Update to MPlayer SVN rev 29473 and FFmpeg SVN rev 19572.
[vaapi:athaifas-mplayer.git] / libavcodec / .svn / text-base / ac3dec.c.svn-base
1 /*
2  * AC-3 Audio Decoder
3  * This code was developed as part of Google Summer of Code 2006.
4  * E-AC-3 support was added as part of Google Summer of Code 2007.
5  *
6  * Copyright (c) 2006 Kartikey Mahendra BHATT (bhattkm at gmail dot com)
7  * Copyright (c) 2007-2008 Bartlomiej Wolowiec <bartek.wolowiec@gmail.com>
8  * Copyright (c) 2007 Justin Ruggles <justin.ruggles@gmail.com>
9  *
10  * This file is part of FFmpeg.
11  *
12  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
13  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
14  * License as published by the Free Software Foundation; either
15  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
16  *
17  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
18  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
19  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
20  * Lesser General Public License for more details.
21  *
22  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
23  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
24  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
25  */
26
27 #include <stdio.h>
28 #include <stddef.h>
29 #include <math.h>
30 #include <string.h>
31
32 #include "libavutil/crc.h"
33 #include "internal.h"
34 #include "aac_ac3_parser.h"
35 #include "ac3_parser.h"
36 #include "ac3dec.h"
37 #include "ac3dec_data.h"
38
39 /** Large enough for maximum possible frame size when the specification limit is ignored */
40 #define AC3_FRAME_BUFFER_SIZE 32768
41
42 /**
43  * table for ungrouping 3 values in 7 bits.
44  * used for exponents and bap=2 mantissas
45  */
46 static uint8_t ungroup_3_in_7_bits_tab[128][3];
47
48
49 /** tables for ungrouping mantissas */
50 static int b1_mantissas[32][3];
51 static int b2_mantissas[128][3];
52 static int b3_mantissas[8];
53 static int b4_mantissas[128][2];
54 static int b5_mantissas[16];
55
56 /**
57  * Quantization table: levels for symmetric. bits for asymmetric.
58  * reference: Table 7.18 Mapping of bap to Quantizer
59  */
60 static const uint8_t quantization_tab[16] = {
61     0, 3, 5, 7, 11, 15,
62     5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 14, 16
63 };
64
65 /** dynamic range table. converts codes to scale factors. */
66 static float dynamic_range_tab[256];
67
68 /** Adjustments in dB gain */
69 #define LEVEL_PLUS_3DB          1.4142135623730950
70 #define LEVEL_PLUS_1POINT5DB    1.1892071150027209
71 #define LEVEL_MINUS_1POINT5DB   0.8408964152537145
72 #define LEVEL_MINUS_3DB         0.7071067811865476
73 #define LEVEL_MINUS_4POINT5DB   0.5946035575013605
74 #define LEVEL_MINUS_6DB         0.5000000000000000
75 #define LEVEL_MINUS_9DB         0.3535533905932738
76 #define LEVEL_ZERO              0.0000000000000000
77 #define LEVEL_ONE               1.0000000000000000
78
79 static const float gain_levels[9] = {
80     LEVEL_PLUS_3DB,
81     LEVEL_PLUS_1POINT5DB,
82     LEVEL_ONE,
83     LEVEL_MINUS_1POINT5DB,
84     LEVEL_MINUS_3DB,
85     LEVEL_MINUS_4POINT5DB,
86     LEVEL_MINUS_6DB,
87     LEVEL_ZERO,
88     LEVEL_MINUS_9DB
89 };
90
91 /**
92  * Table for center mix levels
93  * reference: Section 5.4.2.4 cmixlev
94  */
95 static const uint8_t center_levels[4] = { 4, 5, 6, 5 };
96
97 /**
98  * Table for surround mix levels
99  * reference: Section 5.4.2.5 surmixlev
100  */
101 static const uint8_t surround_levels[4] = { 4, 6, 7, 6 };
102
103 /**
104  * Table for default stereo downmixing coefficients
105  * reference: Section 7.8.2 Downmixing Into Two Channels
106  */
107 static const uint8_t ac3_default_coeffs[8][5][2] = {
108     { { 2, 7 }, { 7, 2 },                               },
109     { { 4, 4 },                                         },
110     { { 2, 7 }, { 7, 2 },                               },
111     { { 2, 7 }, { 5, 5 }, { 7, 2 },                     },
112     { { 2, 7 }, { 7, 2 }, { 6, 6 },                     },
113     { { 2, 7 }, { 5, 5 }, { 7, 2 }, { 8, 8 },           },
114     { { 2, 7 }, { 7, 2 }, { 6, 7 }, { 7, 6 },           },
115     { { 2, 7 }, { 5, 5 }, { 7, 2 }, { 6, 7 }, { 7, 6 }, },
116 };
117
118 /**
119  * Symmetrical Dequantization
120  * reference: Section 7.3.3 Expansion of Mantissas for Symmetrical Quantization
121  *            Tables 7.19 to 7.23
122  */
123 static inline int
124 symmetric_dequant(int code, int levels)
125 {
126     return ((code - (levels >> 1)) << 24) / levels;
127 }
128
129 /*
130  * Initialize tables at runtime.
131  */
132 static av_cold void ac3_tables_init(void)
133 {
134     int i;
135
136     /* generate table for ungrouping 3 values in 7 bits
137        reference: Section 7.1.3 Exponent Decoding */
138     for(i=0; i<128; i++) {
139         ungroup_3_in_7_bits_tab[i][0] =  i / 25;
140         ungroup_3_in_7_bits_tab[i][1] = (i % 25) / 5;
141         ungroup_3_in_7_bits_tab[i][2] = (i % 25) % 5;
142     }
143
144     /* generate grouped mantissa tables
145        reference: Section 7.3.5 Ungrouping of Mantissas */
146     for(i=0; i<32; i++) {
147         /* bap=1 mantissas */
148         b1_mantissas[i][0] = symmetric_dequant(ff_ac3_ungroup_3_in_5_bits_tab[i][0], 3);
149         b1_mantissas[i][1] = symmetric_dequant(ff_ac3_ungroup_3_in_5_bits_tab[i][1], 3);
150         b1_mantissas[i][2] = symmetric_dequant(ff_ac3_ungroup_3_in_5_bits_tab[i][2], 3);
151     }
152     for(i=0; i<128; i++) {
153         /* bap=2 mantissas */
154         b2_mantissas[i][0] = symmetric_dequant(ungroup_3_in_7_bits_tab[i][0], 5);
155         b2_mantissas[i][1] = symmetric_dequant(ungroup_3_in_7_bits_tab[i][1], 5);
156         b2_mantissas[i][2] = symmetric_dequant(ungroup_3_in_7_bits_tab[i][2], 5);
157
158         /* bap=4 mantissas */
159         b4_mantissas[i][0] = symmetric_dequant(i / 11, 11);
160         b4_mantissas[i][1] = symmetric_dequant(i % 11, 11);
161     }
162     /* generate ungrouped mantissa tables
163        reference: Tables 7.21 and 7.23 */
164     for(i=0; i<7; i++) {
165         /* bap=3 mantissas */
166         b3_mantissas[i] = symmetric_dequant(i, 7);
167     }
168     for(i=0; i<15; i++) {
169         /* bap=5 mantissas */
170         b5_mantissas[i] = symmetric_dequant(i, 15);
171     }
172
173     /* generate dynamic range table
174        reference: Section 7.7.1 Dynamic Range Control */
175     for(i=0; i<256; i++) {
176         int v = (i >> 5) - ((i >> 7) << 3) - 5;
177         dynamic_range_tab[i] = powf(2.0f, v) * ((i & 0x1F) | 0x20);
178     }
179 }
180
181
182 /**
183  * AVCodec initialization
184  */
185 static av_cold int ac3_decode_init(AVCodecContext *avctx)
186 {
187     AC3DecodeContext *s = avctx->priv_data;
188     s->avctx = avctx;
189
190     ac3_common_init();
191     ac3_tables_init();
192     ff_mdct_init(&s->imdct_256, 8, 1, 1.0);
193     ff_mdct_init(&s->imdct_512, 9, 1, 1.0);
194     ff_kbd_window_init(s->window, 5.0, 256);
195     dsputil_init(&s->dsp, avctx);
196     av_lfg_init(&s->dith_state, 0);
197
198     /* set bias values for float to int16 conversion */
199     if(s->dsp.float_to_int16_interleave == ff_float_to_int16_interleave_c) {
200         s->add_bias = 385.0f;
201         s->mul_bias = 1.0f;
202     } else {
203         s->add_bias = 0.0f;
204         s->mul_bias = 32767.0f;
205     }
206
207     /* allow downmixing to stereo or mono */
208     if (avctx->channels > 0 && avctx->request_channels > 0 &&
209             avctx->request_channels < avctx->channels &&
210             avctx->request_channels <= 2) {
211         avctx->channels = avctx->request_channels;
212     }
213     s->downmixed = 1;
214
215     /* allocate context input buffer */
216     if (avctx->error_recognition >= FF_ER_CAREFUL) {
217         s->input_buffer = av_mallocz(AC3_FRAME_BUFFER_SIZE + FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
218         if (!s->input_buffer)
219             return AVERROR_NOMEM;
220     }
221
222     avctx->sample_fmt = SAMPLE_FMT_S16;
223     return 0;
224 }
225
226 /**
227  * Parse the 'sync info' and 'bit stream info' from the AC-3 bitstream.
