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psymodel: Remove the single channel analysis function
[ffmpeg] / libavcodec / ac3dec.h
index 7d34837e0cb36bedf1f1a812bbc4111f8e5c1ce7..590bee6b6d73c974d7d48f34703f275c37a2cb24 100644 (file)
@@ -2,26 +2,49 @@
  * Common code between the AC-3 and E-AC-3 decoders
  * Copyright (c) 2007 Bartlomiej Wolowiec <bartek.wolowiec@gmail.com>
  *
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+ * This file is part of Libav.
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+ * Libav is free software; you can redistribute it and/or
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+ * License along with Libav; if not, write to the Free Software
  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  */
 
 /**
- * @file ac3.h
+ * @file
  * Common code between the AC-3 and E-AC-3 decoders.
+ *
+ * Summary of MDCT Coefficient Grouping:
+ * The individual MDCT coefficient indices are often referred to in the
+ * (E-)AC-3 specification as frequency bins.  These bins are grouped together
+ * into subbands of 12 coefficients each.  The subbands are grouped together
+ * into bands as defined in the bitstream by the band structures, which
+ * determine the number of bands and the size of each band.  The full spectrum
+ * of 256 frequency bins is divided into 1 DC bin + 21 subbands = 253 bins.
+ * This system of grouping coefficients is used for channel bandwidth, stereo
+ * rematrixing, channel coupling, enhanced coupling, and spectral extension.
+ *
+ * +-+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+-+
+ * |1|  |12|  |  [12|12|12|12]  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |3|
+ * +-+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+--+-+
+ * ~~~  ~~~~     ~~~~~~~~~~~~~                                      ~~~
+ *  |     |            |                                             |
+ *  |     |            |                    3 unused frequency bins--+
+ *  |     |            |
+ *  |     |            +--1 band containing 4 subbands
+ *  |     |
+ *  |     +--1 subband of 12 frequency bins
+ *  |
+ *  +--DC frequency bin
  */
 
 #ifndef AVCODEC_AC3DEC_H
 
 #include "libavutil/lfg.h"
 #include "ac3.h"
-#include "bitstream.h"
+#include "ac3dsp.h"
+#include "get_bits.h"
 #include "dsputil.h"
-
-/* override ac3.h to include coupling channel */
-#undef AC3_MAX_CHANNELS
-#define AC3_MAX_CHANNELS 7
-#define CPL_CH 0
+#include "fft.h"
+#include "fmtconvert.h"
 
 #define AC3_OUTPUT_LFEON  8
 
-#define AC3_MAX_COEFS   256
-#define AC3_BLOCK_SIZE  256
-#define MAX_BLOCKS        6
 #define SPX_MAX_BANDS    17
 
-#define INT24_MIN -8388608
-#define INT24_MAX  8388607
-#define M_SQRT_POW2_15 181
-
 typedef struct {
     AVCodecContext *avctx;                  ///< parent context
     GetBitContext gbc;                      ///< bitstream reader
@@ -61,7 +75,9 @@ typedef struct {
     int bit_rate;                           ///< stream bit rate, in bits-per-second
     int sample_rate;                        ///< sample frequency, in Hz
     int num_blocks;                         ///< number of audio blocks
+    int bitstream_mode;                     ///< bitstream mode                         (bsmod)
     int channel_mode;                       ///< channel mode                           (acmod)
+    int channel_layout;                     ///< channel layout
     int lfe_on;                             ///< lfe channel in use
     int channel_map;                        ///< custom channel map
     int center_mix_level;                   ///< Center mix level index
@@ -80,42 +96,37 @@ typedef struct {
  ///@}
 
 ///@defgroup cpl standard coupling
-    int cpl_in_use[MAX_BLOCKS];             ///< coupling in use                        (cplinu)
-    int cpl_strategy_exists[MAX_BLOCKS];    ///< coupling strategy exists               (cplstre)
+    int cpl_in_use[AC3_MAX_BLOCKS];         ///< coupling in use                        (cplinu)
+    int cpl_strategy_exists[AC3_MAX_BLOCKS];///< coupling strategy exists               (cplstre)
     int channel_in_cpl[AC3_MAX_CHANNELS];   ///< channel in coupling                    (chincpl)
     int phase_flags_in_use;                 ///< phase flags in use                     (phsflginu)
-    int phase_flags[18];                    ///< phase flags                            (phsflg)
-    int num_cpl_subbands;                   ///< number of coupling sub bands           (ncplsubnd)
+    int phase_flags[AC3_MAX_CPL_BANDS];     ///< phase flags                            (phsflg)
     int num_cpl_bands;                      ///< number of coupling bands               (ncplbnd)
-    uint8_t cpl_band_struct[18];            ///< coupling band structure                (cplbndstrc)
+    uint8_t cpl_band_sizes[AC3_MAX_CPL_BANDS]; ///< number of coeffs in each coupling band
     int firstchincpl;                       ///< first channel in coupling
     int first_cpl_coords[AC3_MAX_CHANNELS]; ///< first coupling coordinates states      (firstcplcos)
-    int cpl_coords[AC3_MAX_CHANNELS][18];   ///< coupling coordinates                   (cplco)
+    int cpl_coords[AC3_MAX_CHANNELS][AC3_MAX_CPL_BANDS]; ///< coupling coordinates      (cplco)
 ///@}
 
