Merge commit 'f261e508459e28beca59868a878e1519a44bb678'
[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/samplefmt.h"
36 #include "avcodec.h"
37 #include "fft.h"
38 #include "get_bits.h"
39 #include "dcadata.h"
40 #include "dcahuff.h"
41 #include "dca.h"
42 #include "mathops.h"
43 #include "synth_filter.h"
44 #include "dcadsp.h"
45 #include "fmtconvert.h"
46 #include "internal.h"
47
48 #if ARCH_ARM
49 #   include "arm/dca.h"
50 #endif
51
52 //#define TRACE
53
54 #define DCA_PRIM_CHANNELS_MAX  (7)
55 #define DCA_SUBBANDS          (64)
56 #define DCA_ABITS_MAX         (32)      /* Should be 28 */
57 #define DCA_SUBSUBFRAMES_MAX   (4)
58 #define DCA_SUBFRAMES_MAX     (16)
59 #define DCA_BLOCKS_MAX        (16)
60 #define DCA_LFE_MAX            (3)
61 #define DCA_CHSETS_MAX         (4)
62 #define DCA_CHSET_CHANS_MAX    (8)
63
64 enum DCAMode {
65     DCA_MONO = 0,
66     DCA_CHANNEL,
67     DCA_STEREO,
68     DCA_STEREO_SUMDIFF,
69     DCA_STEREO_TOTAL,
70     DCA_3F,
71     DCA_2F1R,
72     DCA_3F1R,
73     DCA_2F2R,
74     DCA_3F2R,
75     DCA_4F2R
76 };
77
78 /* these are unconfirmed but should be mostly correct */
79 enum DCAExSSSpeakerMask {
80     DCA_EXSS_FRONT_CENTER          = 0x0001,
81     DCA_EXSS_FRONT_LEFT_RIGHT      = 0x0002,
82     DCA_EXSS_SIDE_REAR_LEFT_RIGHT  = 0x0004,
83     DCA_EXSS_LFE                   = 0x0008,
84     DCA_EXSS_REAR_CENTER           = 0x0010,
85     DCA_EXSS_FRONT_HIGH_LEFT_RIGHT = 0x0020,
86     DCA_EXSS_REAR_LEFT_RIGHT       = 0x0040,
87     DCA_EXSS_FRONT_HIGH_CENTER     = 0x0080,
88     DCA_EXSS_OVERHEAD              = 0x0100,
89     DCA_EXSS_CENTER_LEFT_RIGHT     = 0x0200,
90     DCA_EXSS_WIDE_LEFT_RIGHT       = 0x0400,
91     DCA_EXSS_SIDE_LEFT_RIGHT       = 0x0800,
92     DCA_EXSS_LFE2                  = 0x1000,
93     DCA_EXSS_SIDE_HIGH_LEFT_RIGHT  = 0x2000,
94     DCA_EXSS_REAR_HIGH_CENTER      = 0x4000,
95     DCA_EXSS_REAR_HIGH_LEFT_RIGHT  = 0x8000,
96 };
97
98 enum DCAXxchSpeakerMask {
99     DCA_XXCH_FRONT_CENTER          = 0x0000001,
100     DCA_XXCH_FRONT_LEFT            = 0x0000002,
101     DCA_XXCH_FRONT_RIGHT           = 0x0000004,
102     DCA_XXCH_SIDE_REAR_LEFT        = 0x0000008,
103     DCA_XXCH_SIDE_REAR_RIGHT       = 0x0000010,
104     DCA_XXCH_LFE1                  = 0x0000020,
105     DCA_XXCH_REAR_CENTER           = 0x0000040,
106     DCA_XXCH_SURROUND_REAR_LEFT    = 0x0000080,
107     DCA_XXCH_SURROUND_REAR_RIGHT   = 0x0000100,
108     DCA_XXCH_SIDE_SURROUND_LEFT    = 0x0000200,
109     DCA_XXCH_SIDE_SURROUND_RIGHT   = 0x0000400,
110     DCA_XXCH_FRONT_CENTER_LEFT     = 0x0000800,
111     DCA_XXCH_FRONT_CENTER_RIGHT    = 0x0001000,
112     DCA_XXCH_FRONT_HIGH_LEFT       = 0x0002000,
113     DCA_XXCH_FRONT_HIGH_CENTER     = 0x0004000,
114     DCA_XXCH_FRONT_HIGH_RIGHT      = 0x0008000,
115     DCA_XXCH_LFE2                  = 0x0010000,
116     DCA_XXCH_SIDE_FRONT_LEFT       = 0x0020000,
117     DCA_XXCH_SIDE_FRONT_RIGHT      = 0x0040000,
118     DCA_XXCH_OVERHEAD              = 0x0080000,
119     DCA_XXCH_SIDE_HIGH_LEFT        = 0x0100000,
120     DCA_XXCH_SIDE_HIGH_RIGHT       = 0x0200000,
121     DCA_XXCH_REAR_HIGH_CENTER      = 0x0400000,
122     DCA_XXCH_REAR_HIGH_LEFT        = 0x0800000,
123     DCA_XXCH_REAR_HIGH_RIGHT       = 0x1000000,
124     DCA_XXCH_REAR_LOW_CENTER       = 0x2000000,
125     DCA_XXCH_REAR_LOW_LEFT         = 0x4000000,
126     DCA_XXCH_REAR_LOW_RIGHT        = 0x8000000,
127 };
128
129 static const uint32_t map_xxch_to_native[28] = {
130     AV_CH_FRONT_CENTER,
131     AV_CH_FRONT_LEFT,
132     AV_CH_FRONT_RIGHT,
133     AV_CH_SIDE_LEFT,
134     AV_CH_SIDE_RIGHT,
135     AV_CH_LOW_FREQUENCY,
136     AV_CH_BACK_CENTER,
137     AV_CH_BACK_LEFT,
138     AV_CH_BACK_RIGHT,
139     AV_CH_SIDE_LEFT,           /* side surround left -- dup sur side L */
140     AV_CH_SIDE_RIGHT,          /* side surround right -- dup sur side R */
141     AV_CH_FRONT_LEFT_OF_CENTER,
142     AV_CH_FRONT_RIGHT_OF_CENTER,
143     AV_CH_TOP_FRONT_LEFT,
144     AV_CH_TOP_FRONT_CENTER,
145     AV_CH_TOP_FRONT_RIGHT,
146     AV_CH_LOW_FREQUENCY,        /* lfe2 -- duplicate lfe1 position */
147     AV_CH_FRONT_LEFT_OF_CENTER, /* side front left -- dup front cntr L */
148     AV_CH_FRONT_RIGHT_OF_CENTER,/* side front right -- dup front cntr R */
149     AV_CH_TOP_CENTER,           /* overhead */
150     AV_CH_TOP_FRONT_LEFT,       /* side high left -- dup */
151     AV_CH_TOP_FRONT_RIGHT,      /* side high right -- dup */
152     AV_CH_TOP_BACK_CENTER,
153     AV_CH_TOP_BACK_LEFT,
154     AV_CH_TOP_BACK_RIGHT,
155     AV_CH_BACK_CENTER,          /* rear low center -- dup */
156     AV_CH_BACK_LEFT,            /* rear low left -- dup */
157     AV_CH_BACK_RIGHT            /* read low right -- dup  */
158 };
159
160 enum DCAExtensionMask {
161     DCA_EXT_CORE       = 0x001, ///< core in core substream
162     DCA_EXT_XXCH       = 0x002, ///< XXCh channels extension in core substream
163     DCA_EXT_X96        = 0x004, ///< 96/24 extension in core substream
164     DCA_EXT_XCH        = 0x008, ///< XCh channel extension in core substream
165     DCA_EXT_EXSS_CORE  = 0x010, ///< core in ExSS (extension substream)
166     DCA_EXT_EXSS_XBR   = 0x020, ///< extended bitrate extension in ExSS
167     DCA_EXT_EXSS_XXCH  = 0x040, ///< XXCh channels extension in ExSS
168     DCA_EXT_EXSS_X96   = 0x080, ///< 96/24 extension in ExSS
169     DCA_EXT_EXSS_LBR   = 0x100, ///< low bitrate component in ExSS
170     DCA_EXT_EXSS_XLL   = 0x200, ///< lossless extension in ExSS
171 };
172
173 /* -1 are reserved or unknown */
174 static const int dca_ext_audio_descr_mask[] = {
175     DCA_EXT_XCH,
176     -1,
177     DCA_EXT_X96,
178     DCA_EXT_XCH | DCA_EXT_X96,
179     -1,
180     -1,
181     DCA_EXT_XXCH,
182     -1,
183 };
184
185 /* extensions that reside in core substream */
186 #define DCA_CORE_EXTS (DCA_EXT_XCH | DCA_EXT_XXCH | DCA_EXT_X96)
187
188 /* Tables for mapping dts channel configurations to libavcodec multichannel api.
189  * Some compromises have been made for special configurations. Most configurations
190  * are never used so complete accuracy is not needed.
191  *
192  * L = left, R = right, C = center, S = surround, F = front, R = rear, T = total, OV = overhead.
193  * S  -> side, when both rear and back are configured move one of them to the side channel
194  * OV -> center back
195  * All 2 channel configurations -> AV_CH_LAYOUT_STEREO
196  */
197 static const uint64_t dca_core_channel_layout[] = {
198     AV_CH_FRONT_CENTER,                                                     ///< 1, A
199     AV_CH_LAYOUT_STEREO,                                                    ///< 2, A + B (dual mono)
200     AV_CH_LAYOUT_STEREO,                                                    ///< 2, L + R (stereo)
201     AV_CH_LAYOUT_STEREO,                                                    ///< 2, (L + R) + (L - R) (sum-difference)
202     AV_CH_LAYOUT_STEREO,                                                    ///< 2, LT + RT (left and right total)
203     AV_CH_LAYOUT_STEREO | AV_CH_FRONT_CENTER,                               ///< 3, C + L + R
204     AV_CH_LAYOUT_STEREO | AV_CH_BACK_CENTER,                                ///< 3, L + R + S
205     AV_CH_LAYOUT_STEREO | AV_CH_FRONT_CENTER | AV_CH_BACK_CENTER,           ///< 4, C + L + R + S
206     AV_CH_LAYOUT_STEREO | AV_CH_SIDE_LEFT | AV_CH_SIDE_RIGHT,               ///< 4, L + R + SL + SR
207
208     AV_CH_LAYOUT_STEREO | AV_CH_FRONT_CENTER | AV_CH_SIDE_LEFT |
209     AV_CH_SIDE_RIGHT,                                                       ///< 5, C + L + R + SL + SR
210
211     AV_CH_LAYOUT_STEREO | AV_CH_SIDE_LEFT | AV_CH_SIDE_RIGHT |
212     AV_CH_FRONT_LEFT_OF_CENTER | AV_CH_FRONT_RIGHT_OF_CENTER,               ///< 6, CL + CR + L + R + SL + SR
213
214     AV_CH_LAYOUT_STEREO | AV_CH_BACK_LEFT | AV_CH_BACK_RIGHT |
215     AV_CH_FRONT_CENTER  | AV_CH_BACK_CENTER,                                ///< 6, C + L + R + LR + RR + OV
216
217     AV_CH_FRONT_CENTER | AV_CH_FRONT_RIGHT_OF_CENTER |
218     AV_CH_FRONT_LEFT_OF_CENTER | AV_CH_BACK_CENTER   |
219     AV_CH_BACK_LEFT | AV_CH_BACK_RIGHT,                                     ///< 6, CF + CR + LF + RF + LR + RR
220
221     AV_CH_FRONT_LEFT_OF_CENTER | AV_CH_FRONT_CENTER   |
222     AV_CH_FRONT_RIGHT_OF_CENTER | AV_CH_LAYOUT_STEREO |
223     AV_CH_SIDE_LEFT | AV_CH_SIDE_RIGHT,                                     ///< 7, CL + C + CR + L + R + SL + SR
224
225     AV_CH_FRONT_LEFT_OF_CENTER | AV_CH_FRONT_RIGHT_OF_CENTER |
226     AV_CH_LAYOUT_STEREO | AV_CH_SIDE_LEFT | AV_CH_SIDE_RIGHT |
227     AV_CH_BACK_LEFT | AV_CH_BACK_RIGHT,                                     ///< 8, CL + CR + L + R + SL1 + SL2 + SR1 + SR2
228
229     AV_CH_FRONT_LEFT_OF_CENTER | AV_CH_FRONT_CENTER   |
230     AV_CH_FRONT_RIGHT_OF_CENTER | AV_CH_LAYOUT_STEREO |
231     AV_CH_SIDE_LEFT | AV_CH_BACK_CENTER | AV_CH_SIDE_RIGHT,                 ///< 8, CL + C + CR + L + R + SL + S + SR
232 };
233
234 static const int8_t dca_lfe_index[] = {
235     1, 2, 2, 2, 2, 3, 2, 3, 2, 3, 2, 3, 1, 3, 2, 3
236 };
237
238 static const int8_t dca_channel_reorder_lfe[][9] = {
239     { 0, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
240     { 0,  1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
241     { 0,  1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
242     { 0,  1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
243     { 0,  1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
244     { 2,  0,  1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
245     { 0,  1,  3, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
246     { 2,  0,  1,  4, -1, -1, -1, -1, -1},
247     { 0,  1,  3,  4, -1, -1, -1, -1, -1},
248     { 2,  0,  1,  4,  5, -1, -1, -1, -1},
249     { 3,  4,  0,  1,  5,  6, -1, -1, -1},
250     { 2,  0,  1,  4,  5,  6, -1, -1, -1},
251     { 0,  6,  4,  5,  2,  3, -1, -1, -1},
252     { 4,  2,  5,  0,  1,  6,  7, -1, -1},
253     { 5,  6,  0,  1,  7,  3,  8,  4, -1},
254     { 4,  2,  5,  0,  1,  6,  8,  7, -1},
255 };
256
257 static const int8_t dca_channel_reorder_lfe_xch[][9] = {
258     { 0,  2, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
259     { 0,  1,  3, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
260     { 0,  1,  3, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
261     { 0,  1,  3, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
262     { 0,  1,  3, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
263     { 2,  0,  1,  4, -1, -1, -1, -1, -1},
264     { 0,  1,  3,  4, -1, -1, -1, -1, -1},
265     { 2,  0,  1,  4,  5, -1, -1, -1, -1},
266     { 0,  1,  4,  5,  3, -1, -1, -1, -1},
267     { 2,  0,  1,  5,  6,  4, -1, -1, -1},
268     { 3,  4,  0,  1,  6,  7,  5, -1, -1},
269     { 2,  0,  1,  4,  5,  6,  7, -1, -1},
270     { 0,  6,  4,  5,  2,  3,  7, -1, -1},
271     { 4,  2,  5,  0,  1,  7,  8,  6, -1},
272     { 5,  6,  0,  1,  8,  3,  9,  4,  7},
273     { 4,  2,  5,  0,  1,  6,  9,  8,  7},
274 };
275
276 static const int8_t dca_channel_reorder_nolfe[][9] = {
277     { 0, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
278     { 0,  1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
279     { 0,  1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
280     { 0,  1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
281     { 0,  1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
282     { 2,  0,  1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
283     { 0,  1,  2, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
284     { 2,  0,  1,  3, -1, -1, -1, -1, -1},
285     { 0,  1,  2,  3, -1, -1, -1, -1, -1},
286     { 2,  0,  1,  3,  4, -1, -1, -1, -1},
287     { 2,  3,  0,  1,  4,  5, -1, -1, -1},
288     { 2,  0,  1,  3,  4,  5, -1, -1, -1},
289     { 0,  5,  3,  4,  1,  2, -1, -1, -1},
290     { 3,  2,  4,  0,  1,  5,  6, -1, -1},
291     { 4,  5,  0,  1,  6,  2,  7,  3, -1},
292     { 3,  2,  4,  0,  1,  5,  7,  6, -1},
293 };
294
295 static const int8_t dca_channel_reorder_nolfe_xch[][9] = {
296     { 0,  1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
297     { 0,  1,  2, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
298     { 0,  1,  2, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
299     { 0,  1,  2, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
300     { 0,  1,  2, -1, -1, -1, -1, -1, -1},
301     { 2,  0,  1,  3, -1, -1, -1, -1, -1},
302     { 0,  1,  2,  3, -1, -1, -1, -1, -1},
303     { 2,  0,  1,  3,  4, -1, -1, -1, -1},
304     { 0,  1,  3,  4,  2, -1, -1, -1, -1},
305     { 2,  0,  1,  4,  5,  3, -1, -1, -1},
306     { 2,  3,  0,  1,  5,  6,  4, -1, -1},
307     { 2,  0,  1,  3,  4,  5,  6, -1, -1},
308     { 0,  5,  3,  4,  1,  2,  6, -1, -1},
309     { 3,  2,  4,  0,  1,  6,  7,  5, -1},
310     { 4,  5,  0,  1,  7,  2,  8,  3,  6},
311     { 3,  2,  4,  0,  1,  5,  8,  7,  6},
312 };
313
314 #define DCA_DOLBY                  101           /* FIXME */
315
316 #define DCA_CHANNEL_BITS             6
317 #define DCA_CHANNEL_MASK          0x3F
318
319 #define DCA_LFE                   0x80
320
321 #define HEADER_SIZE                 14
322
323 #define DCA_MAX_FRAME_SIZE       16384
