Merge commit 'f8c1719771dc4ac2e13e6bc8bf741854a30e3a86'
[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 FFmpeg.
9  *
10  * FFmpeg 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  * FFmpeg 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 FFmpeg; 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 "synth_filter.h"
49
50 #if ARCH_ARM
51 #   include "arm/dca.h"
52 #endif
53
54 enum DCAMode {
55     DCA_MONO = 0,
56     DCA_CHANNEL,
57     DCA_STEREO,
58     DCA_STEREO_SUMDIFF,
59     DCA_STEREO_TOTAL,
60     DCA_3F,
61     DCA_2F1R,
62     DCA_3F1R,
63     DCA_2F2R,
64     DCA_3F2R,
65     DCA_4F2R
66 };
67
68
69 enum DCAXxchSpeakerMask {
70     DCA_XXCH_FRONT_CENTER          = 0x0000001,
71     DCA_XXCH_FRONT_LEFT            = 0x0000002,
72     DCA_XXCH_FRONT_RIGHT           = 0x0000004,
73     DCA_XXCH_SIDE_REAR_LEFT        = 0x0000008,
74     DCA_XXCH_SIDE_REAR_RIGHT       = 0x0000010,
75     DCA_XXCH_LFE1                  = 0x0000020,
76     DCA_XXCH_REAR_CENTER           = 0x0000040,
77     DCA_XXCH_SURROUND_REAR_LEFT    = 0x0000080,
78     DCA_XXCH_SURROUND_REAR_RIGHT   = 0x0000100,
79     DCA_XXCH_SIDE_SURROUND_LEFT    = 0x0000200,
80     DCA_XXCH_SIDE_SURROUND_RIGHT   = 0x0000400,
81     DCA_XXCH_FRONT_CENTER_LEFT     = 0x0000800,
82     DCA_XXCH_FRONT_CENTER_RIGHT    = 0x0001000,
83     DCA_XXCH_FRONT_HIGH_LEFT       = 0x0002000,
84     DCA_XXCH_FRONT_HIGH_CENTER     = 0x0004000,
85     DCA_XXCH_FRONT_HIGH_RIGHT      = 0x0008000,
86     DCA_XXCH_LFE2                  = 0x0010000,
87     DCA_XXCH_SIDE_FRONT_LEFT       = 0x0020000,
88     DCA_XXCH_SIDE_FRONT_RIGHT      = 0x0040000,
89     DCA_XXCH_OVERHEAD              = 0x0080000,
90     DCA_XXCH_SIDE_HIGH_LEFT        = 0x0100000,
91     DCA_XXCH_SIDE_HIGH_RIGHT       = 0x0200000,
92     DCA_XXCH_REAR_HIGH_CENTER      = 0x0400000,
93     DCA_XXCH_REAR_HIGH_LEFT        = 0x0800000,
94     DCA_XXCH_REAR_HIGH_RIGHT       = 0x1000000,
95     DCA_XXCH_REAR_LOW_CENTER       = 0x2000000,
96     DCA_XXCH_REAR_LOW_LEFT         = 0x4000000,
97     DCA_XXCH_REAR_LOW_RIGHT        = 0x8000000,
98 };
99
100 #define DCA_DOLBY                  101           /* FIXME */
101
102 #define DCA_CHANNEL_BITS             6
103 #define DCA_CHANNEL_MASK          0x3F
104
105 #define DCA_LFE                   0x80
106
107 #define HEADER_SIZE                 14
108
109 #define DCA_NSYNCAUX        0x9A1105A0
110
111 static const uint32_t map_xxch_to_native[28] = {
112     AV_CH_FRONT_CENTER,
113     AV_CH_FRONT_LEFT,
114     AV_CH_FRONT_RIGHT,
115     AV_CH_SIDE_LEFT,
116     AV_CH_SIDE_RIGHT,
117     AV_CH_LOW_FREQUENCY,
118     AV_CH_BACK_CENTER,
119     AV_CH_BACK_LEFT,
120     AV_CH_BACK_RIGHT,
121     AV_CH_SIDE_LEFT,           /* side surround left -- dup sur side L */
122     AV_CH_SIDE_RIGHT,          /* side surround right -- dup sur side R */
123     AV_CH_FRONT_LEFT_OF_CENTER,
124     AV_CH_FRONT_RIGHT_OF_CENTER,
125     AV_CH_TOP_FRONT_LEFT,
126     AV_CH_TOP_FRONT_CENTER,
127     AV_CH_TOP_FRONT_RIGHT,
128     AV_CH_LOW_FREQUENCY,        /* lfe2 -- duplicate lfe1 position */
129     AV_CH_FRONT_LEFT_OF_CENTER, /* side front left -- dup front cntr L */
130     AV_CH_FRONT_RIGHT_OF_CENTER,/* side front right -- dup front cntr R */
131     AV_CH_TOP_CENTER,           /* overhead */
132     AV_CH_TOP_FRONT_LEFT,       /* side high left -- dup */
133     AV_CH_TOP_FRONT_RIGHT,      /* side high right -- dup */
134     AV_CH_TOP_BACK_CENTER,
135     AV_CH_TOP_BACK_LEFT,
136     AV_CH_TOP_BACK_RIGHT,
137     AV_CH_BACK_CENTER,          /* rear low center -- dup */
138     AV_CH_BACK_LEFT,            /* rear low left -- dup */
139     AV_CH_BACK_RIGHT            /* read low right -- dup  */
140 };
141
142 /* -1 are reserved or unknown */
143 static const int dca_ext_audio_descr_mask[] = {
144     DCA_EXT_XCH,
145     -1,
146     DCA_EXT_X96,
147     DCA_EXT_XCH | DCA_EXT_X96,
148     -1,
149     -1,
150     DCA_EXT_XXCH,
151     -1,
152 };
153
154 /* Tables for mapping dts channel configurations to libavcodec multichannel api.
155  * Some compromises have been made for special configurations. Most configurations
156  * are never used so complete accuracy is not needed.
157  *
158  * L = left, R = right, C = center, S = surround, F = front, R = rear, T = total, OV = overhead.
159  * S  -> side, when both rear and back are configured move one of them to the side channel
160  * OV -> center back
161  * All 2 channel configurations -> AV_CH_LAYOUT_STEREO
162  */
163 static const uint64_t dca_core_channel_layout[] = {
164     AV_CH_FRONT_CENTER,                                                     ///< 1, A
165     AV_CH_LAYOUT_STEREO,                                                    ///< 2, A + B (dual mono)
166     AV_CH_LAYOUT_STEREO,                                                    ///< 2, L + R (stereo)
167     AV_CH_LAYOUT_STEREO,                                                    ///< 2, (L + R) + (L - R) (sum-difference)
168     AV_CH_LAYOUT_STEREO,                                                    ///< 2, LT + RT (left and right total)
169     AV_CH_LAYOUT_STEREO | AV_CH_FRONT_CENTER,                               ///< 3, C + L + R
170     AV_CH_LAYOUT_STEREO | AV_CH_BACK_CENTER,                                ///< 3, L + R + S
171     AV_CH_LAYOUT_STEREO | AV_CH_FRONT_CENTER | AV_CH_BACK_CENTER,           ///< 4, C + L + R + S
172     AV_CH_LAYOUT_STEREO | AV_CH_SIDE_LEFT | AV_CH_SIDE_RIGHT,               ///< 4, L + R + SL + SR
173
174     AV_CH_LAYOUT_STEREO | AV_CH_FRONT_CENTER | AV_CH_SIDE_LEFT |
175     AV_CH_SIDE_RIGHT,                                                       ///< 5, C + L + R + SL + SR
176
177     AV_CH_LAYOUT_STEREO | AV_CH_SIDE_LEFT | AV_CH_SIDE_RIGHT |
178     AV_CH_FRONT_LEFT_OF_CENTER | AV_CH_FRONT_RIGHT_OF_CENTER,               ///< 6, CL + CR + L + R + SL + SR
179
180     AV_CH_LAYOUT_STEREO | AV_CH_BACK_LEFT | AV_CH_BACK_RIGHT |
181     AV_CH_FRONT_CENTER  | AV_CH_BACK_CENTER,                                ///< 6, C + L + R + LR + RR + OV
182
183     AV_CH_FRONT_CENTER | AV_CH_FRONT_RIGHT_OF_CENTER |
184     AV_CH_FRONT_LEFT_OF_CENTER | AV_CH_BACK_CENTER   |
185     AV_CH_BACK_LEFT | AV_CH_BACK_RIGHT,                                     ///< 6, CF + CR + LF + RF + LR + RR
186
187     AV_CH_FRONT_LEFT_OF_CENTER | AV_CH_FRONT_CENTER   |
188     AV_CH_FRONT_RIGHT_OF_CENTER | AV_CH_LAYOUT_STEREO |
189     AV_CH_SIDE_LEFT | AV_CH_SIDE_RIGHT,                                     ///< 7, CL + C + CR + L + R + SL + SR
190
191     AV_CH_FRONT_LEFT_OF_CENTER | AV_CH_FRONT_RIGHT_OF_CENTER |
192     AV_CH_LAYOUT_STEREO | AV_CH_SIDE_LEFT | AV_CH_SIDE_RIGHT |
193     AV_CH_BACK_LEFT | AV_CH_BACK_RIGHT,                                     ///< 8, CL + CR + L + R + SL1 + SL2 + SR1 + SR2
194
195     AV_CH_FRONT_LEFT_OF_CENTER | AV_CH_FRONT_CENTER   |
196     AV_CH_FRONT_RIGHT_OF_CENTER | AV_CH_LAYOUT_STEREO |
197     AV_CH_SIDE_LEFT | AV_CH_BACK_CENTER | AV_CH_SIDE_RIGHT,                 ///< 8, CL + C + CR + L + R + SL + S + SR
198 };
199
200 /** Bit allocation */
201 typedef struct BitAlloc {
202     int offset;                 ///< code values offset
203     int maxbits[8];             ///< max bits in VLC
204     int wrap;                   ///< wrap for get_vlc2()
205     VLC vlc[8];                 ///< actual codes
206 } BitAlloc;
207
208 static BitAlloc dca_bitalloc_index;    ///< indexes for samples VLC select
209 static BitAlloc dca_tmode;             ///< transition mode VLCs
210 static BitAlloc dca_scalefactor;       ///< scalefactor VLCs
211 static BitAlloc dca_smpl_bitalloc[11]; ///< samples VLCs
212
213 static av_always_inline int get_bitalloc(GetBitContext *gb, BitAlloc *ba,
214                                          int idx)
215 {
216     return get_vlc2(gb, ba->vlc[idx].table, ba->vlc[idx].bits, ba->wrap) +
217            ba->offset;
218 }
219
220 static float dca_dmix_code(unsigned code);
221
222 static av_cold void dca_init_vlcs(void)
223 {
224     static int vlcs_initialized = 0;
225     int i, j, c = 14;
226     static VLC_TYPE dca_table[23622][2];
227
228     if (vlcs_initialized)
229         return;
230
231     dca_bitalloc_index.offset = 1;
232     dca_bitalloc_index.wrap   = 2;
233     for (i = 0; i < 5; i++) {
234         dca_bitalloc_index.vlc[i].table           = &dca_table[ff_dca_vlc_offs[i]];
235         dca_bitalloc_index.vlc[i].table_allocated = ff_dca_vlc_offs[i + 1] - ff_dca_vlc_offs[i];
236         init_vlc(&dca_bitalloc_index.vlc[i], bitalloc_12_vlc_bits[i], 12,
237                  bitalloc_12_bits[i], 1, 1,
238                  bitalloc_12_codes[i], 2, 2, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC);
239     }
240     dca_scalefactor.offset = -64;
241     dca_scalefactor.wrap   = 2;
242     for (i = 0; i < 5; i++) {
243         dca_scalefactor.vlc[i].table           = &dca_table[ff_dca_vlc_offs[i + 5]];
244         dca_scalefactor.vlc[i].table_allocated = ff_dca_vlc_offs[i + 6] - ff_dca_vlc_offs[i + 5];
245         init_vlc(&dca_scalefactor.vlc[i], SCALES_VLC_BITS, 129,
246                  scales_bits[i], 1, 1,
247                  scales_codes[i], 2, 2, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC);
248     }
249     dca_tmode.offset = 0;
250     dca_tmode.wrap   = 1;
251     for (i = 0; i < 4; i++) {
252         dca_tmode.vlc[i].table           = &dca_table[ff_dca_vlc_offs[i + 10]];
