4c2d01d0251633780d0685a224056932928e7dd4
[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 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
96     DSPContext dsp;
97     FFTContext fft;
98     DECLARE_ALIGNED(32, FFTComplex, samples)[COEFFS / 2];
99     float *out_samples;
100
101     int8_t cyclTab[32], cyclTab2[32];
102     float  weights1[31], weights2[31];
103 } IMCContext;
104
105 static VLC huffman_vlc[4][4];
106
107 #define VLC_TABLES_SIZE 9512
108
109 static const int vlc_offsets[17] = {
110     0,     640, 1156, 1732, 2308, 2852, 3396, 3924,
111     4452, 5220, 5860, 6628, 7268, 7908, 8424, 8936, VLC_TABLES_SIZE
112 };
113
114 static VLC_TYPE vlc_tables[VLC_TABLES_SIZE][2];
115
116 static inline double freq2bark(double freq)
117 {
118     return 3.5 * atan((freq / 7500.0) * (freq / 7500.0)) + 13.0 * atan(freq * 0.00076);
119 }
120
121 static av_cold void iac_generate_tabs(IMCContext *q, int sampling_rate)
122 {
123     double freqmin[32], freqmid[32], freqmax[32];
124     double scale = sampling_rate / (256.0 * 2.0 * 2.0);
125     double nyquist_freq = sampling_rate * 0.5;
126     double freq, bark, prev_bark = 0, tf, tb;
127     int i, j;
128
129     for (i = 0; i < 32; i++) {
130         freq = (band_tab[i] + band_tab[i + 1] - 1) * scale;
131         bark = freq2bark(freq);
132
133         if (i > 0) {
134             tb = bark - prev_bark;
135             q->weights1[i - 1] = pow(10.0, -1.0 * tb);
136             q->weights2[i - 1] = pow(10.0, -2.7 * tb);
137         }
138         prev_bark = bark;
139
140         freqmid[i] = freq;
141
142         tf = freq;
143         while (tf < nyquist_freq) {
144             tf += 0.5;
145             tb =  freq2bark(tf);
146             if (tb > bark + 0.5)
147                 break;
148         }
149         freqmax[i] = tf;
150
151         tf = freq;
152         while (tf > 0.0) {
153             tf -= 0.5;
154             tb =  freq2bark(tf);
155             if (tb <= bark - 0.5)
156                 break;
157         }
158         freqmin[i] = tf;
159     }
160
161     for (i = 0; i < 32; i++) {
162         freq = freqmax[i];
163         for (j = 31; j > 0 && freq <= freqmid[j]; j--);
164         q->cyclTab[i] = j + 1;
165
166         freq = freqmin[i];
167         for (j = 0; j < 32 && freq >= freqmid[j]; j++);
168         q->cyclTab2[i] = j - 1;
169     }
170 }
171
172 static av_cold int imc_decode_init(AVCodecContext *avctx)
173 {
174     int i, j, ret;
175     IMCContext *q = avctx->priv_data;
176     double r1, r2;
177
178     if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_IMC)
179         avctx->channels = 1;
180
181     if (avctx->channels > 2) {
182         av_log_ask_for_sample(avctx, "Number of channels is not supported\n");
183         return AVERROR_PATCHWELCOME;
184     }
185
186     for (j = 0; j < avctx->channels; j++) {
187         q->chctx[j].decoder_reset = 1;
188
189         for (i = 0; i < BANDS; i++)
190             q->chctx[j].old_floor[i] = 1.0;
191
192         for (i = 0; i < COEFFS / 2; i++)
193             q->chctx[j].last_fft_im[i] = 0;
194     }
195
196     /* Build mdct window, a simple sine window normalized with sqrt(2) */
197     ff_sine_window_init(q->mdct_sine_window, COEFFS);
198     for (i = 0; i < COEFFS; i++)
199         q->mdct_sine_window[i] *= sqrt(2.0);
200     for (i = 0; i < COEFFS / 2; i++) {
201         q->post_cos[i] = (1.0f / 32768) * cos(i / 256.0 * M_PI);
202         q->post_sin[i] = (1.0f / 32768) * sin(i / 256.0 * M_PI);
203
204         r1 = sin((i * 4.0 + 1.0) / 1024.0 * M_PI);
205         r2 = cos((i * 4.0 + 1.0) / 1024.0 * M_PI);
206
207         if (i & 0x1) {
208             q->pre_coef1[i] =  (r1 + r2) * sqrt(2.0);
209             q->pre_coef2[i] = -(r1 - r2) * sqrt(2.0);
210         } else {
211             q->pre_coef1[i] = -(r1 + r2) * sqrt(2.0);
212             q->pre_coef2[i] =  (r1 - r2) * sqrt(2.0);
213         }
214     }
215
216     /* Generate a square root table */
217
218     for (i = 0; i < 30; i++)
219         q->sqrt_tab[i] = sqrt(i);
220
221     /* initialize the VLC tables */
222     for (i = 0; i < 4 ; i++) {
223         for (j = 0; j < 4; j++) {
224             huffman_vlc[i][j].table = &vlc_tables[vlc_offsets[i * 4 + j]];
225             huffman_vlc[i][j].table_allocated = vlc_offsets[i * 4 + j + 1] - vlc_offsets[i * 4 + j];
226             init_vlc(&huffman_vlc[i][j], 9, imc_huffman_sizes[i],
227                      imc_huffman_lens[i][j], 1, 1,
228                      imc_huffman_bits[i][j], 2, 2, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC);
