909fa476318693b2128900232a959d22dd37bbe8
[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 "libavutil/channel_layout.h"
39 #include "libavutil/float_dsp.h"
40 #include "libavutil/internal.h"
41 #include "avcodec.h"
42 #include "get_bits.h"
43 #include "dsputil.h"
44 #include "fft.h"
45 #include "internal.h"
46 #include "sinewin.h"
47
48 #include "imcdata.h"
49
50 #define IMC_BLOCK_SIZE 64
51 #define IMC_FRAME_ID 0x21
52 #define BANDS 32
53 #define COEFFS 256
54
55 typedef struct IMCChannel {
56     float old_floor[BANDS];
57     float flcoeffs1[BANDS];
58     float flcoeffs2[BANDS];
59     float flcoeffs3[BANDS];
60     float flcoeffs4[BANDS];
61     float flcoeffs5[BANDS];
62     float flcoeffs6[BANDS];
63     float CWdecoded[COEFFS];
64
65     int bandWidthT[BANDS];     ///< codewords per band
66     int bitsBandT[BANDS];      ///< how many bits per codeword in band
67     int CWlengthT[COEFFS];     ///< how many bits in each codeword
68     int levlCoeffBuf[BANDS];
69     int bandFlagsBuf[BANDS];   ///< flags for each band
70     int sumLenArr[BANDS];      ///< bits for all coeffs in band
71     int skipFlagRaw[BANDS];    ///< skip flags are stored in raw form or not
72     int skipFlagBits[BANDS];   ///< bits used to code skip flags
73     int skipFlagCount[BANDS];  ///< skipped coeffients per band
74     int skipFlags[COEFFS];     ///< skip coefficient decoding or not
75     int codewords[COEFFS];     ///< raw codewords read from bitstream
76
77     float last_fft_im[COEFFS];
78
79     int decoder_reset;
80 } IMCChannel;
81
82 typedef struct {
83     AVFrame frame;
84
85     IMCChannel chctx[2];
86
87     /** MDCT tables */
88     //@{
89     float mdct_sine_window[COEFFS];
90     float post_cos[COEFFS];
91     float post_sin[COEFFS];
92     float pre_coef1[COEFFS];
93     float pre_coef2[COEFFS];
94     //@}
95
96     float sqrt_tab[30];
97     GetBitContext gb;
98
99     DSPContext dsp;
100     AVFloatDSPContext fdsp;
101     FFTContext fft;
102     DECLARE_ALIGNED(32, FFTComplex, samples)[COEFFS / 2];
103     float *out_samples;
104
105     int8_t cyclTab[32], cyclTab2[32];
106     float  weights1[31], weights2[31];
107 } IMCContext;
108
109 static VLC huffman_vlc[4][4];
110
111 #define VLC_TABLES_SIZE 9512
112
113 static const int vlc_offsets[17] = {
114     0,     640, 1156, 1732, 2308, 2852, 3396, 3924,
115     4452, 5220, 5860, 6628, 7268, 7908, 8424, 8936, VLC_TABLES_SIZE
116 };
117
118 static VLC_TYPE vlc_tables[VLC_TABLES_SIZE][2];
119
120 static inline double freq2bark(double freq)
121 {
122     return 3.5 * atan((freq / 7500.0) * (freq / 7500.0)) + 13.0 * atan(freq * 0.00076);
123 }
124
125 static av_cold void iac_generate_tabs(IMCContext *q, int sampling_rate)
126 {
127     double freqmin[32], freqmid[32], freqmax[32];
128     double scale = sampling_rate / (256.0 * 2.0 * 2.0);
129     double nyquist_freq = sampling_rate * 0.5;
130     double freq, bark, prev_bark = 0, tf, tb;
131     int i, j;
132
133     for (i = 0; i < 32; i++) {
134         freq = (band_tab[i] + band_tab[i + 1] - 1) * scale;
135         bark = freq2bark(freq);
136
137         if (i > 0) {
138             tb = bark - prev_bark;
139             q->weights1[i - 1] = pow(10.0, -1.0 * tb);
140             q->weights2[i - 1] = pow(10.0, -2.7 * tb);
141         }
142         prev_bark = bark;
143
144         freqmid[i] = freq;
145
146         tf = freq;
147         while (tf < nyquist_freq) {
148             tf += 0.5;
149             tb =  freq2bark(tf);
150             if (tb > bark + 0.5)
151                 break;
152         }
153         freqmax[i] = tf;
154
155         tf = freq;
156         while (tf > 0.0) {
157             tf -= 0.5;
158             tb =  freq2bark(tf);
159             if (tb <= bark - 0.5)
160                 break;
161         }
162         freqmin[i] = tf;
163     }
164
165     for (i = 0; i < 32; i++) {
166         freq = freqmax[i];
167         for (j = 31; j > 0 && freq <= freqmid[j]; j--);
168         q->cyclTab[i] = j + 1;
169
170         freq = freqmin[i];
171         for (j = 0; j < 32 && freq >= freqmid[j]; j++);
172         q->cyclTab2[i] = j - 1;
173     }
174 }
175
176 static av_cold int imc_decode_init(AVCodecContext *avctx)
177 {
178     int i, j, ret;
179     IMCContext *q = avctx->priv_data;
180     double r1, r2;
181
182     if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_IMC)
