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

   1 /*
   2  * AC-3 Audio Decoder
   3  * This code is developed as part of Google Summer of Code 2006 Program.
   4  *
   5  * Copyright (c) 2006 Kartikey Mahendra BHATT (bhattkm at gmail dot com).
   6  * Copyright (c) 2007 Justin Ruggles
   7  *
   8  * Portions of this code are derived from liba52
   9  * http://liba52.sourceforge.net
  10  * Copyright (C) 2000-2003 Michel Lespinasse <walken@zoy.org>
  11  * Copyright (C) 1999-2000 Aaron Holtzman <aholtzma@ess.engr.uvic.ca>
  12  *
  13  * This file is part of FFmpeg.
  14  *
  15  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
  16  * modify it under the terms of the GNU General Public
  17  * License as published by the Free Software Foundation; either
  18  * version 2 of the License, or (at your option) any later version.
  19  *
  20  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  21  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  22  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  23  * General Public License for more details.
  24  *
  25  * You should have received a copy of the GNU General Public
  26  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  27  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  28  */
  29
  30 #include <stdio.h>
  31 #include <stddef.h>
  32 #include <math.h>
  33 #include <string.h>
  34
  35 #include "libavutil/crc.h"
  36 #include "libavutil/random.h"
  37 #include "avcodec.h"
  38 #include "ac3_parser.h"
  39 #include "bitstream.h"
  40 #include "dsputil.h"
  41
  42 /** Maximum possible frame size when the specification limit is ignored */
  43 #define AC3_MAX_FRAME_SIZE 21695
  44
  45 /**
  46  * Table of bin locations for rematrixing bands
  47  * reference: Section 7.5.2 Rematrixing : Frequency Band Definitions
  48  */
  49 static const uint8_t rematrix_band_tab[5] = { 13, 25, 37, 61, 253 };
  50
  51 /** table for grouping exponents */
  52 static uint8_t exp_ungroup_tab[128][3];
  53
  54
  55 /** tables for ungrouping mantissas */
  56 static int b1_mantissas[32][3];
  57 static int b2_mantissas[128][3];
  58 static int b3_mantissas[8];
  59 static int b4_mantissas[128][2];
  60 static int b5_mantissas[16];
  61
  62 /**
  63  * Quantization table: levels for symmetric. bits for asymmetric.
  64  * reference: Table 7.18 Mapping of bap to Quantizer
  65  */
  66 static const uint8_t quantization_tab[16] = {
  67     0, 3, 5, 7, 11, 15,
  68     5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 14, 16
  69 };
  70
  71 /** dynamic range table. converts codes to scale factors. */
  72 static float dynamic_range_tab[256];
  73
  74 /** Adjustments in dB gain */
  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[6] = {
  83     LEVEL_ZERO,
  84     LEVEL_ONE,
  85     LEVEL_MINUS_3DB,
  86     LEVEL_MINUS_4POINT5DB,
  87     LEVEL_MINUS_6DB,
  88     LEVEL_MINUS_9DB
  89 };
  90
  91 /**
  92  * Table for default stereo downmixing coefficients
  93  * reference: Section 7.8.2 Downmixing Into Two Channels
  94  */
  95 static const uint8_t ac3_default_coeffs[8][5][2] = {
  96     { { 1, 0 }, { 0, 1 },                               },
  97     { { 2, 2 },                                         },
  98     { { 1, 0 }, { 0, 1 },                               },
  99     { { 1, 0 }, { 3, 3 }, { 0, 1 },                     },
 100     { { 1, 0 }, { 0, 1 }, { 4, 4 },                     },
 101     { { 1, 0 }, { 3, 3 }, { 0, 1 }, { 5, 5 },           },
 102     { { 1, 0 }, { 0, 1 }, { 4, 0 }, { 0, 4 },           },
 103     { { 1, 0 }, { 3, 3 }, { 0, 1 }, { 4, 0 }, { 0, 4 }, },
 104 };
 105
 106 /* override ac3.h to include coupling channel */
 107 #undef AC3_MAX_CHANNELS
 108 #define AC3_MAX_CHANNELS 7
 109 #define CPL_CH 0
 110
 111 #define AC3_OUTPUT_LFEON  8
 112
 113 typedef struct {
 114     int channel_mode;                       ///< channel mode (acmod)
 115     int block_switch[AC3_MAX_CHANNELS];     ///< block switch flags
 116     int dither_flag[AC3_MAX_CHANNELS];      ///< dither flags
 117     int dither_all;                         ///< true if all channels are dithered
 118     int cpl_in_use;                         ///< coupling in use
 119     int channel_in_cpl[AC3_MAX_CHANNELS];   ///< channel in coupling
 120     int phase_flags_in_use;                 ///< phase flags in use
 121     int phase_flags[18];                    ///< phase flags
 122     int cpl_band_struct[18];                ///< coupling band structure
 123     int num_rematrixing_bands;              ///< number of rematrixing bands
 124     int rematrixing_flags[4];               ///< rematrixing flags
 125     int exp_strategy[AC3_MAX_CHANNELS];     ///< exponent strategies
 126     int snr_offset[AC3_MAX_CHANNELS];       ///< signal-to-noise ratio offsets
 127     int fast_gain[AC3_MAX_CHANNELS];        ///< fast gain values (signal-to-mask ratio)
 128     int dba_mode[AC3_MAX_CHANNELS];         ///< delta bit allocation mode
 129     int dba_nsegs[AC3_MAX_CHANNELS];        ///< number of delta segments
 130     uint8_t dba_offsets[AC3_MAX_CHANNELS][8]; ///< delta segment offsets
 131     uint8_t dba_lengths[AC3_MAX_CHANNELS][8]; ///< delta segment lengths
 132     uint8_t dba_values[AC3_MAX_CHANNELS][8];  ///< delta values for each segment
 133
 134     int sample_rate;                        ///< sample frequency, in Hz
 135     int bit_rate;                           ///< stream bit rate, in bits-per-second
 136     int frame_size;                         ///< current frame size, in bytes
 137
 138     int channels;                           ///< number of total channels
 139     int fbw_channels;                       ///< number of full-bandwidth channels
 140     int lfe_on;                             ///< lfe channel in use
 141     int lfe_ch;                             ///< index of LFE channel
 142     int output_mode;                        ///< output channel configuration
 143     int out_channels;                       ///< number of output channels
 144
 145     int center_mix_level;                   ///< Center mix level index
 146     int surround_mix_level;                 ///< Surround mix level index
 147     float downmix_coeffs[AC3_MAX_CHANNELS][2];  ///< stereo downmix coefficients
 148     float downmix_coeff_adjust[2];          ///< adjustment needed for each output channel when downmixing
 149     float dynamic_range[2];                 ///< dynamic range