324 #define DCA_MAX_EXSS_HEADER_SIZE  4096
325
326 #define DCA_BUFFER_PADDING_SIZE   1024
327
328 /** Bit allocation */
329 typedef struct {
330     int offset;                 ///< code values offset
331     int maxbits[8];             ///< max bits in VLC
332     int wrap;                   ///< wrap for get_vlc2()
333     VLC vlc[8];                 ///< actual codes
334 } BitAlloc;
335
336 static BitAlloc dca_bitalloc_index;    ///< indexes for samples VLC select
337 static BitAlloc dca_tmode;             ///< transition mode VLCs
338 static BitAlloc dca_scalefactor;       ///< scalefactor VLCs
339 static BitAlloc dca_smpl_bitalloc[11]; ///< samples VLCs
340
341 static av_always_inline int get_bitalloc(GetBitContext *gb, BitAlloc *ba,
342                                          int idx)
343 {
344     return get_vlc2(gb, ba->vlc[idx].table, ba->vlc[idx].bits, ba->wrap) +
345            ba->offset;
346 }
347
348 typedef struct {
349     AVCodecContext *avctx;
350     /* Frame header */
351     int frame_type;             ///< type of the current frame
352     int samples_deficit;        ///< deficit sample count
353     int crc_present;            ///< crc is present in the bitstream
354     int sample_blocks;          ///< number of PCM sample blocks
355     int frame_size;             ///< primary frame byte size
356     int amode;                  ///< audio channels arrangement
357     int sample_rate;            ///< audio sampling rate
358     int bit_rate;               ///< transmission bit rate
359     int bit_rate_index;         ///< transmission bit rate index
360
361     int downmix;                ///< embedded downmix enabled
362     int dynrange;               ///< embedded dynamic range flag
363     int timestamp;              ///< embedded time stamp flag
364     int aux_data;               ///< auxiliary data flag
365     int hdcd;                   ///< source material is mastered in HDCD
366     int ext_descr;              ///< extension audio descriptor flag
367     int ext_coding;             ///< extended coding flag
368     int aspf;                   ///< audio sync word insertion flag
369     int lfe;                    ///< low frequency effects flag
370     int predictor_history;      ///< predictor history flag
371     int header_crc;             ///< header crc check bytes
372     int multirate_inter;        ///< multirate interpolator switch
373     int version;                ///< encoder software revision
374     int copy_history;           ///< copy history
375     int source_pcm_res;         ///< source pcm resolution
376     int front_sum;              ///< front sum/difference flag
377     int surround_sum;           ///< surround sum/difference flag
378     int dialog_norm;            ///< dialog normalisation parameter
379
380     /* Primary audio coding header */
381     int subframes;              ///< number of subframes
382     int total_channels;         ///< number of channels including extensions
383     int prim_channels;          ///< number of primary audio channels
384     int subband_activity[DCA_PRIM_CHANNELS_MAX];    ///< subband activity count
385     int vq_start_subband[DCA_PRIM_CHANNELS_MAX];    ///< high frequency vq start subband
386     int joint_intensity[DCA_PRIM_CHANNELS_MAX];     ///< joint intensity coding index
387     int transient_huffman[DCA_PRIM_CHANNELS_MAX];   ///< transient mode code book
388     int scalefactor_huffman[DCA_PRIM_CHANNELS_MAX]; ///< scale factor code book
389     int bitalloc_huffman[DCA_PRIM_CHANNELS_MAX];    ///< bit allocation quantizer select
390     int quant_index_huffman[DCA_PRIM_CHANNELS_MAX][DCA_ABITS_MAX]; ///< quantization index codebook select
391     float scalefactor_adj[DCA_PRIM_CHANNELS_MAX][DCA_ABITS_MAX];   ///< scale factor adjustment
392
393     /* Primary audio coding side information */
394     int subsubframes[DCA_SUBFRAMES_MAX];                         ///< number of subsubframes
395     int partial_samples[DCA_SUBFRAMES_MAX];                      ///< partial subsubframe samples count
396     int prediction_mode[DCA_PRIM_CHANNELS_MAX][DCA_SUBBANDS];    ///< prediction mode (ADPCM used or not)
397     int prediction_vq[DCA_PRIM_CHANNELS_MAX][DCA_SUBBANDS];      ///< prediction VQ coefs
398     int bitalloc[DCA_PRIM_CHANNELS_MAX][DCA_SUBBANDS];           ///< bit allocation index
399     int transition_mode[DCA_PRIM_CHANNELS_MAX][DCA_SUBBANDS];    ///< transition mode (transients)
400     int scale_factor[DCA_PRIM_CHANNELS_MAX][DCA_SUBBANDS][2];    ///< scale factors (2 if transient)
401     int joint_huff[DCA_PRIM_CHANNELS_MAX];                       ///< joint subband scale factors codebook
402     int joint_scale_factor[DCA_PRIM_CHANNELS_MAX][DCA_SUBBANDS]; ///< joint subband scale factors
403     int downmix_coef[DCA_PRIM_CHANNELS_MAX][2];                  ///< stereo downmix coefficients
404     int dynrange_coef;                                           ///< dynamic range coefficient
405
406     int high_freq_vq[DCA_PRIM_CHANNELS_MAX][DCA_SUBBANDS];       ///< VQ encoded high frequency subbands
407
408     float lfe_data[2 * DCA_LFE_MAX * (DCA_BLOCKS_MAX + 4)];      ///< Low frequency effect data
409     int lfe_scale_factor;
410
411     /* Subband samples history (for ADPCM) */
412     DECLARE_ALIGNED(16, float, subband_samples_hist)[DCA_PRIM_CHANNELS_MAX][DCA_SUBBANDS][4];
413     DECLARE_ALIGNED(32, float, subband_fir_hist)[DCA_PRIM_CHANNELS_MAX][512];
414     DECLARE_ALIGNED(32, float, subband_fir_noidea)[DCA_PRIM_CHANNELS_MAX][32];
415     int hist_index[DCA_PRIM_CHANNELS_MAX];
416     DECLARE_ALIGNED(32, float, raXin)[32];
417
418     int output;                 ///< type of output
419
420     DECLARE_ALIGNED(32, float, subband_samples)[DCA_BLOCKS_MAX][DCA_PRIM_CHANNELS_MAX][DCA_SUBBANDS][8];
421     float *samples_chanptr[DCA_PRIM_CHANNELS_MAX + 1];
422     float *extra_channels[DCA_PRIM_CHANNELS_MAX + 1];
423     uint8_t *extra_channels_buffer;
424     unsigned int extra_channels_buffer_size;
425
426     uint8_t dca_buffer[DCA_MAX_FRAME_SIZE + DCA_MAX_EXSS_HEADER_SIZE + DCA_BUFFER_PADDING_SIZE];
427     int dca_buffer_size;        ///< how much data is in the dca_buffer
428
429     const int8_t *channel_order_tab;  ///< channel reordering table, lfe and non lfe
430     GetBitContext gb;
431     /* Current position in DCA frame */
432     int current_subframe;
433     int current_subsubframe;
434
435     int core_ext_mask;          ///< present extensions in the core substream
436
437     /* XCh extension information */
438     int xch_present;            ///< XCh extension present and valid
439     int xch_base_channel;       ///< index of first (only) channel containing XCH data
440
441     /* XXCH extension information */
442     int xxch_chset;
443     int xxch_nbits_spk_mask;
444     uint32_t xxch_core_spkmask;
445     uint32_t xxch_spk_masks[4]; /* speaker masks, last element is core mask */
446     int xxch_chset_nch[4];
447     float xxch_dmix_sf[DCA_CHSETS_MAX];
448
449     uint32_t xxch_dmix_embedded;  /* lower layer has mix pre-embedded, per chset */
450     float xxch_dmix_coeff[DCA_PRIM_CHANNELS_MAX][32]; /* worst case sizing */
451
452     int8_t xxch_order_tab[32];
453     int8_t lfe_index;
454
455     /* ExSS header parser */
456     int static_fields;          ///< static fields present
457     int mix_metadata;           ///< mixing metadata present
458     int num_mix_configs;        ///< number of mix out configurations
459     int mix_config_num_ch[4];   ///< number of channels in each mix out configuration
460
461     int profile;
462
463     int debug_flag;             ///< used for suppressing repeated error messages output
464     AVFloatDSPContext fdsp;
465     FFTContext imdct;
466     SynthFilterContext synth;
467     DCADSPContext dcadsp;
468     FmtConvertContext fmt_conv;
469 } DCAContext;
470
471 static const uint16_t dca_vlc_offs[] = {
472         0,   512,   640,   768,  1282,  1794,  2436,  3080,  3770,  4454,  5364,
473      5372,  5380,  5388,  5392,  5396,  5412,  5420,  5428,  5460,  5492,  5508,
474      5572,  5604,  5668,  5796,  5860,  5892,  6412,  6668,  6796,  7308,  7564,
475      7820,  8076,  8620,  9132,  9388,  9910, 10166, 10680, 11196, 11726, 12240,
476     12752, 13298, 13810, 14326, 14840, 15500, 16022, 16540, 17158, 17678, 18264,
477     18796, 19352, 19926, 20468, 21472, 22398, 23014, 23622,
478 };
479
480 static av_cold void dca_init_vlcs(void)
481 {
482     static int vlcs_initialized = 0;
483     int i, j, c = 14;
484     static VLC_TYPE dca_table[23622][2];
485
486     if (vlcs_initialized)
487         return;
488
489     dca_bitalloc_index.offset = 1;
490     dca_bitalloc_index.wrap = 2;
491     for (i = 0; i < 5; i++) {
492         dca_bitalloc_index.vlc[i].table = &dca_table[dca_vlc_offs[i]];
493         dca_bitalloc_index.vlc[i].table_allocated = dca_vlc_offs[i + 1] - dca_vlc_offs[i];
494         init_vlc(&dca_bitalloc_index.vlc[i], bitalloc_12_vlc_bits[i], 12,
495                  bitalloc_12_bits[i], 1, 1,
496                  bitalloc_12_codes[i], 2, 2, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC);
497     }
498     dca_scalefactor.offset = -64;
499     dca_scalefactor.wrap = 2;
500     for (i = 0; i < 5; i++) {
501         dca_scalefactor.vlc[i].table = &dca_table[dca_vlc_offs[i + 5]];
502         dca_scalefactor.vlc[i].table_allocated = dca_vlc_offs[i + 6] - dca_vlc_offs[i + 5];
503         init_vlc(&dca_scalefactor.vlc[i], SCALES_VLC_BITS, 129,
504                  scales_bits[i], 1, 1,
505                  scales_codes[i], 2, 2, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC);
506     }
507     dca_tmode.offset = 0;
508     dca_tmode.wrap = 1;
509     for (i = 0; i < 4; i++) {
510         dca_tmode.vlc[i].table = &dca_table[dca_vlc_offs[i + 10]];
511         dca_tmode.vlc[i].table_allocated = dca_vlc_offs[i + 11] - dca_vlc_offs[i + 10];
512         init_vlc(&dca_tmode.vlc[i], tmode_vlc_bits[i], 4,
513                  tmode_bits[i], 1, 1,
514                  tmode_codes[i], 2, 2, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC);
515     }
516
517     for (i = 0; i < 10; i++)
518         for (j = 0; j < 7; j++) {
519             if (!bitalloc_codes[i][j])
520                 break;
521             dca_smpl_bitalloc[i + 1].offset                 = bitalloc_offsets[i];
522             dca_smpl_bitalloc[i + 1].wrap                   = 1 + (j > 4);
523             dca_smpl_bitalloc[i + 1].vlc[j].table           = &dca_table[dca_vlc_offs[c]];
524             dca_smpl_bitalloc[i + 1].vlc[j].table_allocated = dca_vlc_offs[c + 1] - dca_vlc_offs[c];
525
526             init_vlc(&dca_smpl_bitalloc[i + 1].vlc[j], bitalloc_maxbits[i][j],
527                      bitalloc_sizes[i],
528                      bitalloc_bits[i][j], 1, 1,
529                      bitalloc_codes[i][j], 2, 2, INIT_VLC_USE_NEW_STATIC);
530             c++;
531         }
532     vlcs_initialized = 1;
533 }
534
535 static inline void get_array(GetBitContext *gb, int *dst, int len, int bits)
536 {
537     while (len--)
538         *dst++ = get_bits(gb, bits);
539 }
540
541 static inline int dca_xxch2index(DCAContext *s, int xxch_ch)
542 {
543     int i, base, mask;
544
545     /* locate channel set containing the channel */
546     for (i = -1, base = 0, mask = (s->xxch_core_spkmask & ~DCA_XXCH_LFE1);
547          i <= s->xxch_chset && !(mask & xxch_ch); mask = s->xxch_spk_masks[++i])
548         base += av_popcount(mask);
549
550     return base + av_popcount(mask & (xxch_ch - 1));
551 }
552
553 static int dca_parse_audio_coding_header(DCAContext *s, int base_channel,
554                                          int xxch)
555 {
556     int i, j;
557     static const float adj_table[4] = { 1.0, 1.1250, 1.2500, 1.4375 };
558     static const int bitlen[11] = { 0, 1, 2, 2, 2, 2, 3, 3, 3, 3, 3 };
559     static const int thr[11]    = { 0, 1, 3, 3, 3, 3, 7, 7, 7, 7, 7 };
560     int hdr_pos = 0, hdr_size = 0;
561     float sign, mag, scale_factor;
562     int this_chans, acc_mask;
563     int embedded_downmix;
564     int nchans, mask[8];
565     int coeff, ichan;
566
567     /* xxch has arbitrary sized audio coding headers */
568     if (xxch) {
569         hdr_pos  = get_bits_count(&s->gb);
570         hdr_size = get_bits(&s->gb, 7) + 1;
571     }
572
573     nchans = get_bits(&s->gb, 3) + 1;
574     s->total_channels = nchans + base_channel;
575     s->prim_channels  = s->total_channels;
576
577     /* obtain speaker layout mask & downmix coefficients for XXCH */
578     if (xxch) {
579         acc_mask = s->xxch_core_spkmask;
580
581         this_chans = get_bits(&s->gb, s->xxch_nbits_spk_mask - 6) << 6;
582         s->xxch_spk_masks[s->xxch_chset] = this_chans;
583         s->xxch_chset_nch[s->xxch_chset] = nchans;
584
585         for (i = 0; i <= s->xxch_chset; i++)
586             acc_mask |= s->xxch_spk_masks[i];
587
588         /* check for downmixing information */
589         if (get_bits1(&s->gb)) {
590             embedded_downmix = get_bits1(&s->gb);
591             scale_factor     =