183         avctx->channels = 1;
184
185     if (avctx->channels > 2) {
186         av_log_ask_for_sample(avctx, "Number of channels is not supported\n");
187         return AVERROR_PATCHWELCOME;
188     }
189
190     for (j = 0; j < avctx->channels; j++) {
191         q->chctx[j].decoder_reset = 1;
192
193         for (i = 0; i < BANDS; i++)
194             q->chctx[j].old_floor[i] = 1.0;
195
196         for (i = 0; i < COEFFS / 2; i++)
197             q->chctx[j].last_fft_im[i] = 0;
198     }
199
200     /* Build mdct window, a simple sine window normalized with sqrt(2) */
201     ff_sine_window_init(q->mdct_sine_window, COEFFS);
202     for (i = 0; i < COEFFS; i++)
203         q->mdct_sine_window[i] *= sqrt(2.0);
204     for (i = 0; i < COEFFS / 2; i++) {
205         q->post_cos[i] = (1.0f / 32768) * cos(i / 256.0 * M_PI);
206         q->post_sin[i] = (1.0f / 32768) * sin(i / 256.0 * M_PI);
207
208         r1 = sin((i * 4.0 + 1.0) / 1024.0 * M_PI);
209         r2 = cos((i * 4.0 + 1.0) / 1024.0 * M_PI);
210
211         if (i & 0x1) {
212             q->pre_coef1[i] =  (r1 + r2) * sqrt(2.0);
213             q->pre_coef2[i] = -(r1 - r2) * sqrt(2.0);
214         } else {
215             q->pre_coef1[i] = -(r1 + r2) * sqrt(2.0);
216             q->pre_coef2[i] =  (r1 - r2) * sqrt(2.0);
217         }
218     }
219
220     /* Generate a square root table */
221
222     for (i = 0; i < 30; i++)
223         q->sqrt_tab[i] = sqrt(i);
224
225     /* initialize the VLC tables */
226     for (i = 0; i < 4 ; i++) {
227         for (j = 0; j < 4; j++) {
228             huffman_vlc[i][j].table = &vlc_tables[vlc_offsets[i * 4 + j]];
229             huffman_vlc[i][j].table_allocated = vlc_offsets[i * 4 + j + 1] - vlc_offsets[i * 4 + j];
230             init_vlc(&huffman_vlc[i][j], 9, imc_huffman_sizes[i],
231                      imc_huffman_lens[i][j], 1, 1,
232                      imc_huffman_bits[i][j], 2, 2, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC);
233         }
234     }
235
236     if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_IAC) {
237         iac_generate_tabs(q, avctx->sample_rate);
238     } else {
239         memcpy(q->cyclTab,  cyclTab,  sizeof(cyclTab));
240         memcpy(q->cyclTab2, cyclTab2, sizeof(cyclTab2));
241         memcpy(q->weights1, imc_weights1, sizeof(imc_weights1));
242         memcpy(q->weights2, imc_weights2, sizeof(imc_weights2));
243     }
244
245     if ((ret = ff_fft_init(&q->fft, 7, 1))) {
246         av_log(avctx, AV_LOG_INFO, "FFT init failed\n");
247         return ret;
248     }
249     ff_dsputil_init(&q->dsp, avctx);
250     avpriv_float_dsp_init(&q->fdsp, avctx->flags & CODEC_FLAG_BITEXACT);
251     avctx->sample_fmt     = AV_SAMPLE_FMT_FLTP;
252     avctx->channel_layout = avctx->channels == 1 ? AV_CH_LAYOUT_MONO
253                                                  : AV_CH_LAYOUT_STEREO;
254
255     avcodec_get_frame_defaults(&q->frame);
256     avctx->coded_frame = &q->frame;
257
258     return 0;
259 }
260
261 static void imc_calculate_coeffs(IMCContext *q, float *flcoeffs1,
262                                  float *flcoeffs2, int *bandWidthT,
263                                  float *flcoeffs3, float *flcoeffs5)
264 {
265     float   workT1[BANDS];
266     float   workT2[BANDS];
267     float   workT3[BANDS];
268     float   snr_limit = 1.e-30;
269     float   accum = 0.0;
270     int i, cnt2;
271
272     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
273         flcoeffs5[i] = workT2[i] = 0.0;
274         if (bandWidthT[i]) {
275             workT1[i] = flcoeffs1[i] * flcoeffs1[i];
276             flcoeffs3[i] = 2.0 * flcoeffs2[i];
277         } else {
278             workT1[i]    = 0.0;
279             flcoeffs3[i] = -30000.0;
280         }
281         workT3[i] = bandWidthT[i] * workT1[i] * 0.01;
282         if (workT3[i] <= snr_limit)
283             workT3[i] = 0.0;
284     }
285
286     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
287         for (cnt2 = i; cnt2 < q->cyclTab[i]; cnt2++)
288             flcoeffs5[cnt2] = flcoeffs5[cnt2] + workT3[i];
289         workT2[cnt2 - 1] = workT2[cnt2 - 1] + workT3[i];
290     }
291
292     for (i = 1; i < BANDS; i++) {
293         accum = (workT2[i - 1] + accum) * q->weights1[i - 1];
294         flcoeffs5[i] += accum;
295     }
296
297     for (i = 0; i < BANDS; i++)
