git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavcodec/ac3dec.c

   1 /*
   2  * AC-3 Audio Decoder
   3  * This code was developed as part of Google Summer of Code 2006.
   4  * E-AC-3 support was added as part of Google Summer of Code 2007.
   5  *
   6  * Copyright (c) 2006 Kartikey Mahendra BHATT (bhattkm at gmail dot com)
   7  * Copyright (c) 2007-2008 Bartlomiej Wolowiec <bartek.wolowiec@gmail.com>
   8  * Copyright (c) 2007 Justin Ruggles <justin.ruggles@gmail.com>
   9  *
  10  * This file is part of FFmpeg.
  11  *
  12  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
  13  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
  14  * License as published by the Free Software Foundation; either
  15  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  16  *
  17  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  18  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  19  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  20  * Lesser General Public License for more details.
  21  *
  22  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  23  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  24  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  25  */
  26
  27 #include <stdio.h>
  28 #include <stddef.h>
  29 #include <math.h>
  30 #include <string.h>
  31
  32 #include "libavutil/channel_layout.h"
  33 #include "libavutil/crc.h"
  34 #include "libavutil/downmix_info.h"
  35 #include "libavutil/opt.h"
  36 #include "bswapdsp.h"
  37 #include "internal.h"
  38 #include "aac_ac3_parser.h"
  39 #include "ac3_parser_internal.h"
  40 #include "ac3dec.h"
  41 #include "ac3dec_data.h"
  42 #include "kbdwin.h"
  43
  44 /**
  45  * table for ungrouping 3 values in 7 bits.
  46  * used for exponents and bap=2 mantissas
  47  */
  48 static uint8_t ungroup_3_in_7_bits_tab[128][3];
  49
  50 /** tables for ungrouping mantissas */
  51 static int b1_mantissas[32][3];
  52 static int b2_mantissas[128][3];
  53 static int b3_mantissas[8];
  54 static int b4_mantissas[128][2];
  55 static int b5_mantissas[16];
  56
  57 /**
  58  * Quantization table: levels for symmetric. bits for asymmetric.
  59  * reference: Table 7.18 Mapping of bap to Quantizer
  60  */
  61 static const uint8_t quantization_tab[16] = {
  62     0, 3, 5, 7, 11, 15,
  63     5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 14, 16
  64 };
  65
  66 #if (!USE_FIXED)
  67 /** dynamic range table. converts codes to scale factors. */
  68 static float dynamic_range_tab[256];
  69 float ff_ac3_heavy_dynamic_range_tab[256];
  70 #endif
  71
  72 /** Adjustments in dB gain */
  73 static const float gain_levels[9] = {
  74     LEVEL_PLUS_3DB,
  75     LEVEL_PLUS_1POINT5DB,
  76     LEVEL_ONE,
  77     LEVEL_MINUS_1POINT5DB,
  78     LEVEL_MINUS_3DB,
  79     LEVEL_MINUS_4POINT5DB,
  80     LEVEL_MINUS_6DB,
  81     LEVEL_ZERO,
  82     LEVEL_MINUS_9DB
  83 };
  84
  85 /** Adjustments in dB gain (LFE, +10 to -21 dB) */
  86 static const float gain_levels_lfe[32] = {
  87     3.162275, 2.818382, 2.511886, 2.238719, 1.995261, 1.778278, 1.584893,
  88     1.412536, 1.258924, 1.122018, 1.000000, 0.891251, 0.794328, 0.707946,
  89     0.630957, 0.562341, 0.501187, 0.446683, 0.398107, 0.354813, 0.316227,
  90     0.281838, 0.251188, 0.223872, 0.199526, 0.177828, 0.158489, 0.141253,
  91     0.125892, 0.112201, 0.100000, 0.089125
  92 };
  93
  94 /**
  95  * Table for default stereo downmixing coefficients
  96  * reference: Section 7.8.2 Downmixing Into Two Channels
  97  */
  98 static const uint8_t ac3_default_coeffs[8][5][2] = {
  99     { { 2, 7 }, { 7, 2 },                               },
 100     { { 4, 4 },                                         },
 101     { { 2, 7 }, { 7, 2 },                               },
 102     { { 2, 7 }, { 5, 5 }, { 7, 2 },                     },
 103     { { 2, 7 }, { 7, 2 }, { 6, 6 },                     },
 104     { { 2, 7 }, { 5, 5 }, { 7, 2 }, { 8, 8 },           },
 105     { { 2, 7 }, { 7, 2 }, { 6, 7 }, { 7, 6 },           },
 106     { { 2, 7 }, { 5, 5 }, { 7, 2 }, { 6, 7 }, { 7, 6 }, },
 107 };
 108
 109 /**
 110  * Symmetrical Dequantization
 111  * reference: Section 7.3.3 Expansion of Mantissas for Symmetrical Quantization
 112  *            Tables 7.19 to 7.23
 113  */
 114 static inline int
 115 symmetric_dequant(int code, int levels)
 116 {
 117     return ((code - (levels >> 1)) * (1 << 24)) / levels;
 118 }
 119
 120 /*
 121  * Initialize tables at runtime.
 122  */
 123 static av_cold void ac3_tables_init(void)
 124 {
 125     int i;
 126
 127     /* generate table for ungrouping 3 values in 7 bits
 128        reference: Section 7.1.3 Exponent Decoding */
 129     for (i = 0; i < 128; i++) {
 130         ungroup_3_in_7_bits_tab[i][0] =  i / 25;
 131         ungroup_3_in_7_bits_tab[i][1] = (i % 25) / 5;
 132         ungroup_3_in_7_bits_tab[i][2] = (i % 25) % 5;
 133     }
 134
 135     /* generate grouped mantissa tables
 136        reference: Section 7.3.5 Ungrouping of Mantissas */
 137     for (i = 0; i < 32; i++) {
 138         /* bap=1 mantissas */
 139         b1_mantissas[i][0] = symmetric_dequant(ff_ac3_ungroup_3_in_5_bits_tab[i][0], 3);
 140         b1_mantissas[i][1] = symmetric_dequant(ff_ac3_ungroup_3_in_5_bits_tab[i][1], 3);
 141         b1_mantissas[i][2] = symmetric_dequant(ff_ac3_ungroup_3_in_5_bits_tab[i][2], 3);
 142     }
 143     for (i = 0; i < 128; i++) {
 144         /* bap=2 mantissas */
 145         b2_mantissas[i][0] = symmetric_dequant(ungroup_3_in_7_bits_tab[i][0], 5);
 146         b2_mantissas[i][1] = symmetric_dequant(ungroup_3_in_7_bits_tab[i][1], 5);
 147         b2_mantissas[i][2] = symmetric_dequant(ungroup_3_in_7_bits_tab[i][2], 5);
 148
 149         /* bap=4 mantissas */
 150         b4_mantissas[i][0] = symmetric_dequant(i / 11, 11);
 151         b4_mantissas[i][1] = symmetric_dequant(i % 11, 11);
 152     }
 153     /* generate ungrouped mantissa tables
 154        reference: Tables 7.21 and 7.23 */
 155     for (i = 0; i < 7; i++) {
 156         /* bap=3 mantissas */
 157         b3_mantissas[i] = symmetric_dequant(i, 7);
 158     }
 159     for (i = 0; i < 15; i++) {
 160         /* bap=5 mantissas */
 161         b5_mantissas[i] = symmetric_dequant(i, 15);
 162     }
 163
 164 #if (!USE_FIXED)
 165     /* generate dynamic range table
 166        reference: Section 7.7.1 Dynamic Range Control */
 167     for (i = 0; i < 256; i++) {
 168         int v = (i >> 5) - ((i >> 7) << 3) - 5;
 169         dynamic_range_tab[i] = powf(2.0f, v) * ((i & 0x1F) | 0x20);
 170     }
 171
 172     /* generate compr dynamic range table
 173        reference: Section 7.7.2 Heavy Compression */
 174     for (i = 0; i < 256; i++) {
 175         int v = (i >> 4) - ((i >> 7) << 4) - 4;
 176         ff_ac3_heavy_dynamic_range_tab[i] = powf(2.0f, v) * ((i & 0xF) | 0x10);
 177     }
 178 #endif
 179 }
 180
 181 /**
 182  * AVCodec initialization
 183  */
 184 static av_cold int ac3_decode_init(AVCodecContext *avctx)
 185 {
 186     AC3DecodeContext *s = avctx->priv_data;
 187     int i;
 188
 189     s->avctx = avctx;
 190
 191     ac3_tables_init();
 192     ff_mdct_init(&s->imdct_256, 8, 1, 1.0);
 193     ff_mdct_init(&s->imdct_512, 9, 1, 1.0);
 194     AC3_RENAME(ff_kbd_window_init)(s->window, 5.0, 256);
 195     ff_bswapdsp_init(&s->bdsp);
 196
 197 #if (USE_FIXED)
 198     s->fdsp = avpriv_alloc_fixed_dsp(avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_BITEXACT);
 199 #else
 200     s->fdsp = avpriv_float_dsp_alloc(avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_BITEXACT);
 201     ff_fmt_convert_init(&s->fmt_conv, avctx);
 202 #endif
 203
 204     ff_ac3dsp_init(&s->ac3dsp, avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_BITEXACT);
 205     av_lfg_init(&s->dith_state, 0);
 206
 207     if (USE_FIXED)
 208         avctx->sample_fmt = AV_SAMPLE_FMT_S16P;
 209     else
 210         avctx->sample_fmt = AV_SAMPLE_FMT_FLTP;
 211
 212     /* allow downmixing to stereo or mono */
 213     if (avctx->channels > 1 &&
 214         avctx->request_channel_layout == AV_CH_LAYOUT_MONO)
 215         avctx->channels = 1;
 216     else if (avctx->channels > 2 &&
 217              avctx->request_channel_layout == AV_CH_LAYOUT_STEREO)
 218         avctx->channels = 2;
 219     s->downmixed = 1;
 220
 221     for (i = 0; i < AC3_MAX_CHANNELS; i++) {
 222         s->xcfptr[i] = s->transform_coeffs[i];
 223         s->dlyptr[i] = s->delay[i];
 224     }
 225
 226     return 0;
 227 }
 228
 229 /**
 230  * Parse the 'sync info' and 'bit stream info' from the AC-3 bitstream.
