imc: Catch a division by zero
[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     IMCChannel chctx[2];
84
85     /** MDCT tables */
86     //@{
87     float mdct_sine_window[COEFFS];
88     float post_cos[COEFFS];
89     float post_sin[COEFFS];
90     float pre_coef1[COEFFS];
91     float pre_coef2[COEFFS];
92     //@}
93
94     float sqrt_tab[30];
95     GetBitContext gb;
96
97     DSPContext dsp;
98     AVFloatDSPContext fdsp;
99     FFTContext fft;
100     DECLARE_ALIGNED(32, FFTComplex, samples)[COEFFS / 2];
101     float *out_samples;
102
103     int8_t cyclTab[32], cyclTab2[32];
104     float  weights1[31], weights2[31];
105 } IMCContext;
106
107 static VLC huffman_vlc[4][4];
108
109 #define VLC_TABLES_SIZE 9512
110
111 static const int vlc_offsets[17] = {
112     0,     640, 1156, 1732, 2308, 2852, 3396, 3924,
113     4452, 5220, 5860, 6628, 7268, 7908, 8424, 8936, VLC_TABLES_SIZE
114 };
115
116 static VLC_TYPE vlc_tables[VLC_TABLES_SIZE][2];
117
118 static inline double freq2bark(double freq)
119 {
120     return 3.5 * atan((freq / 7500.0) * (freq / 7500.0)) + 13.0 * atan(freq * 0.00076);
121 }
122
123 static av_cold void iac_generate_tabs(IMCContext *q, int sampling_rate)
124 {
125     double freqmin[32], freqmid[32], freqmax[32];
126     double scale = sampling_rate / (256.0 * 2.0 * 2.0);
127     double nyquist_freq = sampling_rate * 0.5;
128     double freq, bark, prev_bark = 0, tf, tb;
129     int i, j;
130
131     for (i = 0; i < 32; i++) {
132         freq = (band_tab[i] + band_tab[i + 1] - 1) * scale;
133         bark = freq2bark(freq);
134
135         if (i > 0) {
136             tb = bark - prev_bark;
137             q->weights1[i - 1] = pow(10.0, -1.0 * tb);
138             q->weights2[i - 1] = pow(10.0, -2.7 * tb);
139         }
140         prev_bark = bark;
141
142         freqmid[i] = freq;
143
144         tf = freq;
145         while (tf < nyquist_freq) {
146             tf += 0.5;
147             tb =  freq2bark(tf);
148             if (tb > bark + 0.5)
149                 break;
150         }
151         freqmax[i] = tf;
152
153         tf = freq;
154         while (tf > 0.0) {
155             tf -= 0.5;
156             tb =  freq2bark(tf);
157             if (tb <= bark - 0.5)
158                 break;
159         }
160         freqmin[i] = tf;
161     }
162
163     for (i = 0; i < 32; i++) {
164         freq = freqmax[i];
165         for (j = 31; j > 0 && freq <= freqmid[j]; j--);
166         q->cyclTab[i] = j + 1;
167
168         freq = freqmin[i];
169         for (j = 0; j < 32 && freq >= freqmid[j]; j++);
170         q->cyclTab2[i] = j - 1;
171     }
172 }
173
174 static av_cold int imc_decode_init(AVCodecContext *avctx)
175 {
176     int i, j, ret;
177     IMCContext *q = avctx->priv_data;
178     double r1, r2;
179
180     if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_IMC)
181         avctx->channels = 1;
182
183     if (avctx->channels > 2) {
184         avpriv_request_sample(avctx, "Number of channels > 2");
185         return AVERROR_PATCHWELCOME;
186     }
187
188     for (j = 0; j < avctx->channels; j++) {
189         q->chctx[j].decoder_reset = 1;
190
191         for (i = 0; i < BANDS; i++)
192             q->chctx[j].old_floor[i] = 1.0;
193
194         for (i = 0; i < COEFFS / 2; i++)
195             q->chctx[j].last_fft_im[i] = 0;
196     }
197
198     /* Build mdct window, a simple sine window normalized with sqrt(2) */
199     ff_sine_window_init(q->mdct_sine_window, COEFFS);
200     for (i = 0; i < COEFFS; i++)
201         q->mdct_sine_window[i] *= sqrt(2.0);
202     for (i = 0; i < COEFFS / 2; i++) {
203         q->post_cos[i] = (1.0f / 32768) * cos(i / 256.0 * M_PI);
204         q->post_sin[i] = (1.0f / 32768) * sin(i / 256.0 * M_PI);
205
206         r1 = sin((i * 4.0 + 1.0) / 1024.0 * M_PI);