298         workT2[i] = 0.0;
299
300     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
301         for (cnt2 = i - 1; cnt2 > q->cyclTab2[i]; cnt2--)
302             flcoeffs5[cnt2] += workT3[i];
303         workT2[cnt2+1] += workT3[i];
304     }
305
306     accum = 0.0;
307
308     for (i = BANDS-2; i >= 0; i--) {
309         accum = (workT2[i+1] + accum) * q->weights2[i];
310         flcoeffs5[i] += accum;
311         // there is missing code here, but it seems to never be triggered
312     }
313 }
314
315
316 static void imc_read_level_coeffs(IMCContext *q, int stream_format_code,
317                                   int *levlCoeffs)
318 {
319     int i;
320     VLC *hufftab[4];
321     int start = 0;
322     const uint8_t *cb_sel;
323     int s;
324
325     s = stream_format_code >> 1;
326     hufftab[0] = &huffman_vlc[s][0];
327     hufftab[1] = &huffman_vlc[s][1];
328     hufftab[2] = &huffman_vlc[s][2];
329     hufftab[3] = &huffman_vlc[s][3];
330     cb_sel = imc_cb_select[s];
331
332     if (stream_format_code & 4)
333         start = 1;
334     if (start)
335         levlCoeffs[0] = get_bits(&q->gb, 7);
336     for (i = start; i < BANDS; i++) {
337         levlCoeffs[i] = get_vlc2(&q->gb, hufftab[cb_sel[i]]->table,
338                                  hufftab[cb_sel[i]]->bits, 2);
339         if (levlCoeffs[i] == 17)
340             levlCoeffs[i] += get_bits(&q->gb, 4);
341     }
342 }
343
344 static void imc_decode_level_coefficients(IMCContext *q, int *levlCoeffBuf,
345                                           float *flcoeffs1, float *flcoeffs2)
346 {
347     int i, level;
348     float tmp, tmp2;
349     // maybe some frequency division thingy
350
351     flcoeffs1[0] = 20000.0 / pow (2, levlCoeffBuf[0] * 0.18945); // 0.18945 = log2(10) * 0.05703125
352     flcoeffs2[0] = log2f(flcoeffs1[0]);
353     tmp  = flcoeffs1[0];
354     tmp2 = flcoeffs2[0];
355
356     for (i = 1; i < BANDS; i++) {
357         level = levlCoeffBuf[i];
358         if (level == 16) {
359             flcoeffs1[i] = 1.0;
360             flcoeffs2[i] = 0.0;
361         } else {
362             if (level < 17)
363                 level -= 7;
364             else if (level <= 24)
365                 level -= 32;
366             else
367                 level -= 16;
368
369             tmp  *= imc_exp_tab[15 + level];
370             tmp2 += 0.83048 * level;  // 0.83048 = log2(10) * 0.25
371             flcoeffs1[i] = tmp;
372             flcoeffs2[i] = tmp2;
373         }
374     }
375 }
376
377
378 static void imc_decode_level_coefficients2(IMCContext *q, int *levlCoeffBuf,
379                                            float *old_floor, float *flcoeffs1,
380                                            float *flcoeffs2)
381 {
382     int i;
383     /* FIXME maybe flag_buf = noise coding and flcoeffs1 = new scale factors
384      *       and flcoeffs2 old scale factors
385      *       might be incomplete due to a missing table that is in the binary code
386      */
387     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
388         flcoeffs1[i] = 0;
389         if (levlCoeffBuf[i] < 16) {
390             flcoeffs1[i] = imc_exp_tab2[levlCoeffBuf[i]] * old_floor[i];
391             flcoeffs2[i] = (levlCoeffBuf[i] - 7) * 0.83048 + flcoeffs2[i]; // 0.83048 = log2(10) * 0.25
392         } else {
393             flcoeffs1[i] = old_floor[i];
394         }
395     }
396 }
397
398 /**
399  * Perform bit allocation depending on bits available
400  */
401 static int bit_allocation(IMCContext *q, IMCChannel *chctx,
402                           int stream_format_code, int freebits, int flag)
403 {
404     int i, j;
405     const float limit = -1.e20;
406     float highest = 0.0;
407     int indx;
408     int t1 = 0;
409     int t2 = 1;
410     float summa = 0.0;
411     int iacc = 0;
412     int summer = 0;
413     int rres, cwlen;
414     float lowest = 1.e10;
415     int low_indx = 0;
416     float workT[32];
417     int flg;
418     int found_indx = 0;
419
420     for (i = 0; i < BANDS; i++)
421         highest = FFMAX(highest, chctx->flcoeffs1[i]);
422
423     for (i = 0; i < BANDS - 1; i++)
424         chctx->flcoeffs4[i] = chctx->flcoeffs3[i] - log2f(chctx->flcoeffs5[i]);
425     chctx->flcoeffs4[BANDS - 1] = limit;
426
427     highest = highest * 0.25;
428
429     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