592                1.0f / dca_downmix_scale_factors[(get_bits(&s->gb, 6) - 1) << 2];
593
594             s->xxch_dmix_sf[s->xxch_chset] = scale_factor;
595
596             for (i = base_channel; i < s->prim_channels; i++) {
597                 mask[i] = get_bits(&s->gb, s->xxch_nbits_spk_mask);
598             }
599
600             for (j = base_channel; j < s->prim_channels; j++) {
601                 memset(s->xxch_dmix_coeff[j], 0, sizeof(s->xxch_dmix_coeff[0]));
602                 s->xxch_dmix_embedded |= (embedded_downmix << j);
603                 for (i = 0; i < s->xxch_nbits_spk_mask; i++) {
604                     if (mask[j] & (1 << i)) {
605                         if ((1 << i) == DCA_XXCH_LFE1) {
606                             av_log(s->avctx, AV_LOG_WARNING,
607                                    "DCA-XXCH: dmix to LFE1 not supported.\n");
608                             continue;
609                         }
610
611                         coeff = get_bits(&s->gb, 7);
612                         sign  = (coeff & 64) ? 1.0 : -1.0;
613                         mag   = dca_downmix_scale_factors[((coeff & 63) - 1) << 2];
614                         ichan = dca_xxch2index(s, 1 << i);
615                         s->xxch_dmix_coeff[j][ichan] = sign * mag;
616                     }
617                 }
618             }
619         }
620     }
621
622     if (s->prim_channels > DCA_PRIM_CHANNELS_MAX)
623         s->prim_channels = DCA_PRIM_CHANNELS_MAX;
624
625
626     for (i = base_channel; i < s->prim_channels; i++) {
627         s->subband_activity[i] = get_bits(&s->gb, 5) + 2;
628         if (s->subband_activity[i] > DCA_SUBBANDS)
629             s->subband_activity[i] = DCA_SUBBANDS;
630     }
631     for (i = base_channel; i < s->prim_channels; i++) {
632         s->vq_start_subband[i] = get_bits(&s->gb, 5) + 1;
633         if (s->vq_start_subband[i] > DCA_SUBBANDS)
634             s->vq_start_subband[i] = DCA_SUBBANDS;
635     }
636     get_array(&s->gb, s->joint_intensity + base_channel,     s->prim_channels - base_channel, 3);
637     get_array(&s->gb, s->transient_huffman + base_channel,   s->prim_channels - base_channel, 2);
638     get_array(&s->gb, s->scalefactor_huffman + base_channel, s->prim_channels - base_channel, 3);
639     get_array(&s->gb, s->bitalloc_huffman + base_channel,    s->prim_channels - base_channel, 3);
640
641     /* Get codebooks quantization indexes */
642     if (!base_channel)
643         memset(s->quant_index_huffman, 0, sizeof(s->quant_index_huffman));
644     for (j = 1; j < 11; j++)
645         for (i = base_channel; i < s->prim_channels; i++)
646             s->quant_index_huffman[i][j] = get_bits(&s->gb, bitlen[j]);
647
648     /* Get scale factor adjustment */
649     for (j = 0; j < 11; j++)
650         for (i = base_channel; i < s->prim_channels; i++)
651             s->scalefactor_adj[i][j] = 1;
652
653     for (j = 1; j < 11; j++)
654         for (i = base_channel; i < s->prim_channels; i++)
655             if (s->quant_index_huffman[i][j] < thr[j])
656                 s->scalefactor_adj[i][j] = adj_table[get_bits(&s->gb, 2)];
657
658     if (!xxch) {
659         if (s->crc_present) {
660             /* Audio header CRC check */
661             get_bits(&s->gb, 16);
662         }
663     } else {
664         /* Skip to the end of the header, also ignore CRC if present  */
665         i = get_bits_count(&s->gb);
666         if (hdr_pos + 8 * hdr_size > i)
667             skip_bits_long(&s->gb, hdr_pos + 8 * hdr_size - i);
668     }
669
670     s->current_subframe    = 0;
671     s->current_subsubframe = 0;
672
673 #ifdef TRACE
674     av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "subframes: %i\n", s->subframes);
675     av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "prim channels: %i\n", s->prim_channels);
676     for (i = base_channel; i < s->prim_channels; i++) {
677         av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "subband activity: %i\n",
678                s->subband_activity[i]);
679         av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "vq start subband: %i\n",
680                s->vq_start_subband[i]);
681         av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "joint intensity: %i\n",
682                s->joint_intensity[i]);
683         av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "transient mode codebook: %i\n",
684                s->transient_huffman[i]);
685         av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "scale factor codebook: %i\n",
686                s->scalefactor_huffman[i]);
687         av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "bit allocation quantizer: %i\n",
688                s->bitalloc_huffman[i]);
689         av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "quant index huff:");
690         for (j = 0; j < 11; j++)
691             av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, " %i", s->quant_index_huffman[i][j]);
692         av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "\n");
693         av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "scalefac adj:");
694         for (j = 0; j < 11; j++)
695             av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, " %1.3f", s->scalefactor_adj[i][j]);
696         av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "\n");
697     }
698 #endif
699
700     return 0;
701 }
702
703 static int dca_parse_frame_header(DCAContext *s)
704 {
705     init_get_bits(&s->gb, s->dca_buffer, s->dca_buffer_size * 8);
706
707     /* Sync code */
708     skip_bits_long(&s->gb, 32);
709
710     /* Frame header */
711     s->frame_type        = get_bits(&s->gb, 1);
712     s->samples_deficit   = get_bits(&s->gb, 5) + 1;
713     s->crc_present       = get_bits(&s->gb, 1);
714     s->sample_blocks     = get_bits(&s->gb, 7) + 1;
715     s->frame_size        = get_bits(&s->gb, 14) + 1;
716     if (s->frame_size < 95)
717         return AVERROR_INVALIDDATA;
718     s->amode             = get_bits(&s->gb, 6);
719     s->sample_rate       = avpriv_dca_sample_rates[get_bits(&s->gb, 4)];
720     if (!s->sample_rate)
721         return AVERROR_INVALIDDATA;
722     s->bit_rate_index    = get_bits(&s->gb, 5);
723     s->bit_rate          = dca_bit_rates[s->bit_rate_index];
724     if (!s->bit_rate)
725         return AVERROR_INVALIDDATA;
726
727     s->downmix           = get_bits(&s->gb, 1); /* note: this is FixedBit == 0 */
728     s->dynrange          = get_bits(&s->gb, 1);
729     s->timestamp         = get_bits(&s->gb, 1);
730     s->aux_data          = get_bits(&s->gb, 1);
731     s->hdcd              = get_bits(&s->gb, 1);
732     s->ext_descr         = get_bits(&s->gb, 3);
733     s->ext_coding        = get_bits(&s->gb, 1);
734     s->aspf              = get_bits(&s->gb, 1);
735     s->lfe               = get_bits(&s->gb, 2);
736     s->predictor_history = get_bits(&s->gb, 1);
737
738     if (s->lfe == 3) {
739         s->lfe = 0;
740         avpriv_request_sample(s->avctx, "LFE = 3");
741         return AVERROR_PATCHWELCOME;
742     }
743
744     /* TODO: check CRC */
745     if (s->crc_present)
746         s->header_crc    = get_bits(&s->gb, 16);
747
748     s->multirate_inter   = get_bits(&s->gb, 1);
749     s->version           = get_bits(&s->gb, 4);
750     s->copy_history      = get_bits(&s->gb, 2);
751     s->source_pcm_res    = get_bits(&s->gb, 3);
752     s->front_sum         = get_bits(&s->gb, 1);
753     s->surround_sum      = get_bits(&s->gb, 1);
754     s->dialog_norm       = get_bits(&s->gb, 4);
755
756     /* FIXME: channels mixing levels */
757     s->output = s->amode;
758     if (s->lfe)
759         s->output |= DCA_LFE;
760
761 #ifdef TRACE
762     av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "frame type: %i\n", s->frame_type);
763     av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "samples deficit: %i\n", s->samples_deficit);
764     av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "crc present: %i\n", s->crc_present);
765     av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "sample blocks: %i (%i samples)\n",
766            s->sample_blocks, s->sample_blocks * 32);
767     av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "frame size: %i bytes\n", s->frame_size);
768     av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "amode: %i (%i channels)\n",
769            s->amode, dca_channels[s->amode]);
770     av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "sample rate: %i Hz\n",
771            s->sample_rate);
772     av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "bit rate: %i bits/s\n",
773            s->bit_rate);
774     av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "downmix: %i\n", s->downmix);
775     av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "dynrange: %i\n", s->dynrange);
776     av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "timestamp: %i\n", s->timestamp);
777     av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "aux_data: %i\n", s->aux_data);
778     av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "hdcd: %i\n", s->hdcd);
779     av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "ext descr: %i\n", s->ext_descr);
780     av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "ext coding: %i\n", s->ext_coding);
781     av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "aspf: %i\n", s->aspf);
782     av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "lfe: %i\n", s->lfe);
783     av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "predictor history: %i\n",
784            s->predictor_history);
785     av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "header crc: %i\n", s->header_crc);
786     av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "multirate inter: %i\n",
787            s->multirate_inter);
788     av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "version number: %i\n", s->version);
789     av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "copy history: %i\n", s->copy_history);
790     av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG,
791            "source pcm resolution: %i (%i bits/sample)\n",
792            s->source_pcm_res, dca_bits_per_sample[s->source_pcm_res]);
793     av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "front sum: %i\n", s->front_sum);
794     av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "surround sum: %i\n", s->surround_sum);
795     av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "dialog norm: %i\n", s->dialog_norm);
796     av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "\n");
797 #endif
798
799     /* Primary audio coding header */
800     s->subframes         = get_bits(&s->gb, 4) + 1;
801
802     return dca_parse_audio_coding_header(s, 0, 0);
803 }
804
805
806 static inline int get_scale(GetBitContext *gb, int level, int value, int log2range)
807 {
808     if (level < 5) {
809         /* huffman encoded */
810         value += get_bitalloc(gb, &dca_scalefactor, level);
811         value = av_clip(value, 0, (1 << log2range) - 1);
812     } else if (level < 8) {
813         if (level + 1 > log2range) {
814             skip_bits(gb, level + 1 - log2range);
815             value = get_bits(gb, log2range);
816         } else {
817             value = get_bits(gb, level + 1);
818         }
819     }
820     return value;
821 }
822
823 static int dca_subframe_header(DCAContext *s, int base_channel, int block_index)
824 {
825     /* Primary audio coding side information */
826     int j, k;
827
828     if (get_bits_left(&s->gb) < 0)
829         return AVERROR_INVALIDDATA;
830
831     if (!base_channel) {
832         s->subsubframes[s->current_subframe]    = get_bits(&s->gb, 2) + 1;
833         s->partial_samples[s->current_subframe] = get_bits(&s->gb, 3);
834     }
835
836     for (j = base_channel; j < s->prim_channels; j++) {
837         for (k = 0; k < s->subband_activity[j]; k++)
838             s->prediction_mode[j][k] = get_bits(&s->gb, 1);
839     }
840
841     /* Get prediction codebook */
842     for (j = base_channel; j < s->prim_channels; j++) {
843         for (k = 0; k < s->subband_activity[j]; k++) {
844             if (s->prediction_mode[j][k] > 0) {
845                 /* (Prediction coefficient VQ address) */
846                 s->prediction_vq[j][k] = get_bits(&s->gb, 12);
847             }
848         }
849     }
850
851     /* Bit allocation index */
852     for (j = base_channel; j < s->prim_channels; j++) {
853         for (k = 0; k < s->vq_start_subband[j]; k++) {
854             if (s->bitalloc_huffman[j] == 6)
855                 s->bitalloc[j][k] = get_bits(&s->gb, 5);
856             else if (s->bitalloc_huffman[j] == 5)
857                 s->bitalloc[j][k] = get_bits(&s->gb, 4);
858             else if (s->bitalloc_huffman[j] == 7) {
859                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
860                        "Invalid bit allocation index\n");
861                 return AVERROR_INVALIDDATA;
862             } else {
863                 s->bitalloc[j][k] =
864                     get_bitalloc(&s->gb, &dca_bitalloc_index, s->bitalloc_huffman[j]);
