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  * Portions of this code are derived from liba52
  11  * http://liba52.sourceforge.net
  12  * Copyright (C) 2000-2003 Michel Lespinasse <walken@zoy.org>
  13  * Copyright (C) 1999-2000 Aaron Holtzman <aholtzma@ess.engr.uvic.ca>
  14  *
  15  * This file is part of FFmpeg.
  16  *
  17  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
  18  * modify it under the terms of the GNU General Public
  19  * License as published by the Free Software Foundation; either
  20  * version 2 of the License, or (at your option) any later version.
  21  *
  22  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  23  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  24  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  25  * General Public License for more details.
  26  *
  27  * You should have received a copy of the GNU General Public
  28  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  29  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  30  */
  31
  32 #include <stdio.h>
  33 #include <stddef.h>
  34 #include <math.h>
  35 #include <string.h>
  36
  37 #include "libavutil/crc.h"
  38 #include "ac3_parser.h"
  39 #include "ac3dec.h"
  40 #include "ac3dec_data.h"
  41
  42 /** Large enough for maximum possible frame size when the specification limit is ignored */
  43 #define AC3_FRAME_BUFFER_SIZE 32768
  44
  45 /**
  46  * table for ungrouping 3 values in 7 bits.
  47  * used for exponents and bap=2 mantissas
  48  */
  49 static uint8_t ungroup_3_in_7_bits_tab[128][3];
  50
  51
  52 /** tables for ungrouping mantissas */
  53 static int b1_mantissas[32][3];
  54 static int b2_mantissas[128][3];
  55 static int b3_mantissas[8];
  56 static int b4_mantissas[128][2];
  57 static int b5_mantissas[16];
  58
  59 /**
  60  * Quantization table: levels for symmetric. bits for asymmetric.
  61  * reference: Table 7.18 Mapping of bap to Quantizer
  62  */
  63 static const uint8_t quantization_tab[16] = {
  64     0, 3, 5, 7, 11, 15,
  65     5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 14, 16
  66 };
  67
  68 /** dynamic range table. converts codes to scale factors. */
  69 static float dynamic_range_tab[256];
  70
  71 /** Adjustments in dB gain */
  72 #define LEVEL_PLUS_3DB          1.4142135623730950
  73 #define LEVEL_PLUS_1POINT5DB    1.1892071150027209
  74 #define LEVEL_MINUS_1POINT5DB   0.8408964152537145
  75 #define LEVEL_MINUS_3DB         0.7071067811865476
  76 #define LEVEL_MINUS_4POINT5DB   0.5946035575013605
  77 #define LEVEL_MINUS_6DB         0.5000000000000000
  78 #define LEVEL_MINUS_9DB         0.3535533905932738
  79 #define LEVEL_ZERO              0.0000000000000000
  80 #define LEVEL_ONE               1.0000000000000000
  81
  82 static const float gain_levels[9] = {
  83     LEVEL_PLUS_3DB,
  84     LEVEL_PLUS_1POINT5DB,
  85     LEVEL_ONE,
  86     LEVEL_MINUS_1POINT5DB,
  87     LEVEL_MINUS_3DB,
  88     LEVEL_MINUS_4POINT5DB,
  89     LEVEL_MINUS_6DB,
  90     LEVEL_ZERO,
  91     LEVEL_MINUS_9DB
  92 };
  93
  94 /**
  95  * Table for center mix levels
  96  * reference: Section 5.4.2.4 cmixlev
  97  */
  98 static const uint8_t center_levels[4] = { 4, 5, 6, 5 };
  99
 100 /**
 101  * Table for surround mix levels
 102  * reference: Section 5.4.2.5 surmixlev
 103  */
 104 static const uint8_t surround_levels[4] = { 4, 6, 7, 6 };
 105
 106 /**
 107  * Table for default stereo downmixing coefficients
 108  * reference: Section 7.8.2 Downmixing Into Two Channels
 109  */
 110 static const uint8_t ac3_default_coeffs[8][5][2] = {
 111     { { 2, 7 }, { 7, 2 },                               },
 112     { { 4, 4 },                                         },
 113     { { 2, 7 }, { 7, 2 },                               },
 114     { { 2, 7 }, { 5, 5 }, { 7, 2 },                     },
 115     { { 2, 7 }, { 7, 2 }, { 6, 6 },                     },
 116     { { 2, 7 }, { 5, 5 }, { 7, 2 }, { 8, 8 },           },
 117     { { 2, 7 }, { 7, 2 }, { 6, 7 }, { 7, 6 },           },
 118     { { 2, 7 }, { 5, 5 }, { 7, 2 }, { 6, 7 }, { 7, 6 }, },
 119 };
 120
 121 /**
 122  * Symmetrical Dequantization
 123  * reference: Section 7.3.3 Expansion of Mantissas for Symmetrical Quantization
 124  *            Tables 7.19 to 7.23
 125  */
 126 static inline int
 127 symmetric_dequant(int code, int levels)
 128 {
 129     return ((code - (levels >> 1)) << 24) / levels;
 130 }
 131
 132 /*
 133  * Initialize tables at runtime.
 134  */
 135 static av_cold void ac3_tables_init(void)
 136 {
 137     int i;
 138
 139     /* generate table for ungrouping 3 values in 7 bits
 140        reference: Section 7.1.3 Exponent Decoding */
 141     for(i=0; i<128; i++) {
 142         ungroup_3_in_7_bits_tab[i][0] =  i / 25;
 143         ungroup_3_in_7_bits_tab[i][1] = (i % 25) / 5;
 144         ungroup_3_in_7_bits_tab[i][2] = (i % 25) % 5;
 145     }
 146
 147     /* generate grouped mantissa tables
 148        reference: Section 7.3.5 Ungrouping of Mantissas */
 149     for(i=0; i<32; i++) {
 150         /* bap=1 mantissas */
 151         b1_mantissas[i][0] = symmetric_dequant(ff_ac3_ungroup_3_in_5_bits_tab[i][0], 3);
 152         b1_mantissas[i][1] = symmetric_dequant(ff_ac3_ungroup_3_in_5_bits_tab[i][1], 3);
 153         b1_mantissas[i][2] = symmetric_dequant(ff_ac3_ungroup_3_in_5_bits_tab[i][2], 3);
 154     }
 155     for(i=0; i<128; i++) {
 156         /* bap=2 mantissas */
 157         b2_mantissas[i][0] = symmetric_dequant(ungroup_3_in_7_bits_tab[i][0], 5);
 158         b2_mantissas[i][1] = symmetric_dequant(ungroup_3_in_7_bits_tab[i][1], 5);
 159         b2_mantissas[i][2] = symmetric_dequant(ungroup_3_in_7_bits_tab[i][2], 5);
 160
 161         /* bap=4 mantissas */
 162         b4_mantissas[i][0] = symmetric_dequant(i / 11, 11);
 163         b4_mantissas[i][1] = symmetric_dequant(i % 11, 11);
 164     }
 165     /* generate ungrouped mantissa tables
 166        reference: Tables 7.21 and 7.23 */
 167     for(i=0; i<7; i++) {
 168         /* bap=3 mantissas */
 169         b3_mantissas[i] = symmetric_dequant(i, 7);
 170     }
 171     for(i=0; i<15; i++) {
 172         /* bap=5 mantissas */
 173         b5_mantissas[i] = symmetric_dequant(i, 15);
 174     }
 175
 176     /* generate dynamic range table
 177        reference: Section 7.7.1 Dynamic Range Control */
 178     for(i=0; i<256; i++) {
 179         int v = (i >> 5) - ((i >> 7) << 3) - 5;
 180         dynamic_range_tab[i] = powf(2.0f, v) * ((i & 0x1F) | 0x20);
 181     }
 182 }
 183
 184
 185 /**
 186  * AVCodec initialization
 187  */
