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         return AC3_PARSE_ERROR_BSID;
 323     }
 324 }
 325
 326 /**
 327  * Set stereo downmixing coefficients based on frame header info.
 328  * reference: Section 7.8.2 Downmixing Into Two Channels
 329  */
 330 static void set_downmix_coeffs(AC3DecodeContext *s)
 331 {
 332     int i;
 333     float cmix = gain_levels[center_levels[s->center_mix_level]];
 334     float smix = gain_levels[surround_levels[s->surround_mix_level]];
 335     float norm0, norm1;
 336
 337     for(i=0; i<s->fbw_channels; i++) {
 338         s->downmix_coeffs[i][0] = gain_levels[ac3_default_coeffs[s->channel_mode][i][0]];
 339         s->downmix_coeffs[i][1] = gain_levels[ac3_default_coeffs[s->channel_mode][i][1]];
 340     }
 341     if(s->channel_mode > 1 && s->channel_mode & 1) {
 342         s->downmix_coeffs[1][0] = s->downmix_coeffs[1][1] = cmix;
 343     }
 344     if(s->channel_mode == AC3_CHMODE_2F1R || s->channel_mode == AC3_CHMODE_3F1R) {
 345         int nf = s->channel_mode - 2;
 346         s->downmix_coeffs[nf][0] = s->downmix_coeffs[nf][1] = smix * LEVEL_MINUS_3DB;
 347     }
 348     if(s->channel_mode == AC3_CHMODE_2F2R || s->channel_mode == AC3_CHMODE_3F2R) {
 349         int nf = s->channel_mode - 4;
 350         s->downmix_coeffs[nf][0] = s->downmix_coeffs[nf+1][1] = smix;
 351     }
 352
 353     /* renormalize */
 354     norm0 = norm1 = 0.0;
 355     for(i=0; i<s->fbw_channels; i++) {
 356         norm0 += s->downmix_coeffs[i][0];
 357         norm1 += s->downmix_coeffs[i][1];
 358     }
 359     norm0 = 1.0f / norm0;
 360     norm1 = 1.0f / norm1;
 361     for(i=0; i<s->fbw_channels; i++) {
 362         s->downmix_coeffs[i][0] *= norm0;
 363         s->downmix_coeffs[i][1] *= norm1;
 364     }
 365
 366     if(s->output_mode == AC3_CHMODE_MONO) {
 367         for(i=0; i<s->fbw_channels; i++)
 368             s->downmix_coeffs[i][0] = (s->downmix_coeffs[i][0] + s->downmix_coeffs[i][1]) * LEVEL_MINUS_3DB;
 369     }
 370 }
 371
 372 /**
 373  * Decode the grouped exponents according to exponent strategy.
 374  * reference: Section 7.1.3 Exponent Decoding
 375  */
 376 static void decode_exponents(GetBitContext *gbc, int exp_strategy, int ngrps,
 377                              uint8_t absexp, int8_t *dexps)
 378 {
 379     int i, j, grp, group_size;
 380     int dexp[256];
 381     int expacc, prevexp;
 382
 383     /* unpack groups */
 384     group_size = exp_strategy + (exp_strategy == EXP_D45);
 385     for(grp=0,i=0; grp<ngrps; grp++) {
 386         expacc = get_bits(gbc, 7);
 387         dexp[i++] = ungroup_3_in_7_bits_tab[expacc][0];
 388         dexp[i++] = ungroup_3_in_7_bits_tab[expacc][1];
 389         dexp[i++] = ungroup_3_in_7_bits_tab[expacc][2];
 390     }
 391
 392     /* convert to absolute exps and expand groups */
 393     prevexp = absexp;
 394     for(i=0; i<ngrps*3; i++) {
 395         prevexp = av_clip(prevexp + dexp[i]-2, 0, 24);
 396         for(j=0; j<group_size; j++) {
 397             dexps[(i*group_size)+j] = prevexp;
 398         }
 399     }
 400 }
 401
 402 /**
 403  * Generate transform coefficients for each coupled channel in the coupling
 404  * range using the coupling coefficients and coupling coordinates.
