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_resilience >= 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_begin_freq, cpl_end_freq;
 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_begin_freq = get_bits(gbc, 4);
 805             cpl_end_freq = get_bits(gbc, 4);
 806             if (3 + cpl_end_freq - cpl_begin_freq < 0) {
 807                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "3+cplendf = %d < cplbegf = %d\n", 3+cpl_end_freq, cpl_begin_freq);
 808                 return -1;
 809             }
 810             s->num_cpl_bands = s->num_cpl_subbands = 3 + cpl_end_freq - cpl_begin_freq;
 811             s->start_freq[CPL_CH] = cpl_begin_freq * 12 + 37;
 812             s->end_freq[CPL_CH] = cpl_end_freq * 12 + 73;
 813
 814             /* coupling band structure */
 815             if (!s->eac3 || get_bits1(gbc)) {
 816                 for (bnd = 0; bnd < s->num_cpl_subbands - 1; bnd++) {
 817                     s->cpl_band_struct[bnd] = get_bits1(gbc);
 818                 }
 819             } else if (!blk) {
 820                 memcpy(s->cpl_band_struct,
 821                        &ff_eac3_default_cpl_band_struct[cpl_begin_freq+1],
 822                        s->num_cpl_subbands-1);
 823             }
 824             s->cpl_band_struct[s->num_cpl_subbands-1] = 0;
 825
 826             /* calculate number of coupling bands based on band structure */
 827             for (bnd = 0; bnd < s->num_cpl_subbands-1; bnd++) {
 828                 s->num_cpl_bands -= s->cpl_band_struct[bnd];
 829             }
 830         } else {
 831             /* coupling not in use */
 832             for (ch = 1; ch <= fbw_channels; ch++) {
 833                 s->channel_in_cpl[ch] = 0;
 834                 s->first_cpl_coords[ch] = 1;
 835             }
 836             s->first_cpl_leak = s->eac3;
 837             s->phase_flags_in_use = 0;
 838         }
 839     } else if (!s->eac3) {
 840         if(!blk) {
 841             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "new coupling strategy must be present in block 0\n");
 842             return -1;
 843         } else {
 844             s->cpl_in_use[blk] = s->cpl_in_use[blk-1];
 845         }
 846     }
 847     cpl_in_use = s->cpl_in_use[blk];
 848
 849     /* coupling coordinates */
 850     if (cpl_in_use) {
 851         int cpl_coords_exist = 0;
 852
 853         for (ch = 1; ch <= fbw_channels; ch++) {
 854             if (s->channel_in_cpl[ch]) {
 855                 if ((s->eac3 && s->first_cpl_coords[ch]) || get_bits1(gbc)) {
 856                     int master_cpl_coord, cpl_coord_exp, cpl_coord_mant;
 857                     s->first_cpl_coords[ch] = 0;
 858                     cpl_coords_exist = 1;
 859                     master_cpl_coord = 3 * get_bits(gbc, 2);
 860                     for (bnd = 0; bnd < s->num_cpl_bands; bnd++) {
 861                         cpl_coord_exp = get_bits(gbc, 4);
 862                         cpl_coord_mant = get_bits(gbc, 4);
 863                         if (cpl_coord_exp == 15)
 864                             s->cpl_coords[ch][bnd] = cpl_coord_mant << 22;
 865                         else
 866                             s->cpl_coords[ch][bnd] = (cpl_coord_mant + 16) << 21;
 867                         s->cpl_coords[ch][bnd] >>= (cpl_coord_exp + master_cpl_coord);
 868                     }
 869                 } else if (!blk) {
 870                     av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "new coupling coordinates must be present in block 0\n");
