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

   1 /*
   2  * DCA compatible decoder
   3  * Copyright (C) 2004 Gildas Bazin
   4  * Copyright (C) 2004 Benjamin Zores
   5  * Copyright (C) 2006 Benjamin Larsson
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   7  *
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  19  *
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  22  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  23  */
  24
  25 #ifndef AVCODEC_DCA_H
  26 #define AVCODEC_DCA_H
  27
  28 #include <stdint.h>
  29
  30 #include "libavutil/float_dsp.h"
  31 #include "libavutil/internal.h"
  32
  33 #include "avcodec.h"
  34 #include "dcadsp.h"
  35 #include "fmtconvert.h"
  36 #include "get_bits.h"
  37
  38 /** DCA syncwords, also used for bitstream type detection */
  39 #define DCA_MARKER_RAW_BE 0x7FFE8001
  40 #define DCA_MARKER_RAW_LE 0xFE7F0180
  41 #define DCA_MARKER_14B_BE 0x1FFFE800
  42 #define DCA_MARKER_14B_LE 0xFF1F00E8
  43
  44 /** DCA-HD specific block starts with this marker. */
  45 #define DCA_HD_MARKER     0x64582025
  46
  47 #define DCA_PRIM_CHANNELS_MAX  (7)
  48 #define DCA_ABITS_MAX         (32)      /* Should be 28 */
  49 #define DCA_SUBSUBFRAMES_MAX   (4)
  50 #define DCA_SUBFRAMES_MAX     (16)
  51 #define DCA_BLOCKS_MAX        (16)
  52 #define DCA_LFE_MAX            (3)
  53 #define DCA_CHSETS_MAX         (4)
  54 #define DCA_CHSET_CHANS_MAX    (8)
  55
  56 #define DCA_MAX_FRAME_SIZE       16384
  57 #define DCA_MAX_EXSS_HEADER_SIZE  4096
  58
  59 #define DCA_BUFFER_PADDING_SIZE   1024
  60
  61 enum DCAExtensionMask {
  62     DCA_EXT_CORE       = 0x001, ///< core in core substream
  63     DCA_EXT_XXCH       = 0x002, ///< XXCh channels extension in core substream
  64     DCA_EXT_X96        = 0x004, ///< 96/24 extension in core substream
  65     DCA_EXT_XCH        = 0x008, ///< XCh channel extension in core substream
  66     DCA_EXT_EXSS_CORE  = 0x010, ///< core in ExSS (extension substream)
  67     DCA_EXT_EXSS_XBR   = 0x020, ///< extended bitrate extension in ExSS
  68     DCA_EXT_EXSS_XXCH  = 0x040, ///< XXCh channels extension in ExSS
  69     DCA_EXT_EXSS_X96   = 0x080, ///< 96/24 extension in ExSS
  70     DCA_EXT_EXSS_LBR   = 0x100, ///< low bitrate component in ExSS
  71     DCA_EXT_EXSS_XLL   = 0x200, ///< lossless extension in ExSS
  72 };
  73
  74 typedef struct DCAContext {
  75     const AVClass *class;       ///< class for AVOptions
  76     AVCodecContext *avctx;
  77     /* Frame header */
  78     int frame_type;             ///< type of the current frame
  79     int samples_deficit;        ///< deficit sample count
  80     int crc_present;            ///< crc is present in the bitstream
  81     int sample_blocks;          ///< number of PCM sample blocks
  82     int frame_size;             ///< primary frame byte size
  83     int amode;                  ///< audio channels arrangement
  84     int sample_rate;            ///< audio sampling rate
  85     int bit_rate;               ///< transmission bit rate
  86     int bit_rate_index;         ///< transmission bit rate index
  87
  88     int dynrange;               ///< embedded dynamic range flag
  89     int timestamp;              ///< embedded time stamp flag
  90     int aux_data;               ///< auxiliary data flag
  91     int hdcd;                   ///< source material is mastered in HDCD
  92     int ext_descr;              ///< extension audio descriptor flag
  93     int ext_coding;             ///< extended coding flag
