = 0.0;
403     int indx;
404     int t1 = 0;
405     int t2 = 1;
406     float summa = 0.0;
407     int iacc = 0;
408     int summer = 0;
409     int rres, cwlen;
410     float lowest = 1.e10;
411     int low_indx = 0;
412     float workT[32];
413     int flg;
414     int found_indx = 0;
415
416     for (i = 0; i < BANDS; i++)
417         highest = FFMAX(highest, chctx->flcoeffs1[i]);
418
419     for (i = 0; i < BANDS - 1; i++)
420         chctx->flcoeffs4[i] = chctx->flcoeffs3[i] - log2f(chctx->flcoeffs5[i]);
421     chctx->flcoeffs4[BANDS - 1] = limit;
422
423     highest = highest * 0.25;
424
425     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
426         indx = -1;
427         if ((band_tab[i + 1] - band_tab[i]) == chctx->bandWidthT[i])
428             indx = 0;
429
430         if ((band_tab[i + 1] - band_tab[i]) > chctx->bandWidthT[i])
431             indx = 1;
432
433         if (((band_tab[i + 1] - band_tab[i]) / 2) >= chctx->bandWidthT[i])
434             indx = 2;
435
436         if (indx == -1)
437             return AVERROR_INVALIDDATA;
438
439         chctx->flcoeffs4[i] += xTab[(indx * 2 + (chctx->flcoeffs1[i] < highest)) * 2 + flag];
440     }
441
442     if (stream_format_code & 0x2) {
443         chctx->flcoeffs4[0] = limit;
444         chctx->flcoeffs4[1] = limit;
445         chctx->flcoeffs4[2] = limit;
446         chctx->flcoeffs4[3] = limit;
447     }
448
449     for (i = (stream_format_code & 0x2) ? 4 : 0; i < BANDS - 1; i++) {
450         iacc  += chctx->bandWidthT[i];
451         summa += chctx->bandWidthT[i] * chctx->flcoeffs4[i];
452     }
453     chctx->bandWidthT[BANDS - 1] = 0;
454     summa = (summa * 0.5 - freebits) / iacc;
455
456
457     for (i = 0; i < BANDS / 2; i++) {
458         rres = summer - freebits;
459         if ((rres >= -8) && (rres <= 8))
460             break;
461
462         summer = 0;
463         iacc   = 0;
464
465         for (j = (stream_format_code & 0x2) ? 4 : 0; j < BANDS; j++) {
466             cwlen = av_clipf(((chctx->flcoeffs4[j] * 0.5) - summa + 0.5), 0, 6);
467
468             chctx->bitsBandT[j] = cwlen;
469             summer += chctx->bandWidthT[j] * cwlen;
470
471             if (cwlen > 0)
472                 iacc += chctx->bandWidthT[j];
473         }
474
475         flg = t2;
476         t2 = 1;
477         if (freebits < summer)
478             t2 = -1;
479         if (i == 0)
480             flg = t2;
481         if (flg != t2)
482             t1++;
483
484         summa = (float)(summer - freebits) / ((t1 + 1) * iacc) + summa;
485     }
486
487     for (i = (stream_format_code & 0x2) ? 4 : 0; i < BANDS; i++) {
488         for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++)
489             chctx->CWlengthT[j] = chctx->bitsBandT[i];
490     }
491
492     if (freebits > summer) {
493         for (i = 0; i < BANDS; i++) {
494             workT[i] = (chctx->bitsBandT[i] == 6) ? -1.e20
495                                               : (chctx->bitsBandT[i] * -2 + chctx->flcoeffs4[i] - 0.415);
496         }
497
498         highest = 0.0;
499
500         do {
501             if (highest <= -1.e20)
502                 break;
503
504             found_indx = 0;
505             highest = -1.e20;
506
507             for (i = 0; i < BANDS; i++) {
508                 if (workT[i] > highest) {
509                     highest = workT[i];
510                     found_indx = i;
511                 }
512             }
513
514             if (highest > -1.e20) {
515                 workT[found_indx] -= 2.0;
516                 if (++chctx->bitsBandT[found_indx] == 6)
517                     workT[found_indx] = -1.e20;
518
519                 for (j = band_tab[found_indx]; j < band_tab[found_indx + 1] && (freebits > summer); j++) {
520                     chctx->CWlengthT[j]++;
521                     summer++;
522                 }
523             }
524         } while (freebits > summer);
525     }
526     if (freebits < summer) {
527         for (i = 0; i < BANDS; i++) {
528             workT[i] = chctx->bitsBandT[i] ? (chctx->bitsBandT[i] * -2 + chctx->flcoeffs4[i] + 1.585)
529                                        : 1.e20;
530         }
531         if (stream_format_code & 0x2) {
532             workT[0] = 1.e20;
533             workT[1] = 1.e20;
534             workT[2] = 1.e20;
535             workT[3] = 1.e20;
536         }
537         while (freebits < summer) {
538             lowest   = 1.e10;