 231  * GetBitContext within AC3DecodeContext must point to
 232  * the start of the synchronized AC-3 bitstream.
 233  */
 234 static int ac3_parse_header(AC3DecodeContext *s)
 235 {
 236     GetBitContext *gbc = &s->gbc;
 237     int i;
 238
 239     /* read the rest of the bsi. read twice for dual mono mode. */
 240     i = !s->channel_mode;
 241     do {
 242         s->dialog_normalization[(!s->channel_mode)-i] = -get_bits(gbc, 5);
 243         if (s->dialog_normalization[(!s->channel_mode)-i] == 0) {
 244             s->dialog_normalization[(!s->channel_mode)-i] = -31;
 245         }
 246         if (s->target_level != 0) {
 247             s->level_gain[(!s->channel_mode)-i] = powf(2.0f,
 248                 (float)(s->target_level -
 249                 s->dialog_normalization[(!s->channel_mode)-i])/6.0f);
 250         }
 251         if (s->compression_exists[(!s->channel_mode)-i] = get_bits1(gbc)) {
 252             s->heavy_dynamic_range[(!s->channel_mode)-i] =
 253                 AC3_HEAVY_RANGE(get_bits(gbc, 8));
 254         }
 255         if (get_bits1(gbc))
 256             skip_bits(gbc, 8); //skip language code
 257         if (get_bits1(gbc))
 258             skip_bits(gbc, 7); //skip audio production information
 259     } while (i--);
 260
 261     skip_bits(gbc, 2); //skip copyright bit and original bitstream bit
 262
 263     /* skip the timecodes or parse the Alternate Bit Stream Syntax */
 264     if (s->bitstream_id != 6) {
 265         if (get_bits1(gbc))
 266             skip_bits(gbc, 14); //skip timecode1
 267         if (get_bits1(gbc))
 268             skip_bits(gbc, 14); //skip timecode2
 269     } else {
 270         if (get_bits1(gbc)) {
 271             s->preferred_downmix       = get_bits(gbc, 2);
 272             s->center_mix_level_ltrt   = get_bits(gbc, 3);
 273             s->surround_mix_level_ltrt = av_clip(get_bits(gbc, 3), 3, 7);
 274             s->center_mix_level        = get_bits(gbc, 3);
 275             s->surround_mix_level      = av_clip(get_bits(gbc, 3), 3, 7);
 276         }
 277         if (get_bits1(gbc)) {
 278             s->dolby_surround_ex_mode = get_bits(gbc, 2);
 279             s->dolby_headphone_mode   = get_bits(gbc, 2);
 280             skip_bits(gbc, 10); // skip adconvtyp (1), xbsi2 (8), encinfo (1)
 281         }
 282     }
 283
 284     /* skip additional bitstream info */
 285     if (get_bits1(gbc)) {
 286         i = get_bits(gbc, 6);
 287         do {
 288             skip_bits(gbc, 8);
 289         } while (i--);
 290     }
 291
 292     return 0;
 293 }
 294
 295 /**
 296  * Common function to parse AC-3 or E-AC-3 frame header
 297  */
 298 static int parse_frame_header(AC3DecodeContext *s)
 299 {
 300     AC3HeaderInfo hdr;
 301     int err;
 302
 303     err = ff_ac3_parse_header(&s->gbc, &hdr);
 304     if (err)
 305         return err;
 306
 307     /* get decoding parameters from header info */
 308     s->bit_alloc_params.sr_code     = hdr.sr_code;
 309     s->bitstream_id                 = hdr.bitstream_id;
 310     s->bitstream_mode               = hdr.bitstream_mode;
 311     s->channel_mode                 = hdr.channel_mode;
 312     s->lfe_on                       = hdr.lfe_on;
 313     s->bit_alloc_params.sr_shift    = hdr.sr_shift;
 314     s->sample_rate                  = hdr.sample_rate;
 315     s->bit_rate                     = hdr.bit_rate;
 316     s->channels                     = hdr.channels;
 317     s->fbw_channels                 = s->channels - s->lfe_on;
 318     s->lfe_ch                       = s->fbw_channels + 1;
 319     s->frame_size                   = hdr.frame_size;
 320     s->preferred_downmix            = AC3_DMIXMOD_NOTINDICATED;
 321     s->center_mix_level             = hdr.center_mix_level;
 322     s->center_mix_level_ltrt        = 4; // -3.0dB
 323     s->surround_mix_level           = hdr.surround_mix_level;
 324     s->surround_mix_level_ltrt      = 4; // -3.0dB
 325     s->lfe_mix_level_exists         = 0;
 326     s->num_blocks                   = hdr.num_blocks;
 327     s->frame_type                   = hdr.frame_type;
 328     s->substreamid                  = hdr.substreamid;
 329     s->dolby_surround_mode          = hdr.dolby_surround_mode;
 330     s->dolby_surround_ex_mode       = AC3_DSUREXMOD_NOTINDICATED;
 331     s->dolby_headphone_mode         = AC3_DHEADPHONMOD_NOTINDICATED;
 332
 333     if (s->lfe_on) {
 334         s->start_freq[s->lfe_ch]     = 0;
 335         s->end_freq[s->lfe_ch]       = 7;
 336         s->num_exp_groups[s->lfe_ch] = 2;
 337         s->channel_in_cpl[s->lfe_ch] = 0;
 338     }
 339
 340     if (s->bitstream_id <= 10) {
 341         s->eac3                  = 0;
 342         s->snr_offset_strategy   = 2;
 343         s->block_switch_syntax   = 1;
 344         s->dither_flag_syntax    = 1;
 345         s->bit_allocation_syntax = 1;
 346         s->fast_gain_syntax      = 0;
 347         s->first_cpl_leak        = 0;
 348         s->dba_syntax            = 1;
 349         s->skip_syntax           = 1;
 350         memset(s->channel_uses_aht, 0, sizeof(s->channel_uses_aht));
 351         return ac3_parse_header(s);
 352     } else if (CONFIG_EAC3_DECODER) {
 353         s->eac3 = 1;
 354         return ff_eac3_parse_header(s);
 355     } else {
 356         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "E-AC-3 support not compiled in\n");
 357         return AVERROR(ENOSYS);
 358     }
 359 }
 360
 361 /**
 362  * Set stereo downmixing coefficients based on frame header info.
 363  * reference: Section 7.8.2 Downmixing Into Two Channels
 364  */
 365 static int set_downmix_coeffs(AC3DecodeContext *s)
 366 {
 367     int i;
 368     float cmix = gain_levels[s->  center_mix_level];
 369     float smix = gain_levels[s->surround_mix_level];
 370     float norm0, norm1;
 371     float downmix_coeffs[2][AC3_MAX_CHANNELS];
 372
 373     if (!s->downmix_coeffs[0]) {
 374         s->downmix_coeffs[0] = av_malloc_array(2 * AC3_MAX_CHANNELS,
 375                                                sizeof(**s->downmix_coeffs));
 376         if (!s->downmix_coeffs[0])
 377             return AVERROR(ENOMEM);
 378         s->downmix_coeffs[1] = s->downmix_coeffs[0] + AC3_MAX_CHANNELS;
 379     }
 380
 381     for (i = 0; i < s->fbw_channels; i++) {
 382         downmix_coeffs[0][i] = gain_levels[ac3_default_coeffs[s->channel_mode][i][0]];
 383         downmix_coeffs[1][i] = gain_levels[ac3_default_coeffs[s->channel_mode][i][1]];
 384     }
 385     if (s->channel_mode > 1 && s->channel_mode & 1) {
 386         downmix_coeffs[0][1] = downmix_coeffs[1][1] = cmix;
 387     }
 388     if (s->channel_mode == AC3_CHMODE_2F1R || s->channel_mode == AC3_CHMODE_3F1R) {
 389         int nf = s->channel_mode - 2;
 390         downmix_coeffs[0][nf] = downmix_coeffs[1][nf] = smix * LEVEL_MINUS_3DB;
 391     }
 392     if (s->channel_mode == AC3_CHMODE_2F2R || s->channel_mode == AC3_CHMODE_3F2R) {
 393         int nf = s->channel_mode - 4;
 394         downmix_coeffs[0][nf] = downmix_coeffs[1][nf+1] = smix;
 395     }
 396
 397     /* renormalize */
 398     norm0 = norm1 = 0.0;
 399     for (i = 0; i < s->fbw_channels; i++) {
 400         norm0 += downmix_coeffs[0][i];
 401         norm1 += downmix_coeffs[1][i];
 402     }
 403     norm0 = 1.0f / norm0;
 404     norm1 = 1.0f / norm1;
 405     for (i = 0; i < s->fbw_channels; i++) {
 406         downmix_coeffs[0][i] *= norm0;
 407         downmix_coeffs[1][i] *= norm1;
 408     }
 409
 410     if (s->output_mode == AC3_CHMODE_MONO) {
 411         for (i = 0; i < s->fbw_channels; i++)
 412             downmix_coeffs[0][i] = (downmix_coeffs[0][i] +
 413                                     downmix_coeffs[1][i]) * LEVEL_MINUS_3DB;
 414     }
 415     for (i = 0; i < s->fbw_channels; i++) {
 416         s->downmix_coeffs[0][i] = FIXR12(downmix_coeffs[0][i]);
 417         s->downmix_coeffs[1][i] = FIXR12(downmix_coeffs[1][i]);
 418     }
 419
 420     return 0;
 421 }
 422
 423 /**
 424  * Decode the grouped exponents according to exponent strategy.
