h264: switch to h2645_parse for NAL parsing
[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 #include <math.h>
34 #include <stddef.h>
35 #include <stdio.h>
36
37 #include "libavutil/channel_layout.h"
38 #include "libavutil/float_dsp.h"
39 #include "libavutil/internal.h"
40 #include "avcodec.h"
41 #include "bswapdsp.h"
42 #include "get_bits.h"
43 #include "fft.h"
44 #include "internal.h"
45 #include "sinewin.h"
46
47 #include "imcdata.h"
48
49 #define IMC_BLOCK_SIZE 64
50 #define IMC_FRAME_ID 0x21
51 #define BANDS 32
52 #define COEFFS 256
53
54 typedef struct IMCChannel {
55     float old_floor[BANDS];
56     float flcoeffs1[BANDS];
57     float flcoeffs2[BANDS];
58     float flcoeffs3[BANDS];
59     float flcoeffs4[BANDS];
60     float flcoeffs5[BANDS];
61     float flcoeffs6[BANDS];
62     float CWdecoded[COEFFS];
63
64     int bandWidthT[BANDS];     ///< codewords per band
65     int bitsBandT[BANDS];      ///< how many bits per codeword in band
66     int CWlengthT[COEFFS];     ///< how many bits in each codeword
67     int levlCoeffBuf[BANDS];
68     int bandFlagsBuf[BANDS];   ///< flags for each band
69     int sumLenArr[BANDS];      ///< bits for all coeffs in band
70     int skipFlagRaw[BANDS];    ///< skip flags are stored in raw form or not
71     int skipFlagBits[BANDS];   ///< bits used to code skip flags
72     int skipFlagCount[BANDS];  ///< skipped coeffients per band
73     int skipFlags[COEFFS];     ///< skip coefficient decoding or not
74     int codewords[COEFFS];     ///< raw codewords read from bitstream
75
76     float last_fft_im[COEFFS];
77
78     int decoder_reset;
79 } IMCChannel;
80
81 typedef struct IMCContext {
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     BswapDSPContext bdsp;
97     AVFloatDSPContext fdsp;
98     FFTContext fft;
99     DECLARE_ALIGNED(32, FFTComplex, samples)[COEFFS / 2];
100     float *out_samples;
101
102     int coef0_pos;
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         avpriv_request_sample(avctx, "Number of channels > 2");
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_bswapdsp_init(&q->bdsp);
249     avpriv_float_dsp_init(&q->fdsp, avctx->flags & AV_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_read_level_coeffs_raw(IMCContext *q, int stream_format_code,
341                                       int *levlCoeffs)
342 {
343     int i;
344
345     q->coef0_pos  = get_bits(&q->gb, 5);
346     levlCoeffs[0] = get_bits(&q->gb, 7);
347     for (i = 1; i < BANDS; i++)
348         levlCoeffs[i] = get_bits(&q->gb, 4);
349 }
350
351 static void imc_decode_level_coefficients(IMCContext *q, int *levlCoeffBuf,
352                                           float *flcoeffs1, float *flcoeffs2)
353 {
354     int i, level;
355     float tmp, tmp2;
356     // maybe some frequency division thingy
357
358     flcoeffs1[0] = 20000.0 / pow (2, levlCoeffBuf[0] * 0.18945); // 0.18945 = log2(10) * 0.05703125
359     flcoeffs2[0] = log2f(flcoeffs1[0]);
360     tmp  = flcoeffs1[0];
361     tmp2 = flcoeffs2[0];
362
363     for (i = 1; i < BANDS; i++) {
364         level = levlCoeffBuf[i];
365         if (level == 16) {
366             flcoeffs1[i] = 1.0;
367             flcoeffs2[i] = 0.0;
368         } else {
369             if (level < 17)
370                 level -= 7;
371             else if (level <= 24)
372                 level -= 32;
373             else
374                 level -= 16;
375
376             tmp  *= imc_exp_tab[15 + level];
377             tmp2 += 0.83048 * level;  // 0.83048 = log2(10) * 0.25
378             flcoeffs1[i] = tmp;
379             flcoeffs2[i] = tmp2;
380         }
381     }
382 }
383
384
