git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavcodec/aac.c

   1 /*
   2  * AAC decoder
   3  * Copyright (c) 2005-2006 Oded Shimon ( ods15 ods15 dyndns org )
   4  * Copyright (c) 2006-2007 Maxim Gavrilov ( maxim.gavrilov gmail com )
   5  *
   6  * This file is part of FFmpeg.
   7  *
   8  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
   9  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
  10  * License as published by the Free Software Foundation; either
  11  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  12  *
  13  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  14  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  15  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  16  * Lesser General Public License for more details.
  17  *
  18  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  19  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  20  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  21  */
  22
  23 /**
  24  * @file libavcodec/aac.c
  25  * AAC decoder
  26  * @author Oded Shimon  ( ods15 ods15 dyndns org )
  27  * @author Maxim Gavrilov ( maxim.gavrilov gmail com )
  28  */
  29
  30 /*
  31  * supported tools
  32  *
  33  * Support?             Name
  34  * N (code in SoC repo) gain control
  35  * Y                    block switching
  36  * Y                    window shapes - standard
  37  * N                    window shapes - Low Delay
  38  * Y                    filterbank - standard
  39  * N (code in SoC repo) filterbank - Scalable Sample Rate
  40  * Y                    Temporal Noise Shaping
  41  * N (code in SoC repo) Long Term Prediction
  42  * Y                    intensity stereo
  43  * Y                    channel coupling
  44  * Y                    frequency domain prediction
  45  * Y                    Perceptual Noise Substitution
  46  * Y                    Mid/Side stereo
  47  * N                    Scalable Inverse AAC Quantization
  48  * N                    Frequency Selective Switch
  49  * N                    upsampling filter
  50  * Y                    quantization & coding - AAC
  51  * N                    quantization & coding - TwinVQ
  52  * N                    quantization & coding - BSAC
  53  * N                    AAC Error Resilience tools
  54  * N                    Error Resilience payload syntax
  55  * N                    Error Protection tool
  56  * N                    CELP
  57  * N                    Silence Compression
  58  * N                    HVXC
  59  * N                    HVXC 4kbits/s VR
  60  * N                    Structured Audio tools
  61  * N                    Structured Audio Sample Bank Format
  62  * N                    MIDI
  63  * N                    Harmonic and Individual Lines plus Noise
  64  * N                    Text-To-Speech Interface
  65  * N (in progress)      Spectral Band Replication
  66  * Y (not in this code) Layer-1
  67  * Y (not in this code) Layer-2
  68  * Y (not in this code) Layer-3
  69  * N                    SinuSoidal Coding (Transient, Sinusoid, Noise)
  70  * N (planned)          Parametric Stereo
  71  * N                    Direct Stream Transfer
  72  *
  73  * Note: - HE AAC v1 comprises LC AAC with Spectral Band Replication.