 150     int   cpl_coords[AC3_MAX_CHANNELS][18]; ///< coupling coordinates
 151     int   num_cpl_bands;                    ///< number of coupling bands
 152     int   num_cpl_subbands;                 ///< number of coupling sub bands
 153     int   start_freq[AC3_MAX_CHANNELS];     ///< start frequency bin
 154     int   end_freq[AC3_MAX_CHANNELS];       ///< end frequency bin
 155     AC3BitAllocParameters bit_alloc_params; ///< bit allocation parameters
 156
 157     int num_exp_groups[AC3_MAX_CHANNELS];   ///< Number of exponent groups
 158     int8_t  dexps[AC3_MAX_CHANNELS][256];   ///< decoded exponents
 159     uint8_t bap[AC3_MAX_CHANNELS][256];     ///< bit allocation pointers
 160     int16_t psd[AC3_MAX_CHANNELS][256];     ///< scaled exponents
 161     int16_t band_psd[AC3_MAX_CHANNELS][50]; ///< interpolated exponents
 162     int16_t mask[AC3_MAX_CHANNELS][50];     ///< masking curve values
 163
 164     int fixed_coeffs[AC3_MAX_CHANNELS][256];    ///> fixed-point transform coefficients
 165     DECLARE_ALIGNED_16(float, transform_coeffs[AC3_MAX_CHANNELS][256]);  ///< transform coefficients
 166     int downmixed;                              ///< indicates if coeffs are currently downmixed
 167
 168     /* For IMDCT. */
 169     MDCTContext imdct_512;                  ///< for 512 sample IMDCT
 170     MDCTContext imdct_256;                  ///< for 256 sample IMDCT
 171     DSPContext  dsp;                        ///< for optimization
 172     float       add_bias;                   ///< offset for float_to_int16 conversion
 173     float       mul_bias;                   ///< scaling for float_to_int16 conversion
 174
 175     DECLARE_ALIGNED_16(float, output[AC3_MAX_CHANNELS][256]);       ///< output after imdct transform and windowing
 176     DECLARE_ALIGNED_16(short, int_output[AC3_MAX_CHANNELS-1][256]); ///< final 16-bit integer output
 177     DECLARE_ALIGNED_16(float, delay[AC3_MAX_CHANNELS][256]);        ///< delay - added to the next block
 178     DECLARE_ALIGNED_16(float, tmp_imdct[256]);                      ///< temporary storage for imdct transform
 179     DECLARE_ALIGNED_16(float, tmp_output[512]);                     ///< temporary storage for output before windowing
 180     DECLARE_ALIGNED_16(float, window[256]);                         ///< window coefficients
 181
 182     /* Miscellaneous. */
 183     GetBitContext gbc;                      ///< bitstream reader
 184     AVRandomState dith_state;               ///< for dither generation
 185     AVCodecContext *avctx;                  ///< parent context
 186     uint8_t *input_buffer;                  ///< temp buffer to prevent overread
 187 } AC3DecodeContext;
 188
 189 /**
 190  * Symmetrical Dequantization
 191  * reference: Section 7.3.3 Expansion of Mantissas for Symmetrical Quantization
 192  *            Tables 7.19 to 7.23
 193  */
 194 static inline int
 195 symmetric_dequant(int code, int levels)
 196 {
 197     return ((code - (levels >> 1)) << 24) / levels;
 198 }
 199
 200 /*
 201  * Initialize tables at runtime.
 202  */
 203 static av_cold void ac3_tables_init(void)
 204 {
 205     int i;
 206
 207     /* generate grouped mantissa tables
 208        reference: Section 7.3.5 Ungrouping of Mantissas */
 209     for(i=0; i<32; i++) {
 210         /* bap=1 mantissas */
 211         b1_mantissas[i][0] = symmetric_dequant( i / 9     , 3);
 212         b1_mantissas[i][1] = symmetric_dequant((i % 9) / 3, 3);
 213         b1_mantissas[i][2] = symmetric_dequant((i % 9) % 3, 3);
 214     }
 215     for(i=0; i<128; i++) {
 216         /* bap=2 mantissas */
 217         b2_mantissas[i][0] = symmetric_dequant( i / 25     , 5);
 218         b2_mantissas[i][1] = symmetric_dequant((i % 25) / 5, 5);
 219         b2_mantissas[i][2] = symmetric_dequant((i % 25) % 5, 5);
 220
 221         /* bap=4 mantissas */
 222         b4_mantissas[i][0] = symmetric_dequant(i / 11, 11);
 223         b4_mantissas[i][1] = symmetric_dequant(i % 11, 11);
 224     }
 225     /* generate ungrouped mantissa tables
 226        reference: Tables 7.21 and 7.23 */
 227     for(i=0; i<7; i++) {
 228         /* bap=3 mantissas */
 229         b3_mantissas[i] = symmetric_dequant(i, 7);
 230     }
 231     for(i=0; i<15; i++) {
 232         /* bap=5 mantissas */
 233         b5_mantissas[i] = symmetric_dequant(i, 15);
 234     }
 235
 236     /* generate dynamic range table
 237        reference: Section 7.7.1 Dynamic Range Control */
 238     for(i=0; i<256; i++) {
 239         int v = (i >> 5) - ((i >> 7) << 3) - 5;
 240         dynamic_range_tab[i] = powf(2.0f, v) * ((i & 0x1F) | 0x20);
 241     }
 242
 243     /* generate exponent tables
 244        reference: Section 7.1.3 Exponent Decoding */
 245     for(i=0; i<128; i++) {
 246         exp_ungroup_tab[i][0] =  i / 25;
 247         exp_ungroup_tab[i][1] = (i % 25) / 5;
 248         exp_ungroup_tab[i][2] = (i % 25) % 5;
 249     }
 250 }
 251
 252
 253 /**
 254  * AVCodec initialization
 255  */
 256 static av_cold int ac3_decode_init(AVCodecContext *avctx)
 257 {
 258     AC3DecodeContext *s = avctx->priv_data;
 259     s->avctx = avctx;
 260
 261     ac3_common_init();
 262     ac3_tables_init();
 263     ff_mdct_init(&s->imdct_256, 8, 1);
 264     ff_mdct_init(&s->imdct_512, 9, 1);
 265     ff_kbd_window_init(s->window, 5.0, 256);
 266     dsputil_init(&s->dsp, avctx);
 267     av_init_random(0, &s->dith_state);
 268
 269     /* set bias values for float to int16 conversion */
 270     if(s->dsp.float_to_int16 == ff_float_to_int16_c) {
 271         s->add_bias = 385.0f;
 272         s->mul_bias = 1.0f;
 273     } else {
 274         s->add_bias = 0.0f;
 275         s->mul_bias = 32767.0f;
 276     }
 277
 278     /* allow downmixing to stereo or mono */
 279     if (avctx->channels > 0 && avctx->request_channels > 0 &&
 280             avctx->request_channels < avctx->channels &&
 281             avctx->request_channels <= 2) {
 282         avctx->channels = avctx->request_channels;
 283     }
 284     s->downmixed = 1;
 285
 286     /* allocate context input buffer */
 287     if (avctx->error_resilience >= FF_ER_CAREFUL) {
 288         s->input_buffer = av_mallocz(AC3_MAX_FRAME_SIZE + FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
 289         if (!s->input_buffer)
 290             return AVERROR_NOMEM;
 291     }
 292
 293     return 0;
 294 }
 295
 296 /**
 297  * Parse the 'sync info' and 'bit stream info' from the AC-3 bitstream.