253         dca_tmode.vlc[i].table_allocated = ff_dca_vlc_offs[i + 11] - ff_dca_vlc_offs[i + 10];
254         init_vlc(&dca_tmode.vlc[i], tmode_vlc_bits[i], 4,
255                  tmode_bits[i], 1, 1,
256                  tmode_codes[i], 2, 2, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC);
257     }
258
259     for (i = 0; i < 10; i++)
260         for (j = 0; j < 7; j++) {
261             if (!bitalloc_codes[i][j])
262                 break;
263             dca_smpl_bitalloc[i + 1].offset                 = bitalloc_offsets[i];
264             dca_smpl_bitalloc[i + 1].wrap                   = 1 + (j > 4);
265             dca_smpl_bitalloc[i + 1].vlc[j].table           = &dca_table[ff_dca_vlc_offs[c]];
266             dca_smpl_bitalloc[i + 1].vlc[j].table_allocated = ff_dca_vlc_offs[c + 1] - ff_dca_vlc_offs[c];
267
268             init_vlc(&dca_smpl_bitalloc[i + 1].vlc[j], bitalloc_maxbits[i][j],
269                      bitalloc_sizes[i],
270                      bitalloc_bits[i][j], 1, 1,
271                      bitalloc_codes[i][j], 2, 2, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC);
272             c++;
273         }
274     vlcs_initialized = 1;
275 }
276
277 static inline void get_array(GetBitContext *gb, int *dst, int len, int bits)
278 {
279     while (len--)
280         *dst++ = get_bits(gb, bits);
281 }
282
283 static inline int dca_xxch2index(DCAContext *s, int xxch_ch)
284 {
285     int i, base, mask;
286
287     /* locate channel set containing the channel */
288     for (i = -1, base = 0, mask = (s->xxch_core_spkmask & ~DCA_XXCH_LFE1);
289          i <= s->xxch_chset && !(mask & xxch_ch); mask = s->xxch_spk_masks[++i])
290         base += av_popcount(mask);
291
292     return base + av_popcount(mask & (xxch_ch - 1));
293 }
294
295 static int dca_parse_audio_coding_header(DCAContext *s, int base_channel,
296                                          int xxch)
297 {
298     int i, j;
299     static const float adj_table[4] = { 1.0, 1.1250, 1.2500, 1.4375 };
300     static const int bitlen[11] = { 0, 1, 2, 2, 2, 2, 3, 3, 3, 3, 3 };
301     static const int thr[11]    = { 0, 1, 3, 3, 3, 3, 7, 7, 7, 7, 7 };
302     int hdr_pos = 0, hdr_size = 0;
303     float scale_factor;
304     int this_chans, acc_mask;
305     int embedded_downmix;
306     int nchans, mask[8];
307     int coeff, ichan;
308
309     /* xxch has arbitrary sized audio coding headers */
310     if (xxch) {
311         hdr_pos  = get_bits_count(&s->gb);
312         hdr_size = get_bits(&s->gb, 7) + 1;
313     }
314
315     nchans = get_bits(&s->gb, 3) + 1;
316     s->total_channels = nchans + base_channel;
317     s->prim_channels  = s->total_channels;
318
319     /* obtain speaker layout mask & downmix coefficients for XXCH */
320     if (xxch) {
321         acc_mask = s->xxch_core_spkmask;
322
323         this_chans = get_bits(&s->gb, s->xxch_nbits_spk_mask - 6) << 6;
324         s->xxch_spk_masks[s->xxch_chset] = this_chans;
325         s->xxch_chset_nch[s->xxch_chset] = nchans;
326
327         for (i = 0; i <= s->xxch_chset; i++)
328             acc_mask |= s->xxch_spk_masks[i];
329
330         /* check for downmixing information */
331         if (get_bits1(&s->gb)) {
332             embedded_downmix = get_bits1(&s->gb);
333             coeff            = get_bits(&s->gb, 6);
334
335             if (coeff<1 || coeff>61) {
336                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "6bit coeff %d is out of range\n", coeff);
337                 return AVERROR_INVALIDDATA;
338             }
339
340             scale_factor     = -1.0f / dca_dmix_code((coeff<<2)-3);
341
342             s->xxch_dmix_sf[s->xxch_chset] = scale_factor;
343
344             for (i = base_channel; i < s->prim_channels; i++) {
345                 mask[i] = get_bits(&s->gb, s->xxch_nbits_spk_mask);
346             }
347
348             for (j = base_channel; j < s->prim_channels; j++) {
349                 memset(s->xxch_dmix_coeff[j], 0, sizeof(s->xxch_dmix_coeff[0]));
350                 s->xxch_dmix_embedded |= (embedded_downmix << j);
351                 for (i = 0; i < s->xxch_nbits_spk_mask; i++) {
352                     if (mask[j] & (1 << i)) {
353                         if ((1 << i) == DCA_XXCH_LFE1) {
354                             av_log(s->avctx, AV_LOG_WARNING,
355                                    "DCA-XXCH: dmix to LFE1 not supported.\n");
356                             continue;
357                         }
358
359                         coeff = get_bits(&s->gb, 7);
360                         ichan = dca_xxch2index(s, 1 << i);
361                         if ((coeff&63)<1 || (coeff&63)>61) {
362                             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "7bit coeff %d is out of range\n", coeff);
363                             return AVERROR_INVALIDDATA;
364                         }
365                         s->xxch_dmix_coeff[j][ichan] = dca_dmix_code((coeff<<2)-3);
366                     }
367                 }
368             }
369         }
370     }
371
372     if (s->prim_channels > DCA_PRIM_CHANNELS_MAX)
373         s->prim_channels = DCA_PRIM_CHANNELS_MAX;
374
375     for (i = base_channel; i < s->prim_channels; i++) {
376         s->subband_activity[i] = get_bits(&s->gb, 5) + 2;
377         if (s->subband_activity[i] > DCA_SUBBANDS)
378             s->subband_activity[i] = DCA_SUBBANDS;
379     }
380     for (i = base_channel; i < s->prim_channels; i++) {
381         s->vq_start_subband[i] = get_bits(&s->gb, 5) + 1;
382         if (s->vq_start_subband[i] > DCA_SUBBANDS)
383             s->vq_start_subband[i] = DCA_SUBBANDS;
384     }
385     get_array(&s->gb, s->joint_intensity + base_channel,     s->prim_channels - base_channel, 3);
386     get_array(&s->gb, s->transient_huffman + base_channel,   s->prim_channels - base_channel, 2);
387     get_array(&s->gb, s->scalefactor_huffman + base_channel, s->prim_channels - base_channel, 3);
388     get_array(&s->gb, s->bitalloc_huffman + base_channel,    s->prim_channels - base_channel, 3);
389
390     /* Get codebooks quantization indexes */
391     if (!base_channel)
392         memset(s->quant_index_huffman, 0, sizeof(s->quant_index_huffman));
393     for (j = 1; j < 11; j++)
394         for (i = base_channel; i < s->prim_channels; i++)
395             s->quant_index_huffman[i][j] = get_bits(&s->gb, bitlen[j]);
396
397     /* Get scale factor adjustment */
398     for (j = 0; j < 11; j++)
399         for (i = base_channel; i < s->prim_channels; i++)
400             s->scalefactor_adj[i][j] = 1;
401
402     for (j = 1; j < 11; j++)
403         for (i = base_channel; i < s->prim_channels; i++)
404             if (s->quant_index_huffman[i][j] < thr[j])
405                 s->scalefactor_adj[i][j] = adj_table[get_bits(&s->gb, 2)];
406
407     if (!xxch) {
408         if (s->crc_present) {
409             /* Audio header CRC check */
410             get_bits(&s->gb, 16);
411         }
412     } else {
413         /* Skip to the end of the header, also ignore CRC if present  */
414         i = get_bits_count(&s->gb);
415         if (hdr_pos + 8 * hdr_size > i)
416             skip_bits_long(&s->gb, hdr_pos + 8 * hdr_size - i);
417     }
418
419     s->current_subframe    = 0;
420     s->current_subsubframe = 0;
421
422     return 0;
423 }
424
425 static int dca_parse_frame_header(DCAContext *s)
426 {
427     init_get_bits(&s->gb, s->dca_buffer, s->dca_buffer_size * 8);
428
429     /* Sync code */
430     skip_bits_long(&s->gb, 32);
431
432     /* Frame header */
433     s->frame_type        = get_bits(&s->gb, 1);
434     s->samples_deficit   = get_bits(&s->gb, 5) + 1;
435     s->crc_present       = get_bits(&s->gb, 1);
436     s->sample_blocks     = get_bits(&s->gb, 7) + 1;
437     s->frame_size        = get_bits(&s->gb, 14) + 1;
438     if (s->frame_size < 95)
439         return AVERROR_INVALIDDATA;
440     s->amode             = get_bits(&s->gb, 6);
441     s->sample_rate       = avpriv_dca_sample_rates[get_bits(&s->gb, 4)];
442     if (!s->sample_rate)
443         return AVERROR_INVALIDDATA;
444     s->bit_rate_index    = get_bits(&s->gb, 5);
445     s->bit_rate          = ff_dca_bit_rates[s->bit_rate_index];
446     if (!s->bit_rate)
447         return AVERROR_INVALIDDATA;
448
449     skip_bits1(&s->gb); // always 0 (reserved, cf. ETSI TS 102 114 V1.4.1)
450     s->dynrange          = get_bits(&s->gb, 1);
451     s->timestamp         = get_bits(&s->gb, 1);
452     s->aux_data          = get_bits(&s->gb, 1);
453     s->hdcd              = get_bits(&s->gb, 1);
454     s->ext_descr         = get_bits(&s->gb, 3);
455     s->ext_coding        = get_bits(&s->gb, 1);
456     s->aspf              = get_bits(&s->gb, 1);
457     s->lfe               = get_bits(&s->gb, 2);
458     s->predictor_history = get_bits(&s->gb, 1);
459
460     if (s->lfe > 2) {
461         s->lfe = 0;
462         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid LFE value: %d\n", s->lfe);
463         return AVERROR_INVALIDDATA;
464     }
465
466     /* TODO: check CRC */
467     if (s->crc_present)
468         s->header_crc    = get_bits(&s->gb, 16);
469
470     s->multirate_inter   = get_bits(&s->gb, 1);
471     s->version           = get_bits(&s->gb, 4);
472     s->copy_history      = get_bits(&s->gb, 2);
473     s->source_pcm_res    = get_bits(&s->gb, 3);
