]> git.sesse.net Git - ffmpeg/blobdiff - libavcodec/ac3dec.c
Replace "signed short" typecast with "int16_t" as suggested by
[ffmpeg] / libavcodec / ac3dec.c
index 0571b007dc724b50f3d2ab646bc2d88413daf7dc..6fd1e479bffc55e2db2a68def1805f4f0aef8f51 100644 (file)
  * Table of bin locations for rematrixing bands
  * reference: Section 7.5.2 Rematrixing : Frequency Band Definitions
  */
-static const uint8_t rematrix_band_tbl[5] = { 13, 25, 37, 61, 253 };
+static const uint8_t rematrix_band_tab[5] = { 13, 25, 37, 61, 253 };
 
-/* table for exponent to scale_factor mapping
- * scale_factor[i] = 2 ^ -(i + 15)
+/**
+ * table for exponent to scale_factor mapping
+ * scale_factors[i] = 2 ^ -i
  */
 static float scale_factors[25];
 
 /** table for grouping exponents */
-static uint8_t exp_ungroup_tbl[128][3];
+static uint8_t exp_ungroup_tab[128][3];
 
 
 /** tables for ungrouping mantissas */
@@ -70,108 +71,133 @@ static const uint8_t qntztab[16] = {
 };
 
 /** dynamic range table. converts codes to scale factors. */
-static float dynrng_tbl[256];
+static float dynrng_tab[256];
+
+/** dialogue normalization table */
+static float dialnorm_tab[32];
 
-/* Adjustmens in dB gain */
+/** Adjustments in dB gain */
 #define LEVEL_MINUS_3DB         0.7071067811865476
 #define LEVEL_MINUS_4POINT5DB   0.5946035575013605
 #define LEVEL_MINUS_6DB         0.5000000000000000
-#define LEVEL_PLUS_3DB          1.4142135623730951
-#define LEVEL_PLUS_6DB          2.0000000000000000
+#define LEVEL_MINUS_9DB         0.3535533905932738
 #define LEVEL_ZERO              0.0000000000000000
+#define LEVEL_ONE               1.0000000000000000
+
+static const float gain_levels[6] = {
+    LEVEL_ZERO,
+    LEVEL_ONE,
+    LEVEL_MINUS_3DB,
+    LEVEL_MINUS_4POINT5DB,
+    LEVEL_MINUS_6DB,
+    LEVEL_MINUS_9DB
+};
+
+/**
+ * Table for center mix levels
+ * reference: Section 5.4.2.4 cmixlev
+ */
+static const uint8_t clevs[4] = { 2, 3, 4, 3 };
+
+/**
+ * Table for surround mix levels
+ * reference: Section 5.4.2.5 surmixlev
+ */
+static const uint8_t slevs[4] = { 2, 4, 0, 4 };
 
-static const float clevs[4] = { LEVEL_MINUS_3DB, LEVEL_MINUS_4POINT5DB,
-    LEVEL_MINUS_6DB, LEVEL_MINUS_4POINT5DB };
+/**
+ * Table for default stereo downmixing coefficients
+ * reference: Section 7.8.2 Downmixing Into Two Channels
+ */
+static const uint8_t ac3_default_coeffs[8][5][2] = {
+    { { 1, 0 }, { 0, 1 },                               },
+    { { 2, 2 },                                         },
+    { { 1, 0 }, { 0, 1 },                               },
+    { { 1, 0 }, { 3, 3 }, { 0, 1 },                     },
+    { { 1, 0 }, { 0, 1 }, { 4, 4 },                     },
+    { { 1, 0 }, { 3, 3 }, { 0, 1 }, { 5, 5 },           },
+    { { 1, 0 }, { 0, 1 }, { 4, 0 }, { 0, 4 },           },
+    { { 1, 0 }, { 3, 3 }, { 0, 1 }, { 4, 0 }, { 0, 4 }, },
+};
 
-static const float slevs[4] = { LEVEL_MINUS_3DB, LEVEL_MINUS_6DB, LEVEL_ZERO, LEVEL_MINUS_6DB };
+/* override ac3.h to include coupling channel */
+#undef AC3_MAX_CHANNELS
+#define AC3_MAX_CHANNELS 7
+#define CPL_CH 0
 
 #define AC3_OUTPUT_LFEON  8
 
 typedef struct {
-    int acmod;
-    int cmixlev;
-    int surmixlev;
-    int dsurmod;
-
-    int blksw[AC3_MAX_CHANNELS];
-    int dithflag[AC3_MAX_CHANNELS];
-    int dither_all;
-    int cplinu;
-    int chincpl[AC3_MAX_CHANNELS];
-    int phsflginu;
-    int cplcoe;
-    uint32_t cplbndstrc;
-    int rematstr;
-    int nrematbnd;
-    int rematflg[AC3_MAX_CHANNELS];
-    int cplexpstr;
-    int lfeexpstr;
-    int chexpstr[5];
-    int cplsnroffst;
-    int cplfgain;
-    int snroffst[5];
-    int fgain[5];
-    int lfesnroffst;
-    int lfefgain;
-    int cpldeltbae;
-    int deltbae[5];
-    int cpldeltnseg;
-    uint8_t  cpldeltoffst[8];
-    uint8_t  cpldeltlen[8];
-    uint8_t  cpldeltba[8];
-    int deltnseg[5];
-    uint8_t  deltoffst[5][8];
-    uint8_t  deltlen[5][8];
-    uint8_t  deltba[5][8];
-
-    /* Derived Attributes. */
-    int      sampling_rate;
-    int      bit_rate;
-    int      frame_size;
-
-    int      nchans;            //number of total channels
-    int      nfchans;           //number of full-bandwidth channels
-    int      lfeon;             //lfe channel in use
-    int      output_mode;       ///< output channel configuration
-    int      out_channels;      ///< number of output channels
-
-    float    dynrng;            //dynamic range gain
-    float    dynrng2;           //dynamic range gain for 1+1 mode
-    float    cplco[5][18];      //coupling coordinates
-    int      ncplbnd;           //number of coupling bands
-    int      ncplsubnd;         //number of coupling sub bands
-    int      cplstrtmant;       //coupling start mantissa
-    int      cplendmant;        //coupling end mantissa
-    int      endmant[5];        //channel end mantissas
+    int acmod;                              ///< audio coding mode
+    int dsurmod;                            ///< dolby surround mode
+    int blksw[AC3_MAX_CHANNELS];            ///< block switch flags
+    int dithflag[AC3_MAX_CHANNELS];         ///< dither flags
+    int dither_all;                         ///< true if all channels are dithered
+    int cplinu;                             ///< coupling in use
+    int chincpl[AC3_MAX_CHANNELS];          ///< channel in coupling
+    int phsflginu;                          ///< phase flags in use
+    int cplbndstrc[18];                     ///< coupling band structure
+    int rematstr;                           ///< rematrixing strategy
+    int nrematbnd;                          ///< number of rematrixing bands
+    int rematflg[4];                        ///< rematrixing flags
+    int expstr[AC3_MAX_CHANNELS];           ///< exponent strategies
+    int snroffst[AC3_MAX_CHANNELS];         ///< signal-to-noise ratio offsets
+    int fgain[AC3_MAX_CHANNELS];            ///< fast gain values (signal-to-mask ratio)
+    int deltbae[AC3_MAX_CHANNELS];          ///< delta bit allocation exists
+    int deltnseg[AC3_MAX_CHANNELS];         ///< number of delta segments
+    uint8_t deltoffst[AC3_MAX_CHANNELS][8]; ///< delta segment offsets
+    uint8_t deltlen[AC3_MAX_CHANNELS][8];   ///< delta segment lengths
+    uint8_t deltba[AC3_MAX_CHANNELS][8];    ///< delta values for each segment
+
+    int sampling_rate;                      ///< sample frequency, in Hz
+    int bit_rate;                           ///< stream bit rate, in bits-per-second
+    int frame_size;                         ///< current frame size, in bytes
+
+    int nchans;                             ///< number of total channels
+    int nfchans;                            ///< number of full-bandwidth channels
+    int lfeon;                              ///< lfe channel in use
+    int lfe_ch;                             ///< index of LFE channel
+    int output_mode;                        ///< output channel configuration
+    int out_channels;                       ///< number of output channels
+
+    float downmix_coeffs[AC3_MAX_CHANNELS][2];  ///< stereo downmix coefficients
+    float dialnorm[2];                      ///< dialogue normalization
+    float dynrng[2];                        ///< dynamic range
+    float cplco[AC3_MAX_CHANNELS][18];      ///< coupling coordinates
+    int   ncplbnd;                          ///< number of coupling bands
+    int   ncplsubnd;                        ///< number of coupling sub bands
+    int   startmant[AC3_MAX_CHANNELS];      ///< start frequency bin
+    int   endmant[AC3_MAX_CHANNELS];        ///< end frequency bin
     AC3BitAllocParameters bit_alloc_params; ///< bit allocation parameters
 