 405  * reference: Section 7.4.3 Coupling Coordinate Format
 406  */
 407 static void calc_transform_coeffs_cpl(AC3DecodeContext *s)
 408 {
 409     int i, j, ch, bnd, subbnd;
 410
 411     subbnd = -1;
 412     i = s->start_freq[CPL_CH];
 413     for(bnd=0; bnd<s->num_cpl_bands; bnd++) {
 414         do {
 415             subbnd++;
 416             for(j=0; j<12; j++) {
 417                 for(ch=1; ch<=s->fbw_channels; ch++) {
 418                     if(s->channel_in_cpl[ch]) {
 419                         s->fixed_coeffs[ch][i] = ((int64_t)s->fixed_coeffs[CPL_CH][i] * (int64_t)s->cpl_coords[ch][bnd]) >> 23;
 420                         if (ch == 2 && s->phase_flags[bnd])
 421                             s->fixed_coeffs[ch][i] = -s->fixed_coeffs[ch][i];
 422                     }
 423                 }
 424                 i++;
 425             }
 426         } while(s->cpl_band_struct[subbnd]);
 427     }
 428 }
 429
 430 /**
 431  * Grouped mantissas for 3-level 5-level and 11-level quantization
 432  */
 433 typedef struct {
 434     int b1_mant[3];
 435     int b2_mant[3];
 436     int b4_mant[2];
 437     int b1ptr;
 438     int b2ptr;
 439     int b4ptr;
 440 } mant_groups;
 441
 442 /**
 443  * Get the transform coefficients for a particular channel
 444  * reference: Section 7.3 Quantization and Decoding of Mantissas
 445  */
 446 static void ac3_decode_transform_coeffs_ch(AC3DecodeContext *s, int ch_index, mant_groups *m)
 447 {
 448     GetBitContext *gbc = &s->gbc;
 449     int i, gcode, tbap, start, end;
 450     uint8_t *exps;
 451     uint8_t *bap;
 452     int *coeffs;
 453
 454     exps = s->dexps[ch_index];
 455     bap = s->bap[ch_index];
 456     coeffs = s->fixed_coeffs[ch_index];
 457     start = s->start_freq[ch_index];
 458     end = s->end_freq[ch_index];
 459
 460     for (i = start; i < end; i++) {
 461         tbap = bap[i];
 462         switch (tbap) {
 463             case 0:
 464                 coeffs[i] = (av_lfg_get(&s->dith_state) & 0x7FFFFF) - 0x400000;
 465                 break;
 466
 467             case 1:
 468                 if(m->b1ptr > 2) {
 469                     gcode = get_bits(gbc, 5);
 470                     m->b1_mant[0] = b1_mantissas[gcode][0];
 471                     m->b1_mant[1] = b1_mantissas[gcode][1];
 472                     m->b1_mant[2] = b1_mantissas[gcode][2];
 473                     m->b1ptr = 0;
 474                 }
 475                 coeffs[i] = m->b1_mant[m->b1ptr++];
 476                 break;
 477
 478             case 2:
 479                 if(m->b2ptr > 2) {
 480                     gcode = get_bits(gbc, 7);
 481                     m->b2_mant[0] = b2_mantissas[gcode][0];
 482                     m->b2_mant[1] = b2_mantissas[gcode][1];
 483                     m->b2_mant[2] = b2_mantissas[gcode][2];
 484                     m->b2ptr = 0;
 485                 }
 486                 coeffs[i] = m->b2_mant[m->b2ptr++];
 487                 break;
 488
 489             case 3:
 490                 coeffs[i] = b3_mantissas[get_bits(gbc, 3)];
 491                 break;
 492
 493             case 4:
 494                 if(m->b4ptr > 1) {
 495                     gcode = get_bits(gbc, 7);
 496                     m->b4_mant[0] = b4_mantissas[gcode][0];
 497                     m->b4_mant[1] = b4_mantissas[gcode][1];
 498                     m->b4ptr = 0;
 499                 }
 500                 coeffs[i] = m->b4_mant[m->b4ptr++];
 501                 break;
 502
 503             case 5:
 504                 coeffs[i] = b5_mantissas[get_bits(gbc, 4)];
 505                 break;
 506
 507             default: {
 508                 /* asymmetric dequantization */
 509                 int qlevel = quantization_tab[tbap];
 510                 coeffs[i] = get_sbits(gbc, qlevel) << (24 - qlevel);
 511                 break;
 512             }
 513         }
 514         coeffs[i] >>= exps[i];
 515     }
 516 }
 517
 518 /**
 519  * Remove random dithering from coefficients with zero-bit mantissas
 520  * reference: Section 7.3.4 Dither for Zero Bit Mantissas (bap=0)
 521  */
 522 static void remove_dithering(AC3DecodeContext *s) {
 523     int ch, i;
 524     int end=0;
 525     int *coeffs;
 526     uint8_t *bap;
 527
 528     for(ch=1; ch<=s->fbw_channels; ch++) {
 529         if(!s->dither_flag[ch]) {
 530             coeffs = s->fixed_coeffs[ch];
 531             bap = s->bap[ch];
 532             if(s->channel_in_cpl[ch])
 533                 end = s->start_freq[CPL_CH];
 534             else
 535                 end = s->end_freq[ch];
 536             for(i=0; i<end; i++) {
 537                 if(!bap[i])
 538                     coeffs[i] = 0;
 539             }
 540             if(s->channel_in_cpl[ch]) {
 541                 bap = s->bap[CPL_CH];
 542                 for(; i<s->end_freq[CPL_CH]; i++) {
 543                     if(!bap[i])
 544                         coeffs[i] = 0;
 545                 }
 546             }
 547         }
 548     }
 549 }
 550
 551 static void decode_transform_coeffs_ch(AC3DecodeContext *s, int blk, int ch,
 552                                     mant_groups *m)
 553 {
 554     if (!s->channel_uses_aht[ch]) {
 555         ac3_decode_transform_coeffs_ch(s, ch, m);
 556     } else {
 557         /* if AHT is used, mantissas for all blocks are encoded in the first
 558            block of the frame. */
 559         int bin;
 560         /*
 561         if (!blk)
 562             ff_eac3_decode_transform_coeffs_aht_ch(s, ch);
 563         */
 564         for (bin = s->start_freq[ch]; bin < s->end_freq[ch]; bin++) {
 565             s->fixed_coeffs[ch][bin] = s->pre_mantissa[ch][bin][blk] >> s->dexps[ch][bin];
 566         }
 567     }
 568 }
 569
 570 /**
 571  * Get the transform coefficients.