 425  * reference: Section 7.1.3 Exponent Decoding
 426  */
 427 static int decode_exponents(AC3DecodeContext *s,
 428                             GetBitContext *gbc, int exp_strategy, int ngrps,
 429                             uint8_t absexp, int8_t *dexps)
 430 {
 431     int i, j, grp, group_size;
 432     int dexp[256];
 433     int expacc, prevexp;
 434
 435     /* unpack groups */
 436     group_size = exp_strategy + (exp_strategy == EXP_D45);
 437     for (grp = 0, i = 0; grp < ngrps; grp++) {
 438         expacc = get_bits(gbc, 7);
 439         if (expacc >= 125) {
 440             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "expacc %d is out-of-range\n", expacc);
 441             return AVERROR_INVALIDDATA;
 442         }
 443         dexp[i++] = ungroup_3_in_7_bits_tab[expacc][0];
 444         dexp[i++] = ungroup_3_in_7_bits_tab[expacc][1];
 445         dexp[i++] = ungroup_3_in_7_bits_tab[expacc][2];
 446     }
 447
 448     /* convert to absolute exps and expand groups */
 449     prevexp = absexp;
 450     for (i = 0, j = 0; i < ngrps * 3; i++) {
 451         prevexp += dexp[i] - 2;
 452         if (prevexp > 24U) {
 453             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "exponent %d is out-of-range\n", prevexp);
 454             return -1;
 455         }
 456         switch (group_size) {
 457         case 4: dexps[j++] = prevexp;
 458                 dexps[j++] = prevexp;
 459         case 2: dexps[j++] = prevexp;
 460         case 1: dexps[j++] = prevexp;
 461         }
 462     }
 463     return 0;
 464 }
 465
 466 /**
 467  * Generate transform coefficients for each coupled channel in the coupling
 468  * range using the coupling coefficients and coupling coordinates.
 469  * reference: Section 7.4.3 Coupling Coordinate Format
 470  */
 471 static void calc_transform_coeffs_cpl(AC3DecodeContext *s)
 472 {
 473     int bin, band, ch;
 474
 475     bin = s->start_freq[CPL_CH];
 476     for (band = 0; band < s->num_cpl_bands; band++) {
 477         int band_start = bin;
 478         int band_end = bin + s->cpl_band_sizes[band];
 479         for (ch = 1; ch <= s->fbw_channels; ch++) {
 480             if (s->channel_in_cpl[ch]) {
 481                 int cpl_coord = s->cpl_coords[ch][band] << 5;
 482                 for (bin = band_start; bin < band_end; bin++) {
 483                     s->fixed_coeffs[ch][bin] =
 484                         MULH(s->fixed_coeffs[CPL_CH][bin] * (1 << 4), cpl_coord);
 485                 }
 486                 if (ch == 2 && s->phase_flags[band]) {
 487                     for (bin = band_start; bin < band_end; bin++)
 488                         s->fixed_coeffs[2][bin] = -s->fixed_coeffs[2][bin];
 489                 }
 490             }
 491         }
 492         bin = band_end;
 493     }
 494 }
 495
 496 /**
 497  * Grouped mantissas for 3-level 5-level and 11-level quantization
 498  */
 499 typedef struct mant_groups {
 500     int b1_mant[2];
 501     int b2_mant[2];
 502     int b4_mant;
 503     int b1;
 504     int b2;
 505     int b4;
 506 } mant_groups;
 507
 508 /**
 509  * Decode the transform coefficients for a particular channel
 510  * reference: Section 7.3 Quantization and Decoding of Mantissas
 511  */
 512 static void ac3_decode_transform_coeffs_ch(AC3DecodeContext *s, int ch_index, mant_groups *m)
 513 {
 514     int start_freq = s->start_freq[ch_index];
 515     int end_freq   = s->end_freq[ch_index];
 516     uint8_t *baps  = s->bap[ch_index];
 517     int8_t *exps   = s->dexps[ch_index];
 518     int32_t *coeffs = s->fixed_coeffs[ch_index];
 519     int dither     = (ch_index == CPL_CH) || s->dither_flag[ch_index];
 520     GetBitContext *gbc = &s->gbc;
 521     int freq;
 522
 523     for (freq = start_freq; freq < end_freq; freq++) {
 524         int bap = baps[freq];
 525         int mantissa;
 526         switch (bap) {
 527         case 0:
 528             /* random noise with approximate range of -0.707 to 0.707 */
 529             if (dither)
 530                 mantissa = (((av_lfg_get(&s->dith_state)>>8)*181)>>8) - 5931008;
 531             else
 532                 mantissa = 0;
 533             break;
 534         case 1:
 535             if (m->b1) {
 536                 m->b1--;
 537                 mantissa = m->b1_mant[m->b1];
 538             } else {
 539                 int bits      = get_bits(gbc, 5);
 540                 mantissa      = b1_mantissas[bits][0];
 541                 m->b1_mant[1] = b1_mantissas[bits][1];
 542                 m->b1_mant[0] = b1_mantissas[bits][2];
 543                 m->b1         = 2;
 544             }
 545             break;
 546         case 2:
 547             if (m->b2) {
 548                 m->b2--;
 549                 mantissa = m->b2_mant[m->b2];
 550             } else {
 551                 int bits      = get_bits(gbc, 7);
 552                 mantissa      = b2_mantissas[bits][0];
 553                 m->b2_mant[1] = b2_mantissas[bits][1];
 554                 m->b2_mant[0] = b2_mantissas[bits][2];
 555                 m->b2         = 2;
 556             }
 557             break;
 558         case 3:
 559             mantissa = b3_mantissas[get_bits(gbc, 3)];
 560             break;
 561         case 4:
 562             if (m->b4) {
 563                 m->b4 = 0;
 564                 mantissa = m->b4_mant;
 565             } else {
 566                 int bits   = get_bits(gbc, 7);
 567                 mantissa   = b4_mantissas[bits][0];
 568                 m->b4_mant = b4_mantissas[bits][1];
 569                 m->b4      = 1;
 570             }
 571             break;
 572         case 5:
 573             mantissa = b5_mantissas[get_bits(gbc, 4)];
 574             break;
 575         default: /* 6 to 15 */
 576             /* Shift mantissa and sign-extend it. */
 577             if (bap > 15) {
 578                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "bap %d is invalid in plain AC-3\n", bap);
 579                 bap = 15;
 580             }
 581             mantissa = (unsigned)get_sbits(gbc, quantization_tab[bap]) << (24 - quantization_tab[bap]);
 582             break;
 583         }
 584         coeffs[freq] = mantissa >> exps[freq];
 585     }
 586 }
 587
 588 /**
 589  * Remove random dithering from coupling range coefficients with zero-bit
 590  * mantissas for coupled channels which do not use dithering.
 591  * reference: Section 7.3.4 Dither for Zero Bit Mantissas (bap=0)
 592  */
 593 static void remove_dithering(AC3DecodeContext *s) {
 594     int ch, i;
 595
 596     for (ch = 1; ch <= s->fbw_channels; ch++) {
 597         if (!s->dither_flag[ch] && s->channel_in_cpl[ch]) {
 598             for (i = s->start_freq[CPL_CH]; i < s->end_freq[CPL_CH]; i++) {
 599                 if (!s->bap[CPL_CH][i])
 600                     s->fixed_coeffs[ch][i] = 0;
 601             }
 602         }
 603     }
 604 }
 605
 606 static inline void decode_transform_coeffs_ch(AC3DecodeContext *s, int blk,
 607                                               int ch, mant_groups *m)
 608 {
 609     if (!s->channel_uses_aht[ch]) {
 610         ac3_decode_transform_coeffs_ch(s, ch, m);
 611     } else {
 612         /* if AHT is used, mantissas for all blocks are encoded in the first
 613            block of the frame. */
 614         int bin;
 615         if (CONFIG_EAC3_DECODER && !blk)
 616             ff_eac3_decode_transform_coeffs_aht_ch(s, ch);
 617         for (bin = s->start_freq[ch]; bin < s->end_freq[ch]; bin++) {
 618             s->fixed_coeffs[ch][bin] = s->pre_mantissa[ch][bin][blk] >> s->dexps[ch][bin];
 619         }
 620     }
 621 }
 622
 623 /**
 624  * Decode the transform coefficients.
 625  */
 626 static inline void decode_transform_coeffs(AC3DecodeContext *s, int blk)
 627 {
 628     int ch, end;
 629     int got_cplchan = 0;
 630     mant_groups m;
 631
 632     m.b1 = m.b2 = m.b4 = 0;
 633
 634     for (ch = 1; ch <= s->channels; ch++) {
 635         /* transform coefficients for full-bandwidth channel */
 636         decode_transform_coeffs_ch(s, blk, ch, &m);
 637         /* transform coefficients for coupling channel come right after the
 638            coefficients for the first coupled channel*/
 639         if (s->channel_in_cpl[ch])  {
 640             if (!got_cplchan) {
 641                 decode_transform_coeffs_ch(s, blk, CPL_CH, &m);
 642                 calc_transform_coeffs_cpl(s);
 643                 got_cplchan = 1;
 644             }
 645             end = s->end_freq[CPL_CH];
 646         } else {
 647             end = s->end_freq[ch];
 648         }
 649         do
 650             s->fixed_coeffs[ch][end] = 0;
 651         while (++end < 256);
 652     }
 653
 654     /* zero the dithered coefficients for appropriate channels */
 655     remove_dithering(s);
 656 }
 657
 658 /**
 659  * Stereo rematrixing.
 660  * reference: Section 7.5.4 Rematrixing : Decoding Technique
 661  */
 662 static void do_rematrixing(AC3DecodeContext *s)
 663 {
 664     int bnd, i;
 665     int end, bndend;
 666
 667     end = FFMIN(s->end_freq[1], s->end_freq[2]);
 668
 669     for (bnd = 0; bnd < s->num_rematrixing_bands; bnd++) {
 670         if (s->rematrixing_flags[bnd]) {
 671             bndend = FFMIN(end, ff_ac3_rematrix_band_tab[bnd + 1]);
 672             for (i = ff_ac3_rematrix_band_tab[bnd]; i < bndend; i++) {
 673                 int tmp0 = s->fixed_coeffs[1][i];
 674                 s->fixed_coeffs[1][i] += s->fixed_coeffs[2][i];
 675                 s->fixed_coeffs[2][i]  = tmp0 - s->fixed_coeffs[2][i];
 676             }
 677         }
 678     }
 679 }
 680
 681 /**
 682  * Inverse MDCT Transform.