  94     int aspf;                   ///< audio sync word insertion flag
  95     int lfe;                    ///< low frequency effects flag
  96     int predictor_history;      ///< predictor history flag
  97     int header_crc;             ///< header crc check bytes
  98     int multirate_inter;        ///< multirate interpolator switch
  99     int version;                ///< encoder software revision
 100     int copy_history;           ///< copy history
 101     int source_pcm_res;         ///< source pcm resolution
 102     int front_sum;              ///< front sum/difference flag
 103     int surround_sum;           ///< surround sum/difference flag
 104     int dialog_norm;            ///< dialog normalisation parameter
 105
 106     /* Primary audio coding header */
 107     int subframes;              ///< number of subframes
 108     int total_channels;         ///< number of channels including extensions
 109     int prim_channels;          ///< number of primary audio channels
 110     int subband_activity[DCA_PRIM_CHANNELS_MAX];    ///< subband activity count
 111     int vq_start_subband[DCA_PRIM_CHANNELS_MAX];    ///< high frequency vq start subband
 112     int joint_intensity[DCA_PRIM_CHANNELS_MAX];     ///< joint intensity coding index
 113     int transient_huffman[DCA_PRIM_CHANNELS_MAX];   ///< transient mode code book
 114     int scalefactor_huffman[DCA_PRIM_CHANNELS_MAX]; ///< scale factor code book
 115     int bitalloc_huffman[DCA_PRIM_CHANNELS_MAX];    ///< bit allocation quantizer select
 116     int quant_index_huffman[DCA_PRIM_CHANNELS_MAX][DCA_ABITS_MAX]; ///< quantization index codebook select
 117     float scalefactor_adj[DCA_PRIM_CHANNELS_MAX][DCA_ABITS_MAX];   ///< scale factor adjustment
 118
 119     /* Primary audio coding side information */
 120     int subsubframes[DCA_SUBFRAMES_MAX];                         ///< number of subsubframes
 121     int partial_samples[DCA_SUBFRAMES_MAX];                      ///< partial subsubframe samples count
 122     int prediction_mode[DCA_PRIM_CHANNELS_MAX][DCA_SUBBANDS];    ///< prediction mode (ADPCM used or not)
 123     int prediction_vq[DCA_PRIM_CHANNELS_MAX][DCA_SUBBANDS];      ///< prediction VQ coefs
 124     int bitalloc[DCA_PRIM_CHANNELS_MAX][DCA_SUBBANDS];           ///< bit allocation index
 125     int transition_mode[DCA_PRIM_CHANNELS_MAX][DCA_SUBBANDS];    ///< transition mode (transients)
 126     int32_t scale_factor[DCA_PRIM_CHANNELS_MAX][DCA_SUBBANDS][2];///< scale factors (2 if transient)
 127     int joint_huff[DCA_PRIM_CHANNELS_MAX];                       ///< joint subband scale factors codebook
 128     int joint_scale_factor[DCA_PRIM_CHANNELS_MAX][DCA_SUBBANDS]; ///< joint subband scale factors
 129     float downmix_coef[DCA_PRIM_CHANNELS_MAX + 1][2];            ///< stereo downmix coefficients
 130     int dynrange_coef;                                           ///< dynamic range coefficient
 131
 132     /* Core substream's embedded downmix coefficients (cf. ETSI TS 102 114 V1.4.1)
 133      * Input:  primary audio channels (incl. LFE if present)
 134      * Output: downmix audio channels (up to 4, no LFE) */
 135     uint8_t  core_downmix;                                       ///< embedded downmix coefficients available
 136     uint8_t  core_downmix_amode;                                 ///< audio channel arrangement of embedded downmix
 137     uint16_t core_downmix_codes[DCA_PRIM_CHANNELS_MAX + 1][4];   ///< embedded downmix coefficients (9-bit codes)
 138