 188 static av_cold int ac3_decode_init(AVCodecContext *avctx)
 189 {
 190     AC3DecodeContext *s = avctx->priv_data;
 191     s->avctx = avctx;
 192
 193     ac3_common_init();
 194     ac3_tables_init();
 195     ff_mdct_init(&s->imdct_256, 8, 1);
 196     ff_mdct_init(&s->imdct_512, 9, 1);
 197     ff_kbd_window_init(s->window, 5.0, 256);
 198     dsputil_init(&s->dsp, avctx);
 199     av_lfg_init(&s->dith_state, 0);
 200
 201     /* set bias values for float to int16 conversion */
 202     if(s->dsp.float_to_int16_interleave == ff_float_to_int16_interleave_c) {
 203         s->add_bias = 385.0f;
 204         s->mul_bias = 1.0f;
 205     } else {
 206         s->add_bias = 0.0f;
 207         s->mul_bias = 32767.0f;
 208     }
 209
 210     /* allow downmixing to stereo or mono */
 211     if (avctx->channels > 0 && avctx->request_channels > 0 &&
 212             avctx->request_channels < avctx->channels &&
 213             avctx->request_channels <= 2) {
 214         avctx->channels = avctx->request_channels;
 215     }
 216     s->downmixed = 1;
 217
 218     /* allocate context input buffer */
 219     if (avctx->error_recognition >= FF_ER_CAREFUL) {
 220         s->input_buffer = av_mallocz(AC3_FRAME_BUFFER_SIZE + FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
 221         if (!s->input_buffer)
 222             return AVERROR_NOMEM;
 223     }
 224
 225     avctx->sample_fmt = SAMPLE_FMT_S16;
 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         skip_bits(gbc, 5); // skip dialog normalization
 243         if (get_bits1(gbc))
 244             skip_bits(gbc, 8); //skip compression
 245         if (get_bits1(gbc))
 246             skip_bits(gbc, 8); //skip language code
 247         if (get_bits1(gbc))
 248             skip_bits(gbc, 7); //skip audio production information
 249     } while (i--);
 250
 251     skip_bits(gbc, 2); //skip copyright bit and original bitstream bit
 252
 253     /* skip the timecodes (or extra bitstream information for Alternate Syntax)
 254        TODO: read & use the xbsi1 downmix levels */
 255     if (get_bits1(gbc))
 256         skip_bits(gbc, 14); //skip timecode1 / xbsi1
 257     if (get_bits1(gbc))
 258         skip_bits(gbc, 14); //skip timecode2 / xbsi2
 259
 260     /* skip additional bitstream info */
 261     if (get_bits1(gbc)) {
 262         i = get_bits(gbc, 6);
 263         do {
 264             skip_bits(gbc, 8);
 265         } while(i--);
 266     }
 267
 268     return 0;
 269 }
 270
 271 /**
 272  * Common function to parse AC-3 or E-AC-3 frame header
 273  */
 274 static int parse_frame_header(AC3DecodeContext *s)
 275 {
 276     AC3HeaderInfo hdr;
 277     int err;
 278
 279     err = ff_ac3_parse_header(&s->gbc, &hdr);
 280     if(err)
 281         return err;
 282
 283     /* get decoding parameters from header info */
 284     s->bit_alloc_params.sr_code     = hdr.sr_code;
 285     s->channel_mode                 = hdr.channel_mode;
 286     s->lfe_on                       = hdr.lfe_on;
 287     s->bit_alloc_params.sr_shift    = hdr.sr_shift;
 288     s->sample_rate                  = hdr.sample_rate;
 289     s->bit_rate                     = hdr.bit_rate;
 290     s->channels                     = hdr.channels;
 291     s->fbw_channels                 = s->channels - s->lfe_on;
 292     s->lfe_ch                       = s->fbw_channels + 1;
 293     s->frame_size                   = hdr.frame_size;
 294     s->center_mix_level             = hdr.center_mix_level;
 295     s->surround_mix_level           = hdr.surround_mix_level;
 296     s->num_blocks                   = hdr.num_blocks;
 297     s->frame_type                   = hdr.frame_type;
 298     s->substreamid                  = hdr.substreamid;
 299
 300     if(s->lfe_on) {
 301         s->start_freq[s->lfe_ch] = 0;
 302         s->end_freq[s->lfe_ch] = 7;
 303         s->num_exp_groups[s->lfe_ch] = 2;
 304         s->channel_in_cpl[s->lfe_ch] = 0;
 305     }
 306
 307     if (hdr.bitstream_id <= 10) {
 308         s->eac3                  = 0;
 309         s->snr_offset_strategy   = 2;
 310         s->block_switch_syntax   = 1;
 311         s->dither_flag_syntax    = 1;
 312         s->bit_allocation_syntax = 1;
 313         s->fast_gain_syntax      = 0;
 314         s->first_cpl_leak        = 0;
 315         s->dba_syntax            = 1;
 316         s->skip_syntax           = 1;
 317         memset(s->channel_uses_aht, 0, sizeof(s->channel_uses_aht));
 318         return ac3_parse_header(s);
 319     } else {
 320         s->eac3 = 1;
 321         return ff_eac3_parse_header(s);
 322     }
 323 }
 324
 325 /**
 326  * Set stereo downmixing coefficients based on frame header info.
 327  * reference: Section 7.8.2 Downmixing Into Two Channels
 328  */
 329 static void set_downmix_coeffs(AC3DecodeContext *s)
 330 {
 331     int i;
 332     float cmix = gain_levels[center_levels[s->center_mix_level]];
 333     float smix = gain_levels[surround_levels[s->surround_mix_level]];
 334     float norm0, norm1;
 335
 336     for(i=0; i<s->fbw_channels; i++) {
 337         s->downmix_coeffs[i][0] = gain_levels[ac3_default_coeffs[s->channel_mode][i][0]];
 338         s->downmix_coeffs[i][1] = gain_levels[ac3_default_coeffs[s->channel_mode][i][1]];
 339     }
 340     if(s->channel_mode > 1 && s->channel_mode & 1) {
 341         s->downmix_coeffs[1][0] = s->downmix_coeffs[1][1] = cmix;
 342     }
 343     if(s->channel_mode == AC3_CHMODE_2F1R || s->channel_mode == AC3_CHMODE_3F1R) {
 344         int nf = s->channel_mode - 2;
 345         s->downmix_coeffs[nf][0] = s->downmix_coeffs[nf][1] = smix * LEVEL_MINUS_3DB;
 346     }
 347     if(s->channel_mode == AC3_CHMODE_2F2R || s->channel_mode == AC3_CHMODE_3F2R) {
 348         int nf = s->channel_mode - 4;
 349         s->downmix_coeffs[nf][0] = s->downmix_coeffs[nf+1][1] = smix;
 350     }
 351
 352     /* renormalize */
 353     norm0 = norm1 = 0.0;
 354     for(i=0; i<s->fbw_channels; i++) {
 355         norm0 += s->downmix_coeffs[i][0];
 356         norm1 += s->downmix_coeffs[i][1];
 357     }
 358     norm0 = 1.0f / norm0;
 359     norm1 = 1.0f / norm1;
 360     for(i=0; i<s->fbw_channels; i++) {
 361         s->downmix_coeffs[i][0] *= norm0;
 362         s->downmix_coeffs[i][1] *= norm1;
 363     }
 364
 365     if(s->output_mode == AC3_CHMODE_MONO) {
 366         for(i=0; i<s->fbw_channels; i++)
 367             s->downmix_coeffs[i][0] = (s->downmix_coeffs[i][0] + s->downmix_coeffs[i][1]) * LEVEL_MINUS_3DB;
 368     }
 369 }
 370
 371 /**
 372  * Decode the grouped exponents according to exponent strategy.