385 static void imc_decode_level_coefficients2(IMCContext *q, int *levlCoeffBuf,
386                                            float *old_floor, float *flcoeffs1,
387                                            float *flcoeffs2)
388 {
389     int i;
390     /* FIXME maybe flag_buf = noise coding and flcoeffs1 = new scale factors
391      *       and flcoeffs2 old scale factors
392      *       might be incomplete due to a missing table that is in the binary code
393      */
394     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
395         flcoeffs1[i] = 0;
396         if (levlCoeffBuf[i] < 16) {
397             flcoeffs1[i] = imc_exp_tab2[levlCoeffBuf[i]] * old_floor[i];
398             flcoeffs2[i] = (levlCoeffBuf[i] - 7) * 0.83048 + flcoeffs2[i]; // 0.83048 = log2(10) * 0.25
399         } else {
400             flcoeffs1[i] = old_floor[i];
401         }
402     }
403 }
404
405 static void imc_decode_level_coefficients_raw(IMCContext *q, int *levlCoeffBuf,
406                                               float *flcoeffs1, float *flcoeffs2)
407 {
408     int i, level, pos;
409     float tmp, tmp2;
410
411     pos = q->coef0_pos;
412     flcoeffs1[pos] = 20000.0 / pow (2, levlCoeffBuf[0] * 0.18945); // 0.18945 = log2(10) * 0.05703125
413     flcoeffs2[pos] = log2f(flcoeffs1[pos]);
414     tmp  = flcoeffs1[pos];
415     tmp2 = flcoeffs2[pos];
416
417     levlCoeffBuf++;
418     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
419         if (i == pos)
420             continue;
421         level = *levlCoeffBuf++;
422         flcoeffs1[i] = tmp  * powf(10.0, -level * 0.4375); //todo tab
423         flcoeffs2[i] = tmp2 - 1.4533435415 * level; // 1.4533435415 = log2(10) * 0.4375
424     }
425 }
426
427 /**
428  * Perform bit allocation depending on bits available
429  */
430 static int bit_allocation(IMCContext *q, IMCChannel *chctx,
431                           int stream_format_code, int freebits, int flag)
432 {
433     int i, j;
434     const float limit = -1.e20;
435     float highest = 0.0;
436     int indx;
437     int t1 = 0;
438     int t2 = 1;
439     float summa = 0.0;
440     int iacc = 0;
441     int summer = 0;
442     int rres, cwlen;
443     float lowest = 1.e10;
444     int low_indx = 0;
445     float workT[32];
446     int flg;
447     int found_indx = 0;
448
449     for (i = 0; i < BANDS; i++)
450         highest = FFMAX(highest, chctx->flcoeffs1[i]);
451
452     for (i = 0; i < BANDS - 1; i++)
453         chctx->flcoeffs4[i] = chctx->flcoeffs3[i] - log2f(chctx->flcoeffs5[i]);
454     chctx->flcoeffs4[BANDS - 1] = limit;
455
456     highest = highest * 0.25;
457
458     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
459         indx = -1;
460         if ((band_tab[i + 1] - band_tab[i]) == chctx->bandWidthT[i])
461             indx = 0;
462
463         if ((band_tab[i + 1] - band_tab[i]) > chctx->bandWidthT[i])
464             indx = 1;
465
466         if (((band_tab[i + 1] - band_tab[i]) / 2) >= chctx->bandWidthT[i])
467             indx = 2;
468
469         if (indx == -1)
470             return AVERROR_INVALIDDATA;
471
472         chctx->flcoeffs4[i] += xTab[(indx * 2 + (chctx->flcoeffs1[i] < highest)) * 2 + flag];
473     }
474
475     if (stream_format_code & 0x2) {
476         chctx->flcoeffs4[0] = limit;
477         chctx->flcoeffs4[1] = limit;
478         chctx->flcoeffs4[2] = limit;
479         chctx->flcoeffs4[3] = limit;
480     }
481
482     for (i = (stream_format_code & 0x2) ? 4 : 0; i < BANDS - 1; i++) {
483         iacc  += chctx->bandWidthT[i];
484         summa += chctx->bandWidthT[i] * chctx->flcoeffs4[i];
485     }
486
487     if (!iacc)
488         return AVERROR_INVALIDDATA;