 871                     return -1;
 872                 }
 873             } else {
 874                 /* channel not in coupling */
 875                 s->first_cpl_coords[ch] = 1;
 876             }
 877         }
 878         /* phase flags */
 879         if (channel_mode == AC3_CHMODE_STEREO && cpl_coords_exist) {
 880             for (bnd = 0; bnd < s->num_cpl_bands; bnd++) {
 881                 s->phase_flags[bnd] = s->phase_flags_in_use? get_bits1(gbc) : 0;
 882             }
 883         }
 884     }
 885
 886     /* stereo rematrixing strategy and band structure */
 887     if (channel_mode == AC3_CHMODE_STEREO) {
 888         if ((s->eac3 && !blk) || get_bits1(gbc)) {
 889             s->num_rematrixing_bands = 4;
 890             if(cpl_in_use && s->start_freq[CPL_CH] <= 61)
 891                 s->num_rematrixing_bands -= 1 + (s->start_freq[CPL_CH] == 37);
 892             for(bnd=0; bnd<s->num_rematrixing_bands; bnd++)
 893                 s->rematrixing_flags[bnd] = get_bits1(gbc);
 894         } else if (!blk) {
 895             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "new rematrixing strategy must be present in block 0\n");
 896             return -1;
 897         }
 898     }
 899
 900     /* exponent strategies for each channel */
 901     for (ch = !cpl_in_use; ch <= s->channels; ch++) {
 902         if (!s->eac3)
 903             s->exp_strategy[blk][ch] = get_bits(gbc, 2 - (ch == s->lfe_ch));
 904         if(s->exp_strategy[blk][ch] != EXP_REUSE)
 905             bit_alloc_stages[ch] = 3;
 906     }
 907
 908     /* channel bandwidth */
 909     for (ch = 1; ch <= fbw_channels; ch++) {
 910         s->start_freq[ch] = 0;
 911         if (s->exp_strategy[blk][ch] != EXP_REUSE) {
 912             int group_size;
 913             int prev = s->end_freq[ch];
 914             if (s->channel_in_cpl[ch])
 915                 s->end_freq[ch] = s->start_freq[CPL_CH];
 916             else {
 917                 int bandwidth_code = get_bits(gbc, 6);
 918                 if (bandwidth_code > 60) {
 919                     av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "bandwidth code = %d > 60", bandwidth_code);
 920                     return -1;
 921                 }
 922                 s->end_freq[ch] = bandwidth_code * 3 + 73;
 923             }
 924             group_size = 3 << (s->exp_strategy[blk][ch] - 1);
 925             s->num_exp_groups[ch] = (s->end_freq[ch]+group_size-4) / group_size;
 926             if(blk > 0 && s->end_freq[ch] != prev)
 927                 memset(bit_alloc_stages, 3, AC3_MAX_CHANNELS);
 928         }
 929     }
 930     if (cpl_in_use && s->exp_strategy[blk][CPL_CH] != EXP_REUSE) {
 931         s->num_exp_groups[CPL_CH] = (s->end_freq[CPL_CH] - s->start_freq[CPL_CH]) /
 932                                     (3 << (s->exp_strategy[blk][CPL_CH] - 1));
 933     }
 934
 935     /* decode exponents for each channel */
 936     for (ch = !cpl_in_use; ch <= s->channels; ch++) {
 937         if (s->exp_strategy[blk][ch] != EXP_REUSE) {
 938             s->dexps[ch][0] = get_bits(gbc, 4) << !ch;
 939             decode_exponents(gbc, s->exp_strategy[blk][ch],
 940                              s->num_exp_groups[ch], s->dexps[ch][0],
 941                              &s->dexps[ch][s->start_freq[ch]+!!ch]);
 942             if(ch != CPL_CH && ch != s->lfe_ch)
 943                 skip_bits(gbc, 2); /* skip gainrng */
 944         }
 945     }
 946