-    int8_t   dcplexps[256];     //decoded coupling exponents
-    int8_t   dexps[5][256];     //decoded fbw channel exponents
-    int8_t   dlfeexps[256];     //decoded lfe channel exponents
-    uint8_t  cplbap[256];       //coupling bit allocation pointers
-    uint8_t  bap[5][256];       //fbw channel bit allocation pointers
-    uint8_t  lfebap[256];       //lfe channel bit allocation pointers
+    int8_t  dexps[AC3_MAX_CHANNELS][256];   ///< decoded exponents
+    uint8_t bap[AC3_MAX_CHANNELS][256];     ///< bit allocation pointers
+    int16_t psd[AC3_MAX_CHANNELS][256];     ///< scaled exponents
+    int16_t bndpsd[AC3_MAX_CHANNELS][50];   ///< interpolated exponents
+    int16_t mask[AC3_MAX_CHANNELS][50];     ///< masking curve values
 
-    float transform_coeffs_cpl[256];
-    DECLARE_ALIGNED_16(float, transform_coeffs[AC3_MAX_CHANNELS][256]);  //transform coefficients
+    DECLARE_ALIGNED_16(float, transform_coeffs[AC3_MAX_CHANNELS][256]);  ///< transform coefficients
 
     /* For IMDCT. */
-    MDCTContext imdct_512;  //for 512 sample imdct transform
-    MDCTContext imdct_256;  //for 256 sample imdct transform
-    DSPContext  dsp;        //for optimization
-
-    DECLARE_ALIGNED_16(float, output[AC3_MAX_CHANNELS][256]);   //output after imdct transform and windowing
-    DECLARE_ALIGNED_16(float, delay[AC3_MAX_CHANNELS][256]);    //delay - added to the next block
-    DECLARE_ALIGNED_16(float, tmp_imdct[256]);                  //temporary storage for imdct transform
-    DECLARE_ALIGNED_16(float, tmp_output[512]);                 //temporary storage for output before windowing
-    DECLARE_ALIGNED_16(float, window[256]);                     //window coefficients
+    MDCTContext imdct_512;                  ///< for 512 sample IMDCT
+    MDCTContext imdct_256;                  ///< for 256 sample IMDCT
+    DSPContext  dsp;                        ///< for optimization
+    float       add_bias;                   ///< offset for float_to_int16 conversion
+    float       mul_bias;                   ///< scaling for float_to_int16 conversion
+
+    DECLARE_ALIGNED_16(float, output[AC3_MAX_CHANNELS-1][256]);     ///< output after imdct transform and windowing
+    DECLARE_ALIGNED_16(short, int_output[AC3_MAX_CHANNELS-1][256]); ///< final 16-bit integer output
+    DECLARE_ALIGNED_16(float, delay[AC3_MAX_CHANNELS-1][256]);      ///< delay - added to the next block
+    DECLARE_ALIGNED_16(float, tmp_imdct[256]);                      ///< temporary storage for imdct transform
+    DECLARE_ALIGNED_16(float, tmp_output[512]);                     ///< temporary storage for output before windowing
+    DECLARE_ALIGNED_16(float, window[256]);                         ///< window coefficients
 
     /* Miscellaneous. */
-    GetBitContext gb;
-    AVRandomState dith_state;   //for dither generation
+    GetBitContext gb;                       ///< bitstream reader
+    AVRandomState dith_state;               ///< for dither generation
+    AVCodecContext *avctx;                  ///< parent context
 } AC3DecodeContext;
 
-/*********** BEGIN INIT HELPER FUNCTIONS ***********/
 /**
  * Generate a Kaiser-Bessel Derived Window.
  */
@@ -185,7 +211,7 @@ static void ac3_window_init(float *window)
    for (i = 0; i < 256; i++) {
        tmp = i * (256 - i) * alpha2;
        bessel = 1.0;
-       for (j = 100; j > 0; j--) /* defaul to 100 iterations */
+       for (j = 100; j > 0; j--) /* default to 100 iterations */
            bessel = bessel * tmp / (j * j) + 1;
        sum += bessel;
        local_window[i] = sum;
@@ -196,6 +222,11 @@ static void ac3_window_init(float *window)
        window[i] = sqrt(local_window[i] / sum);
 }
 
+/**
+ * Symmetrical Dequantization
+ * reference: Section 7.3.3 Expansion of Mantissas for Symmetrical Quantization
+ *            Tables 7.19 to 7.23
+ */
 static inline float
 symmetric_dequant(int code, int levels)
 {
@@ -242,26 +273,39 @@ static void ac3_tables_init(void)
        reference: Section 7.7.1 Dynamic Range Control */
     for(i=0; i<256; i++) {
         int v = (i >> 5) - ((i >> 7) << 3) - 5;
-        dynrng_tbl[i] = powf(2.0f, v) * ((i & 0x1F) | 0x20);
+        dynrng_tab[i] = powf(2.0f, v) * ((i & 0x1F) | 0x20);
+    }
+
+    /* generate dialogue normalization table
+       references: Section 5.4.2.8 dialnorm
+                   Section 7.6 Dialogue Normalization */
+    for(i=1; i<32; i++) {
+        dialnorm_tab[i] = expf((i-31) * M_LN10 / 20.0f);
     }
+    dialnorm_tab[0] = dialnorm_tab[31];
 
-    //generate scale factors
+    /* generate scale factors for exponents and asymmetrical dequantization
+       reference: Section 7.3.2 Expansion of Mantissas for Asymmetric Quantization */
     for (i = 0; i < 25; i++)
         scale_factors[i] = pow(2.0, -i);
 
     /* generate exponent tables
        reference: Section 7.1.3 Exponent Decoding */
     for(i=0; i<128; i++) {
-        exp_ungroup_tbl[i][0] =  i / 25;
-        exp_ungroup_tbl[i][1] = (i % 25) / 5;
-        exp_ungroup_tbl[i][2] = (i % 25) % 5;
+        exp_ungroup_tab[i][0] =  i / 25;
+        exp_ungroup_tab[i][1] = (i % 25) / 5;
+        exp_ungroup_tab[i][2] = (i % 25) % 5;
     }
 }
 
 
+/**
+ * AVCodec initialization
+ */
 static int ac3_decode_init(AVCodecContext *avctx)
 {
     AC3DecodeContext *ctx = avctx->priv_data;
+    ctx->avctx = avctx;
 
     ac3_common_init();
     ac3_tables_init();
@@ -271,12 +315,20 @@ static int ac3_decode_init(AVCodecContext *avctx)
     dsputil_init(&ctx->dsp, avctx);
     av_init_random(0, &ctx->dith_state);
 
+    /* set bias values for float to int16 conversion */
+    if(ctx->dsp.float_to_int16 == ff_float_to_int16_c) {
+        ctx->add_bias = 385.0f;
+        ctx->mul_bias = 1.0f;
+    } else {
+        ctx->add_bias = 0.0f;
+        ctx->mul_bias = 32767.0f;
+    }
+
     return 0;
 }
-/*********** END INIT FUNCTIONS ***********/
 