489
490     chctx->bandWidthT[BANDS - 1] = 0;
491     summa = (summa * 0.5 - freebits) / iacc;
492
493
494     for (i = 0; i < BANDS / 2; i++) {
495         rres = summer - freebits;
496         if ((rres >= -8) && (rres <= 8))
497             break;
498
499         summer = 0;
500         iacc   = 0;
501
502         for (j = (stream_format_code & 0x2) ? 4 : 0; j < BANDS; j++) {
503             cwlen = av_clipf(((chctx->flcoeffs4[j] * 0.5) - summa + 0.5), 0, 6);
504
505             chctx->bitsBandT[j] = cwlen;
506             summer += chctx->bandWidthT[j] * cwlen;
507
508             if (cwlen > 0)
509                 iacc += chctx->bandWidthT[j];
510         }
511
512         flg = t2;
513         t2 = 1;
514         if (freebits < summer)
515             t2 = -1;
516         if (i == 0)
517             flg = t2;
518         if (flg != t2)
519             t1++;
520
521         summa = (float)(summer - freebits) / ((t1 + 1) * iacc) + summa;
522     }
523
524     for (i = (stream_format_code & 0x2) ? 4 : 0; i < BANDS; i++) {
525         for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++)
526             chctx->CWlengthT[j] = chctx->bitsBandT[i];
527     }
528
529     if (freebits > summer) {
530         for (i = 0; i < BANDS; i++) {
531             workT[i] = (chctx->bitsBandT[i] == 6) ? -1.e20
532                                               : (chctx->bitsBandT[i] * -2 + chctx->flcoeffs4[i] - 0.415);
533         }
534
535         highest = 0.0;
536
537         do {
538             if (highest <= -1.e20)
539                 break;
540
541             found_indx = 0;
542             highest = -1.e20;
543
544             for (i = 0; i < BANDS; i++) {
545                 if (workT[i] > highest) {
546                     highest = workT[i];
547                     found_indx = i;
548                 }
549             }
550
551             if (highest > -1.e20) {
552                 workT[found_indx] -= 2.0;
553                 if (++chctx->bitsBandT[found_indx] == 6)
554                     workT[found_indx] = -1.e20;
555
556                 for (j = band_tab[found_indx]; j < band_tab[found_indx + 1] && (freebits > summer); j++) {
557                     chctx->CWlengthT[j]++;
558                     summer++;
559                 }
560             }
561         } while (freebits > summer);
562     }
563     if (freebits < summer) {
564         for (i = 0; i < BANDS; i++) {
565             workT[i] = chctx->bitsBandT[i] ? (chctx->bitsBandT[i] * -2 + chctx->flcoeffs4[i] + 1.585)
566                                        : 1.e20;
567         }
568         if (stream_format_code & 0x2) {
569             workT[0] = 1.e20;
570             workT[1] = 1.e20;
571             workT[2] = 1.e20;
572             workT[3] = 1.e20;
573         }
574         while (freebits < summer) {
575             lowest   = 1.e10;
576             low_indx = 0;
577             for (i = 0; i < BANDS; i++) {
578                 if (workT[i] < lowest) {
579                     lowest   = workT[i];
580                     low_indx = i;
581                 }
582             }
583             // if (lowest >= 1.e10)
584             //     break;
585             workT[low_indx] = lowest + 2.0;
586
587             if (!--chctx->bitsBandT[low_indx])
588                 workT[low_indx] = 1.e20;
589
590             for (j = band_tab[low_indx]; j < band_tab[low_indx+1] && (freebits < summer); j++) {
591                 if (chctx->CWlengthT[j] > 0) {
592                     chctx->CWlengthT[j]--;
593                     summer--;
594                 }
595             }
596         }
597     }
598     return 0;
599 }
600