 373  * reference: Section 7.1.3 Exponent Decoding
 374  */
 375 static void decode_exponents(GetBitContext *gbc, int exp_strategy, int ngrps,
 376                              uint8_t absexp, int8_t *dexps)
 377 {
 378     int i, j, grp, group_size;
 379     int dexp[256];
 380     int expacc, prevexp;
 381
 382     /* unpack groups */
 383     group_size = exp_strategy + (exp_strategy == EXP_D45);
 384     for(grp=0,i=0; grp<ngrps; grp++) {
 385         expacc = get_bits(gbc, 7);
 386         dexp[i++] = ungroup_3_in_7_bits_tab[expacc][0];
 387         dexp[i++] = ungroup_3_in_7_bits_tab[expacc][1];
 388         dexp[i++] = ungroup_3_in_7_bits_tab[expacc][2];
 389     }
 390
 391     /* convert to absolute exps and expand groups */
 392     prevexp = absexp;
 393     for(i=0; i<ngrps*3; i++) {
 394         prevexp = av_clip(prevexp + dexp[i]-2, 0, 24);
 395         for(j=0; j<group_size; j++) {
 396             dexps[(i*group_size)+j] = prevexp;
 397         }
 398     }
 399 }
 400
 401 /**
 402  * Generate transform coefficients for each coupled channel in the coupling
 403  * range using the coupling coefficients and coupling coordinates.
 404  * reference: Section 7.4.3 Coupling Coordinate Format
 405  */
 406 static void calc_transform_coeffs_cpl(AC3DecodeContext *s)
 407 {
 408     int i, j, ch, bnd, subbnd;
 409
 410     subbnd = -1;
 411     i = s->start_freq[CPL_CH];
 412     for(bnd=0; bnd<s->num_cpl_bands; bnd++) {
 413         do {
 414             subbnd++;
 415             for(j=0; j<12; j++) {
 416                 for(ch=1; ch<=s->fbw_channels; ch++) {
 417                     if(s->channel_in_cpl[ch]) {
 418                         s->fixed_coeffs[ch][i] = ((int64_t)s->fixed_coeffs[CPL_CH][i] * (int64_t)s->cpl_coords[ch][bnd]) >> 23;
 419                         if (ch == 2 && s->phase_flags[bnd])
 420                             s->fixed_coeffs[ch][i] = -s->fixed_coeffs[ch][i];
 421                     }
 422                 }
 423                 i++;
 424             }
 425         } while(s->cpl_band_struct[subbnd]);
 426     }
 427 }
 428
 429 /**
 430  * Grouped mantissas for 3-level 5-level and 11-level quantization
 431  */
 432 typedef struct {
 433     int b1_mant[3];
 434     int b2_mant[3];
 435     int b4_mant[2];
 436     int b1ptr;
 437     int b2ptr;
 438     int b4ptr;
 439 } mant_groups;
 440
 441 /**
 442  * Decode the transform coefficients for a particular channel
 443  * reference: Section 7.3 Quantization and Decoding of Mantissas
 444  */
 445 static void ac3_decode_transform_coeffs_ch(AC3DecodeContext *s, int ch_index, mant_groups *m)
 446 {
 447     GetBitContext *gbc = &s->gbc;
 448     int i, gcode, tbap, start, end;
 449     uint8_t *exps;
 450     uint8_t *bap;
 451     int *coeffs;
 452
 453     exps = s->dexps[ch_index];
 454     bap = s->bap[ch_index];
 455     coeffs = s->fixed_coeffs[ch_index];
 456     start = s->start_freq[ch_index];
 457     end = s->end_freq[ch_index];
 458
 459     for (i = start; i < end; i++) {
 460         tbap = bap[i];
 461         switch (tbap) {
 462             case 0:
 463                 coeffs[i] = (av_lfg_get(&s->dith_state) & 0x7FFFFF) - 0x400000;
 464                 break;
 465
 466             case 1:
 467                 if(m->b1ptr > 2) {
 468                     gcode = get_bits(gbc, 5);
 469                     m->b1_mant[0] = b1_mantissas[gcode][0];
 470                     m->b1_mant[1] = b1_mantissas[gcode][1];
 471                     m->b1_mant[2] = b1_mantissas[gcode][2];
 472                     m->b1ptr = 0;
 473                 }
 474                 coeffs[i] = m->b1_mant[m->b1ptr++];
 475                 break;
 476
 477             case 2:
 478                 if(m->b2ptr > 2) {
 479                     gcode = get_bits(gbc, 7);
 480                     m->b2_mant[0] = b2_mantissas[gcode][0];
 481                     m->b2_mant[1] = b2_mantissas[gcode][1];
 482                     m->b2_mant[2] = b2_mantissas[gcode][2];
 483                     m->b2ptr = 0;
 484                 }
 485                 coeffs[i] = m->b2_mant[m->b2ptr++];
 486                 break;
 487
 488             case 3:
 489                 coeffs[i] = b3_mantissas[get_bits(gbc, 3)];
 490                 break;
 491
 492             case 4:
 493                 if(m->b4ptr > 1) {
 494                     gcode = get_bits(gbc, 7);
 495                     m->b4_mant[0] = b4_mantissas[gcode][0];
 496                     m->b4_mant[1] = b4_mantissas[gcode][1];
 497                     m->b4ptr = 0;
 498                 }
 499                 coeffs[i] = m->b4_mant[m->b4ptr++];
 500                 break;
 501
 502             case 5:
 503                 coeffs[i] = b5_mantissas[get_bits(gbc, 4)];
 504                 break;
 505
 506             default: {
 507                 /* asymmetric dequantization */
 508                 int qlevel = quantization_tab[tbap];
 509                 coeffs[i] = get_sbits(gbc, qlevel) << (24 - qlevel);
 510                 break;
 511             }
 512         }
 513         coeffs[i] >>= exps[i];
 514     }
 515 }
 516
 517 /**
 518  * Remove random dithering from coefficients with zero-bit mantissas
 519  * reference: Section 7.3.4 Dither for Zero Bit Mantissas (bap=0)
 520  */
 521 static void remove_dithering(AC3DecodeContext *s) {
 522     int ch, i;
 523     int end=0;
 524     int *coeffs;
 525     uint8_t *bap;
 526
 527     for(ch=1; ch<=s->fbw_channels; ch++) {
 528         if(!s->dither_flag[ch]) {
 529             coeffs = s->fixed_coeffs[ch];
 530             bap = s->bap[ch];
 531             if(s->channel_in_cpl[ch])
 532                 end = s->start_freq[CPL_CH];
 533             else
 534                 end = s->end_freq[ch];
 535             for(i=0; i<end; i++) {
 536                 if(!bap[i])
 537                     coeffs[i] = 0;
 538             }
 539             if(s->channel_in_cpl[ch]) {
 540                 bap = s->bap[CPL_CH];
 541                 for(; i<s->end_freq[CPL_CH]; i++) {
 542                     if(!bap[i])
 543                         coeffs[i] = 0;
 544                 }
 545             }
 546         }
 547     }
 548 }
 549
 550 static void decode_transform_coeffs_ch(AC3DecodeContext *s, int blk, int ch,
 551                                     mant_groups *m)
 552 {
 553     if (!s->channel_uses_aht[ch]) {
 554         ac3_decode_transform_coeffs_ch(s, ch, m);
 555     } else {
 556         /* if AHT is used, mantissas for all blocks are encoded in the first
 557            block of the frame. */
 558         int bin;
 559         if (!blk)
 560             ff_eac3_decode_transform_coeffs_aht_ch(s, ch);
 561         for (bin = s->start_freq[ch]; bin < s->end_freq[ch]; bin++) {
 562             s->fixed_coeffs[ch][bin] = s->pre_mantissa[ch][bin][blk] >> s->dexps[ch][bin];
 563         }
 564     }
 565 }
 566
 567 /**
 568  * Decode the transform coefficients.
