ad111c366a71fc8cddb637194916737e131b49e6
[ffmpeg.git] / libavcodec / dcadec.c
1 /*
2  * DCA compatible decoder
3  * Copyright (C) 2004 Gildas Bazin
4  * Copyright (C) 2004 Benjamin Zores
5  * Copyright (C) 2006 Benjamin Larsson
6  * Copyright (C) 2007 Konstantin Shishkov
7  *
8  * This file is part of Libav.
9  *
10  * Libav is free software; you can redistribute it and/or
11  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
12  * License as published by the Free Software Foundation; either
13  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
14  *
15  * Libav is distributed in the hope that it will be useful,
16  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
17  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
18  * Lesser General Public License for more details.
19  *
20  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
21  * License along with Libav; if not, write to the Free Software
22  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
23  */
24
25 #include <math.h>
26 #include <stddef.h>
27 #include <stdio.h>
28
29 #include "libavutil/channel_layout.h"
30 #include "libavutil/common.h"
31 #include "libavutil/float_dsp.h"
32 #include "libavutil/internal.h"
33 #include "libavutil/intreadwrite.h"
34 #include "libavutil/mathematics.h"
35 #include "libavutil/opt.h"
36 #include "libavutil/samplefmt.h"
37
38 #include "avcodec.h"
39 #include "dca.h"
40 #include "dcadata.h"
41 #include "dcadsp.h"
42 #include "dcahuff.h"
43 #include "fft.h"
44 #include "fmtconvert.h"
45 #include "get_bits.h"
46 #include "internal.h"
47 #include "mathops.h"
48 #include "put_bits.h"
49 #include "synth_filter.h"
50
51 #if ARCH_ARM
52 #   include "arm/dca.h"
53 #endif
54
55 enum DCAMode {
56     DCA_MONO = 0,
57     DCA_CHANNEL,
58     DCA_STEREO,
59     DCA_STEREO_SUMDIFF,
60     DCA_STEREO_TOTAL,
61     DCA_3F,
62     DCA_2F1R,
63     DCA_3F1R,
64     DCA_2F2R,
65     DCA_3F2R,
66     DCA_4F2R
67 };
68
69 /* -1 are reserved or unknown */
70 static const int dca_ext_audio_descr_mask[] = {
71     DCA_EXT_XCH,
72     -1,
73     DCA_EXT_X96,
74     DCA_EXT_XCH | DCA_EXT_X96,
75     -1,
76     -1,
77     DCA_EXT_XXCH,
78     -1,
79 };
80
81 /* Tables for mapping dts channel configurations to libavcodec multichannel api.
82  * Some compromises have been made for special configurations. Most configurations
83  * are never used so complete accuracy is not needed.
84  *
85  * L = left, R = right, C = center, S = surround, F = front, R = rear, T = total, OV = overhead.
86  * S  -> side, when both rear and back are configured move one of them to the side channel
87  * OV -> center back
88  * All 2 channel configurations -> AV_CH_LAYOUT_STEREO
89  */
90 static const uint64_t dca_core_channel_layout[] = {
91     AV_CH_FRONT_CENTER,                                                     ///< 1, A
92     AV_CH_LAYOUT_STEREO,                                                    ///< 2, A + B (dual mono)
93     AV_CH_LAYOUT_STEREO,                                                    ///< 2, L + R (stereo)
94     AV_CH_LAYOUT_STEREO,                                                    ///< 2, (L + R) + (L - R) (sum-difference)
95     AV_CH_LAYOUT_STEREO,                                                    ///< 2, LT + RT (left and right total)
96     AV_CH_LAYOUT_STEREO | AV_CH_FRONT_CENTER,                               ///< 3, C + L + R
97     AV_CH_LAYOUT_STEREO | AV_CH_BACK_CENTER,                                ///< 3, L + R + S
98     AV_CH_LAYOUT_STEREO | AV_CH_FRONT_CENTER | AV_CH_BACK_CENTER,           ///< 4, C + L + R + S
99     AV_CH_LAYOUT_STEREO | AV_CH_SIDE_LEFT | AV_CH_SIDE_RIGHT,               ///< 4, L + R + SL + SR
100
101     AV_CH_LAYOUT_STEREO | AV_CH_FRONT_CENTER | AV_CH_SIDE_LEFT |
102     AV_CH_SIDE_RIGHT,                                                       ///< 5, C + L + R + SL + SR
103
104     AV_CH_LAYOUT_STEREO | AV_CH_SIDE_LEFT | AV_CH_SIDE_RIGHT |
105     AV_CH_FRONT_LEFT_OF_CENTER | AV_CH_FRONT_RIGHT_OF_CENTER,               ///< 6, CL + CR + L + R + SL + SR
106
107     AV_CH_LAYOUT_STEREO | AV_CH_BACK_LEFT | AV_CH_BACK_RIGHT |
108     AV_CH_FRONT_CENTER  | AV_CH_BACK_CENTER,                                ///< 6, C + L + R + LR + RR + OV
109
110     AV_CH_FRONT_CENTER | AV_CH_FRONT_RIGHT_OF_CENTER |
111     AV_CH_FRONT_LEFT_OF_CENTER | AV_CH_BACK_CENTER   |
112     AV_CH_BACK_LEFT | AV_CH_BACK_RIGHT,                                     ///< 6, CF + CR + LF + RF + LR + RR
113
114     AV_CH_FRONT_LEFT_OF_CENTER | AV_CH_FRONT_CENTER   |
115     AV_CH_FRONT_RIGHT_OF_CENTER | AV_CH_LAYOUT_STEREO |
116     AV_CH_SIDE_LEFT | AV_CH_SIDE_RIGHT,                                     ///< 7, CL + C + CR + L + R + SL + SR
117
118     AV_CH_FRONT_LEFT_OF_CENTER | AV_CH_FRONT_RIGHT_OF_CENTER |
119     AV_CH_LAYOUT_STEREO | AV_CH_SIDE_LEFT | AV_CH_SIDE_RIGHT |
120     AV_CH_BACK_LEFT | AV_CH_BACK_RIGHT,                                     ///< 8, CL + CR + L + R + SL1 + SL2 + SR1 + SR2
121
122     AV_CH_FRONT_LEFT_OF_CENTER | AV_CH_FRONT_CENTER   |
123     AV_CH_FRONT_RIGHT_OF_CENTER | AV_CH_LAYOUT_STEREO |
124     AV_CH_SIDE_LEFT | AV_CH_BACK_CENTER | AV_CH_SIDE_RIGHT,                 ///< 8, CL + C + CR + L + R + SL + S + SR
125 };
126
127 #define DCA_DOLBY                  101           /* FIXME */
128
129 #define DCA_CHANNEL_BITS             6
130 #define DCA_CHANNEL_MASK          0x3F
131
132 #define DCA_LFE                   0x80
133
134 #define HEADER_SIZE                 14
135
136 #define DCA_NSYNCAUX        0x9A1105A0
137
138 /** Bit allocation */
139 typedef struct BitAlloc {
140     int offset;                 ///< code values offset
141     int maxbits[8];             ///< max bits in VLC
142     int wrap;                   ///< wrap for get_vlc2()
143     VLC vlc[8];                 ///< actual codes
144 } BitAlloc;
145
146 static BitAlloc dca_bitalloc_index;    ///< indexes for samples VLC select
147 static BitAlloc dca_tmode;             ///< transition mode VLCs
148 static BitAlloc dca_scalefactor;       ///< scalefactor VLCs
149 static BitAlloc dca_smpl_bitalloc[11]; ///< samples VLCs
150
151 static av_always_inline int get_bitalloc(GetBitContext *gb, BitAlloc *ba,
152                                          int idx)
153 {
154     return get_vlc2(gb, ba->vlc[idx].table, ba->vlc[idx].bits, ba->wrap) +
155            ba->offset;
156 }
157
158 static av_cold void dca_init_vlcs(void)
159 {
160     static int vlcs_initialized = 0;
161     int i, j, c = 14;
162     static VLC_TYPE dca_table[23622][2];
163
164     if (vlcs_initialized)
165         return;
166
167     dca_bitalloc_index.offset = 1;
168     dca_bitalloc_index.wrap   = 2;
169     for (i = 0; i < 5; i++) {
170         dca_bitalloc_index.vlc[i].table           = &dca_table[ff_dca_vlc_offs[i]];
171         dca_bitalloc_index.vlc[i].table_allocated = ff_dca_vlc_offs[i + 1] - ff_dca_vlc_offs[i];
172         init_vlc(&dca_bitalloc_index.vlc[i], bitalloc_12_vlc_bits[i], 12,
173                  bitalloc_12_bits[i], 1, 1,
174                  bitalloc_12_codes[i], 2, 2, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC);
175     }
176     dca_scalefactor.offset = -64;
177     dca_scalefactor.wrap   = 2;