207         r2 = cos((i * 4.0 + 1.0) / 1024.0 * M_PI);
208
209         if (i & 0x1) {
210             q->pre_coef1[i] =  (r1 + r2) * sqrt(2.0);
211             q->pre_coef2[i] = -(r1 - r2) * sqrt(2.0);
212         } else {
213             q->pre_coef1[i] = -(r1 + r2) * sqrt(2.0);
214             q->pre_coef2[i] =  (r1 - r2) * sqrt(2.0);
215         }
216     }
217
218     /* Generate a square root table */
219
220     for (i = 0; i < 30; i++)
221         q->sqrt_tab[i] = sqrt(i);
222
223     /* initialize the VLC tables */
224     for (i = 0; i < 4 ; i++) {
225         for (j = 0; j < 4; j++) {
226             huffman_vlc[i][j].table = &vlc_tables[vlc_offsets[i * 4 + j]];
227             huffman_vlc[i][j].table_allocated = vlc_offsets[i * 4 + j + 1] - vlc_offsets[i * 4 + j];
228             init_vlc(&huffman_vlc[i][j], 9, imc_huffman_sizes[i],
229                      imc_huffman_lens[i][j], 1, 1,
230                      imc_huffman_bits[i][j], 2, 2, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC);
231         }
232     }
233
234     if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_IAC) {
235         iac_generate_tabs(q, avctx->sample_rate);
236     } else {
237         memcpy(q->cyclTab,  cyclTab,  sizeof(cyclTab));
238         memcpy(q->cyclTab2, cyclTab2, sizeof(cyclTab2));
239         memcpy(q->weights1, imc_weights1, sizeof(imc_weights1));
240         memcpy(q->weights2, imc_weights2, sizeof(imc_weights2));
241     }
242
243     if ((ret = ff_fft_init(&q->fft, 7, 1))) {
244         av_log(avctx, AV_LOG_INFO, "FFT init failed\n");
245         return ret;
246     }
247     ff_dsputil_init(&q->dsp, avctx);
248     avpriv_float_dsp_init(&q->fdsp, avctx->flags & CODEC_FLAG_BITEXACT);
249     avctx->sample_fmt     = AV_SAMPLE_FMT_FLTP;
250     avctx->channel_layout = avctx->channels == 1 ? AV_CH_LAYOUT_MONO
251                                                  : AV_CH_LAYOUT_STEREO;
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
453     if (!iacc)
454         return AVERROR_INVALIDDATA;
455
456     chctx->bandWidthT[BANDS - 1] = 0;
457     summa = (summa * 0.5 - freebits) / iacc;
458
459
460     for (i = 0; i < BANDS / 2; i++) {
461         rres = summer - freebits;
462         if ((rres >= -8) && (rres <= 8))
463             break;
464
465         summer = 0;
466         iacc   = 0;
467
468         for (j = (stream_format_code & 0x2) ? 4 : 0; j < BANDS; j++) {
469             cwlen = av_clipf(((chctx->flcoeffs4[j] * 0.5) - summa + 0.5), 0, 6);
470
471             chctx->bitsBandT[j] = cwlen;
472             summer += chctx->bandWidthT[j] * cwlen;
473
474             if (cwlen > 0)
475                 iacc += chctx->bandWidthT[j];
476         }
477
478         flg = t2;
479         t2 = 1;
480         if (freebits < summer)
481             t2 = -1;
482         if (i == 0)
483             flg = t2;
484         if (flg != t2)
485             t1++;
486
487         summa = (float)(summer - freebits) / ((t1 + 1) * iacc) + summa;
488     }
489
490     for (i = (stream_format_code & 0x2) ? 4 : 0; i < BANDS; i++) {
491         for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++)
492             chctx->CWlengthT[j] = chctx->bitsBandT[i];
493     }
494
495     if (freebits > summer) {
496         for (i = 0; i < BANDS; i++) {
497             workT[i] = (chctx->bitsBandT[i] == 6) ? -1.e20
498                                               : (chctx->bitsBandT[i] * -2 + chctx->flcoeffs4[i] - 0.415);
499         }
500
501         highest = 0.0;
502
503         do {
504             if (highest <= -1.e20)
505                 break;
506
507             found_indx = 0;
508             highest = -1.e20;
509
510             for (i = 0; i < BANDS; i++) {
511                 if (workT[i] > highest) {
512                     highest = workT[i];