 ///@defgroup spx spectral extension
 ///@{
-    int spx_in_use[MAX_BLOCKS];             ///< spectral extension in use              (spxinu)
-    int channel_in_spx[AC3_MAX_CHANNELS];   ///< channel in spectral extension          (chinspx)
-    int spx_atten_code[AC3_MAX_CHANNELS];   ///< spx attenuation code                   (spxattencod)
-    int spx_coords_exist[AC3_MAX_CHANNELS]; ///< indicates if a channel has spx coords  (spxcoe)
-    int spx_start_subband;                  ///< spx beginning frequency band           (spxbegf)
-    int spx_start_freq;                     ///< spx start frequency bin
-    int spx_end_freq;                       ///< spx end frequency bin
-    int spx_copy_start_freq;                ///< spx starting frequency for copying     (copystartmant)
-    int num_spx_subbands;                   ///< number of spectral extension subbands
-    int num_spx_bands;                      ///< number of spectral extension bands     (nspxbnds)
-    uint8_t spx_band_struct[SPX_MAX_BANDS]; ///< spectral extension band structure      (spxbndstrc)
-    int spx_band_sizes[SPX_MAX_BANDS];      ///< number of bins in each band            (spxbndsztab)
-    int first_spx_coords[AC3_MAX_CHANNELS]; ///< first spx coordinates states           (firstspxcos)
-    int spx_noise_blend[AC3_MAX_CHANNELS][SPX_MAX_BANDS];   ///< spx noise blending factor  (nblendfact)
-    int spx_signal_blend[AC3_MAX_CHANNELS][SPX_MAX_BANDS];  ///< spx signal blending factor (sblendfact)
-    int spx_coords[AC3_MAX_CHANNELS][SPX_MAX_BANDS];    ///< spectral extension coordinates (spxco)
+    int spx_in_use;                             ///< spectral extension in use              (spxinu)
+    uint8_t channel_uses_spx[AC3_MAX_CHANNELS]; ///< channel uses spectral extension        (chinspx)
+    int8_t spx_atten_code[AC3_MAX_CHANNELS];    ///< spx attenuation code                   (spxattencod)
+    int spx_src_start_freq;                     ///< spx start frequency bin
+    int spx_dst_end_freq;                       ///< spx end frequency bin
+    int spx_dst_start_freq;                     ///< spx starting frequency bin for copying (copystartmant)
+                                                ///< the copy region ends at the start of the spx region.
+    int num_spx_bands;                          ///< number of spx bands                    (nspxbnds)
+    uint8_t spx_band_sizes[SPX_MAX_BANDS];      ///< number of bins in each spx band
+    uint8_t first_spx_coords[AC3_MAX_CHANNELS]; ///< first spx coordinates states           (firstspxcos)
+    float spx_noise_blend[AC3_MAX_CHANNELS][SPX_MAX_BANDS]; ///< spx noise blending factor  (nblendfact)
+    float spx_signal_blend[AC3_MAX_CHANNELS][SPX_MAX_BANDS];///< spx signal blending factor (sblendfact)
 ///@}
 
 ///@defgroup aht adaptive hybrid transform
     int channel_uses_aht[AC3_MAX_CHANNELS];                         ///< channel AHT in use (chahtinu)
-    int pre_mantissa[AC3_MAX_CHANNELS][AC3_MAX_COEFS][MAX_BLOCKS];  ///< pre-IDCT mantissas
+    int pre_mantissa[AC3_MAX_CHANNELS][AC3_MAX_COEFS][AC3_MAX_BLOCKS];  ///< pre-IDCT mantissas
 ///@}
 
 ///@defgroup channel channel
@@ -145,7 +156,7 @@ typedef struct {
 ///@defgroup exponents exponents
     int num_exp_groups[AC3_MAX_CHANNELS];           ///< Number of exponent groups      (nexpgrp)
     int8_t dexps[AC3_MAX_CHANNELS][AC3_MAX_COEFS];  ///< decoded exponents
-    int exp_strategy[MAX_BLOCKS][AC3_MAX_CHANNELS]; ///< exponent strategies            (expstr)
+    int exp_strategy[AC3_MAX_BLOCKS][AC3_MAX_CHANNELS]; ///< exponent strategies        (expstr)
 ///@}
 