 298  * GetBitContext within AC3DecodeContext must point to
 299  * start of the synchronized ac3 bitstream.
 300  */
 301 static int ac3_parse_header(AC3DecodeContext *s)
 302 {
 303     AC3HeaderInfo hdr;
 304     GetBitContext *gbc = &s->gbc;
 305     int err, i;
 306
 307     err = ff_ac3_parse_header(gbc, &hdr);
 308     if(err)
 309         return err;
 310
 311     if(hdr.bitstream_id > 10)
 312         return AC3_PARSE_ERROR_BSID;
 313
 314     /* get decoding parameters from header info */
 315     s->bit_alloc_params.sr_code     = hdr.sr_code;
 316     s->channel_mode                 = hdr.channel_mode;
 317     s->lfe_on                       = hdr.lfe_on;
 318     s->bit_alloc_params.sr_shift    = hdr.sr_shift;
 319     s->sample_rate                  = hdr.sample_rate;
 320     s->bit_rate                     = hdr.bit_rate;
 321     s->channels                     = hdr.channels;
 322     s->fbw_channels                 = s->channels - s->lfe_on;
 323     s->lfe_ch                       = s->fbw_channels + 1;
 324     s->frame_size                   = hdr.frame_size;
 325     s->center_mix_level             = hdr.center_mix_level;
 326     s->surround_mix_level           = hdr.surround_mix_level;
 327
 328     if(s->lfe_on) {
 329         s->start_freq[s->lfe_ch] = 0;
 330         s->end_freq[s->lfe_ch] = 7;
 331         s->num_exp_groups[s->lfe_ch] = 2;
 332         s->channel_in_cpl[s->lfe_ch] = 0;
 333     }
 334
 335     /* read the rest of the bsi. read twice for dual mono mode. */
 336     i = !(s->channel_mode);
 337     do {
 338         skip_bits(gbc, 5); // skip dialog normalization
 339         if (get_bits1(gbc))
 340             skip_bits(gbc, 8); //skip compression
 341         if (get_bits1(gbc))
 342             skip_bits(gbc, 8); //skip language code
 343         if (get_bits1(gbc))
 344             skip_bits(gbc, 7); //skip audio production information
 345     } while (i--);
 346
 347     skip_bits(gbc, 2); //skip copyright bit and original bitstream bit
 348
 349     /* skip the timecodes (or extra bitstream information for Alternate Syntax)
 350        TODO: read & use the xbsi1 downmix levels */
 351     if (get_bits1(gbc))
 352         skip_bits(gbc, 14); //skip timecode1 / xbsi1
 353     if (get_bits1(gbc))
 354         skip_bits(gbc, 14); //skip timecode2 / xbsi2
 355
 356     /* skip additional bitstream info */
 357     if (get_bits1(gbc)) {
 358         i = get_bits(gbc, 6);
 359         do {
 360             skip_bits(gbc, 8);
 361         } while(i--);
 362     }
 363
 364     return 0;
 365 }
 366
 367 /**
 368  * Set stereo downmixing coefficients based on frame header info.
 369  * reference: Section 7.8.2 Downmixing Into Two Channels
 370  */
 371 static void set_downmix_coeffs(AC3DecodeContext *s)
 372 {
 373     int i;
 374     float cmix = gain_levels[s->center_mix_level];
 375     float smix = gain_levels[s->surround_mix_level];
 376
 377     for(i=0; i<s->fbw_channels; i++) {
 378         s->downmix_coeffs[i][0] = gain_levels[ac3_default_coeffs[s->channel_mode][i][0]];
 379         s->downmix_coeffs[i][1] = gain_levels[ac3_default_coeffs[s->channel_mode][i][1]];
 380     }
 381     if(s->channel_mode > 1 && s->channel_mode & 1) {
 382         s->downmix_coeffs[1][0] = s->downmix_coeffs[1][1] = cmix;
 383     }
 384     if(s->channel_mode == AC3_CHMODE_2F1R || s->channel_mode == AC3_CHMODE_3F1R) {
 385         int nf = s->channel_mode - 2;
 386         s->downmix_coeffs[nf][0] = s->downmix_coeffs[nf][1] = smix * LEVEL_MINUS_3DB;
 387     }
 388     if(s->channel_mode == AC3_CHMODE_2F2R || s->channel_mode == AC3_CHMODE_3F2R) {
 389         int nf = s->channel_mode - 4;
 390         s->downmix_coeffs[nf][0] = s->downmix_coeffs[nf+1][1] = smix;
 391     }
 392
 393     /* calculate adjustment needed for each channel to avoid clipping */
 394     s->downmix_coeff_adjust[0] = s->downmix_coeff_adjust[1] = 0.0f;
 395     for(i=0; i<s->fbw_channels; i++) {
 396         s->downmix_coeff_adjust[0] += s->downmix_coeffs[i][0];
 397         s->downmix_coeff_adjust[1] += s->downmix_coeffs[i][1];
 398     }
 399     s->downmix_coeff_adjust[0] = 1.0f / s->downmix_coeff_adjust[0];
 400     s->downmix_coeff_adjust[1] = 1.0f / s->downmix_coeff_adjust[1];
 401 }
 402
 403 /**
 404  * Decode the grouped exponents according to exponent strategy.
 405  * reference: Section 7.1.3 Exponent Decoding
 406  */
 407 static void decode_exponents(GetBitContext *gbc, int exp_strategy, int ngrps,
 408                              uint8_t absexp, int8_t *dexps)
 409 {
 410     int i, j, grp, group_size;
 411     int dexp[256];
 412     int expacc, prevexp;
 413
 414     /* unpack groups */
 415     group_size = exp_strategy + (exp_strategy == EXP_D45);
 416     for(grp=0,i=0; grp<ngrps; grp++) {
 417         expacc = get_bits(gbc, 7);
 418         dexp[i++] = exp_ungroup_tab[expacc][0];
 419         dexp[i++] = exp_ungroup_tab[expacc][1];
 420         dexp[i++] = exp_ungroup_tab[expacc][2];
 421     }
 422
 423     /* convert to absolute exps and expand groups */
 424     prevexp = absexp;
 425     for(i=0; i<ngrps*3; i++) {
 426         prevexp = av_clip(prevexp + dexp[i]-2, 0, 24);
 427         for(j=0; j<group_size; j++) {
 428             dexps[(i*group_size)+j] = prevexp;
 429         }
 430     }
 431 }
 432
 433 /**
 434  * Generate transform coefficients for each coupled channel in the coupling
 435  * range using the coupling coefficients and coupling coordinates.