539             low_indx = 0;
540             for (i = 0; i < BANDS; i++) {
541                 if (workT[i] < lowest) {
542                     lowest   = workT[i];
543                     low_indx = i;
544                 }
545             }
546             // if (lowest >= 1.e10)
547             //     break;
548             workT[low_indx] = lowest + 2.0;
549
550             if (!--chctx->bitsBandT[low_indx])
551                 workT[low_indx] = 1.e20;
552
553             for (j = band_tab[low_indx]; j < band_tab[low_indx+1] && (freebits < summer); j++) {
554                 if (chctx->CWlengthT[j] > 0) {
555                     chctx->CWlengthT[j]--;
556                     summer--;
557                 }
558             }
559         }
560     }
561     return 0;
562 }
563
564 static void imc_get_skip_coeff(IMCContext *q, IMCChannel *chctx)
565 {
566     int i, j;
567
568     memset(chctx->skipFlagBits,  0, sizeof(chctx->skipFlagBits));
569     memset(chctx->skipFlagCount, 0, sizeof(chctx->skipFlagCount));
570     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
571         if (!chctx->bandFlagsBuf[i] || !chctx->bandWidthT[i])
572             continue;
573
574         if (!chctx->skipFlagRaw[i]) {
575             chctx->skipFlagBits[i] = band_tab[i + 1] - band_tab[i];
576
577             for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++) {
578                 chctx->skipFlags[j] = get_bits1(&q->gb);
579                 if (chctx->skipFlags[j])
580                     chctx->skipFlagCount[i]++;
581             }
582         } else {
583             for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1] - 1; j += 2) {
584                 if (!get_bits1(&q->gb)) { // 0
585                     chctx->skipFlagBits[i]++;
586                     chctx->skipFlags[j]      = 1;
587                     chctx->skipFlags[j + 1]  = 1;
588                     chctx->skipFlagCount[i] += 2;
589                 } else {
590                     if (get_bits1(&q->gb)) { // 11
591                         chctx->skipFlagBits[i] += 2;
592                         chctx->skipFlags[j]     = 0;
593                         chctx->skipFlags[j + 1] = 1;
594                         chctx->skipFlagCount[i]++;
595                     } else {
596                         chctx->skipFlagBits[i] += 3;
597                         chctx->skipFlags[j + 1] = 0;
598                         if (!get_bits1(&q->gb)) { // 100
599                             chctx->skipFlags[j] = 1;
600                             chctx->skipFlagCount[i]++;
601                         } else { // 101
602                             chctx->skipFlags[j] = 0;
603                         }
604                     }
605                 }
606             }
607
608             if (j < band_tab[i + 1]) {
609                 chctx->skipFlagBits[i]++;
610                 if ((chctx->skipFlags[j] = get_bits1(&q->gb)))
611                     chctx->skipFlagCount[i]++;
612             }
613         }
614     }
615 }
616
617 /**
618  * Increase highest' band coefficient sizes as some bits won't be used
619  */
620 static void imc_adjust_bit_allocation(IMCContext *q, IMCChannel *chctx,
621                                       int summer)
622 {
623     float workT[32];
624     int corrected = 0;
625     int i, j;
626     float highest  = 0;
627     int found_indx = 0;
628
629     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
630         workT[i] = (chctx->bitsBandT[i] == 6) ? -1.e20
631                                           : (chctx->bitsBandT[i] * -2 + chctx->flcoeffs4[i] - 0.415);
632     }
633
634     while (corrected < summer) {
635         if (highest <= -1.e20)
636             break;
637
638         highest = -1.e20;
639
640         for (i = 0; i < BANDS; i++) {
641             if (workT[i] > highest) {
642                 highest = workT[i];
643                 found_indx = i;
644             }
645         }
646
647         if (highest > -1.e20) {
648             workT[found_indx] -= 2.0;
649             if (++(chctx->bitsBandT[found_indx]) == 6)
650                 workT[found_indx] = -1.e20;
651
652             for (j = band_tab[found_indx]; j < band_tab[found_indx+1] && (corrected < summer); j++) {
653                 if (!chctx->skipFlags[j] && (chctx->CWlengthT[j] < 6)) {
654                     chctx->CWlengthT[j]++;
655                     corrected++;
656                 }