  74  *       - HE AAC v2 comprises LC AAC with Spectral Band Replication and
  75            Parametric Stereo.
  76  */
  77
  78
  79 #include "avcodec.h"
  80 #include "internal.h"
  81 #include "get_bits.h"
  82 #include "dsputil.h"
  83 #include "lpc.h"
  84
  85 #include "aac.h"
  86 #include "aactab.h"
  87 #include "aacdectab.h"
  88 #include "mpeg4audio.h"
  89 #include "aac_parser.h"
  90
  91 #include <assert.h>
  92 #include <errno.h>
  93 #include <math.h>
  94 #include <string.h>
  95
  96 #if ARCH_ARM
  97 #   include "arm/aac.h"
  98 #endif
  99
 100 union float754 {
 101     float f;
 102     uint32_t i;
 103 };
 104
 105 static VLC vlc_scalefactors;
 106 static VLC vlc_spectral[11];
 107
 108 static uint32_t cbrt_tab[1<<13];
 109
 110 static ChannelElement *get_che(AACContext *ac, int type, int elem_id)
 111 {
 112     if (ac->tag_che_map[type][elem_id]) {
 113         return ac->tag_che_map[type][elem_id];
 114     }
 115     if (ac->tags_mapped >= tags_per_config[ac->m4ac.chan_config]) {
 116         return NULL;
 117     }
 118     switch (ac->m4ac.chan_config) {
 119     case 7:
 120         if (ac->tags_mapped == 3 && type == TYPE_CPE) {
 121             ac->tags_mapped++;
 122             return ac->tag_che_map[TYPE_CPE][elem_id] = ac->che[TYPE_CPE][2];
 123         }
 124     case 6:
 125         /* Some streams incorrectly code 5.1 audio as SCE[0] CPE[0] CPE[1] SCE[1]
 126            instead of SCE[0] CPE[0] CPE[0] LFE[0]. If we seem to have
 127            encountered such a stream, transfer the LFE[0] element to SCE[1] */
 128         if (ac->tags_mapped == tags_per_config[ac->m4ac.chan_config] - 1 && (type == TYPE_LFE || type == TYPE_SCE)) {
 129             ac->tags_mapped++;
 130             return ac->tag_che_map[type][elem_id] = ac->che[TYPE_LFE][0];
 131         }
 132     case 5:
 133         if (ac->tags_mapped == 2 && type == TYPE_CPE) {
 134             ac->tags_mapped++;
 135             return ac->tag_che_map[TYPE_CPE][elem_id] = ac->che[TYPE_CPE][1];
 136         }
 137     case 4:
 138         if (ac->tags_mapped == 2 && ac->m4ac.chan_config == 4 && type == TYPE_SCE) {
 139             ac->tags_mapped++;
 140             return ac->tag_che_map[TYPE_SCE][elem_id] = ac->che[TYPE_SCE][1];
 141         }
 142     case 3:
 143     case 2:
 144         if (ac->tags_mapped == (ac->m4ac.chan_config != 2) && type == TYPE_CPE) {
 145             ac->tags_mapped++;
 146             return ac->tag_che_map[TYPE_CPE][elem_id] = ac->che[TYPE_CPE][0];
 147         } else if (ac->m4ac.chan_config == 2) {
 148             return NULL;
 149         }
 150     case 1:
 151         if (!ac->tags_mapped && type == TYPE_SCE) {
 152             ac->tags_mapped++;
 153             return ac->tag_che_map[TYPE_SCE][elem_id] = ac->che[TYPE_SCE][0];
 154         }
 155     default:
 156         return NULL;
 157     }
 158 }
 159
 160 /**
 161  * Check for the channel element in the current channel position configuration.
 162  * If it exists, make sure the appropriate element is allocated and map the
 163  * channel order to match the internal FFmpeg channel layout.
 164  *
 165  * @param   che_pos current channel position configuration
 166  * @param   type channel element type
 167  * @param   id channel element id
 168  * @param   channels count of the number of channels in the configuration
 169  *
 170  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
 171  */
 172 static int che_configure(AACContext *ac,
 173                          enum ChannelPosition che_pos[4][MAX_ELEM_ID],
 174                          int type, int id,
 175                          int *channels)
 176 {
 177     if (che_pos[type][id]) {
 178         if (!ac->che[type][id] && !(ac->che[type][id] = av_mallocz(sizeof(ChannelElement))))
 179             return AVERROR(ENOMEM);
 180         if (type != TYPE_CCE) {
 181             ac->output_data[(*channels)++] = ac->che[type][id]->ch[0].ret;
 182             if (type == TYPE_CPE) {
 183                 ac->output_data[(*channels)++] = ac->che[type][id]->ch[1].ret;
 184             }
 185         }
 186     } else
 187         av_freep(&ac->che[type][id]);
 188     return 0;
 189 }
 190
 191 /**
 192  * Configure output channel order based on the current program configuration element.
 193  *
 194  * @param   che_pos current channel position configuration
 195  * @param   new_che_pos New channel position configuration - we only do something if it differs from the current one.