474     s->front_sum         = get_bits(&s->gb, 1);
475     s->surround_sum      = get_bits(&s->gb, 1);
476     s->dialog_norm       = get_bits(&s->gb, 4);
477
478     /* FIXME: channels mixing levels */
479     s->output = s->amode;
480     if (s->lfe)
481         s->output |= DCA_LFE;
482
483     /* Primary audio coding header */
484     s->subframes = get_bits(&s->gb, 4) + 1;
485
486     return dca_parse_audio_coding_header(s, 0, 0);
487 }
488
489 static inline int get_scale(GetBitContext *gb, int level, int value, int log2range)
490 {
491     if (level < 5) {
492         /* huffman encoded */
493         value += get_bitalloc(gb, &dca_scalefactor, level);
494         value  = av_clip(value, 0, (1 << log2range) - 1);
495     } else if (level < 8) {
496         if (level + 1 > log2range) {
497             skip_bits(gb, level + 1 - log2range);
498             value = get_bits(gb, log2range);
499         } else {
500             value = get_bits(gb, level + 1);
501         }
502     }
503     return value;
504 }
505
506 static int dca_subframe_header(DCAContext *s, int base_channel, int block_index)
507 {
508     /* Primary audio coding side information */
509     int j, k;
510
511     if (get_bits_left(&s->gb) < 0)
512         return AVERROR_INVALIDDATA;
513
514     if (!base_channel) {
515         s->subsubframes[s->current_subframe]    = get_bits(&s->gb, 2) + 1;
516         s->partial_samples[s->current_subframe] = get_bits(&s->gb, 3);
517     }
518
519     for (j = base_channel; j < s->prim_channels; j++) {
520         for (k = 0; k < s->subband_activity[j]; k++)
521             s->prediction_mode[j][k] = get_bits(&s->gb, 1);
522     }
523
524     /* Get prediction codebook */
525     for (j = base_channel; j < s->prim_channels; j++) {
526         for (k = 0; k < s->subband_activity[j]; k++) {
527             if (s->prediction_mode[j][k] > 0) {
528                 /* (Prediction coefficient VQ address) */
529                 s->prediction_vq[j][k] = get_bits(&s->gb, 12);
530             }
531         }
532     }
533
534     /* Bit allocation index */
535     for (j = base_channel; j < s->prim_channels; j++) {
536         for (k = 0; k < s->vq_start_subband[j]; k++) {
537             if (s->bitalloc_huffman[j] == 6)
538                 s->bitalloc[j][k] = get_bits(&s->gb, 5);
539             else if (s->bitalloc_huffman[j] == 5)
540                 s->bitalloc[j][k] = get_bits(&s->gb, 4);
541             else if (s->bitalloc_huffman[j] == 7) {
542                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
543                        "Invalid bit allocation index\n");
544                 return AVERROR_INVALIDDATA;
545             } else {
546                 s->bitalloc[j][k] =
547                     get_bitalloc(&s->gb, &dca_bitalloc_index, s->bitalloc_huffman[j]);
548             }
549
550             if (s->bitalloc[j][k] > 26) {
551                 av_dlog(s->avctx, "bitalloc index [%i][%i] too big (%i)\n",
552                         j, k, s->bitalloc[j][k]);
553                 return AVERROR_INVALIDDATA;
554             }
555         }
556     }
557
558     /* Transition mode */
559     for (j = base_channel; j < s->prim_channels; j++) {
560         for (k = 0; k < s->subband_activity[j]; k++) {
561             s->transition_mode[j][k] = 0;
562             if (s->subsubframes[s->current_subframe] > 1 &&
563                 k < s->vq_start_subband[j] && s->bitalloc[j][k] > 0) {
564                 s->transition_mode[j][k] =
565                     get_bitalloc(&s->gb, &dca_tmode, s->transient_huffman[j]);
566             }
567         }
568     }
569
570     if (get_bits_left(&s->gb) < 0)
571         return AVERROR_INVALIDDATA;
572
573     for (j = base_channel; j < s->prim_channels; j++) {
574         const uint32_t *scale_table;
575         int scale_sum, log_size;
576
577         memset(s->scale_factor[j], 0,
578                s->subband_activity[j] * sizeof(s->scale_factor[0][0][0]) * 2);
579
580         if (s->scalefactor_huffman[j] == 6) {
581             scale_table = ff_dca_scale_factor_quant7;
582             log_size    = 7;
583         } else {
584             scale_table = ff_dca_scale_factor_quant6;
585             log_size    = 6;
586         }
587
588         /* When huffman coded, only the difference is encoded */
589         scale_sum = 0;
590
591         for (k = 0; k < s->subband_activity[j]; k++) {
592             if (k >= s->vq_start_subband[j] || s->bitalloc[j][k] > 0) {
593                 scale_sum = get_scale(&s->gb, s->scalefactor_huffman[j], scale_sum, log_size);
594                 s->scale_factor[j][k][0] = scale_table[scale_sum];
595             }
596
597             if (k < s->vq_start_subband[j] && s->transition_mode[j][k]) {
598                 /* Get second scale factor */
599                 scale_sum = get_scale(&s->gb, s->scalefactor_huffman[j], scale_sum, log_size);
600                 s->scale_factor[j][k][1] = scale_table[scale_sum];
601             }
602         }
603     }
604
605     /* Joint subband scale factor codebook select */
606     for (j = base_channel; j < s->prim_channels; j++) {
607         /* Transmitted only if joint subband coding enabled */
608         if (s->joint_intensity[j] > 0)
609             s->joint_huff[j] = get_bits(&s->gb, 3);
610     }
611
612     if (get_bits_left(&s->gb) < 0)
613         return AVERROR_INVALIDDATA;
614
615     /* Scale factors for joint subband coding */
616     for (j = base_channel; j < s->prim_channels; j++) {
617         int source_channel;
618
619         /* Transmitted only if joint subband coding enabled */
620         if (s->joint_intensity[j] > 0) {
621             int scale = 0;
622             source_channel = s->joint_intensity[j] - 1;
623
624             /* When huffman coded, only the difference is encoded
625              * (is this valid as well for joint scales ???) */
626
627             for (k = s->subband_activity[j]; k < s->subband_activity[source_channel]; k++) {
628                 scale = get_scale(&s->gb, s->joint_huff[j], 64 /* bias */, 7);
629                 s->joint_scale_factor[j][k] = scale;    /*joint_scale_table[scale]; */
630             }
631
632             if (!(s->debug_flag & 0x02)) {
633                 av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG,
634                        "Joint stereo coding not supported\n");
635                 s->debug_flag |= 0x02;
636             }
637         }
638     }
639
640     /* Dynamic range coefficient */
641     if (!base_channel && s->dynrange)
642         s->dynrange_coef = get_bits(&s->gb, 8);
643
644     /* Side information CRC check word */
645     if (s->crc_present) {
646         get_bits(&s->gb, 16);
647     }
648
649     /*
650      * Primary audio data arrays
651      */
652
653     /* VQ encoded high frequency subbands */
654     for (j = base_channel; j < s->prim_channels; j++)
655         for (k = s->vq_start_subband[j]; k < s->subband_activity[j]; k++)
656             /* 1 vector -> 32 samples */
657             s->high_freq_vq[j][k] = get_bits(&s->gb, 10);
658
659     /* Low frequency effect data */
660     if (!base_channel && s->lfe) {
661         int quant7;
662         /* LFE samples */
663         int lfe_samples    = 2 * s->lfe * (4 + block_index);
664         int lfe_end_sample = 2 * s->lfe * (4 + block_index + s->subsubframes[s->current_subframe]);
665         float lfe_scale;
666
667         for (j = lfe_samples; j < lfe_end_sample; j++) {
668             /* Signed 8 bits int */
669             s->lfe_data[j] = get_sbits(&s->gb, 8);
670         }
671
672         /* Scale factor index */
673         quant7 = get_bits(&s->gb, 8);
674         if (quant7 > 127) {
675             avpriv_request_sample(s->avctx, "LFEScaleIndex larger than 127");
676             return AVERROR_INVALIDDATA;
677         }
678         s->lfe_scale_factor = ff_dca_scale_factor_quant7[quant7];
679
680         /* Quantization step size * scale factor */
681         lfe_scale = 0.035 * s->lfe_scale_factor;
682
683         for (j = lfe_samples; j < lfe_end_sample; j++)
684             s->lfe_data[j] *= lfe_scale;
685     }
686
687     return 0;
688 }
689
690 static void qmf_32_subbands(DCAContext *s, int chans,
691                             float samples_in[32][8], float *samples_out,
692                             float scale)
693 {
694     const float *prCoeff;
695
696     int sb_act = s->subband_activity[chans];
697
698     scale *= sqrt(1 / 8.0);
699
700     /* Select filter */
701     if (!s->multirate_inter)    /* Non-perfect reconstruction */
702         prCoeff = ff_dca_fir_32bands_nonperfect;
703     else                        /* Perfect reconstruction */
704         prCoeff = ff_dca_fir_32bands_perfect;
705
706     s->dcadsp.qmf_32_subbands(samples_in, sb_act, &s->synth, &s->imdct,
707                               s->subband_fir_hist[chans],
708                               &s->hist_index[chans],
709                               s->subband_fir_noidea[chans], prCoeff,
710                               samples_out, s->raXin, scale);
711 }
712
713 static void lfe_interpolation_fir(DCAContext *s, int decimation_select,
714                                   int num_deci_sample, float *samples_in,
715                                   float *samples_out)
716 {
717     /* samples_in: An array holding decimated samples.