 569  */
 570 static void decode_transform_coeffs(AC3DecodeContext *s, int blk)
 571 {
 572     int ch, end;
 573     int got_cplchan = 0;
 574     mant_groups m;
 575
 576     m.b1ptr = m.b2ptr = m.b4ptr = 3;
 577
 578     for (ch = 1; ch <= s->channels; ch++) {
 579         /* transform coefficients for full-bandwidth channel */
 580         decode_transform_coeffs_ch(s, blk, ch, &m);
 581         /* tranform coefficients for coupling channel come right after the
 582            coefficients for the first coupled channel*/
 583         if (s->channel_in_cpl[ch])  {
 584             if (!got_cplchan) {
 585                 decode_transform_coeffs_ch(s, blk, CPL_CH, &m);
 586                 calc_transform_coeffs_cpl(s);
 587                 got_cplchan = 1;
 588             }
 589             end = s->end_freq[CPL_CH];
 590         } else {
 591             end = s->end_freq[ch];
 592         }
 593         do
 594             s->fixed_coeffs[ch][end] = 0;
 595         while(++end < 256);
 596     }
 597
 598     /* zero the dithered coefficients for appropriate channels */
 599     remove_dithering(s);
 600 }
 601
 602 /**
 603  * Stereo rematrixing.
 604  * reference: Section 7.5.4 Rematrixing : Decoding Technique
 605  */
 606 static void do_rematrixing(AC3DecodeContext *s)
 607 {
 608     int bnd, i;
 609     int end, bndend;
 610     int tmp0, tmp1;
 611
 612     end = FFMIN(s->end_freq[1], s->end_freq[2]);
 613
 614     for(bnd=0; bnd<s->num_rematrixing_bands; bnd++) {
 615         if(s->rematrixing_flags[bnd]) {
 616             bndend = FFMIN(end, ff_ac3_rematrix_band_tab[bnd+1]);
 617             for(i=ff_ac3_rematrix_band_tab[bnd]; i<bndend; i++) {
 618                 tmp0 = s->fixed_coeffs[1][i];
 619                 tmp1 = s->fixed_coeffs[2][i];
 620                 s->fixed_coeffs[1][i] = tmp0 + tmp1;
 621                 s->fixed_coeffs[2][i] = tmp0 - tmp1;
 622             }
 623         }
 624     }
 625 }
 626
 627 /**
 628  * Inverse MDCT Transform.
 629  * Convert frequency domain coefficients to time-domain audio samples.
 630  * reference: Section 7.9.4 Transformation Equations
 631  */
 632 static inline void do_imdct(AC3DecodeContext *s, int channels)
 633 {
 634     int ch;
 635     float add_bias = s->add_bias;
 636     if(s->out_channels==1 && channels>1)
 637         add_bias *= LEVEL_MINUS_3DB; // compensate for the gain in downmix
 638
 639     for (ch=1; ch<=channels; ch++) {
 640         if (s->block_switch[ch]) {
 641             int i;
 642             float *x = s->tmp_output+128;
 643             for(i=0; i<128; i++)
 644                 x[i] = s->transform_coeffs[ch][2*i];
 645             ff_imdct_half(&s->imdct_256, s->tmp_output, x);
 646             s->dsp.vector_fmul_window(s->output[ch-1], s->delay[ch-1], s->tmp_output, s->window, add_bias, 128);
 647             for(i=0; i<128; i++)
 648                 x[i] = s->transform_coeffs[ch][2*i+1];
 649             ff_imdct_half(&s->imdct_256, s->delay[ch-1], x);
 650         } else {
 651             ff_imdct_half(&s->imdct_512, s->tmp_output, s->transform_coeffs[ch]);
 652             s->dsp.vector_fmul_window(s->output[ch-1], s->delay[ch-1], s->tmp_output, s->window, add_bias, 128);
 653             memcpy(s->delay[ch-1], s->tmp_output+128, 128*sizeof(float));
 654         }
 655     }
 656 }
 657
 658 /**
 659  * Downmix the output to mono or stereo.
 660  */
 661 void ff_ac3_downmix_c(float (*samples)[256], float (*matrix)[2], int out_ch, int in_ch, int len)
 662 {
 663     int i, j;
 664     float v0, v1;
 665     if(out_ch == 2) {
 666         for(i=0; i<len; i++) {
 667             v0 = v1 = 0.0f;
 668             for(j=0; j<in_ch; j++) {
 669                 v0 += samples[j][i] * matrix[j][0];
 670                 v1 += samples[j][i] * matrix[j][1];
 671             }
 672             samples[0][i] = v0;
 673             samples[1][i] = v1;
 674         }
 675     } else if(out_ch == 1) {
 676         for(i=0; i<len; i++) {
 677             v0 = 0.0f;
 678             for(j=0; j<in_ch; j++)
 679                 v0 += samples[j][i] * matrix[j][0];
 680             samples[0][i] = v0;
 681         }
 682     }
 683 }
 684
 685 /**
 686  * Upmix delay samples from stereo to original channel layout.