430         indx = -1;
431         if ((band_tab[i + 1] - band_tab[i]) == chctx->bandWidthT[i])
432             indx = 0;
433
434         if ((band_tab[i + 1] - band_tab[i]) > chctx->bandWidthT[i])
435             indx = 1;
436
437         if (((band_tab[i + 1] - band_tab[i]) / 2) >= chctx->bandWidthT[i])
438             indx = 2;
439
440         if (indx == -1)
441             return AVERROR_INVALIDDATA;
442
443         chctx->flcoeffs4[i] += xTab[(indx * 2 + (chctx->flcoeffs1[i] < highest)) * 2 + flag];
444     }
445
446     if (stream_format_code & 0x2) {
447         chctx->flcoeffs4[0] = limit;
448         chctx->flcoeffs4[1] = limit;
449         chctx->flcoeffs4[2] = limit;
450         chctx->flcoeffs4[3] = limit;
451     }
452
453     for (i = (stream_format_code & 0x2) ? 4 : 0; i < BANDS - 1; i++) {
454         iacc  += chctx->bandWidthT[i];
455         summa += chctx->bandWidthT[i] * chctx->flcoeffs4[i];
456     }
457     chctx->bandWidthT[BANDS - 1] = 0;
458     summa = (summa * 0.5 - freebits) / iacc;
459
460
461     for (i = 0; i < BANDS / 2; i++) {
462         rres = summer - freebits;
463         if ((rres >= -8) && (rres <= 8))
464             break;
465
466         summer = 0;
467         iacc   = 0;
468
469         for (j = (stream_format_code & 0x2) ? 4 : 0; j < BANDS; j++) {
470             cwlen = av_clipf(((chctx->flcoeffs4[j] * 0.5) - summa + 0.5), 0, 6);
471
472             chctx->bitsBandT[j] = cwlen;
473             summer += chctx->bandWidthT[j] * cwlen;
474
475             if (cwlen > 0)
476                 iacc += chctx->bandWidthT[j];
477         }
478
479         flg = t2;
480         t2 = 1;
481         if (freebits < summer)
482             t2 = -1;
483         if (i == 0)
484             flg = t2;
485         if (flg != t2)
486             t1++;
487
488         summa = (float)(summer - freebits) / ((t1 + 1) * iacc) + summa;
489     }
490
491     for (i = (stream_format_code & 0x2) ? 4 : 0; i < BANDS; i++) {
492         for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++)
493             chctx->CWlengthT[j] = chctx->bitsBandT[i];
494     }
495
496     if (freebits > summer) {
497         for (i = 0; i < BANDS; i++) {
498             workT[i] = (chctx->bitsBandT[i] == 6) ? -1.e20
499                                               : (chctx->bitsBandT[i] * -2 + chctx->flcoeffs4[i] - 0.415);
500         }
501
502         highest = 0.0;
503
504         do {
505             if (highest <= -1.e20)
506                 break;
507
508             found_indx = 0;
509             highest = -1.e20;
510
511             for (i = 0; i < BANDS; i++) {
512                 if (workT[i] > highest) {
513                     highest = workT[i];
514                     found_indx = i;
515                 }
516             }
517
518             if (highest > -1.e20) {
519                 workT[found_indx] -= 2.0;
520                 if (++chctx->bitsBandT[found_indx] == 6)
521                     workT[found_indx] = -1.e20;
522
523                 for (j = band_tab[found_indx]; j < band_tab[found_indx + 1] && (freebits > summer); j++) {
524                     chctx->CWlengthT[j]++;
525                     summer++;
526                 }
527             }
528         } while (freebits > summer);
529     }
530     if (freebits < summer) {
531         for (i = 0; i < BANDS; i++) {
532             workT[i] = chctx->bitsBandT[i] ? (chctx->bitsBandT[i] * -2 + chctx->flcoeffs4[i] + 1.585)
533                                        : 1.e20;
534         }
535         if (stream_format_code & 0x2) {
536             workT[0] = 1.e20;
537             workT[1] = 1.e20;
538             workT[2] = 1.e20;
539             workT[3] = 1.e20;
540         }
541         while (freebits < summer) {
542             lowest   = 1.e10;
543             low_indx = 0;
544             for (i = 0; i < BANDS; i++) {
545                 if (workT[i] < lowest) {
546                     lowest   = workT[i];
547                     low_indx = i;
548                 }
549             }
550             // if (lowest >= 1.e10)
551             //     break;
552             workT[low_indx] = lowest + 2.0;
553
554             if (!--chctx->bitsBandT[low_indx])
555                 workT[low_indx] = 1.e20;
556
557             for (j = band_tab[low_indx]; j < band_tab[low_indx+1] && (freebits < summer); j++) {