178     for (i = 0; i < 5; i++) {
179         dca_scalefactor.vlc[i].table           = &dca_table[ff_dca_vlc_offs[i + 5]];
180         dca_scalefactor.vlc[i].table_allocated = ff_dca_vlc_offs[i + 6] - ff_dca_vlc_offs[i + 5];
181         init_vlc(&dca_scalefactor.vlc[i], SCALES_VLC_BITS, 129,
182                  scales_bits[i], 1, 1,
183                  scales_codes[i], 2, 2, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC);
184     }
185     dca_tmode.offset = 0;
186     dca_tmode.wrap   = 1;
187     for (i = 0; i < 4; i++) {
188         dca_tmode.vlc[i].table           = &dca_table[ff_dca_vlc_offs[i + 10]];
189         dca_tmode.vlc[i].table_allocated = ff_dca_vlc_offs[i + 11] - ff_dca_vlc_offs[i + 10];
190         init_vlc(&dca_tmode.vlc[i], tmode_vlc_bits[i], 4,
191                  tmode_bits[i], 1, 1,
192                  tmode_codes[i], 2, 2, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC);
193     }
194
195     for (i = 0; i < 10; i++)
196         for (j = 0; j < 7; j++) {
197             if (!bitalloc_codes[i][j])
198                 break;
199             dca_smpl_bitalloc[i + 1].offset                 = bitalloc_offsets[i];
200             dca_smpl_bitalloc[i + 1].wrap                   = 1 + (j > 4);
201             dca_smpl_bitalloc[i + 1].vlc[j].table           = &dca_table[ff_dca_vlc_offs[c]];
202             dca_smpl_bitalloc[i + 1].vlc[j].table_allocated = ff_dca_vlc_offs[c + 1] - ff_dca_vlc_offs[c];
203
204             init_vlc(&dca_smpl_bitalloc[i + 1].vlc[j], bitalloc_maxbits[i][j],
205                      bitalloc_sizes[i],
206                      bitalloc_bits[i][j], 1, 1,
207                      bitalloc_codes[i][j], 2, 2, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC);
208             c++;
209         }
210     vlcs_initialized = 1;
211 }
212
213 static inline void get_array(GetBitContext *gb, int *dst, int len, int bits)
214 {
215     while (len--)
216         *dst++ = get_bits(gb, bits);
217 }
218
219 static int dca_parse_audio_coding_header(DCAContext *s, int base_channel)
220 {
221     int i, j;
222     static const float adj_table[4] = { 1.0, 1.1250, 1.2500, 1.4375 };
223     static const int bitlen[11] = { 0, 1, 2, 2, 2, 2, 3, 3, 3, 3, 3 };
224     static const int thr[11]    = { 0, 1, 3, 3, 3, 3, 7, 7, 7, 7, 7 };
225
226     s->total_channels = get_bits(&s->gb, 3) + 1 + base_channel;
227     s->prim_channels  = s->total_channels;
228
229     if (s->prim_channels > DCA_PRIM_CHANNELS_MAX)
230         s->prim_channels = DCA_PRIM_CHANNELS_MAX;
231
232     for (i = base_channel; i < s->prim_channels; i++) {
233         s->subband_activity[i] = get_bits(&s->gb, 5) + 2;
234         if (s->subband_activity[i] > DCA_SUBBANDS)
235             s->subband_activity[i] = DCA_SUBBANDS;
236     }
237     for (i = base_channel; i < s->prim_channels; i++) {
238         s->vq_start_subband[i] = get_bits(&s->gb, 5) + 1;
239         if (s->vq_start_subband[i] > DCA_SUBBANDS)
240             s->vq_start_subband[i] = DCA_SUBBANDS;
241     }
242     get_array(&s->gb, s->joint_intensity + base_channel,     s->prim_channels - base_channel, 3);
243     get_array(&s->gb, s->transient_huffman + base_channel,   s->prim_channels - base_channel, 2);
244     get_array(&s->gb, s->scalefactor_huffman + base_channel, s->prim_channels - base_channel, 3);
245     get_array(&s->gb, s->bitalloc_huffman + base_channel,    s->prim_channels - base_channel, 3);
246
247     /* Get codebooks quantization indexes */
248     if (!base_channel)
249         memset(s->quant_index_huffman, 0, sizeof(s->quant_index_huffman));
250     for (j = 1; j < 11; j++)
251         for (i = base_channel; i < s->prim_channels; i++)
252             s->quant_index_huffman[i][j] = get_bits(&s->gb, bitlen[j]);
253
254     /* Get scale factor adjustment */
255     for (j = 0; j < 11; j++)
256         for (i = base_channel; i < s->prim_channels; i++)
257             s->scalefactor_adj[i][j] = 1;
258
259     for (j = 1; j < 11; j++)
260         for (i = base_channel; i < s->prim_channels; i++)
261             if (s->quant_index_huffman[i][j] < thr[j])
262                 s->scalefactor_adj[i][j] = adj_table[get_bits(&s->gb, 2)];
263
264     if (s->crc_present) {
265         /* Audio header CRC check */
266         get_bits(&s->gb, 16);
267     }
268
269     s->current_subframe    = 0;
270     s->current_subsubframe = 0;
271
272     return 0;
273 }
274
275 static int dca_parse_frame_header(DCAContext *s)
276 {
277     init_get_bits(&s->gb, s->dca_buffer, s->dca_buffer_size * 8);
278
279     /* Sync code */
280     skip_bits_long(&s->gb, 32);
281
282     /* Frame header */
283     s->frame_type        = get_bits(&s->gb, 1);
284     s->samples_deficit   = get_bits(&s->gb, 5) + 1;
285     s->crc_present       = get_bits(&s->gb, 1);
286     s->sample_blocks     = get_bits(&s->gb, 7) + 1;
287     s->frame_size        = get_bits(&s->gb, 14) + 1;
288     if (s->frame_size < 95)
289         return AVERROR_INVALIDDATA;
290     s->amode             = get_bits(&s->gb, 6);
291     s->sample_rate       = avpriv_dca_sample_rates[get_bits(&s->gb, 4)];
292     if (!s->sample_rate)
293         return AVERROR_INVALIDDATA;
294     s->bit_rate_index    = get_bits(&s->gb, 5);
295     s->bit_rate          = ff_dca_bit_rates[s->bit_rate_index];
296     if (!s->bit_rate)
297         return AVERROR_INVALIDDATA;
298
299     skip_bits1(&s->gb); // always 0 (reserved, cf. ETSI TS 102 114 V1.4.1)
300     s->dynrange          = get_bits(&s->gb, 1);
301     s->timestamp         = get_bits(&s->gb, 1);
302     s->aux_data          = get_bits(&s->gb, 1);
303     s->hdcd              = get_bits(&s->gb, 1);
304     s->ext_descr         = get_bits(&s->gb, 3);
305     s->ext_coding        = get_bits(&s->gb, 1);
306     s->aspf              = get_bits(&s->gb, 1);
307     s->lfe               = get_bits(&s->gb, 2);
308     s->predictor_history = get_bits(&s->gb, 1);
309
310     if (s->lfe > 2) {
311         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid LFE value: %d\n", s->lfe);
312         return AVERROR_INVALIDDATA;
313     }
314
315     /* TODO: check CRC */
316     if (s->crc_present)
317         s->header_crc    = get_bits(&s->gb, 16);
318
319     s->multirate_inter   = get_bits(&s->gb, 1);
320     s->version           = get_bits(&s->gb, 4);
321     s->copy_history      = get_bits(&s->gb, 2);
322     s->source_pcm_res    = get_bits(&s->gb, 3);
323     s->front_sum         = get_bits(&s->gb, 1);
324     s->surround_sum      = get_bits(&s->gb, 1);
325     s->dialog_norm       = get_bits(&s->gb, 4);
326
327     /* FIXME: channels mixing levels */
328     s->output = s->amode;
329     if (s->lfe)
330         s->output |= DCA_LFE;
331
332     /* Primary audio coding header */
333     s->subframes = get_bits(&s->gb, 4) + 1;
334
335     return dca_parse_audio_coding_header(s, 0);
336 }
337
338 static inline int get_scale(GetBitContext *gb, int level, int value, int log2range)
339 {
340     if (level < 5) {
341         /* huffman encoded */
342         value += get_bitalloc(gb, &dca_scalefactor, level);
343         value  = av_clip(value, 0, (1 << log2range) - 1);
344     } else if (level < 8) {
345         if (level + 1 > log2range) {