 436  * reference: Section 7.4.3 Coupling Coordinate Format
 437  */
 438 static void uncouple_channels(AC3DecodeContext *s)
 439 {
 440     int i, j, ch, bnd, subbnd;
 441
 442     subbnd = -1;
 443     i = s->start_freq[CPL_CH];
 444     for(bnd=0; bnd<s->num_cpl_bands; bnd++) {
 445         do {
 446             subbnd++;
 447             for(j=0; j<12; j++) {
 448                 for(ch=1; ch<=s->fbw_channels; ch++) {
 449                     if(s->channel_in_cpl[ch]) {
 450                         s->fixed_coeffs[ch][i] = ((int64_t)s->fixed_coeffs[CPL_CH][i] * (int64_t)s->cpl_coords[ch][bnd]) >> 23;
 451                         if (ch == 2 && s->phase_flags[bnd])
 452                             s->fixed_coeffs[ch][i] = -s->fixed_coeffs[ch][i];
 453                     }
 454                 }
 455                 i++;
 456             }
 457         } while(s->cpl_band_struct[subbnd]);
 458     }
 459 }
 460
 461 /**
 462  * Grouped mantissas for 3-level 5-level and 11-level quantization
 463  */
 464 typedef struct {
 465     int b1_mant[3];
 466     int b2_mant[3];
 467     int b4_mant[2];
 468     int b1ptr;
 469     int b2ptr;
 470     int b4ptr;
 471 } mant_groups;
 472
 473 /**
 474  * Get the transform coefficients for a particular channel
 475  * reference: Section 7.3 Quantization and Decoding of Mantissas
 476  */
 477 static void get_transform_coeffs_ch(AC3DecodeContext *s, int ch_index, mant_groups *m)
 478 {
 479     GetBitContext *gbc = &s->gbc;
 480     int i, gcode, tbap, start, end;
 481     uint8_t *exps;
 482     uint8_t *bap;
 483     int *coeffs;
 484
 485     exps = s->dexps[ch_index];
 486     bap = s->bap[ch_index];
 487     coeffs = s->fixed_coeffs[ch_index];
 488     start = s->start_freq[ch_index];
 489     end = s->end_freq[ch_index];
 490
 491     for (i = start; i < end; i++) {
 492         tbap = bap[i];
 493         switch (tbap) {
 494             case 0:
 495                 coeffs[i] = (av_random(&s->dith_state) & 0x7FFFFF) - 4194304;
 496                 break;
 497
 498             case 1:
 499                 if(m->b1ptr > 2) {
 500                     gcode = get_bits(gbc, 5);
 501                     m->b1_mant[0] = b1_mantissas[gcode][0];
 502                     m->b1_mant[1] = b1_mantissas[gcode][1];
 503                     m->b1_mant[2] = b1_mantissas[gcode][2];
 504                     m->b1ptr = 0;
 505                 }
 506                 coeffs[i] = m->b1_mant[m->b1ptr++];
 507                 break;
 508
 509             case 2:
 510                 if(m->b2ptr > 2) {
 511                     gcode = get_bits(gbc, 7);
 512                     m->b2_mant[0] = b2_mantissas[gcode][0];
 513                     m->b2_mant[1] = b2_mantissas[gcode][1];
 514                     m->b2_mant[2] = b2_mantissas[gcode][2];
 515                     m->b2ptr = 0;
 516                 }
 517                 coeffs[i] = m->b2_mant[m->b2ptr++];
 518                 break;
 519
 520             case 3:
 521                 coeffs[i] = b3_mantissas[get_bits(gbc, 3)];
 522                 break;
 523
 524             case 4:
 525                 if(m->b4ptr > 1) {
 526                     gcode = get_bits(gbc, 7);
 527                     m->b4_mant[0] = b4_mantissas[gcode][0];
 528                     m->b4_mant[1] = b4_mantissas[gcode][1];
 529                     m->b4ptr = 0;
 530                 }
 531                 coeffs[i] = m->b4_mant[m->b4ptr++];
 532                 break;
 533
 534             case 5:
 535                 coeffs[i] = b5_mantissas[get_bits(gbc, 4)];
 536                 break;
 537
 538             default: {
 539                 /* asymmetric dequantization */
 540                 int qlevel = quantization_tab[tbap];
 541                 coeffs[i] = get_sbits(gbc, qlevel) << (24 - qlevel);
 542                 break;
 543             }
 544         }
 545         coeffs[i] >>= exps[i];
 546     }
 547 }
 548
 549 /**
 550  * Remove random dithering from coefficients with zero-bit mantissas
 551  * reference: Section 7.3.4 Dither for Zero Bit Mantissas (bap=0)
 552  */
 553 static void remove_dithering(AC3DecodeContext *s) {
 554     int ch, i;
 555     int end=0;
 556     int *coeffs;
 557     uint8_t *bap;
 558
 559     for(ch=1; ch<=s->fbw_channels; ch++) {
 560         if(!s->dither_flag[ch]) {
 561             coeffs = s->fixed_coeffs[ch];
 562             bap = s->bap[ch];
 563             if(s->channel_in_cpl[ch])
 564                 end = s->start_freq[CPL_CH];
 565             else
 566                 end = s->end_freq[ch];
 567             for(i=0; i<end; i++) {
 568                 if(!bap[i])
 569                     coeffs[i] = 0;
 570             }
 571             if(s->channel_in_cpl[ch]) {
 572                 bap = s->bap[CPL_CH];
 573                 for(; i<s->end_freq[CPL_CH]; i++) {
 574                     if(!bap[i])
 575                         coeffs[i] = 0;
 576                 }
 577             }
 578         }
 579     }
 580 }
 581
 582 /**
 583  * Get the transform coefficients.
 584  */
 585 static void get_transform_coeffs(AC3DecodeContext *s)
 586 {
 587     int ch, end;
 588     int got_cplchan = 0;
 589     mant_groups m;
 590
 591     m.b1ptr = m.b2ptr = m.b4ptr = 3;
 592
 593     for (ch = 1; ch <= s->channels; ch++) {
 594         /* transform coefficients for full-bandwidth channel */
 595         get_transform_coeffs_ch(s, ch, &m);
 596         /* tranform coefficients for coupling channel come right after the
 597            coefficients for the first coupled channel*/
 598         if (s->channel_in_cpl[ch])  {
 599             if (!got_cplchan) {
 600                 get_transform_coeffs_ch(s, CPL_CH, &m);
 601                 uncouple_channels(s);
 602                 got_cplchan = 1;
 603             }
 604             end = s->end_freq[CPL_CH];
 605         } else {
 606             end = s->end_freq[ch];
 607         }
 608         do
 609             s->fixed_coeffs[ch][end] = 0;
 610         while(++end < 256);
 611     }
 612
 613     /* if any channel doesn't use dithering, zero appropriate coefficients */
 614     if(!s->dither_all)
 615         remove_dithering(s);
 616 }
 617
 618 /**
 619  * Stereo rematrixing.