 572  */
 573 static void decode_transform_coeffs(AC3DecodeContext *s, int blk)
 574 {
 575     int ch, end;
 576     int got_cplchan = 0;
 577     mant_groups m;
 578
 579     m.b1ptr = m.b2ptr = m.b4ptr = 3;
 580
 581     for (ch = 1; ch <= s->channels; ch++) {
 582         /* transform coefficients for full-bandwidth channel */
 583         decode_transform_coeffs_ch(s, blk, ch, &m);
 584         /* tranform coefficients for coupling channel come right after the
 585            coefficients for the first coupled channel*/
 586         if (s->channel_in_cpl[ch])  {
 587             if (!got_cplchan) {
 588                 decode_transform_coeffs_ch(s, blk, CPL_CH, &m);
 589                 calc_transform_coeffs_cpl(s);
 590                 got_cplchan = 1;
 591             }
 592             end = s->end_freq[CPL_CH];
 593         } else {
 594             end = s->end_freq[ch];
 595         }
 596         do
 597             s->fixed_coeffs[ch][end] = 0;
 598         while(++end < 256);
 599     }
 600
 601     /* if any channel doesn't use dithering, zero appropriate coefficients */
 602     if(!s->dither_all)
 603         remove_dithering(s);
 604 }
 605
 606 /**
 607  * Stereo rematrixing.
 608  * reference: Section 7.5.4 Rematrixing : Decoding Technique
 609  */
 610 static void do_rematrixing(AC3DecodeContext *s)
 611 {
 612     int bnd, i;
 613     int end, bndend;
 614     int tmp0, tmp1;
 615
 616     end = FFMIN(s->end_freq[1], s->end_freq[2]);
 617
 618     for(bnd=0; bnd<s->num_rematrixing_bands; bnd++) {
 619         if(s->rematrixing_flags[bnd]) {
 620             bndend = FFMIN(end, ff_ac3_rematrix_band_tab[bnd+1]);
 621             for(i=ff_ac3_rematrix_band_tab[bnd]; i<bndend; i++) {
 622                 tmp0 = s->fixed_coeffs[1][i];
 623                 tmp1 = s->fixed_coeffs[2][i];
 624                 s->fixed_coeffs[1][i] = tmp0 + tmp1;
 625                 s->fixed_coeffs[2][i] = tmp0 - tmp1;
 626             }
 627         }
 628     }
 629 }
 630
 631 /**
 632  * Inverse MDCT Transform.
 633  * Convert frequency domain coefficients to time-domain audio samples.
 634  * reference: Section 7.9.4 Transformation Equations
 635  */
 636 static inline void do_imdct(AC3DecodeContext *s, int channels)
 637 {
 638     int ch;
 639     float add_bias = s->add_bias;
 640     if(s->out_channels==1 && channels>1)
 641         add_bias *= LEVEL_MINUS_3DB; // compensate for the gain in downmix
 642
 643     for (ch=1; ch<=channels; ch++) {
 644         if (s->block_switch[ch]) {
 645             int i;
 646             float *x = s->tmp_output+128;
 647             for(i=0; i<128; i++)
 648                 x[i] = s->transform_coeffs[ch][2*i];
 649             ff_imdct_half(&s->imdct_256, s->tmp_output, x);
 650             s->dsp.vector_fmul_window(s->output[ch-1], s->delay[ch-1], s->tmp_output, s->window, add_bias, 128);
 651             for(i=0; i<128; i++)
 652                 x[i] = s->transform_coeffs[ch][2*i+1];
 653             ff_imdct_half(&s->imdct_256, s->delay[ch-1], x);
 654         } else {
 655             ff_imdct_half(&s->imdct_512, s->tmp_output, s->transform_coeffs[ch]);
 656             s->dsp.vector_fmul_window(s->output[ch-1], s->delay[ch-1], s->tmp_output, s->window, add_bias, 128);
 657             memcpy(s->delay[ch-1], s->tmp_output+128, 128*sizeof(float));
 658         }
 659     }
 660 }
 661
 662 /**
 663  * Downmix the output to mono or stereo.
 664  */
 665 void ff_ac3_downmix_c(float (*samples)[256], float (*matrix)[2], int out_ch, int in_ch, int len)
 666 {
 667     int i, j;
 668     float v0, v1;
 669     if(out_ch == 2) {
 670         for(i=0; i<len; i++) {
 671             v0 = v1 = 0.0f;
 672             for(j=0; j<in_ch; j++) {
 673                 v0 += samples[j][i] * matrix[j][0];
 674                 v1 += samples[j][i] * matrix[j][1];
 675             }
 676             samples[0][i] = v0;
 677             samples[1][i] = v1;
 678         }
 679     } else if(out_ch == 1) {
 680         for(i=0; i<len; i++) {
 681             v0 = 0.0f;
 682             for(j=0; j<in_ch; j++)
 683                 v0 += samples[j][i] * matrix[j][0];
 684             samples[0][i] = v0;
 685         }
 686     }
 687 }
 688
 689 /**
 690  * Upmix delay samples from stereo to original channel layout.