865             }
866
867             if (s->bitalloc[j][k] > 26) {
868                 av_dlog(s->avctx, "bitalloc index [%i][%i] too big (%i)\n",
869                         j, k, s->bitalloc[j][k]);
870                 return AVERROR_INVALIDDATA;
871             }
872         }
873     }
874
875     /* Transition mode */
876     for (j = base_channel; j < s->prim_channels; j++) {
877         for (k = 0; k < s->subband_activity[j]; k++) {
878             s->transition_mode[j][k] = 0;
879             if (s->subsubframes[s->current_subframe] > 1 &&
880                 k < s->vq_start_subband[j] && s->bitalloc[j][k] > 0) {
881                 s->transition_mode[j][k] =
882                     get_bitalloc(&s->gb, &dca_tmode, s->transient_huffman[j]);
883             }
884         }
885     }
886
887     if (get_bits_left(&s->gb) < 0)
888         return AVERROR_INVALIDDATA;
889
890     for (j = base_channel; j < s->prim_channels; j++) {
891         const uint32_t *scale_table;
892         int scale_sum, log_size;
893
894         memset(s->scale_factor[j], 0,
895                s->subband_activity[j] * sizeof(s->scale_factor[0][0][0]) * 2);
896
897         if (s->scalefactor_huffman[j] == 6) {
898             scale_table = scale_factor_quant7;
899             log_size = 7;
900         } else {
901             scale_table = scale_factor_quant6;
902             log_size = 6;
903         }
904
905         /* When huffman coded, only the difference is encoded */
906         scale_sum = 0;
907
908         for (k = 0; k < s->subband_activity[j]; k++) {
909             if (k >= s->vq_start_subband[j] || s->bitalloc[j][k] > 0) {
910                 scale_sum = get_scale(&s->gb, s->scalefactor_huffman[j], scale_sum, log_size);
911                 s->scale_factor[j][k][0] = scale_table[scale_sum];
912             }
913
914             if (k < s->vq_start_subband[j] && s->transition_mode[j][k]) {
915                 /* Get second scale factor */
916                 scale_sum = get_scale(&s->gb, s->scalefactor_huffman[j], scale_sum, log_size);
917                 s->scale_factor[j][k][1] = scale_table[scale_sum];
918             }
919         }
920     }
921
922     /* Joint subband scale factor codebook select */
923     for (j = base_channel; j < s->prim_channels; j++) {
924         /* Transmitted only if joint subband coding enabled */
925         if (s->joint_intensity[j] > 0)
926             s->joint_huff[j] = get_bits(&s->gb, 3);
927     }
928
929     if (get_bits_left(&s->gb) < 0)
930         return AVERROR_INVALIDDATA;
931
932     /* Scale factors for joint subband coding */
933     for (j = base_channel; j < s->prim_channels; j++) {
934         int source_channel;
935
936         /* Transmitted only if joint subband coding enabled */
937         if (s->joint_intensity[j] > 0) {
938             int scale = 0;
939             source_channel = s->joint_intensity[j] - 1;
940
941             /* When huffman coded, only the difference is encoded
942              * (is this valid as well for joint scales ???) */
943
944             for (k = s->subband_activity[j]; k < s->subband_activity[source_channel]; k++) {
945                 scale = get_scale(&s->gb, s->joint_huff[j], 64 /* bias */, 7);
946                 s->joint_scale_factor[j][k] = scale;    /*joint_scale_table[scale]; */
947             }
948
949             if (!(s->debug_flag & 0x02)) {
950                 av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG,
951                        "Joint stereo coding not supported\n");
952                 s->debug_flag |= 0x02;
953             }
954         }
955     }
956
957     /* Stereo downmix coefficients */
958     if (!base_channel && s->prim_channels > 2) {
959         if (s->downmix) {
960             for (j = base_channel; j < s->prim_channels; j++) {
961                 s->downmix_coef[j][0] = get_bits(&s->gb, 7);
962                 s->downmix_coef[j][1] = get_bits(&s->gb, 7);
963             }
964         } else {
965             int am = s->amode & DCA_CHANNEL_MASK;
966             if (am >= FF_ARRAY_ELEMS(dca_default_coeffs)) {
967                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
968                        "Invalid channel mode %d\n", am);
969                 return AVERROR_INVALIDDATA;
970             }
971             for (j = base_channel; j < FFMIN(s->prim_channels, FF_ARRAY_ELEMS(dca_default_coeffs[am])); j++) {
972                 s->downmix_coef[j][0] = dca_default_coeffs[am][j][0];
973                 s->downmix_coef[j][1] = dca_default_coeffs[am][j][1];
974             }
975         }
976     }
977
978     /* Dynamic range coefficient */
979     if (!base_channel && s->dynrange)
980         s->dynrange_coef = get_bits(&s->gb, 8);
981
982     /* Side information CRC check word */
983     if (s->crc_present) {
984         get_bits(&s->gb, 16);
985     }
986
987     /*
988      * Primary audio data arrays
989      */
990
991     /* VQ encoded high frequency subbands */
992     for (j = base_channel; j < s->prim_channels; j++)
993         for (k = s->vq_start_subband[j]; k < s->subband_activity[j]; k++)
994             /* 1 vector -> 32 samples */
995             s->high_freq_vq[j][k] = get_bits(&s->gb, 10);
996
997     /* Low frequency effect data */
998     if (!base_channel && s->lfe) {
999         int quant7;
1000         /* LFE samples */
1001         int lfe_samples = 2 * s->lfe * (4 + block_index);
1002         int lfe_end_sample = 2 * s->lfe * (4 + block_index + s->subsubframes[s->current_subframe]);
1003         float lfe_scale;
1004
1005         for (j = lfe_samples; j < lfe_end_sample; j++) {
1006             /* Signed 8 bits int */
1007             s->lfe_data[j] = get_sbits(&s->gb, 8);
1008         }
1009
1010         /* Scale factor index */
1011         quant7 = get_bits(&s->gb, 8);
1012         if (quant7 > 127) {
1013             avpriv_request_sample(s->avctx, "LFEScaleIndex larger than 127");
1014             return AVERROR_INVALIDDATA;
1015         }
1016         s->lfe_scale_factor = scale_factor_quant7[quant7];
1017
1018         /* Quantization step size * scale factor */
1019         lfe_scale = 0.035 * s->lfe_scale_factor;
1020
1021         for (j = lfe_samples; j < lfe_end_sample; j++)
1022             s->lfe_data[j] *= lfe_scale;
1023     }
1024
1025 #ifdef TRACE
1026     av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "subsubframes: %i\n",
1027            s->subsubframes[s->current_subframe]);
1028     av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "partial samples: %i\n",
1029            s->partial_samples[s->current_subframe]);
1030
1031     for (j = base_channel; j < s->prim_channels; j++) {
1032         av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "prediction mode:");
1033         for (k = 0; k < s->subband_activity[j]; k++)
1034             av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, " %i", s->prediction_mode[j][k]);
1035         av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "\n");
1036     }
1037     for (j = base_channel; j < s->prim_channels; j++) {
1038         for (k = 0; k < s->subband_activity[j]; k++)
1039             av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG,
1040                    "prediction coefs: %f, %f, %f, %f\n",
1041                    (float) adpcm_vb[s->prediction_vq[j][k]][0] / 8192,
1042                    (float) adpcm_vb[s->prediction_vq[j][k]][1] / 8192,
1043                    (float) adpcm_vb[s->prediction_vq[j][k]][2] / 8192,
1044                    (float) adpcm_vb[s->prediction_vq[j][k]][3] / 8192);
1045     }
1046     for (j = base_channel; j < s->prim_channels; j++) {
1047         av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "bitalloc index: ");
1048         for (k = 0; k < s->vq_start_subband[j]; k++)
1049             av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "%2.2i ", s->bitalloc[j][k]);
1050         av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "\n");
1051     }
1052     for (j = base_channel; j < s->prim_channels; j++) {
1053         av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "Transition mode:");
1054         for (k = 0; k < s->subband_activity[j]; k++)
1055             av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, " %i", s->transition_mode[j][k]);
1056         av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "\n");
1057     }
1058     for (j = base_channel; j < s->prim_channels; j++) {
1059         av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "Scale factor:");
1060         for (k = 0; k < s->subband_activity[j]; k++) {
1061             if (k >= s->vq_start_subband[j] || s->bitalloc[j][k] > 0)
1062                 av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, " %i", s->scale_factor[j][k][0]);
1063             if (k < s->vq_start_subband[j] && s->transition_mode[j][k])
1064                 av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, " %i(t)", s->scale_factor[j][k][1]);
1065         }
1066         av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "\n");
1067     }
1068     for (j = base_channel; j < s->prim_channels; j++) {
1069         if (s->joint_intensity[j] > 0) {
1070             int source_channel = s->joint_intensity[j] - 1;
1071             av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "Joint scale factor index:\n");
1072             for (k = s->subband_activity[j]; k < s->subband_activity[source_channel]; k++)
1073                 av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, " %i", s->joint_scale_factor[j][k]);
1074             av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "\n");
1075         }
1076     }
1077     if (!base_channel && s->prim_channels > 2 && s->downmix) {
1078         av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "Downmix coeffs:\n");
1079         for (j = 0; j < s->prim_channels; j++) {
1080             av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "Channel 0, %d = %f\n", j,
1081                    dca_downmix_coeffs[s->downmix_coef[j][0]]);
1082             av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "Channel 1, %d = %f\n", j,
1083                    dca_downmix_coeffs[s->downmix_coef[j][1]]);
1084         }
1085         av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "\n");
1086     }
1087     for (j = base_channel; j < s->prim_channels; j++)
1088         for (k = s->vq_start_subband[j]; k < s->subband_activity[j]; k++)
1089             av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "VQ index: %i\n", s->high_freq_vq[j][k]);
1090     if (!base_channel && s->lfe) {
1091         int lfe_samples = 2 * s->lfe * (4 + block_index);
1092         int lfe_end_sample = 2 * s->lfe * (4 + block_index + s->subsubframes[s->current_subframe]);
1093
1094         av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "LFE samples:\n");
1095         for (j = lfe_samples; j < lfe_end_sample; j++)
1096             av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, " %f", s->lfe_data[j]);
1097         av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "\n");
1098     }
1099 #endif
1100
1101     return 0;
1102 }
1103
1104 static void qmf_32_subbands(DCAContext *s, int chans,
1105                             float samples_in[32][8], float *samples_out,
1106                             float scale)
1107 {
1108     const float *prCoeff;
1109     int i;
1110
1111     int sb_act = s->subband_activity[chans];
1112     int subindex;
1113
1114     scale *= sqrt(1 / 8.0);
1115
1116     /* Select filter */
1117     if (!s->multirate_inter)    /* Non-perfect reconstruction */
1118         prCoeff = fir_32bands_nonperfect;
1119     else                        /* Perfect reconstruction */
1120         prCoeff = fir_32bands_perfect;
1121
1122     for (i = sb_act; i < 32; i++)
1123         s->raXin[i] = 0.0;
1124
1125     /* Reconstructed channel sample index */
1126     for (subindex = 0; subindex < 8; subindex++) {
1127         /* Load in one sample from each subband and clear inactive subbands */
1128         for (i = 0; i < sb_act; i++) {
1129             unsigned sign = (i - 1) & 2;
1130             uint32_t v    = AV_RN32A(&samples_in[i][subindex]) ^ sign << 30;
1131             AV_WN32A(&s->raXin[i], v);
1132         }
1133
1134         s->synth.synth_filter_float(&s->imdct,
1135                                     s->subband_fir_hist[chans],
1136                                     &s->hist_index[chans],
1137                                     s->subband_fir_noidea[chans], prCoeff,
1138                                     samples_out, s->raXin, scale);
1139         samples_out += 32;
1140     }
1141 }
1142
1143 static void lfe_interpolation_fir(DCAContext *s, int decimation_select,
1144                                   int num_deci_sample, float *samples_in,
1145                                   float *samples_out, float scale)
1146 {
1147     /* samples_in: An array holding decimated samples.
1148      *   Samples in current subframe starts from samples_in[0],
1149      *   while samples_in[-1], samples_in[-2], ..., stores samples
1150      *   from last subframe as history.