 620  * reference: Section 7.5.4 Rematrixing : Decoding Technique
 621  */
 622 static void do_rematrixing(AC3DecodeContext *s)
 623 {
 624     int bnd, i;
 625     int end, bndend;
 626     int tmp0, tmp1;
 627
 628     end = FFMIN(s->end_freq[1], s->end_freq[2]);
 629
 630     for(bnd=0; bnd<s->num_rematrixing_bands; bnd++) {
 631         if(s->rematrixing_flags[bnd]) {
 632             bndend = FFMIN(end, rematrix_band_tab[bnd+1]);
 633             for(i=rematrix_band_tab[bnd]; i<bndend; i++) {
 634                 tmp0 = s->fixed_coeffs[1][i];
 635                 tmp1 = s->fixed_coeffs[2][i];
 636                 s->fixed_coeffs[1][i] = tmp0 + tmp1;
 637                 s->fixed_coeffs[2][i] = tmp0 - tmp1;
 638             }
 639         }
 640     }
 641 }
 642
 643 /**
 644  * Perform the 256-point IMDCT
 645  */
 646 static void do_imdct_256(AC3DecodeContext *s, int chindex)
 647 {
 648     int i, k;
 649     DECLARE_ALIGNED_16(float, x[128]);
 650     FFTComplex z[2][64];
 651     float *o_ptr = s->tmp_output;
 652
 653     for(i=0; i<2; i++) {
 654         /* de-interleave coefficients */
 655         for(k=0; k<128; k++) {
 656             x[k] = s->transform_coeffs[chindex][2*k+i];
 657         }
 658
 659         /* run standard IMDCT */
 660         s->imdct_256.fft.imdct_calc(&s->imdct_256, o_ptr, x, s->tmp_imdct);
 661
 662         /* reverse the post-rotation & reordering from standard IMDCT */
 663         for(k=0; k<32; k++) {
 664             z[i][32+k].re = -o_ptr[128+2*k];
 665             z[i][32+k].im = -o_ptr[2*k];
 666             z[i][31-k].re =  o_ptr[2*k+1];
 667             z[i][31-k].im =  o_ptr[128+2*k+1];
 668         }
 669     }
 670
 671     /* apply AC-3 post-rotation & reordering */
 672     for(k=0; k<64; k++) {
 673         o_ptr[    2*k  ] = -z[0][   k].im;
 674         o_ptr[    2*k+1] =  z[0][63-k].re;
 675         o_ptr[128+2*k  ] = -z[0][   k].re;
 676         o_ptr[128+2*k+1] =  z[0][63-k].im;
 677         o_ptr[256+2*k  ] = -z[1][   k].re;
 678         o_ptr[256+2*k+1] =  z[1][63-k].im;
 679         o_ptr[384+2*k  ] =  z[1][   k].im;
 680         o_ptr[384+2*k+1] = -z[1][63-k].re;
 681     }
 682 }
 683
 684 /**
 685  * Inverse MDCT Transform.
 686  * Convert frequency domain coefficients to time-domain audio samples.
 687  * reference: Section 7.9.4 Transformation Equations
 688  */
 689 static inline void do_imdct(AC3DecodeContext *s, int channels)
 690 {
 691     int ch;
 692
 693     for (ch=1; ch<=channels; ch++) {
 694         if (s->block_switch[ch]) {
 695             do_imdct_256(s, ch);
 696         } else {
 697             s->imdct_512.fft.imdct_calc(&s->imdct_512, s->tmp_output,
 698                                         s->transform_coeffs[ch], s->tmp_imdct);
 699         }
 700         /* For the first half of the block, apply the window, add the delay
 701            from the previous block, and send to output */
 702         s->dsp.vector_fmul_add_add(s->output[ch-1], s->tmp_output,
 703                                      s->window, s->delay[ch-1], 0, 256, 1);
 704         /* For the second half of the block, apply the window and store the
 705            samples to delay, to be combined with the next block */
 706         s->dsp.vector_fmul_reverse(s->delay[ch-1], s->tmp_output+256,
 707                                    s->window, 256);
 708     }
 709 }
 710
 711 /**
 712  * Downmix the output to mono or stereo.
 713  */
 714 static void ac3_downmix(AC3DecodeContext *s,
 715                         float samples[AC3_MAX_CHANNELS][256], int ch_offset)
 716 {
 717     int i, j;
 718     float v0, v1;
 719
 720     for(i=0; i<256; i++) {
 721         v0 = v1 = 0.0f;
 722         for(j=0; j<s->fbw_channels; j++) {
 723             v0 += samples[j+ch_offset][i] * s->downmix_coeffs[j][0];
 724             v1 += samples[j+ch_offset][i] * s->downmix_coeffs[j][1];
 725         }
 726         v0 *= s->downmix_coeff_adjust[0];
 727         v1 *= s->downmix_coeff_adjust[1];
 728         if(s->output_mode == AC3_CHMODE_MONO) {
 729             samples[ch_offset][i] = (v0 + v1) * LEVEL_MINUS_3DB;
 730         } else if(s->output_mode == AC3_CHMODE_STEREO) {
 731             samples[  ch_offset][i] = v0;
 732             samples[1+ch_offset][i] = v1;
 733         }
 734     }
 735 }
 736
 737 /**
 738  * Upmix delay samples from stereo to original channel layout.
 739  */
 740 static void ac3_upmix_delay(AC3DecodeContext *s)
 741 {
 742     int channel_data_size = sizeof(s->delay[0]);
 743     switch(s->channel_mode) {
 744         case AC3_CHMODE_DUALMONO:
 745         case AC3_CHMODE_STEREO:
 746             /* upmix mono to stereo */
 747             memcpy(s->delay[1], s->delay[0], channel_data_size);
 748             break;
 749         case AC3_CHMODE_2F2R:
 750             memset(s->delay[3], 0, channel_data_size);
 751         case AC3_CHMODE_2F1R:
 752             memset(s->delay[2], 0, channel_data_size);
 753             break;
 754         case AC3_CHMODE_3F2R:
 755             memset(s->delay[4], 0, channel_data_size);
 756         case AC3_CHMODE_3F1R:
 757             memset(s->delay[3], 0, channel_data_size);
 758         case AC3_CHMODE_3F:
 759             memcpy(s->delay[2], s->delay[1], channel_data_size);
 760             memset(s->delay[1], 0, channel_data_size);
 761             break;
 762     }
 763 }
 764
 765 /**
 766  * Parse an audio block from AC-3 bitstream.