718      *   Samples in current subframe starts from samples_in[0],
719      *   while samples_in[-1], samples_in[-2], ..., stores samples
720      *   from last subframe as history.
721      *
722      * samples_out: An array holding interpolated samples
723      */
724
725     int idx;
726     const float *prCoeff;
727     int deciindex;
728
729     /* Select decimation filter */
730     if (decimation_select == 1) {
731         idx     = 1;
732         prCoeff = ff_dca_lfe_fir_128;
733     } else {
734         idx     = 0;
735         prCoeff = ff_dca_lfe_fir_64;
736     }
737     /* Interpolation */
738     for (deciindex = 0; deciindex < num_deci_sample; deciindex++) {
739         s->dcadsp.lfe_fir[idx](samples_out, samples_in, prCoeff);
740         samples_in++;
741         samples_out += 2 * 32 * (1 + idx);
742     }
743 }
744
745 /* downmixing routines */
746 #define MIX_REAR1(samples, s1, rs, coef)            \
747     samples[0][i] += samples[s1][i] * coef[rs][0];  \
748     samples[1][i] += samples[s1][i] * coef[rs][1];
749
750 #define MIX_REAR2(samples, s1, s2, rs, coef)                                          \
751     samples[0][i] += samples[s1][i] * coef[rs][0] + samples[s2][i] * coef[rs + 1][0]; \
752     samples[1][i] += samples[s1][i] * coef[rs][1] + samples[s2][i] * coef[rs + 1][1];
753
754 #define MIX_FRONT3(samples, coef)                                      \
755     t = samples[c][i];                                                 \
756     u = samples[l][i];                                                 \
757     v = samples[r][i];                                                 \
758     samples[0][i] = t * coef[0][0] + u * coef[1][0] + v * coef[2][0];  \
759     samples[1][i] = t * coef[0][1] + u * coef[1][1] + v * coef[2][1];
760
761 #define DOWNMIX_TO_STEREO(op1, op2)             \
762     for (i = 0; i < 256; i++) {                 \
763         op1                                     \
764         op2                                     \
765     }
766
767 static void dca_downmix(float **samples, int srcfmt, int lfe_present,
768                         float coef[DCA_PRIM_CHANNELS_MAX + 1][2],
769                         const int8_t *channel_mapping)
770 {
771     int c, l, r, sl, sr, s;
772     int i;
773     float t, u, v;
774
775     switch (srcfmt) {
776     case DCA_MONO:
777     case DCA_4F2R:
778         av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Not implemented!\n");
779         break;
780     case DCA_CHANNEL:
781     case DCA_STEREO:
782     case DCA_STEREO_TOTAL:
783     case DCA_STEREO_SUMDIFF:
784         break;
785     case DCA_3F:
786         c = channel_mapping[0];
787         l = channel_mapping[1];
788         r = channel_mapping[2];
789         DOWNMIX_TO_STEREO(MIX_FRONT3(samples, coef), );
790         break;
791     case DCA_2F1R:
792         s = channel_mapping[2];
793         DOWNMIX_TO_STEREO(MIX_REAR1(samples, s, 2, coef), );
794         break;
795     case DCA_3F1R:
796         c = channel_mapping[0];
797         l = channel_mapping[1];
798         r = channel_mapping[2];
799         s = channel_mapping[3];
800         DOWNMIX_TO_STEREO(MIX_FRONT3(samples, coef),
801                           MIX_REAR1(samples, s, 3, coef));
802         break;
803     case DCA_2F2R:
804         sl = channel_mapping[2];
805         sr = channel_mapping[3];
806         DOWNMIX_TO_STEREO(MIX_REAR2(samples, sl, sr, 2, coef), );
807         break;
808     case DCA_3F2R:
809         c  = channel_mapping[0];
810         l  = channel_mapping[1];
811         r  = channel_mapping[2];
812         sl = channel_mapping[3];
813         sr = channel_mapping[4];
814         DOWNMIX_TO_STEREO(MIX_FRONT3(samples, coef),
815                           MIX_REAR2(samples, sl, sr, 3, coef));
816         break;
817     }
818     if (lfe_present) {
819         int lf_buf = ff_dca_lfe_index[srcfmt];
820         int lf_idx =  ff_dca_channels[srcfmt];
821         for (i = 0; i < 256; i++) {
822             samples[0][i] += samples[lf_buf][i] * coef[lf_idx][0];
823             samples[1][i] += samples[lf_buf][i] * coef[lf_idx][1];
824         }
825     }
826 }
827
828 #ifndef decode_blockcodes
829 /* Very compact version of the block code decoder that does not use table
830  * look-up but is slightly slower */
831 static int decode_blockcode(int code, int levels, int32_t *values)
832 {
833     int i;
834     int offset = (levels - 1) >> 1;
835
836     for (i = 0; i < 4; i++) {
837         int div = FASTDIV(code, levels);
838         values[i] = code - offset - div * levels;
839         code      = div;
840     }
841
842     return code;
843 }
844
845 static int decode_blockcodes(int code1, int code2, int levels, int32_t *values)
846 {
847     return decode_blockcode(code1, levels, values) |
848            decode_blockcode(code2, levels, values + 4);
849 }
850 #endif
851
852 static const uint8_t abits_sizes[7]  = { 7, 10, 12, 13, 15, 17, 19 };
853 static const uint8_t abits_levels[7] = { 3,  5,  7,  9, 13, 17, 25 };
854
855 static int dca_subsubframe(DCAContext *s, int base_channel, int block_index)
856 {
857     int k, l;
858     int subsubframe = s->current_subsubframe;
859
860     const float *quant_step_table;
861
862     /* FIXME */
863     float (*subband_samples)[DCA_SUBBANDS][8] = s->subband_samples[block_index];
864     LOCAL_ALIGNED_16(int32_t, block, [8 * DCA_SUBBANDS]);
865
866     /*
867      * Audio data
868      */
869
870     /* Select quantization step size table */
871     if (s->bit_rate_index == 0x1f)
872         quant_step_table = ff_dca_lossless_quant_d;
873     else
874         quant_step_table = ff_dca_lossy_quant_d;
875
876     for (k = base_channel; k < s->prim_channels; k++) {
877         float rscale[DCA_SUBBANDS];
878
879         if (get_bits_left(&s->gb) < 0)
880             return AVERROR_INVALIDDATA;
881
882         for (l = 0; l < s->vq_start_subband[k]; l++) {
883             int m;
884
885             /* Select the mid-tread linear quantizer */
886             int abits = s->bitalloc[k][l];
887
888             float quant_step_size = quant_step_table[abits];
889
890             /*
891              * Determine quantization index code book and its type
892              */
893
894             /* Select quantization index code book */
895             int sel = s->quant_index_huffman[k][abits];
896
897             /*
898              * Extract bits from the bit stream
899              */
900             if (!abits) {
901                 rscale[l] = 0;
902                 memset(block + 8 * l, 0, 8 * sizeof(block[0]));
903             } else {
904                 /* Deal with transients */
905                 int sfi = s->transition_mode[k][l] && subsubframe >= s->transition_mode[k][l];
906                 rscale[l] = quant_step_size * s->scale_factor[k][l][sfi] *
907                             s->scalefactor_adj[k][sel];
908
909                 if (abits >= 11 || !dca_smpl_bitalloc[abits].vlc[sel].table) {
910                     if (abits <= 7) {
911                         /* Block code */
912                         int block_code1, block_code2, size, levels, err;
913
914                         size   = abits_sizes[abits - 1];
915                         levels = abits_levels[abits - 1];
916
917                         block_code1 = get_bits(&s->gb, size);
918                         block_code2 = get_bits(&s->gb, size);
919                         err         = decode_blockcodes(block_code1, block_code2,
920                                                         levels, block + 8 * l);
921                         if (err) {
922                             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
923                                    "ERROR: block code look-up failed\n");
924                             return AVERROR_INVALIDDATA;
925                         }
926                     } else {
927                         /* no coding */
928                         for (m = 0; m < 8; m++)
929                             block[8 * l + m] = get_sbits(&s->gb, abits - 3);
930                     }
931                 } else {
932                     /* Huffman coded */
933                     for (m = 0; m < 8; m++)
934                         block[8 * l + m] = get_bitalloc(&s->gb,
935                                                         &dca_smpl_bitalloc[abits], sel);
936                 }
937             }
938         }
939
940         s->fmt_conv.int32_to_float_fmul_array8(&s->fmt_conv, subband_samples[k][0],
941                                                block, rscale, 8 * s->vq_start_subband[k]);
942
943         for (l = 0; l < s->vq_start_subband[k]; l++) {
944             int m;
945             /*
946              * Inverse ADPCM if in prediction mode
947              */
948             if (s->prediction_mode[k][l]) {
949                 int n;
950                 if (s->predictor_history)
951                     subband_samples[k][l][0] += (ff_dca_adpcm_vb[s->prediction_vq[k][l]][0] *
952                                                  s->subband_samples_hist[k][l][3] +
953                                                  ff_dca_adpcm_vb[s->prediction_vq[k][l]][1] *
954                                                  s->subband_samples_hist[k][l][2] +
955                                                  ff_dca_adpcm_vb[s->prediction_vq[k][l]][2] *
956                                                  s->subband_samples_hist[k][l][1] +
957                                                  ff_dca_adpcm_vb[s->prediction_vq[k][l]][3] *
958                                                  s->subband_samples_hist[k][l][0]) *
959                                                 (1.0f / 8192);
960                 for (m = 1; m < 8; m++) {
961                     float sum = ff_dca_adpcm_vb[s->prediction_vq[k][l]][0] *
962                                 subband_samples[k][l][m - 1];
963                     for (n = 2; n <= 4; n++)
964                         if (m >= n)
965                             sum += ff_dca_adpcm_vb[s->prediction_vq[k][l]][n - 1] *
966                                    subband_samples[k][l][m - n];
