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DCA: ARM/NEON optimised lfe_fir
[ffmpeg] / libavcodec / ac3dec.h
index b66130800030608f589fe63d340a187c7c3f216c..bd555bdde1e6de7c02b1e284bb890b7b52b5516a 100644 (file)
@@ -1,5 +1,5 @@
 /*
- * Common code between AC3 and E-AC3 decoder
+ * Common code between the AC-3 and E-AC-3 decoders
  * Copyright (c) 2007 Bartlomiej Wolowiec <bartek.wolowiec@gmail.com>
  *
  * This file is part of FFmpeg.
  */
 
 /**
- * @file ac3.h
- * Common code between AC3 and E-AC3 decoder.
+ * @file libavcodec/ac3.h
+ * 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 FFMPEG_AC3DEC_H
-#define FFMPEG_AC3DEC_H
+#ifndef AVCODEC_AC3DEC_H
+#define AVCODEC_AC3DEC_H
 
-#include "libavutil/random.h"
-#include "ac3tab.h"
+#include "libavutil/lfg.h"
 #include "ac3.h"
-#include "bitstream.h"
+#include "get_bits.h"
 #include "dsputil.h"
+#include "fft.h"
 
 /* override ac3.h to include coupling channel */
 #undef AC3_MAX_CHANNELS
@@ -43,6 +66,7 @@
 #define AC3_MAX_COEFS   256
 #define AC3_BLOCK_SIZE  256
 #define MAX_BLOCKS        6
+#define SPX_MAX_BANDS    17
 
 typedef struct {
     AVCodecContext *avctx;                  ///< parent context
@@ -58,6 +82,7 @@ typedef struct {
     int sample_rate;                        ///< sample frequency, in Hz
     int num_blocks;                         ///< number of audio blocks
     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
@@ -81,17 +106,32 @@ typedef struct {
     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 num_cpl_bands;                      ///< number of coupling bands               (ncplbnd)
-    int cpl_band_struct[18];                ///< coupling band structure                (cplbndstrc)
+    uint8_t cpl_band_sizes[18];             ///< 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)
 ///@}
 
+///@defgroup spx spectral extension
+///@{
+    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][6];   ///< pre-IDCT mantissas
+    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
 ///@}
 
 ///@defgroup channel channel
@@ -99,7 +139,6 @@ typedef struct {
     int channels;                               ///< number of total channels
     int lfe_ch;                                 ///< index of LFE channel
     float downmix_coeffs[AC3_MAX_CHANNELS][2];  ///< stereo downmix coefficients
-    float downmix_coeff_adjust[2];              ///< adjustment needed for each output channel when downmixing
     int downmixed;                              ///< indicates if coeffs are currently downmixed
     int output_mode;                            ///< output channel configuration
     int out_channels;                           ///< number of output channels
@@ -142,15 +181,14 @@ typedef struct {
 ///@}
 
 ///@defgroup dithering zero-mantissa dithering
-    int dither_all;                         ///< true if all channels are dithered
     int dither_flag[AC3_MAX_CHANNELS];      ///< dither flags                           (dithflg)
-    AVRandomState dith_state;               ///< for dither generation
+    AVLFG dith_state;                       ///< for dither generation
 ///@}
 
 ///@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
@@ -159,17 +197,36 @@ typedef struct {
     float mul_bias;                         ///< scaling for float_to_int16 conversion
 ///@}
 
-    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*2]);                        ///< temporary storage for output before windowing
-    DECLARE_ALIGNED_16(float, tmp_imdct[AC3_BLOCK_SIZE]);                           ///< temporary storage for imdct transform
-    DECLARE_ALIGNED_16(float, output[AC3_MAX_CHANNELS][AC3_BLOCK_SIZE]);            ///< output after imdct transform and windowing
-    DECLARE_ALIGNED_16(short, int_output[AC3_MAX_CHANNELS-1][AC3_BLOCK_SIZE]);      ///< final 16-bit integer output
+    DECLARE_ALIGNED(16, int,   fixed_coeffs)[AC3_MAX_CHANNELS][AC3_MAX_COEFS];       ///> fixed-point transform coefficients
+    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
 ///@}
 } AC3DecodeContext;
 
-#endif /* FFMPEG_AC3DEC_H */
+/**
+ * Parse the E-AC-3 frame header.
+ * This parses both the bit stream info and audio frame header.
+ */
+int ff_eac3_parse_header(AC3DecodeContext *s);
+
+/**
+ * Decode mantissas in a single channel for the entire frame.
+ * This is used when AHT mode is enabled.
+ */
+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 */