513                     found_indx = i;
514                 }
515             }
516
517             if (highest > -1.e20) {
518                 workT[found_indx] -= 2.0;
519                 if (++chctx->bitsBandT[found_indx] == 6)
520                     workT[found_indx] = -1.e20;
521
522                 for (j = band_tab[found_indx]; j < band_tab[found_indx + 1] && (freebits > summer); j++) {
523                     chctx->CWlengthT[j]++;
524                     summer++;
525                 }
526             }
527         } while (freebits > summer);
528     }
529     if (freebits < summer) {
530         for (i = 0; i < BANDS; i++) {
531             workT[i] = chctx->bitsBandT[i] ? (chctx->bitsBandT[i] * -2 + chctx->flcoeffs4[i] + 1.585)
532                                        : 1.e20;
533         }
534         if (stream_format_code & 0x2) {
535             workT[0] = 1.e20;
536             workT[1] = 1.e20;
537             workT[2] = 1.e20;
538             workT[3] = 1.e20;
539         }
540         while (freebits < summer) {
541             lowest   = 1.e10;
542             low_indx = 0;
543             for (i = 0; i < BANDS; i++) {
544                 if (workT[i] < lowest) {
545                     lowest   = workT[i];
546                     low_indx = i;
547                 }
548             }
549             // if (lowest >= 1.e10)
550             //     break;
551             workT[low_indx] = lowest + 2.0;
552
553             if (!--chctx->bitsBandT[low_indx])
554                 workT[low_indx] = 1.e20;
555
556             for (j = band_tab[low_indx]; j < band_tab[low_indx+1] && (freebits < summer); j++) {
557                 if (chctx->CWlengthT[j] > 0) {
558                     chctx->CWlengthT[j]--;
559                     summer--;
560                 }
561             }
562         }
563     }
564     return 0;
565 }
566
567 static void imc_get_skip_coeff(IMCContext *q, IMCChannel *chctx)
568 {
569     int i, j;
570
571     memset(chctx->skipFlagBits,  0, sizeof(chctx->skipFlagBits));
572     memset(chctx->skipFlagCount, 0, sizeof(chctx->skipFlagCount));
573     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
574         if (!chctx->bandFlagsBuf[i] || !chctx->bandWidthT[i])
575             continue;
576
577         if (!chctx->skipFlagRaw[i]) {
578             chctx->skipFlagBits[i] = band_tab[i + 1] - band_tab[i];
579
580             for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++) {
581                 chctx->skipFlags[j] = get_bits1(&q->gb);
582                 if (chctx->skipFlags[j])
583                     chctx->skipFlagCount[i]++;
584             }
585         } else {
586             for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1] - 1; j += 2) {
587                 if (!get_bits1(&q->gb)) { // 0
588                     chctx->skipFlagBits[i]++;
589                     chctx->skipFlags[j]      = 1;
590                     chctx->skipFlags[j + 1]  = 1;
591                     chctx->skipFlagCount[i] += 2;
592                 } else {
593                     if (get_bits1(&q->gb)) { // 11
594                         chctx->skipFlagBits[i] += 2;
595                         chctx->skipFlags[j]     = 0;
596                         chctx->skipFlags[j + 1] = 1;
597                         chctx->skipFlagCount[i]++;
598                     } else {
599                         chctx->skipFlagBits[i] += 3;
600                         chctx->skipFlags[j + 1] = 0;
601                         if (!get_bits1(&q->gb)) { // 100
602                             chctx->skipFlags[j] = 1;
603                             chctx->skipFlagCount[i]++;
604                         } else { // 101
605                             chctx->skipFlags[j] = 0;
606                         }
607                     }