 691  */
 692 static void ac3_upmix_delay(AC3DecodeContext *s)
 693 {
 694     int channel_data_size = sizeof(s->delay[0]);
 695     switch(s->channel_mode) {
 696         case AC3_CHMODE_DUALMONO:
 697         case AC3_CHMODE_STEREO:
 698             /* upmix mono to stereo */
 699             memcpy(s->delay[1], s->delay[0], channel_data_size);
 700             break;
 701         case AC3_CHMODE_2F2R:
 702             memset(s->delay[3], 0, channel_data_size);
 703         case AC3_CHMODE_2F1R:
 704             memset(s->delay[2], 0, channel_data_size);
 705             break;
 706         case AC3_CHMODE_3F2R:
 707             memset(s->delay[4], 0, channel_data_size);
 708         case AC3_CHMODE_3F1R:
 709             memset(s->delay[3], 0, channel_data_size);
 710         case AC3_CHMODE_3F:
 711             memcpy(s->delay[2], s->delay[1], channel_data_size);
 712             memset(s->delay[1], 0, channel_data_size);
 713             break;
 714     }
 715 }
 716
 717 /**
 718  * Decode a single audio block from the AC-3 bitstream.
 719  */
 720 static int decode_audio_block(AC3DecodeContext *s, int blk)
 721 {
 722     int fbw_channels = s->fbw_channels;
 723     int channel_mode = s->channel_mode;
 724     int i, bnd, seg, ch;
 725     int different_transforms;
 726     int downmix_output;
 727     int cpl_in_use;
 728     GetBitContext *gbc = &s->gbc;
 729     uint8_t bit_alloc_stages[AC3_MAX_CHANNELS];
 730
 731     memset(bit_alloc_stages, 0, AC3_MAX_CHANNELS);
 732
 733     /* block switch flags */
 734     different_transforms = 0;
 735     if (s->block_switch_syntax) {
 736         for (ch = 1; ch <= fbw_channels; ch++) {
 737             s->block_switch[ch] = get_bits1(gbc);
 738             if(ch > 1 && s->block_switch[ch] != s->block_switch[1])
 739                 different_transforms = 1;
 740         }
 741     }
 742
 743     /* dithering flags */
 744     if (s->dither_flag_syntax) {
 745         s->dither_all = 1;
 746         for (ch = 1; ch <= fbw_channels; ch++) {
 747             s->dither_flag[ch] = get_bits1(gbc);
 748             if(!s->dither_flag[ch])
 749                 s->dither_all = 0;
 750         }
 751     }
 752
 753     /* dynamic range */
 754     i = !(s->channel_mode);
 755     do {
 756         if(get_bits1(gbc)) {
 757             s->dynamic_range[i] = ((dynamic_range_tab[get_bits(gbc, 8)]-1.0) *
 758                                   s->avctx->drc_scale)+1.0;
 759         } else if(blk == 0) {
 760             s->dynamic_range[i] = 1.0f;
 761         }
 762     } while(i--);
 763
 764     /* spectral extension strategy */
 765     if (s->eac3 && (!blk || get_bits1(gbc))) {
 766         if (get_bits1(gbc)) {
 767             av_log_missing_feature(s->avctx, "Spectral extension", 1);
 768             return -1;
 769         }
 770         /* TODO: parse spectral extension strategy info */
 771     }
 772
 773     /* TODO: spectral extension coordinates */
 774
 775     /* coupling strategy */
 776     if (get_bits1(gbc)) {
 777         memset(bit_alloc_stages, 3, AC3_MAX_CHANNELS);
 778         if (!s->eac3)
 779             s->cpl_in_use[blk] = get_bits1(gbc);
 780         if (s->cpl_in_use[blk]) {
 781             /* coupling in use */
 782             int cpl_begin_freq, cpl_end_freq;
 783
 784             if (channel_mode < AC3_CHMODE_STEREO) {
 785                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "coupling not allowed in mono or dual-mono\n");
 786                 return -1;
 787             }
 788
 789             /* check for enhanced coupling */
 790             if (s->eac3 && get_bits1(gbc)) {
 791                 /* TODO: parse enhanced coupling strategy info */
 792                 av_log_missing_feature(s->avctx, "Enhanced coupling", 1);
 793                 return -1;
 794             }
 795
 796             /* determine which channels are coupled */
 797             if (s->eac3 && s->channel_mode == AC3_CHMODE_STEREO) {
 798                 s->channel_in_cpl[1] = 1;
 799                 s->channel_in_cpl[2] = 1;
 800             } else {
 801                 for (ch = 1; ch <= fbw_channels; ch++)
 802                     s->channel_in_cpl[ch] = get_bits1(gbc);
 803             }
 804
 805             /* phase flags in use */
 806             if (channel_mode == AC3_CHMODE_STEREO)
 807                 s->phase_flags_in_use = get_bits1(gbc);
 808
 809             /* coupling frequency range */
 810             /* TODO: modify coupling end freq if spectral extension is used */
 811             cpl_begin_freq = get_bits(gbc, 4);
 812             cpl_end_freq = get_bits(gbc, 4);
 813             if (3 + cpl_end_freq - cpl_begin_freq < 0) {
 814                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "3+cplendf = %d < cplbegf = %d\n", 3+cpl_end_freq, cpl_begin_freq);
 815                 return -1;
 816             }
 817             s->num_cpl_bands = s->num_cpl_subbands = 3 + cpl_end_freq - cpl_begin_freq;
 818             s->start_freq[CPL_CH] = cpl_begin_freq * 12 + 37;
 819             s->end_freq[CPL_CH] = cpl_end_freq * 12 + 73;
 820
 821             /* coupling band structure */