228  * GetBitContext within AC3DecodeContext must point to
229  * the start of the synchronized AC-3 bitstream.
230  */
231 static int ac3_parse_header(AC3DecodeContext *s)
232 {
233     GetBitContext *gbc = &s->gbc;
234     int i;
235
236     /* read the rest of the bsi. read twice for dual mono mode. */
237     i = !(s->channel_mode);
238     do {
239         skip_bits(gbc, 5); // skip dialog normalization
240         if (get_bits1(gbc))
241             skip_bits(gbc, 8); //skip compression
242         if (get_bits1(gbc))
243             skip_bits(gbc, 8); //skip language code
244         if (get_bits1(gbc))
245             skip_bits(gbc, 7); //skip audio production information
246     } while (i--);
247
248     skip_bits(gbc, 2); //skip copyright bit and original bitstream bit
249
250     /* skip the timecodes (or extra bitstream information for Alternate Syntax)
251        TODO: read & use the xbsi1 downmix levels */
252     if (get_bits1(gbc))
253         skip_bits(gbc, 14); //skip timecode1 / xbsi1
254     if (get_bits1(gbc))
255         skip_bits(gbc, 14); //skip timecode2 / xbsi2
256
257     /* skip additional bitstream info */
258     if (get_bits1(gbc)) {
259         i = get_bits(gbc, 6);
260         do {
261             skip_bits(gbc, 8);
262         } while(i--);
263     }
264
265     return 0;
266 }
267
268 /**
269  * Common function to parse AC-3 or E-AC-3 frame header
270  */
271 static int parse_frame_header(AC3DecodeContext *s)
272 {
273     AC3HeaderInfo hdr;
274     int err;
275
276     err = ff_ac3_parse_header(&s->gbc, &hdr);
277     if(err)
278         return err;
279
280     /* get decoding parameters from header info */
281     s->bit_alloc_params.sr_code     = hdr.sr_code;
282     s->channel_mode                 = hdr.channel_mode;
283     s->channel_layout               = hdr.channel_layout;
284     s->lfe_on                       = hdr.lfe_on;
285     s->bit_alloc_params.sr_shift    = hdr.sr_shift;
286     s->sample_rate                  = hdr.sample_rate;
287     s->bit_rate                     = hdr.bit_rate;
288     s->channels                     = hdr.channels;
289     s->fbw_channels                 = s->channels - s->lfe_on;
290     s->lfe_ch                       = s->fbw_channels + 1;
291     s->frame_size                   = hdr.frame_size;
292     s->center_mix_level             = hdr.center_mix_level;
293     s->surround_mix_level           = hdr.surround_mix_level;
294     s->num_blocks                   = hdr.num_blocks;
295     s->frame_type                   = hdr.frame_type;
296     s->substreamid                  = hdr.substreamid;
297
298     if(s->lfe_on) {
299         s->start_freq[s->lfe_ch] = 0;
300         s->end_freq[s->lfe_ch] = 7;
301         s->num_exp_groups[s->lfe_ch] = 2;
302         s->channel_in_cpl[s->lfe_ch] = 0;
303     }
304
305     if (hdr.bitstream_id <= 10) {
306         s->eac3                  = 0;
307         s->snr_offset_strategy   = 2;
308         s->block_switch_syntax   = 1;
309         s->dither_flag_syntax    = 1;
310         s->bit_allocation_syntax = 1;
311         s->fast_gain_syntax      = 0;
312         s->first_cpl_leak        = 0;
313         s->dba_syntax            = 1;
314         s->skip_syntax           = 1;
315         memset(s->channel_uses_aht, 0, sizeof(s->channel_uses_aht));
316         return ac3_parse_header(s);
317     } else if (CONFIG_EAC3_DECODER) {
318         s->eac3 = 1;
319         return ff_eac3_parse_header(s);
320     } else {
321         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "E-AC-3 support not compiled in\n");
322         return -1;
323     }
324 }
325
326 /**
327  * Set stereo downmixing coefficients based on frame header info.
328  * reference: Section 7.8.2 Downmixing Into Two Channels
329  */
330 static void set_downmix_coeffs(AC3DecodeContext *s)
331 {
332     int i;
333     float cmix = gain_levels[center_levels[s->center_mix_level]];
334     float smix = gain_levels[surround_levels[s->surround_mix_level]];
335     float norm0, norm1;
336
337     for(i=0; i<s->fbw_channels; i++) {
338         s->downmix_coeffs[i][0] = gain_levels[ac3_default_coeffs[s->channel_mode][i][0]];
339         s->downmix_coeffs[i][1] = gain_levels[ac3_default_coeffs[s->channel_mode][i][1]];
340     }
341     if(s->channel_mode > 1 && s->channel_mode & 1) {
342         s->downmix_coeffs[1][0] = s->downmix_coeffs[1][1] = cmix;
343     }
344     if(s->channel_mode == AC3_CHMODE_2F1R || s->channel_mode == AC3_CHMODE_3F1R) {
345         int nf = s->channel_mode - 2;
346         s->downmix_coeffs[nf][0] = s->downmix_coeffs[nf][1] = smix * LEVEL_MINUS_3DB;
347     }
348     if(s->channel_mode == AC3_CHMODE_2F2R || s->channel_mode == AC3_CHMODE_3F2R) {
349         int nf = s->channel_mode - 4;
350         s->downmix_coeffs[nf][0] = s->downmix_coeffs[nf+1][1] = smix;
351     }
352
353     /* renormalize */
354     norm0 = norm1 = 0.0;
355     for(i=0; i<s->fbw_channels; i++) {
356         norm0 += s->downmix_coeffs[i][0];
357         norm1 += s->downmix_coeffs[i][1];
358     }
359     norm0 = 1.0f / norm0;
360     norm1 = 1.0f / norm1;
361     for(i=0; i<s->fbw_channels; i++) {
362         s->downmix_coeffs[i][0] *= norm0;
363         s->downmix_coeffs[i][1] *= norm1;
364     }
365
366     if(s->output_mode == AC3_CHMODE_MONO) {
367         for(i=0; i<s->fbw_channels; i++)
368             s->downmix_coeffs[i][0] = (s->downmix_coeffs[i][0] + s->downmix_coeffs[i][1]) * LEVEL_MINUS_3DB;
369     }
370 }
371
372 /**
373  * Decode the grouped exponents according to exponent strategy.