 683  * Convert frequency domain coefficients to time-domain audio samples.
 684  * reference: Section 7.9.4 Transformation Equations
 685  */
 686 static inline void do_imdct(AC3DecodeContext *s, int channels)
 687 {
 688     int ch;
 689
 690     for (ch = 1; ch <= channels; ch++) {
 691         if (s->block_switch[ch]) {
 692             int i;
 693             FFTSample *x = s->tmp_output + 128;
 694             for (i = 0; i < 128; i++)
 695                 x[i] = s->transform_coeffs[ch][2 * i];
 696             s->imdct_256.imdct_half(&s->imdct_256, s->tmp_output, x);
 697 #if USE_FIXED
 698             s->fdsp->vector_fmul_window_scaled(s->outptr[ch - 1], s->delay[ch - 1],
 699                                        s->tmp_output, s->window, 128, 8);
 700 #else
 701             s->fdsp->vector_fmul_window(s->outptr[ch - 1], s->delay[ch - 1],
 702                                        s->tmp_output, s->window, 128);
 703 #endif
 704             for (i = 0; i < 128; i++)
 705                 x[i] = s->transform_coeffs[ch][2 * i + 1];
 706             s->imdct_256.imdct_half(&s->imdct_256, s->delay[ch - 1], x);
 707         } else {
 708             s->imdct_512.imdct_half(&s->imdct_512, s->tmp_output, s->transform_coeffs[ch]);
 709 #if USE_FIXED
 710             s->fdsp->vector_fmul_window_scaled(s->outptr[ch - 1], s->delay[ch - 1],
 711                                        s->tmp_output, s->window, 128, 8);
 712 #else
 713             s->fdsp->vector_fmul_window(s->outptr[ch - 1], s->delay[ch - 1],
 714                                        s->tmp_output, s->window, 128);
 715 #endif
 716             memcpy(s->delay[ch - 1], s->tmp_output + 128, 128 * sizeof(FFTSample));
 717         }
 718     }
 719 }
 720
 721 /**
 722  * Upmix delay samples from stereo to original channel layout.
 723  */
 724 static void ac3_upmix_delay(AC3DecodeContext *s)
 725 {
 726     int channel_data_size = sizeof(s->delay[0]);
 727     switch (s->channel_mode) {
 728     case AC3_CHMODE_DUALMONO:
 729     case AC3_CHMODE_STEREO:
 730         /* upmix mono to stereo */
 731         memcpy(s->delay[1], s->delay[0], channel_data_size);
 732         break;
 733     case AC3_CHMODE_2F2R:
 734         memset(s->delay[3], 0, channel_data_size);
 735     case AC3_CHMODE_2F1R:
 736         memset(s->delay[2], 0, channel_data_size);
 737         break;
 738     case AC3_CHMODE_3F2R:
 739         memset(s->delay[4], 0, channel_data_size);
 740     case AC3_CHMODE_3F1R:
 741         memset(s->delay[3], 0, channel_data_size);
 742     case AC3_CHMODE_3F:
 743         memcpy(s->delay[2], s->delay[1], channel_data_size);
 744         memset(s->delay[1], 0, channel_data_size);
 745         break;
 746     }
 747 }
 748
 749 /**
 750  * Decode band structure for coupling, spectral extension, or enhanced coupling.
 751  * The band structure defines how many subbands are in each band.  For each
 752  * subband in the range, 1 means it is combined with the previous band, and 0
 753  * means that it starts a new band.
 754  *
 755  * @param[in] gbc bit reader context
 756  * @param[in] blk block number
 757  * @param[in] eac3 flag to indicate E-AC-3
 758  * @param[in] ecpl flag to indicate enhanced coupling
 759  * @param[in] start_subband subband number for start of range
 760  * @param[in] end_subband subband number for end of range
 761  * @param[in] default_band_struct default band structure table
 762  * @param[out] num_bands number of bands (optionally NULL)
 763  * @param[out] band_sizes array containing the number of bins in each band (optionally NULL)
 764  * @param[in,out] band_struct current band structure
 765  */
 766 static void decode_band_structure(GetBitContext *gbc, int blk, int eac3,
 767                                   int ecpl, int start_subband, int end_subband,
 768                                   const uint8_t *default_band_struct,
 769                                   int *num_bands, uint8_t *band_sizes,
 770                                   uint8_t *band_struct, int band_struct_size)
 771 {
 772     int subbnd, bnd, n_subbands, n_bands=0;
 773     uint8_t bnd_sz[22];
 774
 775     n_subbands = end_subband - start_subband;
 776
 777     if (!blk)
 778         memcpy(band_struct, default_band_struct, band_struct_size);
 779
 780     av_assert0(band_struct_size >= start_subband + n_subbands);
 781
 782     band_struct += start_subband + 1;
 783
 784     /* decode band structure from bitstream or use default */
 785     if (!eac3 || get_bits1(gbc)) {
 786         for (subbnd = 0; subbnd < n_subbands - 1; subbnd++) {
 787             band_struct[subbnd] = get_bits1(gbc);
 788         }
 789     }
 790
 791     /* calculate number of bands and band sizes based on band structure.
 792        note that the first 4 subbands in enhanced coupling span only 6 bins
 793        instead of 12. */
 794     if (num_bands || band_sizes ) {
 795         n_bands = n_subbands;
 796         bnd_sz[0] = ecpl ? 6 : 12;
 797         for (bnd = 0, subbnd = 1; subbnd < n_subbands; subbnd++) {
 798             int subbnd_size = (ecpl && subbnd < 4) ? 6 : 12;
 799             if (band_struct[subbnd - 1]) {
 800                 n_bands--;
 801                 bnd_sz[bnd] += subbnd_size;
 802             } else {
 803                 bnd_sz[++bnd] = subbnd_size;
 804             }
 805         }
 806     }
 807
 808     /* set optional output params */
 809     if (num_bands)
 810         *num_bands = n_bands;
 811     if (band_sizes)
 812         memcpy(band_sizes, bnd_sz, n_bands);
 813 }
 814
 815 static inline int spx_strategy(AC3DecodeContext *s, int blk)
 816 {
 817     GetBitContext *bc = &s->gbc;
 818     int fbw_channels = s->fbw_channels;
 819     int dst_start_freq, dst_end_freq, src_start_freq,
 820         start_subband, end_subband, ch;
 821
 822     /* determine which channels use spx */
 823     if (s->channel_mode == AC3_CHMODE_MONO) {
 824         s->channel_uses_spx[1] = 1;
 825     } else {
 826         for (ch = 1; ch <= fbw_channels; ch++)
 827             s->channel_uses_spx[ch] = get_bits1(bc);
 828     }
 829
 830     /* get the frequency bins of the spx copy region and the spx start
 831        and end subbands */
 832     dst_start_freq = get_bits(bc, 2);
 833     start_subband  = get_bits(bc, 3) + 2;
 834     if (start_subband > 7)
 835         start_subband += start_subband - 7;
 836     end_subband    = get_bits(bc, 3) + 5;
 837 #if USE_FIXED
 838     s->spx_dst_end_freq = end_freq_inv_tab[end_subband-5];
 839 #endif
 840     if (end_subband   > 7)
 841         end_subband   += end_subband   - 7;
 842     dst_start_freq = dst_start_freq * 12 + 25;
 843     src_start_freq = start_subband  * 12 + 25;
 844     dst_end_freq   = end_subband    * 12 + 25;
 845
 846     /* check validity of spx ranges */
 847     if (start_subband >= end_subband) {
 848         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid spectral extension "
 849                "range (%d >= %d)\n", start_subband, end_subband);
 850         return AVERROR_INVALIDDATA;
 851     }
 852     if (dst_start_freq >= src_start_freq) {
 853         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid spectral extension "
 854                "copy start bin (%d >= %d)\n", dst_start_freq, src_start_freq);
 855         return AVERROR_INVALIDDATA;
 856     }
 857
 858     s->spx_dst_start_freq = dst_start_freq;
 859     s->spx_src_start_freq = src_start_freq;
 860     if (!USE_FIXED)
 861         s->spx_dst_end_freq   = dst_end_freq;
 862
 863     decode_band_structure(bc, blk, s->eac3, 0,
 864                           start_subband, end_subband,
 865                           ff_eac3_default_spx_band_struct,
 866                           &s->num_spx_bands,
 867                           s->spx_band_sizes,
 868                           s->spx_band_struct, sizeof(s->spx_band_struct));
 869     return 0;
 870 }
 871
 872 static inline void spx_coordinates(AC3DecodeContext *s)
 873 {
 874     GetBitContext *bc = &s->gbc;
 875     int fbw_channels = s->fbw_channels;
 876     int ch, bnd;
 877
 878     for (ch = 1; ch <= fbw_channels; ch++) {
 879         if (s->channel_uses_spx[ch]) {
 880             if (s->first_spx_coords[ch] || get_bits1(bc)) {
 881                 INTFLOAT spx_blend;
 882                 int bin, master_spx_coord;
 883
 884                 s->first_spx_coords[ch] = 0;
 885                 spx_blend = AC3_SPX_BLEND(get_bits(bc, 5));
 886                 master_spx_coord = get_bits(bc, 2) * 3;
 887
 888                 bin = s->spx_src_start_freq;
 889                 for (bnd = 0; bnd < s->num_spx_bands; bnd++) {
 890                     int bandsize = s->spx_band_sizes[bnd];
 891                     int spx_coord_exp, spx_coord_mant;
 892                     INTFLOAT nratio, sblend, nblend;