 947     /* bit allocation information */
 948     if (s->bit_allocation_syntax) {
 949         if (get_bits1(gbc)) {
 950             s->bit_alloc_params.slow_decay = ff_ac3_slow_decay_tab[get_bits(gbc, 2)] >> s->bit_alloc_params.sr_shift;
 951             s->bit_alloc_params.fast_decay = ff_ac3_fast_decay_tab[get_bits(gbc, 2)] >> s->bit_alloc_params.sr_shift;
 952             s->bit_alloc_params.slow_gain  = ff_ac3_slow_gain_tab[get_bits(gbc, 2)];
 953             s->bit_alloc_params.db_per_bit = ff_ac3_db_per_bit_tab[get_bits(gbc, 2)];
 954             s->bit_alloc_params.floor  = ff_ac3_floor_tab[get_bits(gbc, 3)];
 955             for(ch=!cpl_in_use; ch<=s->channels; ch++)
 956                 bit_alloc_stages[ch] = FFMAX(bit_alloc_stages[ch], 2);
 957         } else if (!blk) {
 958             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "new bit allocation info must be present in block 0\n");
 959             return -1;
 960         }
 961     }
 962
 963     /* signal-to-noise ratio offsets and fast gains (signal-to-mask ratios) */
 964     if(!s->eac3 || !blk){
 965         if(s->snr_offset_strategy && get_bits1(gbc)) {
 966             int snr = 0;
 967             int csnr;
 968             csnr = (get_bits(gbc, 6) - 15) << 4;
 969             for (i = ch = !cpl_in_use; ch <= s->channels; ch++) {
 970                 /* snr offset */
 971                 if (ch == i || s->snr_offset_strategy == 2)
 972                     snr = (csnr + get_bits(gbc, 4)) << 2;
 973                 /* run at least last bit allocation stage if snr offset changes */
 974                 if(blk && s->snr_offset[ch] != snr) {
 975                     bit_alloc_stages[ch] = FFMAX(bit_alloc_stages[ch], 1);
 976                 }
 977                 s->snr_offset[ch] = snr;
 978
 979                 /* fast gain (normal AC-3 only) */
 980                 if (!s->eac3) {
 981                     int prev = s->fast_gain[ch];
 982                     s->fast_gain[ch] = ff_ac3_fast_gain_tab[get_bits(gbc, 3)];
 983                     /* run last 2 bit allocation stages if fast gain changes */
 984                     if(blk && prev != s->fast_gain[ch])
 985                         bit_alloc_stages[ch] = FFMAX(bit_alloc_stages[ch], 2);
 986                 }
 987             }
 988         } else if (!s->eac3 && !blk) {
 989             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "new snr offsets must be present in block 0\n");
 990             return -1;
 991         }
 992     }
 993
 994     /* fast gain (E-AC-3 only) */
 995     if (s->fast_gain_syntax && get_bits1(gbc)) {
 996         for (ch = !cpl_in_use; ch <= s->channels; ch++) {
 997             int prev = s->fast_gain[ch];
 998             s->fast_gain[ch] = ff_ac3_fast_gain_tab[get_bits(gbc, 3)];
 999             /* run last 2 bit allocation stages if fast gain changes */
1000             if(blk && prev != s->fast_gain[ch])
1001                 bit_alloc_stages[ch] = FFMAX(bit_alloc_stages[ch], 2);
1002         }
1003     } else if (s->eac3 && !blk) {
1004         for (ch = !cpl_in_use; ch <= s->channels; ch++)
1005             s->fast_gain[ch] = ff_ac3_fast_gain_tab[4];
1006     }
1007
1008     /* E-AC-3 to AC-3 converter SNR offset */
1009     if (s->frame_type == EAC3_FRAME_TYPE_INDEPENDENT && get_bits1(gbc)) {
1010         skip_bits(gbc, 10); // skip converter snr offset
1011     }
1012
1013     /* coupling leak information */
1014     if (cpl_in_use) {
1015         if (s->first_cpl_leak || get_bits1(gbc)) {