374  * reference: Section 7.1.3 Exponent Decoding
375  */
376 static int decode_exponents(GetBitContext *gbc, int exp_strategy, int ngrps,
377                             uint8_t absexp, int8_t *dexps)
378 {
379     int i, j, grp, group_size;
380     int dexp[256];
381     int expacc, prevexp;
382
383     /* unpack groups */
384     group_size = exp_strategy + (exp_strategy == EXP_D45);
385     for(grp=0,i=0; grp<ngrps; grp++) {
386         expacc = get_bits(gbc, 7);
387         dexp[i++] = ungroup_3_in_7_bits_tab[expacc][0];
388         dexp[i++] = ungroup_3_in_7_bits_tab[expacc][1];
389         dexp[i++] = ungroup_3_in_7_bits_tab[expacc][2];
390     }
391
392     /* convert to absolute exps and expand groups */
393     prevexp = absexp;
394     for(i=0,j=0; i<ngrps*3; i++) {
395         prevexp += dexp[i] - 2;
396         if (prevexp > 24U)
397             return -1;
398         switch (group_size) {
399             case 4: dexps[j++] = prevexp;
400                     dexps[j++] = prevexp;
401             case 2: dexps[j++] = prevexp;
402             case 1: dexps[j++] = prevexp;
403         }
404     }
405     return 0;
406 }
407
408 /**
409  * Generate transform coefficients for each coupled channel in the coupling
410  * range using the coupling coefficients and coupling coordinates.
411  * reference: Section 7.4.3 Coupling Coordinate Format
412  */
413 static void calc_transform_coeffs_cpl(AC3DecodeContext *s)
414 {
415     int i, j, ch, bnd, subbnd;
416
417     subbnd = -1;
418     i = s->start_freq[CPL_CH];
419     for(bnd=0; bnd<s->num_cpl_bands; bnd++) {
420         do {
421             subbnd++;
422             for(j=0; j<12; j++) {
423                 for(ch=1; ch<=s->fbw_channels; ch++) {
424                     if(s->channel_in_cpl[ch]) {
425                         s->fixed_coeffs[ch][i] = ((int64_t)s->fixed_coeffs[CPL_CH][i] * (int64_t)s->cpl_coords[ch][bnd]) >> 23;
426                         if (ch == 2 && s->phase_flags[bnd])
427                             s->fixed_coeffs[ch][i] = -s->fixed_coeffs[ch][i];
428                     }
429                 }
430                 i++;
431             }
432         } while(s->cpl_band_struct[subbnd]);
433     }
434 }
435
436 /**
437  * Grouped mantissas for 3-level 5-level and 11-level quantization
438  */
439 typedef struct {
440     int b1_mant[2];
441     int b2_mant[2];
442     int b4_mant;
443     int b1;
444     int b2;
445     int b4;
446 } mant_groups;
447
448 /**
449  * Decode the transform coefficients for a particular channel
450  * reference: Section 7.3 Quantization and Decoding of Mantissas
451  */
452 static void ac3_decode_transform_coeffs_ch(AC3DecodeContext *s, int ch_index, mant_groups *m)
453 {
454     int start_freq = s->start_freq[ch_index];
455     int end_freq = s->end_freq[ch_index];
456     uint8_t *baps = s->bap[ch_index];
457     int8_t *exps = s->dexps[ch_index];
458     int *coeffs = s->fixed_coeffs[ch_index];
459     GetBitContext *gbc = &s->gbc;
460     int freq;
461
462     for(freq = start_freq; freq < end_freq; freq++){
463         int bap = baps[freq];
464         int mantissa;
465         switch(bap){
466             case 0:
467                 mantissa = (av_lfg_get(&s->dith_state) & 0x7FFFFF) - 0x400000;
468                 break;
469             case 1:
470                 if(m->b1){
471                     m->b1--;
472                     mantissa = m->b1_mant[m->b1];
473                 }
474                 else{
475                     int bits      = get_bits(gbc, 5);
476                     mantissa      = b1_mantissas[bits][0];
477                     m->b1_mant[1] = b1_mantissas[bits][1];
478                     m->b1_mant[0] = b1_mantissas[bits][2];
479                     m->b1         = 2;
480                 }
481                 break;
482             case 2:
483                 if(m->b2){
484                     m->b2--;
485                     mantissa = m->b2_mant[m->b2];
486                 }
487                 else{
488                     int bits      = get_bits(gbc, 7);
489                     mantissa      = b2_mantissas[bits][0];
490                     m->b2_mant[1] = b2_mantissas[bits][1];
491                     m->b2_mant[0] = b2_mantissas[bits][2];
492                     m->b2         = 2;
493                 }
494                 break;
495             case 3:
496                 mantissa = b3_mantissas[get_bits(gbc, 3)];
497                 break;
498             case 4:
499                 if(m->b4){
500                     m->b4 = 0;
501                     mantissa = m->b4_mant;
502                 }
503                 else{
504                     int bits   = get_bits(gbc, 7);
505                     mantissa   = b4_mantissas[bits][0];
506                     m->b4_mant = b4_mantissas[bits][1];
507                     m->b4      = 1;
508                 }
509                 break;
510             case 5:
511                 mantissa = b5_mantissas[get_bits(gbc, 4)];
512                 break;
513             default: /* 6 to 15 */
514                 mantissa = get_bits(gbc, quantization_tab[bap]);
515                 /* Shift mantissa and sign-extend it. */
516                 mantissa = (mantissa << (32-quantization_tab[bap]))>>8;
517                 break;
518         }
519         coeffs[freq] = mantissa >> exps[freq];
520     }
521 }
522
523 /**
524  * Remove random dithering from coefficients with zero-bit mantissas
525  * reference: Section 7.3.4 Dither for Zero Bit Mantissas (bap=0)
526  */
527 static void remove_dithering(AC3DecodeContext *s) {
528     int ch, i;
529     int end=0;
530     int *coeffs;
531     uint8_t *bap;
532
533     for(ch=1; ch<=s->fbw_channels; ch++) {
534         if(!s->dither_flag[ch]) {
535             coeffs = s->fixed_coeffs[ch];
536             bap = s->bap[ch];
537             if(s->channel_in_cpl[ch])
538                 end = s->start_freq[CPL_CH];
539             else
540                 end = s->end_freq[ch];
541             for(i=0; i<end; i++) {
542                 if(!bap[i])
543                     coeffs[i] = 0;
544             }
545             if(s->channel_in_cpl[ch]) {
546                 bap = s->bap[CPL_CH];
547                 for(; i<s->end_freq[CPL_CH]; i++) {
548                     if(!bap[i])
549                         coeffs[i] = 0;
550                 }
551             }
552         }
553     }
554 }
555
556 static void decode_transform_coeffs_ch(AC3DecodeContext *s, int blk, int ch,
557                                     mant_groups *m)
558 {
559     if (!s->channel_uses_aht[ch]) {
560         ac3_decode_transform_coeffs_ch(s, ch, m);
561     } else {
562         /* if AHT is used, mantissas for all blocks are encoded in the first
563            block of the frame. */
564         int bin;
565         if (!blk && CONFIG_EAC3_DECODER)
566             ff_eac3_decode_transform_coeffs_aht_ch(s, ch);
567         for (bin = s->start_freq[ch]; bin < s->end_freq[ch]; bin++) {
568             s->fixed_coeffs[ch][bin] = s->pre_mantissa[ch][bin][blk] >> s->dexps[ch][bin];
569         }
570     }
571 }
572
573 /**
574  * Decode the transform coefficients.