346             skip_bits(gb, level + 1 - log2range);
347             value = get_bits(gb, log2range);
348         } else {
349             value = get_bits(gb, level + 1);
350         }
351     }
352     return value;
353 }
354
355 static int dca_subframe_header(DCAContext *s, int base_channel, int block_index)
356 {
357     /* Primary audio coding side information */
358     int j, k;
359
360     if (get_bits_left(&s->gb) < 0)
361         return AVERROR_INVALIDDATA;
362
363     if (!base_channel) {
364         s->subsubframes[s->current_subframe]    = get_bits(&s->gb, 2) + 1;
365         s->partial_samples[s->current_subframe] = get_bits(&s->gb, 3);
366     }
367
368     for (j = base_channel; j < s->prim_channels; j++) {
369         for (k = 0; k < s->subband_activity[j]; k++)
370             s->prediction_mode[j][k] = get_bits(&s->gb, 1);
371     }
372
373     /* Get prediction codebook */
374     for (j = base_channel; j < s->prim_channels; j++) {
375         for (k = 0; k < s->subband_activity[j]; k++) {
376             if (s->prediction_mode[j][k] > 0) {
377                 /* (Prediction coefficient VQ address) */
378                 s->prediction_vq[j][k] = get_bits(&s->gb, 12);
379             }
380         }
381     }
382
383     /* Bit allocation index */
384     for (j = base_channel; j < s->prim_channels; j++) {
385         for (k = 0; k < s->vq_start_subband[j]; k++) {
386             if (s->bitalloc_huffman[j] == 6)
387                 s->bitalloc[j][k] = get_bits(&s->gb, 5);
388             else if (s->bitalloc_huffman[j] == 5)
389                 s->bitalloc[j][k] = get_bits(&s->gb, 4);
390             else if (s->bitalloc_huffman[j] == 7) {
391                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
392                        "Invalid bit allocation index\n");
393                 return AVERROR_INVALIDDATA;
394             } else {
395                 s->bitalloc[j][k] =
396                     get_bitalloc(&s->gb, &dca_bitalloc_index, s->bitalloc_huffman[j]);
397             }
398
399             if (s->bitalloc[j][k] > 26) {
400                 av_dlog(s->avctx, "bitalloc index [%i][%i] too big (%i)\n",
401                         j, k, s->bitalloc[j][k]);
402                 return AVERROR_INVALIDDATA;
403             }
404         }
405     }
406
407     /* Transition mode */
408     for (j = base_channel; j < s->prim_channels; j++) {
409         for (k = 0; k < s->subband_activity[j]; k++) {
410             s->transition_mode[j][k] = 0;
411             if (s->subsubframes[s->current_subframe] > 1 &&
412                 k < s->vq_start_subband[j] && s->bitalloc[j][k] > 0) {
413                 s->transition_mode[j][k] =
414                     get_bitalloc(&s->gb, &dca_tmode, s->transient_huffman[j]);
415             }
416         }
417     }
418
419     if (get_bits_left(&s->gb) < 0)
420         return AVERROR_INVALIDDATA;
421
422     for (j = base_channel; j < s->prim_channels; j++) {
423         const uint32_t *scale_table;
424         int scale_sum, log_size;
425
426         memset(s->scale_factor[j], 0,
427                s->subband_activity[j] * sizeof(s->scale_factor[0][0][0]) * 2);
428
429         if (s->scalefactor_huffman[j] == 6) {
430             scale_table = ff_dca_scale_factor_quant7;
431             log_size    = 7;
432         } else {
433             scale_table = ff_dca_scale_factor_quant6;
434             log_size    = 6;
435         }
436
437         /* When huffman coded, only the difference is encoded */
438         scale_sum = 0;
439
440         for (k = 0; k < s->subband_activity[j]; k++) {
441             if (k >= s->vq_start_subband[j] || s->bitalloc[j][k] > 0) {
442                 scale_sum = get_scale(&s->gb, s->scalefactor_huffman[j], scale_sum, log_size);
443                 s->scale_factor[j][k][0] = scale_table[scale_sum];
444             }
445
446             if (k < s->vq_start_subband[j] && s->transition_mode[j][k]) {
447                 /* Get second scale factor */
448                 scale_sum = get_scale(&s->gb, s->scalefactor_huffman[j], scale_sum, log_size);
449                 s->scale_factor[j][k][1] = scale_table[scale_sum];
450             }
451         }
452     }
453
454     /* Joint subband scale factor codebook select */
455     for (j = base_channel; j < s->prim_channels; j++) {
456         /* Transmitted only if joint subband coding enabled */
457         if (s->joint_intensity[j] > 0)
458             s->joint_huff[j] = get_bits(&s->gb, 3);
459     }
460
461     if (get_bits_left(&s->gb) < 0)
462         return AVERROR_INVALIDDATA;
463
464     /* Scale factors for joint subband coding */
465     for (j = base_channel; j < s->prim_channels; j++) {
466         int source_channel;
467
468         /* Transmitted only if joint subband coding enabled */
469         if (s->joint_intensity[j] > 0) {
470             int scale = 0;
471             source_channel = s->joint_intensity[j] - 1;
472
473             /* When huffman coded, only the difference is encoded
474              * (is this valid as well for joint scales ???) */
475
476             for (k = s->subband_activity[j]; k < s->subband_activity[source_channel]; k++) {
477                 scale = get_scale(&s->gb, s->joint_huff[j], 64 /* bias */, 7);
478                 s->joint_scale_factor[j][k] = scale;    /*joint_scale_table[scale]; */
479             }
480
481             if (!(s->debug_flag & 0x02)) {
482                 av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG,
483                        "Joint stereo coding not supported\n");
484                 s->debug_flag |= 0x02;
485             }
486         }
487     }
488
489     /* Dynamic range coefficient */
490     if (!base_channel && s->dynrange)
491         s->dynrange_coef = get_bits(&s->gb, 8);
492
493     /* Side information CRC check word */
494     if (s->crc_present) {
495         get_bits(&s->gb, 16);
496     }
497
498     /*
499      * Primary audio data arrays
500      */
501
502     /* VQ encoded high frequency subbands */
503     for (j = base_channel; j < s->prim_channels; j++)
504         for (k = s->vq_start_subband[j]; k < s->subband_activity[j]; k++)
505             /* 1 vector -> 32 samples */
506             s->high_freq_vq[j][k] = get_bits(&s->gb, 10);
507
508     /* Low frequency effect data */
509     if (!base_channel && s->lfe) {
510         /* LFE samples */
511         int lfe_samples    = 2 * s->lfe * (4 + block_index);
512         int lfe_end_sample = 2 * s->lfe * (4 + block_index + s->subsubframes[s->current_subframe]);
513         float lfe_scale;
514
515         for (j = lfe_samples; j < lfe_end_sample; j++) {
516             /* Signed 8 bits int */
517             s->lfe_data[j] = get_sbits(&s->gb, 8);
518         }
519
520         /* Scale factor index */
521         skip_bits(&s->gb, 1);
522         s->lfe_scale_factor = ff_dca_scale_factor_quant7[get_bits(&s->gb, 7)];
523
524         /* Quantization step size * scale factor */
525         lfe_scale = 0.035 * s->lfe_scale_factor;
526
527         for (j = lfe_samples; j < lfe_end_sample; j++)
528             s->lfe_data[j] *= lfe_scale;
529     }
530
531     return 0;
532 }
533
534 static void qmf_32_subbands(DCAContext *s, int chans,