1016             int fl = get_bits(gbc, 3);
1017             int sl = get_bits(gbc, 3);
1018             /* run last 2 bit allocation stages for coupling channel if
1019                coupling leak changes */
1020             if(blk && (fl != s->bit_alloc_params.cpl_fast_leak ||
1021                        sl != s->bit_alloc_params.cpl_slow_leak)) {
1022                 bit_alloc_stages[CPL_CH] = FFMAX(bit_alloc_stages[CPL_CH], 2);
1023             }
1024             s->bit_alloc_params.cpl_fast_leak = fl;
1025             s->bit_alloc_params.cpl_slow_leak = sl;
1026         } else if (!s->eac3 && !blk) {
1027             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "new coupling leak info must be present in block 0\n");
1028             return -1;
1029         }
1030         s->first_cpl_leak = 0;
1031     }
1032
1033     /* delta bit allocation information */
1034     if (s->dba_syntax && get_bits1(gbc)) {
1035         /* delta bit allocation exists (strategy) */
1036         for (ch = !cpl_in_use; ch <= fbw_channels; ch++) {
1037             s->dba_mode[ch] = get_bits(gbc, 2);
1038             if (s->dba_mode[ch] == DBA_RESERVED) {
1039                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "delta bit allocation strategy reserved\n");
1040                 return -1;
1041             }
1042             bit_alloc_stages[ch] = FFMAX(bit_alloc_stages[ch], 2);
1043         }
1044         /* channel delta offset, len and bit allocation */
1045         for (ch = !cpl_in_use; ch <= fbw_channels; ch++) {
1046             if (s->dba_mode[ch] == DBA_NEW) {
1047                 s->dba_nsegs[ch] = get_bits(gbc, 3);
1048                 for (seg = 0; seg <= s->dba_nsegs[ch]; seg++) {
1049                     s->dba_offsets[ch][seg] = get_bits(gbc, 5);
1050                     s->dba_lengths[ch][seg] = get_bits(gbc, 4);
1051                     s->dba_values[ch][seg] = get_bits(gbc, 3);
1052                 }
1053                 /* run last 2 bit allocation stages if new dba values */
1054                 bit_alloc_stages[ch] = FFMAX(bit_alloc_stages[ch], 2);
1055             }
1056         }
1057     } else if(blk == 0) {
1058         for(ch=0; ch<=s->channels; ch++) {
1059             s->dba_mode[ch] = DBA_NONE;
1060         }
1061     }
1062
1063     /* Bit allocation */
1064     for(ch=!cpl_in_use; ch<=s->channels; ch++) {
1065         if(bit_alloc_stages[ch] > 2) {
1066             /* Exponent mapping into PSD and PSD integration */
1067             ff_ac3_bit_alloc_calc_psd(s->dexps[ch],
1068                                       s->start_freq[ch], s->end_freq[ch],
1069                                       s->psd[ch], s->band_psd[ch]);
1070         }
1071         if(bit_alloc_stages[ch] > 1) {
1072             /* Compute excitation function, Compute masking curve, and
1073                Apply delta bit allocation */
1074             ff_ac3_bit_alloc_calc_mask(&s->bit_alloc_params, s->band_psd[ch],
1075                                        s->start_freq[ch], s->end_freq[ch],
1076                                        s->fast_gain[ch], (ch == s->lfe_ch),
1077                                        s->dba_mode[ch], s->dba_nsegs[ch],
1078                                        s->dba_offsets[ch], s->dba_lengths[ch],
1079                                        s->dba_values[ch], s->mask[ch]);
1080         }
1081         if(bit_alloc_stages[ch] > 0) {
1082             /* Compute bit allocation */
1083             const uint8_t *bap_tab = s->channel_uses_aht[ch] ?