 822             if (!s->eac3 || get_bits1(gbc)) {
 823                 for (bnd = 0; bnd < s->num_cpl_subbands - 1; bnd++) {
 824                     s->cpl_band_struct[bnd] = get_bits1(gbc);
 825                 }
 826             } else if (!blk) {
 827             }
 828             s->cpl_band_struct[s->num_cpl_subbands-1] = 0;
 829
 830             /* calculate number of coupling bands based on band structure */
 831             for (bnd = 0; bnd < s->num_cpl_subbands-1; bnd++) {
 832                 s->num_cpl_bands -= s->cpl_band_struct[bnd];
 833             }
 834         } else {
 835             /* coupling not in use */
 836             for (ch = 1; ch <= fbw_channels; ch++) {
 837                 s->channel_in_cpl[ch] = 0;
 838                 s->first_cpl_coords[ch] = 1;
 839             }
 840             s->first_cpl_leak = s->eac3;
 841             s->phase_flags_in_use = 0;
 842         }
 843     } else if (!s->eac3) {
 844         if(!blk) {
 845             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "new coupling strategy must be present in block 0\n");
 846             return -1;
 847         } else {
 848             s->cpl_in_use[blk] = s->cpl_in_use[blk-1];
 849         }
 850     }
 851     cpl_in_use = s->cpl_in_use[blk];
 852
 853     /* coupling coordinates */
 854     if (cpl_in_use) {
 855         int cpl_coords_exist = 0;
 856
 857         for (ch = 1; ch <= fbw_channels; ch++) {
 858             if (s->channel_in_cpl[ch]) {
 859                 if (get_bits1(gbc)) {
 860                     int master_cpl_coord, cpl_coord_exp, cpl_coord_mant;
 861                     cpl_coords_exist = 1;
 862                     master_cpl_coord = 3 * get_bits(gbc, 2);
 863                     for (bnd = 0; bnd < s->num_cpl_bands; bnd++) {
 864                         cpl_coord_exp = get_bits(gbc, 4);
 865                         cpl_coord_mant = get_bits(gbc, 4);
 866                         if (cpl_coord_exp == 15)
 867                             s->cpl_coords[ch][bnd] = cpl_coord_mant << 22;
 868                         else
 869                             s->cpl_coords[ch][bnd] = (cpl_coord_mant + 16) << 21;
 870                         s->cpl_coords[ch][bnd] >>= (cpl_coord_exp + master_cpl_coord);
 871                     }
 872                 } else if (!blk) {
 873                     av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "new coupling coordinates must be present in block 0\n");
 874                     return -1;
 875                 }
 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     s->exp_strategy[blk][CPL_CH] = EXP_REUSE;
 902     s->exp_strategy[blk][s->lfe_ch] = EXP_REUSE;
 903     for (ch = !cpl_in_use; ch <= s->channels; ch++) {
 904         s->exp_strategy[blk][ch] = get_bits(gbc, 2 - (ch == s->lfe_ch));
 905         if(s->exp_strategy[blk][ch] != EXP_REUSE)
 906             bit_alloc_stages[ch] = 3;
 907     }
 908
 909     /* channel bandwidth */
 910     for (ch = 1; ch <= fbw_channels; ch++) {
 911         s->start_freq[ch] = 0;
 912         if (s->exp_strategy[blk][ch] != EXP_REUSE) {
 913             int group_size;
 914             int prev = s->end_freq[ch];
 915             if (s->channel_in_cpl[ch])
 916                 s->end_freq[ch] = s->start_freq[CPL_CH];
 917             else {
 918                 int bandwidth_code = get_bits(gbc, 6);
 919                 if (bandwidth_code > 60) {
 920                     av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "bandwidth code = %d > 60", bandwidth_code);
 921                     return -1;
 922                 }
 923                 s->end_freq[ch] = bandwidth_code * 3 + 73;
 924             }
 925             group_size = 3 << (s->exp_strategy[blk][ch] - 1);
 926             s->num_exp_groups[ch] = (s->end_freq[ch]+group_size-4) / group_size;
 927             if(blk > 0 && s->end_freq[ch] != prev)
 928                 memset(bit_alloc_stages, 3, AC3_MAX_CHANNELS);
 929         }
 930     }
 931     if (cpl_in_use && s->exp_strategy[blk][CPL_CH] != EXP_REUSE) {
 932         s->num_exp_groups[CPL_CH] = (s->end_freq[CPL_CH] - s->start_freq[CPL_CH]) /
 933                                     (3 << (s->exp_strategy[blk][CPL_CH] - 1));
 934     }
 935
 936     /* decode exponents for each channel */
 937     for (ch = !cpl_in_use; ch <= s->channels; ch++) {
 938         if (s->exp_strategy[blk][ch] != EXP_REUSE) {
 939             s->dexps[ch][0] = get_bits(gbc, 4) << !ch;
 940             decode_exponents(gbc, s->exp_strategy[blk][ch],
 941                              s->num_exp_groups[ch], s->dexps[ch][0],
 942                              &s->dexps[ch][s->start_freq[ch]+!!ch]);
 943             if(ch != CPL_CH && ch != s->lfe_ch)
 944                 skip_bits(gbc, 2); /* skip gainrng */
 945         }
 946     }
 947
 948     /* bit allocation information */
 949     if (s->bit_allocation_syntax) {
 950         if (get_bits1(gbc)) {
 951             s->bit_alloc_params.slow_decay = ff_ac3_slow_decay_tab[get_bits(gbc, 2)] >> s->bit_alloc_params.sr_shift;
 952             s->bit_alloc_params.fast_decay = ff_ac3_fast_decay_tab[get_bits(gbc, 2)] >> s->bit_alloc_params.sr_shift;