657             }
658         }
659     }
660 }
661
662 static void imc_imdct256(IMCContext *q, IMCChannel *chctx, int channels)
663 {
664     int i;
665     float re, im;
666     float *dst1 = q->out_samples;
667     float *dst2 = q->out_samples + (COEFFS - 1);
668
669     /* prerotation */
670     for (i = 0; i < COEFFS / 2; i++) {
671         q->samples[i].re = -(q->pre_coef1[i] * chctx->CWdecoded[COEFFS - 1 - i * 2]) -
672                             (q->pre_coef2[i] * chctx->CWdecoded[i * 2]);
673         q->samples[i].im =  (q->pre_coef2[i] * chctx->CWdecoded[COEFFS - 1 - i * 2]) -
674                             (q->pre_coef1[i] * chctx->CWdecoded[i * 2]);
675     }
676
677     /* FFT */
678     q->fft.fft_permute(&q->fft, q->samples);
679     q->fft.fft_calc(&q->fft, q->samples);
680
681     /* postrotation, window and reorder */
682     for (i = 0; i < COEFFS / 2; i++) {
683         re = ( q->samples[i].re * q->post_cos[i]) + (-q->samples[i].im * q->post_sin[i]);
684         im = (-q->samples[i].im * q->post_cos[i]) - ( q->samples[i].re * q->post_sin[i]);
685         *dst1 =  (q->mdct_sine_window[COEFFS - 1 - i * 2] * chctx->last_fft_im[i])
686                + (q->mdct_sine_window[i * 2] * re);
687         *dst2 =  (q->mdct_sine_window[i * 2] * chctx->last_fft_im[i])
688                - (q->mdct_sine_window[COEFFS - 1 - i * 2] * re);
689         dst1 += 2;
690         dst2 -= 2;
691         chctx->last_fft_im[i] = im;
692     }
693 }
694
695 static int inverse_quant_coeff(IMCContext *q, IMCChannel *chctx,
696                                int stream_format_code)
697 {
698     int i, j;
699     int middle_value, cw_len, max_size;
700     const float *quantizer;
701
702     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
703         for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++) {
704             chctx->CWdecoded[j] = 0;
705             cw_len = chctx->CWlengthT[j];
706
707             if (cw_len <= 0 || chctx->skipFlags[j])
708                 continue;
709
710             max_size     = 1 << cw_len;
711             middle_value = max_size >> 1;
712
713             if (chctx->codewords[j] >= max_size || chctx->codewords[j] < 0)
714                 return AVERROR_INVALIDDATA;
715
716             if (cw_len >= 4) {
717                 quantizer = imc_quantizer2[(stream_format_code & 2) >> 1];
718                 if (chctx->codewords[j] >= middle_value)
719                     chctx->CWdecoded[j] =  quantizer[chctx->codewords[j] - 8]                * chctx->flcoeffs6[i];
720                 else
721                     chctx->CWdecoded[j] = -quantizer[max_size - chctx->codewords[j] - 8 - 1] * chctx->flcoeffs6[i];
722             }else{
723                 quantizer = imc_quantizer1[((stream_format_code & 2) >> 1) | (chctx->bandFlagsBuf[i] << 1)];
724                 if (chctx->codewords[j] >= middle_value)
725                     chctx->CWdecoded[j] =  quantizer[chctx->codewords[j] - 1]            * chctx->flcoeffs6[i];
726                 else
727                     chctx->CWdecoded[j] = -quantizer[max_size - 2 - chctx->codewords[j]] * chctx->flcoeffs6[i];
728             }
729         }
730     }
731     return 0;
732 }
733
734
735 static int imc_get_coeffs(IMCContext *q, IMCChannel *chctx)
736 {
737     int i, j, cw_len, cw;
738
739     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
740         if (!chctx->sumLenArr[i])
741             continue;
742         if (chctx->bandFlagsBuf[i] || chctx->bandWidthT[i]) {
743             for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++) {
744                 cw_len = chctx->CWlengthT[j];
745                 cw = 0;
746
747                 if (get_bits_count(&q->gb) + cw_len > 512) {
748                     av_dlog(NULL, "Band %i coeff %i cw_len %i\n", i, j, cw_len);
749                     return AVERROR_INVALIDDATA;
750                 }
751
752                 if (cw_len && (!chctx->bandFlagsBuf[i] || !chctx->skipFlags[j]))
753                     cw = get_bits(&q->gb, cw_len);
754
755                 chctx->codewords[j] = cw;
756             }
757         }
758     }
759     return 0;
760 }
761
762 static int imc_decode_block(AVCodecContext *avctx, IMCContext *q, int ch)
763 {
764     int stream_format_code;
765     int imc_hdr, i, j, ret;
766     int flag;
767     int bits, summer;
768     int counter, bitscount;
769     IMCChannel *chctx = q->chctx + ch;
770
771