575  */
576 static void decode_transform_coeffs(AC3DecodeContext *s, int blk)
577 {
578     int ch, end;
579     int got_cplchan = 0;
580     mant_groups m;
581
582     m.b1 = m.b2 = m.b4 = 0;
583
584     for (ch = 1; ch <= s->channels; ch++) {
585         /* transform coefficients for full-bandwidth channel */
586         decode_transform_coeffs_ch(s, blk, ch, &m);
587         /* tranform coefficients for coupling channel come right after the
588            coefficients for the first coupled channel*/
589         if (s->channel_in_cpl[ch])  {
590             if (!got_cplchan) {
591                 decode_transform_coeffs_ch(s, blk, CPL_CH, &m);
592                 calc_transform_coeffs_cpl(s);
593                 got_cplchan = 1;
594             }
595             end = s->end_freq[CPL_CH];
596         } else {
597             end = s->end_freq[ch];
598         }
599         do
600             s->fixed_coeffs[ch][end] = 0;
601         while(++end < 256);
602     }
603
604     /* zero the dithered coefficients for appropriate channels */
605     remove_dithering(s);
606 }
607
608 /**
609  * Stereo rematrixing.
610  * reference: Section 7.5.4 Rematrixing : Decoding Technique
611  */
612 static void do_rematrixing(AC3DecodeContext *s)
613 {
614     int bnd, i;
615     int end, bndend;
616     int tmp0, tmp1;
617
618     end = FFMIN(s->end_freq[1], s->end_freq[2]);
619
620     for(bnd=0; bnd<s->num_rematrixing_bands; bnd++) {
621         if(s->rematrixing_flags[bnd]) {
622             bndend = FFMIN(end, ff_ac3_rematrix_band_tab[bnd+1]);
623             for(i=ff_ac3_rematrix_band_tab[bnd]; i<bndend; i++) {
624                 tmp0 = s->fixed_coeffs[1][i];
625                 tmp1 = s->fixed_coeffs[2][i];
626                 s->fixed_coeffs[1][i] = tmp0 + tmp1;
627                 s->fixed_coeffs[2][i] = tmp0 - tmp1;
628             }
629         }
630     }
631 }
632
633 /**
634  * Inverse MDCT Transform.
635  * Convert frequency domain coefficients to time-domain audio samples.
636  * reference: Section 7.9.4 Transformation Equations
637  */
638 static inline void do_imdct(AC3DecodeContext *s, int channels)
639 {
640     int ch;
641     float add_bias = s->add_bias;
642     if(s->out_channels==1 && channels>1)
643         add_bias *= LEVEL_MINUS_3DB; // compensate for the gain in downmix
644
645     for (ch=1; ch<=channels; ch++) {
646         if (s->block_switch[ch]) {
647             int i;
648             float *x = s->tmp_output+128;
649             for(i=0; i<128; i++)
650                 x[i] = s->transform_coeffs[ch][2*i];
651             ff_imdct_half(&s->imdct_256, s->tmp_output, x);
652             s->dsp.vector_fmul_window(s->output[ch-1], s->delay[ch-1], s->tmp_output, s->window, add_bias, 128);
653             for(i=0; i<128; i++)
654                 x[i] = s->transform_coeffs[ch][2*i+1];
655             ff_imdct_half(&s->imdct_256, s->delay[ch-1], x);
656         } else {
657             ff_imdct_half(&s->imdct_512, s->tmp_output, s->transform_coeffs[ch]);
658             s->dsp.vector_fmul_window(s->output[ch-1], s->delay[ch-1], s->tmp_output, s->window, add_bias, 128);
659             memcpy(s->delay[ch-1], s->tmp_output+128, 128*sizeof(float));
660         }
661     }
662 }
663
664 /**
665  * Downmix the output to mono or stereo.
666  */
667 void ff_ac3_downmix_c(float (*samples)[256], float (*matrix)[2], int out_ch, int in_ch, int len)
668 {
669     int i, j;
670     float v0, v1;
671     if(out_ch == 2) {
672         for(i=0; i<len; i++) {
673             v0 = v1 = 0.0f;
674             for(j=0; j<in_ch; j++) {
675                 v0 += samples[j][i] * matrix[j][0];
676                 v1 += samples[j][i] * matrix[j][1];
677             }
678             samples[0][i] = v0;
679             samples[1][i] = v1;
680         }
681     } else if(out_ch == 1) {
682         for(i=0; i<len; i++) {
683             v0 = 0.0f;
684             for(j=0; j<in_ch; j++)
685                 v0 += samples[j][i] * matrix[j][0];
686             samples[0][i] = v0;
687         }
688     }
689 }
690
691 /**
692  * Upmix delay samples from stereo to original channel layout.
693  */
694 static void ac3_upmix_delay(AC3DecodeContext *s)
695 {
696     int channel_data_size = sizeof(s->delay[0]);
697     switch(s->channel_mode) {
698         case AC3_CHMODE_DUALMONO:
699         case AC3_CHMODE_STEREO:
700             /* upmix mono to stereo */
701             memcpy(s->delay[1], s->delay[0], channel_data_size);
702             break;
703         case AC3_CHMODE_2F2R:
704             memset(s->delay[3], 0, channel_data_size);
705         case AC3_CHMODE_2F1R:
706             memset(s->delay[2], 0, channel_data_size);
707             break;
708         case AC3_CHMODE_3F2R:
709             memset(s->delay[4], 0, channel_data_size);
710         case AC3_CHMODE_3F1R:
711             memset(s->delay[3], 0, channel_data_size);
712         case AC3_CHMODE_3F:
713             memcpy(s->delay[2], s->delay[1], channel_data_size);
714             memset(s->delay[1], 0, channel_data_size);
715             break;
716     }
717 }
718
719 /**
720  * Decode band structure for coupling, spectral extension, or enhanced coupling.