 687  */
 688 static void ac3_upmix_delay(AC3DecodeContext *s)
 689 {
 690     int channel_data_size = sizeof(s->delay[0]);
 691     switch(s->channel_mode) {
 692         case AC3_CHMODE_DUALMONO:
 693         case AC3_CHMODE_STEREO:
 694             /* upmix mono to stereo */
 695             memcpy(s->delay[1], s->delay[0], channel_data_size);
 696             break;
 697         case AC3_CHMODE_2F2R:
 698             memset(s->delay[3], 0, channel_data_size);
 699         case AC3_CHMODE_2F1R:
 700             memset(s->delay[2], 0, channel_data_size);
 701             break;
 702         case AC3_CHMODE_3F2R:
 703             memset(s->delay[4], 0, channel_data_size);
 704         case AC3_CHMODE_3F1R:
 705             memset(s->delay[3], 0, channel_data_size);
 706         case AC3_CHMODE_3F:
 707             memcpy(s->delay[2], s->delay[1], channel_data_size);
 708             memset(s->delay[1], 0, channel_data_size);
 709             break;
 710     }
 711 }
 712
 713 /**
 714  * Decode a single audio block from the AC-3 bitstream.
 715  */
 716 static int decode_audio_block(AC3DecodeContext *s, int blk)
 717 {
 718     int fbw_channels = s->fbw_channels;
 719     int channel_mode = s->channel_mode;
 720     int i, bnd, seg, ch;
 721     int different_transforms;
 722     int downmix_output;
 723     int cpl_in_use;
 724     GetBitContext *gbc = &s->gbc;
 725     uint8_t bit_alloc_stages[AC3_MAX_CHANNELS];
 726
 727     memset(bit_alloc_stages, 0, AC3_MAX_CHANNELS);
 728
 729     /* block switch flags */
 730     different_transforms = 0;
 731     if (s->block_switch_syntax) {
 732         for (ch = 1; ch <= fbw_channels; ch++) {
 733             s->block_switch[ch] = get_bits1(gbc);
 734             if(ch > 1 && s->block_switch[ch] != s->block_switch[1])
 735                 different_transforms = 1;
 736         }
 737     }
 738
 739     /* dithering flags */
 740     if (s->dither_flag_syntax) {
 741         for (ch = 1; ch <= fbw_channels; ch++) {
 742             s->dither_flag[ch] = get_bits1(gbc);
 743         }
 744     }
 745
 746     /* dynamic range */
 747     i = !(s->channel_mode);
 748     do {
 749         if(get_bits1(gbc)) {
 750             s->dynamic_range[i] = ((dynamic_range_tab[get_bits(gbc, 8)]-1.0) *
 751                                   s->avctx->drc_scale)+1.0;
 752         } else if(blk == 0) {
 753             s->dynamic_range[i] = 1.0f;
 754         }
 755     } while(i--);
 756
 757     /* spectral extension strategy */
 758     if (s->eac3 && (!blk || get_bits1(gbc))) {
 759         if (get_bits1(gbc)) {
 760             av_log_missing_feature(s->avctx, "Spectral extension", 1);
 761             return -1;
 762         }
 763         /* TODO: parse spectral extension strategy info */
 764     }
 765
 766     /* TODO: spectral extension coordinates */
 767
 768     /* coupling strategy */
 769     if (s->eac3 ? s->cpl_strategy_exists[blk] : get_bits1(gbc)) {
 770         memset(bit_alloc_stages, 3, AC3_MAX_CHANNELS);
 771         if (!s->eac3)
 772             s->cpl_in_use[blk] = get_bits1(gbc);
 773         if (s->cpl_in_use[blk]) {
 774             /* coupling in use */
 775             int cpl_start_subband, cpl_end_subband;
 776
 777             if (channel_mode < AC3_CHMODE_STEREO) {
 778                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "coupling not allowed in mono or dual-mono\n");
 779                 return -1;
 780             }
 781
 782             /* check for enhanced coupling */
 783             if (s->eac3 && get_bits1(gbc)) {
 784                 /* TODO: parse enhanced coupling strategy info */
 785                 av_log_missing_feature(s->avctx, "Enhanced coupling", 1);
 786                 return -1;
 787             }
 788
 789             /* determine which channels are coupled */
 790             if (s->eac3 && s->channel_mode == AC3_CHMODE_STEREO) {
 791                 s->channel_in_cpl[1] = 1;
 792                 s->channel_in_cpl[2] = 1;
 793             } else {
 794                 for (ch = 1; ch <= fbw_channels; ch++)
 795                     s->channel_in_cpl[ch] = get_bits1(gbc);
 796             }
 797
 798             /* phase flags in use */
 799             if (channel_mode == AC3_CHMODE_STEREO)
 800                 s->phase_flags_in_use = get_bits1(gbc);
 801
 802             /* coupling frequency range */
 803             /* TODO: modify coupling end freq if spectral extension is used */
 804             cpl_start_subband = get_bits(gbc, 4);
 805             cpl_end_subband   = get_bits(gbc, 4) + 3;
 806             s->num_cpl_subbands = cpl_end_subband - cpl_start_subband;
 807             if (s->num_cpl_subbands < 0) {
 808                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid coupling range (%d > %d)\n",
 809                        cpl_start_subband, cpl_end_subband);
 810                 return -1;
 811             }
 812             s->start_freq[CPL_CH] = cpl_start_subband * 12 + 37;
 813             s->end_freq[CPL_CH]   = cpl_end_subband   * 12 + 37;
 814
 815             /* coupling band structure */
 816             s->num_cpl_bands = s->num_cpl_subbands;
 817             if (!s->eac3 || get_bits1(gbc)) {
 818                 for (bnd = 0; bnd < s->num_cpl_subbands - 1; bnd++) {
 819                     s->cpl_band_struct[bnd] = get_bits1(gbc);
 820                 }
 821             } else if (!blk) {
 822                 memcpy(s->cpl_band_struct,
 823                        &ff_eac3_default_cpl_band_struct[cpl_start_subband+1],
 824                        s->num_cpl_subbands-1);
 825             }
 826             s->cpl_band_struct[s->num_cpl_subbands-1] = 0;
 827
 828             /* calculate number of coupling bands based on band structure */
 829             for (bnd = 0; bnd < s->num_cpl_subbands-1; bnd++) {
 830                 s->num_cpl_bands -= s->cpl_band_struct[bnd];
 831             }
 832         } else {
 833             /* coupling not in use */
 834             for (ch = 1; ch <= fbw_channels; ch++) {
 835                 s->channel_in_cpl[ch] = 0;
 836                 s->first_cpl_coords[ch] = 1;
 837             }
 838             s->first_cpl_leak = s->eac3;
 839             s->phase_flags_in_use = 0;
 840         }
 841     } else if (!s->eac3) {
 842         if(!blk) {
 843             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "new coupling strategy must be present in block 0\n");
 844             return -1;
 845         } else {
 846             s->cpl_in_use[blk] = s->cpl_in_use[blk-1];
 847         }
 848     }
 849     cpl_in_use = s->cpl_in_use[blk];
 850
 851     /* coupling coordinates */
 852     if (cpl_in_use) {
 853         int cpl_coords_exist = 0;
 854
 855         for (ch = 1; ch <= fbw_channels; ch++) {
 856             if (s->channel_in_cpl[ch]) {
 857                 if ((s->eac3 && s->first_cpl_coords[ch]) || get_bits1(gbc)) {
 858                     int master_cpl_coord, cpl_coord_exp, cpl_coord_mant;
 859                     s->first_cpl_coords[ch] = 0;
 860                     cpl_coords_exist = 1;
 861                     master_cpl_coord = 3 * get_bits(gbc, 2);