772     /* Check the frame header */
773     imc_hdr = get_bits(&q->gb, 9);
774     if (imc_hdr & 0x18) {
775         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "frame header check failed!\n");
776         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "got %X.\n", imc_hdr);
777         return AVERROR_INVALIDDATA;
778     }
779     stream_format_code = get_bits(&q->gb, 3);
780
781     if (stream_format_code & 1) {
782         av_log_ask_for_sample(avctx, "Stream format %X is not supported\n",
783                               stream_format_code);
784         return AVERROR_PATCHWELCOME;
785     }
786
787     if (stream_format_code & 0x04)
788         chctx->decoder_reset = 1;
789
790     if (chctx->decoder_reset) {
791         for (i = 0; i < BANDS; i++)
792             chctx->old_floor[i] = 1.0;
793         for (i = 0; i < COEFFS; i++)
794             chctx->CWdecoded[i] = 0;
795         chctx->decoder_reset = 0;
796     }
797
798     flag = get_bits1(&q->gb);
799     imc_read_level_coeffs(q, stream_format_code, chctx->levlCoeffBuf);
800
801     if (stream_format_code & 0x4)
802         imc_decode_level_coefficients(q, chctx->levlCoeffBuf,
803                                       chctx->flcoeffs1, chctx->flcoeffs2);
804     else
805         imc_decode_level_coefficients2(q, chctx->levlCoeffBuf, chctx->old_floor,
806                                        chctx->flcoeffs1, chctx->flcoeffs2);
807
808     for(i=0; i<BANDS; i++) {
809         if(chctx->flcoeffs1[i] > INT_MAX) {
810             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "scalefactor out of range\n");
811             return AVERROR_INVALIDDATA;
812         }
813     }
814
815     memcpy(chctx->old_floor, chctx->flcoeffs1, 32 * sizeof(float));
816
817     counter = 0;
818     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
819         if (chctx->levlCoeffBuf[i] == 16) {
820             chctx->bandWidthT[i] = 0;
821             counter++;
822         } else
823             chctx->bandWidthT[i] = band_tab[i + 1] - band_tab[i];
824     }
825     memset(chctx->bandFlagsBuf, 0, BANDS * sizeof(int));
826     for (i = 0; i < BANDS - 1; i++) {
827         if (chctx->bandWidthT[i])
828             chctx->bandFlagsBuf[i] = get_bits1(&q->gb);
829     }
830
831     imc_calculate_coeffs(q, chctx->flcoeffs1, chctx->flcoeffs2, chctx->bandWidthT, chctx->flcoeffs3, chctx->flcoeffs5);
832
833     bitscount = 0;
834     /* first 4 bands will be assigned 5 bits per coefficient */
835     if (stream_format_code & 0x2) {
836         bitscount += 15;
837
838         chctx->bitsBandT[0] = 5;
839         chctx->CWlengthT[0] = 5;
840         chctx->CWlengthT[1] = 5;
841         chctx->CWlengthT[2] = 5;
842         for (i = 1; i < 4; i++) {
843             bits = (chctx->levlCoeffBuf[i] == 16) ? 0 : 5;
844             chctx->bitsBandT[i] = bits;
845             for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++) {
846                 chctx->CWlengthT[j] = bits;
847                 bitscount      += bits;
848             }
849         }
850     }
851     if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_IAC) {
852         bitscount += !!chctx->bandWidthT[BANDS - 1];
853         if (!(stream_format_code & 0x2))
854             bitscount += 16;
855     }
856
857     if ((ret = bit_allocation(q, chctx, stream_format_code,
858                               512 - bitscount - get_bits_count(&q->gb),
859                               flag)) < 0) {
860         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Bit allocations failed\n");
861         chctx->decoder_reset = 1;
862         return ret;
863     }
864
865     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
866         chctx->sumLenArr[i]   = 0;
867         chctx->skipFlagRaw[i] = 0;
868         for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++)
869             chctx->sumLenArr[i] += chctx->CWlengthT[j];
870         if (chctx->bandFlagsBuf[i])
871             if ((((band_tab[i + 1] - band_tab[i]) * 1.5) > chctx->sumLenArr[i]) && (chctx->sumLenArr[i] > 0))
872                 chctx->skipFlagRaw[i] = 1;
873     }
874
875     imc_get_skip_coeff(q, chctx);
876
877     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
878         chctx->flcoeffs6[i] = chctx->flcoeffs1[i];
879         /* band has flag set and at least one coded coefficient */
880         if (chctx->bandFlagsBuf[i] && (band_tab[i + 1] - band_tab[i]) != chctx->skipFlagCount[i]) {