 ///@defgroup bitalloc bit allocation
@@ -155,8 +166,8 @@ typedef struct {
     int fast_gain[AC3_MAX_CHANNELS];                ///< fast gain values/SMR's         (fgain)
     uint8_t bap[AC3_MAX_CHANNELS][AC3_MAX_COEFS];   ///< bit allocation pointers
     int16_t psd[AC3_MAX_CHANNELS][AC3_MAX_COEFS];   ///< scaled exponents
-    int16_t band_psd[AC3_MAX_CHANNELS][50];         ///< interpolated exponents
-    int16_t mask[AC3_MAX_CHANNELS][50];             ///< masking curve values
+    int16_t band_psd[AC3_MAX_CHANNELS][AC3_CRITICAL_BANDS]; ///< interpolated exponents
+    int16_t mask[AC3_MAX_CHANNELS][AC3_CRITICAL_BANDS];     ///< masking curve values
     int dba_mode[AC3_MAX_CHANNELS];                 ///< delta bit allocation mode
     int dba_nsegs[AC3_MAX_CHANNELS];                ///< number of delta segments
     uint8_t dba_offsets[AC3_MAX_CHANNELS][8];       ///< delta segment offsets
@@ -171,24 +182,24 @@ typedef struct {
 
 ///@defgroup imdct IMDCT
     int block_switch[AC3_MAX_CHANNELS];     ///< block switch flags                     (blksw)
-    MDCTContext imdct_512;                  ///< for 512 sample IMDCT
-    MDCTContext imdct_256;                  ///< for 256 sample IMDCT
+    FFTContext imdct_512;                   ///< for 512 sample IMDCT
+    FFTContext imdct_256;                   ///< for 256 sample IMDCT
 ///@}
 
 ///@defgroup opt optimization
     DSPContext dsp;                         ///< for optimization
-    float add_bias;                         ///< offset for float_to_int16 conversion
+    AC3DSPContext ac3dsp;
+    FmtConvertContext fmt_conv;             ///< optimized conversion functions
     float mul_bias;                         ///< scaling for float_to_int16 conversion
 ///@}
 
-    DECLARE_ALIGNED_16(int, fixed_coeffs[AC3_MAX_CHANNELS][AC3_MAX_COEFS]);  ///> fixed-point transform coefficients
-
 ///@defgroup arrays aligned arrays
-    DECLARE_ALIGNED_16(float, transform_coeffs[AC3_MAX_CHANNELS][AC3_MAX_COEFS]);   ///< transform coefficients
-    DECLARE_ALIGNED_16(float, delay[AC3_MAX_CHANNELS][AC3_BLOCK_SIZE]);             ///< delay - added to the next block
-    DECLARE_ALIGNED_16(float, window[AC3_BLOCK_SIZE]);                              ///< window coefficients
-    DECLARE_ALIGNED_16(float, tmp_output[AC3_BLOCK_SIZE]);                          ///< temporary storage for output before windowing
-    DECLARE_ALIGNED_16(float, output[AC3_MAX_CHANNELS][AC3_BLOCK_SIZE]);            ///< output after imdct transform and windowing
+    DECLARE_ALIGNED(16, int,   fixed_coeffs)[AC3_MAX_CHANNELS][AC3_MAX_COEFS];       ///< fixed-point transform coefficients
+    DECLARE_ALIGNED(32, float, transform_coeffs)[AC3_MAX_CHANNELS][AC3_MAX_COEFS];   ///< transform coefficients
+    DECLARE_ALIGNED(32, float, delay)[AC3_MAX_CHANNELS][AC3_BLOCK_SIZE];             ///< delay - added to the next block
+    DECLARE_ALIGNED(32, float, window)[AC3_BLOCK_SIZE];                              ///< window coefficients
+    DECLARE_ALIGNED(32, float, tmp_output)[AC3_BLOCK_SIZE];                          ///< temporary storage for output before windowing
+    DECLARE_ALIGNED(32, float, output)[AC3_MAX_CHANNELS][AC3_BLOCK_SIZE];            ///< output after imdct transform and windowing
 ///@}
 } AC3DecodeContext;
 
@@ -204,6 +215,14 @@ int ff_eac3_parse_header(AC3DecodeContext *s);
  */
 void ff_eac3_decode_transform_coeffs_aht_ch(AC3DecodeContext *s, int ch);
 
+void ff_ac3_downmix_c(float (*samples)[256], float (*matrix)[2],
+                      int out_ch, int in_ch, int len);
+
+/**
+ * Apply spectral extension to each channel by copying lower frequency
+ * coefficients to higher frequency bins and applying side information to
+ * approximate the original high frequency signal.
+ */
 void ff_eac3_apply_spectral_extension(AC3DecodeContext *s);
 
 #endif /* AVCODEC_AC3DEC_H */