608                 }
609             }
610
611             if (j < band_tab[i + 1]) {
612                 chctx->skipFlagBits[i]++;
613                 if ((chctx->skipFlags[j] = get_bits1(&q->gb)))
614                     chctx->skipFlagCount[i]++;
615             }
616         }
617     }
618 }
619
620 /**
621  * Increase highest' band coefficient sizes as some bits won't be used
622  */
623 static void imc_adjust_bit_allocation(IMCContext *q, IMCChannel *chctx,
624                                       int summer)
625 {
626     float workT[32];
627     int corrected = 0;
628     int i, j;
629     float highest  = 0;
630     int found_indx = 0;
631
632     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
633         workT[i] = (chctx->bitsBandT[i] == 6) ? -1.e20
634                                           : (chctx->bitsBandT[i] * -2 + chctx->flcoeffs4[i] - 0.415);
635     }
636
637     while (corrected < summer) {
638         if (highest <= -1.e20)
639             break;
640
641         highest = -1.e20;
642
643         for (i = 0; i < BANDS; i++) {
644             if (workT[i] > highest) {
645                 highest = workT[i];
646                 found_indx = i;
647             }
648         }
649
650         if (highest > -1.e20) {
651             workT[found_indx] -= 2.0;
652             if (++(chctx->bitsBandT[found_indx]) == 6)
653                 workT[found_indx] = -1.e20;
654
655             for (j = band_tab[found_indx]; j < band_tab[found_indx+1] && (corrected < summer); j++) {
656                 if (!chctx->skipFlags[j] && (chctx->CWlengthT[j] < 6)) {
657                     chctx->CWlengthT[j]++;
658                     corrected++;
659                 }
660             }
661         }
662     }
663 }
664
665 static void imc_imdct256(IMCContext *q, IMCChannel *chctx, int channels)
666 {
667     int i;
668     float re, im;
669     float *dst1 = q->out_samples;
670     float *dst2 = q->out_samples + (COEFFS - 1);
671
672     /* prerotation */
673     for (i = 0; i < COEFFS / 2; i++) {
674         q->samples[i].re = -(q->pre_coef1[i] * chctx->CWdecoded[COEFFS - 1 - i * 2]) -
675                             (q->pre_coef2[i] * chctx->CWdecoded[i * 2]);
676         q->samples[i].im =  (q->pre_coef2[i] * chctx->CWdecoded[COEFFS - 1 - i * 2]) -
677                             (q->pre_coef1[i] * chctx->CWdecoded[i * 2]);
678     }
679
680     /* FFT */
681     q->fft.fft_permute(&q->fft, q->samples);
682     q->fft.fft_calc(&q->fft, q->samples);
683
684     /* postrotation, window and reorder */
685     for (i = 0; i < COEFFS / 2; i++) {
686         re = ( q->samples[i].re * q->post_cos[i]) + (-q->samples[i].im * q->post_sin[i]);
687         im = (-q->samples[i].im * q->post_cos[i]) - ( q->samples[i].re * q->post_sin[i]);
688         *dst1 =  (q->mdct_sine_window[COEFFS - 1 - i * 2] * chctx->last_fft_im[i])
689                + (q->mdct_sine_window[i * 2] * re);
690         *dst2 =  (q->mdct_sine_window[i * 2] * chctx->last_fft_im[i])
691                - (q->mdct_sine_window[COEFFS - 1 - i * 2] * re);
692         dst1 += 2;
693         dst2 -= 2;
694         chctx->last_fft_im[i] = im;
695     }
696 }
697
698 static int inverse_quant_coeff(IMCContext *q, IMCChannel *chctx,
699                                int stream_format_code)
700 {
701     int i, j;
702     int middle_value, cw_len, max_size;
703     const float *quantizer;
704
705     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
706         for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++) {
707             chctx->CWdecoded[j] = 0;
708             cw_len = chctx->CWlengthT[j];
709
710             if (cw_len <= 0 || chctx->skipFlags[j])
711                 continue;
712
713             max_size     = 1 << cw_len;
714             middle_value = max_size >> 1;