 953             s->bit_alloc_params.slow_gain  = ff_ac3_slow_gain_tab[get_bits(gbc, 2)];
 954             s->bit_alloc_params.db_per_bit = ff_ac3_db_per_bit_tab[get_bits(gbc, 2)];
 955             s->bit_alloc_params.floor  = ff_ac3_floor_tab[get_bits(gbc, 3)];
 956             for(ch=!cpl_in_use; ch<=s->channels; ch++)
 957                 bit_alloc_stages[ch] = FFMAX(bit_alloc_stages[ch], 2);
 958         } else if (!blk) {
 959             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "new bit allocation info must be present in block 0\n");
 960             return -1;
 961         }
 962     }
 963
 964     /* signal-to-noise ratio offsets and fast gains (signal-to-mask ratios) */
 965     if (get_bits1(gbc)) {
 966         int csnr;
 967         csnr = (get_bits(gbc, 6) - 15) << 4;
 968         for (ch = !cpl_in_use; ch <= s->channels; ch++) { /* snr offset and fast gain */
 969             s->snr_offset[ch] = (csnr + get_bits(gbc, 4)) << 2;
 970             s->fast_gain[ch] = ff_ac3_fast_gain_tab[get_bits(gbc, 3)];
 971         }
 972         memset(bit_alloc_stages, 3, AC3_MAX_CHANNELS);
 973     } else if (!blk) {
 974         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "new snr offsets must be present in block 0\n");
 975         return -1;
 976     }
 977
 978     /* fast gain (E-AC-3 only) */
 979     if (s->fast_gain_syntax && get_bits1(gbc)) {
 980         for (ch = !cpl_in_use; ch <= s->channels; ch++) {
 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     } else if (s->eac3 && !blk) {
 988         for (ch = !cpl_in_use; ch <= s->channels; ch++)
 989             s->fast_gain[ch] = ff_ac3_fast_gain_tab[4];
 990     }
 991
 992     /* E-AC-3 to AC-3 converter SNR offset */
 993     if (s->frame_type == EAC3_FRAME_TYPE_INDEPENDENT && get_bits1(gbc)) {
 994         skip_bits(gbc, 10); // skip converter snr offset
 995     }
 996
 997     /* coupling leak information */
 998     if (cpl_in_use) {
 999         if (get_bits1(gbc)) {
1000             s->bit_alloc_params.cpl_fast_leak = get_bits(gbc, 3);
1001             s->bit_alloc_params.cpl_slow_leak = get_bits(gbc, 3);
1002             bit_alloc_stages[CPL_CH] = FFMAX(bit_alloc_stages[CPL_CH], 2);
1003         } else if (!blk) {
1004             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "new coupling leak info must be present in block 0\n");
1005             return -1;
1006         }
1007     }
1008
1009     /* delta bit allocation information */
1010     if (s->dba_syntax && get_bits1(gbc)) {
1011         /* delta bit allocation exists (strategy) */
1012         for (ch = !cpl_in_use; ch <= fbw_channels; ch++) {
1013             s->dba_mode[ch] = get_bits(gbc, 2);
1014             if (s->dba_mode[ch] == DBA_RESERVED) {
1015                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "delta bit allocation strategy reserved\n");
1016                 return -1;
1017             }
1018             bit_alloc_stages[ch] = FFMAX(bit_alloc_stages[ch], 2);
1019         }
1020         /* channel delta offset, len and bit allocation */
1021         for (ch = !cpl_in_use; ch <= fbw_channels; ch++) {
1022             if (s->dba_mode[ch] == DBA_NEW) {
1023                 s->dba_nsegs[ch] = get_bits(gbc, 3);
1024                 for (seg = 0; seg <= s->dba_nsegs[ch]; seg++) {
1025                     s->dba_offsets[ch][seg] = get_bits(gbc, 5);
1026                     s->dba_lengths[ch][seg] = get_bits(gbc, 4);
1027                     s->dba_values[ch][seg] = get_bits(gbc, 3);
1028                 }
1029                 /* run last 2 bit allocation stages if new dba values */
1030                 bit_alloc_stages[ch] = FFMAX(bit_alloc_stages[ch], 2);
1031             }
1032         }
1033     } else if(blk == 0) {
1034         for(ch=0; ch<=s->channels; ch++) {
1035             s->dba_mode[ch] = DBA_NONE;
1036         }
1037     }
1038
1039     /* Bit allocation */
1040     for(ch=!cpl_in_use; ch<=s->channels; ch++) {
1041         if(bit_alloc_stages[ch] > 2) {
1042             /* Exponent mapping into PSD and PSD integration */
1043             ff_ac3_bit_alloc_calc_psd(s->dexps[ch],
1044                                       s->start_freq[ch], s->end_freq[ch],
1045                                       s->psd[ch], s->band_psd[ch]);
1046         }
1047         if(bit_alloc_stages[ch] > 1) {
1048             /* Compute excitation function, Compute masking curve, and
1049                Apply delta bit allocation */
1050             ff_ac3_bit_alloc_calc_mask(&s->bit_alloc_params, s->band_psd[ch],
1051                                        s->start_freq[ch], s->end_freq[ch],
1052                                        s->fast_gain[ch], (ch == s->lfe_ch),
1053                                        s->dba_mode[ch], s->dba_nsegs[ch],
1054                                        s->dba_offsets[ch], s->dba_lengths[ch],
1055                                        s->dba_values[ch], s->mask[ch]);
1056         }
1057         if(bit_alloc_stages[ch] > 0) {
1058             /* Compute bit allocation */
1059             const uint8_t *bap_tab = s->channel_uses_aht[ch] ?