 767  */
 768 static int ac3_parse_audio_block(AC3DecodeContext *s, int blk)
 769 {
 770     int fbw_channels = s->fbw_channels;
 771     int channel_mode = s->channel_mode;
 772     int i, bnd, seg, ch;
 773     int different_transforms;
 774     int downmix_output;
 775     GetBitContext *gbc = &s->gbc;
 776     uint8_t bit_alloc_stages[AC3_MAX_CHANNELS];
 777
 778     memset(bit_alloc_stages, 0, AC3_MAX_CHANNELS);
 779
 780     /* block switch flags */
 781     different_transforms = 0;
 782     for (ch = 1; ch <= fbw_channels; ch++) {
 783         s->block_switch[ch] = get_bits1(gbc);
 784         if(ch > 1 && s->block_switch[ch] != s->block_switch[1])
 785             different_transforms = 1;
 786     }
 787
 788     /* dithering flags */
 789     s->dither_all = 1;
 790     for (ch = 1; ch <= fbw_channels; ch++) {
 791         s->dither_flag[ch] = get_bits1(gbc);
 792         if(!s->dither_flag[ch])
 793             s->dither_all = 0;
 794     }
 795
 796     /* dynamic range */
 797     i = !(s->channel_mode);
 798     do {
 799         if(get_bits1(gbc)) {
 800             s->dynamic_range[i] = ((dynamic_range_tab[get_bits(gbc, 8)]-1.0) *
 801                                   s->avctx->drc_scale)+1.0;
 802         } else if(blk == 0) {
 803             s->dynamic_range[i] = 1.0f;
 804         }
 805     } while(i--);
 806
 807     /* coupling strategy */
 808     if (get_bits1(gbc)) {
 809         memset(bit_alloc_stages, 3, AC3_MAX_CHANNELS);
 810         s->cpl_in_use = get_bits1(gbc);
 811         if (s->cpl_in_use) {
 812             /* coupling in use */
 813             int cpl_begin_freq, cpl_end_freq;
 814
 815             if (channel_mode < AC3_CHMODE_STEREO) {
 816                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "coupling not allowed in mono or dual-mono\n");
 817                 return -1;
 818             }
 819
 820             /* determine which channels are coupled */
 821             for (ch = 1; ch <= fbw_channels; ch++)
 822                 s->channel_in_cpl[ch] = get_bits1(gbc);
 823
 824             /* phase flags in use */
 825             if (channel_mode == AC3_CHMODE_STEREO)
 826                 s->phase_flags_in_use = get_bits1(gbc);
 827
 828             /* coupling frequency range and band structure */
 829             cpl_begin_freq = get_bits(gbc, 4);
 830             cpl_end_freq = get_bits(gbc, 4);
 831             if (3 + cpl_end_freq - cpl_begin_freq < 0) {
 832                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "3+cplendf = %d < cplbegf = %d\n", 3+cpl_end_freq, cpl_begin_freq);
 833                 return -1;
 834             }
 835             s->num_cpl_bands = s->num_cpl_subbands = 3 + cpl_end_freq - cpl_begin_freq;
 836             s->start_freq[CPL_CH] = cpl_begin_freq * 12 + 37;
 837             s->end_freq[CPL_CH] = cpl_end_freq * 12 + 73;
 838             for (bnd = 0; bnd < s->num_cpl_subbands - 1; bnd++) {
 839                 if (get_bits1(gbc)) {
 840                     s->cpl_band_struct[bnd] = 1;
 841                     s->num_cpl_bands--;
 842                 }
 843             }
 844             s->cpl_band_struct[s->num_cpl_subbands-1] = 0;
 845         } else {
 846             /* coupling not in use */
 847             for (ch = 1; ch <= fbw_channels; ch++)
 848                 s->channel_in_cpl[ch] = 0;
 849         }
 850     } else if (!blk) {
 851         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "new coupling strategy must be present in block 0\n");
 852         return -1;
 853     }
 854
 855     /* coupling coordinates */
 856     if (s->cpl_in_use) {
 857         int cpl_coords_exist = 0;
 858
 859         for (ch = 1; ch <= fbw_channels; ch++) {
 860             if (s->channel_in_cpl[ch]) {
 861                 if (get_bits1(gbc)) {
 862                     int master_cpl_coord, cpl_coord_exp, cpl_coord_mant;
 863                     cpl_coords_exist = 1;
 864                     master_cpl_coord = 3 * get_bits(gbc, 2);
 865                     for (bnd = 0; bnd < s->num_cpl_bands; bnd++) {
 866                         cpl_coord_exp = get_bits(gbc, 4);
 867                         cpl_coord_mant = get_bits(gbc, 4);
 868                         if (cpl_coord_exp == 15)
 869                             s->cpl_coords[ch][bnd] = cpl_coord_mant << 22;
 870                         else
 871                             s->cpl_coords[ch][bnd] = (cpl_coord_mant + 16) << 21;
 872                         s->cpl_coords[ch][bnd] >>= (cpl_coord_exp + master_cpl_coord);
 873                     }
 874                 } else if (!blk) {
 875                     av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "new coupling coordinates must be present in block 0\n");
 876                     return -1;
 877                 }
 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 (get_bits1(gbc)) {
 891             s->num_rematrixing_bands = 4;
 892             if(s->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     s->exp_strategy[CPL_CH] = EXP_REUSE;
 904     s->exp_strategy[s->lfe_ch] = EXP_REUSE;
 905     for (ch = !s->cpl_in_use; ch <= s->channels; ch++) {
 906         if(ch == s->lfe_ch)
 907             s->exp_strategy[ch] = get_bits(gbc, 1);
 908         else
 909             s->exp_strategy[ch] = get_bits(gbc, 2);
 910         if(s->exp_strategy[ch] != EXP_REUSE)
 911             bit_alloc_stages[ch] = 3;
 912     }
 913
 914     /* channel bandwidth */
 915     for (ch = 1; ch <= fbw_channels; ch++) {
 916         s->start_freq[ch] = 0;
 917         if (s->exp_strategy[ch] != EXP_REUSE) {
 918             int group_size;
 919             int prev = s->end_freq[ch];
 920             if (s->channel_in_cpl[ch])
 921                 s->end_freq[ch] = s->start_freq[CPL_CH];
 922             else {
 923                 int bandwidth_code = get_bits(gbc, 6);
 924                 if (bandwidth_code > 60) {
 925                     av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "bandwidth code = %d > 60", bandwidth_code);
 926                     return -1;
 927                 }
 928                 s->end_freq[ch] = bandwidth_code * 3 + 73;
 929             }
 930             group_size = 3 << (s->exp_strategy[ch] - 1);
 931             s->num_exp_groups[ch] = (s->end_freq[ch]+group_size-4) / group_size;
 932             if(blk > 0 && s->end_freq[ch] != prev)
 933                 memset(bit_alloc_stages, 3, AC3_MAX_CHANNELS);
 934         }
 935     }
 936     if (s->cpl_in_use && s->exp_strategy[CPL_CH] != EXP_REUSE) {
 937         s->num_exp_groups[CPL_CH] = (s->end_freq[CPL_CH] - s->start_freq[CPL_CH]) /
 938                                     (3 << (s->exp_strategy[CPL_CH] - 1));
 939     }
 940
 941     /* decode exponents for each channel */
 942     for (ch = !s->cpl_in_use; ch <= s->channels; ch++) {
 943         if (s->exp_strategy[ch] != EXP_REUSE) {
 944             s->dexps[ch][0] = get_bits(gbc, 4) << !ch;
 945             decode_exponents(gbc, s->exp_strategy[ch],
 946                              s->num_exp_groups[ch], s->dexps[ch][0],
 947                              &s->dexps[ch][s->start_freq[ch]+!!ch]);
 948             if(ch != CPL_CH && ch != s->lfe_ch)
 949                 skip_bits(gbc, 2); /* skip gainrng */
 950         }
 951     }
 952
 953     /* bit allocation information */
 954     if (get_bits1(gbc)) {
 955         s->bit_alloc_params.slow_decay = ff_ac3_slow_decay_tab[get_bits(gbc, 2)] >> s->bit_alloc_params.sr_shift;