 /**
- * Parses the 'sync info' and 'bit stream info' from the AC-3 bitstream.
+ * Parse the 'sync info' and 'bit stream info' from the AC-3 bitstream.
  * GetBitContext within AC3DecodeContext must point to
  * start of the synchronized ac3 bitstream.
  */
@@ -284,6 +336,7 @@ static int ac3_parse_header(AC3DecodeContext *ctx)
 {
     AC3HeaderInfo hdr;
     GetBitContext *gb = &ctx->gb;
+    float cmixlev, surmixlev;
     int err, i;
 
     err = ff_ac3_parse_header(gb->buffer, &hdr);
@@ -293,8 +346,8 @@ static int ac3_parse_header(AC3DecodeContext *ctx)
     /* get decoding parameters from header info */
     ctx->bit_alloc_params.fscod       = hdr.fscod;
     ctx->acmod                        = hdr.acmod;
-    ctx->cmixlev                      = hdr.cmixlev;
-    ctx->surmixlev                    = hdr.surmixlev;
+    cmixlev                           = gain_levels[clevs[hdr.cmixlev]];
+    surmixlev                         = gain_levels[slevs[hdr.surmixlev]];
     ctx->dsurmod                      = hdr.dsurmod;
     ctx->lfeon                        = hdr.lfeon;
     ctx->bit_alloc_params.halfratecod = hdr.halfratecod;
@@ -302,6 +355,7 @@ static int ac3_parse_header(AC3DecodeContext *ctx)
     ctx->bit_rate                     = hdr.bit_rate;
     ctx->nchans                       = hdr.channels;
     ctx->nfchans                      = ctx->nchans - ctx->lfeon;
+    ctx->lfe_ch                       = ctx->nfchans + 1;
     ctx->frame_size                   = hdr.frame_size;
 
     /* set default output to all source channels */
@@ -311,7 +365,7 @@ static int ac3_parse_header(AC3DecodeContext *ctx)
         ctx->output_mode |= AC3_OUTPUT_LFEON;
 
     /* skip over portion of header which has already been read */
-    skip_bits(gb, 16); //skip the sync_word, sync_info->sync_word = get_bits(gb, 16);
+    skip_bits(gb, 16); // skip the sync_word
     skip_bits(gb, 16); // skip crc1
     skip_bits(gb, 8);  // skip fscod and frmsizecod
     skip_bits(gb, 11); // skip bsid, bsmod, and acmod
@@ -328,7 +382,7 @@ static int ac3_parse_header(AC3DecodeContext *ctx)
     /* read the rest of the bsi. read twice for dual mono mode. */
     i = !(ctx->acmod);
     do {
-        skip_bits(gb, 5); //skip dialog normalization
+        ctx->dialnorm[i] = dialnorm_tab[get_bits(gb, 5)]; // dialogue normalization
         if (get_bits1(gb))
             skip_bits(gb, 8); //skip compression
         if (get_bits1(gb))
@@ -339,32 +393,45 @@ static int ac3_parse_header(AC3DecodeContext *ctx)
 
     skip_bits(gb, 2); //skip copyright bit and original bitstream bit
 
-    /* FIXME: read & use the xbsi1 downmix levels */
+    /* skip the timecodes (or extra bitstream information for Alternate Syntax)
+       TODO: read & use the xbsi1 downmix levels */
     if (get_bits1(gb))
-        skip_bits(gb, 14); //skip timecode1
+        skip_bits(gb, 14); //skip timecode1 / xbsi1
     if (get_bits1(gb))
-        skip_bits(gb, 14); //skip timecode2
+        skip_bits(gb, 14); //skip timecode2 / xbsi2
 
+    /* skip additional bitstream info */
     if (get_bits1(gb)) {
-        i = get_bits(gb, 6); //additional bsi length
+        i = get_bits(gb, 6);
         do {
             skip_bits(gb, 8);
         } while(i--);
     }
 
+    /* set stereo downmixing coefficients
+       reference: Section 7.8.2 Downmixing Into Two Channels */
+    for(i=0; i<ctx->nfchans; i++) {
+        ctx->downmix_coeffs[i][0] = gain_levels[ac3_default_coeffs[ctx->acmod][i][0]];
+        ctx->downmix_coeffs[i][1] = gain_levels[ac3_default_coeffs[ctx->acmod][i][1]];
+    }
+    if(ctx->acmod > 1 && ctx->acmod & 1) {
+        ctx->downmix_coeffs[1][0] = ctx->downmix_coeffs[1][1] = cmixlev;
+    }
+    if(ctx->acmod == AC3_ACMOD_2F1R || ctx->acmod == AC3_ACMOD_3F1R) {
+        int nf = ctx->acmod - 2;
+        ctx->downmix_coeffs[nf][0] = ctx->downmix_coeffs[nf][1] = surmixlev * LEVEL_MINUS_3DB;
+    }
+    if(ctx->acmod == AC3_ACMOD_2F2R || ctx->acmod == AC3_ACMOD_3F2R) {
+        int nf = ctx->acmod - 4;
+        ctx->downmix_coeffs[nf][0] = ctx->downmix_coeffs[nf+1][1] = surmixlev;
+    }
+
     return 0;
 }
 
 /**
- * Decodes the grouped exponents.
- * This function decodes the coded exponents according to exponent strategy
- * and stores them in the decoded exponents buffer.
- *
- * @param[in]  gb      GetBitContext which points to start of coded exponents
- * @param[in]  expstr  Exponent coding strategy
- * @param[in]  ngrps   Number of grouped exponents
- * @param[in]  absexp  Absolute exponent or DC exponent
- * @param[out] dexps   Decoded exponents are stored in dexps
+ * Decode the grouped exponents according to exponent strategy.
+ * reference: Section 7.1.3 Exponent Decoding
  */
 static void decode_exponents(GetBitContext *gb, int expstr, int ngrps,
                              uint8_t absexp, int8_t *dexps)
@@ -377,9 +444,9 @@ static void decode_exponents(GetBitContext *gb, int expstr, int ngrps,
     grpsize = expstr + (expstr == EXP_D45);
     for(grp=0,i=0; grp<ngrps; grp++) {
         expacc = get_bits(gb, 7);
-        dexp[i++] = exp_ungroup_tbl[expacc][0];
-        dexp[i++] = exp_ungroup_tbl[expacc][1];
-        dexp[i++] = exp_ungroup_tbl[expacc][2];
+        dexp[i++] = exp_ungroup_tab[expacc][0];
+        dexp[i++] = exp_ungroup_tab[expacc][1];
+        dexp[i++] = exp_ungroup_tab[expacc][2];
     }
 
     /* convert to absolute exps and expand groups */
@@ -393,7 +460,7 @@ static void decode_exponents(GetBitContext *gb, int expstr, int ngrps,
 }
 
 /**
- * Generates transform coefficients for each coupled channel in the coupling
+ * Generate transform coefficients for each coupled channel in the coupling
  * range using the coupling coefficients and coupling coordinates.
  * reference: Section 7.4.3 Coupling Coordinate Format
  */
@@ -402,22 +469,25 @@ static void uncouple_channels(AC3DecodeContext *ctx)
     int i, j, ch, bnd, subbnd;
 
     subbnd = -1;
-    i = ctx->cplstrtmant;
+    i = ctx->startmant[CPL_CH];
     for(bnd=0; bnd<ctx->ncplbnd; bnd++) {
         do {
             subbnd++;
             for(j=0; j<12; j++) {
                 for(ch=1; ch<=ctx->nfchans; ch++) {
-                    if(ctx->chincpl[ch-1])
-                        ctx->transform_coeffs[ch][i] = ctx->transform_coeffs_cpl[i] * ctx->cplco[ch-1][bnd] * 8.0f;
+                    if(ctx->chincpl[ch])
+                        ctx->transform_coeffs[ch][i] = ctx->transform_coeffs[CPL_CH][i] * ctx->cplco[ch][bnd] * 8.0f;
                 }
                 i++;
             }
-        } while((ctx->cplbndstrc >> subbnd) & 1);
+        } while(ctx->cplbndstrc[subbnd]);
     }
 }
 
-typedef struct { /* grouped mantissas for 3-level 5-leve and 11-level quantization */
+/**
+ * Grouped mantissas for 3-level 5-level and 11-level quantization
+ */
+typedef struct {
     float b1_mant[3];
     float b2_mant[3];
     float b4_mant[2];
@@ -426,7 +496,10 @@ typedef struct { /* grouped mantissas for 3-level 5-leve and 11-level quantizati
     int b4ptr;
 } mant_groups;
 