967                         else if (s->predictor_history)
968                             sum += ff_dca_adpcm_vb[s->prediction_vq[k][l]][n - 1] *
969                                    s->subband_samples_hist[k][l][m - n + 4];
970                     subband_samples[k][l][m] += sum * (1.0f / 8192);
971                 }
972             }
973         }
974
975         /*
976          * Decode VQ encoded high frequencies
977          */
978         if (s->subband_activity[k] > s->vq_start_subband[k]) {
979             if (!(s->debug_flag & 0x01)) {
980                 av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG,
981                        "Stream with high frequencies VQ coding\n");
982                 s->debug_flag |= 0x01;
983             }
984             s->dcadsp.decode_hf(subband_samples[k], s->high_freq_vq[k],
985                                 ff_dca_high_freq_vq, subsubframe * 8,
986                                 s->scale_factor[k], s->vq_start_subband[k],
987                                 s->subband_activity[k]);
988         }
989     }
990
991     /* Check for DSYNC after subsubframe */
992     if (s->aspf || subsubframe == s->subsubframes[s->current_subframe] - 1) {
993         if (get_bits(&s->gb, 16) != 0xFFFF) {
994             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "Didn't get subframe DSYNC\n");
995             return AVERROR_INVALIDDATA;
996         }
997     }
998
999     /* Backup predictor history for adpcm */
1000     for (k = base_channel; k < s->prim_channels; k++)
1001         for (l = 0; l < s->vq_start_subband[k]; l++)
1002             AV_COPY128(s->subband_samples_hist[k][l], &subband_samples[k][l][4]);
1003
1004     return 0;
1005 }
1006
1007 static int dca_filter_channels(DCAContext *s, int block_index)
1008 {
1009     float (*subband_samples)[DCA_SUBBANDS][8] = s->subband_samples[block_index];
1010     int k;
1011
1012     /* 32 subbands QMF */
1013     for (k = 0; k < s->prim_channels; k++) {
1014         if (s->channel_order_tab[k] >= 0)
1015             qmf_32_subbands(s, k, subband_samples[k],
1016                             s->samples_chanptr[s->channel_order_tab[k]],
1017                             M_SQRT1_2 / 32768.0);
1018     }
1019
1020     /* Generate LFE samples for this subsubframe FIXME!!! */
1021     if (s->lfe) {
1022         lfe_interpolation_fir(s, s->lfe, 2 * s->lfe,
1023                               s->lfe_data + 2 * s->lfe * (block_index + 4),
1024                               s->samples_chanptr[s->lfe_index]);
1025         /* Outputs 20bits pcm samples */
1026     }
1027
1028     /* Downmixing to Stereo */
1029     if (s->prim_channels + !!s->lfe > 2 &&
1030         s->avctx->request_channel_layout == AV_CH_LAYOUT_STEREO) {
1031         dca_downmix(s->samples_chanptr, s->amode, !!s->lfe, s->downmix_coef,
1032                     s->channel_order_tab);
1033     }
1034
1035     return 0;
1036 }
1037
1038 static int dca_subframe_footer(DCAContext *s, int base_channel)
1039 {
1040     int in, out, aux_data_count, aux_data_end, reserved;
1041     uint32_t nsyncaux;
1042
1043     /*
1044      * Unpack optional information
1045      */
1046
1047     /* presumably optional information only appears in the core? */
1048     if (!base_channel) {
1049         if (s->timestamp)
1050             skip_bits_long(&s->gb, 32);
1051
1052         if (s->aux_data) {
1053             aux_data_count = get_bits(&s->gb, 6);
1054
1055             // align (32-bit)
1056             skip_bits_long(&s->gb, (-get_bits_count(&s->gb)) & 31);
1057
1058             aux_data_end = 8 * aux_data_count + get_bits_count(&s->gb);
1059
1060             if ((nsyncaux = get_bits_long(&s->gb, 32)) != DCA_NSYNCAUX) {
1061                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "nSYNCAUX mismatch %#"PRIx32"\n",
1062                        nsyncaux);
1063                 return AVERROR_INVALIDDATA;
1064             }
1065
1066             if (get_bits1(&s->gb)) { // bAUXTimeStampFlag
1067                 avpriv_request_sample(s->avctx,
1068                                       "Auxiliary Decode Time Stamp Flag");
1069                 // align (4-bit)
1070                 skip_bits(&s->gb, (-get_bits_count(&s->gb)) & 4);
1071                 // 44 bits: nMSByte (8), nMarker (4), nLSByte (28), nMarker (4)
1072                 skip_bits_long(&s->gb, 44);
1073             }
1074
1075             if ((s->core_downmix = get_bits1(&s->gb))) {
1076                 int am = get_bits(&s->gb, 3);
1077                 switch (am) {
1078                 case 0:
1079                     s->core_downmix_amode = DCA_MONO;
1080                     break;
1081                 case 1:
1082                     s->core_downmix_amode = DCA_STEREO;
1083                     break;
1084                 case 2:
1085                     s->core_downmix_amode = DCA_STEREO_TOTAL;
1086                     break;
1087                 case 3:
1088                     s->core_downmix_amode = DCA_3F;
1089                     break;
1090                 case 4:
1091                     s->core_downmix_amode = DCA_2F1R;
1092                     break;
1093                 case 5:
1094                     s->core_downmix_amode = DCA_2F2R;
1095                     break;
1096                 case 6:
1097                     s->core_downmix_amode = DCA_3F1R;
1098                     break;
1099                 default:
1100                     av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
1101                            "Invalid mode %d for embedded downmix coefficients\n",
1102                            am);
1103                     return AVERROR_INVALIDDATA;
1104                 }
1105                 for (out = 0; out < ff_dca_channels[s->core_downmix_amode]; out++) {
1106                     for (in = 0; in < s->prim_channels + !!s->lfe; in++) {
1107                         uint16_t tmp = get_bits(&s->gb, 9);
1108                         if ((tmp & 0xFF) > 241) {
1109                             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
1110                                    "Invalid downmix coefficient code %"PRIu16"\n",
1111                                    tmp);
1112                             return AVERROR_INVALIDDATA;
1113                         }
1114                         s->core_downmix_codes[in][out] = tmp;
1115                     }
1116                 }
1117             }
1118
1119             align_get_bits(&s->gb); // byte align
1120             skip_bits(&s->gb, 16);  // nAUXCRC16
1121
1122             // additional data (reserved, cf. ETSI TS 102 114 V1.4.1)
1123             if ((reserved = (aux_data_end - get_bits_count(&s->gb))) < 0) {
1124                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
1125                        "Overread auxiliary data by %d bits\n", -reserved);
1126                 return AVERROR_INVALIDDATA;
1127             } else if (reserved) {
1128                 avpriv_request_sample(s->avctx,
1129                                       "Core auxiliary data reserved content");
1130                 skip_bits_long(&s->gb, reserved);
1131             }
1132         }
1133
1134         if (s->crc_present && s->dynrange)
1135             get_bits(&s->gb, 16);
1136     }
1137
1138     return 0;
1139 }
1140
1141 /**
1142  * Decode a dca frame block
1143  *
1144  * @param s     pointer to the DCAContext
1145  */
1146
1147 static int dca_decode_block(DCAContext *s, int base_channel, int block_index)
1148 {
1149     int ret;
1150
1151     /* Sanity check */
1152     if (s->current_subframe >= s->subframes) {
1153         av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "check failed: %i>%i",
1154                s->current_subframe, s->subframes);
1155         return AVERROR_INVALIDDATA;
1156     }
1157
1158     if (!s->current_subsubframe) {
1159         /* Read subframe header */
1160         if ((ret = dca_subframe_header(s, base_channel, block_index)))
1161             return ret;
1162     }
1163
1164     /* Read subsubframe */
1165     if ((ret = dca_subsubframe(s, base_channel, block_index)))
1166         return ret;
1167
1168     /* Update state */
1169     s->current_subsubframe++;
1170     if (s->current_subsubframe >= s->subsubframes[s->current_subframe]) {
1171         s->current_subsubframe = 0;
1172         s->current_subframe++;
1173     }
1174     if (s->current_subframe >= s->subframes) {
1175         /* Read subframe footer */
1176         if ((ret = dca_subframe_footer(s, base_channel)))
1177             return ret;
1178     }
1179
1180     return 0;
1181 }
1182
1183 int ff_dca_xbr_parse_frame(DCAContext *s)
1184 {
1185     int scale_table_high[DCA_CHSET_CHANS_MAX][DCA_SUBBANDS][2];
1186     int active_bands[DCA_CHSETS_MAX][DCA_CHSET_CHANS_MAX];
1187     int abits_high[DCA_CHSET_CHANS_MAX][DCA_SUBBANDS];
1188     int anctemp[DCA_CHSET_CHANS_MAX];
1189     int chset_fsize[DCA_CHSETS_MAX];
1190     int n_xbr_ch[DCA_CHSETS_MAX];
1191     int hdr_size, num_chsets, xbr_tmode, hdr_pos;
1192     int i, j, k, l, chset, chan_base;
1193
1194     av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "DTS-XBR: decoding XBR extension\n");
1195
1196     /* get bit position of sync header */
1197     hdr_pos = get_bits_count(&s->gb) - 32;
1198
1199     hdr_size = get_bits(&s->gb, 6) + 1;
1200     num_chsets = get_bits(&s->gb, 2) + 1;
1201
1202     for(i = 0; i < num_chsets; i++)
1203         chset_fsize[i] = get_bits(&s->gb, 14) + 1;
1204
1205     xbr_tmode = get_bits1(&s->gb);
1206
1207     for(i = 0; i < num_chsets; i++) {
1208         n_xbr_ch[i] = get_bits(&s->gb, 3) + 1;
1209         k = get_bits(&s->gb, 2) + 5;
1210         for(j = 0; j < n_xbr_ch[i]; j++)
1211             active_bands[i][j] = get_bits(&s->gb, k) + 1;
1212     }
1213
1214     /* skip to the end of the header */
1215     i = get_bits_count(&s->gb);
1216     if(hdr_pos + hdr_size * 8 > i)
1217         skip_bits_long(&s->gb, hdr_pos + hdr_size * 8 - i);
1218
1219     /* loop over the channel data sets */
1220     /* only decode as many channels as we've decoded base data for */
1221     for(chset = 0, chan_base = 0;
1222         chset < num_chsets && chan_base + n_xbr_ch[chset] <= s->prim_channels;