715
716             if (chctx->codewords[j] >= max_size || chctx->codewords[j] < 0)
717                 return AVERROR_INVALIDDATA;
718
719             if (cw_len >= 4) {
720                 quantizer = imc_quantizer2[(stream_format_code & 2) >> 1];
721                 if (chctx->codewords[j] >= middle_value)
722                     chctx->CWdecoded[j] =  quantizer[chctx->codewords[j] - 8]                * chctx->flcoeffs6[i];
723                 else
724                     chctx->CWdecoded[j] = -quantizer[max_size - chctx->codewords[j] - 8 - 1] * chctx->flcoeffs6[i];
725             }else{
726                 quantizer = imc_quantizer1[((stream_format_code & 2) >> 1) | (chctx->bandFlagsBuf[i] << 1)];
727                 if (chctx->codewords[j] >= middle_value)
728                     chctx->CWdecoded[j] =  quantizer[chctx->codewords[j] - 1]            * chctx->flcoeffs6[i];
729                 else
730                     chctx->CWdecoded[j] = -quantizer[max_size - 2 - chctx->codewords[j]] * chctx->flcoeffs6[i];
731             }
732         }
733     }
734     return 0;
735 }
736
737
738 static int imc_get_coeffs(IMCContext *q, IMCChannel *chctx)
739 {
740     int i, j, cw_len, cw;
741
742     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
743         if (!chctx->sumLenArr[i])
744             continue;
745         if (chctx->bandFlagsBuf[i] || chctx->bandWidthT[i]) {
746             for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++) {
747                 cw_len = chctx->CWlengthT[j];
748                 cw = 0;
749
750                 if (get_bits_count(&q->gb) + cw_len > 512) {
751                     av_dlog(NULL, "Band %i coeff %i cw_len %i\n", i, j, cw_len);
752                     return AVERROR_INVALIDDATA;
753                 }
754
755                 if (cw_len && (!chctx->bandFlagsBuf[i] || !chctx->skipFlags[j]))
756                     cw = get_bits(&q->gb, cw_len);
757
758                 chctx->codewords[j] = cw;
759             }
760         }
761     }
762     return 0;
763 }
764
765 static int imc_decode_block(AVCodecContext *avctx, IMCContext *q, int ch)
766 {
767     int stream_format_code;
768     int imc_hdr, i, j, ret;
769     int flag;
770     int bits, summer;
771     int counter, bitscount;
772     IMCChannel *chctx = q->chctx + ch;
773
774
775     /* Check the frame header */
776     imc_hdr = get_bits(&q->gb, 9);
777     if (imc_hdr & 0x18) {
778         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "frame header check failed!\n");
779         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "got %X.\n", imc_hdr);
780         return AVERROR_INVALIDDATA;
781     }
782     stream_format_code = get_bits(&q->gb, 3);
783
784     if (stream_format_code & 1) {
785         avpriv_request_sample(avctx, "Stream format %X", stream_format_code);
786         return AVERROR_PATCHWELCOME;
787     }
788
789     if (stream_format_code & 0x04)
790         chctx->decoder_reset = 1;
791
792     if (chctx->decoder_reset) {
793         for (i = 0; i < BANDS; i++)
794             chctx->old_floor[i] = 1.0;
795         for (i = 0; i < COEFFS; i++)
796             chctx->CWdecoded[i] = 0;
797         chctx->decoder_reset = 0;
798     }
799
800     flag = get_bits1(&q->gb);
801     imc_read_level_coeffs(q, stream_format_code, chctx->levlCoeffBuf);
802
803     if (stream_format_code & 0x4)
804         imc_decode_level_coefficients(q, chctx->levlCoeffBuf,
805                                       chctx->flcoeffs1, chctx->flcoeffs2);
806     else
807         imc_decode_level_coefficients2(q, chctx->levlCoeffBuf, chctx->old_floor,
808                                        chctx->flcoeffs1, chctx->flcoeffs2);
809
810     memcpy(chctx->old_floor, chctx->flcoeffs1, 32 * sizeof(float));
811
812     counter = 0;