229         }
230     }
231
232     if (avctx->codec_id == AV_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_FLTP;
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] = log2f(flcoeffs1[0]);
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] - log2f(chctx->flcoeffs5[i]);
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);
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 += 2;
689         dst2 -= 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_dlog(NULL, "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     if (stream_format_code & 0x04)
787         chctx->decoder_reset = 1;
788
789     if (chctx->decoder_reset) {
790         for (i = 0; i < BANDS; i++)
791             chctx->old_floor[i] = 1.0;
792         for (i = 0; i < COEFFS; i++)
793             chctx->CWdecoded[i] = 0;
794         chctx->decoder_reset = 0;
795     }
796
797     flag = get_bits1(&q->gb);
798     imc_read_level_coeffs(q, stream_format_code, chctx->levlCoeffBuf);
799
800     if (stream_format_code & 0x4)
801         imc_decode_level_coefficients(q, chctx->levlCoeffBuf,
802                                       chctx->flcoeffs1, chctx->flcoeffs2);
803     else
804         imc_decode_level_coefficients2(q, chctx->levlCoeffBuf, chctx->old_floor,
805                                        chctx->flcoeffs1, chctx->flcoeffs2);
806
807     memcpy(chctx->old_floor, chctx->flcoeffs1, 32 * sizeof(float));
808
809     counter = 0;
810     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
811         if (chctx->levlCoeffBuf[i] == 16) {
812             chctx->bandWidthT[i] = 0;
813             counter++;
814         } else
815             chctx->bandWidthT[i] = band_tab[i + 1] - band_tab[i];
816     }
817     memset(chctx->bandFlagsBuf, 0, BANDS * sizeof(int));
818     for (i = 0; i < BANDS - 1; i++) {
819         if (chctx->bandWidthT[i])
820             chctx->bandFlagsBuf[i] = get_bits1(&q->gb);
821     }
822
823     imc_calculate_coeffs(q, chctx->flcoeffs1, chctx->flcoeffs2, chctx->bandWidthT, chctx->flcoeffs3, chctx->flcoeffs5);
824
825     bitscount = 0;
826     /* first 4 bands will be assigned 5 bits per coefficient */
827     if (stream_format_code & 0x2) {
828         bitscount += 15;
829
830         chctx->bitsBandT[0] = 5;
831         chctx->CWlengthT[0] = 5;
832         chctx->CWlengthT[1] = 5;
833         chctx->CWlengthT[2] = 5;
834         for (i = 1; i < 4; i++) {
835             bits = (chctx->levlCoeffBuf[i] == 16) ? 0 : 5;
836             chctx->bitsBandT[i] = bits;
837             for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++) {
838                 chctx->CWlengthT[j] = bits;
839                 bitscount      += bits;
840             }
841         }
842     }
843     if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_IAC) {
844         bitscount += !!chctx->bandWidthT[BANDS - 1];
845         if (!(stream_format_code & 0x2))
846             bitscount += 16;
847     }
848
849     if ((ret = bit_allocation(q, chctx, stream_format_code,
850                               512 - bitscount - get_bits_count(&q->gb),
851                               flag)) < 0) {
852         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Bit allocations failed\n");
853         chctx->decoder_reset = 1;
854         return ret;
855     }
856
857     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
858         chctx->sumLenArr[i]   = 0;
859         chctx->skipFlagRaw[i] = 0;
860         for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++)
861             chctx->sumLenArr[i] += chctx->CWlengthT[j];
862         if (chctx->bandFlagsBuf[i])
863             if ((((band_tab[i + 1] - band_tab[i]) * 1.5) > chctx->sumLenArr[i]) && (chctx->sumLenArr[i] > 0))
864                 chctx->skipFlagRaw[i] = 1;
865     }
866
867     imc_get_skip_coeff(q, chctx);
868
869     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
870         chctx->flcoeffs6[i] = chctx->flcoeffs1[i];
871         /* band has flag set and at least one coded coefficient */
872         if (chctx->bandFlagsBuf[i] && (band_tab[i + 1] - band_tab[i]) != chctx->skipFlagCount[i]) {
873             chctx->flcoeffs6[i] *= q->sqrt_tab[ band_tab[i + 1] - band_tab[i]] /
874                                    q->sqrt_tab[(band_tab[i + 1] - band_tab[i] - chctx->skipFlagCount[i])];
875         }
876     }
877
878     /* calculate bits left, bits needed and adjust bit allocation */
879     bits = summer = 0;
880
881     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
