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

   1 /*
   2  * Common code between the AC-3 and E-AC-3 decoders
   3  * Copyright (c) 2007 Bartlomiej Wolowiec <bartek.wolowiec@gmail.com>
   4  *
   5  * This file is part of FFmpeg.
   6  *
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   8  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
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  11  *
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  14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
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  18  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  20  */
  21
  22 /**
  23  * @file ac3.h
  24  * Common code between the AC-3 and E-AC-3 decoders.
  25  */
  26
  27 #ifndef AVCODEC_AC3DEC_H
  28 #define AVCODEC_AC3DEC_H
  29
  30 #include "libavutil/lfg.h"
  31 #include "ac3.h"
  32 #include "bitstream.h"
  33 #include "dsputil.h"
  34
  35 /* override ac3.h to include coupling channel */
  36 #undef AC3_MAX_CHANNELS
  37 #define AC3_MAX_CHANNELS 7
  38 #define CPL_CH 0
  39
  40 #define AC3_OUTPUT_LFEON  8
  41
  42 #define AC3_MAX_COEFS   256
  43 #define AC3_BLOCK_SIZE  256
  44 #define MAX_BLOCKS        6
  45 #define SPX_MAX_BANDS    17
  46
  47 #define INT24_MIN -8388608
  48 #define INT24_MAX  8388607
  49 #define M_SQRT_POW2_15 181
  50
  51 typedef struct {
  52     AVCodecContext *avctx;                  ///< parent context
  53     GetBitContext gbc;                      ///< bitstream reader
  54     uint8_t *input_buffer;                  ///< temp buffer to prevent overread
  55
  56 ///@defgroup bsi bit stream information
  57 ///@{
  58     int frame_type;                         ///< frame type                             (strmtyp)
  59     int substreamid;                        ///< substream identification
  60     int frame_size;                         ///< current frame size, in bytes
  61     int bit_rate;                           ///< stream bit rate, in bits-per-second
  62     int sample_rate;                        ///< sample frequency, in Hz
  63     int num_blocks;                         ///< number of audio blocks
  64     int channel_mode;                       ///< channel mode                           (acmod)
  65     int lfe_on;                             ///< lfe channel in use
  66     int channel_map;                        ///< custom channel map
  67     int center_mix_level;                   ///< Center mix level index
  68     int surround_mix_level;                 ///< Surround mix level index
  69     int eac3;                               ///< indicates if current frame is E-AC-3
  70 ///@}
  71
  72 ///@defgroup audfrm frame syntax parameters
  73     int snr_offset_strategy;                ///< SNR offset strategy                    (snroffststr)
  74     int block_switch_syntax;                ///< block switch syntax enabled            (blkswe)
  75     int dither_flag_syntax;                 ///< dither flag syntax enabled             (dithflage)
  76     int bit_allocation_syntax;              ///< bit allocation model syntax enabled    (bamode)
  77     int fast_gain_syntax;                   ///< fast gain codes enabled                (frmfgaincode)
  78     int dba_syntax;                         ///< delta bit allocation syntax enabled    (dbaflde)
  79     int skip_syntax;                        ///< skip field syntax enabled              (skipflde)
  80  ///@}
  81
  82 ///@defgroup cpl standard coupling
  83     int cpl_in_use[MAX_BLOCKS];             ///< coupling in use                        (cplinu)
  84     int cpl_strategy_exists[MAX_BLOCKS];    ///< coupling strategy exists               (cplstre)
  85     int channel_in_cpl[AC3_MAX_CHANNELS];   ///< channel in coupling                    (chincpl)
  86     int phase_flags_in_use;                 ///< phase flags in use                     (phsflginu)