 956         s->bit_alloc_params.fast_decay = ff_ac3_fast_decay_tab[get_bits(gbc, 2)] >> s->bit_alloc_params.sr_shift;
 957         s->bit_alloc_params.slow_gain  = ff_ac3_slow_gain_tab[get_bits(gbc, 2)];
 958         s->bit_alloc_params.db_per_bit = ff_ac3_db_per_bit_tab[get_bits(gbc, 2)];
 959         s->bit_alloc_params.floor  = ff_ac3_floor_tab[get_bits(gbc, 3)];
 960         for(ch=!s->cpl_in_use; ch<=s->channels; ch++)
 961             bit_alloc_stages[ch] = FFMAX(bit_alloc_stages[ch], 2);
 962     } else if (!blk) {
 963         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "new bit allocation info must be present in block 0\n");
 964         return -1;
 965     }
 966
 967     /* signal-to-noise ratio offsets and fast gains (signal-to-mask ratios) */
 968     if (get_bits1(gbc)) {
 969         int csnr;
 970         csnr = (get_bits(gbc, 6) - 15) << 4;
 971         for (ch = !s->cpl_in_use; ch <= s->channels; ch++) { /* snr offset and fast gain */
 972             s->snr_offset[ch] = (csnr + get_bits(gbc, 4)) << 2;
 973             s->fast_gain[ch] = ff_ac3_fast_gain_tab[get_bits(gbc, 3)];
 974         }
 975         memset(bit_alloc_stages, 3, AC3_MAX_CHANNELS);
 976     } else if (!blk) {
 977         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "new snr offsets must be present in block 0\n");
 978         return -1;
 979     }
 980
 981     /* coupling leak information */
 982     if (s->cpl_in_use) {
 983         if (get_bits1(gbc)) {
 984             s->bit_alloc_params.cpl_fast_leak = get_bits(gbc, 3);
 985             s->bit_alloc_params.cpl_slow_leak = get_bits(gbc, 3);
 986             bit_alloc_stages[CPL_CH] = FFMAX(bit_alloc_stages[CPL_CH], 2);
 987         } else if (!blk) {
 988             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "new coupling leak info must be present in block 0\n");
 989             return -1;
 990         }
 991     }
 992
 993     /* delta bit allocation information */
 994     if (get_bits1(gbc)) {
 995         /* delta bit allocation exists (strategy) */
 996         for (ch = !s->cpl_in_use; ch <= fbw_channels; ch++) {
 997             s->dba_mode[ch] = get_bits(gbc, 2);
 998             if (s->dba_mode[ch] == DBA_RESERVED) {
 999                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "delta bit allocation strategy reserved\n");
1000                 return -1;
1001             }
1002             bit_alloc_stages[ch] = FFMAX(bit_alloc_stages[ch], 2);
1003         }
1004         /* channel delta offset, len and bit allocation */
1005         for (ch = !s->cpl_in_use; ch <= fbw_channels; ch++) {
1006             if (s->dba_mode[ch] == DBA_NEW) {
1007                 s->dba_nsegs[ch] = get_bits(gbc, 3);
1008                 for (seg = 0; seg <= s->dba_nsegs[ch]; seg++) {
1009                     s->dba_offsets[ch][seg] = get_bits(gbc, 5);
1010                     s->dba_lengths[ch][seg] = get_bits(gbc, 4);
1011                     s->dba_values[ch][seg] = get_bits(gbc, 3);
1012                 }
1013                 /* run last 2 bit allocation stages if new dba values */
1014                 bit_alloc_stages[ch] = FFMAX(bit_alloc_stages[ch], 2);
1015             }
1016         }
1017     } else if(blk == 0) {
1018         for(ch=0; ch<=s->channels; ch++) {
1019             s->dba_mode[ch] = DBA_NONE;
1020         }
1021     }
1022
1023     /* Bit allocation */
1024     for(ch=!s->cpl_in_use; ch<=s->channels; ch++) {
1025         if(bit_alloc_stages[ch] > 2) {
1026             /* Exponent mapping into PSD and PSD integration */
1027             ff_ac3_bit_alloc_calc_psd(s->dexps[ch],
1028                                       s->start_freq[ch], s->end_freq[ch],
1029                                       s->psd[ch], s->band_psd[ch]);
1030         }
1031         if(bit_alloc_stages[ch] > 1) {
1032             /* Compute excitation function, Compute masking curve, and
1033                Apply delta bit allocation */
1034             ff_ac3_bit_alloc_calc_mask(&s->bit_alloc_params, s->band_psd[ch],
1035                                        s->start_freq[ch], s->end_freq[ch],
1036                                        s->fast_gain[ch], (ch == s->lfe_ch),
1037                                        s->dba_mode[ch], s->dba_nsegs[ch],
1038                                        s->dba_offsets[ch], s->dba_lengths[ch],
1039                                        s->dba_values[ch], s->mask[ch]);
1040         }
1041         if(bit_alloc_stages[ch] > 0) {
1042             /* Compute bit allocation */
1043             ff_ac3_bit_alloc_calc_bap(s->mask[ch], s->psd[ch],
1044                                       s->start_freq[ch], s->end_freq[ch],
1045                                       s->snr_offset[ch],
1046                                       s->bit_alloc_params.floor,
1047                                       s->bap[ch]);
1048         }
1049     }
1050
1051     /* unused dummy data */
1052     if (get_bits1(gbc)) {
1053         int skipl = get_bits(gbc, 9);
1054         while(skipl--)
1055             skip_bits(gbc, 8);
1056     }
1057
1058     /* unpack the transform coefficients
1059        this also uncouples channels if coupling is in use. */
1060     get_transform_coeffs(s);
1061
1062     /* recover coefficients if rematrixing is in use */
1063     if(s->channel_mode == AC3_CHMODE_STEREO)
1064         do_rematrixing(s);
1065
1066     /* apply scaling to coefficients (headroom, dynrng) */
1067     for(ch=1; ch<=s->channels; ch++) {
1068         float gain = s->mul_bias / 4194304.0f;
1069         if(s->channel_mode == AC3_CHMODE_DUALMONO) {
1070             gain *= s->dynamic_range[ch-1];
1071         } else {
1072             gain *= s->dynamic_range[0];
1073         }
1074         for(i=0; i<256; i++) {
1075             s->transform_coeffs[ch][i] = s->fixed_coeffs[ch][i] * gain;
1076         }
1077     }
1078
1079     /* downmix and MDCT. order depends on whether block switching is used for
1080        any channel in this block. this is because coefficients for the long
1081        and short transforms cannot be mixed. */
1082     downmix_output = s->channels != s->out_channels &&
1083                      !((s->output_mode & AC3_OUTPUT_LFEON) &&
1084                      s->fbw_channels == s->out_channels);
1085     if(different_transforms) {
1086         /* the delay samples have already been downmixed, so we upmix the delay
1087            samples in order to reconstruct all channels before downmixing. */
1088         if(s->downmixed) {
1089             s->downmixed = 0;
1090             ac3_upmix_delay(s);
1091         }
1092
1093         do_imdct(s, s->channels);
1094
1095         if(downmix_output) {
1096             ac3_downmix(s, s->output, 0);
1097         }
1098     } else {
1099         if(downmix_output) {
1100             ac3_downmix(s, s->transform_coeffs, 1);
1101         }
1102
1103         if(!s->downmixed) {
1104             s->downmixed = 1;
1105             ac3_downmix(s, s->delay, 0);
1106         }
1107
1108         do_imdct(s, s->out_channels);
1109     }
1110
1111     /* convert float to 16-bit integer */
1112     for(ch=0; ch<s->out_channels; ch++) {
1113         for(i=0; i<256; i++) {
1114             s->output[ch][i] += s->add_bias;
1115         }
1116         s->dsp.float_to_int16(s->int_output[ch], s->output[ch], 256);
1117     }
1118
1119     return 0;
1120 }
1121
1122 /**
1123  * Decode a single AC-3 frame.