1223         chan_base += n_xbr_ch[chset++]) {
1224         int start_posn = get_bits_count(&s->gb);
1225         int subsubframe = 0;
1226         int subframe = 0;
1227
1228         /* loop over subframes */
1229         for (k = 0; k < (s->sample_blocks / 8); k++) {
1230             /* parse header if we're on first subsubframe of a block */
1231             if(subsubframe == 0) {
1232                 /* Parse subframe header */
1233                 for(i = 0; i < n_xbr_ch[chset]; i++) {
1234                     anctemp[i] = get_bits(&s->gb, 2) + 2;
1235                 }
1236
1237                 for(i = 0; i < n_xbr_ch[chset]; i++) {
1238                     get_array(&s->gb, abits_high[i], active_bands[chset][i], anctemp[i]);
1239                 }
1240
1241                 for(i = 0; i < n_xbr_ch[chset]; i++) {
1242                     anctemp[i] = get_bits(&s->gb, 3);
1243                     if(anctemp[i] < 1) {
1244                         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "DTS-XBR: SYNC ERROR\n");
1245                         return AVERROR_INVALIDDATA;
1246                     }
1247                 }
1248
1249                 /* generate scale factors */
1250                 for(i = 0; i < n_xbr_ch[chset]; i++) {
1251                     const uint32_t *scale_table;
1252                     int nbits;
1253
1254                     if (s->scalefactor_huffman[chan_base+i] == 6) {
1255                         scale_table = ff_dca_scale_factor_quant7;
1256                     } else {
1257                         scale_table = ff_dca_scale_factor_quant6;
1258                     }
1259
1260                     nbits = anctemp[i];
1261
1262                     for(j = 0; j < active_bands[chset][i]; j++) {
1263                         if(abits_high[i][j] > 0) {
1264                             scale_table_high[i][j][0] =
1265                                 scale_table[get_bits(&s->gb, nbits)];
1266
1267                             if(xbr_tmode && s->transition_mode[i][j]) {
1268                                 scale_table_high[i][j][1] =
1269                                     scale_table[get_bits(&s->gb, nbits)];
1270                             }
1271                         }
1272                     }
1273                 }
1274             }
1275
1276             /* decode audio array for this block */
1277             for(i = 0; i < n_xbr_ch[chset]; i++) {
1278                 for(j = 0; j < active_bands[chset][i]; j++) {
1279                     const int xbr_abits = abits_high[i][j];
1280                     const float quant_step_size = ff_dca_lossless_quant_d[xbr_abits];
1281                     const int sfi = xbr_tmode && s->transition_mode[i][j] && subsubframe >= s->transition_mode[i][j];
1282                     const float rscale = quant_step_size * scale_table_high[i][j][sfi];
1283                     float *subband_samples = s->subband_samples[k][chan_base+i][j];
1284                     int block[8];
1285
1286                     if(xbr_abits <= 0)
1287                         continue;
1288
1289                     if(xbr_abits > 7) {
1290                         get_array(&s->gb, block, 8, xbr_abits - 3);
1291                     } else {
1292                         int block_code1, block_code2, size, levels, err;
1293
1294                         size   = abits_sizes[xbr_abits - 1];
1295                         levels = abits_levels[xbr_abits - 1];
1296
1297                         block_code1 = get_bits(&s->gb, size);
1298                         block_code2 = get_bits(&s->gb, size);
1299                         err = decode_blockcodes(block_code1, block_code2,
1300                                                 levels, block);
1301                         if (err) {
1302                             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
1303                                    "ERROR: DTS-XBR: block code look-up failed\n");
1304                             return AVERROR_INVALIDDATA;
1305                         }
1306                     }
1307
1308                     /* scale & sum into subband */
1309                     for(l = 0; l < 8; l++)
1310                         subband_samples[l] += (float)block[l] * rscale;
1311                 }
1312             }
1313
1314             /* check DSYNC marker */
1315             if(s->aspf || subsubframe == s->subsubframes[subframe] - 1) {
1316                 if(get_bits(&s->gb, 16) != 0xffff) {
1317                     av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "DTS-XBR: Didn't get subframe DSYNC\n");
1318                     return AVERROR_INVALIDDATA;
1319                 }
1320             }
1321
1322             /* advance sub-sub-frame index */
1323             if(++subsubframe >= s->subsubframes[subframe]) {
1324                 subsubframe = 0;
1325                 subframe++;
1326             }
1327         }
1328
1329         /* skip to next channel set */
1330         i = get_bits_count(&s->gb);
1331         if(start_posn + chset_fsize[chset] * 8 != i) {
1332             j = start_posn + chset_fsize[chset] * 8 - i;
1333             if(j < 0 || j >= 8)
1334                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "DTS-XBR: end of channel set,"
1335                        " skipping further than expected (%d bits)\n", j);
1336             skip_bits_long(&s->gb, j);
1337         }
1338     }
1339
1340     return 0;
1341 }
1342
1343
1344 /* parse initial header for XXCH and dump details */
1345 int ff_dca_xxch_decode_frame(DCAContext *s)
1346 {
1347     int hdr_size, spkmsk_bits, num_chsets, core_spk, hdr_pos;
1348     int i, chset, base_channel, chstart, fsize[8];
1349
1350     /* assume header word has already been parsed */
1351     hdr_pos     = get_bits_count(&s->gb) - 32;
1352     hdr_size    = get_bits(&s->gb, 6) + 1;
1353   /*chhdr_crc   =*/ skip_bits1(&s->gb);
1354     spkmsk_bits = get_bits(&s->gb, 5) + 1;
1355     num_chsets  = get_bits(&s->gb, 2) + 1;
1356
1357     for (i = 0; i < num_chsets; i++)
1358         fsize[i] = get_bits(&s->gb, 14) + 1;
1359
1360     core_spk               = get_bits(&s->gb, spkmsk_bits);
1361     s->xxch_core_spkmask   = core_spk;
1362     s->xxch_nbits_spk_mask = spkmsk_bits;
1363     s->xxch_dmix_embedded  = 0;
1364
1365     /* skip to the end of the header */
1366     i = get_bits_count(&s->gb);
1367     if (hdr_pos + hdr_size * 8 > i)
1368         skip_bits_long(&s->gb, hdr_pos + hdr_size * 8 - i);
1369
1370     for (chset = 0; chset < num_chsets; chset++) {
1371         chstart       = get_bits_count(&s->gb);
1372         base_channel  = s->prim_channels;
1373         s->xxch_chset = chset;
1374
1375         /* XXCH and Core headers differ, see 6.4.2 "XXCH Channel Set Header" vs.
1376            5.3.2 "Primary Audio Coding Header", DTS Spec 1.3.1 */
1377         dca_parse_audio_coding_header(s, base_channel, 1);
1378
1379         /* decode channel data */
1380         for (i = 0; i < (s->sample_blocks / 8); i++) {
1381             if (dca_decode_block(s, base_channel, i)) {
1382                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
1383                        "Error decoding DTS-XXCH extension\n");
1384                 continue;
1385             }
1386         }
1387
1388         /* skip to end of this section */
1389         i = get_bits_count(&s->gb);
1390         if (chstart + fsize[chset] * 8 > i)
1391             skip_bits_long(&s->gb, chstart + fsize[chset] * 8 - i);
1392     }
1393     s->xxch_chset = num_chsets;
1394
1395     return 0;
1396 }
1397
1398 static float dca_dmix_code(unsigned code)
1399 {
1400     int sign = (code >> 8) - 1;
1401     code &= 0xff;
1402     return ((ff_dca_dmixtable[code] ^ sign) - sign) * (1.0 / (1 << 15));
1403 }
1404
1405 /**
1406  * Main frame decoding function
1407  * FIXME add arguments
1408  */
1409 static int dca_decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data,
1410                             int *got_frame_ptr, AVPacket *avpkt)
1411 {
1412     AVFrame *frame     = data;
1413     const uint8_t *buf = avpkt->data;
1414     int buf_size       = avpkt->size;
1415     int channel_mask;
1416     int channel_layout;
1417     int lfe_samples;
1418     int num_core_channels = 0;
1419     int i, ret;
1420     float **samples_flt;
1421     float *src_chan;
1422     float *dst_chan;
1423     DCAContext *s = avctx->priv_data;
1424     int core_ss_end;
1425     int channels, full_channels;
1426     float scale;
1427     int achan;
1428     int chset;
1429     int mask;
1430     int lavc;
1431     int posn;
1432     int j, k;
1433     int endch;
1434
1435     s->xch_present = 0;
1436
1437     s->dca_buffer_size = avpriv_dca_convert_bitstream(buf, buf_size, s->dca_buffer,
1438                                                   DCA_MAX_FRAME_SIZE + DCA_MAX_EXSS_HEADER_SIZE);
1439     if (s->dca_buffer_size == AVERROR_INVALIDDATA) {
1440         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Not a valid DCA frame\n");
1441         return AVERROR_INVALIDDATA;
1442     }
1443
1444     if ((ret = dca_parse_frame_header(s)) < 0) {
1445         // seems like the frame is corrupt, try with the next one
1446         return ret;
1447     }
1448     // set AVCodec values with parsed data
1449     avctx->sample_rate = s->sample_rate;
1450     avctx->bit_rate    = s->bit_rate;
1451
1452     s->profile = FF_PROFILE_DTS;
1453
1454     for (i = 0; i < (s->sample_blocks / 8); i++) {
1455         if ((ret = dca_decode_block(s, 0, i))) {
1456             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "error decoding block\n");
1457             return ret;
1458         }
1459     }
1460
1461     /* record number of core channels incase less than max channels are requested */
1462     num_core_channels = s->prim_channels;
1463
1464     if (s->prim_channels + !!s->lfe > 2 &&
1465         avctx->request_channel_layout == AV_CH_LAYOUT_STEREO) {
1466             /* Stereo downmix coefficients
1467              *
1468              * The decoder can only downmix to 2-channel, so we need to ensure
1469              * embedded downmix coefficients are actually targeting 2-channel.