1060                                      ff_eac3_hebap_tab : ff_ac3_bap_tab;
1061             ff_ac3_bit_alloc_calc_bap(s->mask[ch], s->psd[ch],
1062                                       s->start_freq[ch], s->end_freq[ch],
1063                                       s->snr_offset[ch],
1064                                       s->bit_alloc_params.floor,
1065                                       bap_tab, s->bap[ch]);
1066         }
1067     }
1068
1069     /* unused dummy data */
1070     if (s->skip_syntax && get_bits1(gbc)) {
1071         int skipl = get_bits(gbc, 9);
1072         while(skipl--)
1073             skip_bits(gbc, 8);
1074     }
1075
1076     /* unpack the transform coefficients
1077        this also uncouples channels if coupling is in use. */
1078     decode_transform_coeffs(s, blk);
1079
1080     /* TODO: generate enhanced coupling coordinates and uncouple */
1081
1082     /* TODO: apply spectral extension */
1083
1084     /* recover coefficients if rematrixing is in use */
1085     if(s->channel_mode == AC3_CHMODE_STEREO)
1086         do_rematrixing(s);
1087
1088     /* apply scaling to coefficients (headroom, dynrng) */
1089     for(ch=1; ch<=s->channels; ch++) {
1090         float gain = s->mul_bias / 4194304.0f;
1091         if(s->channel_mode == AC3_CHMODE_DUALMONO) {
1092             gain *= s->dynamic_range[ch-1];
1093         } else {
1094             gain *= s->dynamic_range[0];
1095         }
1096         s->dsp.int32_to_float_fmul_scalar(s->transform_coeffs[ch], s->fixed_coeffs[ch], gain, 256);
1097     }
1098
1099     /* downmix and MDCT. order depends on whether block switching is used for
1100        any channel in this block. this is because coefficients for the long
1101        and short transforms cannot be mixed. */
1102     downmix_output = s->channels != s->out_channels &&
1103                      !((s->output_mode & AC3_OUTPUT_LFEON) &&
1104                      s->fbw_channels == s->out_channels);
1105     if(different_transforms) {
1106         /* the delay samples have already been downmixed, so we upmix the delay
1107            samples in order to reconstruct all channels before downmixing. */
1108         if(s->downmixed) {
1109             s->downmixed = 0;
1110             ac3_upmix_delay(s);
1111         }
1112
1113         do_imdct(s, s->channels);
1114
1115         if(downmix_output) {
1116             s->dsp.ac3_downmix(s->output, s->downmix_coeffs, s->out_channels, s->fbw_channels, 256);
1117         }
1118     } else {
1119         if(downmix_output) {
1120             s->dsp.ac3_downmix(s->transform_coeffs+1, s->downmix_coeffs, s->out_channels, s->fbw_channels, 256);
1121         }
1122
1123         if(downmix_output && !s->downmixed) {
1124             s->downmixed = 1;
1125             s->dsp.ac3_downmix(s->delay, s->downmix_coeffs, s->out_channels, s->fbw_channels, 128);
1126         }
1127
1128         do_imdct(s, s->out_channels);
1129     }
1130
1131     return 0;
1132 }
1133
1134 /**
1135  * Decode a single AC-3 frame.