558                 if (chctx->CWlengthT[j] > 0) {
559                     chctx->CWlengthT[j]--;
560                     summer--;
561                 }
562             }
563         }
564     }
565     return 0;
566 }
567
568 static void imc_get_skip_coeff(IMCContext *q, IMCChannel *chctx)
569 {
570     int i, j;
571
572     memset(chctx->skipFlagBits,  0, sizeof(chctx->skipFlagBits));
573     memset(chctx->skipFlagCount, 0, sizeof(chctx->skipFlagCount));
574     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
575         if (!chctx->bandFlagsBuf[i] || !chctx->bandWidthT[i])
576             continue;
577
578         if (!chctx->skipFlagRaw[i]) {
579             chctx->skipFlagBits[i] = band_tab[i + 1] - band_tab[i];
580
581             for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++) {
582                 chctx->skipFlags[j] = get_bits1(&q->gb);
583                 if (chctx->skipFlags[j])
584                     chctx->skipFlagCount[i]++;
585             }
586         } else {
587             for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1] - 1; j += 2) {
588                 if (!get_bits1(&q->gb)) { // 0
589                     chctx->skipFlagBits[i]++;
590                     chctx->skipFlags[j]      = 1;
591                     chctx->skipFlags[j + 1]  = 1;
592                     chctx->skipFlagCount[i] += 2;
593                 } else {
594                     if (get_bits1(&q->gb)) { // 11
595                         chctx->skipFlagBits[i] += 2;
596                         chctx->skipFlags[j]     = 0;
597                         chctx->skipFlags[j + 1] = 1;
598                         chctx->skipFlagCount[i]++;
599                     } else {
600                         chctx->skipFlagBits[i] += 3;
601                         chctx->skipFlags[j + 1] = 0;
602                         if (!get_bits1(&q->gb)) { // 100
603                             chctx->skipFlags[j] = 1;
604                             chctx->skipFlagCount[i]++;
605                         } else { // 101
606                             chctx->skipFlags[j] = 0;
607                         }
608                     }
609                 }
610             }
611
612             if (j < band_tab[i + 1]) {
613                 chctx->skipFlagBits[i]++;
614                 if ((chctx->skipFlags[j] = get_bits1(&q->gb)))
615                     chctx->skipFlagCount[i]++;
616             }
617         }
618     }
619 }
620
621 /**
622  * Increase highest' band coefficient sizes as some bits won't be used
623  */
624 static void imc_adjust_bit_allocation(IMCContext *q, IMCChannel *chctx,
625                                       int summer)
626 {
627     float workT[32];
628     int corrected = 0;
629     int i, j;
630     float highest  = 0;
631     int found_indx = 0;
632
633     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
634         workT[i] = (chctx->bitsBandT[i] == 6) ? -1.e20
635                                           : (chctx->bitsBandT[i] * -2 + chctx->flcoeffs4[i] - 0.415);
636     }
637
638     while (corrected < summer) {
639         if (highest <= -1.e20)
640             break;
641
642         highest = -1.e20;
643
644         for (i = 0; i < BANDS; i++) {
645             if (workT[i] > highest) {
646                 highest = workT[i];
647                 found_indx = i;
648             }
649         }
650
651         if (highest > -1.e20) {
652             workT[found_indx] -= 2.0;
653             if (++(chctx->bitsBandT[found_indx]) == 6)
654                 workT[found_indx] = -1.e20;
655
656             for (j = band_tab[found_indx]; j < band_tab[found_indx+1] && (corrected < summer); j++) {
657                 if (!chctx->skipFlags[j] && (chctx->CWlengthT[j] < 6)) {
658                     chctx->CWlengthT[j]++;
659                     corrected++;
660                 }
661             }
662         }
663     }
664 }
665
666 static void imc_imdct256(IMCContext *q, IMCChannel *chctx, int channels)
667 {
668     int i;
669     float re, im;
670     float *dst1 = q->out_samples;
671     float *dst2 = q->out_samples + (COEFFS - 1);
672
673     /* prerotation */
674     for (i = 0; i < COEFFS / 2; i++) {
675         q->samples[i].re = -(q->pre_coef1[i] * chctx->CWdecoded[COEFFS - 1 - i * 2]) -
676                             (q->pre_coef2[i] * chctx->CWdecoded[i * 2]);