535                             float samples_in[32][8], float *samples_out,
536                             float scale)
537 {
538     const float *prCoeff;
539
540     int sb_act = s->subband_activity[chans];
541
542     scale *= sqrt(1 / 8.0);
543
544     /* Select filter */
545     if (!s->multirate_inter)    /* Non-perfect reconstruction */
546         prCoeff = ff_dca_fir_32bands_nonperfect;
547     else                        /* Perfect reconstruction */
548         prCoeff = ff_dca_fir_32bands_perfect;
549
550     s->dcadsp.qmf_32_subbands(samples_in, sb_act, &s->synth, &s->imdct,
551                               s->subband_fir_hist[chans],
552                               &s->hist_index[chans],
553                               s->subband_fir_noidea[chans], prCoeff,
554                               samples_out, s->raXin, scale);
555 }
556
557 static void lfe_interpolation_fir(DCAContext *s, int decimation_select,
558                                   int num_deci_sample, float *samples_in,
559                                   float *samples_out)
560 {
561     /* samples_in: An array holding decimated samples.
562      *   Samples in current subframe starts from samples_in[0],
563      *   while samples_in[-1], samples_in[-2], ..., stores samples
564      *   from last subframe as history.
565      *
566      * samples_out: An array holding interpolated samples
567      */
568
569     int idx;
570     const float *prCoeff;
571     int deciindex;
572
573     /* Select decimation filter */
574     if (decimation_select == 1) {
575         idx     = 1;
576         prCoeff = ff_dca_lfe_fir_128;
577     } else {
578         idx     = 0;
579         prCoeff = ff_dca_lfe_fir_64;
580     }
581     /* Interpolation */
582     for (deciindex = 0; deciindex < num_deci_sample; deciindex++) {
583         s->dcadsp.lfe_fir[idx](samples_out, samples_in, prCoeff);
584         samples_in++;
585         samples_out += 2 * 32 * (1 + idx);
586     }
587 }
588
589 /* downmixing routines */
590 #define MIX_REAR1(samples, s1, rs, coef)            \
591     samples[0][i] += samples[s1][i] * coef[rs][0];  \
592     samples[1][i] += samples[s1][i] * coef[rs][1];
593
594 #define MIX_REAR2(samples, s1, s2, rs, coef)                                          \
595     samples[0][i] += samples[s1][i] * coef[rs][0] + samples[s2][i] * coef[rs + 1][0]; \
596     samples[1][i] += samples[s1][i] * coef[rs][1] + samples[s2][i] * coef[rs + 1][1];
597
598 #define MIX_FRONT3(samples, coef)                                      \
599     t = samples[c][i];                                                 \
600     u = samples[l][i];                                                 \
601     v = samples[r][i];                                                 \
602     samples[0][i] = t * coef[0][0] + u * coef[1][0] + v * coef[2][0];  \
603     samples[1][i] = t * coef[0][1] + u * coef[1][1] + v * coef[2][1];
604
605 #define DOWNMIX_TO_STEREO(op1, op2)             \
606     for (i = 0; i < 256; i++) {                 \
607         op1                                     \
608         op2                                     \
609     }
610
611 static void dca_downmix(float **samples, int srcfmt, int lfe_present,
612                         float coef[DCA_PRIM_CHANNELS_MAX + 1][2],
613                         const int8_t *channel_mapping)
614 {
615     int c, l, r, sl, sr, s;
616     int i;
617     float t, u, v;
618
619     switch (srcfmt) {
620     case DCA_MONO:
621     case DCA_4F2R:
622         av_log(NULL, 0, "Not implemented!\n");
623         break;
624     case DCA_CHANNEL:
625     case DCA_STEREO:
626     case DCA_STEREO_TOTAL:
627     case DCA_STEREO_SUMDIFF:
628         break;
629     case DCA_3F:
630         c = channel_mapping[0];
631         l = channel_mapping[1];
632         r = channel_mapping[2];
633         DOWNMIX_TO_STEREO(MIX_FRONT3(samples, coef), );
634         break;
635     case DCA_2F1R:
636         s = channel_mapping[2];
637         DOWNMIX_TO_STEREO(MIX_REAR1(samples, s, 2, coef), );
638         break;
639     case DCA_3F1R:
640         c = channel_mapping[0];
641         l = channel_mapping[1];
642         r = channel_mapping[2];
643         s = channel_mapping[3];
644         DOWNMIX_TO_STEREO(MIX_FRONT3(samples, coef),
645                           MIX_REAR1(samples, s, 3, coef));
646         break;
647     case DCA_2F2R:
648         sl = channel_mapping[2];
649         sr = channel_mapping[3];
650         DOWNMIX_TO_STEREO(MIX_REAR2(samples, sl, sr, 2, coef), );
651         break;
652     case DCA_3F2R:
653         c  = channel_mapping[0];
654         l  = channel_mapping[1];
655         r  = channel_mapping[2];
656         sl = channel_mapping[3];
657         sr = channel_mapping[4];
658         DOWNMIX_TO_STEREO(MIX_FRONT3(samples, coef),
659                           MIX_REAR2(samples, sl, sr, 3, coef));
660         break;
661     }
662     if (lfe_present) {
663         int lf_buf = ff_dca_lfe_index[srcfmt];
664         int lf_idx =  ff_dca_channels[srcfmt];
665         for (i = 0; i < 256; i++) {
666             samples[0][i] += samples[lf_buf][i] * coef[lf_idx][0];
667             samples[1][i] += samples[lf_buf][i] * coef[lf_idx][1];
668         }
669     }
670 }
671
672 #ifndef decode_blockcodes
673 /* Very compact version of the block code decoder that does not use table
674  * look-up but is slightly slower */
675 static int decode_blockcode(int code, int levels, int32_t *values)
676 {
677     int i;
678     int offset = (levels - 1) >> 1;
679
680     for (i = 0; i < 4; i++) {
681         int div = FASTDIV(code, levels);
682         values[i] = code - offset - div * levels;
683         code      = div;
684     }
685
686     return code;
687 }
688
689 static int decode_blockcodes(int code1, int code2, int levels, int32_t *values)
690 {
691     return decode_blockcode(code1, levels, values) |
692            decode_blockcode(code2, levels, values + 4);
693 }
694 #endif
695
696 static const uint8_t abits_sizes[7]  = { 7, 10, 12, 13, 15, 17, 19 };
697 static const uint8_t abits_levels[7] = { 3,  5,  7,  9, 13, 17, 25 };
698
699 static int dca_subsubframe(DCAContext *s, int base_channel, int block_index)
700 {
701     int k, l;
702     int subsubframe = s->current_subsubframe;
703
704     const float *quant_step_table;
705
706     /* FIXME */
707     float (*subband_samples)[DCA_SUBBANDS][8] = s->subband_samples[block_index];
708     LOCAL_ALIGNED_16(int32_t, block, [8 * DCA_SUBBANDS]);
709
710     /*
711      * Audio data
712      */
713
714     /* Select quantization step size table */
715     if (s->bit_rate_index == 0x1f)
716         quant_step_table = ff_dca_lossless_quant_d;
717     else
718         quant_step_table = ff_dca_lossy_quant_d;
719
720     for (k = base_channel; k < s->prim_channels; k++) {
721         float rscale[DCA_SUBBANDS];
722
723         if (get_bits_left(&s->gb) < 0)
724             return AVERROR_INVALIDDATA;
725
726         for (l = 0; l < s->vq_start_subband[k]; l++) {
727             int m;
728
729             /* Select the mid-tread linear quantizer */
730             int abits = s->bitalloc[k][l];
731
732             float quant_step_size = quant_step_table[abits];