1151      *
1152      * samples_out: An array holding interpolated samples
1153      */
1154
1155     int decifactor;
1156     const float *prCoeff;
1157     int deciindex;
1158
1159     /* Select decimation filter */
1160     if (decimation_select == 1) {
1161         decifactor = 64;
1162         prCoeff = lfe_fir_128;
1163     } else {
1164         decifactor = 32;
1165         prCoeff = lfe_fir_64;
1166     }
1167     /* Interpolation */
1168     for (deciindex = 0; deciindex < num_deci_sample; deciindex++) {
1169         s->dcadsp.lfe_fir(samples_out, samples_in, prCoeff, decifactor, scale);
1170         samples_in++;
1171         samples_out += 2 * decifactor;
1172     }
1173 }
1174
1175 /* downmixing routines */
1176 #define MIX_REAR1(samples, s1, rs, coef)            \
1177     samples[0][i] += samples[s1][i] * coef[rs][0];  \
1178     samples[1][i] += samples[s1][i] * coef[rs][1];
1179
1180 #define MIX_REAR2(samples, s1, s2, rs, coef)                                          \
1181     samples[0][i] += samples[s1][i] * coef[rs][0] + samples[s2][i] * coef[rs + 1][0]; \
1182     samples[1][i] += samples[s1][i] * coef[rs][1] + samples[s2][i] * coef[rs + 1][1];
1183
1184 #define MIX_FRONT3(samples, coef)                                      \
1185     t = samples[c][i];                                                 \
1186     u = samples[l][i];                                                 \
1187     v = samples[r][i];                                                 \
1188     samples[0][i] = t * coef[0][0] + u * coef[1][0] + v * coef[2][0];  \
1189     samples[1][i] = t * coef[0][1] + u * coef[1][1] + v * coef[2][1];
1190
1191 #define DOWNMIX_TO_STEREO(op1, op2)             \
1192     for (i = 0; i < 256; i++) {                 \
1193         op1                                     \
1194         op2                                     \
1195     }
1196
1197 static void dca_downmix(float **samples, int srcfmt,
1198                         int downmix_coef[DCA_PRIM_CHANNELS_MAX][2],
1199                         const int8_t *channel_mapping)
1200 {
1201     int c, l, r, sl, sr, s;
1202     int i;
1203     float t, u, v;
1204     float coef[DCA_PRIM_CHANNELS_MAX][2];
1205
1206     for (i = 0; i < DCA_PRIM_CHANNELS_MAX; i++) {
1207         coef[i][0] = dca_downmix_coeffs[downmix_coef[i][0]];
1208         coef[i][1] = dca_downmix_coeffs[downmix_coef[i][1]];
1209     }
1210
1211     switch (srcfmt) {
1212     case DCA_MONO:
1213     case DCA_CHANNEL:
1214     case DCA_STEREO_TOTAL:
1215     case DCA_STEREO_SUMDIFF:
1216     case DCA_4F2R:
1217         av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Not implemented!\n");
1218         break;
1219     case DCA_STEREO:
1220         break;
1221     case DCA_3F:
1222         c = channel_mapping[0];
1223         l = channel_mapping[1];
1224         r = channel_mapping[2];
1225         DOWNMIX_TO_STEREO(MIX_FRONT3(samples, coef), );
1226         break;
1227     case DCA_2F1R:
1228         s = channel_mapping[2];
1229         DOWNMIX_TO_STEREO(MIX_REAR1(samples, s, 2, coef), );
1230         break;
1231     case DCA_3F1R:
1232         c = channel_mapping[0];
1233         l = channel_mapping[1];
1234         r = channel_mapping[2];
1235         s = channel_mapping[3];
1236         DOWNMIX_TO_STEREO(MIX_FRONT3(samples, coef),
1237                           MIX_REAR1(samples, s, 3, coef));
1238         break;
1239     case DCA_2F2R:
1240         sl = channel_mapping[2];
1241         sr = channel_mapping[3];
1242         DOWNMIX_TO_STEREO(MIX_REAR2(samples, sl, sr, 2, coef), );
1243         break;
1244     case DCA_3F2R:
1245         c  = channel_mapping[0];
1246         l  = channel_mapping[1];
1247         r  = channel_mapping[2];
1248         sl = channel_mapping[3];
1249         sr = channel_mapping[4];
1250         DOWNMIX_TO_STEREO(MIX_FRONT3(samples, coef),
1251                           MIX_REAR2(samples, sl, sr, 3, coef));
1252         break;
1253     }
1254 }
1255
1256
1257 #ifndef decode_blockcodes
1258 /* Very compact version of the block code decoder that does not use table
1259  * look-up but is slightly slower */
1260 static int decode_blockcode(int code, int levels, int32_t *values)
1261 {
1262     int i;
1263     int offset = (levels - 1) >> 1;
1264
1265     for (i = 0; i < 4; i++) {
1266         int div = FASTDIV(code, levels);
1267         values[i] = code - offset - div * levels;
1268         code = div;
1269     }
1270
1271     return code;
1272 }
1273
1274 static int decode_blockcodes(int code1, int code2, int levels, int32_t *values)
1275 {
1276     return decode_blockcode(code1, levels, values) |
1277            decode_blockcode(code2, levels, values + 4);
1278 }
1279 #endif
1280
1281 static const uint8_t abits_sizes[7]  = { 7, 10, 12, 13, 15, 17, 19 };
1282 static const uint8_t abits_levels[7] = { 3,  5,  7,  9, 13, 17, 25 };
1283
1284 #ifndef int8x8_fmul_int32
1285 static inline void int8x8_fmul_int32(float *dst, const int8_t *src, int scale)
1286 {
1287     float fscale = scale / 16.0;
1288     int i;
1289     for (i = 0; i < 8; i++)
1290         dst[i] = src[i] * fscale;
1291 }
1292 #endif
1293
1294 static int dca_subsubframe(DCAContext *s, int base_channel, int block_index)
1295 {
1296     int k, l;
1297     int subsubframe = s->current_subsubframe;
1298
1299     const float *quant_step_table;
1300
1301     /* FIXME */
1302     float (*subband_samples)[DCA_SUBBANDS][8] = s->subband_samples[block_index];
1303     LOCAL_ALIGNED_16(int32_t, block, [8]);
1304
1305     /*
1306      * Audio data
1307      */
1308
1309     /* Select quantization step size table */
1310     if (s->bit_rate_index == 0x1f)
1311         quant_step_table = lossless_quant_d;
1312     else
1313         quant_step_table = lossy_quant_d;
1314
1315     for (k = base_channel; k < s->prim_channels; k++) {
1316         if (get_bits_left(&s->gb) < 0)
1317             return AVERROR_INVALIDDATA;
1318
1319         for (l = 0; l < s->vq_start_subband[k]; l++) {
1320             int m;
1321
1322             /* Select the mid-tread linear quantizer */
1323             int abits = s->bitalloc[k][l];
1324
1325             float quant_step_size = quant_step_table[abits];
1326
1327             /*
1328              * Determine quantization index code book and its type
1329              */
1330
1331             /* Select quantization index code book */
1332             int sel = s->quant_index_huffman[k][abits];
1333
1334             /*
1335              * Extract bits from the bit stream
1336              */
1337             if (!abits) {
1338                 memset(subband_samples[k][l], 0, 8 * sizeof(subband_samples[0][0][0]));
1339             } else {
1340                 /* Deal with transients */
1341                 int sfi = s->transition_mode[k][l] && subsubframe >= s->transition_mode[k][l];
1342                 float rscale = quant_step_size * s->scale_factor[k][l][sfi] *
1343                                s->scalefactor_adj[k][sel];
1344
1345                 if (abits >= 11 || !dca_smpl_bitalloc[abits].vlc[sel].table) {
1346                     if (abits <= 7) {
1347                         /* Block code */
1348                         int block_code1, block_code2, size, levels, err;
1349
1350                         size   = abits_sizes[abits - 1];
1351                         levels = abits_levels[abits - 1];
1352
1353                         block_code1 = get_bits(&s->gb, size);
1354                         block_code2 = get_bits(&s->gb, size);
1355                         err = decode_blockcodes(block_code1, block_code2,
1356                                                 levels, block);
1357                         if (err) {
1358                             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
1359                                    "ERROR: block code look-up failed\n");
1360                             return AVERROR_INVALIDDATA;
1361                         }
1362                     } else {
1363                         /* no coding */
1364                         for (m = 0; m < 8; m++)
1365                             block[m] = get_sbits(&s->gb, abits - 3);
1366                     }
1367                 } else {
1368                     /* Huffman coded */
1369                     for (m = 0; m < 8; m++)
1370                         block[m] = get_bitalloc(&s->gb,
1371                                                 &dca_smpl_bitalloc[abits], sel);
1372                 }
1373
1374                 s->fmt_conv.int32_to_float_fmul_scalar(subband_samples[k][l],
1375                                                        block, rscale, 8);
1376             }
1377
1378             /*
1379              * Inverse ADPCM if in prediction mode
1380              */
1381             if (s->prediction_mode[k][l]) {
1382                 int n;
1383                 for (m = 0; m < 8; m++) {
1384                     for (n = 1; n <= 4; n++)
1385                         if (m >= n)
1386                             subband_samples[k][l][m] +=
1387                                 (adpcm_vb[s->prediction_vq[k][l]][n - 1] *
1388                                  subband_samples[k][l][m - n] / 8192);
1389                         else if (s->predictor_history)
1390                             subband_samples[k][l][m] +=
1391                                 (adpcm_vb[s->prediction_vq[k][l]][n - 1] *
1392                                  s->subband_samples_hist[k][l][m - n + 4] / 8192);
1393                 }
1394             }
1395         }
1396
1397         /*
1398          * Decode VQ encoded high frequencies
1399          */
1400         for (l = s->vq_start_subband[k]; l < s->subband_activity[k]; l++) {
1401             /* 1 vector -> 32 samples but we only need the 8 samples
1402              * for this subsubframe. */
1403             int hfvq = s->high_freq_vq[k][l];
1404
1405             if (!s->debug_flag & 0x01) {
1406                 av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG,
1407                        "Stream with high frequencies VQ coding\n");
1408                 s->debug_flag |= 0x01;
1409             }
1410
1411             int8x8_fmul_int32(subband_samples[k][l],
1412                               &high_freq_vq[hfvq][subsubframe * 8],
1413                               s->scale_factor[k][l][0]);
1414         }
1415     }
1416
1417     /* Check for DSYNC after subsubframe */
1418     if (s->aspf || subsubframe == s->subsubframes[s->current_subframe] - 1) {
1419         if (0xFFFF == get_bits(&s->gb, 16)) {   /* 0xFFFF */
1420 #ifdef TRACE
1421             av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "Got subframe DSYNC\n");
1422 #endif
1423         } else {
1424             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "Didn't get subframe DSYNC\n");
1425             return AVERROR_INVALIDDATA;
1426         }
1427     }
1428
1429     /* Backup predictor history for adpcm */
1430     for (k = base_channel; k < s->prim_channels; k++)
1431         for (l = 0; l < s->vq_start_subband[k]; l++)
1432             memcpy(s->subband_samples_hist[k][l],
1433                    &subband_samples[k][l][4],
1434                    4 * sizeof(subband_samples[0][0][0]));
1435
1436     return 0;
1437 }
1438
1439 static int dca_filter_channels(DCAContext *s, int block_index)
1440 {
1441     float (*subband_samples)[DCA_SUBBANDS][8] = s->subband_samples[block_index];
1442     int k;
1443
1444     /* 32 subbands QMF */
1445     for (k = 0; k < s->prim_channels; k++) {
1446 /*        static float pcm_to_double[8] = { 32768.0, 32768.0, 524288.0, 524288.0,
1447                                             0, 8388608.0, 8388608.0 };*/
1448         if (s->channel_order_tab[k] >= 0)
1449             qmf_32_subbands(s, k, subband_samples[k],
1450                             s->samples_chanptr[s->channel_order_tab[k]],
1451                             M_SQRT1_2 / 32768.0 /* pcm_to_double[s->source_pcm_res] */);
1452     }
1453
1454     /* Down mixing */
1455     if (s->avctx->request_channels == 2 && s->prim_channels > 2) {
1456         dca_downmix(s->samples_chanptr, s->amode, s->downmix_coef, s->channel_order_tab);
1457     }
1458
1459     /* Generate LFE samples for this subsubframe FIXME!!! */
1460     if (s->output & DCA_LFE) {
1461         lfe_interpolation_fir(s, s->lfe, 2 * s->lfe,
1462                               s->lfe_data + 2 * s->lfe * (block_index + 4),
1463                               s->samples_chanptr[s->lfe_index],
1464                               1.0 / (256.0 * 32768.0));
1465         /* Outputs 20bits pcm samples */
1466     }
1467
1468     return 0;
1469 }
1470
1471
1472 static int dca_subframe_footer(DCAContext *s, int base_channel)
1473 {
1474     int aux_data_count = 0, i;
1475
1476     /*
1477      * Unpack optional information
1478      */
1479
1480     /* presumably optional information only appears in the core? */
1481     if (!base_channel) {
1482         if (s->timestamp)
1483             skip_bits_long(&s->gb, 32);
1484
1485         if (s->aux_data)
1486             aux_data_count = get_bits(&s->gb, 6);
1487
1488         for (i = 0; i < aux_data_count; i++)
1489             get_bits(&s->gb, 8);
1490
1491         if (s->crc_present && (s->downmix || s->dynrange))
1492             get_bits(&s->gb, 16);
1493     }
1494
1495     return 0;
1496 }
1497
1498 /**
1499  * Decode a dca frame block
1500  *
1501  * @param s     pointer to the DCAContext
1502  */
1503
1504 static int dca_decode_block(DCAContext *s, int base_channel, int block_index)
1505 {
1506     int ret;
1507
1508     /* Sanity check */
1509     if (s->current_subframe >= s->subframes) {
1510         av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "check failed: %i>%i",
1511                s->current_subframe, s->subframes);
1512         return AVERROR_INVALIDDATA;
1513     }
1514
1515     if (!s->current_subsubframe) {
1516 #ifdef TRACE
1517         av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "DSYNC dca_subframe_header\n");
1518 #endif
1519         /* Read subframe header */
1520         if ((ret = dca_subframe_header(s, base_channel, block_index)))
1521             return ret;
1522     }
1523
1524     /* Read subsubframe */
1525 #ifdef TRACE
1526     av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "DSYNC dca_subsubframe\n");
1527 #endif
1528     if ((ret = dca_subsubframe(s, base_channel, block_index)))
1529         return ret;
1530
1531     /* Update state */
1532     s->current_subsubframe++;
1533     if (s->current_subsubframe >= s->subsubframes[s->current_subframe]) {
1534         s->current_subsubframe = 0;
1535         s->current_subframe++;
1536     }
1537     if (s->current_subframe >= s->subframes) {
1538 #ifdef TRACE
1539         av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "DSYNC dca_subframe_footer\n");
1540 #endif
1541         /* Read subframe footer */
1542         if ((ret = dca_subframe_footer(s, base_channel)))
1543             return ret;
1544     }
1545
1546     return 0;
1547 }
1548
1549 /**
1550  * Return the number of channels in an ExSS speaker mask (HD)
1551  */
1552 static int dca_exss_mask2count(int mask)
1553 {
1554     /* count bits that mean speaker pairs twice */
1555     return av_popcount(mask) +
1556            av_popcount(mask & (DCA_EXSS_CENTER_LEFT_RIGHT      |
1557                                DCA_EXSS_FRONT_LEFT_RIGHT       |