1124  */
1125 static int ac3_decode_frame(AVCodecContext * avctx, void *data, int *data_size,
1126                             const uint8_t *buf, int buf_size)
1127 {
1128     AC3DecodeContext *s = avctx->priv_data;
1129     int16_t *out_samples = (int16_t *)data;
1130     int i, blk, ch, err;
1131
1132     /* initialize the GetBitContext with the start of valid AC-3 Frame */
1133     if (s->input_buffer) {
1134         /* copy input buffer to decoder context to avoid reading past the end
1135            of the buffer, which can be caused by a damaged input stream. */
1136         memcpy(s->input_buffer, buf, FFMIN(buf_size, AC3_MAX_FRAME_SIZE));
1137         init_get_bits(&s->gbc, s->input_buffer, buf_size * 8);
1138     } else {
1139         init_get_bits(&s->gbc, buf, buf_size * 8);
1140     }
1141
1142     /* parse the syncinfo */
1143     *data_size = 0;
1144     err = ac3_parse_header(s);
1145
1146     /* check that reported frame size fits in input buffer */
1147     if(s->frame_size > buf_size) {
1148         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "incomplete frame\n");
1149         err = AC3_PARSE_ERROR_FRAME_SIZE;
1150     }
1151
1152     /* check for crc mismatch */
1153     if(err != AC3_PARSE_ERROR_FRAME_SIZE && avctx->error_resilience >= FF_ER_CAREFUL) {
1154         if(av_crc(av_crc_get_table(AV_CRC_16_ANSI), 0, &buf[2], s->frame_size-2)) {
1155             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "frame CRC mismatch\n");
1156             err = AC3_PARSE_ERROR_CRC;
1157         }
1158     }
1159
1160     /* parse the syncinfo */
1161     if(err && err != AC3_PARSE_ERROR_CRC) {
1162         switch(err) {
1163             case AC3_PARSE_ERROR_SYNC:
1164                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "frame sync error\n");
1165                 break;
1166             case AC3_PARSE_ERROR_BSID:
1167                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid bitstream id\n");
1168                 break;
1169             case AC3_PARSE_ERROR_SAMPLE_RATE:
1170                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid sample rate\n");
1171                 break;
1172             case AC3_PARSE_ERROR_FRAME_SIZE:
1173                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid frame size\n");
1174                 break;
1175             case AC3_PARSE_ERROR_FRAME_TYPE:
1176                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid frame type\n");
1177                 break;
1178             default:
1179                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid header\n");
1180                 break;
1181         }
1182     }
1183
1184     /* if frame is ok, set audio parameters */
1185     if (!err) {
1186         avctx->sample_rate = s->sample_rate;
1187         avctx->bit_rate = s->bit_rate;
1188
1189         /* channel config */
1190         s->out_channels = s->channels;
1191         s->output_mode = s->channel_mode;
1192         if(s->lfe_on)
1193             s->output_mode |= AC3_OUTPUT_LFEON;
1194         if (avctx->request_channels > 0 && avctx->request_channels <= 2 &&
1195                 avctx->request_channels < s->channels) {
1196             s->out_channels = avctx->request_channels;
1197             s->output_mode  = avctx->request_channels == 1 ? AC3_CHMODE_MONO : AC3_CHMODE_STEREO;
1198         }
1199         avctx->channels = s->out_channels;
1200
1201         /* set downmixing coefficients if needed */
1202         if(s->channels != s->out_channels && !((s->output_mode & AC3_OUTPUT_LFEON) &&
1203                 s->fbw_channels == s->out_channels)) {
1204             set_downmix_coeffs(s);
1205         }
1206     } else if (!s->out_channels) {
1207         s->out_channels = avctx->channels;
1208         if(s->out_channels < s->channels)
1209             s->output_mode  = s->out_channels == 1 ? AC3_CHMODE_MONO : AC3_CHMODE_STEREO;
1210     }
1211
1212     /* parse the audio blocks */
1213     for (blk = 0; blk < NB_BLOCKS; blk++) {
1214         if (!err && ac3_parse_audio_block(s, blk)) {
1215             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "error parsing the audio block\n");
1216         }
1217         for (i = 0; i < 256; i++)
1218             for (ch = 0; ch < s->out_channels; ch++)
1219                 *(out_samples++) = s->int_output[ch][i];
1220     }
1221     *data_size = NB_BLOCKS * 256 * avctx->channels * sizeof (int16_t);
1222     return s->frame_size;
1223 }
1224
1225 /**
1226  * Uninitialize the AC-3 decoder.
1227  */
1228 static av_cold int ac3_decode_end(AVCodecContext *avctx)
1229 {
1230     AC3DecodeContext *s = avctx->priv_data;
1231     ff_mdct_end(&s->imdct_512);
1232     ff_mdct_end(&s->imdct_256);
1233
1234     av_freep(&s->input_buffer);
1235
1236     return 0;
1237 }
1238
1239 AVCodec ac3_decoder = {
1240     .name = "ac3",
1241     .type = CODEC_TYPE_AUDIO,
1242     .id = CODEC_ID_AC3,
1243     .priv_data_size = sizeof (AC3DecodeContext),
1244     .init = ac3_decode_init,
1245     .close = ac3_decode_end,
1246     .decode = ac3_decode_frame,
1247     .long_name = "ATSC A/52 / AC-3",
1248 };