721  * @param[in] gbc bit reader context
722  * @param[in] blk block number
723  * @param[in] eac3 flag to indicate E-AC-3
724  * @param[in] ecpl flag to indicate enhanced coupling
725  * @param[in] start_subband subband number for start of range
726  * @param[in] end_subband subband number for end of range
727  * @param[in] default_band_struct default band structure table
728  * @param[out] band_struct decoded band structure
729  * @param[out] num_bands number of bands (optionally NULL)
730  * @param[out] band_sizes array containing the number of bins in each band (optionally NULL)
731  */
732 static void decode_band_structure(GetBitContext *gbc, int blk, int eac3,
733                                   int ecpl, int start_subband, int end_subband,
734                                   const uint8_t *default_band_struct,
735                                   uint8_t *band_struct, int *num_bands,
736                                   uint8_t *band_sizes)
737 {
738     int subbnd, bnd, n_subbands, n_bands=0;
739     uint8_t bnd_sz[22];
740
741     n_subbands = end_subband - start_subband;
742
743     /* decode band structure from bitstream or use default */
744     if (!eac3 || get_bits1(gbc)) {
745         for (subbnd = 0; subbnd < n_subbands - 1; subbnd++) {
746             band_struct[subbnd] = get_bits1(gbc);
747         }
748     } else if (!blk) {
749         memcpy(band_struct,
750                &default_band_struct[start_subband+1],
751                n_subbands-1);
752     }
753     band_struct[n_subbands-1] = 0;
754
755     /* calculate number of bands and band sizes based on band structure.
756        note that the first 4 subbands in enhanced coupling span only 6 bins
757        instead of 12. */
758     if (num_bands || band_sizes ) {
759         n_bands = n_subbands;
760         bnd_sz[0] = ecpl ? 6 : 12;
761         for (bnd = 0, subbnd = 1; subbnd < n_subbands; subbnd++) {
762             int subbnd_size = (ecpl && subbnd < 4) ? 6 : 12;
763             if (band_struct[subbnd-1]) {
764                 n_bands--;
765                 bnd_sz[bnd] += subbnd_size;
766             } else {
767                 bnd_sz[++bnd] = subbnd_size;
768             }
769         }
770     }
771
772     /* set optional output params */
773     if (num_bands)
774         *num_bands = n_bands;
775     if (band_sizes)
776         memcpy(band_sizes, bnd_sz, n_bands);
777 }
778
779 /**
780  * Decode a single audio block from the AC-3 bitstream.
781  */
782 static int decode_audio_block(AC3DecodeContext *s, int blk)
783 {
784     int fbw_channels = s->fbw_channels;
785     int channel_mode = s->channel_mode;
786     int i, bnd, seg, ch;
787     int different_transforms;
788     int downmix_output;
789     int cpl_in_use;
790     GetBitContext *gbc = &s->gbc;
791     uint8_t bit_alloc_stages[AC3_MAX_CHANNELS];
792
793     memset(bit_alloc_stages, 0, AC3_MAX_CHANNELS);
794
795     /* block switch flags */
796     different_transforms = 0;
797     if (s->block_switch_syntax) {
798         for (ch = 1; ch <= fbw_channels; ch++) {
799             s->block_switch[ch] = get_bits1(gbc);
800             if(ch > 1 && s->block_switch[ch] != s->block_switch[1])
801                 different_transforms = 1;
802         }
803     }
804
805     /* dithering flags */
806     if (s->dither_flag_syntax) {
807         for (ch = 1; ch <= fbw_channels; ch++) {
808             s->dither_flag[ch] = get_bits1(gbc);
809         }
810     }
811
812     /* dynamic range */
813     i = !(s->channel_mode);
814     do {
815         if(get_bits1(gbc)) {
816             s->dynamic_range[i] = ((dynamic_range_tab[get_bits(gbc, 8)]-1.0) *
817                                   s->avctx->drc_scale)+1.0;
818         } else if(blk == 0) {
819             s->dynamic_range[i] = 1.0f;
820         }
821     } while(i--);
822
823     /* spectral extension strategy */
824     if (s->eac3 && (!blk || get_bits1(gbc))) {
825         if (get_bits1(gbc)) {
826             av_log_missing_feature(s->avctx, "Spectral extension", 1);
827             return -1;
828         }
829         /* TODO: parse spectral extension strategy info */
830     }
831
832     /* TODO: spectral extension coordinates */
833
834     /* coupling strategy */
835     if (s->eac3 ? s->cpl_strategy_exists[blk] : get_bits1(gbc)) {
836         memset(bit_alloc_stages, 3, AC3_MAX_CHANNELS);
837         if (!s->eac3)
838             s->cpl_in_use[blk] = get_bits1(gbc);
839         if (s->cpl_in_use[blk]) {
840             /* coupling in use */
841             int cpl_start_subband, cpl_end_subband;
842
843             if (channel_mode < AC3_CHMODE_STEREO) {
844                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "coupling not allowed in mono or dual-mono\n");
845                 return -1;
846             }
847
848             /* check for enhanced coupling */
849             if (s->eac3 && get_bits1(gbc)) {
850                 /* TODO: parse enhanced coupling strategy info */
851                 av_log_missing_feature(s->avctx, "Enhanced coupling", 1);
852                 return -1;
853             }
854
855             /* determine which channels are coupled */
856             if (s->eac3 && s->channel_mode == AC3_CHMODE_STEREO) {
857                 s->channel_in_cpl[1] = 1;
858                 s->channel_in_cpl[2] = 1;
859             } else {
860                 for (ch = 1; ch <= fbw_channels; ch++)
861                     s->channel_in_cpl[ch] = get_bits1(gbc);
862             }
863
864             /* phase flags in use */
865             if (channel_mode == AC3_CHMODE_STEREO)
866                 s->phase_flags_in_use = get_bits1(gbc);
867
868             /* coupling frequency range */
869             /* TODO: modify coupling end freq if spectral extension is used */
870             cpl_start_subband = get_bits(gbc, 4);
871             cpl_end_subband   = get_bits(gbc, 4) + 3;
872             if (cpl_start_subband >= cpl_end_subband) {
873                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid coupling range (%d >= %d)\n",
874                        cpl_start_subband, cpl_end_subband);
875                 return -1;
876             }
877             s->start_freq[CPL_CH] = cpl_start_subband * 12 + 37;
878             s->end_freq[CPL_CH]   = cpl_end_subband   * 12 + 37;
879
880             decode_band_structure(gbc, blk, s->eac3, 0, cpl_start_subband,
881                                   cpl_end_subband,
882                                   ff_eac3_default_cpl_band_struct,
883                                   s->cpl_band_struct, &s->num_cpl_bands, NULL);
884         } else {
885             /* coupling not in use */
886             for (ch = 1; ch <= fbw_channels; ch++) {
887                 s->channel_in_cpl[ch] = 0;
888                 s->first_cpl_coords[ch] = 1;
889             }
890             s->first_cpl_leak = s->eac3;
891             s->phase_flags_in_use = 0;
892         }
893     } else if (!s->eac3) {
894         if(!blk) {
895             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "new coupling strategy must be present in block 0\n");
896             return -1;
897         } else {
898             s->cpl_in_use[blk] = s->cpl_in_use[blk-1];
899         }
900     }
901     cpl_in_use = s->cpl_in_use[blk];
902
903     /* coupling coordinates */
904     if (cpl_in_use) {
905         int cpl_coords_exist = 0;
906
907         for (ch = 1; ch <= fbw_channels; ch++) {