 862                     for (bnd = 0; bnd < s->num_cpl_bands; bnd++) {
 863                         cpl_coord_exp = get_bits(gbc, 4);
 864                         cpl_coord_mant = get_bits(gbc, 4);
 865                         if (cpl_coord_exp == 15)
 866                             s->cpl_coords[ch][bnd] = cpl_coord_mant << 22;
 867                         else
 868                             s->cpl_coords[ch][bnd] = (cpl_coord_mant + 16) << 21;
 869                         s->cpl_coords[ch][bnd] >>= (cpl_coord_exp + master_cpl_coord);
 870                     }
 871                 } else if (!blk) {
 872                     av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "new coupling coordinates must be present in block 0\n");
 873                     return -1;
 874                 }
 875             } else {
 876                 /* channel not in coupling */
 877                 s->first_cpl_coords[ch] = 1;
 878             }
 879         }
 880         /* phase flags */
 881         if (channel_mode == AC3_CHMODE_STEREO && cpl_coords_exist) {
 882             for (bnd = 0; bnd < s->num_cpl_bands; bnd++) {
 883                 s->phase_flags[bnd] = s->phase_flags_in_use? get_bits1(gbc) : 0;
 884             }
 885         }
 886     }
 887
 888     /* stereo rematrixing strategy and band structure */
 889     if (channel_mode == AC3_CHMODE_STEREO) {
 890         if ((s->eac3 && !blk) || get_bits1(gbc)) {
 891             s->num_rematrixing_bands = 4;
 892             if(cpl_in_use && s->start_freq[CPL_CH] <= 61)
 893                 s->num_rematrixing_bands -= 1 + (s->start_freq[CPL_CH] == 37);
 894             for(bnd=0; bnd<s->num_rematrixing_bands; bnd++)
 895                 s->rematrixing_flags[bnd] = get_bits1(gbc);
 896         } else if (!blk) {
 897             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "new rematrixing strategy must be present in block 0\n");
 898             return -1;
 899         }
 900     }
 901
 902     /* exponent strategies for each channel */
 903     for (ch = !cpl_in_use; ch <= s->channels; ch++) {
 904         if (!s->eac3)
 905             s->exp_strategy[blk][ch] = get_bits(gbc, 2 - (ch == s->lfe_ch));
 906         if(s->exp_strategy[blk][ch] != EXP_REUSE)
 907             bit_alloc_stages[ch] = 3;
 908     }
 909
 910     /* channel bandwidth */
 911     for (ch = 1; ch <= fbw_channels; ch++) {
 912         s->start_freq[ch] = 0;
 913         if (s->exp_strategy[blk][ch] != EXP_REUSE) {
 914             int group_size;
 915             int prev = s->end_freq[ch];
 916             if (s->channel_in_cpl[ch])
 917                 s->end_freq[ch] = s->start_freq[CPL_CH];
 918             else {
 919                 int bandwidth_code = get_bits(gbc, 6);
 920                 if (bandwidth_code > 60) {
 921                     av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "bandwidth code = %d > 60", bandwidth_code);
 922                     return -1;
 923                 }
 924                 s->end_freq[ch] = bandwidth_code * 3 + 73;
 925             }
 926             group_size = 3 << (s->exp_strategy[blk][ch] - 1);
 927             s->num_exp_groups[ch] = (s->end_freq[ch]+group_size-4) / group_size;
 928             if(blk > 0 && s->end_freq[ch] != prev)
 929                 memset(bit_alloc_stages, 3, AC3_MAX_CHANNELS);
 930         }
 931     }
 932     if (cpl_in_use && s->exp_strategy[blk][CPL_CH] != EXP_REUSE) {
 933         s->num_exp_groups[CPL_CH] = (s->end_freq[CPL_CH] - s->start_freq[CPL_CH]) /
 934                                     (3 << (s->exp_strategy[blk][CPL_CH] - 1));
 935     }
 936
 937     /* decode exponents for each channel */
 938     for (ch = !cpl_in_use; ch <= s->channels; ch++) {
 939         if (s->exp_strategy[blk][ch] != EXP_REUSE) {
 940             s->dexps[ch][0] = get_bits(gbc, 4) << !ch;
 941             decode_exponents(gbc, s->exp_strategy[blk][ch],
 942                              s->num_exp_groups[ch], s->dexps[ch][0],
 943                              &s->dexps[ch][s->start_freq[ch]+!!ch]);
 944             if(ch != CPL_CH && ch != s->lfe_ch)
 945                 skip_bits(gbc, 2); /* skip gainrng */
 946         }
 947     }
 948
 949     /* bit allocation information */
 950     if (s->bit_allocation_syntax) {
 951         if (get_bits1(gbc)) {
 952             s->bit_alloc_params.slow_decay = ff_ac3_slow_decay_tab[get_bits(gbc, 2)] >> s->bit_alloc_params.sr_shift;
 953             s->bit_alloc_params.fast_decay = ff_ac3_fast_decay_tab[get_bits(gbc, 2)] >> s->bit_alloc_params.sr_shift;
 954             s->bit_alloc_params.slow_gain  = ff_ac3_slow_gain_tab[get_bits(gbc, 2)];
 955             s->bit_alloc_params.db_per_bit = ff_ac3_db_per_bit_tab[get_bits(gbc, 2)];
 956             s->bit_alloc_params.floor  = ff_ac3_floor_tab[get_bits(gbc, 3)];
 957             for(ch=!cpl_in_use; ch<=s->channels; ch++)
 958                 bit_alloc_stages[ch] = FFMAX(bit_alloc_stages[ch], 2);
 959         } else if (!blk) {
 960             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "new bit allocation info must be present in block 0\n");
 961             return -1;
 962         }
 963     }
 964
 965     /* signal-to-noise ratio offsets and fast gains (signal-to-mask ratios) */
 966     if(!s->eac3 || !blk){
 967         if(s->snr_offset_strategy && get_bits1(gbc)) {
 968             int snr = 0;
 969             int csnr;
 970             csnr = (get_bits(gbc, 6) - 15) << 4;
 971             for (i = ch = !cpl_in_use; ch <= s->channels; ch++) {
 972                 /* snr offset */
 973                 if (ch == i || s->snr_offset_strategy == 2)
 974                     snr = (csnr + get_bits(gbc, 4)) << 2;
 975                 /* run at least last bit allocation stage if snr offset changes */
 976                 if(blk && s->snr_offset[ch] != snr) {
 977                     bit_alloc_stages[ch] = FFMAX(bit_alloc_stages[ch], 1);
 978                 }
 979                 s->snr_offset[ch] = snr;
 980
 981                 /* fast gain (normal AC-3 only) */
 982                 if (!s->eac3) {
 983                     int prev = s->fast_gain[ch];
 984                     s->fast_gain[ch] = ff_ac3_fast_gain_tab[get_bits(gbc, 3)];
 985                     /* run last 2 bit allocation stages if fast gain changes */
 986                     if(blk && prev != s->fast_gain[ch])
 987                         bit_alloc_stages[ch] = FFMAX(bit_alloc_stages[ch], 2);
 988                 }
 989             }
 990         } else if (!s->eac3 && !blk) {
 991             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "new snr offsets must be present in block 0\n");
 992             return -1;
 993         }
 994     }
 995
 996     /* fast gain (E-AC-3 only) */
 997     if (s->fast_gain_syntax && get_bits1(gbc)) {
 998         for (ch = !cpl_in_use; ch <= s->channels; ch++) {
 999             int prev = s->fast_gain[ch];
1000             s->fast_gain[ch] = ff_ac3_fast_gain_tab[get_bits(gbc, 3)];
1001             /* run last 2 bit allocation stages if fast gain changes */
1002             if(blk && prev != s->fast_gain[ch])