 893 #if USE_FIXED
 894                     /* calculate blending factors */
 895                     int64_t accu = ((bin << 23) + (bandsize << 22))
 896                                  * (int64_t)s->spx_dst_end_freq;
 897                     nratio = (int)(accu >> 32);
 898                     nratio -= spx_blend << 18;
 899
 900                     if (nratio < 0) {
 901                         nblend = 0;
 902                         sblend = 0x800000;
 903                     } else if (nratio > 0x7fffff) {
 904                         nblend = 14529495; // sqrt(3) in FP.23
 905                         sblend = 0;
 906                     } else {
 907                         nblend = fixed_sqrt(nratio, 23);
 908                         accu = (int64_t)nblend * 1859775393;
 909                         nblend = (int)((accu + (1<<29)) >> 30);
 910                         sblend = fixed_sqrt(0x800000 - nratio, 23);
 911                     }
 912 #else
 913                     float spx_coord;
 914
 915                     /* calculate blending factors */
 916                     nratio = ((float)((bin + (bandsize >> 1))) / s->spx_dst_end_freq) - spx_blend;
 917                     nratio = av_clipf(nratio, 0.0f, 1.0f);
 918                     nblend = sqrtf(3.0f * nratio); // noise is scaled by sqrt(3)
 919                                                    // to give unity variance
 920                     sblend = sqrtf(1.0f - nratio);
 921 #endif
 922                     bin += bandsize;
 923
 924                     /* decode spx coordinates */
 925                     spx_coord_exp  = get_bits(bc, 4);
 926                     spx_coord_mant = get_bits(bc, 2);
 927                     if (spx_coord_exp == 15) spx_coord_mant <<= 1;
 928                     else                     spx_coord_mant += 4;
 929                     spx_coord_mant <<= (25 - spx_coord_exp - master_spx_coord);
 930
 931                     /* multiply noise and signal blending factors by spx coordinate */
 932 #if USE_FIXED
 933                     accu = (int64_t)nblend * spx_coord_mant;
 934                     s->spx_noise_blend[ch][bnd]  = (int)((accu + (1<<22)) >> 23);
 935                     accu = (int64_t)sblend * spx_coord_mant;
 936                     s->spx_signal_blend[ch][bnd] = (int)((accu + (1<<22)) >> 23);
 937 #else
 938                     spx_coord = spx_coord_mant * (1.0f / (1 << 23));
 939                     s->spx_noise_blend [ch][bnd] = nblend * spx_coord;
 940                     s->spx_signal_blend[ch][bnd] = sblend * spx_coord;
 941 #endif
 942                 }
 943             }
 944         } else {
 945             s->first_spx_coords[ch] = 1;
 946         }
 947     }
 948 }
 949
 950 static inline int coupling_strategy(AC3DecodeContext *s, int blk,
 951                                     uint8_t *bit_alloc_stages)
 952 {
 953     GetBitContext *bc = &s->gbc;
 954     int fbw_channels = s->fbw_channels;
 955     int channel_mode = s->channel_mode;
 956     int ch;
 957
 958     memset(bit_alloc_stages, 3, AC3_MAX_CHANNELS);
 959     if (!s->eac3)
 960         s->cpl_in_use[blk] = get_bits1(bc);
 961     if (s->cpl_in_use[blk]) {
 962         /* coupling in use */
 963         int cpl_start_subband, cpl_end_subband;
 964
 965         if (channel_mode < AC3_CHMODE_STEREO) {
 966             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "coupling not allowed in mono or dual-mono\n");
 967             return AVERROR_INVALIDDATA;
 968         }
 969
 970         /* check for enhanced coupling */
 971         if (s->eac3 && get_bits1(bc)) {
 972             /* TODO: parse enhanced coupling strategy info */
 973             avpriv_request_sample(s->avctx, "Enhanced coupling");
 974             return AVERROR_PATCHWELCOME;
 975         }
 976
 977         /* determine which channels are coupled */
 978         if (s->eac3 && s->channel_mode == AC3_CHMODE_STEREO) {
 979             s->channel_in_cpl[1] = 1;
 980             s->channel_in_cpl[2] = 1;
 981         } else {
 982             for (ch = 1; ch <= fbw_channels; ch++)
 983                 s->channel_in_cpl[ch] = get_bits1(bc);
 984         }
 985
 986         /* phase flags in use */
 987         if (channel_mode == AC3_CHMODE_STEREO)
 988             s->phase_flags_in_use = get_bits1(bc);
 989
 990         /* coupling frequency range */
 991         cpl_start_subband = get_bits(bc, 4);
 992         cpl_end_subband = s->spx_in_use ? (s->spx_src_start_freq - 37) / 12 :
 993                                           get_bits(bc, 4) + 3;
 994         if (cpl_start_subband >= cpl_end_subband) {
 995             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid coupling range (%d >= %d)\n",
 996                    cpl_start_subband, cpl_end_subband);
 997             return AVERROR_INVALIDDATA;
 998         }
 999         s->start_freq[CPL_CH] = cpl_start_subband * 12 + 37;
1000         s->end_freq[CPL_CH]   = cpl_end_subband   * 12 + 37;
1001
1002         decode_band_structure(bc, blk, s->eac3, 0, cpl_start_subband,
1003                               cpl_end_subband,
1004                               ff_eac3_default_cpl_band_struct,
1005                               &s->num_cpl_bands, s->cpl_band_sizes,
1006                               s->cpl_band_struct, sizeof(s->cpl_band_struct));
1007     } else {
1008         /* coupling not in use */
1009         for (ch = 1; ch <= fbw_channels; ch++) {
1010             s->channel_in_cpl[ch] = 0;
1011             s->first_cpl_coords[ch] = 1;
1012         }
1013         s->first_cpl_leak = s->eac3;
1014         s->phase_flags_in_use = 0;
1015     }
1016
1017     return 0;
1018 }
1019
1020 static inline int coupling_coordinates(AC3DecodeContext *s, int blk)
1021 {
1022     GetBitContext *bc = &s->gbc;
1023     int fbw_channels = s->fbw_channels;
1024     int ch, bnd;
1025     int cpl_coords_exist = 0;
1026
1027     for (ch = 1; ch <= fbw_channels; ch++) {
1028         if (s->channel_in_cpl[ch]) {
1029             if ((s->eac3 && s->first_cpl_coords[ch]) || get_bits1(bc)) {
1030                 int master_cpl_coord, cpl_coord_exp, cpl_coord_mant;
1031                 s->first_cpl_coords[ch] = 0;
1032                 cpl_coords_exist = 1;
1033                 master_cpl_coord = 3 * get_bits(bc, 2);
1034                 for (bnd = 0; bnd < s->num_cpl_bands; bnd++) {
1035                     cpl_coord_exp  = get_bits(bc, 4);
1036                     cpl_coord_mant = get_bits(bc, 4);
1037                     if (cpl_coord_exp == 15)
1038                         s->cpl_coords[ch][bnd] = cpl_coord_mant << 22;
1039                     else
1040                         s->cpl_coords[ch][bnd] = (cpl_coord_mant + 16) << 21;
1041                     s->cpl_coords[ch][bnd] >>= (cpl_coord_exp + master_cpl_coord);
1042                 }
1043             } else if (!blk) {
1044                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "new coupling coordinates must "
1045                        "be present in block 0\n");
1046                 return AVERROR_INVALIDDATA;
1047             }
1048         } else {
1049             /* channel not in coupling */
1050             s->first_cpl_coords[ch] = 1;
1051         }
1052     }
1053     /* phase flags */
1054     if (s->channel_mode == AC3_CHMODE_STEREO && cpl_coords_exist) {
1055         for (bnd = 0; bnd < s->num_cpl_bands; bnd++) {
1056             s->phase_flags[bnd] = s->phase_flags_in_use ? get_bits1(bc) : 0;
1057         }
1058     }
1059
1060     return 0;
1061 }
1062
1063 /**
1064  * Decode a single audio block from the AC-3 bitstream.
1065  */
1066 static int decode_audio_block(AC3DecodeContext *s, int blk)
1067 {
1068     int fbw_channels = s->fbw_channels;
1069     int channel_mode = s->channel_mode;
1070     int i, bnd, seg, ch, ret;
1071     int different_transforms;
1072     int downmix_output;
1073     int cpl_in_use;
1074     GetBitContext *gbc = &s->gbc;
1075     uint8_t bit_alloc_stages[AC3_MAX_CHANNELS] = { 0 };
1076
1077     /* block switch flags */
1078     different_transforms = 0;
1079     if (s->block_switch_syntax) {
1080         for (ch = 1; ch <= fbw_channels; ch++) {
1081             s->block_switch[ch] = get_bits1(gbc);
1082             if (ch > 1 && s->block_switch[ch] != s->block_switch[1])
1083                 different_transforms = 1;
1084         }
1085     }
1086
1087     /* dithering flags */
1088     if (s->dither_flag_syntax) {
1089         for (ch = 1; ch <= fbw_channels; ch++) {
1090             s->dither_flag[ch] = get_bits1(gbc);
1091         }
1092     }
1093
1094     /* dynamic range */
1095     i = !s->channel_mode;
1096     do {
1097         if (get_bits1(gbc)) {
1098             /* Allow asymmetric application of DRC when drc_scale > 1.