908             if (s->channel_in_cpl[ch]) {
909                 if ((s->eac3 && s->first_cpl_coords[ch]) || get_bits1(gbc)) {
910                     int master_cpl_coord, cpl_coord_exp, cpl_coord_mant;
911                     s->first_cpl_coords[ch] = 0;
912                     cpl_coords_exist = 1;
913                     master_cpl_coord = 3 * get_bits(gbc, 2);
914                     for (bnd = 0; bnd < s->num_cpl_bands; bnd++) {
915                         cpl_coord_exp = get_bits(gbc, 4);
916                         cpl_coord_mant = get_bits(gbc, 4);
917                         if (cpl_coord_exp == 15)
918                             s->cpl_coords[ch][bnd] = cpl_coord_mant << 22;
919                         else
920                             s->cpl_coords[ch][bnd] = (cpl_coord_mant + 16) << 21;
921                         s->cpl_coords[ch][bnd] >>= (cpl_coord_exp + master_cpl_coord);
922                     }
923                 } else if (!blk) {
924                     av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "new coupling coordinates must be present in block 0\n");
925                     return -1;
926                 }
927             } else {
928                 /* channel not in coupling */
929                 s->first_cpl_coords[ch] = 1;
930             }
931         }
932         /* phase flags */
933         if (channel_mode == AC3_CHMODE_STEREO && cpl_coords_exist) {
934             for (bnd = 0; bnd < s->num_cpl_bands; bnd++) {
935                 s->phase_flags[bnd] = s->phase_flags_in_use? get_bits1(gbc) : 0;
936             }
937         }
938     }
939
940     /* stereo rematrixing strategy and band structure */
941     if (channel_mode == AC3_CHMODE_STEREO) {
942         if ((s->eac3 && !blk) || get_bits1(gbc)) {
943             s->num_rematrixing_bands = 4;
944             if(cpl_in_use && s->start_freq[CPL_CH] <= 61)
945                 s->num_rematrixing_bands -= 1 + (s->start_freq[CPL_CH] == 37);
946             for(bnd=0; bnd<s->num_rematrixing_bands; bnd++)
947                 s->rematrixing_flags[bnd] = get_bits1(gbc);
948         } else if (!blk) {
949             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "new rematrixing strategy must be present in block 0\n");
950             return -1;
951         }
952     }
953
954     /* exponent strategies for each channel */
955     for (ch = !cpl_in_use; ch <= s->channels; ch++) {
956         if (!s->eac3)
957             s->exp_strategy[blk][ch] = get_bits(gbc, 2 - (ch == s->lfe_ch));
958         if(s->exp_strategy[blk][ch] != EXP_REUSE)
959             bit_alloc_stages[ch] = 3;
960     }
961
962     /* channel bandwidth */
963     for (ch = 1; ch <= fbw_channels; ch++) {
964         s->start_freq[ch] = 0;
965         if (s->exp_strategy[blk][ch] != EXP_REUSE) {
966             int group_size;
967             int prev = s->end_freq[ch];
968             if (s->channel_in_cpl[ch])
969                 s->end_freq[ch] = s->start_freq[CPL_CH];
970             else {
971                 int bandwidth_code = get_bits(gbc, 6);
972                 if (bandwidth_code > 60) {
973                     av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "bandwidth code = %d > 60\n", bandwidth_code);
974                     return -1;
975                 }
976                 s->end_freq[ch] = bandwidth_code * 3 + 73;
977             }
978             group_size = 3 << (s->exp_strategy[blk][ch] - 1);
979             s->num_exp_groups[ch] = (s->end_freq[ch]+group_size-4) / group_size;
980             if(blk > 0 && s->end_freq[ch] != prev)
981                 memset(bit_alloc_stages, 3, AC3_MAX_CHANNELS);
982         }
983     }
984     if (cpl_in_use && s->exp_strategy[blk][CPL_CH] != EXP_REUSE) {
985         s->num_exp_groups[CPL_CH] = (s->end_freq[CPL_CH] - s->start_freq[CPL_CH]) /
986                                     (3 << (s->exp_strategy[blk][CPL_CH] - 1));
987     }
988
989     /* decode exponents for each channel */
990     for (ch = !cpl_in_use; ch <= s->channels; ch++) {
991         if (s->exp_strategy[blk][ch] != EXP_REUSE) {
992             s->dexps[ch][0] = get_bits(gbc, 4) << !ch;
993             if (decode_exponents(gbc, s->exp_strategy[blk][ch],
994                                  s->num_exp_groups[ch], s->dexps[ch][0],
995                                  &s->dexps[ch][s->start_freq[ch]+!!ch])) {
996                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "exponent out-of-range\n");
997                 return -1;
998             }
999             if(ch != CPL_CH && ch != s->lfe_ch)
1000                 skip_bits(gbc, 2); /* skip gainrng */
1001         }
1002     }
1003
1004     /* bit allocation information */
1005     if (s->bit_allocation_syntax) {
1006         if (get_bits1(gbc)) {
1007             s->bit_alloc_params.slow_decay = ff_ac3_slow_decay_tab[get_bits(gbc, 2)] >> s->bit_alloc_params.sr_shift;
1008             s->bit_alloc_params.fast_decay = ff_ac3_fast_decay_tab[get_bits(gbc, 2)] >> s->bit_alloc_params.sr_shift;
1009             s->bit_alloc_params.slow_gain  = ff_ac3_slow_gain_tab[get_bits(gbc, 2)];
1010             s->bit_alloc_params.db_per_bit = ff_ac3_db_per_bit_tab[get_bits(gbc, 2)];
1011             s->bit_alloc_params.floor  = ff_ac3_floor_tab[get_bits(gbc, 3)];
1012             for(ch=!cpl_in_use; ch<=s->channels; ch++)
1013                 bit_alloc_stages[ch] = FFMAX(bit_alloc_stages[ch], 2);
1014         } else if (!blk) {
1015             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "new bit allocation info must be present in block 0\n");
1016             return -1;
1017         }
1018     }
1019
1020     /* signal-to-noise ratio offsets and fast gains (signal-to-mask ratios) */
1021     if(!s->eac3 || !blk){
1022         if(s->snr_offset_strategy && get_bits1(gbc)) {
1023             int snr = 0;
1024             int csnr;
1025             csnr = (get_bits(gbc, 6) - 15) << 4;
1026             for (i = ch = !cpl_in_use; ch <= s->channels; ch++) {
1027                 /* snr offset */
1028                 if (ch == i || s->snr_offset_strategy == 2)
1029                     snr = (csnr + get_bits(gbc, 4)) << 2;
1030                 /* run at least last bit allocation stage if snr offset changes */
1031                 if(blk && s->snr_offset[ch] != snr) {
1032                     bit_alloc_stages[ch] = FFMAX(bit_alloc_stages[ch], 1);
1033                 }
1034                 s->snr_offset[ch] = snr;
1035
1036                 /* fast gain (normal AC-3 only) */
1037                 if (!s->eac3) {
1038                     int prev = s->fast_gain[ch];
1039                     s->fast_gain[ch] = ff_ac3_fast_gain_tab[get_bits(gbc, 3)];
1040                     /* run last 2 bit allocation stages if fast gain changes */
1041                     if(blk && prev != s->fast_gain[ch])
1042                         bit_alloc_stages[ch] = FFMAX(bit_alloc_stages[ch], 2);
1043                 }
1044             }
1045         } else if (!s->eac3 && !blk) {
1046             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "new snr offsets must be present in block 0\n");
1047             return -1;
1048         }
1049     }
1050
1051     /* fast gain (E-AC-3 only) */
1052     if (s->fast_gain_syntax && get_bits1(gbc)) {
1053         for (ch = !cpl_in_use; ch <= s->channels; ch++) {
1054             int prev = s->fast_gain[ch];
1055             s->fast_gain[ch] = ff_ac3_fast_gain_tab[get_bits(gbc, 3)];