1003                 bit_alloc_stages[ch] = FFMAX(bit_alloc_stages[ch], 2);
1004         }
1005     } else if (s->eac3 && !blk) {
1006         for (ch = !cpl_in_use; ch <= s->channels; ch++)
1007             s->fast_gain[ch] = ff_ac3_fast_gain_tab[4];
1008     }
1009
1010     /* E-AC-3 to AC-3 converter SNR offset */
1011     if (s->frame_type == EAC3_FRAME_TYPE_INDEPENDENT && get_bits1(gbc)) {
1012         skip_bits(gbc, 10); // skip converter snr offset
1013     }
1014
1015     /* coupling leak information */
1016     if (cpl_in_use) {
1017         if (s->first_cpl_leak || get_bits1(gbc)) {
1018             int fl = get_bits(gbc, 3);
1019             int sl = get_bits(gbc, 3);
1020             /* run last 2 bit allocation stages for coupling channel if
1021                coupling leak changes */
1022             if(blk && (fl != s->bit_alloc_params.cpl_fast_leak ||
1023                        sl != s->bit_alloc_params.cpl_slow_leak)) {
1024                 bit_alloc_stages[CPL_CH] = FFMAX(bit_alloc_stages[CPL_CH], 2);
1025             }
1026             s->bit_alloc_params.cpl_fast_leak = fl;
1027             s->bit_alloc_params.cpl_slow_leak = sl;
1028         } else if (!s->eac3 && !blk) {
1029             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "new coupling leak info must be present in block 0\n");
1030             return -1;
1031         }
1032         s->first_cpl_leak = 0;
1033     }
1034
1035     /* delta bit allocation information */
1036     if (s->dba_syntax && get_bits1(gbc)) {
1037         /* delta bit allocation exists (strategy) */
1038         for (ch = !cpl_in_use; ch <= fbw_channels; ch++) {
1039             s->dba_mode[ch] = get_bits(gbc, 2);
1040             if (s->dba_mode[ch] == DBA_RESERVED) {
1041                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "delta bit allocation strategy reserved\n");
1042                 return -1;
1043             }
1044             bit_alloc_stages[ch] = FFMAX(bit_alloc_stages[ch], 2);
1045         }
1046         /* channel delta offset, len and bit allocation */
1047         for (ch = !cpl_in_use; ch <= fbw_channels; ch++) {
1048             if (s->dba_mode[ch] == DBA_NEW) {
1049                 s->dba_nsegs[ch] = get_bits(gbc, 3);
1050                 for (seg = 0; seg <= s->dba_nsegs[ch]; seg++) {
1051                     s->dba_offsets[ch][seg] = get_bits(gbc, 5);
1052                     s->dba_lengths[ch][seg] = get_bits(gbc, 4);
1053                     s->dba_values[ch][seg] = get_bits(gbc, 3);
1054                 }
1055                 /* run last 2 bit allocation stages if new dba values */
1056                 bit_alloc_stages[ch] = FFMAX(bit_alloc_stages[ch], 2);
1057             }
1058         }
1059     } else if(blk == 0) {
1060         for(ch=0; ch<=s->channels; ch++) {
1061             s->dba_mode[ch] = DBA_NONE;
1062         }
1063     }
1064
1065     /* Bit allocation */
1066     for(ch=!cpl_in_use; ch<=s->channels; ch++) {
1067         if(bit_alloc_stages[ch] > 2) {
1068             /* Exponent mapping into PSD and PSD integration */
1069             ff_ac3_bit_alloc_calc_psd(s->dexps[ch],
1070                                       s->start_freq[ch], s->end_freq[ch],
1071                                       s->psd[ch], s->band_psd[ch]);
1072         }
1073         if(bit_alloc_stages[ch] > 1) {
1074             /* Compute excitation function, Compute masking curve, and
1075                Apply delta bit allocation */
1076             ff_ac3_bit_alloc_calc_mask(&s->bit_alloc_params, s->band_psd[ch],
1077                                        s->start_freq[ch], s->end_freq[ch],
1078                                        s->fast_gain[ch], (ch == s->lfe_ch),
1079                                        s->dba_mode[ch], s->dba_nsegs[ch],
1080                                        s->dba_offsets[ch], s->dba_lengths[ch],
1081                                        s->dba_values[ch], s->mask[ch]);
1082         }
1083         if(bit_alloc_stages[ch] > 0) {
1084             /* Compute bit allocation */
1085             const uint8_t *bap_tab = s->channel_uses_aht[ch] ?
1086                                      ff_eac3_hebap_tab : ff_ac3_bap_tab;
1087             ff_ac3_bit_alloc_calc_bap(s->mask[ch], s->psd[ch],
1088                                       s->start_freq[ch], s->end_freq[ch],
1089                                       s->snr_offset[ch],
1090                                       s->bit_alloc_params.floor,
1091                                       bap_tab, s->bap[ch]);
1092         }
1093     }
1094
1095     /* unused dummy data */
1096     if (s->skip_syntax && get_bits1(gbc)) {
1097         int skipl = get_bits(gbc, 9);
1098         while(skipl--)
1099             skip_bits(gbc, 8);
1100     }
1101
1102     /* unpack the transform coefficients
1103        this also uncouples channels if coupling is in use. */
1104     decode_transform_coeffs(s, blk);
1105
1106     /* TODO: generate enhanced coupling coordinates and uncouple */
1107
1108     /* TODO: apply spectral extension */
1109
1110     /* recover coefficients if rematrixing is in use */
1111     if(s->channel_mode == AC3_CHMODE_STEREO)
1112         do_rematrixing(s);
1113
1114     /* apply scaling to coefficients (headroom, dynrng) */
1115     for(ch=1; ch<=s->channels; ch++) {
1116         float gain = s->mul_bias / 4194304.0f;
1117         if(s->channel_mode == AC3_CHMODE_DUALMONO) {
1118             gain *= s->dynamic_range[ch-1];
1119         } else {
1120             gain *= s->dynamic_range[0];
1121         }
1122         s->dsp.int32_to_float_fmul_scalar(s->transform_coeffs[ch], s->fixed_coeffs[ch], gain, 256);
1123     }
1124
1125     /* downmix and MDCT. order depends on whether block switching is used for
1126        any channel in this block. this is because coefficients for the long
1127        and short transforms cannot be mixed. */
1128     downmix_output = s->channels != s->out_channels &&
1129                      !((s->output_mode & AC3_OUTPUT_LFEON) &&
1130                      s->fbw_channels == s->out_channels);
1131     if(different_transforms) {
1132         /* the delay samples have already been downmixed, so we upmix the delay
1133            samples in order to reconstruct all channels before downmixing. */
1134         if(s->downmixed) {
1135             s->downmixed = 0;
1136             ac3_upmix_delay(s);
1137         }
1138
1139         do_imdct(s, s->channels);
1140
1141         if(downmix_output) {
1142             s->dsp.ac3_downmix(s->output, s->downmix_coeffs, s->out_channels, s->fbw_channels, 256);
1143         }
1144     } else {
1145         if(downmix_output) {
1146             s->dsp.ac3_downmix(s->transform_coeffs+1, s->downmix_coeffs, s->out_channels, s->fbw_channels, 256);
1147         }
1148
1149         if(downmix_output && !s->downmixed) {
1150             s->downmixed = 1;
1151             s->dsp.ac3_downmix(s->delay, s->downmix_coeffs, s->out_channels, s->fbw_channels, 128);
1152         }
1153
1154         do_imdct(s, s->out_channels);
1155     }
1156
1157     return 0;
1158 }
1159
1160 /**
1161  * Decode a single AC-3 frame.