1558                                DCA_EXSS_FRONT_HIGH_LEFT_RIGHT  |
1559                                DCA_EXSS_WIDE_LEFT_RIGHT        |
1560                                DCA_EXSS_SIDE_LEFT_RIGHT        |
1561                                DCA_EXSS_SIDE_HIGH_LEFT_RIGHT   |
1562                                DCA_EXSS_SIDE_REAR_LEFT_RIGHT   |
1563                                DCA_EXSS_REAR_LEFT_RIGHT        |
1564                                DCA_EXSS_REAR_HIGH_LEFT_RIGHT));
1565 }
1566
1567 /**
1568  * Skip mixing coefficients of a single mix out configuration (HD)
1569  */
1570 static void dca_exss_skip_mix_coeffs(GetBitContext *gb, int channels, int out_ch)
1571 {
1572     int i;
1573
1574     for (i = 0; i < channels; i++) {
1575         int mix_map_mask = get_bits(gb, out_ch);
1576         int num_coeffs = av_popcount(mix_map_mask);
1577         skip_bits_long(gb, num_coeffs * 6);
1578     }
1579 }
1580
1581 /**
1582  * Parse extension substream asset header (HD)
1583  */
1584 static int dca_exss_parse_asset_header(DCAContext *s)
1585 {
1586     int header_pos = get_bits_count(&s->gb);
1587     int header_size;
1588     int channels = 0;
1589     int embedded_stereo = 0;
1590     int embedded_6ch    = 0;
1591     int drc_code_present;
1592     int av_uninit(extensions_mask);
1593     int i, j;
1594
1595     if (get_bits_left(&s->gb) < 16)
1596         return -1;
1597
1598     /* We will parse just enough to get to the extensions bitmask with which
1599      * we can set the profile value. */
1600
1601     header_size = get_bits(&s->gb, 9) + 1;
1602     skip_bits(&s->gb, 3); // asset index
1603
1604     if (s->static_fields) {
1605         if (get_bits1(&s->gb))
1606             skip_bits(&s->gb, 4); // asset type descriptor
1607         if (get_bits1(&s->gb))
1608             skip_bits_long(&s->gb, 24); // language descriptor
1609
1610         if (get_bits1(&s->gb)) {
1611             /* How can one fit 1024 bytes of text here if the maximum value
1612              * for the asset header size field above was 512 bytes? */
1613             int text_length = get_bits(&s->gb, 10) + 1;
1614             if (get_bits_left(&s->gb) < text_length * 8)
1615                 return -1;
1616             skip_bits_long(&s->gb, text_length * 8); // info text
1617         }
1618
1619         skip_bits(&s->gb, 5); // bit resolution - 1
1620         skip_bits(&s->gb, 4); // max sample rate code
1621         channels = get_bits(&s->gb, 8) + 1;
1622
1623         if (get_bits1(&s->gb)) { // 1-to-1 channels to speakers
1624             int spkr_remap_sets;
1625             int spkr_mask_size = 16;
1626             int num_spkrs[7];
1627
1628             if (channels > 2)
1629                 embedded_stereo = get_bits1(&s->gb);
1630             if (channels > 6)
1631                 embedded_6ch = get_bits1(&s->gb);
1632
1633             if (get_bits1(&s->gb)) {
1634                 spkr_mask_size = (get_bits(&s->gb, 2) + 1) << 2;
1635                 skip_bits(&s->gb, spkr_mask_size); // spkr activity mask
1636             }
1637
1638             spkr_remap_sets = get_bits(&s->gb, 3);
1639
1640             for (i = 0; i < spkr_remap_sets; i++) {
1641                 /* std layout mask for each remap set */
1642                 num_spkrs[i] = dca_exss_mask2count(get_bits(&s->gb, spkr_mask_size));
1643             }
1644
1645             for (i = 0; i < spkr_remap_sets; i++) {
1646                 int num_dec_ch_remaps = get_bits(&s->gb, 5) + 1;
1647                 if (get_bits_left(&s->gb) < 0)
1648                     return -1;
1649
1650                 for (j = 0; j < num_spkrs[i]; j++) {
1651                     int remap_dec_ch_mask = get_bits_long(&s->gb, num_dec_ch_remaps);
1652                     int num_dec_ch = av_popcount(remap_dec_ch_mask);
1653                     skip_bits_long(&s->gb, num_dec_ch * 5); // remap codes
1654                 }
1655             }
1656
1657         } else {
1658             skip_bits(&s->gb, 3); // representation type
1659         }
1660     }
1661
1662     drc_code_present = get_bits1(&s->gb);
1663     if (drc_code_present)
1664         get_bits(&s->gb, 8); // drc code
1665
1666     if (get_bits1(&s->gb))
1667         skip_bits(&s->gb, 5); // dialog normalization code
1668
1669     if (drc_code_present && embedded_stereo)
1670         get_bits(&s->gb, 8); // drc stereo code
1671
1672     if (s->mix_metadata && get_bits1(&s->gb)) {
1673         skip_bits(&s->gb, 1); // external mix
1674         skip_bits(&s->gb, 6); // post mix gain code
1675
1676         if (get_bits(&s->gb, 2) != 3) // mixer drc code
1677             skip_bits(&s->gb, 3); // drc limit
1678         else
1679             skip_bits(&s->gb, 8); // custom drc code
1680
1681         if (get_bits1(&s->gb)) // channel specific scaling
1682             for (i = 0; i < s->num_mix_configs; i++)
1683                 skip_bits_long(&s->gb, s->mix_config_num_ch[i] * 6); // scale codes
1684         else
1685             skip_bits_long(&s->gb, s->num_mix_configs * 6); // scale codes
1686
1687         for (i = 0; i < s->num_mix_configs; i++) {
1688             if (get_bits_left(&s->gb) < 0)
1689                 return -1;
1690             dca_exss_skip_mix_coeffs(&s->gb, channels, s->mix_config_num_ch[i]);
1691             if (embedded_6ch)
1692                 dca_exss_skip_mix_coeffs(&s->gb, 6, s->mix_config_num_ch[i]);
1693             if (embedded_stereo)
1694                 dca_exss_skip_mix_coeffs(&s->gb, 2, s->mix_config_num_ch[i]);
1695         }
1696     }
1697
1698     switch (get_bits(&s->gb, 2)) {
1699     case 0: extensions_mask = get_bits(&s->gb, 12); break;
1700     case 1: extensions_mask = DCA_EXT_EXSS_XLL;     break;
1701     case 2: extensions_mask = DCA_EXT_EXSS_LBR;     break;
1702     case 3: extensions_mask = 0; /* aux coding */   break;
1703     }
1704
1705     /* not parsed further, we were only interested in the extensions mask */
1706
1707     if (get_bits_left(&s->gb) < 0)
1708         return -1;
1709
1710     if (get_bits_count(&s->gb) - header_pos > header_size * 8) {
1711         av_log(s->avctx, AV_LOG_WARNING, "Asset header size mismatch.\n");
1712         return -1;
1713     }
1714     skip_bits_long(&s->gb, header_pos + header_size * 8 - get_bits_count(&s->gb));
1715
1716     if (extensions_mask & DCA_EXT_EXSS_XLL)
1717         s->profile = FF_PROFILE_DTS_HD_MA;
1718     else if (extensions_mask & (DCA_EXT_EXSS_XBR | DCA_EXT_EXSS_X96 |
1719                                 DCA_EXT_EXSS_XXCH))
1720         s->profile = FF_PROFILE_DTS_HD_HRA;
1721
1722     if (!(extensions_mask & DCA_EXT_CORE))
1723         av_log(s->avctx, AV_LOG_WARNING, "DTS core detection mismatch.\n");
1724     if ((extensions_mask & DCA_CORE_EXTS) != s->core_ext_mask)
1725         av_log(s->avctx, AV_LOG_WARNING,
1726                "DTS extensions detection mismatch (%d, %d)\n",
1727                extensions_mask & DCA_CORE_EXTS, s->core_ext_mask);
1728
1729     return 0;
1730 }
1731
1732 static int dca_xbr_parse_frame(DCAContext *s)
1733 {
1734     int scale_table_high[DCA_CHSET_CHANS_MAX][DCA_SUBBANDS][2];
1735     int active_bands[DCA_CHSETS_MAX][DCA_CHSET_CHANS_MAX];
1736     int abits_high[DCA_CHSET_CHANS_MAX][DCA_SUBBANDS];
1737     int anctemp[DCA_CHSET_CHANS_MAX];
1738     int chset_fsize[DCA_CHSETS_MAX];
1739     int n_xbr_ch[DCA_CHSETS_MAX];
1740     int hdr_size, num_chsets, xbr_tmode, hdr_pos;
1741     int i, j, k, l, chset, chan_base;
1742
1743     av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "DTS-XBR: decoding XBR extension\n");
1744
1745     /* get bit position of sync header */
1746     hdr_pos = get_bits_count(&s->gb) - 32;
1747
1748     hdr_size = get_bits(&s->gb, 6) + 1;
1749     num_chsets = get_bits(&s->gb, 2) + 1;
1750
1751     for(i = 0; i < num_chsets; i++)
1752         chset_fsize[i] = get_bits(&s->gb, 14) + 1;
1753
1754     xbr_tmode = get_bits1(&s->gb);
1755
1756     for(i = 0; i < num_chsets; i++) {
1757         n_xbr_ch[i] = get_bits(&s->gb, 3) + 1;
1758         k = get_bits(&s->gb, 2) + 5;
1759         for(j = 0; j < n_xbr_ch[i]; j++)
1760             active_bands[i][j] = get_bits(&s->gb, k) + 1;
1761     }
1762
1763     /* skip to the end of the header */
1764     i = get_bits_count(&s->gb);
1765     if(hdr_pos + hdr_size * 8 > i)
1766         skip_bits_long(&s->gb, hdr_pos + hdr_size * 8 - i);
1767
1768     /* loop over the channel data sets */
1769     /* only decode as many channels as we've decoded base data for */
1770     for(chset = 0, chan_base = 0;
1771         chset < num_chsets && chan_base + n_xbr_ch[chset] <= s->prim_channels;
1772         chan_base += n_xbr_ch[chset++]) {
1773         int start_posn = get_bits_count(&s->gb);
1774         int subsubframe = 0;
1775         int subframe = 0;
1776
1777         /* loop over subframes */
1778         for (k = 0; k < (s->sample_blocks / 8); k++) {
1779             /* parse header if we're on first subsubframe of a block */
1780             if(subsubframe == 0) {
1781                 /* Parse subframe header */
1782                 for(i = 0; i < n_xbr_ch[chset]; i++) {
1783                     anctemp[i] = get_bits(&s->gb, 2) + 2;
1784                 }
1785
1786                 for(i = 0; i < n_xbr_ch[chset]; i++) {
1787                     get_array(&s->gb, abits_high[i], active_bands[chset][i], anctemp[i]);
1788                 }
1789
1790                 for(i = 0; i < n_xbr_ch[chset]; i++) {
1791                     anctemp[i] = get_bits(&s->gb, 3);
1792                     if(anctemp[i] < 1) {
1793                         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "DTS-XBR: SYNC ERROR\n");
1794                         return AVERROR_INVALIDDATA;
1795                     }
1796                 }
1797
1798                 /* generate scale factors */
1799                 for(i = 0; i < n_xbr_ch[chset]; i++) {
1800                     const uint32_t *scale_table;
1801                     int nbits;
1802
1803                     if (s->scalefactor_huffman[chan_base+i] == 6) {
1804                         scale_table = scale_factor_quant7;
1805                     } else {
1806                         scale_table = scale_factor_quant6;
1807                     }
1808
1809                     nbits = anctemp[i];
1810
1811                     for(j = 0; j < active_bands[chset][i]; j++) {
1812                         if(abits_high[i][j] > 0) {
1813                             scale_table_high[i][j][0] =
1814                                 scale_table[get_bits(&s->gb, nbits)];
1815
1816                             if(xbr_tmode && s->transition_mode[i][j]) {
1817                                 scale_table_high[i][j][1] =
1818                                     scale_table[get_bits(&s->gb, nbits)];
1819                             }
1820                         }
1821                     }
1822                 }
1823             }
1824
1825             /* decode audio array for this block */
1826             for(i = 0; i < n_xbr_ch[chset]; i++) {
1827                 for(j = 0; j < active_bands[chset][i]; j++) {
1828                     const int xbr_abits = abits_high[i][j];
1829                     const float quant_step_size = lossless_quant_d[xbr_abits];
1830                     const int sfi = xbr_tmode && s->transition_mode[i][j] && subsubframe >= s->transition_mode[i][j];
1831                     const float rscale = quant_step_size * scale_table_high[i][j][sfi];
1832                     float *subband_samples = s->subband_samples[k][chan_base+i][j];
1833                     int block[8];
1834
1835                     if(xbr_abits <= 0)
1836                         continue;
1837
1838                     if(xbr_abits > 7) {
1839                         get_array(&s->gb, block, 8, xbr_abits - 3);
1840                     } else {
1841                         int block_code1, block_code2, size, levels, err;
1842
1843                         size   = abits_sizes[xbr_abits - 1];
1844                         levels = abits_levels[xbr_abits - 1];
1845
1846                         block_code1 = get_bits(&s->gb, size);
1847                         block_code2 = get_bits(&s->gb, size);
1848                         err = decode_blockcodes(block_code1, block_code2,
1849                                                 levels, block);
1850                         if (err) {
1851                             av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
1852                                    "ERROR: DTS-XBR: block code look-up failed\n");
1853                             return AVERROR_INVALIDDATA;
1854                         }
1855                     }
1856
1857                     /* scale & sum into subband */
1858                     for(l = 0; l < 8; l++)
1859                         subband_samples[l] += (float)block[l] * rscale;
1860                 }
1861             }
1862
1863             /* check DSYNC marker */
1864             if(s->aspf || subsubframe == s->subsubframes[subframe] - 1) {
1865                 if(get_bits(&s->gb, 16) != 0xffff) {
1866                     av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "DTS-XBR: Didn't get subframe DSYNC\n");
1867                     return AVERROR_INVALIDDATA;
1868                 }
1869             }
1870
1871             /* advance sub-sub-frame index */
1872             if(++subsubframe >= s->subsubframes[subframe]) {
1873                 subsubframe = 0;
1874                 subframe++;
1875             }
1876         }
1877
1878         /* skip to next channel set */
1879         i = get_bits_count(&s->gb);
1880         if(start_posn + chset_fsize[chset] * 8 != i) {
1881             j = start_posn + chset_fsize[chset] * 8 - i;
1882             if(j < 0 || j >= 8)
1883                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "DTS-XBR: end of channel set,"
1884                        " skipping further than expected (%d bits)\n", j);
1885             skip_bits_long(&s->gb, j);
1886         }
1887     }
1888
1889     return 0;
1890 }
1891
1892 /* parse initial header for XXCH and dump details */
1893 static int dca_xxch_decode_frame(DCAContext *s)
1894 {
1895     int hdr_size, spkmsk_bits, num_chsets, core_spk, hdr_pos;
1896     int i, chset, base_channel, chstart, fsize[8];
1897
1898     /* assume header word has already been parsed */
1899     hdr_pos     = get_bits_count(&s->gb) - 32;
1900     hdr_size    = get_bits(&s->gb, 6) + 1;
1901   /*chhdr_crc   =*/ skip_bits1(&s->gb);
1902     spkmsk_bits = get_bits(&s->gb, 5) + 1;
1903     num_chsets  = get_bits(&s->gb, 2) + 1;
1904
1905     for (i = 0; i < num_chsets; i++)
1906         fsize[i] = get_bits(&s->gb, 14) + 1;
1907
1908     core_spk               = get_bits(&s->gb, spkmsk_bits);
1909     s->xxch_core_spkmask   = core_spk;
1910     s->xxch_nbits_spk_mask = spkmsk_bits;
1911     s->xxch_dmix_embedded  = 0;
1912
1913     /* skip to the end of the header */
1914     i = get_bits_count(&s->gb);
1915     if (hdr_pos + hdr_size * 8 > i)
1916         skip_bits_long(&s->gb, hdr_pos + hdr_size * 8 - i);
1917
1918     for (chset = 0; chset < num_chsets; chset++) {
1919         chstart       = get_bits_count(&s->gb);
1920         base_channel  = s->prim_channels;
1921         s->xxch_chset = chset;
1922
1923         /* XXCH and Core headers differ, see 6.4.2 "XXCH Channel Set Header" vs.