677         q->samples[i].im =  (q->pre_coef2[i] * chctx->CWdecoded[COEFFS - 1 - i * 2]) -
678                             (q->pre_coef1[i] * chctx->CWdecoded[i * 2]);
679     }
680
681     /* FFT */
682     q->fft.fft_permute(&q->fft, q->samples);
683     q->fft.fft_calc(&q->fft, q->samples);
684
685     /* postrotation, window and reorder */
686     for (i = 0; i < COEFFS / 2; i++) {
687         re = ( q->samples[i].re * q->post_cos[i]) + (-q->samples[i].im * q->post_sin[i]);
688         im = (-q->samples[i].im * q->post_cos[i]) - ( q->samples[i].re * q->post_sin[i]);
689         *dst1 =  (q->mdct_sine_window[COEFFS - 1 - i * 2] * chctx->last_fft_im[i])
690                + (q->mdct_sine_window[i * 2] * re);
691         *dst2 =  (q->mdct_sine_window[i * 2] * chctx->last_fft_im[i])
692                - (q->mdct_sine_window[COEFFS - 1 - i * 2] * re);
693         dst1 += 2;
694         dst2 -= 2;
695         chctx->last_fft_im[i] = im;
696     }
697 }
698
699 static int inverse_quant_coeff(IMCContext *q, IMCChannel *chctx,
700                                int stream_format_code)
701 {
702     int i, j;
703     int middle_value, cw_len, max_size;
704     const float *quantizer;
705
706     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
707         for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++) {
708             chctx->CWdecoded[j] = 0;
709             cw_len = chctx->CWlengthT[j];
710
711             if (cw_len <= 0 || chctx->skipFlags[j])
712                 continue;
713
714             max_size     = 1 << cw_len;
715             middle_value = max_size >> 1;
716
717             if (chctx->codewords[j] >= max_size || chctx->codewords[j] < 0)
718                 return AVERROR_INVALIDDATA;
719
720             if (cw_len >= 4) {
721                 quantizer = imc_quantizer2[(stream_format_code & 2) >> 1];
722                 if (chctx->codewords[j] >= middle_value)
723                     chctx->CWdecoded[j] =  quantizer[chctx->codewords[j] - 8]                * chctx->flcoeffs6[i];
724                 else
725                     chctx->CWdecoded[j] = -quantizer[max_size - chctx->codewords[j] - 8 - 1] * chctx->flcoeffs6[i];
726             }else{
727                 quantizer = imc_quantizer1[((stream_format_code & 2) >> 1) | (chctx->bandFlagsBuf[i] << 1)];
728                 if (chctx->codewords[j] >= middle_value)
729                     chctx->CWdecoded[j] =  quantizer[chctx->codewords[j] - 1]            * chctx->flcoeffs6[i];
730                 else
731                     chctx->CWdecoded[j] = -quantizer[max_size - 2 - chctx->codewords[j]] * chctx->flcoeffs6[i];
732             }
733         }
734     }
735     return 0;
736 }
737
738
739 static int imc_get_coeffs(IMCContext *q, IMCChannel *chctx)
740 {
741     int i, j, cw_len, cw;
742
743     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
744         if (!chctx->sumLenArr[i])
745             continue;
746         if (chctx->bandFlagsBuf[i] || chctx->bandWidthT[i]) {
747             for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++) {
748                 cw_len = chctx->CWlengthT[j];
749                 cw = 0;
750
751                 if (get_bits_count(&q->gb) + cw_len > 512) {
752                     av_dlog(NULL, "Band %i coeff %i cw_len %i\n", i, j, cw_len);
753                     return AVERROR_INVALIDDATA;
754                 }
755
756                 if (cw_len && (!chctx->bandFlagsBuf[i] || !chctx->skipFlags[j]))
757                     cw = get_bits(&q->gb, cw_len);
758
759                 chctx->codewords[j] = cw;
760             }
761         }
762     }
763     return 0;
764 }
765
766 static int imc_decode_block(AVCodecContext *avctx, IMCContext *q, int ch)
767 {
768     int stream_format_code;
769     int imc_hdr, i, j, ret;
770     int flag;
771     int bits, summer;
772     int counter, bitscount;
773     IMCChannel *chctx = q->chctx + ch;
774
775
776     /* Check the frame header */
777     imc_hdr = get_bits(&q->gb, 9);
778     if (imc_hdr & 0x18) {
779         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "frame header check failed!\n");
780         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "got %X.\n", imc_hdr);
781         return AVERROR_INVALIDDATA;
782     }
783     stream_format_code = get_bits(&q->gb, 3);
784
785     if (stream_format_code & 1) {