733
734             /*
735              * Determine quantization index code book and its type
736              */
737
738             /* Select quantization index code book */
739             int sel = s->quant_index_huffman[k][abits];
740
741             /*
742              * Extract bits from the bit stream
743              */
744             if (!abits) {
745                 rscale[l] = 0;
746                 memset(block + 8 * l, 0, 8 * sizeof(block[0]));
747             } else {
748                 /* Deal with transients */
749                 int sfi = s->transition_mode[k][l] && subsubframe >= s->transition_mode[k][l];
750                 rscale[l] = quant_step_size * s->scale_factor[k][l][sfi] *
751                             s->scalefactor_adj[k][sel];
752
753                 if (abits >= 11 || !dca_smpl_bitalloc[abits].vlc[sel].table) {
754                     if (abits <= 7) {
755                         /* Block code */
756                         int block_code1, block_code2, size, levels, err;
757
758                         size   = abits_sizes[abits - 1];
759                         levels = abits_levels[abits - 1];
760
761                         block_code1 = get_bits(&s->gb, size);
762                         block_code2 = get_bits(&s->gb, size);
763                         err         = decode_blockcodes(block_code1, block_code2,
764                                                         levels, block + 8 * l);
765                         if (err) {
766                             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
767                                    "ERROR: block code look-up failed\n");
768                             return AVERROR_INVALIDDATA;
769                         }
770                     } else {
771                         /* no coding */
772                         for (m = 0; m < 8; m++)
773                             block[8 * l + m] = get_sbits(&s->gb, abits - 3);
774                     }
775                 } else {
776                     /* Huffman coded */
777                     for (m = 0; m < 8; m++)
778                         block[8 * l + m] = get_bitalloc(&s->gb,
779                                                         &dca_smpl_bitalloc[abits], sel);
780                 }
781             }
782         }
783
784         s->fmt_conv.int32_to_float_fmul_array8(&s->fmt_conv, subband_samples[k][0],
785                                                block, rscale, 8 * s->vq_start_subband[k]);
786
787         for (l = 0; l < s->vq_start_subband[k]; l++) {
788             int m;
789             /*
790              * Inverse ADPCM if in prediction mode
791              */
792             if (s->prediction_mode[k][l]) {
793                 int n;
794                 if (s->predictor_history)
795                     subband_samples[k][l][0] += (ff_dca_adpcm_vb[s->prediction_vq[k][l]][0] *
796                                                  s->subband_samples_hist[k][l][3] +
797                                                  ff_dca_adpcm_vb[s->prediction_vq[k][l]][1] *
798                                                  s->subband_samples_hist[k][l][2] +
799                                                  ff_dca_adpcm_vb[s->prediction_vq[k][l]][2] *
800                                                  s->subband_samples_hist[k][l][1] +
801                                                  ff_dca_adpcm_vb[s->prediction_vq[k][l]][3] *
802                                                  s->subband_samples_hist[k][l][0]) *
803                                                 (1.0f / 8192);
804                 for (m = 1; m < 8; m++) {
805                     float sum = ff_dca_adpcm_vb[s->prediction_vq[k][l]][0] *
806                                 subband_samples[k][l][m - 1];
807                     for (n = 2; n <= 4; n++)
808                         if (m >= n)
809                             sum += ff_dca_adpcm_vb[s->prediction_vq[k][l]][n - 1] *
810                                    subband_samples[k][l][m - n];
811                         else if (s->predictor_history)
812                             sum += ff_dca_adpcm_vb[s->prediction_vq[k][l]][n - 1] *
813                                    s->subband_samples_hist[k][l][m - n + 4];
814                     subband_samples[k][l][m] += sum * 1.0f / 8192;
815                 }
816             }
817         }
818
819         /*
820          * Decode VQ encoded high frequencies
821          */
822         if (s->subband_activity[k] > s->vq_start_subband[k]) {
823             if (!s->debug_flag & 0x01) {
824                 av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG,
825                        "Stream with high frequencies VQ coding\n");
826                 s->debug_flag |= 0x01;
827             }
828             s->dcadsp.decode_hf(subband_samples[k], s->high_freq_vq[k],
829                                 ff_dca_high_freq_vq, subsubframe * 8,
830                                 s->scale_factor[k], s->vq_start_subband[k],
831                                 s->subband_activity[k]);
832         }
833     }
834
835     /* Check for DSYNC after subsubframe */
836     if (s->aspf || subsubframe == s->subsubframes[s->current_subframe] - 1) {
837         if (get_bits(&s->gb, 16) != 0xFFFF) {
838             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "Didn't get subframe DSYNC\n");
839             return AVERROR_INVALIDDATA;
840         }
841     }
842
843     /* Backup predictor history for adpcm */
844     for (k = base_channel; k < s->prim_channels; k++)
845         for (l = 0; l < s->vq_start_subband[k]; l++)
846             AV_COPY128(s->subband_samples_hist[k][l], &subband_samples[k][l][4]);
847
848     return 0;
849 }
850
851 static int dca_filter_channels(DCAContext *s, int block_index)
852 {
853     float (*subband_samples)[DCA_SUBBANDS][8] = s->subband_samples[block_index];
854     int k;
855
856     /* 32 subbands QMF */
857     for (k = 0; k < s->prim_channels; k++) {
858         if (s->channel_order_tab[k] >= 0)
859             qmf_32_subbands(s, k, subband_samples[k],
860                             s->samples_chanptr[s->channel_order_tab[k]],
861                             M_SQRT1_2 / 32768.0);
862     }
863
864     /* Generate LFE samples for this subsubframe FIXME!!! */
865     if (s->lfe) {
866         lfe_interpolation_fir(s, s->lfe, 2 * s->lfe,
867                               s->lfe_data + 2 * s->lfe * (block_index + 4),
868                               s->samples_chanptr[ff_dca_lfe_index[s->amode]]);
869         /* Outputs 20bits pcm samples */
870     }
871
872     /* Downmixing to Stereo */
873     if (s->prim_channels + !!s->lfe > 2 &&
874         s->avctx->request_channel_layout == AV_CH_LAYOUT_STEREO) {
875         dca_downmix(s->samples_chanptr, s->amode, !!s->lfe, s->downmix_coef,
876                     s->channel_order_tab);
877     }
878
879     return 0;
880 }
881
882 static int dca_subframe_footer(DCAContext *s, int base_channel)
883 {
884     int in, out, aux_data_count, aux_data_end, reserved;
885     uint32_t nsyncaux;
886
887     /*
888      * Unpack optional information
889      */