 196  *
 197  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
 198  */
 199 static int output_configure(AACContext *ac,
 200                             enum ChannelPosition che_pos[4][MAX_ELEM_ID],
 201                             enum ChannelPosition new_che_pos[4][MAX_ELEM_ID],
 202                             int channel_config, enum OCStatus oc_type)
 203 {
 204     AVCodecContext *avctx = ac->avccontext;
 205     int i, type, channels = 0, ret;
 206
 207     memcpy(che_pos, new_che_pos, 4 * MAX_ELEM_ID * sizeof(new_che_pos[0][0]));
 208
 209     if (channel_config) {
 210         for (i = 0; i < tags_per_config[channel_config]; i++) {
 211             if ((ret = che_configure(ac, che_pos,
 212                                      aac_channel_layout_map[channel_config - 1][i][0],
 213                                      aac_channel_layout_map[channel_config - 1][i][1],
 214                                      &channels)))
 215                 return ret;
 216         }
 217
 218         memset(ac->tag_che_map, 0,       4 * MAX_ELEM_ID * sizeof(ac->che[0][0]));
 219         ac->tags_mapped = 0;
 220
 221         avctx->channel_layout = aac_channel_layout[channel_config - 1];
 222     } else {
 223         /* Allocate or free elements depending on if they are in the
 224          * current program configuration.
 225          *
 226          * Set up default 1:1 output mapping.
 227          *
 228          * For a 5.1 stream the output order will be:
 229          *    [ Center ] [ Front Left ] [ Front Right ] [ LFE ] [ Surround Left ] [ Surround Right ]
 230          */
 231
 232         for (i = 0; i < MAX_ELEM_ID; i++) {
 233             for (type = 0; type < 4; type++) {
 234                 if ((ret = che_configure(ac, che_pos, type, i, &channels)))
 235                     return ret;
 236             }
 237         }
 238
 239         memcpy(ac->tag_che_map, ac->che, 4 * MAX_ELEM_ID * sizeof(ac->che[0][0]));
 240         ac->tags_mapped = 4 * MAX_ELEM_ID;
 241
 242         avctx->channel_layout = 0;
 243     }
 244
 245     avctx->channels = channels;
 246
 247     ac->output_configured = oc_type;
 248
 249     return 0;
 250 }
 251
 252 /**
 253  * Decode an array of 4 bit element IDs, optionally interleaved with a stereo/mono switching bit.
 254  *
 255  * @param cpe_map Stereo (Channel Pair Element) map, NULL if stereo bit is not present.
 256  * @param sce_map mono (Single Channel Element) map
 257  * @param type speaker type/position for these channels
 258  */
 259 static void decode_channel_map(enum ChannelPosition *cpe_map,
 260                                enum ChannelPosition *sce_map,
 261                                enum ChannelPosition type,
 262                                GetBitContext *gb, int n)
 263 {
 264     while (n--) {
 265         enum ChannelPosition *map = cpe_map && get_bits1(gb) ? cpe_map : sce_map; // stereo or mono map
 266         map[get_bits(gb, 4)] = type;
 267     }
 268 }
 269
 270 /**
 271  * Decode program configuration element; reference: table 4.2.
 272  *
 273  * @param   new_che_pos New channel position configuration - we only do something if it differs from the current one.
 274  *
 275  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
 276  */
 277 static int decode_pce(AACContext *ac, enum ChannelPosition new_che_pos[4][MAX_ELEM_ID],
 278                       GetBitContext *gb)
 279 {
 280     int num_front, num_side, num_back, num_lfe, num_assoc_data, num_cc, sampling_index;
 281
 282     skip_bits(gb, 2);  // object_type
 283
 284     sampling_index = get_bits(gb, 4);
 285     if (ac->m4ac.sampling_index != sampling_index)
 286         av_log(ac->avccontext, AV_LOG_WARNING, "Sample rate index in program config element does not match the sample rate index configured by the container.\n");
 287
 288     num_front       = get_bits(gb, 4);
 289     num_side        = get_bits(gb, 4);
 290     num_back        = get_bits(gb, 4);
 291     num_lfe         = get_bits(gb, 2);
 292     num_assoc_data  = get_bits(gb, 3);
 293     num_cc          = get_bits(gb, 4);
 294
 295     if (get_bits1(gb))
 296         skip_bits(gb, 4); // mono_mixdown_tag
 297     if (get_bits1(gb))
 298         skip_bits(gb, 4); // stereo_mixdown_tag
 299
 300     if (get_bits1(gb))
 301         skip_bits(gb, 3); // mixdown_coeff_index and pseudo_surround
 302
 303     decode_channel_map(new_che_pos[TYPE_CPE], new_che_pos[TYPE_SCE], AAC_CHANNEL_FRONT, gb, num_front);
 304     decode_channel_map(new_che_pos[TYPE_CPE], new_che_pos[TYPE_SCE], AAC_CHANNEL_SIDE,  gb, num_side );
 305     decode_channel_map(new_che_pos[TYPE_CPE], new_che_pos[TYPE_SCE], AAC_CHANNEL_BACK,  gb, num_back );
 306     decode_channel_map(NULL,                  new_che_pos[TYPE_LFE], AAC_CHANNEL_LFE,   gb, num_lfe  );
 307
 308     skip_bits_long(gb, 4 * num_assoc_data);
 309
 310     decode_channel_map(new_che_pos[TYPE_CCE], new_che_pos[TYPE_CCE], AAC_CHANNEL_CC,    gb, num_cc   );
 311
 312     align_get_bits(gb);
 313
 314     /* comment field, first byte is length */
 315     skip_bits_long(gb, 8 * get_bits(gb, 8));
 316     return 0;
 317 }
 318
 319 /**
 320  * Set up channel positions based on a default channel configuration
 321  * as specified in table 1.17.