786         av_log_ask_for_sample(avctx, "Stream format %X is not supported\n",
787                               stream_format_code);
788         return AVERROR_PATCHWELCOME;
789     }
790
791     if (stream_format_code & 0x04)
792         chctx->decoder_reset = 1;
793
794     if (chctx->decoder_reset) {
795         for (i = 0; i < BANDS; i++)
796             chctx->old_floor[i] = 1.0;
797         for (i = 0; i < COEFFS; i++)
798             chctx->CWdecoded[i] = 0;
799         chctx->decoder_reset = 0;
800     }
801
802     flag = get_bits1(&q->gb);
803     imc_read_level_coeffs(q, stream_format_code, chctx->levlCoeffBuf);
804
805     if (stream_format_code & 0x4)
806         imc_decode_level_coefficients(q, chctx->levlCoeffBuf,
807                                       chctx->flcoeffs1, chctx->flcoeffs2);
808     else
809         imc_decode_level_coefficients2(q, chctx->levlCoeffBuf, chctx->old_floor,
810                                        chctx->flcoeffs1, chctx->flcoeffs2);
811
812     memcpy(chctx->old_floor, chctx->flcoeffs1, 32 * sizeof(float));
813
814     counter = 0;
815     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
816         if (chctx->levlCoeffBuf[i] == 16) {
817             chctx->bandWidthT[i] = 0;
818             counter++;
819         } else
820             chctx->bandWidthT[i] = band_tab[i + 1] - band_tab[i];
821     }
822     memset(chctx->bandFlagsBuf, 0, BANDS * sizeof(int));
823     for (i = 0; i < BANDS - 1; i++) {
824         if (chctx->bandWidthT[i])
825             chctx->bandFlagsBuf[i] = get_bits1(&q->gb);
826     }
827
828     imc_calculate_coeffs(q, chctx->flcoeffs1, chctx->flcoeffs2, chctx->bandWidthT, chctx->flcoeffs3, chctx->flcoeffs5);
829
830     bitscount = 0;
831     /* first 4 bands will be assigned 5 bits per coefficient */
832     if (stream_format_code & 0x2) {
833         bitscount += 15;
834
835         chctx->bitsBandT[0] = 5;
836         chctx->CWlengthT[0] = 5;
837         chctx->CWlengthT[1] = 5;
838         chctx->CWlengthT[2] = 5;
839         for (i = 1; i < 4; i++) {
840             bits = (chctx->levlCoeffBuf[i] == 16) ? 0 : 5;
841             chctx->bitsBandT[i] = bits;
842             for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++) {
843                 chctx->CWlengthT[j] = bits;
844                 bitscount      += bits;
845             }
846         }
847     }
848     if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_IAC) {
849         bitscount += !!chctx->bandWidthT[BANDS - 1];
850         if (!(stream_format_code & 0x2))
851             bitscount += 16;
852     }
853
854     if ((ret = bit_allocation(q, chctx, stream_format_code,
855                               512 - bitscount - get_bits_count(&q->gb),
856                               flag)) < 0) {
857         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Bit allocations failed\n");
858         chctx->decoder_reset = 1;
859         return ret;
860     }
861
862     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
863         chctx->sumLenArr[i]   = 0;
864         chctx->skipFlagRaw[i] = 0;
865         for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++)
866             chctx->sumLenArr[i] += chctx->CWlengthT[j];
867         if (chctx->bandFlagsBuf[i])
868             if ((((band_tab[i + 1] - band_tab[i]) * 1.5) > chctx->sumLenArr[i]) && (chctx->sumLenArr[i] > 0))
869                 chctx->skipFlagRaw[i] = 1;
870     }
871
872     imc_get_skip_coeff(q, chctx);
873
874     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
875         chctx->flcoeffs6[i] = chctx->flcoeffs1[i];
876         /* band has flag set and at least one coded coefficient */
877         if (chctx->bandFlagsBuf[i] && (band_tab[i + 1] - band_tab[i]) != chctx->skipFlagCount[i]) {
878             chctx->flcoeffs6[i] *= q->sqrt_tab[ band_tab[i + 1] - band_tab[i]] /
879                                    q->sqrt_tab[(band_tab[i + 1] - band_tab[i] - chctx->skipFlagCount[i])];
880         }
881     }
882
883     /* calculate bits left, bits needed and adjust bit allocation */
884     bits = summer = 0;
885
886     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
887         if (chctx->bandFlagsBuf[i]) {
888             for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++) {
889                 if (chctx->skipFlags[j]) {
890                     summer += chctx->CWlengthT[j];