890
891     /* presumably optional information only appears in the core? */
892     if (!base_channel) {
893         if (s->timestamp)
894             skip_bits_long(&s->gb, 32);
895
896         if (s->aux_data) {
897             aux_data_count = get_bits(&s->gb, 6);
898
899             // align (32-bit)
900             skip_bits_long(&s->gb, (-get_bits_count(&s->gb)) & 31);
901
902             aux_data_end = 8 * aux_data_count + get_bits_count(&s->gb);
903
904             if ((nsyncaux = get_bits_long(&s->gb, 32)) != DCA_NSYNCAUX) {
905                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "nSYNCAUX mismatch %#"PRIx32"\n",
906                        nsyncaux);
907                 return AVERROR_INVALIDDATA;
908             }
909
910             if (get_bits1(&s->gb)) { // bAUXTimeStampFlag
911                 avpriv_request_sample(s->avctx,
912                                       "Auxiliary Decode Time Stamp Flag");
913                 // align (4-bit)
914                 skip_bits(&s->gb, (-get_bits_count(&s->gb)) & 4);
915                 // 44 bits: nMSByte (8), nMarker (4), nLSByte (28), nMarker (4)
916                 skip_bits_long(&s->gb, 44);
917             }
918
919             if ((s->core_downmix = get_bits1(&s->gb))) {
920                 int am = get_bits(&s->gb, 3);
921                 switch (am) {
922                 case 0:
923                     s->core_downmix_amode = DCA_MONO;
924                     break;
925                 case 1:
926                     s->core_downmix_amode = DCA_STEREO;
927                     break;
928                 case 2:
929                     s->core_downmix_amode = DCA_STEREO_TOTAL;
930                     break;
931                 case 3:
932                     s->core_downmix_amode = DCA_3F;
933                     break;
934                 case 4:
935                     s->core_downmix_amode = DCA_2F1R;
936                     break;
937                 case 5:
938                     s->core_downmix_amode = DCA_2F2R;
939                     break;
940                 case 6:
941                     s->core_downmix_amode = DCA_3F1R;
942                     break;
943                 default:
944                     av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
945                            "Invalid mode %d for embedded downmix coefficients\n",
946                            am);
947                     return AVERROR_INVALIDDATA;
948                 }
949                 for (out = 0; out < ff_dca_channels[s->core_downmix_amode]; out++) {
950                     for (in = 0; in < s->prim_channels + !!s->lfe; in++) {
951                         uint16_t tmp = get_bits(&s->gb, 9);
952                         if ((tmp & 0xFF) > 241) {
953                             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
954                                    "Invalid downmix coefficient code %"PRIu16"\n",
955                                    tmp);
956                             return AVERROR_INVALIDDATA;
957                         }
958                         s->core_downmix_codes[in][out] = tmp;
959                     }
960                 }
961             }
962
963             align_get_bits(&s->gb); // byte align
964             skip_bits(&s->gb, 16);  // nAUXCRC16
965
966             // additional data (reserved, cf. ETSI TS 102 114 V1.4.1)
967             if ((reserved = (aux_data_end - get_bits_count(&s->gb))) < 0) {
968                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
969                        "Overread auxiliary data by %d bits\n", -reserved);
970                 return AVERROR_INVALIDDATA;
971             } else if (reserved) {
972                 avpriv_request_sample(s->avctx,
973                                       "Core auxiliary data reserved content");
974                 skip_bits_long(&s->gb, reserved);
975             }
976         }
977
978         if (s->crc_present && s->dynrange)
979             get_bits(&s->gb, 16);
980     }
981
982     return 0;
983 }
984
985 /**
986  * Decode a dca frame block
987  *
988  * @param s     pointer to the DCAContext
989  */
990
991 static int dca_decode_block(DCAContext *s, int base_channel, int block_index)
992 {
993     int ret;
994
995     /* Sanity check */
996     if (s->current_subframe >= s->subframes) {
997         av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "check failed: %i>%i",
998                s->current_subframe, s->subframes);
999         return AVERROR_INVALIDDATA;
1000     }
1001
1002     if (!s->current_subsubframe) {
1003         /* Read subframe header */
1004         if ((ret = dca_subframe_header(s, base_channel, block_index)))
1005             return ret;
1006     }
1007
1008     /* Read subsubframe */
1009     if ((ret = dca_subsubframe(s, base_channel, block_index)))
1010         return ret;
1011
1012     /* Update state */
1013     s->current_subsubframe++;
1014     if (s->current_subsubframe >= s->subsubframes[s->current_subframe]) {
1015         s->current_subsubframe = 0;
1016         s->current_subframe++;
1017     }
1018     if (s->current_subframe >= s->subframes) {
1019         /* Read subframe footer */
1020         if ((ret = dca_subframe_footer(s, base_channel)))
1021             return ret;
1022     }
1023
1024     return 0;
1025 }
1026
1027 static float dca_dmix_code(unsigned code)
1028 {
1029     int sign = (code >> 8) - 1;
1030     code &= 0xff;
1031     return ((ff_dca_dmixtable[code] ^ sign) - sign) * (1.0 / (1U << 15));
1032 }
1033
1034 /**
1035  * Main frame decoding function
1036  * FIXME add arguments
1037  */
1038 static int dca_decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data,
1039                             int *got_frame_ptr, AVPacket *avpkt)
1040 {
1041     AVFrame *frame     = data;
1042     const uint8_t *buf = avpkt->data;
1043     int buf_size       = avpkt->size;
1044
1045     int lfe_samples;
1046     int num_core_channels = 0;
1047     int i, ret;
1048     float  **samples_flt;
1049     DCAContext *s = avctx->priv_data;
1050     int channels, full_channels;
1051     int core_ss_end;
1052
1053     s->xch_present = 0;
1054
1055     s->dca_buffer_size = ff_dca_convert_bitstream(buf, buf_size, s->dca_buffer,
1056                                                   DCA_MAX_FRAME_SIZE + DCA_MAX_EXSS_HEADER_SIZE);
1057     if (s->dca_buffer_size == AVERROR_INVALIDDATA) {
1058         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Not a valid DCA frame\n");
1059         return AVERROR_INVALIDDATA;
1060     }
1061
1062     if ((ret = dca_parse_frame_header(s)) < 0) {
1063         // seems like the frame is corrupt, try with the next one
1064         return ret;
1065     }
1066     // set AVCodec values with parsed data
1067     avctx->sample_rate = s->sample_rate;
1068     avctx->bit_rate    = s->bit_rate;
1069
1070     s->profile = FF_PROFILE_DTS;
1071
1072     for (i = 0; i < (s->sample_blocks / 8); i++) {
1073         if ((ret = dca_decode_block(s, 0, i))) {
1074             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "error decoding block\n");
1075             return ret;
1076         }
1077     }
1078