  87     int phase_flags[18];                    ///< phase flags                            (phsflg)
  88     int num_cpl_subbands;                   ///< number of coupling sub bands           (ncplsubnd)
  89     int num_cpl_bands;                      ///< number of coupling bands               (ncplbnd)
  90     uint8_t cpl_band_struct[18];            ///< coupling band structure                (cplbndstrc)
  91     int firstchincpl;                       ///< first channel in coupling
  92     int first_cpl_coords[AC3_MAX_CHANNELS]; ///< first coupling coordinates states      (firstcplcos)
  93     int cpl_coords[AC3_MAX_CHANNELS][18];   ///< coupling coordinates                   (cplco)
  94 ///@}
  95
  96 ///@defgroup spx spectral extension
  97 ///@{
  98     int spx_in_use[MAX_BLOCKS];             ///< spectral extension in use              (spxinu)
  99     int channel_in_spx[AC3_MAX_CHANNELS];   ///< channel in spectral extension          (chinspx)
 100     int spx_atten_code[AC3_MAX_CHANNELS];   ///< spx attenuation code                   (spxattencod)
 101     int spx_coords_exist[AC3_MAX_CHANNELS]; ///< indicates if a channel has spx coords  (spxcoe)
 102     int spx_start_subband;                  ///< spx beginning frequency band           (spxbegf)
 103     int spx_start_freq;                     ///< spx start frequency bin
 104     int spx_end_freq;                       ///< spx end frequency bin
 105     int spx_copy_start_freq;                ///< spx starting frequency for copying     (copystartmant)
 106     int num_spx_subbands;                   ///< number of spectral extension subbands
 107     int num_spx_bands;                      ///< number of spectral extension bands     (nspxbnds)
 108     uint8_t spx_band_struct[SPX_MAX_BANDS]; ///< spectral extension band structure      (spxbndstrc)
 109     int spx_band_sizes[SPX_MAX_BANDS];      ///< number of bins in each band            (spxbndsztab)
 110     int first_spx_coords[AC3_MAX_CHANNELS]; ///< first spx coordinates states           (firstspxcos)
 111     int spx_noise_blend[AC3_MAX_CHANNELS][SPX_MAX_BANDS];   ///< spx noise blending factor  (nblendfact)
 112     int spx_signal_blend[AC3_MAX_CHANNELS][SPX_MAX_BANDS];  ///< spx signal blending factor (sblendfact)
 113     int spx_coords[AC3_MAX_CHANNELS][SPX_MAX_BANDS];    ///< spectral extension coordinates (spxco)
 114 ///@}
 115
 116 ///@defgroup aht adaptive hybrid transform
 117     int channel_uses_aht[AC3_MAX_CHANNELS];                         ///< channel AHT in use (chahtinu)
 118     int pre_mantissa[AC3_MAX_CHANNELS][AC3_MAX_COEFS][MAX_BLOCKS];  ///< pre-IDCT mantissas
 119 ///@}
 120
 121 ///@defgroup channel channel
 122     int fbw_channels;                           ///< number of full-bandwidth channels
 123     int channels;                               ///< number of total channels
 124     int lfe_ch;                                 ///< index of LFE channel
 125     float downmix_coeffs[AC3_MAX_CHANNELS][2];  ///< stereo downmix coefficients
 126     int downmixed;                              ///< indicates if coeffs are currently downmixed
 127     int output_mode;                            ///< output channel configuration
 128     int out_channels;                           ///< number of output channels
 129 ///@}
 130
 131 ///@defgroup dynrng dynamic range
 132     float dynamic_range[2];                 ///< dynamic range
 133 ///@}
 134
 135 ///@defgroup bandwidth bandwidth
 136     int start_freq[AC3_MAX_CHANNELS];       ///< start frequency bin                    (strtmant)
 137     int end_freq[AC3_MAX_CHANNELS];         ///< end frequency bin                      (endmant)
 138 ///@}
 139
 140 ///@defgroup rematrixing rematrixing
 141     int num_rematrixing_bands;              ///< number of rematrixing bands            (nrematbnd)