 139     int32_t  high_freq_vq[DCA_PRIM_CHANNELS_MAX][DCA_SUBBANDS];  ///< VQ encoded high frequency subbands
 140
 141     float lfe_data[2 * DCA_LFE_MAX * (DCA_BLOCKS_MAX + 4)];      ///< Low frequency effect data
 142     int lfe_scale_factor;
 143
 144     /* Subband samples history (for ADPCM) */
 145     DECLARE_ALIGNED(16, float, subband_samples_hist)[DCA_PRIM_CHANNELS_MAX][DCA_SUBBANDS][4];
 146     DECLARE_ALIGNED(32, float, subband_fir_hist)[DCA_PRIM_CHANNELS_MAX][512];
 147     DECLARE_ALIGNED(32, float, subband_fir_noidea)[DCA_PRIM_CHANNELS_MAX][32];
 148     int hist_index[DCA_PRIM_CHANNELS_MAX];
 149     DECLARE_ALIGNED(32, float, raXin)[32];
 150
 151     int output;                 ///< type of output
 152
 153     DECLARE_ALIGNED(32, float, subband_samples)[DCA_BLOCKS_MAX][DCA_PRIM_CHANNELS_MAX][DCA_SUBBANDS][8];
 154     float *samples_chanptr[DCA_PRIM_CHANNELS_MAX + 1];
 155     float *extra_channels[DCA_PRIM_CHANNELS_MAX + 1];
 156     uint8_t *extra_channels_buffer;
 157     unsigned int extra_channels_buffer_size;
 158
 159     uint8_t dca_buffer[DCA_MAX_FRAME_SIZE + DCA_MAX_EXSS_HEADER_SIZE + DCA_BUFFER_PADDING_SIZE];
 160     int dca_buffer_size;        ///< how much data is in the dca_buffer
 161
 162     const int8_t *channel_order_tab;  ///< channel reordering table, lfe and non lfe
 163     GetBitContext gb;
 164     /* Current position in DCA frame */
 165     int current_subframe;
 166     int current_subsubframe;
 167
 168     int core_ext_mask;          ///< present extensions in the core substream
 169
 170     /* XCh extension information */
 171     int xch_present;            ///< XCh extension present and valid
 172     int xch_base_channel;       ///< index of first (only) channel containing XCH data
 173     int xch_disable;            ///< whether the XCh extension should be decoded or not
 174
 175     /* XXCH extension information */
 176     int xxch_chset;
 177     int xxch_nbits_spk_mask;
 178     uint32_t xxch_core_spkmask;
 179     uint32_t xxch_spk_masks[4]; /* speaker masks, last element is core mask */
 180     int xxch_chset_nch[4];
 181     float xxch_dmix_sf[DCA_CHSETS_MAX];
 182
 183     uint32_t xxch_dmix_embedded;  /* lower layer has mix pre-embedded, per chset */
 184     float xxch_dmix_coeff[DCA_PRIM_CHANNELS_MAX][32]; /* worst case sizing */
 185
 186     int8_t xxch_order_tab[32];
 187     int8_t lfe_index;
 188
 189     /* ExSS header parser */
 190     int static_fields;          ///< static fields present
 191     int mix_metadata;           ///< mixing metadata present
 192     int num_mix_configs;        ///< number of mix out configurations
 193     int mix_config_num_ch[4];   ///< number of channels in each mix out configuration
 194
 195     int profile;
 196
 197     int debug_flag;             ///< used for suppressing repeated error messages output
 198     AVFloatDSPContext *fdsp;
 199     FFTContext imdct;
 200     SynthFilterContext synth;
 201     DCADSPContext dcadsp;
 202     FmtConvertContext fmt_conv;
 203 } DCAContext;
 204
 205 extern av_export const uint32_t avpriv_dca_sample_rates[16];
 206
 207 /**
 208  * Convert bitstream to one representation based on sync marker
 209  */
 210 int avpriv_dca_convert_bitstream(const uint8_t *src, int src_size, uint8_t *dst,
 211                              int max_size);
 212
 213 int ff_dca_xbr_parse_frame(DCAContext *s);
 214 int ff_dca_xxch_decode_frame(DCAContext *s);
 215
 216 void ff_dca_exss_parse_header(DCAContext *s);
 217
 218 #endif /* AVCODEC_DCA_H */