1099                Amplification of quiet sounds is enhanced */
1100             int range_bits = get_bits(gbc, 8);
1101             INTFLOAT range = AC3_RANGE(range_bits);
1102             if (range_bits <= 127 || s->drc_scale <= 1.0)
1103                 s->dynamic_range[i] = AC3_DYNAMIC_RANGE(range);
1104             else
1105                 s->dynamic_range[i] = range;
1106         } else if (blk == 0) {
1107             s->dynamic_range[i] = AC3_DYNAMIC_RANGE1;
1108         }
1109     } while (i--);
1110
1111     /* spectral extension strategy */
1112     if (s->eac3 && (!blk || get_bits1(gbc))) {
1113         s->spx_in_use = get_bits1(gbc);
1114         if (s->spx_in_use) {
1115             if ((ret = spx_strategy(s, blk)) < 0)
1116                 return ret;
1117         }
1118     }
1119     if (!s->eac3 || !s->spx_in_use) {
1120         s->spx_in_use = 0;
1121         for (ch = 1; ch <= fbw_channels; ch++) {
1122             s->channel_uses_spx[ch] = 0;
1123             s->first_spx_coords[ch] = 1;
1124         }
1125     }
1126
1127     /* spectral extension coordinates */
1128     if (s->spx_in_use)
1129         spx_coordinates(s);
1130
1131     /* coupling strategy */
1132     if (s->eac3 ? s->cpl_strategy_exists[blk] : get_bits1(gbc)) {
1133         if ((ret = coupling_strategy(s, blk, bit_alloc_stages)) < 0)
1134             return ret;
1135     } else if (!s->eac3) {
1136         if (!blk) {
1137             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "new coupling strategy must "
1138                    "be present in block 0\n");
1139             return AVERROR_INVALIDDATA;
1140         } else {
1141             s->cpl_in_use[blk] = s->cpl_in_use[blk-1];
1142         }
1143     }
1144     cpl_in_use = s->cpl_in_use[blk];
1145
1146     /* coupling coordinates */
1147     if (cpl_in_use) {
1148         if ((ret = coupling_coordinates(s, blk)) < 0)
1149             return ret;
1150     }
1151
1152     /* stereo rematrixing strategy and band structure */
1153     if (channel_mode == AC3_CHMODE_STEREO) {
1154         if ((s->eac3 && !blk) || get_bits1(gbc)) {
1155             s->num_rematrixing_bands = 4;
1156             if (cpl_in_use && s->start_freq[CPL_CH] <= 61) {
1157                 s->num_rematrixing_bands -= 1 + (s->start_freq[CPL_CH] == 37);
1158             } else if (s->spx_in_use && s->spx_src_start_freq <= 61) {
1159                 s->num_rematrixing_bands--;
1160             }
1161             for (bnd = 0; bnd < s->num_rematrixing_bands; bnd++)
1162                 s->rematrixing_flags[bnd] = get_bits1(gbc);
1163         } else if (!blk) {
1164             av_log(s->avctx, AV_LOG_WARNING, "Warning: "
1165                    "new rematrixing strategy not present in block 0\n");
1166             s->num_rematrixing_bands = 0;
1167         }
1168     }
1169
1170     /* exponent strategies for each channel */
1171     for (ch = !cpl_in_use; ch <= s->channels; ch++) {
1172         if (!s->eac3)
1173             s->exp_strategy[blk][ch] = get_bits(gbc, 2 - (ch == s->lfe_ch));
1174         if (s->exp_strategy[blk][ch] != EXP_REUSE)
1175             bit_alloc_stages[ch] = 3;
1176     }
1177
1178     /* channel bandwidth */
1179     for (ch = 1; ch <= fbw_channels; ch++) {
1180         s->start_freq[ch] = 0;
1181         if (s->exp_strategy[blk][ch] != EXP_REUSE) {
1182             int group_size;
1183             int prev = s->end_freq[ch];
1184             if (s->channel_in_cpl[ch])
1185                 s->end_freq[ch] = s->start_freq[CPL_CH];
1186             else if (s->channel_uses_spx[ch])
1187                 s->end_freq[ch] = s->spx_src_start_freq;
1188             else {
1189                 int bandwidth_code = get_bits(gbc, 6);
1190                 if (bandwidth_code > 60) {
1191                     av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "bandwidth code = %d > 60\n", bandwidth_code);
1192                     return AVERROR_INVALIDDATA;
1193                 }
1194                 s->end_freq[ch] = bandwidth_code * 3 + 73;
1195             }
1196             group_size = 3 << (s->exp_strategy[blk][ch] - 1);
1197             s->num_exp_groups[ch] = (s->end_freq[ch] + group_size-4) / group_size;
1198             if (blk > 0 && s->end_freq[ch] != prev)
1199                 memset(bit_alloc_stages, 3, AC3_MAX_CHANNELS);
1200         }
1201     }
1202     if (cpl_in_use && s->exp_strategy[blk][CPL_CH] != EXP_REUSE) {
1203         s->num_exp_groups[CPL_CH] = (s->end_freq[CPL_CH] - s->start_freq[CPL_CH]) /
1204                                     (3 << (s->exp_strategy[blk][CPL_CH] - 1));
1205     }
1206
1207     /* decode exponents for each channel */
1208     for (ch = !cpl_in_use; ch <= s->channels; ch++) {
1209         if (s->exp_strategy[blk][ch] != EXP_REUSE) {
1210             s->dexps[ch][0] = get_bits(gbc, 4) << !ch;
1211             if (decode_exponents(s, gbc, s->exp_strategy[blk][ch],
1212                                  s->num_exp_groups[ch], s->dexps[ch][0],
1213                                  &s->dexps[ch][s->start_freq[ch]+!!ch])) {
1214                 return AVERROR_INVALIDDATA;
1215             }
1216             if (ch != CPL_CH && ch != s->lfe_ch)
1217                 skip_bits(gbc, 2); /* skip gainrng */
1218         }
1219     }
1220
1221     /* bit allocation information */
1222     if (s->bit_allocation_syntax) {
1223         if (get_bits1(gbc)) {
1224             s->bit_alloc_params.slow_decay = ff_ac3_slow_decay_tab[get_bits(gbc, 2)] >> s->bit_alloc_params.sr_shift;
1225             s->bit_alloc_params.fast_decay = ff_ac3_fast_decay_tab[get_bits(gbc, 2)] >> s->bit_alloc_params.sr_shift;
1226             s->bit_alloc_params.slow_gain  = ff_ac3_slow_gain_tab[get_bits(gbc, 2)];
1227             s->bit_alloc_params.db_per_bit = ff_ac3_db_per_bit_tab[get_bits(gbc, 2)];
1228             s->bit_alloc_params.floor  = ff_ac3_floor_tab[get_bits(gbc, 3)];
1229             for (ch = !cpl_in_use; ch <= s->channels; ch++)
1230                 bit_alloc_stages[ch] = FFMAX(bit_alloc_stages[ch], 2);
1231         } else if (!blk) {
1232             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "new bit allocation info must "
1233                    "be present in block 0\n");
1234             return AVERROR_INVALIDDATA;
1235         }
1236     }
1237
1238     /* signal-to-noise ratio offsets and fast gains (signal-to-mask ratios) */
1239     if (!s->eac3 || !blk) {
1240         if (s->snr_offset_strategy && get_bits1(gbc)) {
1241             int snr = 0;
1242             int csnr;
1243             csnr = (get_bits(gbc, 6) - 15) << 4;
1244             for (i = ch = !cpl_in_use; ch <= s->channels; ch++) {
1245                 /* snr offset */
1246                 if (ch == i || s->snr_offset_strategy == 2)
1247                     snr = (csnr + get_bits(gbc, 4)) << 2;
1248                 /* run at least last bit allocation stage if snr offset changes */
1249                 if (blk && s->snr_offset[ch] != snr) {
1250                     bit_alloc_stages[ch] = FFMAX(bit_alloc_stages[ch], 1);
1251                 }
1252                 s->snr_offset[ch] = snr;
1253
1254                 /* fast gain (normal AC-3 only) */
1255                 if (!s->eac3) {
1256                     int prev = s->fast_gain[ch];
1257                     s->fast_gain[ch] = ff_ac3_fast_gain_tab[get_bits(gbc, 3)];
1258                     /* run last 2 bit allocation stages if fast gain changes */
1259                     if (blk && prev != s->fast_gain[ch])
1260                         bit_alloc_stages[ch] = FFMAX(bit_alloc_stages[ch], 2);
1261                 }
1262             }
1263         } else if (!s->eac3 && !blk) {
1264             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "new snr offsets must be present in block 0\n");
1265             return AVERROR_INVALIDDATA;
1266         }
1267     }
1268
1269     /* fast gain (E-AC-3 only) */
1270     if (s->fast_gain_syntax && get_bits1(gbc)) {
1271         for (ch = !cpl_in_use; ch <= s->channels; ch++) {
1272             int prev = s->fast_gain[ch];
1273             s->fast_gain[ch] = ff_ac3_fast_gain_tab[get_bits(gbc, 3)];
1274             /* run last 2 bit allocation stages if fast gain changes */
1275             if (blk && prev != s->fast_gain[ch])
1276                 bit_alloc_stages[ch] = FFMAX(bit_alloc_stages[ch], 2);
1277         }
1278     } else if (s->eac3 && !blk) {
1279         for (ch = !cpl_in_use; ch <= s->channels; ch++)
1280             s->fast_gain[ch] = ff_ac3_fast_gain_tab[4];
1281     }
1282
1283     /* E-AC-3 to AC-3 converter SNR offset */
1284     if (s->frame_type == EAC3_FRAME_TYPE_INDEPENDENT && get_bits1(gbc)) {
1285         skip_bits(gbc, 10); // skip converter snr offset
1286     }
1287
1288     /* coupling leak information */
1289     if (cpl_in_use) {
1290         if (s->first_cpl_leak || get_bits1(gbc)) {
1291             int fl = get_bits(gbc, 3);
1292             int sl = get_bits(gbc, 3);
1293             /* run last 2 bit allocation stages for coupling channel if
1294                coupling leak changes */
1295             if (blk && (fl != s->bit_alloc_params.cpl_fast_leak ||
1296                 sl != s->bit_alloc_params.cpl_slow_leak)) {
1297                 bit_alloc_stages[CPL_CH] = FFMAX(bit_alloc_stages[CPL_CH], 2);
1298             }
1299             s->bit_alloc_params.cpl_fast_leak = fl;
1300             s->bit_alloc_params.cpl_slow_leak = sl;
1301         } else if (!s->eac3 && !blk) {
1302             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "new coupling leak info must "
1303                    "be present in block 0\n");
1304             return AVERROR_INVALIDDATA;
1305         }
1306         s->first_cpl_leak = 0;
1307     }
1308
1309     /* delta bit allocation information */
1310     if (s->dba_syntax && get_bits1(gbc)) {
1311         /* delta bit allocation exists (strategy) */
1312         for (ch = !cpl_in_use; ch <= fbw_channels; ch++) {
1313             s->dba_mode[ch] = get_bits(gbc, 2);