1084                                      ff_eac3_hebap_tab : ff_ac3_bap_tab;
1085             ff_ac3_bit_alloc_calc_bap(s->mask[ch], s->psd[ch],
1086                                       s->start_freq[ch], s->end_freq[ch],
1087                                       s->snr_offset[ch],
1088                                       s->bit_alloc_params.floor,
1089                                       bap_tab, s->bap[ch]);
1090         }
1091     }
1092
1093     /* unused dummy data */
1094     if (s->skip_syntax && get_bits1(gbc)) {
1095         int skipl = get_bits(gbc, 9);
1096         while(skipl--)
1097             skip_bits(gbc, 8);
1098     }
1099
1100     /* unpack the transform coefficients
1101        this also uncouples channels if coupling is in use. */
1102     decode_transform_coeffs(s, blk);
1103
1104     /* TODO: generate enhanced coupling coordinates and uncouple */
1105
1106     /* TODO: apply spectral extension */
1107
1108     /* recover coefficients if rematrixing is in use */
1109     if(s->channel_mode == AC3_CHMODE_STEREO)
1110         do_rematrixing(s);
1111
1112     /* apply scaling to coefficients (headroom, dynrng) */
1113     for(ch=1; ch<=s->channels; ch++) {
1114         float gain = s->mul_bias / 4194304.0f;
1115         if(s->channel_mode == AC3_CHMODE_DUALMONO) {
1116             gain *= s->dynamic_range[ch-1];
1117         } else {
1118             gain *= s->dynamic_range[0];
1119         }
1120         s->dsp.int32_to_float_fmul_scalar(s->transform_coeffs[ch], s->fixed_coeffs[ch], gain, 256);
1121     }
1122
1123     /* downmix and MDCT. order depends on whether block switching is used for
1124        any channel in this block. this is because coefficients for the long
1125        and short transforms cannot be mixed. */
1126     downmix_output = s->channels != s->out_channels &&
1127                      !((s->output_mode & AC3_OUTPUT_LFEON) &&
1128                      s->fbw_channels == s->out_channels);
1129     if(different_transforms) {
1130         /* the delay samples have already been downmixed, so we upmix the delay
1131            samples in order to reconstruct all channels before downmixing. */
1132         if(s->downmixed) {
1133             s->downmixed = 0;
1134             ac3_upmix_delay(s);
1135         }
1136
1137         do_imdct(s, s->channels);
1138
1139         if(downmix_output) {
1140             s->dsp.ac3_downmix(s->output, s->downmix_coeffs, s->out_channels, s->fbw_channels, 256);
1141         }
1142     } else {
1143         if(downmix_output) {
1144             s->dsp.ac3_downmix(s->transform_coeffs+1, s->downmix_coeffs, s->out_channels, s->fbw_channels, 256);
1145         }
1146
1147         if(downmix_output && !s->downmixed) {
1148             s->downmixed = 1;
1149             s->dsp.ac3_downmix(s->delay, s->downmix_coeffs, s->out_channels, s->fbw_channels, 128);
1150         }
1151
1152         do_imdct(s, s->out_channels);
1153     }
1154
1155     return 0;
1156 }
1157
1158 /**
1159  * Decode a single AC-3 frame.
1160  */
1161 static int ac3_decode_frame(AVCodecContext * avctx, void *data, int *data_size,
1162                             const uint8_t *buf, int buf_size)
1163 {
1164     AC3DecodeContext *s = avctx->priv_data;
1165     int16_t *out_samples = (int16_t *)data;
1166     int blk, ch, err;
1167
1168     /* initialize the GetBitContext with the start of valid AC-3 Frame */
1169     if (s->input_buffer) {
1170         /* copy input buffer to decoder context to avoid reading past the end
1171            of the buffer, which can be caused by a damaged input stream. */
1172         memcpy(s->input_buffer, buf, FFMIN(buf_size, AC3_FRAME_BUFFER_SIZE));
1173         init_get_bits(&s->gbc, s->input_buffer, buf_size * 8);
1174     } else {
1175         init_get_bits(&s->gbc, buf, buf_size * 8);
1176     }
1177
1178     /* parse the syncinfo */
1179     *data_size = 0;
1180     err = parse_frame_header(s);
1181
1182     /* check that reported frame size fits in input buffer */
1183     if(s->frame_size > buf_size) {
1184         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "incomplete frame\n");
1185         err = AC3_PARSE_ERROR_FRAME_SIZE;
1186     }
1187
1188     /* check for crc mismatch */
1189     if(err != AC3_PARSE_ERROR_FRAME_SIZE && avctx->error_resilience >= FF_ER_CAREFUL) {
1190         if(av_crc(av_crc_get_table(AV_CRC_16_ANSI), 0, &buf[2], s->frame_size-2)) {