1056             /* run last 2 bit allocation stages if fast gain changes */
1057             if(blk && prev != s->fast_gain[ch])
1058                 bit_alloc_stages[ch] = FFMAX(bit_alloc_stages[ch], 2);
1059         }
1060     } else if (s->eac3 && !blk) {
1061         for (ch = !cpl_in_use; ch <= s->channels; ch++)
1062             s->fast_gain[ch] = ff_ac3_fast_gain_tab[4];
1063     }
1064
1065     /* E-AC-3 to AC-3 converter SNR offset */
1066     if (s->frame_type == EAC3_FRAME_TYPE_INDEPENDENT && get_bits1(gbc)) {
1067         skip_bits(gbc, 10); // skip converter snr offset
1068     }
1069
1070     /* coupling leak information */
1071     if (cpl_in_use) {
1072         if (s->first_cpl_leak || get_bits1(gbc)) {
1073             int fl = get_bits(gbc, 3);
1074             int sl = get_bits(gbc, 3);
1075             /* run last 2 bit allocation stages for coupling channel if
1076                coupling leak changes */
1077             if(blk && (fl != s->bit_alloc_params.cpl_fast_leak ||
1078                        sl != s->bit_alloc_params.cpl_slow_leak)) {
1079                 bit_alloc_stages[CPL_CH] = FFMAX(bit_alloc_stages[CPL_CH], 2);
1080             }
1081             s->bit_alloc_params.cpl_fast_leak = fl;
1082             s->bit_alloc_params.cpl_slow_leak = sl;
1083         } else if (!s->eac3 && !blk) {
1084             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "new coupling leak info must be present in block 0\n");
1085             return -1;
1086         }
1087         s->first_cpl_leak = 0;
1088     }
1089
1090     /* delta bit allocation information */
1091     if (s->dba_syntax && get_bits1(gbc)) {
1092         /* delta bit allocation exists (strategy) */
1093         for (ch = !cpl_in_use; ch <= fbw_channels; ch++) {
1094             s->dba_mode[ch] = get_bits(gbc, 2);
1095             if (s->dba_mode[ch] == DBA_RESERVED) {
1096                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "delta bit allocation strategy reserved\n");
1097                 return -1;
1098             }
1099             bit_alloc_stages[ch] = FFMAX(bit_alloc_stages[ch], 2);
1100         }
1101         /* channel delta offset, len and bit allocation */
1102         for (ch = !cpl_in_use; ch <= fbw_channels; ch++) {
1103             if (s->dba_mode[ch] == DBA_NEW) {
1104                 s->dba_nsegs[ch] = get_bits(gbc, 3);
1105                 for (seg = 0; seg <= s->dba_nsegs[ch]; seg++) {
1106                     s->dba_offsets[ch][seg] = get_bits(gbc, 5);
1107                     s->dba_lengths[ch][seg] = get_bits(gbc, 4);
1108                     s->dba_values[ch][seg] = get_bits(gbc, 3);
1109                 }
1110                 /* run last 2 bit allocation stages if new dba values */
1111                 bit_alloc_stages[ch] = FFMAX(bit_alloc_stages[ch], 2);
1112             }
1113         }
1114     } else if(blk == 0) {
1115         for(ch=0; ch<=s->channels; ch++) {
1116             s->dba_mode[ch] = DBA_NONE;
1117         }
1118     }
1119
1120     /* Bit allocation */
1121     for(ch=!cpl_in_use; ch<=s->channels; ch++) {
1122         if(bit_alloc_stages[ch] > 2) {
1123             /* Exponent mapping into PSD and PSD integration */
1124             ff_ac3_bit_alloc_calc_psd(s->dexps[ch],
1125                                       s->start_freq[ch], s->end_freq[ch],
1126                                       s->psd[ch], s->band_psd[ch]);
1127         }
1128         if(bit_alloc_stages[ch] > 1) {
1129             /* Compute excitation function, Compute masking curve, and
1130                Apply delta bit allocation */
1131             if (ff_ac3_bit_alloc_calc_mask(&s->bit_alloc_params, s->band_psd[ch],
1132                                            s->start_freq[ch], s->end_freq[ch],
1133                                            s->fast_gain[ch], (ch == s->lfe_ch),
1134                                            s->dba_mode[ch], s->dba_nsegs[ch],
1135                                            s->dba_offsets[ch], s->dba_lengths[ch],
1136                                            s->dba_values[ch], s->mask[ch])) {
1137                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "error in bit allocation\n");
1138                 return -1;
1139             }
1140         }
1141         if(bit_alloc_stages[ch] > 0) {
1142             /* Compute bit allocation */
1143             const uint8_t *bap_tab = s->channel_uses_aht[ch] ?
1144                                      ff_eac3_hebap_tab : ff_ac3_bap_tab;
1145             ff_ac3_bit_alloc_calc_bap(s->mask[ch], s->psd[ch],
1146                                       s->start_freq[ch], s->end_freq[ch],
1147                                       s->snr_offset[ch],
1148                                       s->bit_alloc_params.floor,
1149                                       bap_tab, s->bap[ch]);
1150         }
1151     }
1152
1153     /* unused dummy data */
1154     if (s->skip_syntax && get_bits1(gbc)) {
1155         int skipl = get_bits(gbc, 9);
1156         while(skipl--)
1157             skip_bits(gbc, 8);
1158     }
1159
1160     /* unpack the transform coefficients
1161        this also uncouples channels if coupling is in use. */
1162     decode_transform_coeffs(s, blk);
1163
1164     /* TODO: generate enhanced coupling coordinates and uncouple */
1165
1166     /* TODO: apply spectral extension */
1167
1168     /* recover coefficients if rematrixing is in use */
1169     if(s->channel_mode == AC3_CHMODE_STEREO)
1170         do_rematrixing(s);
1171
1172     /* apply scaling to coefficients (headroom, dynrng) */
1173     for(ch=1; ch<=s->channels; ch++) {
1174         float gain = s->mul_bias / 4194304.0f;
1175         if(s->channel_mode == AC3_CHMODE_DUALMONO) {
1176             gain *= s->dynamic_range[ch-1];
1177         } else {
1178             gain *= s->dynamic_range[0];
1179         }
1180         s->dsp.int32_to_float_fmul_scalar(s->transform_coeffs[ch], s->fixed_coeffs[ch], gain, 256);
1181     }
1182
1183     /* downmix and MDCT. order depends on whether block switching is used for
1184        any channel in this block. this is because coefficients for the long
1185        and short transforms cannot be mixed. */
1186     downmix_output = s->channels != s->out_channels &&
1187                      !((s->output_mode & AC3_OUTPUT_LFEON) &&
1188                      s->fbw_channels == s->out_channels);
1189     if(different_transforms) {
1190         /* the delay samples have already been downmixed, so we upmix the delay
1191            samples in order to reconstruct all channels before downmixing. */
1192         if(s->downmixed) {
1193             s->downmixed = 0;
1194             ac3_upmix_delay(s);
1195         }
1196
1197         do_imdct(s, s->channels);
1198
1199         if(downmix_output) {
1200             s->dsp.ac3_downmix(s->output, s->downmix_coeffs, s->out_channels, s->fbw_channels, 256);
1201         }
1202     } else {
1203         if(downmix_output) {
1204             s->dsp.ac3_downmix(s->transform_coeffs+1, s->downmix_coeffs, s->out_channels, s->fbw_channels, 256);
1205         }
1206
1207         if(downmix_output && !s->downmixed) {
1208             s->downmixed = 1;
1209             s->dsp.ac3_downmix(s->delay, s->downmix_coeffs, s->out_channels, s->fbw_channels, 128);
1210         }
1211
1212         do_imdct(s, s->out_channels);
1213     }
1214
1215     return 0;
1216 }
1217
1218 /**
1219  * Decode a single AC-3 frame.