601 static void imc_get_skip_coeff(IMCContext *q, IMCChannel *chctx)
602 {
603     int i, j;
604
605     memset(chctx->skipFlagBits,  0, sizeof(chctx->skipFlagBits));
606     memset(chctx->skipFlagCount, 0, sizeof(chctx->skipFlagCount));
607     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
608         if (!chctx->bandFlagsBuf[i] || !chctx->bandWidthT[i])
609             continue;
610
611         if (!chctx->skipFlagRaw[i]) {
612             chctx->skipFlagBits[i] = band_tab[i + 1] - band_tab[i];
613
614             for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++) {
615                 chctx->skipFlags[j] = get_bits1(&q->gb);
616                 if (chctx->skipFlags[j])
617                     chctx->skipFlagCount[i]++;
618             }
619         } else {
620             for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1] - 1; j += 2) {
621                 if (!get_bits1(&q->gb)) { // 0
622                     chctx->skipFlagBits[i]++;
623                     chctx->skipFlags[j]      = 1;
624                     chctx->skipFlags[j + 1]  = 1;
625                     chctx->skipFlagCount[i] += 2;
626                 } else {
627                     if (get_bits1(&q->gb)) { // 11
628                         chctx->skipFlagBits[i] += 2;
629                         chctx->skipFlags[j]     = 0;
630                         chctx->skipFlags[j + 1] = 1;
631                         chctx->skipFlagCount[i]++;
632                     } else {
633                         chctx->skipFlagBits[i] += 3;
634                         chctx->skipFlags[j + 1] = 0;
635                         if (!get_bits1(&q->gb)) { // 100
636                             chctx->skipFlags[j] = 1;
637                             chctx->skipFlagCount[i]++;
638                         } else { // 101
639                             chctx->skipFlags[j] = 0;
640                         }
641                     }
642                 }
643             }
644
645             if (j < band_tab[i + 1]) {
646                 chctx->skipFlagBits[i]++;
647                 if ((chctx->skipFlags[j] = get_bits1(&q->gb)))
648                     chctx->skipFlagCount[i]++;
649             }
650         }
651     }
652 }
653
654 /**
655  * Increase highest' band coefficient sizes as some bits won't be used
656  */
657 static void imc_adjust_bit_allocation(IMCContext *q, IMCChannel *chctx,
658                                       int summer)
659 {
660     float workT[32];
661     int corrected = 0;
662     int i, j;
663     float highest  = 0;
664     int found_indx = 0;
665
666     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
667         workT[i] = (chctx->bitsBandT[i] == 6) ? -1.e20
668                                           : (chctx->bitsBandT[i] * -2 + chctx->flcoeffs4[i] - 0.415);
669     }
670
671     while (corrected < summer) {
672         if (highest <= -1.e20)
673             break;
674
675         highest = -1.e20;
676
677         for (i = 0; i < BANDS; i++) {
678             if (workT[i] > highest) {
679                 highest = workT[i];
680                 found_indx = i;
681             }
682         }
683
684         if (highest > -1.e20) {
685             workT[found_indx] -= 2.0;
686             if (++(chctx->bitsBandT[found_indx]) == 6)
687                 workT[found_indx] = -1.e20;
688
689             for (j = band_tab[found_indx]; j < band_tab[found_indx+1] && (corrected < summer); j++) {
690                 if (!chctx->skipFlags[j] && (chctx->CWlengthT[j] < 6)) {
691                     chctx->CWlengthT[j]++;
692                     corrected++;
693                 }
694             }
695         }