1314             if (s->dba_mode[ch] == DBA_RESERVED) {
1315                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "delta bit allocation strategy reserved\n");
1316                 return AVERROR_INVALIDDATA;
1317             }
1318             bit_alloc_stages[ch] = FFMAX(bit_alloc_stages[ch], 2);
1319         }
1320         /* channel delta offset, len and bit allocation */
1321         for (ch = !cpl_in_use; ch <= fbw_channels; ch++) {
1322             if (s->dba_mode[ch] == DBA_NEW) {
1323                 s->dba_nsegs[ch] = get_bits(gbc, 3) + 1;
1324                 for (seg = 0; seg < s->dba_nsegs[ch]; seg++) {
1325                     s->dba_offsets[ch][seg] = get_bits(gbc, 5);
1326                     s->dba_lengths[ch][seg] = get_bits(gbc, 4);
1327                     s->dba_values[ch][seg]  = get_bits(gbc, 3);
1328                 }
1329                 /* run last 2 bit allocation stages if new dba values */
1330                 bit_alloc_stages[ch] = FFMAX(bit_alloc_stages[ch], 2);
1331             }
1332         }
1333     } else if (blk == 0) {
1334         for (ch = 0; ch <= s->channels; ch++) {
1335             s->dba_mode[ch] = DBA_NONE;
1336         }
1337     }
1338
1339     /* Bit allocation */
1340     for (ch = !cpl_in_use; ch <= s->channels; ch++) {
1341         if (bit_alloc_stages[ch] > 2) {
1342             /* Exponent mapping into PSD and PSD integration */
1343             ff_ac3_bit_alloc_calc_psd(s->dexps[ch],
1344                                       s->start_freq[ch], s->end_freq[ch],
1345                                       s->psd[ch], s->band_psd[ch]);
1346         }
1347         if (bit_alloc_stages[ch] > 1) {
1348             /* Compute excitation function, Compute masking curve, and
1349                Apply delta bit allocation */
1350             if (ff_ac3_bit_alloc_calc_mask(&s->bit_alloc_params, s->band_psd[ch],
1351                                            s->start_freq[ch],  s->end_freq[ch],
1352                                            s->fast_gain[ch],   (ch == s->lfe_ch),
1353                                            s->dba_mode[ch],    s->dba_nsegs[ch],
1354                                            s->dba_offsets[ch], s->dba_lengths[ch],
1355                                            s->dba_values[ch],  s->mask[ch])) {
1356                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "error in bit allocation\n");
1357                 return AVERROR_INVALIDDATA;
1358             }
1359         }
1360         if (bit_alloc_stages[ch] > 0) {
1361             /* Compute bit allocation */
1362             const uint8_t *bap_tab = s->channel_uses_aht[ch] ?
1363                                      ff_eac3_hebap_tab : ff_ac3_bap_tab;
1364             s->ac3dsp.bit_alloc_calc_bap(s->mask[ch], s->psd[ch],
1365                                       s->start_freq[ch], s->end_freq[ch],
1366                                       s->snr_offset[ch],
1367                                       s->bit_alloc_params.floor,
1368                                       bap_tab, s->bap[ch]);
1369         }
1370     }
1371
1372     /* unused dummy data */
1373     if (s->skip_syntax && get_bits1(gbc)) {
1374         int skipl = get_bits(gbc, 9);
1375         skip_bits_long(gbc, 8 * skipl);
1376     }
1377
1378     /* unpack the transform coefficients
1379        this also uncouples channels if coupling is in use. */
1380     decode_transform_coeffs(s, blk);
1381
1382     /* TODO: generate enhanced coupling coordinates and uncouple */
1383
1384     /* recover coefficients if rematrixing is in use */
1385     if (s->channel_mode == AC3_CHMODE_STEREO)
1386         do_rematrixing(s);
1387
1388     /* apply scaling to coefficients (headroom, dynrng) */
1389     for (ch = 1; ch <= s->channels; ch++) {
1390         int audio_channel = 0;
1391         INTFLOAT gain;
1392         if (s->channel_mode == AC3_CHMODE_DUALMONO && ch <= 2)
1393             audio_channel = 2-ch;
1394         if (s->heavy_compression && s->compression_exists[audio_channel])
1395             gain = s->heavy_dynamic_range[audio_channel];
1396         else
1397             gain = s->dynamic_range[audio_channel];
1398
1399 #if USE_FIXED
1400         scale_coefs(s->transform_coeffs[ch], s->fixed_coeffs[ch], gain, 256);
1401 #else
1402         if (s->target_level != 0)
1403           gain = gain * s->level_gain[audio_channel];
1404         gain *= 1.0 / 4194304.0f;
1405         s->fmt_conv.int32_to_float_fmul_scalar(s->transform_coeffs[ch],
1406                                                s->fixed_coeffs[ch], gain, 256);
1407 #endif
1408     }
1409
1410     /* apply spectral extension to high frequency bins */
1411     if (CONFIG_EAC3_DECODER && s->spx_in_use) {
1412         ff_eac3_apply_spectral_extension(s);
1413     }
1414
1415     /* downmix and MDCT. order depends on whether block switching is used for
1416        any channel in this block. this is because coefficients for the long
1417        and short transforms cannot be mixed. */
1418     downmix_output = s->channels != s->out_channels &&
1419                      !((s->output_mode & AC3_OUTPUT_LFEON) &&
1420                      s->fbw_channels == s->out_channels);
1421     if (different_transforms) {
1422         /* the delay samples have already been downmixed, so we upmix the delay
1423            samples in order to reconstruct all channels before downmixing. */
1424         if (s->downmixed) {
1425             s->downmixed = 0;
1426             ac3_upmix_delay(s);
1427         }
1428
1429         do_imdct(s, s->channels);
1430
1431         if (downmix_output) {
1432 #if USE_FIXED
1433             ac3_downmix_c_fixed16(s->outptr, s->downmix_coeffs,
1434                               s->out_channels, s->fbw_channels, 256);
1435 #else
1436             ff_ac3dsp_downmix(&s->ac3dsp, s->outptr, s->downmix_coeffs,
1437                               s->out_channels, s->fbw_channels, 256);
1438 #endif
1439         }
1440     } else {
1441         if (downmix_output) {
1442             AC3_RENAME(ff_ac3dsp_downmix)(&s->ac3dsp, s->xcfptr + 1, s->downmix_coeffs,
1443                                           s->out_channels, s->fbw_channels, 256);
1444         }
1445
1446         if (downmix_output && !s->downmixed) {
1447             s->downmixed = 1;
1448             AC3_RENAME(ff_ac3dsp_downmix)(&s->ac3dsp, s->dlyptr, s->downmix_coeffs,
1449                                           s->out_channels, s->fbw_channels, 128);
1450         }
1451
1452         do_imdct(s, s->out_channels);
1453     }
1454
1455     return 0;
1456 }
1457
1458 /**
1459  * Decode a single AC-3 frame.
1460  */
1461 static int ac3_decode_frame(AVCodecContext * avctx, void *data,
1462                             int *got_frame_ptr, AVPacket *avpkt)
1463 {
1464     AVFrame *frame     = data;
1465     const uint8_t *buf = avpkt->data;
1466     int buf_size = avpkt->size;
1467     AC3DecodeContext *s = avctx->priv_data;
1468     int blk, ch, err, ret;
1469     const uint8_t *channel_map;
1470     const SHORTFLOAT *output[AC3_MAX_CHANNELS];
1471     enum AVMatrixEncoding matrix_encoding;
1472     AVDownmixInfo *downmix_info;
1473
1474     /* copy input buffer to decoder context to avoid reading past the end
1475        of the buffer, which can be caused by a damaged input stream. */
1476     if (buf_size >= 2 && AV_RB16(buf) == 0x770B) {
1477         // seems to be byte-swapped AC-3
1478         int cnt = FFMIN(buf_size, AC3_FRAME_BUFFER_SIZE) >> 1;
1479         s->bdsp.bswap16_buf((uint16_t *) s->input_buffer,
1480                             (const uint16_t *) buf, cnt);
1481     } else
1482         memcpy(s->input_buffer, buf, FFMIN(buf_size, AC3_FRAME_BUFFER_SIZE));
1483
1484     /* if consistent noise generation is enabled, seed the linear feedback generator
1485      * with the contents of the AC-3 frame so that the noise is identical across
1486      * decodes given the same AC-3 frame data, for use with non-linear edititing software. */
1487     if (s->consistent_noise_generation)
1488         av_lfg_init_from_data(&s->dith_state, s->input_buffer, FFMIN(buf_size, AC3_FRAME_BUFFER_SIZE));
1489
1490     buf = s->input_buffer;
1491     /* initialize the GetBitContext with the start of valid AC-3 Frame */
1492     if ((ret = init_get_bits8(&s->gbc, buf, buf_size)) < 0)
1493         return ret;
1494
1495     /* parse the syncinfo */
1496     err = parse_frame_header(s);
1497
1498     if (err) {
1499         switch (err) {
1500         case AAC_AC3_PARSE_ERROR_SYNC:
1501             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "frame sync error\n");
1502             return AVERROR_INVALIDDATA;
1503         case AAC_AC3_PARSE_ERROR_BSID:
1504             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid bitstream id\n");
1505             break;
1506         case AAC_AC3_PARSE_ERROR_SAMPLE_RATE:
1507             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid sample rate\n");
1508             break;
1509         case AAC_AC3_PARSE_ERROR_FRAME_SIZE:
1510             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid frame size\n");
1511             break;
1512         case AAC_AC3_PARSE_ERROR_FRAME_TYPE:
1513             /* skip frame if CRC is ok. otherwise use error concealment. */
1514             /* TODO: add support for substreams and dependent frames */
1515             if (s->frame_type == EAC3_FRAME_TYPE_DEPENDENT || s->substreamid) {
1516                 av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG,
1517                        "unsupported frame type %d: skipping frame\n",
1518                        s->frame_type);
1519                 *got_frame_ptr = 0;
1520                 return buf_size;
1521             } else {
1522                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid frame type\n");
1523             }
1524             break;
1525         case AAC_AC3_PARSE_ERROR_CRC:
1526         case AAC_AC3_PARSE_ERROR_CHANNEL_CFG:
1527             break;
1528         default: // Normal AVERROR do not try to recover.