1220  */
1221 static int ac3_decode_frame(AVCodecContext * avctx, void *data, int *data_size,
1222                             AVPacket *avpkt)
1223 {
1224     const uint8_t *buf = avpkt->data;
1225     int buf_size = avpkt->size;
1226     AC3DecodeContext *s = avctx->priv_data;
1227     int16_t *out_samples = (int16_t *)data;
1228     int blk, ch, err;
1229     const uint8_t *channel_map;
1230     const float *output[AC3_MAX_CHANNELS];
1231
1232     /* initialize the GetBitContext with the start of valid AC-3 Frame */
1233     if (s->input_buffer) {
1234         /* copy input buffer to decoder context to avoid reading past the end
1235            of the buffer, which can be caused by a damaged input stream. */
1236         memcpy(s->input_buffer, buf, FFMIN(buf_size, AC3_FRAME_BUFFER_SIZE));
1237         init_get_bits(&s->gbc, s->input_buffer, buf_size * 8);
1238     } else {
1239         init_get_bits(&s->gbc, buf, buf_size * 8);
1240     }
1241
1242     /* parse the syncinfo */
1243     *data_size = 0;
1244     err = parse_frame_header(s);
1245
1246     /* check that reported frame size fits in input buffer */
1247     if(s->frame_size > buf_size) {
1248         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "incomplete frame\n");
1249         err = AAC_AC3_PARSE_ERROR_FRAME_SIZE;
1250     }
1251
1252     /* check for crc mismatch */
1253     if(err != AAC_AC3_PARSE_ERROR_FRAME_SIZE && avctx->error_recognition >= FF_ER_CAREFUL) {
1254         if(av_crc(av_crc_get_table(AV_CRC_16_ANSI), 0, &buf[2], s->frame_size-2)) {
1255             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "frame CRC mismatch\n");
1256             err = AAC_AC3_PARSE_ERROR_CRC;
1257         }
1258     }
1259
1260     if(err && err != AAC_AC3_PARSE_ERROR_CRC) {
1261         switch(err) {
1262             case AAC_AC3_PARSE_ERROR_SYNC:
1263                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "frame sync error\n");
1264                 return -1;
1265             case AAC_AC3_PARSE_ERROR_BSID:
1266                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid bitstream id\n");
1267                 break;
1268             case AAC_AC3_PARSE_ERROR_SAMPLE_RATE:
1269                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid sample rate\n");
1270                 break;
1271             case AAC_AC3_PARSE_ERROR_FRAME_SIZE:
1272                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid frame size\n");
1273                 break;
1274             case AAC_AC3_PARSE_ERROR_FRAME_TYPE:
1275                 /* skip frame if CRC is ok. otherwise use error concealment. */
1276                 /* TODO: add support for substreams and dependent frames */
1277                 if(s->frame_type == EAC3_FRAME_TYPE_DEPENDENT || s->substreamid) {
1278                     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "unsupported frame type : skipping frame\n");
1279                     return s->frame_size;
1280                 } else {
1281                     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid frame type\n");
1282                 }
1283                 break;
1284             default:
1285                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid header\n");
1286                 break;
1287         }
1288     }
1289
1290     /* if frame is ok, set audio parameters */
1291     if (!err) {
1292         avctx->sample_rate = s->sample_rate;
1293         avctx->bit_rate = s->bit_rate;
1294
1295         /* channel config */
1296         s->out_channels = s->channels;
1297         s->output_mode = s->channel_mode;
1298         if(s->lfe_on)
1299             s->output_mode |= AC3_OUTPUT_LFEON;
1300         if (avctx->request_channels > 0 && avctx->request_channels <= 2 &&
1301                 avctx->request_channels < s->channels) {
1302             s->out_channels = avctx->request_channels;
1303             s->output_mode  = avctx->request_channels == 1 ? AC3_CHMODE_MONO : AC3_CHMODE_STEREO;
1304             s->channel_layout = ff_ac3_channel_layout_tab[s->output_mode];
1305         }
1306         avctx->channels = s->out_channels;
1307         avctx->channel_layout = s->channel_layout;
1308
1309         /* set downmixing coefficients if needed */
1310         if(s->channels != s->out_channels && !((s->output_mode & AC3_OUTPUT_LFEON) &&
1311                 s->fbw_channels == s->out_channels)) {
1312             set_downmix_coeffs(s);
1313         }
1314     } else if (!s->out_channels) {
1315         s->out_channels = avctx->channels;
1316         if(s->out_channels < s->channels)
1317             s->output_mode  = s->out_channels == 1 ? AC3_CHMODE_MONO : AC3_CHMODE_STEREO;
1318     }
1319
1320     /* decode the audio blocks */
1321     channel_map = ff_ac3_dec_channel_map[s->output_mode & ~AC3_OUTPUT_LFEON][s->lfe_on];
1322     for (ch = 0; ch < s->out_channels; ch++)
1323         output[ch] = s->output[channel_map[ch]];
1324     for (blk = 0; blk < s->num_blocks; blk++) {
1325         if (!err && decode_audio_block(s, blk)) {
1326             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "error decoding the audio block\n");
1327             err = 1;
1328         }
1329         s->dsp.float_to_int16_interleave(out_samples, output, 256, s->out_channels);
1330         out_samples += 256 * s->out_channels;
1331     }
1332     *data_size = s->num_blocks * 256 * avctx->channels * sizeof (int16_t);
1333     return s->frame_size;
1334 }
1335
1336 /**
1337  * Uninitialize the AC-3 decoder.
1338  */
1339 static av_cold int ac3_decode_end(AVCodecContext *avctx)
1340 {
1341     AC3DecodeContext *s = avctx->priv_data;
1342     ff_mdct_end(&s->imdct_512);
1343     ff_mdct_end(&s->imdct_256);
1344
1345     av_freep(&s->input_buffer);
1346
1347     return 0;
1348 }
1349
1350 AVCodec ac3_decoder = {
1351     .name = "ac3",
1352     .type = CODEC_TYPE_AUDIO,
1353     .id = CODEC_ID_AC3,
1354     .priv_data_size = sizeof (AC3DecodeContext),
1355     .init = ac3_decode_init,
1356     .close = ac3_decode_end,
1357     .decode = ac3_decode_frame,
1358     .long_name = NULL_IF_CONFIG_SMALL("ATSC A/52A (AC-3)"),
1359 };
1360
1361 #if CONFIG_EAC3_DECODER
1362 AVCodec eac3_decoder = {
1363     .name = "eac3",
1364     .type = CODEC_TYPE_AUDIO,
1365     .id = CODEC_ID_EAC3,
1366     .priv_data_size = sizeof (AC3DecodeContext),
1367     .init = ac3_decode_init,
1368     .close = ac3_decode_end,
1369     .decode = ac3_decode_frame,
1370     .long_name = NULL_IF_CONFIG_SMALL("ATSC A/52B (AC-3, E-AC-3)"),
1371 };
1372 #endif