1191             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "frame CRC mismatch\n");
1192             err = AC3_PARSE_ERROR_CRC;
1193         }
1194     }
1195
1196     if(err && err != AC3_PARSE_ERROR_CRC) {
1197         switch(err) {
1198             case AC3_PARSE_ERROR_SYNC:
1199                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "frame sync error\n");
1200                 return -1;
1201             case AC3_PARSE_ERROR_BSID:
1202                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid bitstream id\n");
1203                 break;
1204             case AC3_PARSE_ERROR_SAMPLE_RATE:
1205                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid sample rate\n");
1206                 break;
1207             case AC3_PARSE_ERROR_FRAME_SIZE:
1208                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid frame size\n");
1209                 break;
1210             case AC3_PARSE_ERROR_FRAME_TYPE:
1211                 /* skip frame if CRC is ok. otherwise use error concealment. */
1212                 /* TODO: add support for substreams and dependent frames */
1213                 if(s->frame_type == EAC3_FRAME_TYPE_DEPENDENT || s->substreamid) {
1214                     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "unsupported frame type : skipping frame\n");
1215                     return s->frame_size;
1216                 } else {
1217                     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid frame type\n");
1218                 }
1219                 break;
1220             default:
1221                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid header\n");
1222                 break;
1223         }
1224     }
1225
1226     /* if frame is ok, set audio parameters */
1227     if (!err) {
1228         avctx->sample_rate = s->sample_rate;
1229         avctx->bit_rate = s->bit_rate;
1230
1231         /* channel config */
1232         s->out_channels = s->channels;
1233         s->output_mode = s->channel_mode;
1234         if(s->lfe_on)
1235             s->output_mode |= AC3_OUTPUT_LFEON;
1236         if (avctx->request_channels > 0 && avctx->request_channels <= 2 &&
1237                 avctx->request_channels < s->channels) {
1238             s->out_channels = avctx->request_channels;
1239             s->output_mode  = avctx->request_channels == 1 ? AC3_CHMODE_MONO : AC3_CHMODE_STEREO;
1240         }
1241         avctx->channels = s->out_channels;
1242
1243         /* set downmixing coefficients if needed */
1244         if(s->channels != s->out_channels && !((s->output_mode & AC3_OUTPUT_LFEON) &&
1245                 s->fbw_channels == s->out_channels)) {
1246             set_downmix_coeffs(s);
1247         }
1248     } else if (!s->out_channels) {
1249         s->out_channels = avctx->channels;
1250         if(s->out_channels < s->channels)
1251             s->output_mode  = s->out_channels == 1 ? AC3_CHMODE_MONO : AC3_CHMODE_STEREO;
1252     }
1253
1254     /* decode the audio blocks */
1255     for (blk = 0; blk < s->num_blocks; blk++) {
1256         const float *output[s->out_channels];
1257         if (!err && decode_audio_block(s, blk)) {
1258             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "error decoding the audio block\n");
1259         }
1260         for (ch = 0; ch < s->out_channels; ch++)
1261             output[ch] = s->output[ch];
1262         s->dsp.float_to_int16_interleave(out_samples, output, 256, s->out_channels);
1263         out_samples += 256 * s->out_channels;
1264     }
1265     *data_size = s->num_blocks * 256 * avctx->channels * sizeof (int16_t);
1266     return s->frame_size;
1267 }
1268
1269 /**
1270  * Uninitialize the AC-3 decoder.
1271  */
1272 static av_cold int ac3_decode_end(AVCodecContext *avctx)
1273 {
1274     AC3DecodeContext *s = avctx->priv_data;
1275     ff_mdct_end(&s->imdct_512);
1276     ff_mdct_end(&s->imdct_256);
1277
1278     av_freep(&s->input_buffer);
1279
1280     return 0;
1281 }
1282
1283 AVCodec ac3_decoder = {
1284     .name = "ac3",
1285     .type = CODEC_TYPE_AUDIO,
1286     .id = CODEC_ID_AC3,
1287     .priv_data_size = sizeof (AC3DecodeContext),
1288     .init = ac3_decode_init,
1289     .close = ac3_decode_end,
1290     .decode = ac3_decode_frame,
1291     .long_name = NULL_IF_CONFIG_SMALL("ATSC A/52 (AC-3, E-AC-3)"),
1292 };