881             chctx->flcoeffs6[i] *= q->sqrt_tab[ band_tab[i + 1] - band_tab[i]] /
882                                    q->sqrt_tab[(band_tab[i + 1] - band_tab[i] - chctx->skipFlagCount[i])];
883         }
884     }
885
886     /* calculate bits left, bits needed and adjust bit allocation */
887     bits = summer = 0;
888
889     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
890         if (chctx->bandFlagsBuf[i]) {
891             for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++) {
892                 if (chctx->skipFlags[j]) {
893                     summer += chctx->CWlengthT[j];
894                     chctx->CWlengthT[j] = 0;
895                 }
896             }
897             bits   += chctx->skipFlagBits[i];
898             summer -= chctx->skipFlagBits[i];
899         }
900     }
901     imc_adjust_bit_allocation(q, chctx, summer);
902
903     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
904         chctx->sumLenArr[i] = 0;
905
906         for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++)
907             if (!chctx->skipFlags[j])
908                 chctx->sumLenArr[i] += chctx->CWlengthT[j];
909     }
910
911     memset(chctx->codewords, 0, sizeof(chctx->codewords));
912
913     if (imc_get_coeffs(q, chctx) < 0) {
914         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Read coefficients failed\n");
915         chctx->decoder_reset = 1;
916         return AVERROR_INVALIDDATA;
917     }
918
919     if (inverse_quant_coeff(q, chctx, stream_format_code) < 0) {
920         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Inverse quantization of coefficients failed\n");
921         chctx->decoder_reset = 1;
922         return AVERROR_INVALIDDATA;
923     }
924
925     memset(chctx->skipFlags, 0, sizeof(chctx->skipFlags));
926
927     imc_imdct256(q, chctx, avctx->channels);
928
929     return 0;
930 }
931
932 static int imc_decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data,
933                             int *got_frame_ptr, AVPacket *avpkt)
934 {
935     AVFrame *frame     = data;
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     frame->nb_samples = COEFFS;
951     if ((ret = ff_get_buffer(avctx, frame, 0)) < 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 *)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->fdsp.butterflies_float((float *)frame->extended_data[0],
971                                   (float *)frame->extended_data[1], COEFFS);
972     }
973
974     *got_frame_ptr = 1;
975
976     return IMC_BLOCK_SIZE * avctx->channels;
977 }
978
979
980 static av_cold int imc_decode_close(AVCodecContext * avctx)
981 {
982     IMCContext *q = avctx->priv_data;
983
984     ff_fft_end(&q->fft);
985
986     return 0;
987 }
988
989 static av_cold void flush(AVCodecContext *avctx)
990 {
991     IMCContext *q = avctx->priv_data;
992
993     q->chctx[0].decoder_reset =
994     q->chctx[1].decoder_reset = 1;
995 }
996
997 #if CONFIG_IMC_DECODER
998 AVCodec ff_imc_decoder = {
999     .name           = "imc",
1000     .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
1001     .id             = AV_CODEC_ID_IMC,
1002     .priv_data_size = sizeof(IMCContext),
1003     .init           = imc_decode_init,
1004     .close          = imc_decode_close,
1005     .decode         = imc_decode_frame,
1006     .flush          = flush,
1007     .capabilities   = CODEC_CAP_DR1,
1008     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("IMC (Intel Music Coder)"),
1009     .sample_fmts    = (const enum AVSampleFormat[]) { AV_SAMPLE_FMT_FLTP,
1010                                                       AV_SAMPLE_FMT_NONE },
1011 };
1012 #endif
1013 #if CONFIG_IAC_DECODER
1014 AVCodec ff_iac_decoder = {
1015     .name           = "iac",
1016     .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
1017     .id             = AV_CODEC_ID_IAC,
1018     .priv_data_size = sizeof(IMCContext),
1019     .init           = imc_decode_init,
1020     .close          = imc_decode_close,
1021     .decode         = imc_decode_frame,
1022     .flush          = flush,
1023     .capabilities   = CODEC_CAP_DR1,
1024     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("IAC (Indeo Audio Coder)"),
1025     .sample_fmts    = (const enum AVSampleFormat[]) { AV_SAMPLE_FMT_FLTP,
1026                                                       AV_SAMPLE_FMT_NONE },
1027 };
1028 #endif