1079     /* record number of core channels incase less than max channels are requested */
1080     num_core_channels = s->prim_channels;
1081
1082     if (s->ext_coding)
1083         s->core_ext_mask = dca_ext_audio_descr_mask[s->ext_descr];
1084     else
1085         s->core_ext_mask = 0;
1086
1087     core_ss_end = FFMIN(s->frame_size, s->dca_buffer_size) * 8;
1088
1089     /* only scan for extensions if ext_descr was unknown or indicated a
1090      * supported XCh extension */
1091     if (s->core_ext_mask < 0 || s->core_ext_mask & DCA_EXT_XCH) {
1092         /* if ext_descr was unknown, clear s->core_ext_mask so that the
1093          * extensions scan can fill it up */
1094         s->core_ext_mask = FFMAX(s->core_ext_mask, 0);
1095
1096         /* extensions start at 32-bit boundaries into bitstream */
1097         skip_bits_long(&s->gb, (-get_bits_count(&s->gb)) & 31);
1098
1099         while (core_ss_end - get_bits_count(&s->gb) >= 32) {
1100             uint32_t bits = get_bits_long(&s->gb, 32);
1101
1102             switch (bits) {
1103             case 0x5a5a5a5a: {
1104                 int ext_amode, xch_fsize;
1105
1106                 s->xch_base_channel = s->prim_channels;
1107
1108                 /* validate sync word using XCHFSIZE field */
1109                 xch_fsize = show_bits(&s->gb, 10);
1110                 if ((s->frame_size != (get_bits_count(&s->gb) >> 3) - 4 + xch_fsize) &&
1111                     (s->frame_size != (get_bits_count(&s->gb) >> 3) - 4 + xch_fsize + 1))
1112                     continue;
1113
1114                 /* skip length-to-end-of-frame field for the moment */
1115                 skip_bits(&s->gb, 10);
1116
1117                 s->core_ext_mask |= DCA_EXT_XCH;
1118
1119                 /* extension amode(number of channels in extension) should be 1 */
1120                 /* AFAIK XCh is not used for more channels */
1121                 if ((ext_amode = get_bits(&s->gb, 4)) != 1) {
1122                     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
1123                            "XCh extension amode %d not supported!\n",
1124                            ext_amode);
1125                     continue;
1126                 }
1127
1128                 /* much like core primary audio coding header */
1129                 dca_parse_audio_coding_header(s, s->xch_base_channel);
1130
1131                 for (i = 0; i < (s->sample_blocks / 8); i++)
1132                     if ((ret = dca_decode_block(s, s->xch_base_channel, i))) {
1133                         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "error decoding XCh extension\n");
1134                         continue;
1135                     }
1136
1137                 s->xch_present = 1;
1138                 break;
1139             }
1140             case 0x47004a03:
1141                 /* XXCh: extended channels */
1142                 /* usually found either in core or HD part in DTS-HD HRA streams,
1143                  * but not in DTS-ES which contains XCh extensions instead */
1144                 s->core_ext_mask |= DCA_EXT_XXCH;
1145                 break;
1146
1147             case 0x1d95f262: {
1148                 int fsize96 = show_bits(&s->gb, 12) + 1;
1149                 if (s->frame_size != (get_bits_count(&s->gb) >> 3) - 4 + fsize96)
1150                     continue;
1151
1152                 av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "X96 extension found at %d bits\n",
1153                        get_bits_count(&s->gb));
1154                 skip_bits(&s->gb, 12);
1155                 av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "FSIZE96 = %d bytes\n", fsize96);
1156                 av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "REVNO = %d\n", get_bits(&s->gb, 4));
1157
1158                 s->core_ext_mask |= DCA_EXT_X96;
1159                 break;
1160             }
1161             }
1162
1163             skip_bits_long(&s->gb, (-get_bits_count(&s->gb)) & 31);
1164         }
1165     } else {
1166         /* no supported extensions, skip the rest of the core substream */
1167         skip_bits_long(&s->gb, core_ss_end - get_bits_count(&s->gb));
1168     }
1169
1170     if (s->core_ext_mask & DCA_EXT_X96)
1171         s->profile = FF_PROFILE_DTS_96_24;
1172     else if (s->core_ext_mask & (DCA_EXT_XCH | DCA_EXT_XXCH))
1173         s->profile = FF_PROFILE_DTS_ES;
1174
1175     /* check for ExSS (HD part) */
1176     if (s->dca_buffer_size - s->frame_size > 32 &&
1177         get_bits_long(&s->gb, 32) == DCA_HD_MARKER)
1178         ff_dca_exss_parse_header(s);
1179
1180     avctx->profile = s->profile;
1181
1182     full_channels = channels = s->prim_channels + !!s->lfe;
1183
1184     if (s->amode < 16) {
1185         avctx->channel_layout = dca_core_channel_layout[s->amode];
1186
1187         if (s->prim_channels + !!s->lfe > 2 &&
1188             avctx->request_channel_layout == AV_CH_LAYOUT_STEREO) {
1189             /*
1190              * Neither the core's auxiliary data nor our default tables contain
1191              * downmix coefficients for the additional channel coded in the XCh
1192              * extension, so when we're doing a Stereo downmix, don't decode it.
1193              */
1194             s->xch_disable = 1;
1195         }
1196
1197 #if FF_API_REQUEST_CHANNELS
1198 FF_DISABLE_DEPRECATION_WARNINGS
1199         if (s->xch_present && !s->xch_disable &&
1200             (!avctx->request_channels ||
1201              avctx->request_channels > num_core_channels + !!s->lfe)) {
1202 FF_ENABLE_DEPRECATION_WARNINGS
1203 #else
1204         if (s->xch_present && !s->xch_disable) {
1205 #endif
1206             avctx->channel_layout |= AV_CH_BACK_CENTER;
1207             if (s->lfe) {
1208                 avctx->channel_layout |= AV_CH_LOW_FREQUENCY;
1209                 s->channel_order_tab = ff_dca_channel_reorder_lfe_xch[s->amode];
1210             } else {
1211                 s->channel_order_tab = ff_dca_channel_reorder_nolfe_xch[s->amode];
1212             }
1213         } else {
1214             channels       = num_core_channels + !!s->lfe;
1215             s->xch_present = 0; /* disable further xch processing */
1216             if (s->lfe) {
1217                 avctx->channel_layout |= AV_CH_LOW_FREQUENCY;
1218                 s->channel_order_tab = ff_dca_channel_reorder_lfe[s->amode];
1219             } else
1220                 s->channel_order_tab = ff_dca_channel_reorder_nolfe[s->amode];
1221         }
1222
1223         if (channels > !!s->lfe &&
1224             s->channel_order_tab[channels - 1 - !!s->lfe] < 0)
1225             return AVERROR_INVALIDDATA;
1226
1227         if (num_core_channels + !!s->lfe > 2 &&
1228             avctx->request_channel_layout == AV_CH_LAYOUT_STEREO) {
1229             channels              = 2;
1230             s->output             = s->prim_channels == 2 ? s->amode : DCA_STEREO;
1231             avctx->channel_layout = AV_CH_LAYOUT_STEREO;
1232
1233             /* Stereo downmix coefficients
1234              *
1235              * The decoder can only downmix to 2-channel, so we need to ensure
1236              * embedded downmix coefficients are actually targeting 2-channel.