696     }
697 }
698
699 static void imc_imdct256(IMCContext *q, IMCChannel *chctx, int channels)
700 {
701     int i;
702     float re, im;
703     float *dst1 = q->out_samples;
704     float *dst2 = q->out_samples + (COEFFS - 1);
705
706     /* prerotation */
707     for (i = 0; i < COEFFS / 2; i++) {
708         q->samples[i].re = -(q->pre_coef1[i] * chctx->CWdecoded[COEFFS - 1 - i * 2]) -
709                             (q->pre_coef2[i] * chctx->CWdecoded[i * 2]);
710         q->samples[i].im =  (q->pre_coef2[i] * chctx->CWdecoded[COEFFS - 1 - i * 2]) -
711                             (q->pre_coef1[i] * chctx->CWdecoded[i * 2]);
712     }
713
714     /* FFT */
715     q->fft.fft_permute(&q->fft, q->samples);
716     q->fft.fft_calc(&q->fft, q->samples);
717
718     /* postrotation, window and reorder */
719     for (i = 0; i < COEFFS / 2; i++) {
720         re = ( q->samples[i].re * q->post_cos[i]) + (-q->samples[i].im * q->post_sin[i]);
721         im = (-q->samples[i].im * q->post_cos[i]) - ( q->samples[i].re * q->post_sin[i]);
722         *dst1 =  (q->mdct_sine_window[COEFFS - 1 - i * 2] * chctx->last_fft_im[i])
723                + (q->mdct_sine_window[i * 2] * re);
724         *dst2 =  (q->mdct_sine_window[i * 2] * chctx->last_fft_im[i])
725                - (q->mdct_sine_window[COEFFS - 1 - i * 2] * re);
726         dst1 += 2;
727         dst2 -= 2;
728         chctx->last_fft_im[i] = im;
729     }
730 }
731
732 static int inverse_quant_coeff(IMCContext *q, IMCChannel *chctx,
733                                int stream_format_code)
734 {
735     int i, j;
736     int middle_value, cw_len, max_size;
737     const float *quantizer;
738
739     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
740         for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++) {
741             chctx->CWdecoded[j] = 0;
742             cw_len = chctx->CWlengthT[j];
743
744             if (cw_len <= 0 || chctx->skipFlags[j])
745                 continue;
746
747             max_size     = 1 << cw_len;
748             middle_value = max_size >> 1;
749
750             if (chctx->codewords[j] >= max_size || chctx->codewords[j] < 0)
751                 return AVERROR_INVALIDDATA;
752
753             if (cw_len >= 4) {
754                 quantizer = imc_quantizer2[(stream_format_code & 2) >> 1];
755                 if (chctx->codewords[j] >= middle_value)
756                     chctx->CWdecoded[j] =  quantizer[chctx->codewords[j] - 8]                * chctx->flcoeffs6[i];
757                 else
758                     chctx->CWdecoded[j] = -quantizer[max_size - chctx->codewords[j] - 8 - 1] * chctx->flcoeffs6[i];
759             }else{
760                 quantizer = imc_quantizer1[((stream_format_code & 2) >> 1) | (chctx->bandFlagsBuf[i] << 1)];
761                 if (chctx->codewords[j] >= middle_value)
762                     chctx->CWdecoded[j] =  quantizer[chctx->codewords[j] - 1]            * chctx->flcoeffs6[i];
763                 else
764                     chctx->CWdecoded[j] = -quantizer[max_size - 2 - chctx->codewords[j]] * chctx->flcoeffs6[i];
765             }
766         }
767     }
768     return 0;
769 }
770
771
772 static int imc_get_coeffs(IMCContext *q, IMCChannel *chctx)
773 {
774     int i, j, cw_len, cw;
775
776     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
777         if (!chctx->sumLenArr[i])
778             continue;
779         if (chctx->bandFlagsBuf[i] || chctx->bandWidthT[i]) {
780             for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++) {
781                 cw_len = chctx->CWlengthT[j];
782                 cw = 0;
783
784                 if (get_bits_count(&q->gb) + cw_len > 512) {