813     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
814         if (chctx->levlCoeffBuf[i] == 16) {
815             chctx->bandWidthT[i] = 0;
816             counter++;
817         } else
818             chctx->bandWidthT[i] = band_tab[i + 1] - band_tab[i];
819     }
820     memset(chctx->bandFlagsBuf, 0, BANDS * sizeof(int));
821     for (i = 0; i < BANDS - 1; i++) {
822         if (chctx->bandWidthT[i])
823             chctx->bandFlagsBuf[i] = get_bits1(&q->gb);
824     }
825
826     imc_calculate_coeffs(q, chctx->flcoeffs1, chctx->flcoeffs2, chctx->bandWidthT, chctx->flcoeffs3, chctx->flcoeffs5);
827
828     bitscount = 0;
829     /* first 4 bands will be assigned 5 bits per coefficient */
830     if (stream_format_code & 0x2) {
831         bitscount += 15;
832
833         chctx->bitsBandT[0] = 5;
834         chctx->CWlengthT[0] = 5;
835         chctx->CWlengthT[1] = 5;
836         chctx->CWlengthT[2] = 5;
837         for (i = 1; i < 4; i++) {
838             bits = (chctx->levlCoeffBuf[i] == 16) ? 0 : 5;
839             chctx->bitsBandT[i] = bits;
840             for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++) {
841                 chctx->CWlengthT[j] = bits;
842                 bitscount      += bits;
843             }
844         }
845     }
846     if (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_IAC) {
847         bitscount += !!chctx->bandWidthT[BANDS - 1];
848         if (!(stream_format_code & 0x2))
849             bitscount += 16;
850     }
851
852     if ((ret = bit_allocation(q, chctx, stream_format_code,
853                               512 - bitscount - get_bits_count(&q->gb),
854                               flag)) < 0) {
855         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Bit allocations failed\n");
856         chctx->decoder_reset = 1;
857         return ret;
858     }
859
860     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
861         chctx->sumLenArr[i]   = 0;
862         chctx->skipFlagRaw[i] = 0;
863         for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++)
864             chctx->sumLenArr[i] += chctx->CWlengthT[j];
865         if (chctx->bandFlagsBuf[i])
866             if ((((band_tab[i + 1] - band_tab[i]) * 1.5) > chctx->sumLenArr[i]) && (chctx->sumLenArr[i] > 0))
867                 chctx->skipFlagRaw[i] = 1;
868     }
869
870     imc_get_skip_coeff(q, chctx);
871
872     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
873         chctx->flcoeffs6[i] = chctx->flcoeffs1[i];
874         /* band has flag set and at least one coded coefficient */
875         if (chctx->bandFlagsBuf[i] && (band_tab[i + 1] - band_tab[i]) != chctx->skipFlagCount[i]) {
876             chctx->flcoeffs6[i] *= q->sqrt_tab[ band_tab[i + 1] - band_tab[i]] /
877                                    q->sqrt_tab[(band_tab[i + 1] - band_tab[i] - chctx->skipFlagCount[i])];
878         }
879     }
880
881     /* calculate bits left, bits needed and adjust bit allocation */
882     bits = summer = 0;
883
884     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
885         if (chctx->bandFlagsBuf[i]) {
886             for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++) {
887                 if (chctx->skipFlags[j]) {
888                     summer += chctx->CWlengthT[j];
889                     chctx->CWlengthT[j] = 0;
890                 }
891             }
892             bits   += chctx->skipFlagBits[i];
893             summer -= chctx->skipFlagBits[i];
894         }
895     }
896     imc_adjust_bit_allocation(q, chctx, summer);
897
898     for (i = 0; i < BANDS; i++) {
899         chctx->sumLenArr[i] = 0;
900
901         for (j = band_tab[i]; j < band_tab[i + 1]; j++)
902             if (!chctx->skipFlags[j])
903                 chctx->sumLenArr[i] += chctx->CWlengthT[j];