-/* Get the transform coefficients for particular channel */
+/**
+ * Get the transform coefficients for a particular channel
+ * reference: Section 7.3 Quantization and Decoding of Mantissas
+ */
 static int get_transform_coeffs_ch(AC3DecodeContext *ctx, int ch_index, mant_groups *m)
 {
     GetBitContext *gb = &ctx->gb;
@@ -435,32 +508,17 @@ static int get_transform_coeffs_ch(AC3DecodeContext *ctx, int ch_index, mant_gro
     uint8_t *bap;
     float *coeffs;
 
-    if (ch_index >= 0) { /* fbw channels */
-        exps = ctx->dexps[ch_index];
-        bap = ctx->bap[ch_index];
-        coeffs = ctx->transform_coeffs[ch_index + 1];
-        start = 0;
-        end = ctx->endmant[ch_index];
-    } else if (ch_index == -1) {
-        exps = ctx->dlfeexps;
-        bap = ctx->lfebap;
-        coeffs = ctx->transform_coeffs[0];
-        start = 0;
-        end = 7;
-    } else {
-        exps = ctx->dcplexps;
-        bap = ctx->cplbap;
-        coeffs = ctx->transform_coeffs_cpl;
-        start = ctx->cplstrtmant;
-        end = ctx->cplendmant;
-    }
-
+    exps = ctx->dexps[ch_index];
+    bap = ctx->bap[ch_index];
+    coeffs = ctx->transform_coeffs[ch_index];
+    start = ctx->startmant[ch_index];
+    end = ctx->endmant[ch_index];
 
     for (i = start; i < end; i++) {
         tbap = bap[i];
         switch (tbap) {
             case 0:
-                coeffs[i] = ((av_random(&ctx->dith_state) & 0xFFFF) * LEVEL_MINUS_3DB) / 32768.0f;
+                coeffs[i] = ((av_random(&ctx->dith_state) & 0xFFFF) / 65535.0f) - 0.5f;
                 break;
 
             case 1:
@@ -504,6 +562,7 @@ static int get_transform_coeffs_ch(AC3DecodeContext *ctx, int ch_index, mant_gro
                 break;
 
             default:
+                /* asymmetric dequantization */
                 coeffs[i] = get_sbits(gb, qntztab[tbap]) * scale_factors[qntztab[tbap]-1];
                 break;
         }
@@ -514,7 +573,7 @@ static int get_transform_coeffs_ch(AC3DecodeContext *ctx, int ch_index, mant_gro
 }
 
 /**
- * Removes random dithering from coefficients with zero-bit mantissas
+ * Remove random dithering from coefficients with zero-bit mantissas
  * reference: Section 7.3.4 Dither for Zero Bit Mantissas (bap=0)
  */
 static void remove_dithering(AC3DecodeContext *ctx) {
@@ -524,20 +583,20 @@ static void remove_dithering(AC3DecodeContext *ctx) {
     uint8_t *bap;
 
     for(ch=1; ch<=ctx->nfchans; ch++) {
-        if(!ctx->dithflag[ch-1]) {
+        if(!ctx->dithflag[ch]) {
             coeffs = ctx->transform_coeffs[ch];
-            bap = ctx->bap[ch-1];
-            if(ctx->chincpl[ch-1])
-                end = ctx->cplstrtmant;
+            bap = ctx->bap[ch];
+            if(ctx->chincpl[ch])
+                end = ctx->startmant[CPL_CH];
             else
-                end = ctx->endmant[ch-1];
+                end = ctx->endmant[ch];
             for(i=0; i<end; i++) {
                 if(bap[i] == 0)
                     coeffs[i] = 0.0f;
             }
-            if(ctx->chincpl[ch-1]) {
-                bap = ctx->cplbap;
-                for(; i<ctx->cplendmant; i++) {
+            if(ctx->chincpl[ch]) {
+                bap = ctx->bap[CPL_CH];
+                for(; i<ctx->endmant[CPL_CH]; i++) {
                     if(bap[i] == 0)
                         coeffs[i] = 0.0f;
                 }
@@ -546,46 +605,40 @@ static void remove_dithering(AC3DecodeContext *ctx) {
     }
 }
 
-/* Get the transform coefficients.
- * This function extracts the tranform coefficients form the ac3 bitstream.
- * This function is called after bit allocation is performed.
+/**
+ * Get the transform coefficients.
  */
 static int get_transform_coeffs(AC3DecodeContext * ctx)
 {
-    int i, end;
+    int ch, end;
     int got_cplchan = 0;
     mant_groups m;
 
     m.b1ptr = m.b2ptr = m.b4ptr = 3;
 
-    for (i = 0; i < ctx->nfchans; i++) {
-        /* transform coefficients for individual channel */
-        if (get_transform_coeffs_ch(ctx, i, &m))
+    for (ch = 1; ch <= ctx->nchans; ch++) {
+        /* transform coefficients for full-bandwidth channel */
+        if (get_transform_coeffs_ch(ctx, ch, &m))
             return -1;
-        /* tranform coefficients for coupling channels */
-        if (ctx->chincpl[i])  {
+        /* tranform coefficients for coupling channel come right after the
+           coefficients for the first coupled channel*/
+        if (ctx->chincpl[ch])  {
             if (!got_cplchan) {
-                if (get_transform_coeffs_ch(ctx, -2, &m)) {
-                    av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "error in decoupling channels\n");
+                if (get_transform_coeffs_ch(ctx, CPL_CH, &m)) {
+                    av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "error in decoupling channels\n");
                     return -1;
                 }
                 uncouple_channels(ctx);
                 got_cplchan = 1;
             }
-            end = ctx->cplendmant;
-        } else
-            end = ctx->endmant[i];
+            end = ctx->endmant[CPL_CH];
+        } else {
+            end = ctx->endmant[ch];
+        }
         do
-            ctx->transform_coeffs[i + 1][end] = 0;
+            ctx->transform_coeffs[ch][end] = 0;
         while(++end < 256);
     }
-    if (ctx->lfeon) {
-        if (get_transform_coeffs_ch(ctx, -1, &m))
-                return -1;
-        for (i = 7; i < 256; i++) {
-            ctx->transform_coeffs[0][i] = 0;
-        }
-    }
 
     /* if any channel doesn't use dithering, zero appropriate coefficients */
     if(!ctx->dither_all)
@@ -595,7 +648,7 @@ static int get_transform_coeffs(AC3DecodeContext * ctx)
 }
 
 /**
- * Performs stereo rematrixing.
+ * Stereo rematrixing.
  * reference: Section 7.5.4 Rematrixing : Decoding Technique
  */
 static void do_rematrixing(AC3DecodeContext *ctx)
@@ -604,12 +657,12 @@ static void do_rematrixing(AC3DecodeContext *ctx)
     int end, bndend;
     float tmp0, tmp1;
 
-    end = FFMIN(ctx->endmant[0], ctx->endmant[1]);
+    end = FFMIN(ctx->endmant[1], ctx->endmant[2]);
 
     for(bnd=0; bnd<ctx->nrematbnd; bnd++) {
         if(ctx->rematflg[bnd]) {
-            bndend = FFMIN(end, rematrix_band_tbl[bnd+1]);
-            for(i=rematrix_band_tbl[bnd]; i<bndend; i++) {
+            bndend = FFMIN(end, rematrix_band_tab[bnd+1]);
+            for(i=rematrix_band_tab[bnd]; i<bndend; i++) {
                 tmp0 = ctx->transform_coeffs[1][i];
                 tmp1 = ctx->transform_coeffs[2][i];
                 ctx->transform_coeffs[1][i] = tmp0 + tmp1;
@@ -619,8 +672,8 @@ static void do_rematrixing(AC3DecodeContext *ctx)
     }
 }
 
-/* This function performs the imdct on 256 sample transform
- * coefficients.
+/**
+ * Perform the 256-point IMDCT
  */
 static void do_imdct_256(AC3DecodeContext *ctx, int chindex)
 {
@@ -660,304 +713,335 @@ static void do_imdct_256(AC3DecodeContext *ctx, int chindex)
     }
 }
 
-/* IMDCT Transform. */
+/**
+ * Inverse MDCT Transform.
+ * Convert frequency domain coefficients to time-domain audio samples.
+ * reference: Section 7.9.4 Transformation Equations
+ */
 static inline void do_imdct(AC3DecodeContext *ctx)
 {
     int ch;
+    int nchans;
 