1470              */
1471             if (s->core_downmix && (s->core_downmix_amode == DCA_STEREO ||
1472                                     s->core_downmix_amode == DCA_STEREO_TOTAL)) {
1473                 for (i = 0; i < num_core_channels + !!s->lfe; i++) {
1474                     /* Range checked earlier */
1475                     s->downmix_coef[i][0] = dca_dmix_code(s->core_downmix_codes[i][0]);
1476                     s->downmix_coef[i][1] = dca_dmix_code(s->core_downmix_codes[i][1]);
1477                 }
1478                 s->output = s->core_downmix_amode;
1479             } else {
1480                 int am = s->amode & DCA_CHANNEL_MASK;
1481                 if (am >= FF_ARRAY_ELEMS(ff_dca_default_coeffs)) {
1482                     av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
1483                            "Invalid channel mode %d\n", am);
1484                     return AVERROR_INVALIDDATA;
1485                 }
1486                 if (num_core_channels + !!s->lfe >
1487                     FF_ARRAY_ELEMS(ff_dca_default_coeffs[0])) {
1488                     avpriv_request_sample(s->avctx, "Downmixing %d channels",
1489                                           s->prim_channels + !!s->lfe);
1490                     return AVERROR_PATCHWELCOME;
1491                 }
1492                 for (i = 0; i < num_core_channels + !!s->lfe; i++) {
1493                     s->downmix_coef[i][0] = ff_dca_default_coeffs[am][i][0];
1494                     s->downmix_coef[i][1] = ff_dca_default_coeffs[am][i][1];
1495                 }
1496             }
1497             av_dlog(s->avctx, "Stereo downmix coeffs:\n");
1498             for (i = 0; i < num_core_channels + !!s->lfe; i++) {
1499                 av_dlog(s->avctx, "L, input channel %d = %f\n", i,
1500                         s->downmix_coef[i][0]);
1501                 av_dlog(s->avctx, "R, input channel %d = %f\n", i,
1502                         s->downmix_coef[i][1]);
1503             }
1504             av_dlog(s->avctx, "\n");
1505     }
1506
1507     if (s->ext_coding)
1508         s->core_ext_mask = dca_ext_audio_descr_mask[s->ext_descr];
1509     else
1510         s->core_ext_mask = 0;
1511
1512     core_ss_end = FFMIN(s->frame_size, s->dca_buffer_size) * 8;
1513
1514     /* only scan for extensions if ext_descr was unknown or indicated a
1515      * supported XCh extension */
1516     if (s->core_ext_mask < 0 || s->core_ext_mask & (DCA_EXT_XCH | DCA_EXT_XXCH)) {
1517         /* if ext_descr was unknown, clear s->core_ext_mask so that the
1518          * extensions scan can fill it up */
1519         s->core_ext_mask = FFMAX(s->core_ext_mask, 0);
1520
1521         /* extensions start at 32-bit boundaries into bitstream */
1522         skip_bits_long(&s->gb, (-get_bits_count(&s->gb)) & 31);
1523
1524         while (core_ss_end - get_bits_count(&s->gb) >= 32) {
1525             uint32_t bits = get_bits_long(&s->gb, 32);
1526
1527             switch (bits) {
1528             case 0x5a5a5a5a: {
1529                 int ext_amode, xch_fsize;
1530
1531                 s->xch_base_channel = s->prim_channels;
1532
1533                 /* validate sync word using XCHFSIZE field */
1534                 xch_fsize = show_bits(&s->gb, 10);
1535                 if ((s->frame_size != (get_bits_count(&s->gb) >> 3) - 4 + xch_fsize) &&
1536                     (s->frame_size != (get_bits_count(&s->gb) >> 3) - 4 + xch_fsize + 1))
1537                     continue;
1538
1539                 /* skip length-to-end-of-frame field for the moment */
1540                 skip_bits(&s->gb, 10);
1541
1542                 s->core_ext_mask |= DCA_EXT_XCH;
1543
1544                 /* extension amode(number of channels in extension) should be 1 */
1545                 /* AFAIK XCh is not used for more channels */
1546                 if ((ext_amode = get_bits(&s->gb, 4)) != 1) {
1547                     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
1548                            "XCh extension amode %d not supported!\n",
1549                            ext_amode);
1550                     continue;
1551                 }
1552
1553                 if (s->xch_base_channel < 2) {
1554                     avpriv_request_sample(avctx, "XCh with fewer than 2 base channels");
1555                     continue;
1556                 }
1557
1558                 /* much like core primary audio coding header */
1559                 dca_parse_audio_coding_header(s, s->xch_base_channel, 0);
1560
1561                 for (i = 0; i < (s->sample_blocks / 8); i++)
1562                     if ((ret = dca_decode_block(s, s->xch_base_channel, i))) {
1563                         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "error decoding XCh extension\n");
1564                         continue;
1565                     }
1566
1567                 s->xch_present = 1;
1568                 break;
1569             }
1570             case 0x47004a03:
1571                 /* XXCh: extended channels */
1572                 /* usually found either in core or HD part in DTS-HD HRA streams,
1573                  * but not in DTS-ES which contains XCh extensions instead */
1574                 s->core_ext_mask |= DCA_EXT_XXCH;
1575                 ff_dca_xxch_decode_frame(s);
1576                 break;
1577
1578             case 0x1d95f262: {
1579                 int fsize96 = show_bits(&s->gb, 12) + 1;
1580                 if (s->frame_size != (get_bits_count(&s->gb) >> 3) - 4 + fsize96)
1581                     continue;
1582
1583                 av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "X96 extension found at %d bits\n",
1584                        get_bits_count(&s->gb));
1585                 skip_bits(&s->gb, 12);
1586                 av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "FSIZE96 = %d bytes\n", fsize96);
1587                 av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "REVNO = %d\n", get_bits(&s->gb, 4));
1588
1589                 s->core_ext_mask |= DCA_EXT_X96;
1590                 break;
1591             }
1592             }
1593
1594             skip_bits_long(&s->gb, (-get_bits_count(&s->gb)) & 31);
1595         }
1596     } else {
1597         /* no supported extensions, skip the rest of the core substream */
1598         skip_bits_long(&s->gb, core_ss_end - get_bits_count(&s->gb));
1599     }
1600
1601     if (s->core_ext_mask & DCA_EXT_X96)
1602         s->profile = FF_PROFILE_DTS_96_24;
1603     else if (s->core_ext_mask & (DCA_EXT_XCH | DCA_EXT_XXCH))
1604         s->profile = FF_PROFILE_DTS_ES;
1605
1606     /* check for ExSS (HD part) */
1607     if (s->dca_buffer_size - s->frame_size > 32 &&
1608         get_bits_long(&s->gb, 32) == DCA_HD_MARKER)
1609         ff_dca_exss_parse_header(s);
1610
1611     avctx->profile = s->profile;
1612
1613     full_channels = channels = s->prim_channels + !!s->lfe;
1614
1615     /* If we have XXCH then the channel layout is managed differently */
1616     /* note that XLL will also have another way to do things */
1617     if (!(s->core_ext_mask & DCA_EXT_XXCH)
1618         || (s->core_ext_mask & DCA_EXT_XXCH && avctx->request_channels > 0
1619             && avctx->request_channels
1620             < num_core_channels + !!s->lfe + s->xxch_chset_nch[0]))
1621     { /* xxx should also do MA extensions */
1622         if (s->amode < 16) {
1623             avctx->channel_layout = dca_core_channel_layout[s->amode];
1624
1625             if (s->prim_channels + !!s->lfe > 2 &&
1626                 avctx->request_channel_layout == AV_CH_LAYOUT_STEREO) {
1627                 /*
1628                  * Neither the core's auxiliary data nor our default tables contain
1629                  * downmix coefficients for the additional channel coded in the XCh
1630                  * extension, so when we're doing a Stereo downmix, don't decode it.
1631                  */
1632                 s->xch_disable = 1;
1633             }
1634
1635 #if FF_API_REQUEST_CHANNELS
1636 FF_DISABLE_DEPRECATION_WARNINGS
1637             if (s->xch_present && !s->xch_disable &&
1638                 (!avctx->request_channels ||
1639                  avctx->request_channels > num_core_channels + !!s->lfe)) {
1640 FF_ENABLE_DEPRECATION_WARNINGS
1641 #else
1642             if (s->xch_present && !s->xch_disable) {
1643 #endif
1644                 if (avctx->channel_layout & AV_CH_BACK_CENTER) {
1645                     avpriv_request_sample(avctx, "XCh with Back center channel");
1646                     return AVERROR_INVALIDDATA;
1647                 }
1648                 avctx->channel_layout |= AV_CH_BACK_CENTER;
1649                 if (s->lfe) {
1650                     avctx->channel_layout |= AV_CH_LOW_FREQUENCY;
1651                     s->channel_order_tab = ff_dca_channel_reorder_lfe_xch[s->amode];
1652                 } else {
1653                     s->channel_order_tab = ff_dca_channel_reorder_nolfe_xch[s->amode];
1654                 }
1655                 if (s->channel_order_tab[s->xch_base_channel] < 0)
1656                     return AVERROR_INVALIDDATA;
1657             } else {
1658                 channels       = num_core_channels + !!s->lfe;
1659                 s->xch_present = 0; /* disable further xch processing */
1660                 if (s->lfe) {
1661                     avctx->channel_layout |= AV_CH_LOW_FREQUENCY;
1662                     s->channel_order_tab = ff_dca_channel_reorder_lfe[s->amode];
1663                 } else
1664                     s->channel_order_tab = ff_dca_channel_reorder_nolfe[s->amode];
1665             }
1666
1667             if (channels > !!s->lfe &&
1668                 s->channel_order_tab[channels - 1 - !!s->lfe] < 0)
1669                 return AVERROR_INVALIDDATA;
1670
1671             if (av_get_channel_layout_nb_channels(avctx->channel_layout) != channels) {
1672                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Number of channels %d mismatches layout %d\n", channels, av_get_channel_layout_nb_channels(avctx->channel_layout));
1673                 return AVERROR_INVALIDDATA;
1674             }
1675
1676             if (num_core_channels + !!s->lfe > 2 &&
1677                 avctx->request_channel_layout == AV_CH_LAYOUT_STEREO) {
1678                 channels              = 2;
1679                 s->output             = s->prim_channels == 2 ? s->amode : DCA_STEREO;
1680                 avctx->channel_layout = AV_CH_LAYOUT_STEREO;
1681             }
1682             else if (avctx->request_channel_layout & AV_CH_LAYOUT_NATIVE) {
1683                 static const int8_t dca_channel_order_native[9] = { 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 };
1684                 s->channel_order_tab = dca_channel_order_native;
1685             }
1686             s->lfe_index = ff_dca_lfe_index[s->amode];
1687         } else {
1688             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
1689                    "Non standard configuration %d !\n", s->amode);
1690             return AVERROR_INVALIDDATA;
1691         }
1692
1693         s->xxch_dmix_embedded = 0;
1694     } else {
1695         /* we only get here if an XXCH channel set can be added to the mix */