904     }
905
906     memset(chctx->codewords, 0, sizeof(chctx->codewords));
907
908     if (imc_get_coeffs(q, chctx) < 0) {
909         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Read coefficients failed\n");
910         chctx->decoder_reset = 1;
911         return AVERROR_INVALIDDATA;
912     }
913
914     if (inverse_quant_coeff(q, chctx, stream_format_code) < 0) {
915         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Inverse quantization of coefficients failed\n");
916         chctx->decoder_reset = 1;
917         return AVERROR_INVALIDDATA;
918     }
919
920     memset(chctx->skipFlags, 0, sizeof(chctx->skipFlags));
921
922     imc_imdct256(q, chctx, avctx->channels);
923
924     return 0;
925 }
926
927 static int imc_decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data,
928                             int *got_frame_ptr, AVPacket *avpkt)
929 {
930     AVFrame *frame     = data;
931     const uint8_t *buf = avpkt->data;
932     int buf_size = avpkt->size;
933     int ret, i;
934
935     IMCContext *q = avctx->priv_data;
936
937     LOCAL_ALIGNED_16(uint16_t, buf16, [IMC_BLOCK_SIZE / 2]);
938
939     if (buf_size < IMC_BLOCK_SIZE * avctx->channels) {
940         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "frame too small!\n");
941         return AVERROR_INVALIDDATA;
942     }
943
944     /* get output buffer */
945     frame->nb_samples = COEFFS;
946     if ((ret = ff_get_buffer(avctx, frame, 0)) < 0) {
947         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "get_buffer() failed\n");
948         return ret;
949     }
950
951     for (i = 0; i < avctx->channels; i++) {
952         q->out_samples = (float *)frame->extended_data[i];
953
954         q->dsp.bswap16_buf(buf16, (const uint16_t*)buf, IMC_BLOCK_SIZE / 2);
955
956         init_get_bits(&q->gb, (const uint8_t*)buf16, IMC_BLOCK_SIZE * 8);
957
958         buf += IMC_BLOCK_SIZE;
959
960         if ((ret = imc_decode_block(avctx, q, i)) < 0)
961             return ret;
962     }
963
964     if (avctx->channels == 2) {
965         q->fdsp.butterflies_float((float *)frame->extended_data[0],
966                                   (float *)frame->extended_data[1], COEFFS);
967     }
968
969     *got_frame_ptr = 1;
970
971     return IMC_BLOCK_SIZE * avctx->channels;
972 }
973
974
975 static av_cold int imc_decode_close(AVCodecContext * avctx)
976 {
977     IMCContext *q = avctx->priv_data;
978
979     ff_fft_end(&q->fft);
980
981     return 0;
982 }
983
984
985 AVCodec ff_imc_decoder = {
986     .name           = "imc",
987     .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
988     .id             = AV_CODEC_ID_IMC,
989     .priv_data_size = sizeof(IMCContext),
990     .init           = imc_decode_init,
991     .close          = imc_decode_close,
992     .decode         = imc_decode_frame,
993     .capabilities   = CODEC_CAP_DR1,
994     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("IMC (Intel Music Coder)"),
995     .sample_fmts    = (const enum AVSampleFormat[]) { AV_SAMPLE_FMT_FLTP,
996                                                       AV_SAMPLE_FMT_NONE },
997 };
998
999 AVCodec ff_iac_decoder = {
1000     .name           = "iac",
1001     .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
1002     .id             = AV_CODEC_ID_IAC,
1003     .priv_data_size = sizeof(IMCContext),
1004     .init           = imc_decode_init,
1005     .close          = imc_decode_close,
1006     .decode         = imc_decode_frame,
1007     .capabilities   = CODEC_CAP_DR1,
1008     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("IAC (Indeo Audio Coder)"),
1009     .sample_fmts    = (const enum AVSampleFormat[]) { AV_SAMPLE_FMT_FLTP,
1010                                                       AV_SAMPLE_FMT_NONE },
1011 };