-    if (ctx->output_mode & AC3_OUTPUT_LFEON) {
-        ctx->imdct_512.fft.imdct_calc(&ctx->imdct_512, ctx->tmp_output,
-                                      ctx->transform_coeffs[0], ctx->tmp_imdct);
-        ctx->dsp.vector_fmul_add_add(ctx->output[0], ctx->tmp_output,
-                                     ctx->window, ctx->delay[0], 384, 256, 1);
-        ctx->dsp.vector_fmul_reverse(ctx->delay[0], ctx->tmp_output+256,
-                                     ctx->window, 256);
-    }
-    for (ch=1; ch<=ctx->nfchans; ch++) {
-        if (ctx->blksw[ch-1])
+    /* Don't perform the IMDCT on the LFE channel unless it's used in the output */
+    nchans = ctx->nfchans;
+    if(ctx->output_mode & AC3_OUTPUT_LFEON)
+        nchans++;
+
+    for (ch=1; ch<=nchans; ch++) {
+        if (ctx->blksw[ch]) {
             do_imdct_256(ctx, ch);
-        else
+        } else {
             ctx->imdct_512.fft.imdct_calc(&ctx->imdct_512, ctx->tmp_output,
                                           ctx->transform_coeffs[ch],
                                           ctx->tmp_imdct);
-
-        ctx->dsp.vector_fmul_add_add(ctx->output[ch], ctx->tmp_output,
-                                     ctx->window, ctx->delay[ch], 384, 256, 1);
-        ctx->dsp.vector_fmul_reverse(ctx->delay[ch], ctx->tmp_output+256,
+        }
+        /* For the first half of the block, apply the window, add the delay
+           from the previous block, and send to output */
+        ctx->dsp.vector_fmul_add_add(ctx->output[ch-1], ctx->tmp_output,
+                                     ctx->window, ctx->delay[ch-1], 0, 256, 1);
+        /* For the second half of the block, apply the window and store the
+           samples to delay, to be combined with the next block */
+        ctx->dsp.vector_fmul_reverse(ctx->delay[ch-1], ctx->tmp_output+256,
                                      ctx->window, 256);
     }
 }
 
-/* Parse the audio block from ac3 bitstream.
- * This function extract the audio block from the ac3 bitstream
- * and produces the output for the block. This function must
- * be called for each of the six audio block in the ac3 bitstream.
+/**
+ * Downmix the output to mono or stereo.
+ */
+static void ac3_downmix(float samples[AC3_MAX_CHANNELS][256], int nfchans,
+                        int output_mode, float coef[AC3_MAX_CHANNELS][2])
+{
+    int i, j;
+    float v0, v1, s0, s1;
+
+    for(i=0; i<256; i++) {
+        v0 = v1 = s0 = s1 = 0.0f;
+        for(j=0; j<nfchans; j++) {
+            v0 += samples[j][i] * coef[j][0];
+            v1 += samples[j][i] * coef[j][1];
+            s0 += coef[j][0];
+            s1 += coef[j][1];
+        }
+        v0 /= s0;
+        v1 /= s1;
+        if(output_mode == AC3_ACMOD_MONO) {
+            samples[0][i] = (v0 + v1) * LEVEL_MINUS_3DB;
+        } else if(output_mode == AC3_ACMOD_STEREO) {
+            samples[0][i] = v0;
+            samples[1][i] = v1;
+        }
+    }
+}
+
+/**
+ * Parse an audio block from AC-3 bitstream.
  */
 static int ac3_parse_audio_block(AC3DecodeContext *ctx, int blk)
 {
     int nfchans = ctx->nfchans;
     int acmod = ctx->acmod;
-    int i, bnd, seg, grpsize, ch;
+    int i, bnd, seg, ch;
     GetBitContext *gb = &ctx->gb;
-    int bit_alloc_flags = 0;
-    int8_t *dexps;
-    int mstrcplco, cplcoexp, cplcomant;
-    int chbwcod, ngrps, cplabsexp, skipl;
+    uint8_t bit_alloc_stages[AC3_MAX_CHANNELS];
+
+    memset(bit_alloc_stages, 0, AC3_MAX_CHANNELS);
 
-    for (i = 0; i < nfchans; i++) /*block switch flag */
-        ctx->blksw[i] = get_bits1(gb);
+    /* block switch flags */
+    for (ch = 1; ch <= nfchans; ch++)
+        ctx->blksw[ch] = get_bits1(gb);
 
+    /* dithering flags */
     ctx->dither_all = 1;
-    for (i = 0; i < nfchans; i++) { /* dithering flag */
-        ctx->dithflag[i] = get_bits1(gb);
-        if(!ctx->dithflag[i])
+    for (ch = 1; ch <= nfchans; ch++) {
+        ctx->dithflag[ch] = get_bits1(gb);
+        if(!ctx->dithflag[ch])
             ctx->dither_all = 0;
     }
 
-    if (get_bits1(gb)) { /* dynamic range */
-        ctx->dynrng = dynrng_tbl[get_bits(gb, 8)];
-    } else if(blk == 0) {
-        ctx->dynrng = 1.0;
-    }
-
-    if(acmod == AC3_ACMOD_DUALMONO) { /* dynamic range 1+1 mode */
+    /* dynamic range */
+    i = !(ctx->acmod);
+    do {
         if(get_bits1(gb)) {
-            ctx->dynrng2 = dynrng_tbl[get_bits(gb, 8)];
+            ctx->dynrng[i] = dynrng_tab[get_bits(gb, 8)];
         } else if(blk == 0) {
-            ctx->dynrng2 = 1.0;
+            ctx->dynrng[i] = 1.0f;
         }
-    }
+    } while(i--);
 
-    if (get_bits1(gb)) { /* coupling strategy */
+    /* coupling strategy */
+    if (get_bits1(gb)) {
+        memset(bit_alloc_stages, 3, AC3_MAX_CHANNELS);
         ctx->cplinu = get_bits1(gb);
-        ctx->cplbndstrc = 0;
-        if (ctx->cplinu) { /* coupling in use */
+        if (ctx->cplinu) {
+            /* coupling in use */
             int cplbegf, cplendf;
 
-            for (i = 0; i < nfchans; i++)
-                ctx->chincpl[i] = get_bits1(gb);
+            /* determine which channels are coupled */
+            for (ch = 1; ch <= nfchans; ch++)
+                ctx->chincpl[ch] = get_bits1(gb);
 
+            /* phase flags in use */
             if (acmod == AC3_ACMOD_STEREO)
-                ctx->phsflginu = get_bits1(gb); //phase flag in use
+                ctx->phsflginu = get_bits1(gb);
 
+            /* coupling frequency range and band structure */
             cplbegf = get_bits(gb, 4);
             cplendf = get_bits(gb, 4);
-
             if (3 + cplendf - cplbegf < 0) {
-                av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "cplendf = %d < cplbegf = %d\n", cplendf, cplbegf);
+                av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "cplendf = %d < cplbegf = %d\n", cplendf, cplbegf);
                 return -1;
             }
-
             ctx->ncplbnd = ctx->ncplsubnd = 3 + cplendf - cplbegf;
-            ctx->cplstrtmant = cplbegf * 12 + 37;
-            ctx->cplendmant = cplendf * 12 + 73;
-            for (i = 0; i < ctx->ncplsubnd - 1; i++) /* coupling band structure */
+            ctx->startmant[CPL_CH] = cplbegf * 12 + 37;
+            ctx->endmant[CPL_CH] = cplendf * 12 + 73;
+            for (bnd = 0; bnd < ctx->ncplsubnd - 1; bnd++) {
                 if (get_bits1(gb)) {
-                    ctx->cplbndstrc |= 1 << i;
+                    ctx->cplbndstrc[bnd] = 1;
                     ctx->ncplbnd--;
                 }
+            }
         } else {
-            for (i = 0; i < nfchans; i++)
-                ctx->chincpl[i] = 0;
+            /* coupling not in use */
+            for (ch = 1; ch <= nfchans; ch++)
+                ctx->chincpl[ch] = 0;
         }
     }
 
+    /* coupling coordinates */
     if (ctx->cplinu) {
-        ctx->cplcoe = 0;
+        int cplcoe = 0;
 