1237              */
1238             if (s->core_downmix && (s->core_downmix_amode == DCA_STEREO ||
1239                                     s->core_downmix_amode == DCA_STEREO_TOTAL)) {
1240                 for (i = 0; i < num_core_channels + !!s->lfe; i++) {
1241                     /* Range checked earlier */
1242                     s->downmix_coef[i][0] = dca_dmix_code(s->core_downmix_codes[i][0]);
1243                     s->downmix_coef[i][1] = dca_dmix_code(s->core_downmix_codes[i][1]);
1244                 }
1245                 s->output = s->core_downmix_amode;
1246             } else {
1247                 int am = s->amode & DCA_CHANNEL_MASK;
1248                 if (am >= FF_ARRAY_ELEMS(ff_dca_default_coeffs)) {
1249                     av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
1250                            "Invalid channel mode %d\n", am);
1251                     return AVERROR_INVALIDDATA;
1252                 }
1253                 if (num_core_channels + !!s->lfe >
1254                     FF_ARRAY_ELEMS(ff_dca_default_coeffs[0])) {
1255                     avpriv_request_sample(s->avctx, "Downmixing %d channels",
1256                                           s->prim_channels + !!s->lfe);
1257                     return AVERROR_PATCHWELCOME;
1258                 }
1259                 for (i = 0; i < num_core_channels + !!s->lfe; i++) {
1260                     s->downmix_coef[i][0] = ff_dca_default_coeffs[am][i][0];
1261                     s->downmix_coef[i][1] = ff_dca_default_coeffs[am][i][1];
1262                 }
1263             }
1264             av_dlog(s->avctx, "Stereo downmix coeffs:\n");
1265             for (i = 0; i < num_core_channels + !!s->lfe; i++) {
1266                 av_dlog(s->avctx, "L, input channel %d = %f\n", i,
1267                         s->downmix_coef[i][0]);
1268                 av_dlog(s->avctx, "R, input channel %d = %f\n", i,
1269                         s->downmix_coef[i][1]);
1270             }
1271             av_dlog(s->avctx, "\n");
1272         }
1273     } else {
1274         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Non standard configuration %d !\n", s->amode);
1275         return AVERROR_INVALIDDATA;
1276     }
1277     avctx->channels = channels;
1278
1279     /* get output buffer */
1280     frame->nb_samples = 256 * (s->sample_blocks / 8);
1281     if ((ret = ff_get_buffer(avctx, frame, 0)) < 0) {
1282         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "get_buffer() failed\n");
1283         return ret;
1284     }
1285     samples_flt = (float **) frame->extended_data;
1286
1287     /* allocate buffer for extra channels if downmixing */
1288     if (avctx->channels < full_channels) {
1289         ret = av_samples_get_buffer_size(NULL, full_channels - channels,
1290                                          frame->nb_samples,
1291                                          avctx->sample_fmt, 0);
1292         if (ret < 0)
1293             return ret;
1294
1295         av_fast_malloc(&s->extra_channels_buffer,
1296                        &s->extra_channels_buffer_size, ret);
1297         if (!s->extra_channels_buffer)
1298             return AVERROR(ENOMEM);
1299
1300         ret = av_samples_fill_arrays((uint8_t **) s->extra_channels, NULL,
1301                                      s->extra_channels_buffer,
1302                                      full_channels - channels,
1303                                      frame->nb_samples, avctx->sample_fmt, 0);
1304         if (ret < 0)
1305             return ret;
1306     }
1307
1308     /* filter to get final output */
1309     for (i = 0; i < (s->sample_blocks / 8); i++) {
1310         int ch;
1311
1312         for (ch = 0; ch < channels; ch++)
1313             s->samples_chanptr[ch] = samples_flt[ch] + i * 256;
1314         for (; ch < full_channels; ch++)
1315             s->samples_chanptr[ch] = s->extra_channels[ch - channels] + i * 256;
1316
1317         dca_filter_channels(s, i);
1318
1319         /* If this was marked as a DTS-ES stream we need to subtract back- */
1320         /* channel from SL & SR to remove matrixed back-channel signal */
1321         if ((s->source_pcm_res & 1) && s->xch_present) {
1322             float *back_chan = s->samples_chanptr[s->channel_order_tab[s->xch_base_channel]];
1323             float *lt_chan   = s->samples_chanptr[s->channel_order_tab[s->xch_base_channel - 2]];
1324             float *rt_chan   = s->samples_chanptr[s->channel_order_tab[s->xch_base_channel - 1]];
1325             s->fdsp.vector_fmac_scalar(lt_chan, back_chan, -M_SQRT1_2, 256);
1326             s->fdsp.vector_fmac_scalar(rt_chan, back_chan, -M_SQRT1_2, 256);
1327         }
1328     }
1329
1330     /* update lfe history */
1331     lfe_samples = 2 * s->lfe * (s->sample_blocks / 8);
1332     for (i = 0; i < 2 * s->lfe * 4; i++)
1333         s->lfe_data[i] = s->lfe_data[i + lfe_samples];
1334
1335     /* AVMatrixEncoding
1336      *
1337      * DCA_STEREO_TOTAL (Lt/Rt) is equivalent to Dolby Surround */
1338     ret = ff_side_data_update_matrix_encoding(frame,
1339                                               (s->output & ~DCA_LFE) == DCA_STEREO_TOTAL ?
1340                                               AV_MATRIX_ENCODING_DOLBY : AV_MATRIX_ENCODING_NONE);
1341     if (ret < 0)
1342         return ret;
1343
1344     *got_frame_ptr = 1;
1345
1346     return buf_size;
1347 }
1348
1349 /**
1350  * DCA initialization
1351  *
1352  * @param avctx     pointer to the AVCodecContext
1353  */
1354
1355 static av_cold int dca_decode_init(AVCodecContext *avctx)
1356 {
1357     DCAContext *s = avctx->priv_data;
1358
1359     s->avctx = avctx;
1360     dca_init_vlcs();
1361
1362     avpriv_float_dsp_init(&s->fdsp, avctx->flags & CODEC_FLAG_BITEXACT);
1363     ff_mdct_init(&s->imdct, 6, 1, 1.0);
1364     ff_synth_filter_init(&s->synth);
1365     ff_dcadsp_init(&s->dcadsp);
1366     ff_fmt_convert_init(&s->fmt_conv, avctx);
1367
1368     avctx->sample_fmt = AV_SAMPLE_FMT_FLTP;
1369
1370     /* allow downmixing to stereo */
1371 #if FF_API_REQUEST_CHANNELS
1372 FF_DISABLE_DEPRECATION_WARNINGS
1373     if (avctx->request_channels == 2)
1374         avctx->request_channel_layout = AV_CH_LAYOUT_STEREO;
1375 FF_ENABLE_DEPRECATION_WARNINGS
1376 #endif
1377     if (avctx->channels > 2 &&
1378         avctx->request_channel_layout == AV_CH_LAYOUT_STEREO)
1379         avctx->channels = 2;
1380
1381     return 0;
1382 }
1383
1384 static av_cold int dca_decode_end(AVCodecContext *avctx)
1385 {
1386     DCAContext *s = avctx->priv_data;
1387     ff_mdct_end(&s->imdct);
1388     av_freep(&s->extra_channels_buffer);
1389     return 0;
1390 }
1391
1392 static const AVProfile profiles[] = {
1393     { FF_PROFILE_DTS,        "DTS"        },
1394     { FF_PROFILE_DTS_ES,     "DTS-ES"     },
1395     { FF_PROFILE_DTS_96_24,  "DTS 96/24"  },
1396     { FF_PROFILE_DTS_HD_HRA, "DTS-HD HRA" },
1397     { FF_PROFILE_DTS_HD_MA,  "DTS-HD MA"  },
1398     { FF_PROFILE_UNKNOWN },
1399 };
1400
1401 static const AVOption options[] = {
1402     { "disable_xch", "disable decoding of the XCh extension", offsetof(DCAContext, xch_disable), AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = 0 }, 0, 1, AV_OPT_FLAG_DECODING_PARAM | AV_OPT_FLAG_AUDIO_PARAM },
1403     { NULL },
1404 };
1405
1406 static const AVClass dca_decoder_class = {
1407     .class_name = "DCA decoder",
1408     .item_name  = av_default_item_name,
1409     .option     = options,
1410     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
1411 };
1412
1413 AVCodec ff_dca_decoder = {
1414     .name            = "dca",
1415     .long_name       = NULL_IF_CONFIG_SMALL("DCA (DTS Coherent Acoustics)"),
1416     .type            = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
1417     .id              = AV_CODEC_ID_DTS,
1418     .priv_data_size  = sizeof(DCAContext),
1419     .init            = dca_decode_init,
1420     .decode          = dca_decode_frame,
1421     .close           = dca_decode_end,
1422     .capabilities    = CODEC_CAP_CHANNEL_CONF | CODEC_CAP_DR1,
1423     .sample_fmts     = (const enum AVSampleFormat[]) { AV_SAMPLE_FMT_FLTP,
1424                                                        AV_SAMPLE_FMT_NONE },
1425     .profiles        = NULL_IF_CONFIG_SMALL(profiles),
1426     .priv_class      = &dca_decoder_class,
1427 };