891                     chctx->CWlengthT[j] = 0;
892                 }
893             }
894             bits   += chctx->skipFlagBits[i];
895             summer -= chctx->skipFlagBits[i];
896         }
897     }
898     imc_adjust_bit_allocation(q, chctx, summer);
899
900     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
901         chctx->sumLenArr[i] = 0;
902
903         for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++)
904             if (!chctx->skipFlags[j])
905                 chctx->sumLenArr[i] += chctx->CWlengthT[j];
906     }
907
908     memset(chctx->codewords, 0, sizeof(chctx->codewords));
909
910     if (imc_get_coeffs(q, chctx) < 0) {
911         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Read coefficients failed\n");
912         chctx->decoder_reset = 1;
913         return AVERROR_INVALIDDATA;
914     }
915
916     if (inverse_quant_coeff(q, chctx, stream_format_code) < 0) {
917         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Inverse quantization of coefficients failed\n");
918         chctx->decoder_reset = 1;
919         return AVERROR_INVALIDDATA;
920     }
921
922     memset(chctx->skipFlags, 0, sizeof(chctx->skipFlags));
923
924     imc_imdct256(q, chctx, avctx->channels);
925
926     return 0;
927 }
928
929 static int imc_decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data,
930                             int *got_frame_ptr, AVPacket *avpkt)
931 {
932     const uint8_t *buf = avpkt->data;
933     int buf_size = avpkt->size;
934     int ret, i;
935
936     IMCContext *q = avctx->priv_data;
937
938     LOCAL_ALIGNED_16(uint16_t, buf16, [IMC_BLOCK_SIZE / 2]);
939
940     if (buf_size < IMC_BLOCK_SIZE * avctx->channels) {
941         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "frame too small!\n");
942         return AVERROR_INVALIDDATA;
943     }
944
945     /* get output buffer */
946     q->frame.nb_samples = COEFFS;
947     if ((ret = ff_get_buffer(avctx, &q->frame)) < 0) {
948         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "get_buffer() failed\n");
949         return ret;
950     }
951
952     for (i = 0; i < avctx->channels; i++) {
953         q->out_samples = (float *)q->frame.extended_data[i];
954
955         q->dsp.bswap16_buf(buf16, (const uint16_t*)buf, IMC_BLOCK_SIZE / 2);
956
957         init_get_bits(&q->gb, (const uint8_t*)buf16, IMC_BLOCK_SIZE * 8);
958
959         buf += IMC_BLOCK_SIZE;
960
961         if ((ret = imc_decode_block(avctx, q, i)) < 0)
962             return ret;
963     }
964
965     if (avctx->channels == 2) {
966         q->fdsp.butterflies_float((float *)q->frame.extended_data[0],
967                                   (float *)q->frame.extended_data[1], COEFFS);
968     }
969
970     *got_frame_ptr   = 1;
971     *(AVFrame *)data = q->frame;
972
973     return IMC_BLOCK_SIZE * avctx->channels;
974 }
975
976
977 static av_cold int imc_decode_close(AVCodecContext * avctx)
978 {
979     IMCContext *q = avctx->priv_data;
980
981     ff_fft_end(&q->fft);
982
983     return 0;
984 }
985
986
987 AVCodec ff_imc_decoder = {
988     .name           = "imc",
989     .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
990     .id             = AV_CODEC_ID_IMC,
991     .priv_data_size = sizeof(IMCContext),
992     .init           = imc_decode_init,
993     .close          = imc_decode_close,
994     .decode         = imc_decode_frame,
995     .capabilities   = CODEC_CAP_DR1,
996     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("IMC (Intel Music Coder)"),
997     .sample_fmts    = (const enum AVSampleFormat[]) { AV_SAMPLE_FMT_FLTP,
998                                                       AV_SAMPLE_FMT_NONE },
999 };
1000
1001 AVCodec ff_iac_decoder = {
1002     .name           = "iac",
1003     .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
1004     .id             = AV_CODEC_ID_IAC,
1005     .priv_data_size = sizeof(IMCContext),
1006     .init           = imc_decode_init,
1007     .close          = imc_decode_close,
1008     .decode         = imc_decode_frame,
1009     .capabilities   = CODEC_CAP_DR1,
1010     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("IAC (Indeo Audio Coder)"),
1011     .sample_fmts    = (const enum AVSampleFormat[]) { AV_SAMPLE_FMT_FLTP,
1012                                                       AV_SAMPLE_FMT_NONE },
1013 };