 322  *
 323  * @param   new_che_pos New channel position configuration - we only do something if it differs from the current one.
 324  *
 325  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
 326  */
 327 static int set_default_channel_config(AACContext *ac,
 328                                       enum ChannelPosition new_che_pos[4][MAX_ELEM_ID],
 329                                       int channel_config)
 330 {
 331     if (channel_config < 1 || channel_config > 7) {
 332         av_log(ac->avccontext, AV_LOG_ERROR, "invalid default channel configuration (%d)\n",
 333                channel_config);
 334         return -1;
 335     }
 336
 337     /* default channel configurations:
 338      *
 339      * 1ch : front center (mono)
 340      * 2ch : L + R (stereo)
 341      * 3ch : front center + L + R
 342      * 4ch : front center + L + R + back center
 343      * 5ch : front center + L + R + back stereo
 344      * 6ch : front center + L + R + back stereo + LFE
 345      * 7ch : front center + L + R + outer front left + outer front right + back stereo + LFE
 346      */
 347
 348     if (channel_config != 2)
 349         new_che_pos[TYPE_SCE][0] = AAC_CHANNEL_FRONT; // front center (or mono)
 350     if (channel_config > 1)
 351         new_che_pos[TYPE_CPE][0] = AAC_CHANNEL_FRONT; // L + R (or stereo)
 352     if (channel_config == 4)
 353         new_che_pos[TYPE_SCE][1] = AAC_CHANNEL_BACK;  // back center
 354     if (channel_config > 4)
 355         new_che_pos[TYPE_CPE][(channel_config == 7) + 1]
 356         = AAC_CHANNEL_BACK;  // back stereo
 357     if (channel_config > 5)
 358         new_che_pos[TYPE_LFE][0] = AAC_CHANNEL_LFE;   // LFE
 359     if (channel_config == 7)
 360         new_che_pos[TYPE_CPE][1] = AAC_CHANNEL_FRONT; // outer front left + outer front right
 361
 362     return 0;
 363 }
 364
 365 /**
 366  * Decode GA "General Audio" specific configuration; reference: table 4.1.