1924            5.3.2 "Primary Audio Coding Header", DTS Spec 1.3.1 */
1925         dca_parse_audio_coding_header(s, base_channel, 1);
1926
1927         /* decode channel data */
1928         for (i = 0; i < (s->sample_blocks / 8); i++) {
1929             if (dca_decode_block(s, base_channel, i)) {
1930                 av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR,
1931                        "Error decoding DTS-XXCH extension\n");
1932                 continue;
1933             }
1934         }
1935
1936         /* skip to end of this section */
1937         i = get_bits_count(&s->gb);
1938         if (chstart + fsize[chset] * 8 > i)
1939             skip_bits_long(&s->gb, chstart + fsize[chset] * 8 - i);
1940     }
1941     s->xxch_chset = num_chsets;
1942
1943     return 0;
1944 }
1945
1946 /**
1947  * Parse extension substream header (HD)
1948  */
1949 static void dca_exss_parse_header(DCAContext *s)
1950 {
1951     int asset_size[8];
1952     int ss_index;
1953     int blownup;
1954     int num_audiop = 1;
1955     int num_assets = 1;
1956     int active_ss_mask[8];
1957     int i, j;
1958     int start_posn;
1959     int hdrsize;
1960     uint32_t mkr;
1961
1962     if (get_bits_left(&s->gb) < 52)
1963         return;
1964
1965     start_posn = get_bits_count(&s->gb) - 32;
1966
1967     skip_bits(&s->gb, 8); // user data
1968     ss_index = get_bits(&s->gb, 2);
1969
1970     blownup = get_bits1(&s->gb);
1971     hdrsize = get_bits(&s->gb,  8 + 4 * blownup) + 1; // header_size
1972     skip_bits(&s->gb, 16 + 4 * blownup); // hd_size
1973
1974     s->static_fields = get_bits1(&s->gb);
1975     if (s->static_fields) {
1976         skip_bits(&s->gb, 2); // reference clock code
1977         skip_bits(&s->gb, 3); // frame duration code
1978
1979         if (get_bits1(&s->gb))
1980             skip_bits_long(&s->gb, 36); // timestamp
1981
1982         /* a single stream can contain multiple audio assets that can be
1983          * combined to form multiple audio presentations */
1984
1985         num_audiop = get_bits(&s->gb, 3) + 1;
1986         if (num_audiop > 1) {
1987             avpriv_request_sample(s->avctx,
1988                                   "Multiple DTS-HD audio presentations");
1989             /* ignore such streams for now */
1990             return;
1991         }
1992
1993         num_assets = get_bits(&s->gb, 3) + 1;
1994         if (num_assets > 1) {
1995             avpriv_request_sample(s->avctx, "Multiple DTS-HD audio assets");
1996             /* ignore such streams for now */
1997             return;
1998         }
1999
2000         for (i = 0; i < num_audiop; i++)
2001             active_ss_mask[i] = get_bits(&s->gb, ss_index + 1);
2002
2003         for (i = 0; i < num_audiop; i++)
2004             for (j = 0; j <= ss_index; j++)
2005                 if (active_ss_mask[i] & (1 << j))
2006                     skip_bits(&s->gb, 8); // active asset mask
2007
2008         s->mix_metadata = get_bits1(&s->gb);
2009         if (s->mix_metadata) {
2010             int mix_out_mask_size;
2011
2012             skip_bits(&s->gb, 2); // adjustment level
2013             mix_out_mask_size  = (get_bits(&s->gb, 2) + 1) << 2;
2014             s->num_mix_configs =  get_bits(&s->gb, 2) + 1;
2015
2016             for (i = 0; i < s->num_mix_configs; i++) {
2017                 int mix_out_mask        = get_bits(&s->gb, mix_out_mask_size);
2018                 s->mix_config_num_ch[i] = dca_exss_mask2count(mix_out_mask);
2019             }
2020         }
2021     }
2022
2023     for (i = 0; i < num_assets; i++)
2024         asset_size[i] = get_bits_long(&s->gb, 16 + 4 * blownup);
2025
2026     for (i = 0; i < num_assets; i++) {
2027         if (dca_exss_parse_asset_header(s))
2028             return;
2029     }
2030
2031     /* not parsed further, we were only interested in the extensions mask
2032      * from the asset header */
2033
2034     if (num_assets > 0) {
2035         j = get_bits_count(&s->gb);
2036         if (start_posn + hdrsize * 8 > j)
2037             skip_bits_long(&s->gb, start_posn + hdrsize * 8 - j);
2038
2039         for (i = 0; i < num_assets; i++) {
2040             start_posn = get_bits_count(&s->gb);
2041             mkr        = get_bits_long(&s->gb, 32);
2042
2043             /* parse extensions that we know about */
2044             if (mkr == 0x655e315e) {
2045                 dca_xbr_parse_frame(s);
2046             } else if (mkr == 0x47004a03) {
2047                 dca_xxch_decode_frame(s);
2048                 s->core_ext_mask |= DCA_EXT_XXCH; /* xxx use for chan reordering */
2049             } else {
2050                 av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG,
2051                        "DTS-ExSS: unknown marker = 0x%08x\n", mkr);
2052             }
2053
2054             /* skip to end of block */
2055             j = get_bits_count(&s->gb);
2056             if (start_posn + asset_size[i] * 8 > j)
2057                 skip_bits_long(&s->gb, start_posn + asset_size[i] * 8 - j);
2058         }
2059     }
2060 }
2061
2062 /**
2063  * Main frame decoding function
2064  * FIXME add arguments
2065  */
2066 static int dca_decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data,
2067                             int *got_frame_ptr, AVPacket *avpkt)
2068 {
2069     AVFrame *frame     = data;
2070     const uint8_t *buf = avpkt->data;
2071     int buf_size = avpkt->size;
2072     int channel_mask;
2073     int channel_layout;
2074     int lfe_samples;
2075     int num_core_channels = 0;
2076     int i, ret;
2077     float **samples_flt;
2078     float *src_chan;
2079     float *dst_chan;
2080     DCAContext *s = avctx->priv_data;
2081     int core_ss_end;
2082     int channels, full_channels;
2083     float scale;
2084     int achan;
2085     int chset;
2086     int mask;
2087     int lavc;
2088     int posn;
2089     int j, k;
2090     int endch;
2091
2092     s->xch_present = 0;
2093
2094     s->dca_buffer_size = ff_dca_convert_bitstream(buf, buf_size, s->dca_buffer,
2095                                                   DCA_MAX_FRAME_SIZE + DCA_MAX_EXSS_HEADER_SIZE);
2096     if (s->dca_buffer_size == AVERROR_INVALIDDATA) {
2097         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Not a valid DCA frame\n");
2098         return AVERROR_INVALIDDATA;
2099     }
2100
2101     init_get_bits(&s->gb, s->dca_buffer, s->dca_buffer_size * 8);
2102     if ((ret = dca_parse_frame_header(s)) < 0) {
2103         //seems like the frame is corrupt, try with the next one
2104         return ret;
2105     }
2106     //set AVCodec values with parsed data
2107     avctx->sample_rate = s->sample_rate;
2108     avctx->bit_rate    = s->bit_rate;
2109
2110     s->profile = FF_PROFILE_DTS;
2111
2112     for (i = 0; i < (s->sample_blocks / 8); i++) {
2113         if ((ret = dca_decode_block(s, 0, i))) {
2114             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "error decoding block\n");
2115             return ret;
2116         }
2117     }
2118
2119     /* record number of core channels incase less than max channels are requested */
2120     num_core_channels = s->prim_channels;
2121
2122     if (s->ext_coding)
2123         s->core_ext_mask = dca_ext_audio_descr_mask[s->ext_descr];
2124     else
2125         s->core_ext_mask = 0;
2126
2127     core_ss_end = FFMIN(s->frame_size, s->dca_buffer_size) * 8;
2128
2129     /* only scan for extensions if ext_descr was unknown or indicated a
2130      * supported XCh extension */
2131     if (s->core_ext_mask < 0 || s->core_ext_mask & (DCA_EXT_XCH | DCA_EXT_XXCH)) {
2132
2133         /* if ext_descr was unknown, clear s->core_ext_mask so that the
2134          * extensions scan can fill it up */
2135         s->core_ext_mask = FFMAX(s->core_ext_mask, 0);
2136
2137         /* extensions start at 32-bit boundaries into bitstream */
2138         skip_bits_long(&s->gb, (-get_bits_count(&s->gb)) & 31);
2139
2140         while (core_ss_end - get_bits_count(&s->gb) >= 32) {
2141             uint32_t bits = get_bits_long(&s->gb, 32);
2142
2143             switch (bits) {
2144             case 0x5a5a5a5a: {
2145                 int ext_amode, xch_fsize;
2146
2147                 s->xch_base_channel = s->prim_channels;
2148
2149                 /* validate sync word using XCHFSIZE field */
2150                 xch_fsize = show_bits(&s->gb, 10);
2151                 if ((s->frame_size != (get_bits_count(&s->gb) >> 3) - 4 + xch_fsize) &&
2152                     (s->frame_size != (get_bits_count(&s->gb) >> 3) - 4 + xch_fsize + 1))
2153                     continue;
2154
2155                 /* skip length-to-end-of-frame field for the moment */
2156                 skip_bits(&s->gb, 10);
2157
2158                 s->core_ext_mask |= DCA_EXT_XCH;
2159
2160                 /* extension amode(number of channels in extension) should be 1 */
2161                 /* AFAIK XCh is not used for more channels */
2162                 if ((ext_amode = get_bits(&s->gb, 4)) != 1) {
2163                     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "XCh extension amode %d not"
2164                            " supported!\n", ext_amode);
2165                     continue;
2166                 }
2167
2168                 if (s->xch_base_channel < 2) {
2169                     avpriv_request_sample(avctx, "XCh with fewer than 2 base channels");
2170                     continue;
2171                 }
2172
2173                 /* much like core primary audio coding header */
2174                 dca_parse_audio_coding_header(s, s->xch_base_channel, 0);
2175
2176                 for (i = 0; i < (s->sample_blocks / 8); i++)
2177                     if ((ret = dca_decode_block(s, s->xch_base_channel, i))) {
2178                         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "error decoding XCh extension\n");
2179                         continue;
2180                     }
2181
2182                 s->xch_present = 1;
2183                 break;
2184             }
2185             case 0x47004a03:
2186                 /* XXCh: extended channels */
2187                 /* usually found either in core or HD part in DTS-HD HRA streams,
2188                  * but not in DTS-ES which contains XCh extensions instead */
2189                 s->core_ext_mask |= DCA_EXT_XXCH;
2190                 dca_xxch_decode_frame(s);
2191                 break;
2192
2193             case 0x1d95f262: {
2194                 int fsize96 = show_bits(&s->gb, 12) + 1;
2195                 if (s->frame_size != (get_bits_count(&s->gb) >> 3) - 4 + fsize96)
2196                     continue;
2197
2198                 av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "X96 extension found at %d bits\n",
2199                        get_bits_count(&s->gb));
2200                 skip_bits(&s->gb, 12);
2201                 av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "FSIZE96 = %d bytes\n", fsize96);
2202                 av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "REVNO = %d\n", get_bits(&s->gb, 4));
2203
2204                 s->core_ext_mask |= DCA_EXT_X96;
2205                 break;
2206             }
2207             }
2208
2209             skip_bits_long(&s->gb, (-get_bits_count(&s->gb)) & 31);
2210         }
2211     } else {
2212         /* no supported extensions, skip the rest of the core substream */
2213         skip_bits_long(&s->gb, core_ss_end - get_bits_count(&s->gb));
2214     }
2215
2216     if (s->core_ext_mask & DCA_EXT_X96)
2217         s->profile = FF_PROFILE_DTS_96_24;
2218     else if (s->core_ext_mask & (DCA_EXT_XCH | DCA_EXT_XXCH))
2219         s->profile = FF_PROFILE_DTS_ES;
2220
2221     /* check for ExSS (HD part) */
2222     if (s->dca_buffer_size - s->frame_size > 32 &&
2223         get_bits_long(&s->gb, 32) == DCA_HD_MARKER)
2224         dca_exss_parse_header(s);
2225
2226     avctx->profile = s->profile;
2227
2228     full_channels = channels = s->prim_channels + !!s->lfe;
2229
2230     /* If we have XXCH then the channel layout is managed differently */
2231     /* note that XLL will also have another way to do things */
2232     if (!(s->core_ext_mask & DCA_EXT_XXCH)
2233         || (s->core_ext_mask & DCA_EXT_XXCH && avctx->request_channels > 0
2234             && avctx->request_channels
2235             < num_core_channels + !!s->lfe + s->xxch_chset_nch[0]))
2236     { /* xxx should also do MA extensions */
2237         if (s->amode < 16) {
2238             avctx->channel_layout = dca_core_channel_layout[s->amode];
2239
2240             if (s->xch_present && (!avctx->request_channels ||