-        for (i = 0; i < nfchans; i++)
-            if (ctx->chincpl[i])
-                if (get_bits1(gb)) { /* coupling co-ordinates */
-                    ctx->cplcoe |= 1 << i;
+        for (ch = 1; ch <= nfchans; ch++) {
+            if (ctx->chincpl[ch]) {
+                if (get_bits1(gb)) {
+                    int mstrcplco, cplcoexp, cplcomant;
+                    cplcoe = 1;
                     mstrcplco = 3 * get_bits(gb, 2);
                     for (bnd = 0; bnd < ctx->ncplbnd; bnd++) {
                         cplcoexp = get_bits(gb, 4);
                         cplcomant = get_bits(gb, 4);
                         if (cplcoexp == 15)
-                            ctx->cplco[i][bnd] = cplcomant / 16.0f;
+                            ctx->cplco[ch][bnd] = cplcomant / 16.0f;
                         else
-                            ctx->cplco[i][bnd] = (cplcomant + 16.0f) / 32.0f;
-                        ctx->cplco[i][bnd] *= scale_factors[cplcoexp + mstrcplco];
+                            ctx->cplco[ch][bnd] = (cplcomant + 16.0f) / 32.0f;
+                        ctx->cplco[ch][bnd] *= scale_factors[cplcoexp + mstrcplco];
                     }
                 }
-
-        if (acmod == AC3_ACMOD_STEREO && ctx->phsflginu && (ctx->cplcoe & 1 || ctx->cplcoe & 2))
-            for (bnd = 0; bnd < ctx->ncplbnd; bnd++)
+            }
+        }
+        /* phase flags */
+        if (acmod == AC3_ACMOD_STEREO && ctx->phsflginu && cplcoe) {
+            for (bnd = 0; bnd < ctx->ncplbnd; bnd++) {
                 if (get_bits1(gb))
-                    ctx->cplco[1][bnd] = -ctx->cplco[1][bnd];
+                    ctx->cplco[2][bnd] = -ctx->cplco[2][bnd];
+            }
+        }
     }
 
-    if (acmod == AC3_ACMOD_STEREO) {/* rematrixing */
+    /* stereo rematrixing strategy and band structure */
+    if (acmod == AC3_ACMOD_STEREO) {
         ctx->rematstr = get_bits1(gb);
         if (ctx->rematstr) {
             ctx->nrematbnd = 4;
-            if(ctx->cplinu && ctx->cplstrtmant <= 61)
-                ctx->nrematbnd -= 1 + (ctx->cplstrtmant == 37);
+            if(ctx->cplinu && ctx->startmant[CPL_CH] <= 61)
+                ctx->nrematbnd -= 1 + (ctx->startmant[CPL_CH] == 37);
             for(bnd=0; bnd<ctx->nrematbnd; bnd++)
                 ctx->rematflg[bnd] = get_bits1(gb);
         }
     }
 
-    ctx->cplexpstr = EXP_REUSE;
-    ctx->lfeexpstr = EXP_REUSE;
-    if (ctx->cplinu) /* coupling exponent strategy */
-        ctx->cplexpstr = get_bits(gb, 2);
-    for (i = 0; i < nfchans; i++)  /* channel exponent strategy */
-        ctx->chexpstr[i] = get_bits(gb, 2);
-    if (ctx->lfeon)  /* lfe exponent strategy */
-        ctx->lfeexpstr = get_bits1(gb);
-
-    for (i = 0; i < nfchans; i++) /* channel bandwidth code */
-        if (ctx->chexpstr[i] != EXP_REUSE) {
-            if (ctx->chincpl[i])
-                ctx->endmant[i] = ctx->cplstrtmant;
+    /* exponent strategies for each channel */
+    ctx->expstr[CPL_CH] = EXP_REUSE;
+    ctx->expstr[ctx->lfe_ch] = EXP_REUSE;
+    for (ch = !ctx->cplinu; ch <= ctx->nchans; ch++) {
+        if(ch == ctx->lfe_ch)
+            ctx->expstr[ch] = get_bits(gb, 1);
+        else
+            ctx->expstr[ch] = get_bits(gb, 2);
+        if(ctx->expstr[ch] != EXP_REUSE)
+            bit_alloc_stages[ch] = 3;
+    }
+
+    /* channel bandwidth */
+    for (ch = 1; ch <= nfchans; ch++) {
+        ctx->startmant[ch] = 0;
+        if (ctx->expstr[ch] != EXP_REUSE) {
+            int prev = ctx->endmant[ch];
+            if (ctx->chincpl[ch])
+                ctx->endmant[ch] = ctx->startmant[CPL_CH];
             else {
-                chbwcod = get_bits(gb, 6);
+                int chbwcod = get_bits(gb, 6);
                 if (chbwcod > 60) {
-                    av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "chbwcod = %d > 60", chbwcod);
+                    av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "chbwcod = %d > 60", chbwcod);
                     return -1;
                 }
-                ctx->endmant[i] = chbwcod * 3 + 73;
+                ctx->endmant[ch] = chbwcod * 3 + 73;
             }
+            if(blk > 0 && ctx->endmant[ch] != prev)
+                memset(bit_alloc_stages, 3, AC3_MAX_CHANNELS);
         }
-
-    if (ctx->cplexpstr != EXP_REUSE) {/* coupling exponents */
-        bit_alloc_flags = 64;
-        cplabsexp = get_bits(gb, 4) << 1;
-        ngrps = (ctx->cplendmant - ctx->cplstrtmant) / (3 << (ctx->cplexpstr - 1));
-        decode_exponents(gb, ctx->cplexpstr, ngrps, cplabsexp, ctx->dcplexps + ctx->cplstrtmant);
     }
-
-    for (i = 0; i < nfchans; i++) /* fbw channel exponents */
-        if (ctx->chexpstr[i] != EXP_REUSE) {
-            bit_alloc_flags |= 1 << i;
-            grpsize = 3 << (ctx->chexpstr[i] - 1);
-            ngrps = (ctx->endmant[i] + grpsize - 4) / grpsize;
-            dexps = ctx->dexps[i];
-            dexps[0] = get_bits(gb, 4);
-            decode_exponents(gb, ctx->chexpstr[i], ngrps, dexps[0], dexps + 1);
-            skip_bits(gb, 2); /* skip gainrng */
+    ctx->startmant[ctx->lfe_ch] = 0;
+    ctx->endmant[ctx->lfe_ch] = 7;
+
+    /* decode exponents for each channel */
+    for (ch = !ctx->cplinu; ch <= ctx->nchans; ch++) {
+        if (ctx->expstr[ch] != EXP_REUSE) {
+            int grpsize, ngrps;
+            grpsize = 3 << (ctx->expstr[ch] - 1);
+            if(ch == CPL_CH)
+                ngrps = (ctx->endmant[ch] - ctx->startmant[ch]) / grpsize;
+            else if(ch == ctx->lfe_ch)
+                ngrps = 2;
+            else
+                ngrps = (ctx->endmant[ch] + grpsize - 4) / grpsize;
+            ctx->dexps[ch][0] = get_bits(gb, 4) << !ch;
+            decode_exponents(gb, ctx->expstr[ch], ngrps, ctx->dexps[ch][0],
+                             &ctx->dexps[ch][ctx->startmant[ch]+!!ch]);
+            if(ch != CPL_CH && ch != ctx->lfe_ch)
+                skip_bits(gb, 2); /* skip gainrng */
         }
-
-    if (ctx->lfeexpstr != EXP_REUSE) { /* lfe exponents */
-        bit_alloc_flags |= 32;
-        ctx->dlfeexps[0] = get_bits(gb, 4);
-        decode_exponents(gb, ctx->lfeexpstr, 2, ctx->dlfeexps[0], ctx->dlfeexps + 1);
     }
 
-    if (get_bits1(gb)) { /* bit allocation information */
-        bit_alloc_flags = 127;
-        ctx->bit_alloc_params.sdecay = ff_sdecaytab[get_bits(gb, 2)];
-        ctx->bit_alloc_params.fdecay = ff_fdecaytab[get_bits(gb, 2)];
+    /* bit allocation information */
+    if (get_bits1(gb)) {
+        ctx->bit_alloc_params.sdecay = ff_sdecaytab[get_bits(gb, 2)] >> ctx->bit_alloc_params.halfratecod;
+        ctx->bit_alloc_params.fdecay = ff_fdecaytab[get_bits(gb, 2)] >> ctx->bit_alloc_params.halfratecod;
         ctx->bit_alloc_params.sgain  = ff_sgaintab[get_bits(gb, 2)];
         ctx->bit_alloc_params.dbknee = ff_dbkneetab[get_bits(gb, 2)];
         ctx->bit_alloc_params.floor  = ff_floortab[get_bits(gb, 3)];
+        for(ch=!ctx->cplinu; ch<=ctx->nchans; ch++) {
+            bit_alloc_stages[ch] = FFMAX(bit_alloc_stages[ch], 2);
+        }
     }
 