1529             *got_frame_ptr = 0;
1530             return err;
1531         }
1532     } else {
1533         /* check that reported frame size fits in input buffer */
1534         if (s->frame_size > buf_size) {
1535             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "incomplete frame\n");
1536             err = AAC_AC3_PARSE_ERROR_FRAME_SIZE;
1537         } else if (avctx->err_recognition & (AV_EF_CRCCHECK|AV_EF_CAREFUL)) {
1538             /* check for crc mismatch */
1539             if (av_crc(av_crc_get_table(AV_CRC_16_ANSI), 0, &buf[2],
1540                        s->frame_size - 2)) {
1541                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "frame CRC mismatch\n");
1542                 if (avctx->err_recognition & AV_EF_EXPLODE)
1543                     return AVERROR_INVALIDDATA;
1544                 err = AAC_AC3_PARSE_ERROR_CRC;
1545             }
1546         }
1547     }
1548
1549     /* if frame is ok, set audio parameters */
1550     if (!err) {
1551         avctx->sample_rate = s->sample_rate;
1552         avctx->bit_rate    = s->bit_rate;
1553     }
1554
1555     /* channel config */
1556     if (!err || (s->channels && s->out_channels != s->channels)) {
1557         s->out_channels = s->channels;
1558         s->output_mode  = s->channel_mode;
1559         if (s->lfe_on)
1560             s->output_mode |= AC3_OUTPUT_LFEON;
1561         if (s->channels > 1 &&
1562             avctx->request_channel_layout == AV_CH_LAYOUT_MONO) {
1563             s->out_channels = 1;
1564             s->output_mode  = AC3_CHMODE_MONO;
1565         } else if (s->channels > 2 &&
1566                    avctx->request_channel_layout == AV_CH_LAYOUT_STEREO) {
1567             s->out_channels = 2;
1568             s->output_mode  = AC3_CHMODE_STEREO;
1569         }
1570
1571         s->loro_center_mix_level   = gain_levels[s->  center_mix_level];
1572         s->loro_surround_mix_level = gain_levels[s->surround_mix_level];
1573         s->ltrt_center_mix_level   = LEVEL_MINUS_3DB;
1574         s->ltrt_surround_mix_level = LEVEL_MINUS_3DB;
1575         /* set downmixing coefficients if needed */
1576         if (s->channels != s->out_channels && !((s->output_mode & AC3_OUTPUT_LFEON) &&
1577                 s->fbw_channels == s->out_channels)) {
1578             if ((ret = set_downmix_coeffs(s)) < 0) {
1579                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "error setting downmix coeffs\n");
1580                 return ret;
1581             }
1582         }
1583     } else if (!s->channels) {
1584         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "unable to determine channel mode\n");
1585         return AVERROR_INVALIDDATA;
1586     }
1587     avctx->channels = s->out_channels;
1588     avctx->channel_layout = avpriv_ac3_channel_layout_tab[s->output_mode & ~AC3_OUTPUT_LFEON];
1589     if (s->output_mode & AC3_OUTPUT_LFEON)
1590         avctx->channel_layout |= AV_CH_LOW_FREQUENCY;
1591
1592     /* set audio service type based on bitstream mode for AC-3 */
1593     avctx->audio_service_type = s->bitstream_mode;
1594     if (s->bitstream_mode == 0x7 && s->channels > 1)
1595         avctx->audio_service_type = AV_AUDIO_SERVICE_TYPE_KARAOKE;
1596
1597     /* get output buffer */
1598     frame->nb_samples = s->num_blocks * AC3_BLOCK_SIZE;
1599     if ((ret = ff_get_buffer(avctx, frame, 0)) < 0)
1600         return ret;
1601
1602     /* decode the audio blocks */
1603     channel_map = ff_ac3_dec_channel_map[s->output_mode & ~AC3_OUTPUT_LFEON][s->lfe_on];
1604     for (ch = 0; ch < AC3_MAX_CHANNELS; ch++) {
1605         output[ch] = s->output[ch];
1606         s->outptr[ch] = s->output[ch];
1607     }
1608     for (ch = 0; ch < s->channels; ch++) {
1609         if (ch < s->out_channels)
1610             s->outptr[channel_map[ch]] = (SHORTFLOAT *)frame->data[ch];
1611     }
1612     for (blk = 0; blk < s->num_blocks; blk++) {
1613         if (!err && decode_audio_block(s, blk)) {
1614             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "error decoding the audio block\n");
1615             err = 1;
1616         }
1617         if (err)
1618             for (ch = 0; ch < s->out_channels; ch++)
1619                 memcpy(((SHORTFLOAT*)frame->data[ch]) + AC3_BLOCK_SIZE*blk, output[ch], AC3_BLOCK_SIZE*sizeof(SHORTFLOAT));
1620         for (ch = 0; ch < s->out_channels; ch++)
1621             output[ch] = s->outptr[channel_map[ch]];
1622         for (ch = 0; ch < s->out_channels; ch++) {
1623             if (!ch || channel_map[ch])
1624                 s->outptr[channel_map[ch]] += AC3_BLOCK_SIZE;
1625         }
1626     }
1627
1628     frame->decode_error_flags = err ? FF_DECODE_ERROR_INVALID_BITSTREAM : 0;
1629
1630     /* keep last block for error concealment in next frame */
1631     for (ch = 0; ch < s->out_channels; ch++)
1632         memcpy(s->output[ch], output[ch], AC3_BLOCK_SIZE*sizeof(SHORTFLOAT));
1633
1634     /*
1635      * AVMatrixEncoding
1636      *
1637      * Check whether the input layout is compatible, and make sure we're not
1638      * downmixing (else the matrix encoding is no longer applicable).
1639      */
1640     matrix_encoding = AV_MATRIX_ENCODING_NONE;
1641     if (s->channel_mode == AC3_CHMODE_STEREO &&
1642         s->channel_mode == (s->output_mode & ~AC3_OUTPUT_LFEON)) {
1643         if (s->dolby_surround_mode == AC3_DSURMOD_ON)
1644             matrix_encoding = AV_MATRIX_ENCODING_DOLBY;
1645         else if (s->dolby_headphone_mode == AC3_DHEADPHONMOD_ON)
1646             matrix_encoding = AV_MATRIX_ENCODING_DOLBYHEADPHONE;
1647     } else if (s->channel_mode >= AC3_CHMODE_2F2R &&
1648                s->channel_mode == (s->output_mode & ~AC3_OUTPUT_LFEON)) {
1649         switch (s->dolby_surround_ex_mode) {
1650         case AC3_DSUREXMOD_ON: // EX or PLIIx
1651             matrix_encoding = AV_MATRIX_ENCODING_DOLBYEX;
1652             break;
1653         case AC3_DSUREXMOD_PLIIZ:
1654             matrix_encoding = AV_MATRIX_ENCODING_DPLIIZ;
1655             break;
1656         default: // not indicated or off
1657             break;
1658         }
1659     }
1660     if ((ret = ff_side_data_update_matrix_encoding(frame, matrix_encoding)) < 0)
1661         return ret;
1662
1663     /* AVDownmixInfo */
1664     if ((downmix_info = av_downmix_info_update_side_data(frame))) {
1665         switch (s->preferred_downmix) {
1666         case AC3_DMIXMOD_LTRT:
1667             downmix_info->preferred_downmix_type = AV_DOWNMIX_TYPE_LTRT;
1668             break;
1669         case AC3_DMIXMOD_LORO:
1670             downmix_info->preferred_downmix_type = AV_DOWNMIX_TYPE_LORO;
1671             break;
1672         case AC3_DMIXMOD_DPLII:
1673             downmix_info->preferred_downmix_type = AV_DOWNMIX_TYPE_DPLII;
1674             break;
1675         default:
1676             downmix_info->preferred_downmix_type = AV_DOWNMIX_TYPE_UNKNOWN;
1677             break;
1678         }
1679         downmix_info->center_mix_level        = gain_levels[s->       center_mix_level];
1680         downmix_info->center_mix_level_ltrt   = gain_levels[s->  center_mix_level_ltrt];
1681         downmix_info->surround_mix_level      = gain_levels[s->     surround_mix_level];
1682         downmix_info->surround_mix_level_ltrt = gain_levels[s->surround_mix_level_ltrt];
1683         if (s->lfe_mix_level_exists)
1684             downmix_info->lfe_mix_level       = gain_levels_lfe[s->lfe_mix_level];
1685         else
1686             downmix_info->lfe_mix_level       = 0.0; // -inf dB
1687     } else
1688         return AVERROR(ENOMEM);
1689
1690     *got_frame_ptr = 1;
1691
1692     return FFMIN(buf_size, s->frame_size);
1693 }
1694
1695 /**
1696  * Uninitialize the AC-3 decoder.
1697  */
1698 static av_cold int ac3_decode_end(AVCodecContext *avctx)
1699 {
1700     AC3DecodeContext *s = avctx->priv_data;
1701     ff_mdct_end(&s->imdct_512);
1702     ff_mdct_end(&s->imdct_256);
1703     av_freep(&s->fdsp);
1704     av_freep(&s->downmix_coeffs[0]);
1705
1706     return 0;
1707 }
1708
1709 #define OFFSET(x) offsetof(AC3DecodeContext, x)
1710 #define PAR (AV_OPT_FLAG_DECODING_PARAM | AV_OPT_FLAG_AUDIO_PARAM)