2241                                    avctx->request_channels
2242                                    > num_core_channels + !!s->lfe)) {
2243                 avctx->channel_layout |= AV_CH_BACK_CENTER;
2244                 if (s->lfe) {
2245                     avctx->channel_layout |= AV_CH_LOW_FREQUENCY;
2246                     s->channel_order_tab = dca_channel_reorder_lfe_xch[s->amode];
2247                 } else {
2248                     s->channel_order_tab = dca_channel_reorder_nolfe_xch[s->amode];
2249                 }
2250                 if (s->channel_order_tab[s->xch_base_channel] < 0)
2251                     return AVERROR_INVALIDDATA;
2252             } else {
2253                 channels = num_core_channels + !!s->lfe;
2254                 s->xch_present = 0; /* disable further xch processing */
2255                 if (s->lfe) {
2256                     avctx->channel_layout |= AV_CH_LOW_FREQUENCY;
2257                     s->channel_order_tab = dca_channel_reorder_lfe[s->amode];
2258                 } else
2259                     s->channel_order_tab = dca_channel_reorder_nolfe[s->amode];
2260             }
2261
2262             if (channels > !!s->lfe &&
2263                 s->channel_order_tab[channels - 1 - !!s->lfe] < 0)
2264                 return AVERROR_INVALIDDATA;
2265
2266             if (av_get_channel_layout_nb_channels(avctx->channel_layout) != channels) {
2267                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Number of channels %d mismatches layout %d\n", channels, av_get_channel_layout_nb_channels(avctx->channel_layout));
2268                 return AVERROR_INVALIDDATA;
2269             }
2270
2271             if (avctx->request_channels == 2 && s->prim_channels > 2) {
2272                 channels = 2;
2273                 s->output = DCA_STEREO;
2274                 avctx->channel_layout = AV_CH_LAYOUT_STEREO;
2275             }
2276             else if (avctx->request_channel_layout & AV_CH_LAYOUT_NATIVE) {
2277                 static const int8_t dca_channel_order_native[9] = { 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 };
2278                 s->channel_order_tab = dca_channel_order_native;
2279             }
2280             s->lfe_index = dca_lfe_index[s->amode];
2281         } else {
2282             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
2283                    "Non standard configuration %d !\n", s->amode);
2284             return AVERROR_INVALIDDATA;
2285         }
2286
2287         s->xxch_dmix_embedded = 0;
2288     } else {
2289         /* we only get here if an XXCH channel set can be added to the mix */
2290         channel_mask = s->xxch_core_spkmask;
2291
2292         if (avctx->request_channels > 0
2293             && avctx->request_channels < s->prim_channels) {
2294             channels = num_core_channels + !!s->lfe;
2295             for (i = 0; i < s->xxch_chset && channels + s->xxch_chset_nch[i]
2296                                               <= avctx->request_channels; i++) {
2297                 channels += s->xxch_chset_nch[i];
2298                 channel_mask |= s->xxch_spk_masks[i];
2299             }
2300         } else {
2301             channels = s->prim_channels + !!s->lfe;
2302             for (i = 0; i < s->xxch_chset; i++) {
2303                 channel_mask |= s->xxch_spk_masks[i];
2304             }
2305         }
2306
2307         /* Given the DTS spec'ed channel mask, generate an avcodec version */
2308         channel_layout = 0;
2309         for (i = 0; i < s->xxch_nbits_spk_mask; ++i) {
2310             if (channel_mask & (1 << i)) {
2311                 channel_layout |= map_xxch_to_native[i];
2312             }
2313         }
2314
2315         /* make sure that we have managed to get equivelant dts/avcodec channel
2316          * masks in some sense -- unfortunately some channels could overlap */
2317         if (av_popcount(channel_mask) != av_popcount(channel_layout)) {
2318             av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG,
2319                    "DTS-XXCH: Inconsistant avcodec/dts channel layouts\n");
2320             return AVERROR_INVALIDDATA;
2321         }
2322
2323         avctx->channel_layout = channel_layout;
2324
2325         if (!(avctx->request_channel_layout & AV_CH_LAYOUT_NATIVE)) {
2326             /* Estimate DTS --> avcodec ordering table */
2327             for (chset = -1, j = 0; chset < s->xxch_chset; ++chset) {
2328                 mask = chset >= 0 ? s->xxch_spk_masks[chset]
2329                                   : s->xxch_core_spkmask;
2330                 for (i = 0; i < s->xxch_nbits_spk_mask; i++) {
2331                     if (mask & ~(DCA_XXCH_LFE1 | DCA_XXCH_LFE2) & (1 << i)) {
2332                         lavc = map_xxch_to_native[i];
2333                         posn = av_popcount(channel_layout & (lavc - 1));
2334                         s->xxch_order_tab[j++] = posn;
2335                     }
2336                 }
2337             }
2338
2339             s->lfe_index = av_popcount(channel_layout & (AV_CH_LOW_FREQUENCY-1));
2340         } else { /* native ordering */
2341             for (i = 0; i < channels; i++)
2342                 s->xxch_order_tab[i] = i;
2343
2344             s->lfe_index = channels - 1;
2345         }
2346
2347         s->channel_order_tab = s->xxch_order_tab;
2348     }
2349
2350     if (avctx->channels != channels) {
2351         if (avctx->channels)
2352             av_log(avctx, AV_LOG_INFO, "Number of channels changed in DCA decoder (%d -> %d)\n", avctx->channels, channels);
2353         avctx->channels = channels;
2354     }
2355
2356     /* get output buffer */
2357     frame->nb_samples = 256 * (s->sample_blocks / 8);
2358     if ((ret = ff_get_buffer(avctx, frame, 0)) < 0)
2359         return ret;
2360     samples_flt = (float **)frame->extended_data;
2361
2362     /* allocate buffer for extra channels if downmixing */
2363     if (avctx->channels < full_channels) {
2364         ret = av_samples_get_buffer_size(NULL, full_channels - channels,
2365                                          frame->nb_samples,
2366                                          avctx->sample_fmt, 0);
2367         if (ret < 0)
2368             return ret;
2369
2370         av_fast_malloc(&s->extra_channels_buffer,
2371                        &s->extra_channels_buffer_size, ret);
2372         if (!s->extra_channels_buffer)
2373             return AVERROR(ENOMEM);
2374
2375         ret = av_samples_fill_arrays((uint8_t **)s->extra_channels, NULL,
2376                                      s->extra_channels_buffer,
2377                                      full_channels - channels,
2378                                      frame->nb_samples, avctx->sample_fmt, 0);
2379         if (ret < 0)
2380             return ret;
2381     }
2382
2383     /* filter to get final output */
2384     for (i = 0; i < (s->sample_blocks / 8); i++) {
2385         int ch;
2386
2387         for (ch = 0; ch < channels; ch++)
2388             s->samples_chanptr[ch] = samples_flt[ch] + i * 256;
2389         for (; ch < full_channels; ch++)
2390             s->samples_chanptr[ch] = s->extra_channels[ch - channels] + i * 256;
2391
2392         dca_filter_channels(s, i);
2393
2394         /* If this was marked as a DTS-ES stream we need to subtract back- */
2395         /* channel from SL & SR to remove matrixed back-channel signal */
2396         if ((s->source_pcm_res & 1) && s->xch_present) {
2397             float *back_chan = s->samples_chanptr[s->channel_order_tab[s->xch_base_channel]];
2398             float *lt_chan   = s->samples_chanptr[s->channel_order_tab[s->xch_base_channel - 2]];
2399             float *rt_chan   = s->samples_chanptr[s->channel_order_tab[s->xch_base_channel - 1]];
2400             s->fdsp.vector_fmac_scalar(lt_chan, back_chan, -M_SQRT1_2, 256);
2401             s->fdsp.vector_fmac_scalar(rt_chan, back_chan, -M_SQRT1_2, 256);
2402         }
2403
2404         /* If stream contains XXCH, we might need to undo an embedded downmix */
2405         if (s->xxch_dmix_embedded) {
2406             /* Loop over channel sets in turn */
2407             ch = num_core_channels;
2408             for (chset = 0; chset < s->xxch_chset; chset++) {
2409                 endch = ch + s->xxch_chset_nch[chset];
2410                 mask = s->xxch_dmix_embedded;
2411
2412                 /* undo downmix */
2413                 for (j = ch; j < endch; j++) {
2414                     if (mask & (1 << j)) { /* this channel has been mixed-out */
2415                         src_chan = s->samples_chanptr[s->channel_order_tab[j]];
2416                         for (k = 0; k < endch; k++) {
2417                             achan = s->channel_order_tab[k];
2418                             scale = s->xxch_dmix_coeff[j][k];
2419                             if (scale != 0.0) {
2420                                 dst_chan = s->samples_chanptr[achan];
2421                                 s->fdsp.vector_fmac_scalar(dst_chan, src_chan,
2422                                                            -scale, 256);
2423                             }
2424                         }
2425                     }
2426                 }
2427
2428                 /* if a downmix has been embedded then undo the pre-scaling */
2429                 if ((mask & (1 << ch)) && s->xxch_dmix_sf[chset] != 1.0f) {
2430                     scale = s->xxch_dmix_sf[chset];
2431
2432                     for (j = 0; j < ch; j++) {
2433                         src_chan = s->samples_chanptr[s->channel_order_tab[j]];
2434                         for (k = 0; k < 256; k++)
2435                             src_chan[k] *= scale;
2436                     }
2437
2438                     /* LFE channel is always part of core, scale if it exists */
2439                     if (s->lfe) {
2440                         src_chan = s->samples_chanptr[s->lfe_index];
2441                         for (k = 0; k < 256; k++)
2442                             src_chan[k] *= scale;
2443                     }
2444                 }
2445
2446                 ch = endch;
2447             }
2448
2449         }
2450     }
2451
2452     /* update lfe history */
2453     lfe_samples = 2 * s->lfe * (s->sample_blocks / 8);
2454     for (i = 0; i < 2 * s->lfe * 4; i++)
2455         s->lfe_data[i] = s->lfe_data[i + lfe_samples];
2456
2457     *got_frame_ptr = 1;
2458
2459     return buf_size;
2460 }
2461
2462
2463
2464 /**
2465  * DCA initialization
2466  *
2467  * @param avctx     pointer to the AVCodecContext
2468  */
2469
2470 static av_cold int dca_decode_init(AVCodecContext *avctx)
2471 {
2472     DCAContext *s = avctx->priv_data;
2473
2474     s->avctx = avctx;
2475     dca_init_vlcs();
2476
2477     avpriv_float_dsp_init(&s->fdsp, avctx->flags & CODEC_FLAG_BITEXACT);
2478     ff_mdct_init(&s->imdct, 6, 1, 1.0);
2479     ff_synth_filter_init(&s->synth);
2480     ff_dcadsp_init(&s->dcadsp);
2481     ff_fmt_convert_init(&s->fmt_conv, avctx);
2482
2483     avctx->sample_fmt = AV_SAMPLE_FMT_FLTP;
2484
2485     /* allow downmixing to stereo */
2486     if (avctx->channels > 0 && avctx->request_channels < avctx->channels &&
2487         avctx->request_channels == 2) {
2488         avctx->channels = avctx->request_channels;
2489     }
2490
2491     return 0;
2492 }
2493
2494 static av_cold int dca_decode_end(AVCodecContext *avctx)
2495 {
2496     DCAContext *s = avctx->priv_data;
2497     ff_mdct_end(&s->imdct);
2498     av_freep(&s->extra_channels_buffer);
2499     return 0;
2500 }
2501
2502 static const AVProfile profiles[] = {
2503     { FF_PROFILE_DTS,        "DTS"        },
2504     { FF_PROFILE_DTS_ES,     "DTS-ES"     },
2505     { FF_PROFILE_DTS_96_24,  "DTS 96/24"  },
2506     { FF_PROFILE_DTS_HD_HRA, "DTS-HD HRA" },
2507     { FF_PROFILE_DTS_HD_MA,  "DTS-HD MA"  },
2508     { FF_PROFILE_UNKNOWN },
2509 };
2510
2511 AVCodec ff_dca_decoder = {
2512     .name            = "dca",
2513     .type            = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
2514     .id              = AV_CODEC_ID_DTS,
2515     .priv_data_size  = sizeof(DCAContext),
2516     .init            = dca_decode_init,
2517     .decode          = dca_decode_frame,
2518     .close           = dca_decode_end,
2519     .long_name       = NULL_IF_CONFIG_SMALL("DCA (DTS Coherent Acoustics)"),
2520     .capabilities    = CODEC_CAP_CHANNEL_CONF | CODEC_CAP_DR1,
2521     .sample_fmts     = (const enum AVSampleFormat[]) { AV_SAMPLE_FMT_FLTP,
2522                                                        AV_SAMPLE_FMT_NONE },
2523     .profiles        = NULL_IF_CONFIG_SMALL(profiles),
2524 };