-    if (get_bits1(gb)) { /* snroffset */
+    /* signal-to-noise ratio offsets and fast gains (signal-to-mask ratios) */
+    if (get_bits1(gb)) {
         int csnr;
-        bit_alloc_flags = 127;
         csnr = (get_bits(gb, 6) - 15) << 4;
-        if (ctx->cplinu) { /* coupling fine snr offset and fast gain code */
-            ctx->cplsnroffst = (csnr + get_bits(gb, 4)) << 2;
-            ctx->cplfgain = ff_fgaintab[get_bits(gb, 3)];
-        }
-        for (i = 0; i < nfchans; i++) { /* channel fine snr offset and fast gain code */
-            ctx->snroffst[i] = (csnr + get_bits(gb, 4)) << 2;
-            ctx->fgain[i] = ff_fgaintab[get_bits(gb, 3)];
-        }
-        if (ctx->lfeon) { /* lfe fine snr offset and fast gain code */
-            ctx->lfesnroffst = (csnr + get_bits(gb, 4)) << 2;
-            ctx->lfefgain = ff_fgaintab[get_bits(gb, 3)];
+        for (ch = !ctx->cplinu; ch <= ctx->nchans; ch++) { /* snr offset and fast gain */
+            ctx->snroffst[ch] = (csnr + get_bits(gb, 4)) << 2;
+            ctx->fgain[ch] = ff_fgaintab[get_bits(gb, 3)];
         }
+        memset(bit_alloc_stages, 3, AC3_MAX_CHANNELS);
     }
 
-    if (ctx->cplinu && get_bits1(gb)) { /* coupling leak information */
-        bit_alloc_flags |= 64;
+    /* coupling leak information */
+    if (ctx->cplinu && get_bits1(gb)) {
         ctx->bit_alloc_params.cplfleak = get_bits(gb, 3);
         ctx->bit_alloc_params.cplsleak = get_bits(gb, 3);
+        bit_alloc_stages[CPL_CH] = FFMAX(bit_alloc_stages[CPL_CH], 2);
     }
 
-    if (get_bits1(gb)) { /* delta bit allocation information */
-        bit_alloc_flags = 127;
-
-        if (ctx->cplinu) {
-            ctx->cpldeltbae = get_bits(gb, 2);
-            if (ctx->cpldeltbae == DBA_RESERVED) {
-                av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "coupling delta bit allocation strategy reserved\n");
-                return -1;
-            }
-        }
-
-        for (i = 0; i < nfchans; i++) {
-            ctx->deltbae[i] = get_bits(gb, 2);
-            if (ctx->deltbae[i] == DBA_RESERVED) {
-                av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "delta bit allocation strategy reserved\n");
+    /* delta bit allocation information */
+    if (get_bits1(gb)) {
+        /* delta bit allocation exists (strategy) */
+        for (ch = !ctx->cplinu; ch <= nfchans; ch++) {
+            ctx->deltbae[ch] = get_bits(gb, 2);
+            if (ctx->deltbae[ch] == DBA_RESERVED) {
+                av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "delta bit allocation strategy reserved\n");
                 return -1;
             }
+            bit_alloc_stages[ch] = FFMAX(bit_alloc_stages[ch], 2);
         }
-
-        if (ctx->cplinu)
-            if (ctx->cpldeltbae == DBA_NEW) { /*coupling delta offset, len and bit allocation */
-                ctx->cpldeltnseg = get_bits(gb, 3);
-                for (seg = 0; seg <= ctx->cpldeltnseg; seg++) {
-                    ctx->cpldeltoffst[seg] = get_bits(gb, 5);
-                    ctx->cpldeltlen[seg] = get_bits(gb, 4);
-                    ctx->cpldeltba[seg] = get_bits(gb, 3);
-                }
-            }
-
-        for (i = 0; i < nfchans; i++)
-            if (ctx->deltbae[i] == DBA_NEW) {/*channel delta offset, len and bit allocation */
-                ctx->deltnseg[i] = get_bits(gb, 3);
-                for (seg = 0; seg <= ctx->deltnseg[i]; seg++) {
-                    ctx->deltoffst[i][seg] = get_bits(gb, 5);
-                    ctx->deltlen[i][seg] = get_bits(gb, 4);
-                    ctx->deltba[i][seg] = get_bits(gb, 3);
+        /* channel delta offset, len and bit allocation */
+        for (ch = !ctx->cplinu; ch <= nfchans; ch++) {
+            if (ctx->deltbae[ch] == DBA_NEW) {
+                ctx->deltnseg[ch] = get_bits(gb, 3);
+                for (seg = 0; seg <= ctx->deltnseg[ch]; seg++) {
+                    ctx->deltoffst[ch][seg] = get_bits(gb, 5);
+                    ctx->deltlen[ch][seg] = get_bits(gb, 4);
+                    ctx->deltba[ch][seg] = get_bits(gb, 3);
                 }
             }
+        }
     } else if(blk == 0) {
-        if(ctx->cplinu)
-            ctx->cpldeltbae = DBA_NONE;
-        for(i=0; i<nfchans; i++) {
-            ctx->deltbae[i] = DBA_NONE;
+        for(ch=0; ch<=ctx->nchans; ch++) {
+            ctx->deltbae[ch] = DBA_NONE;
         }
     }
 
-    if (bit_alloc_flags) {
-        if (ctx->cplinu && (bit_alloc_flags & 64))
-            ac3_parametric_bit_allocation(&ctx->bit_alloc_params, ctx->cplbap,
-                                          ctx->dcplexps, ctx->cplstrtmant,
-                                          ctx->cplendmant, ctx->cplsnroffst,
-                                          ctx->cplfgain, 0,
-                                          ctx->cpldeltbae, ctx->cpldeltnseg,
-                                          ctx->cpldeltoffst, ctx->cpldeltlen,
-                                          ctx->cpldeltba);
-        for (i = 0; i < nfchans; i++)
-            if ((bit_alloc_flags >> i) & 1)
-                ac3_parametric_bit_allocation(&ctx->bit_alloc_params,
-                                              ctx->bap[i], ctx->dexps[i], 0,
-                                              ctx->endmant[i], ctx->snroffst[i],
-                                              ctx->fgain[i], 0, ctx->deltbae[i],
-                                              ctx->deltnseg[i], ctx->deltoffst[i],
-                                              ctx->deltlen[i], ctx->deltba[i]);
-        if (ctx->lfeon && (bit_alloc_flags & 32))
-            ac3_parametric_bit_allocation(&ctx->bit_alloc_params, ctx->lfebap,
-                                          ctx->dlfeexps, 0, 7, ctx->lfesnroffst,
-                                          ctx->lfefgain, 1,
-                                          DBA_NONE, 0, NULL, NULL, NULL);
+    /* Bit allocation */
+    for(ch=!ctx->cplinu; ch<=ctx->nchans; ch++) {
+        if(bit_alloc_stages[ch] > 2) {
+            /* Exponent mapping into PSD and PSD integration */
+            ff_ac3_bit_alloc_calc_psd(ctx->dexps[ch],
+                                      ctx->startmant[ch], ctx->endmant[ch],
+                                      ctx->psd[ch], ctx->bndpsd[ch]);
+        }
+        if(bit_alloc_stages[ch] > 1) {
+            /* Compute excitation function, Compute masking curve, and
+               Apply delta bit allocation */
+            ff_ac3_bit_alloc_calc_mask(&ctx->bit_alloc_params, ctx->bndpsd[ch],
+                                       ctx->startmant[ch], ctx->endmant[ch],
+                                       ctx->fgain[ch], (ch == ctx->lfe_ch),
+                                       ctx->deltbae[ch], ctx->deltnseg[ch],
+                                       ctx->deltoffst[ch], ctx->deltlen[ch],
+                                       ctx->deltba[ch], ctx->mask[ch]);
+        }
+        if(bit_alloc_stages[ch] > 0) {
+            /* Compute bit allocation */
+            ff_ac3_bit_alloc_calc_bap(ctx->mask[ch], ctx->psd[ch],
+                                      ctx->startmant[ch], ctx->endmant[ch],
+                                      ctx->snroffst[ch],
+                                      ctx->bit_alloc_params.floor,
+                                      ctx->bap[ch]);
+        }
     }
 