882         if (chctx->bandFlagsBuf[i]) {
883             for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++) {
884                 if (chctx->skipFlags[j]) {
885                     summer += chctx->CWlengthT[j];
886                     chctx->CWlengthT[j] = 0;
887                 }
888             }
889             bits   += chctx->skipFlagBits[i];
890             summer -= chctx->skipFlagBits[i];
891         }
892     }
893     imc_adjust_bit_allocation(q, chctx, summer);
894
895     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
896         chctx->sumLenArr[i] = 0;
897
898         for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++)
899             if (!chctx->skipFlags[j])
900                 chctx->sumLenArr[i] += chctx->CWlengthT[j];
901     }
902
903     memset(chctx->codewords, 0, sizeof(chctx->codewords));
904
905     if (imc_get_coeffs(q, chctx) < 0) {
906         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Read coefficients failed\n");
907         chctx->decoder_reset = 1;
908         return AVERROR_INVALIDDATA;
909     }
910
911     if (inverse_quant_coeff(q, chctx, stream_format_code) < 0) {
912         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Inverse quantization of coefficients failed\n");
913         chctx->decoder_reset = 1;
914         return AVERROR_INVALIDDATA;
915     }
916
917     memset(chctx->skipFlags, 0, sizeof(chctx->skipFlags));
918
919     imc_imdct256(q, chctx, avctx->channels);
920
921     return 0;
922 }
923
924 static int imc_decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data,
925                             int *got_frame_ptr, AVPacket *avpkt)
926 {
927     const uint8_t *buf = avpkt->data;
928     int buf_size = avpkt->size;
929     int ret, i;
930
931     IMCContext *q = avctx->priv_data;
932
933     LOCAL_ALIGNED_16(uint16_t, buf16, [IMC_BLOCK_SIZE / 2]);
934
935     if (buf_size < IMC_BLOCK_SIZE * avctx->channels) {
936         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "frame too small!\n");
937         return AVERROR_INVALIDDATA;
938     }
939
940     /* get output buffer */
941     q->frame.nb_samples = COEFFS;
942     if ((ret = avctx->get_buffer(avctx, &q->frame)) < 0) {
943         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "get_buffer() failed\n");
944         return ret;
945     }
946
947     for (i = 0; i < avctx->channels; i++) {
948         q->out_samples = (float *)q->frame.extended_data[i];
949
950         q->dsp.bswap16_buf(buf16, (const uint16_t*)buf, IMC_BLOCK_SIZE / 2);
951
952         init_get_bits(&q->gb, (const uint8_t*)buf16, IMC_BLOCK_SIZE * 8);
953
954         buf += IMC_BLOCK_SIZE;
955
956         if ((ret = imc_decode_block(avctx, q, i)) < 0)
957             return ret;
958     }
959
960     if (avctx->channels == 2) {
961         q->dsp.butterflies_float((float *)q->frame.extended_data[0],
962                                  (float *)q->frame.extended_data[1], COEFFS);
963     }
964
965     *got_frame_ptr   = 1;
966     *(AVFrame *)data = q->frame;
967
968     return IMC_BLOCK_SIZE * avctx->channels;
969 }
970
971
972 static av_cold int imc_decode_close(AVCodecContext * avctx)
973 {
974     IMCContext *q = avctx->priv_data;
975
976     ff_fft_end(&q->fft);
977
978     return 0;
979 }
980
981
982 AVCodec ff_imc_decoder = {
983     .name           = "imc",
984     .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
985     .id             = AV_CODEC_ID_IMC,
986     .priv_data_size = sizeof(IMCContext),
987     .init           = imc_decode_init,
988     .close          = imc_decode_close,
989     .decode         = imc_decode_frame,
990     .capabilities   = CODEC_CAP_DR1,
991     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("IMC (Intel Music Coder)"),
992     .sample_fmts    = (const enum AVSampleFormat[]) { AV_SAMPLE_FMT_FLTP,
993                                                       AV_SAMPLE_FMT_NONE },
994 };
995
996 AVCodec ff_iac_decoder = {
997     .name           = "iac",
998     .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
999     .id             = AV_CODEC_ID_IAC,
1000     .priv_data_size = sizeof(IMCContext),
1001     .init           = imc_decode_init,
1002     .close          = imc_decode_close,
1003     .decode         = imc_decode_frame,
1004     .capabilities   = CODEC_CAP_DR1,
1005     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("IAC (Indeo Audio Coder)"),
1006     .sample_fmts    = (const enum AVSampleFormat[]) { AV_SAMPLE_FMT_FLTP,
1007                                                       AV_SAMPLE_FMT_NONE },
1008 };