1136  */
1137 static int ac3_decode_frame(AVCodecContext * avctx, void *data, int *data_size,
1138                             const uint8_t *buf, int buf_size)
1139 {
1140     AC3DecodeContext *s = avctx->priv_data;
1141     int16_t *out_samples = (int16_t *)data;
1142     int blk, ch, err;
1143
1144     /* initialize the GetBitContext with the start of valid AC-3 Frame */
1145     if (s->input_buffer) {
1146         /* copy input buffer to decoder context to avoid reading past the end
1147            of the buffer, which can be caused by a damaged input stream. */
1148         memcpy(s->input_buffer, buf, FFMIN(buf_size, AC3_FRAME_BUFFER_SIZE));
1149         init_get_bits(&s->gbc, s->input_buffer, buf_size * 8);
1150     } else {
1151         init_get_bits(&s->gbc, buf, buf_size * 8);
1152     }
1153
1154     /* parse the syncinfo */
1155     *data_size = 0;
1156     err = parse_frame_header(s);
1157
1158     /* check that reported frame size fits in input buffer */
1159     if(s->frame_size > buf_size) {
1160         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "incomplete frame\n");
1161         err = AC3_PARSE_ERROR_FRAME_SIZE;
1162     }
1163
1164     /* check for crc mismatch */
1165     if(err != AC3_PARSE_ERROR_FRAME_SIZE && avctx->error_resilience >= FF_ER_CAREFUL) {
1166         if(av_crc(av_crc_get_table(AV_CRC_16_ANSI), 0, &buf[2], s->frame_size-2)) {
1167             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "frame CRC mismatch\n");
1168             err = AC3_PARSE_ERROR_CRC;
1169         }
1170     }
1171
1172     if(err && err != AC3_PARSE_ERROR_CRC) {
1173         switch(err) {
1174             case AC3_PARSE_ERROR_SYNC:
1175                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "frame sync error\n");
1176                 return -1;
1177             case AC3_PARSE_ERROR_BSID:
1178                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid bitstream id\n");
1179                 break;
1180             case AC3_PARSE_ERROR_SAMPLE_RATE:
1181                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid sample rate\n");
1182                 break;
1183             case AC3_PARSE_ERROR_FRAME_SIZE:
1184                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid frame size\n");
1185                 break;
1186             case AC3_PARSE_ERROR_FRAME_TYPE:
1187                 /* skip frame if CRC is ok. otherwise use error concealment. */
1188                 /* TODO: add support for substreams and dependent frames */
1189                 if(s->frame_type == EAC3_FRAME_TYPE_DEPENDENT || s->substreamid) {
1190                     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "unsupported frame type : skipping frame\n");
1191                     return s->frame_size;
1192                 } else {
1193                     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid frame type\n");
1194                 }
1195                 break;
1196             default:
1197                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid header\n");
1198                 break;
1199         }
1200     }
1201
1202     /* if frame is ok, set audio parameters */
1203     if (!err) {
1204         avctx->sample_rate = s->sample_rate;
1205         avctx->bit_rate = s->bit_rate;
1206
1207         /* channel config */
1208         s->out_channels = s->channels;
1209         s->output_mode = s->channel_mode;
1210         if(s->lfe_on)
1211             s->output_mode |= AC3_OUTPUT_LFEON;
1212         if (avctx->request_channels > 0 && avctx->request_channels <= 2 &&
1213                 avctx->request_channels < s->channels) {
1214             s->out_channels = avctx->request_channels;
1215             s->output_mode  = avctx->request_channels == 1 ? AC3_CHMODE_MONO : AC3_CHMODE_STEREO;
1216         }
1217         avctx->channels = s->out_channels;
1218
1219         /* set downmixing coefficients if needed */
1220         if(s->channels != s->out_channels && !((s->output_mode & AC3_OUTPUT_LFEON) &&
1221                 s->fbw_channels == s->out_channels)) {
1222             set_downmix_coeffs(s);
1223         }
1224     } else if (!s->out_channels) {
1225         s->out_channels = avctx->channels;
1226         if(s->out_channels < s->channels)
1227             s->output_mode  = s->out_channels == 1 ? AC3_CHMODE_MONO : AC3_CHMODE_STEREO;
1228     }
1229
1230     /* decode the audio blocks */
1231     for (blk = 0; blk < s->num_blocks; blk++) {
1232         const float *output[s->out_channels];
1233         if (!err && decode_audio_block(s, blk)) {
1234             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "error decoding the audio block\n");
1235         }
1236         for (ch = 0; ch < s->out_channels; ch++)
1237             output[ch] = s->output[ch];
1238         s->dsp.float_to_int16_interleave(out_samples, output, 256, s->out_channels);
1239         out_samples += 256 * s->out_channels;
1240     }
1241     *data_size = s->num_blocks * 256 * avctx->channels * sizeof (int16_t);
1242     return s->frame_size;
1243 }
1244
1245 /**
1246  * Uninitialize the AC-3 decoder.
1247  */
1248 static av_cold int ac3_decode_end(AVCodecContext *avctx)
1249 {
1250     AC3DecodeContext *s = avctx->priv_data;
1251     ff_mdct_end(&s->imdct_512);
1252     ff_mdct_end(&s->imdct_256);
1253
1254     av_freep(&s->input_buffer);
1255
1256     return 0;
1257 }
1258
1259 AVCodec ac3_decoder = {
1260     .name = "ac3",
1261     .type = CODEC_TYPE_AUDIO,
1262     .id = CODEC_ID_AC3,
1263     .priv_data_size = sizeof (AC3DecodeContext),
1264     .init = ac3_decode_init,
1265     .close = ac3_decode_end,
1266     .decode = ac3_decode_frame,
1267     .long_name = NULL_IF_CONFIG_SMALL("ATSC A/52 (AC-3, E-AC-3)"),
1268 };