-    if (get_bits1(gb)) { /* unused dummy data */
-        skipl = get_bits(gb, 9);
+    /* unused dummy data */
+    if (get_bits1(gb)) {
+        int skipl = get_bits(gb, 9);
         while(skipl--)
             skip_bits(gb, 8);
     }
+
     /* unpack the transform coefficients
-     * * this also uncouples channels if coupling is in use.
-     */
+       this also uncouples channels if coupling is in use. */
     if (get_transform_coeffs(ctx)) {
-        av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Error in routine get_transform_coeffs\n");
+        av_log(ctx->avctx, AV_LOG_ERROR, "Error in routine get_transform_coeffs\n");
         return -1;
     }
 
@@ -965,99 +1049,120 @@ static int ac3_parse_audio_block(AC3DecodeContext *ctx, int blk)
     if(ctx->acmod == AC3_ACMOD_STEREO)
         do_rematrixing(ctx);
 
-    /* apply scaling to coefficients (headroom, dynrng) */
-    if(ctx->lfeon) {
-        for(i=0; i<7; i++) {
-            ctx->transform_coeffs[0][i] *= 2.0f * ctx->dynrng;
-        }
-    }
-    for(ch=1; ch<=ctx->nfchans; ch++) {
-        float gain = 2.0f;
-        if(ctx->acmod == AC3_ACMOD_DUALMONO && ch == 2) {
-            gain *= ctx->dynrng2;
+    /* apply scaling to coefficients (headroom, dialnorm, dynrng) */
+    for(ch=1; ch<=ctx->nchans; ch++) {
+        float gain = 2.0f * ctx->mul_bias;
+        if(ctx->acmod == AC3_ACMOD_DUALMONO) {
+            gain *= ctx->dialnorm[ch-1] * ctx->dynrng[ch-1];
         } else {
-            gain *= ctx->dynrng;
+            gain *= ctx->dialnorm[0] * ctx->dynrng[0];
         }
-        for(i=0; i<ctx->endmant[ch-1]; i++) {
+        for(i=0; i<ctx->endmant[ch]; i++) {
             ctx->transform_coeffs[ch][i] *= gain;
         }
     }
 
     do_imdct(ctx);
 
-    return 0;
-}
+    /* downmix output if needed */
+    if(ctx->nchans != ctx->out_channels && !((ctx->output_mode & AC3_OUTPUT_LFEON) &&
+            ctx->nfchans == ctx->out_channels)) {
+        ac3_downmix(ctx->output, ctx->nfchans, ctx->output_mode,
+                    ctx->downmix_coeffs);
+    }
 
-static inline int16_t convert(int32_t i)
-{
-    if (i > 0x43c07fff)
-        return 32767;
-    else if (i <= 0x43bf8000)
-        return -32768;
-    else
-        return (i - 0x43c00000);
+    /* convert float to 16-bit integer */
+    for(ch=0; ch<ctx->out_channels; ch++) {
+        for(i=0; i<256; i++) {
+            ctx->output[ch][i] += ctx->add_bias;
+        }
+        ctx->dsp.float_to_int16(ctx->int_output[ch], ctx->output[ch], 256);
+    }
+
+    return 0;
 }
 
-/* Decode ac3 frame.
- *
- * @param avctx Pointer to AVCodecContext
- * @param data Pointer to pcm smaples
- * @param data_size Set to number of pcm samples produced by decoding
- * @param buf Data to be decoded
- * @param buf_size Size of the buffer
+/**
+ * Decode a single AC-3 frame.
  */
 static int ac3_decode_frame(AVCodecContext * avctx, void *data, int *data_size, uint8_t *buf, int buf_size)
 {
     AC3DecodeContext *ctx = (AC3DecodeContext *)avctx->priv_data;
     int16_t *out_samples = (int16_t *)data;
-    int i, j, k, start;
-    int32_t *int_ptr[6];
+    int i, blk, ch, err;
 
-    for (i = 0; i < 6; i++)
-        int_ptr[i] = (int32_t *)(&ctx->output[i]);
-
-    //Initialize the GetBitContext with the start of valid AC3 Frame.
+    /* initialize the GetBitContext with the start of valid AC-3 Frame */
     init_get_bits(&ctx->gb, buf, buf_size * 8);
 
-    //Parse the syncinfo.
-    if (ac3_parse_header(ctx)) {
-        av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "\n");
-        *data_size = 0;
-        return buf_size;
+    /* parse the syncinfo */
+    err = ac3_parse_header(ctx);
+    if(err) {
+        switch(err) {
+            case AC3_PARSE_ERROR_SYNC:
+                av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "frame sync error\n");
+                break;
+            case AC3_PARSE_ERROR_BSID:
+                av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid bitstream id\n");
+                break;
+            case AC3_PARSE_ERROR_SAMPLE_RATE:
+                av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid sample rate\n");
+                break;
+            case AC3_PARSE_ERROR_FRAME_SIZE:
+                av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid frame size\n");
+                break;
+            default:
+                av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid header\n");
+                break;
+        }
+        return -1;
     }
 
     avctx->sample_rate = ctx->sampling_rate;
     avctx->bit_rate = ctx->bit_rate;
 
+    /* check that reported frame size fits in input buffer */
+    if(ctx->frame_size > buf_size) {
+        av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "incomplete frame\n");
+        return -1;
+    }
+
     /* channel config */
+    ctx->out_channels = ctx->nchans;
     if (avctx->channels == 0) {
         avctx->channels = ctx->out_channels;
+    } else if(ctx->out_channels < avctx->channels) {
+        av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Cannot upmix AC3 from %d to %d channels.\n",
+               ctx->out_channels, avctx->channels);
+        return -1;
     }
-    if(avctx->channels != ctx->out_channels) {
-        av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Cannot mix AC3 to %d channels.\n",
-               avctx->channels);
+    if(avctx->channels == 2) {
+        ctx->output_mode = AC3_ACMOD_STEREO;
+    } else if(avctx->channels == 1) {
+        ctx->output_mode = AC3_ACMOD_MONO;
+    } else if(avctx->channels != ctx->out_channels) {
+        av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Cannot downmix AC3 from %d to %d channels.\n",
+               ctx->out_channels, avctx->channels);
         return -1;
     }
+    ctx->out_channels = avctx->channels;
 
-    //av_log(avctx, AV_LOG_INFO, "channels = %d \t bit rate = %d \t sampling rate = %d \n", avctx->channels, avctx->bit_rate * 1000, avctx->sample_rate);
-
-    //Parse the Audio Blocks.
-    for (i = 0; i < NB_BLOCKS; i++) {
-        if (ac3_parse_audio_block(ctx, i)) {
+    /* parse the audio blocks */
+    for (blk = 0; blk < NB_BLOCKS; blk++) {
+        if (ac3_parse_audio_block(ctx, blk)) {
             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "error parsing the audio block\n");
             *data_size = 0;
             return ctx->frame_size;
         }
-        start = (ctx->output_mode & AC3_OUTPUT_LFEON) ? 0 : 1;
-        for (k = 0; k < 256; k++)
-            for (j = start; j <= ctx->nfchans; j++)
-                *(out_samples++) = convert(int_ptr[j][k]);
+        for (i = 0; i < 256; i++)
+            for (ch = 0; ch < ctx->out_channels; ch++)
+                *(out_samples++) = ctx->int_output[ch][i];
     }
     *data_size = NB_BLOCKS * 256 * avctx->channels * sizeof (int16_t);
     return ctx->frame_size;
 }
 
-/* Uninitialize ac3 decoder.
+/**
+ * Uninitialize the AC-3 decoder.
  */
 static int ac3_decode_end(AVCodecContext *avctx)
 {
@@ -1077,4 +1182,3 @@ AVCodec ac3_decoder = {
     .close = ac3_decode_end,
     .decode = ac3_decode_frame,
 };
-