1696         channel_mask = s->xxch_core_spkmask;
1697
1698         if (avctx->request_channels > 0
1699             && avctx->request_channels < s->prim_channels) {
1700             channels = num_core_channels + !!s->lfe;
1701             for (i = 0; i < s->xxch_chset && channels + s->xxch_chset_nch[i]
1702                                               <= avctx->request_channels; i++) {
1703                 channels += s->xxch_chset_nch[i];
1704                 channel_mask |= s->xxch_spk_masks[i];
1705             }
1706         } else {
1707             channels = s->prim_channels + !!s->lfe;
1708             for (i = 0; i < s->xxch_chset; i++) {
1709                 channel_mask |= s->xxch_spk_masks[i];
1710             }
1711         }
1712
1713         /* Given the DTS spec'ed channel mask, generate an avcodec version */
1714         channel_layout = 0;
1715         for (i = 0; i < s->xxch_nbits_spk_mask; ++i) {
1716             if (channel_mask & (1 << i)) {
1717                 channel_layout |= map_xxch_to_native[i];
1718             }
1719         }
1720
1721         /* make sure that we have managed to get equivalent dts/avcodec channel
1722          * masks in some sense -- unfortunately some channels could overlap */
1723         if (av_popcount(channel_mask) != av_popcount(channel_layout)) {
1724             av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG,
1725                    "DTS-XXCH: Inconsistent avcodec/dts channel layouts\n");
1726             return AVERROR_INVALIDDATA;
1727         }
1728
1729         avctx->channel_layout = channel_layout;
1730
1731         if (!(avctx->request_channel_layout & AV_CH_LAYOUT_NATIVE)) {
1732             /* Estimate DTS --> avcodec ordering table */
1733             for (chset = -1, j = 0; chset < s->xxch_chset; ++chset) {
1734                 mask = chset >= 0 ? s->xxch_spk_masks[chset]
1735                                   : s->xxch_core_spkmask;
1736                 for (i = 0; i < s->xxch_nbits_spk_mask; i++) {
1737                     if (mask & ~(DCA_XXCH_LFE1 | DCA_XXCH_LFE2) & (1 << i)) {
1738                         lavc = map_xxch_to_native[i];
1739                         posn = av_popcount(channel_layout & (lavc - 1));
1740                         s->xxch_order_tab[j++] = posn;
1741                     }
1742                 }
1743
1744             }
1745
1746             s->lfe_index = av_popcount(channel_layout & (AV_CH_LOW_FREQUENCY-1));
1747         } else { /* native ordering */
1748             for (i = 0; i < channels; i++)
1749                 s->xxch_order_tab[i] = i;
1750
1751             s->lfe_index = channels - 1;
1752         }
1753
1754         s->channel_order_tab = s->xxch_order_tab;
1755     }
1756
1757     if (avctx->channels != channels) {
1758         if (avctx->channels)
1759             av_log(avctx, AV_LOG_INFO, "Number of channels changed in DCA decoder (%d -> %d)\n", avctx->channels, channels);
1760         avctx->channels = channels;
1761     }
1762
1763     /* get output buffer */
1764     frame->nb_samples = 256 * (s->sample_blocks / 8);
1765     if ((ret = ff_get_buffer(avctx, frame, 0)) < 0)
1766         return ret;
1767     samples_flt = (float **) frame->extended_data;
1768
1769     /* allocate buffer for extra channels if downmixing */
1770     if (avctx->channels < full_channels) {
1771         ret = av_samples_get_buffer_size(NULL, full_channels - channels,
1772                                          frame->nb_samples,
1773                                          avctx->sample_fmt, 0);
1774         if (ret < 0)
1775             return ret;
1776
1777         av_fast_malloc(&s->extra_channels_buffer,
1778                        &s->extra_channels_buffer_size, ret);
1779         if (!s->extra_channels_buffer)
1780             return AVERROR(ENOMEM);
1781
1782         ret = av_samples_fill_arrays((uint8_t **) s->extra_channels, NULL,
1783                                      s->extra_channels_buffer,
1784                                      full_channels - channels,
1785                                      frame->nb_samples, avctx->sample_fmt, 0);
1786         if (ret < 0)
1787             return ret;
1788     }
1789
1790     /* filter to get final output */
1791     for (i = 0; i < (s->sample_blocks / 8); i++) {
1792         int ch;
1793
1794         for (ch = 0; ch < channels; ch++)
1795             s->samples_chanptr[ch] = samples_flt[ch] + i * 256;
1796         for (; ch < full_channels; ch++)
1797             s->samples_chanptr[ch] = s->extra_channels[ch - channels] + i * 256;
1798
1799         dca_filter_channels(s, i);
1800
1801         /* If this was marked as a DTS-ES stream we need to subtract back- */
1802         /* channel from SL & SR to remove matrixed back-channel signal */
1803         if ((s->source_pcm_res & 1) && s->xch_present) {
1804             float *back_chan = s->samples_chanptr[s->channel_order_tab[s->xch_base_channel]];
1805             float *lt_chan   = s->samples_chanptr[s->channel_order_tab[s->xch_base_channel - 2]];
1806             float *rt_chan   = s->samples_chanptr[s->channel_order_tab[s->xch_base_channel - 1]];
1807             s->fdsp->vector_fmac_scalar(lt_chan, back_chan, -M_SQRT1_2, 256);
1808             s->fdsp->vector_fmac_scalar(rt_chan, back_chan, -M_SQRT1_2, 256);
1809         }
1810
1811         /* If stream contains XXCH, we might need to undo an embedded downmix */
1812         if (s->xxch_dmix_embedded) {
1813             /* Loop over channel sets in turn */
1814             ch = num_core_channels;
1815             for (chset = 0; chset < s->xxch_chset; chset++) {
1816                 endch = ch + s->xxch_chset_nch[chset];
1817                 mask = s->xxch_dmix_embedded;
1818
1819                 /* undo downmix */
1820                 for (j = ch; j < endch; j++) {
1821                     if (mask & (1 << j)) { /* this channel has been mixed-out */
1822                         src_chan = s->samples_chanptr[s->channel_order_tab[j]];
1823                         for (k = 0; k < endch; k++) {
1824                             achan = s->channel_order_tab[k];
1825                             scale = s->xxch_dmix_coeff[j][k];
1826                             if (scale != 0.0) {
1827                                 dst_chan = s->samples_chanptr[achan];
1828                                 s->fdsp->vector_fmac_scalar(dst_chan, src_chan,
1829                                                            -scale, 256);
1830                             }
1831                         }
1832                     }
1833                 }
1834
1835                 /* if a downmix has been embedded then undo the pre-scaling */
1836                 if ((mask & (1 << ch)) && s->xxch_dmix_sf[chset] != 1.0f) {
1837                     scale = s->xxch_dmix_sf[chset];
1838
1839                     for (j = 0; j < ch; j++) {
1840                         src_chan = s->samples_chanptr[s->channel_order_tab[j]];
1841                         for (k = 0; k < 256; k++)
1842                             src_chan[k] *= scale;
1843                     }
1844
1845                     /* LFE channel is always part of core, scale if it exists */
1846                     if (s->lfe) {
1847                         src_chan = s->samples_chanptr[s->lfe_index];
1848                         for (k = 0; k < 256; k++)
1849                             src_chan[k] *= scale;
1850                     }
1851                 }
1852
1853                 ch = endch;
1854             }
1855
1856         }
1857     }
1858
1859     /* update lfe history */
1860     lfe_samples = 2 * s->lfe * (s->sample_blocks / 8);
1861     for (i = 0; i < 2 * s->lfe * 4; i++)
1862         s->lfe_data[i] = s->lfe_data[i + lfe_samples];
1863
1864     /* AVMatrixEncoding
1865      *
1866      * DCA_STEREO_TOTAL (Lt/Rt) is equivalent to Dolby Surround */
1867     ret = ff_side_data_update_matrix_encoding(frame,
1868                                               (s->output & ~DCA_LFE) == DCA_STEREO_TOTAL ?
1869                                               AV_MATRIX_ENCODING_DOLBY : AV_MATRIX_ENCODING_NONE);
1870     if (ret < 0)
1871         return ret;
1872
1873     *got_frame_ptr = 1;
1874
1875     return buf_size;
1876 }
1877
1878 /**
1879  * DCA initialization
1880  *
1881  * @param avctx     pointer to the AVCodecContext
1882  */
1883
1884 static av_cold int dca_decode_init(AVCodecContext *avctx)
1885 {
1886     DCAContext *s = avctx->priv_data;
1887
1888     s->avctx = avctx;
1889     dca_init_vlcs();
1890
1891     s->fdsp = avpriv_float_dsp_alloc(avctx->flags & CODEC_FLAG_BITEXACT);
1892     if (!s->fdsp)
1893         return AVERROR(ENOMEM);
1894
1895     ff_mdct_init(&s->imdct, 6, 1, 1.0);
1896     ff_synth_filter_init(&s->synth);
1897     ff_dcadsp_init(&s->dcadsp);
1898     ff_fmt_convert_init(&s->fmt_conv, avctx);
1899
1900     avctx->sample_fmt = AV_SAMPLE_FMT_FLTP;
1901
1902     /* allow downmixing to stereo */
1903 #if FF_API_REQUEST_CHANNELS
1904 FF_DISABLE_DEPRECATION_WARNINGS
1905     if (avctx->request_channels == 2)
1906         avctx->request_channel_layout = AV_CH_LAYOUT_STEREO;
1907 FF_ENABLE_DEPRECATION_WARNINGS
1908 #endif
1909     if (avctx->channels > 2 &&
1910         avctx->request_channel_layout == AV_CH_LAYOUT_STEREO)
1911         avctx->channels = 2;
1912
1913     return 0;
1914 }
1915
1916 static av_cold int dca_decode_end(AVCodecContext *avctx)
1917 {
1918     DCAContext *s = avctx->priv_data;
1919     ff_mdct_end(&s->imdct);
1920     av_freep(&s->extra_channels_buffer);
1921     av_freep(&s->fdsp);
1922     return 0;
1923 }
1924
1925 static const AVProfile profiles[] = {
1926     { FF_PROFILE_DTS,        "DTS"        },
1927     { FF_PROFILE_DTS_ES,     "DTS-ES"     },
1928     { FF_PROFILE_DTS_96_24,  "DTS 96/24"  },
1929     { FF_PROFILE_DTS_HD_HRA, "DTS-HD HRA" },
1930     { FF_PROFILE_DTS_HD_MA,  "DTS-HD MA"  },
1931     { FF_PROFILE_UNKNOWN },
1932 };
1933
1934 static const AVOption options[] = {
1935     { "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 },
1936     { NULL },
1937 };
1938
1939 static const AVClass dca_decoder_class = {
1940     .class_name = "DCA decoder",
1941     .item_name  = av_default_item_name,
1942     .option     = options,
1943     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
1944     .category   = AV_CLASS_CATEGORY_DECODER,
1945 };
1946
1947 AVCodec ff_dca_decoder = {
1948     .name            = "dca",
1949     .long_name       = NULL_IF_CONFIG_SMALL("DCA (DTS Coherent Acoustics)"),
1950     .type            = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
1951     .id              = AV_CODEC_ID_DTS,
1952     .priv_data_size  = sizeof(DCAContext),
1953     .init            = dca_decode_init,
1954     .decode          = dca_decode_frame,
1955     .close           = dca_decode_end,
1956     .capabilities    = CODEC_CAP_CHANNEL_CONF | CODEC_CAP_DR1,
1957     .sample_fmts     = (const enum AVSampleFormat[]) { AV_SAMPLE_FMT_FLTP,
1958                                                        AV_SAMPLE_FMT_NONE },
1959     .profiles        = NULL_IF_CONFIG_SMALL(profiles),
1960     .priv_class      = &dca_decoder_class,
1961 };