 142     int rematrixing_flags[4];               ///< rematrixing flags                      (rematflg)
 143 ///@}
 144
 145 ///@defgroup exponents exponents
 146     int num_exp_groups[AC3_MAX_CHANNELS];           ///< Number of exponent groups      (nexpgrp)
 147     int8_t dexps[AC3_MAX_CHANNELS][AC3_MAX_COEFS];  ///< decoded exponents
 148     int exp_strategy[MAX_BLOCKS][AC3_MAX_CHANNELS]; ///< exponent strategies            (expstr)
 149 ///@}
 150
 151 ///@defgroup bitalloc bit allocation
 152     AC3BitAllocParameters bit_alloc_params;         ///< bit allocation parameters
 153     int first_cpl_leak;                             ///< first coupling leak state      (firstcplleak)
 154     int snr_offset[AC3_MAX_CHANNELS];               ///< signal-to-noise ratio offsets  (snroffst)
 155     int fast_gain[AC3_MAX_CHANNELS];                ///< fast gain values/SMR's         (fgain)
 156     uint8_t bap[AC3_MAX_CHANNELS][AC3_MAX_COEFS];   ///< bit allocation pointers
 157     int16_t psd[AC3_MAX_CHANNELS][AC3_MAX_COEFS];   ///< scaled exponents
 158     int16_t band_psd[AC3_MAX_CHANNELS][50];         ///< interpolated exponents
 159     int16_t mask[AC3_MAX_CHANNELS][50];             ///< masking curve values
 160     int dba_mode[AC3_MAX_CHANNELS];                 ///< delta bit allocation mode
 161     int dba_nsegs[AC3_MAX_CHANNELS];                ///< number of delta segments
 162     uint8_t dba_offsets[AC3_MAX_CHANNELS][8];       ///< delta segment offsets
 163     uint8_t dba_lengths[AC3_MAX_CHANNELS][8];       ///< delta segment lengths
 164     uint8_t dba_values[AC3_MAX_CHANNELS][8];        ///< delta values for each segment
 165 ///@}
 166
 167 ///@defgroup dithering zero-mantissa dithering
 168     int dither_flag[AC3_MAX_CHANNELS];      ///< dither flags                           (dithflg)
 169     AVLFG dith_state;                       ///< for dither generation
 170 ///@}
 171
 172 ///@defgroup imdct IMDCT
 173     int block_switch[AC3_MAX_CHANNELS];     ///< block switch flags                     (blksw)
 174     MDCTContext imdct_512;                  ///< for 512 sample IMDCT
 175     MDCTContext imdct_256;                  ///< for 256 sample IMDCT
 176 ///@}
 177
 178 ///@defgroup opt optimization
 179     DSPContext dsp;                         ///< for optimization
 180     float add_bias;                         ///< offset for float_to_int16 conversion
 181     float mul_bias;                         ///< scaling for float_to_int16 conversion
 182 ///@}
 183
 184     DECLARE_ALIGNED_16(int, fixed_coeffs[AC3_MAX_CHANNELS][AC3_MAX_COEFS]);  ///> fixed-point transform coefficients
 185
 186 ///@defgroup arrays aligned arrays
 187     DECLARE_ALIGNED_16(float, transform_coeffs[AC3_MAX_CHANNELS][AC3_MAX_COEFS]);   ///< transform coefficients
 188     DECLARE_ALIGNED_16(float, delay[AC3_MAX_CHANNELS][AC3_BLOCK_SIZE]);             ///< delay - added to the next block
 189     DECLARE_ALIGNED_16(float, window[AC3_BLOCK_SIZE]);                              ///< window coefficients
 190     DECLARE_ALIGNED_16(float, tmp_output[AC3_BLOCK_SIZE]);                          ///< temporary storage for output before windowing
 191     DECLARE_ALIGNED_16(float, output[AC3_MAX_CHANNELS][AC3_BLOCK_SIZE]);            ///< output after imdct transform and windowing
 192 ///@}
 193 } AC3DecodeContext;
 194
 195 /**
 196  * Parse the E-AC-3 frame header.
 197  * This parses both the bit stream info and audio frame header.
 198  */
 199 int ff_eac3_parse_header(AC3DecodeContext *s);
 200
 201 /**
 202  * Decode mantissas in a single channel for the entire frame.
 203  * This is used when AHT mode is enabled.
 204  */
 205 void ff_eac3_decode_transform_coeffs_aht_ch(AC3DecodeContext *s, int ch);
 206
 207 void ff_eac3_apply_spectral_extension(AC3DecodeContext *s);
 208
 209 #endif /* AVCODEC_AC3DEC_H */