1162  */
1163 static int ac3_decode_frame(AVCodecContext * avctx, void *data, int *data_size,
1164                             const uint8_t *buf, int buf_size)
1165 {
1166     AC3DecodeContext *s = avctx->priv_data;
1167     int16_t *out_samples = (int16_t *)data;
1168     int blk, ch, err;
1169
1170     /* initialize the GetBitContext with the start of valid AC-3 Frame */
1171     if (s->input_buffer) {
1172         /* copy input buffer to decoder context to avoid reading past the end
1173            of the buffer, which can be caused by a damaged input stream. */
1174         memcpy(s->input_buffer, buf, FFMIN(buf_size, AC3_FRAME_BUFFER_SIZE));
1175         init_get_bits(&s->gbc, s->input_buffer, buf_size * 8);
1176     } else {
1177         init_get_bits(&s->gbc, buf, buf_size * 8);
1178     }
1179
1180     /* parse the syncinfo */
1181     *data_size = 0;
1182     err = parse_frame_header(s);
1183
1184     /* check that reported frame size fits in input buffer */
1185     if(s->frame_size > buf_size) {
1186         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "incomplete frame\n");
1187         err = AC3_PARSE_ERROR_FRAME_SIZE;
1188     }
1189
1190     /* check for crc mismatch */
1191     if(err != AC3_PARSE_ERROR_FRAME_SIZE && avctx->error_recognition >= FF_ER_CAREFUL) {
1192         if(av_crc(av_crc_get_table(AV_CRC_16_ANSI), 0, &buf[2], s->frame_size-2)) {
1193             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "frame CRC mismatch\n");
1194             err = AC3_PARSE_ERROR_CRC;
1195         }
1196     }
1197
1198     if(err && err != AC3_PARSE_ERROR_CRC) {
1199         switch(err) {
1200             case AC3_PARSE_ERROR_SYNC:
1201                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "frame sync error\n");
1202                 return -1;
1203             case AC3_PARSE_ERROR_BSID:
1204                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid bitstream id\n");
1205                 break;
1206             case AC3_PARSE_ERROR_SAMPLE_RATE:
1207                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid sample rate\n");
1208                 break;
1209             case AC3_PARSE_ERROR_FRAME_SIZE:
1210                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid frame size\n");
1211                 break;
1212             case AC3_PARSE_ERROR_FRAME_TYPE:
1213                 /* skip frame if CRC is ok. otherwise use error concealment. */
1214                 /* TODO: add support for substreams and dependent frames */
1215                 if(s->frame_type == EAC3_FRAME_TYPE_DEPENDENT || s->substreamid) {
1216                     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "unsupported frame type : skipping frame\n");
1217                     return s->frame_size;
1218                 } else {
1219                     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid frame type\n");
1220                 }
1221                 break;
1222             default:
1223                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid header\n");
1224                 break;
1225         }
1226     }
1227
1228     /* if frame is ok, set audio parameters */
1229     if (!err) {
1230         avctx->sample_rate = s->sample_rate;
1231         avctx->bit_rate = s->bit_rate;
1232
1233         /* channel config */
1234         s->out_channels = s->channels;
1235         s->output_mode = s->channel_mode;
1236         if(s->lfe_on)
1237             s->output_mode |= AC3_OUTPUT_LFEON;
1238         if (avctx->request_channels > 0 && avctx->request_channels <= 2 &&
1239                 avctx->request_channels < s->channels) {
1240             s->out_channels = avctx->request_channels;
1241             s->output_mode  = avctx->request_channels == 1 ? AC3_CHMODE_MONO : AC3_CHMODE_STEREO;
1242         }
1243         avctx->channels = s->out_channels;
1244
1245         /* set downmixing coefficients if needed */
1246         if(s->channels != s->out_channels && !((s->output_mode & AC3_OUTPUT_LFEON) &&
1247                 s->fbw_channels == s->out_channels)) {
1248             set_downmix_coeffs(s);
1249         }
1250     } else if (!s->out_channels) {
1251         s->out_channels = avctx->channels;
1252         if(s->out_channels < s->channels)
1253             s->output_mode  = s->out_channels == 1 ? AC3_CHMODE_MONO : AC3_CHMODE_STEREO;
1254     }
1255
1256     /* decode the audio blocks */
1257     for (blk = 0; blk < s->num_blocks; blk++) {
1258         const float *output[s->out_channels];
1259         if (!err && decode_audio_block(s, blk)) {
1260             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "error decoding the audio block\n");
1261         }
1262         for (ch = 0; ch < s->out_channels; ch++)
1263             output[ch] = s->output[ch];
1264         s->dsp.float_to_int16_interleave(out_samples, output, 256, s->out_channels);
1265         out_samples += 256 * s->out_channels;
1266     }
1267     *data_size = s->num_blocks * 256 * avctx->channels * sizeof (int16_t);
1268     return s->frame_size;
1269 }
1270
1271 /**
1272  * Uninitialize the AC-3 decoder.
1273  */
1274 static av_cold int ac3_decode_end(AVCodecContext *avctx)
1275 {
1276     AC3DecodeContext *s = avctx->priv_data;
1277     ff_mdct_end(&s->imdct_512);
1278     ff_mdct_end(&s->imdct_256);
1279
1280     av_freep(&s->input_buffer);
1281
1282     return 0;
1283 }
1284
1285 AVCodec ac3_decoder = {
1286     .name = "ac3",
1287     .type = CODEC_TYPE_AUDIO,
1288     .id = CODEC_ID_AC3,
1289     .priv_data_size = sizeof (AC3DecodeContext),
1290     .init = ac3_decode_init,
1291     .close = ac3_decode_end,
1292     .decode = ac3_decode_frame,
1293     .long_name = NULL_IF_CONFIG_SMALL("ATSC A/52A (AC-3)"),
1294 };
1295
1296 AVCodec eac3_decoder = {
1297     .name = "eac3",
1298     .type = CODEC_TYPE_AUDIO,
1299     .id = CODEC_ID_EAC3,
1300     .priv_data_size = sizeof (AC3DecodeContext),
1301     .init = ac3_decode_init,
1302     .close = ac3_decode_end,
1303     .decode = ac3_decode_frame,
1304     .long_name = NULL_IF_CONFIG_SMALL("ATSC A/52B (AC-3, E-AC-3)"),
1305 };