785                     ff_dlog(NULL, "Band %i coeff %i cw_len %i\n", i, j, cw_len);
786                     return AVERROR_INVALIDDATA;
787                 }
788
789                 if (cw_len && (!chctx->bandFlagsBuf[i] || !chctx->skipFlags[j]))
790                     cw = get_bits(&q->gb, cw_len);
791
792                 chctx->codewords[j] = cw;
793             }
794         }
795     }
796     return 0;
797 }
798
799 static void imc_refine_bit_allocation(IMCContext *q, IMCChannel *chctx)
800 {
801     int i, j;
802     int bits, summer;
803
804     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
805         chctx->sumLenArr[i]   = 0;
806         chctx->skipFlagRaw[i] = 0;
807         for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++)
808             chctx->sumLenArr[i] += chctx->CWlengthT[j];
809         if (chctx->bandFlagsBuf[i])
810             if ((((band_tab[i + 1] - band_tab[i]) * 1.5) > chctx->sumLenArr[i]) && (chctx->sumLenArr[i] > 0))
811                 chctx->skipFlagRaw[i] = 1;
812     }
813
814     imc_get_skip_coeff(q, chctx);
815
816     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
817         chctx->flcoeffs6[i] = chctx->flcoeffs1[i];
818         /* band has flag set and at least one coded coefficient */
819         if (chctx->bandFlagsBuf[i] && (band_tab[i + 1] - band_tab[i]) != chctx->skipFlagCount[i]) {
820             chctx->flcoeffs6[i] *= q->sqrt_tab[ band_tab[i + 1] - band_tab[i]] /
821                                    q->sqrt_tab[(band_tab[i + 1] - band_tab[i] - chctx->skipFlagCount[i])];
822         }
823     }
824
825     /* calculate bits left, bits needed and adjust bit allocation */
826     bits = summer = 0;
827
828     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
829         if (chctx->bandFlagsBuf[i]) {
830             for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++) {
831                 if (chctx->skipFlags[j]) {
832                     summer += chctx->CWlengthT[j];
833                     chctx->CWlengthT[j] = 0;
834                 }
835             }
836             bits   += chctx->skipFlagBits[i];
837             summer -= chctx->skipFlagBits[i];
838         }
839     }
840     imc_adjust_bit_allocation(q, chctx, summer);
841 }
842
843 static int imc_decode_block(AVCodecContext *avctx, IMCContext *q, int ch)
844 {
845     int stream_format_code;
846     int imc_hdr, i, j, ret;
847     int flag;
848     int bits;
849     int counter, bitscount;
850     IMCChannel *chctx = q->chctx + ch;
851
852
853     /* Check the frame header */
854     imc_hdr = get_bits(&q->gb, 9);
855     if (imc_hdr & 0x18) {
856         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "frame header check failed!\n");
857         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "got %X.\n", imc_hdr);
858         return AVERROR_INVALIDDATA;
859     }
860     stream_format_code = get_bits(&q->gb, 3);
861
862     if (stream_format_code & 0x04)
863         chctx->decoder_reset = 1;
864
865     if (chctx->decoder_reset) {
866         for (i = 0; i < BANDS; i++)
867             chctx->old_floor[i] = 1.0;
868         for (i = 0; i < COEFFS; i++)
869             chctx->CWdecoded[i] = 0;
870         chctx->decoder_reset = 0;
871     }
872
873     flag = get_bits1(&q->gb);
874     if (stream_format_code & 0x1)
875         imc_read_level_coeffs_raw(q, stream_format_code, chctx->levlCoeffBuf);
876     else
877         imc_read_level_coeffs(q, stream_format_code, chctx->levlCoeffBuf);
878
879     if (stream_format_code & 0x1)
880         imc_decode_level_coefficients_raw(q, chctx->levlCoeffBuf,
881                                           chctx->flcoeffs1, chctx->flcoeffs2);
882     else if (stream_format_code & 0x4)
883         imc_decode_level_coefficients(q, chctx->levlCoeffBuf,
884                                       chctx->flcoeffs1, chctx->flcoeffs2);
885     else
886         imc_decode_level_coefficients2(q, chctx->levlCoeffBuf, chctx->old_floor,
887                                        chctx->flcoeffs1, chctx->flcoeffs2);
888
889     memcpy(chctx->old_floor, chctx->flcoeffs1, 32 * sizeof(float));
890
891     counter = 0;
892     if (stream_format_code & 0x1) {
893         for (i = 0; i < BANDS; i++) {
894             chctx->bandWidthT[i]   = band_tab[i + 1] - band_tab[i];
895             chctx->bandFlagsBuf[i] = 0;
896             chctx->flcoeffs3[i]    = chctx->flcoeffs2[i] * 2;
897             chctx->flcoeffs5[i]    = 1.0;
898         }
899     } else {
900         for (i = 0; i < BANDS; i++) {
901             if (chctx->levlCoeffBuf[i] == 16) {
902                 chctx->bandWidthT[i] = 0;
903                 counter++;
904             } else
905                 chctx->bandWidthT[i] = band_tab[i + 1] - band_tab[i];
906         }
907
908         memset(chctx->bandFlagsBuf, 0, BANDS * sizeof(int));
909         for (i = 0; i < BANDS - 1; i++)
910             if (chctx->bandWidthT[i])
911                 chctx->bandFlagsBuf[i] = get_bits1(&q->gb);
912
913         imc_calculate_coeffs(q, chctx->flcoeffs1, chctx->flcoeffs2,
914                              chctx->bandWidthT, chctx->flcoeffs3,
915                              chctx->flcoeffs5);
916     }
917
918     bitscount = 0;
919     /* first 4 bands will be assigned 5 bits per coefficient */
920     if (stream_format_code & 0x2) {
921         bitscount += 15;
922
923         chctx->bitsBandT[0] = 5;
924         chctx->CWlengthT[0] = 5;
925         chctx->CWlengthT[1] = 5;
926         chctx->CWlengthT[2] = 5;
927         for (i = 1; i < 4; i++) {
928             if (stream_format_code & 0x1)
929                 bits = 5;
930             else
931                 bits = (chctx->levlCoeffBuf[i] == 16) ? 0 : 5;
932             chctx->bitsBandT[i] = bits;
933             for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++) {
934                 chctx->CWlengthT[j] = bits;
935                 bitscount      += bits;
936             }
937         }
938     }
939     if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_IAC) {
940         bitscount += !!chctx->bandWidthT[BANDS - 1];
941         if (!(stream_format_code & 0x2))
942             bitscount += 16;
943     }
944
945     if ((ret = bit_allocation(q, chctx, stream_format_code,
946                               512 - bitscount - get_bits_count(&q->gb),
947                               flag)) < 0) {
948         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Bit allocations failed\n");
949         chctx->decoder_reset = 1;
950         return ret;
951     }
952
953     if (stream_format_code & 0x1) {
954         for (i = 0; i < BANDS; i++)
955             chctx->skipFlags[i] = 0;
956     } else {
957         imc_refine_bit_allocation(q, chctx);
958     }
959
960     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
961         chctx->sumLenArr[i] = 0;
962
963         for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++)
964             if (!chctx->skipFlags[j])
965                 chctx->sumLenArr[i] += chctx->CWlengthT[j];
966     }
967
968     memset(chctx->codewords, 0, sizeof(chctx->codewords));
969
970     if (imc_get_coeffs(q, chctx) < 0) {
971         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Read coefficients failed\n");
972         chctx->decoder_reset = 1;
973         return AVERROR_INVALIDDATA;
974     }
975
976     if (inverse_quant_coeff(q, chctx, stream_format_code) < 0) {
977         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Inverse quantization of coefficients failed\n");
978         chctx->decoder_reset = 1;
979         return AVERROR_INVALIDDATA;
980     }
981
982     memset(chctx->skipFlags, 0, sizeof(chctx->skipFlags));
983
984     imc_imdct256(q, chctx, avctx->channels);
985
986     return 0;
987 }
988
989 static int imc_decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data,
990                             int *got_frame_ptr, AVPacket *avpkt)
991 {
992     AVFrame *frame     = data;
993     const uint8_t *buf = avpkt->data;
994     int buf_size = avpkt->size;
995     int ret, i;
996
997     IMCContext *q = avctx->priv_data;
998
999     LOCAL_ALIGNED_16(uint16_t, buf16, [(IMC_BLOCK_SIZE + AV_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE) / 2]);
1000
1001     if (buf_size < IMC_BLOCK_SIZE * avctx->channels) {
1002         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "frame too small!\n");
1003         return AVERROR_INVALIDDATA;
1004     }
1005
1006     /* get output buffer */
1007     frame->nb_samples = COEFFS;
1008     if ((ret = ff_get_buffer(avctx, frame, 0)) < 0) {
1009         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "get_buffer() failed\n");
1010         return ret;
1011     }
1012
1013     for (i = 0; i < avctx->channels; i++) {
1014         q->out_samples = (float *)frame->extended_data[i];
1015
1016         q->bdsp.bswap16_buf(buf16, (const uint16_t *) buf, IMC_BLOCK_SIZE / 2);
1017
1018         init_get_bits(&q->gb, (const uint8_t*)buf16, IMC_BLOCK_SIZE * 8);
1019
1020         buf += IMC_BLOCK_SIZE;
1021
1022         if ((ret = imc_decode_block(avctx, q, i)) < 0)
1023             return ret;
1024     }
1025
1026     if (avctx->channels == 2) {
1027         q->fdsp.butterflies_float((float *)frame->extended_data[0],
1028                                   (float *)frame->extended_data[1], COEFFS);
1029     }
1030
1031     *got_frame_ptr = 1;
1032
1033     return IMC_BLOCK_SIZE * avctx->channels;
1034 }
1035
1036
1037 static av_cold int imc_decode_close(AVCodecContext * avctx)
1038 {
1039     IMCContext *q = avctx->priv_data;
1040
1041     ff_fft_end(&q->fft);
1042
1043     return 0;
1044 }
1045
1046
1047 AVCodec ff_imc_decoder = {
1048     .name           = "imc",
1049     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("IMC (Intel Music Coder)"),
1050     .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
1051     .id             = AV_CODEC_ID_IMC,
1052     .priv_data_size = sizeof(IMCContext),
1053     .init           = imc_decode_init,
1054     .close          = imc_decode_close,
1055     .decode         = imc_decode_frame,
1056     .capabilities   = AV_CODEC_CAP_DR1,
1057     .sample_fmts    = (const enum AVSampleFormat[]) { AV_SAMPLE_FMT_FLTP,
1058                                                       AV_SAMPLE_FMT_NONE },
1059 };
1060
1061 AVCodec ff_iac_decoder = {
1062     .name           = "iac",
1063     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("IAC (Indeo Audio Coder)"),
1064     .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
1065     .id             = AV_CODEC_ID_IAC,
1066     .priv_data_size = sizeof(IMCContext),
1067     .init           = imc_decode_init,
1068     .close          = imc_decode_close,
1069     .decode         = imc_decode_frame,
1070     .capabilities   = AV_CODEC_CAP_DR1,
1071     .sample_fmts    = (const enum AVSampleFormat[]) { AV_SAMPLE_FMT_FLTP,
1072                                                       AV_SAMPLE_FMT_NONE },
1073 };