 367  *
 368  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
 369  */
 370 static int decode_ga_specific_config(AACContext *ac, GetBitContext *gb,
 371                                      int channel_config)
 372 {
 373     enum ChannelPosition new_che_pos[4][MAX_ELEM_ID];
 374     int extension_flag, ret;
 375
 376     if (get_bits1(gb)) { // frameLengthFlag
 377         av_log_missing_feature(ac->avccontext, "960/120 MDCT window is", 1);
 378         return -1;
 379     }
 380
 381     if (get_bits1(gb))       // dependsOnCoreCoder
 382         skip_bits(gb, 14);   // coreCoderDelay
 383     extension_flag = get_bits1(gb);
 384
 385     if (ac->m4ac.object_type == AOT_AAC_SCALABLE ||
 386         ac->m4ac.object_type == AOT_ER_AAC_SCALABLE)
 387         skip_bits(gb, 3);     // layerNr
 388
 389     memset(new_che_pos, 0, 4 * MAX_ELEM_ID * sizeof(new_che_pos[0][0]));
 390     if (channel_config == 0) {
 391         skip_bits(gb, 4);  // element_instance_tag
 392         if ((ret = decode_pce(ac, new_che_pos, gb)))
 393             return ret;
 394     } else {
 395         if ((ret = set_default_channel_config(ac, new_che_pos, channel_config)))
 396             return ret;
 397     }
 398     if ((ret = output_configure(ac, ac->che_pos, new_che_pos, channel_config, OC_GLOBAL_HDR)))
 399         return ret;
 400
 401     if (extension_flag) {
 402         switch (ac->m4ac.object_type) {
 403         case AOT_ER_BSAC:
 404             skip_bits(gb, 5);    // numOfSubFrame
 405             skip_bits(gb, 11);   // layer_length
 406             break;
 407         case AOT_ER_AAC_LC:
 408         case AOT_ER_AAC_LTP:
 409         case AOT_ER_AAC_SCALABLE:
 410         case AOT_ER_AAC_LD:
 411             skip_bits(gb, 3);  /* aacSectionDataResilienceFlag
 412                                     * aacScalefactorDataResilienceFlag
 413                                     * aacSpectralDataResilienceFlag
 414                                     */
 415             break;
 416         }
 417         skip_bits1(gb);    // extensionFlag3 (TBD in version 3)
 418     }
 419     return 0;
 420 }
 421
 422 /**
 423  * Decode audio specific configuration; reference: table 1.13.
 424  *
 425  * @param   data        pointer to AVCodecContext extradata
 426  * @param   data_size   size of AVCCodecContext extradata
 427  *
 428  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
 429  */
 430 static int decode_audio_specific_config(AACContext *ac, void *data,
 431                                         int data_size)
 432 {
 433     GetBitContext gb;
 434     int i;
 435
 436     init_get_bits(&gb, data, data_size * 8);
 437
 438     if ((i = ff_mpeg4audio_get_config(&ac->m4ac, data, data_size)) < 0)
 439         return -1;
 440     if (ac->m4ac.sampling_index > 12) {
 441         av_log(ac->avccontext, AV_LOG_ERROR, "invalid sampling rate index %d\n", ac->m4ac.sampling_index);
 442         return -1;
 443     }
 444
 445     skip_bits_long(&gb, i);
 446
 447     switch (ac->m4ac.object_type) {
 448     case AOT_AAC_MAIN:
 449     case AOT_AAC_LC:
 450         if (decode_ga_specific_config(ac, &gb, ac->m4ac.chan_config))
 451             return -1;
 452         break;
 453     default:
 454         av_log(ac->avccontext, AV_LOG_ERROR, "Audio object type %s%d is not supported.\n",
 455                ac->m4ac.sbr == 1? "SBR+" : "", ac->m4ac.object_type);
 456         return -1;
 457     }
 458     return 0;
 459 }
 460
 461 /**
 462  * linear congruential pseudorandom number generator
 463  *
 464  * @param   previous_val    pointer to the current state of the generator
 465  *
 466  * @return  Returns a 32-bit pseudorandom integer
 467  */
 468 static av_always_inline int lcg_random(int previous_val)
 469 {
 470     return previous_val * 1664525 + 1013904223;
 471 }
 472
 473 static void reset_predict_state(PredictorState *ps)
 474 {
 475     ps->r0   = 0.0f;
 476     ps->r1   = 0.0f;
 477     ps->cor0 = 0.0f;
 478     ps->cor1 = 0.0f;
 479     ps->var0 = 1.0f;
 480     ps->var1 = 1.0f;
 481 }
 482
 483 static void reset_all_predictors(PredictorState *ps)
 484 {
 485     int i;
 486     for (i = 0; i < MAX_PREDICTORS; i++)
 487         reset_predict_state(&ps[i]);
 488 }
 489
 490 static void reset_predictor_group(PredictorState *ps, int group_num)
 491 {
 492     int i;
 493     for (i = group_num - 1; i < MAX_PREDICTORS; i += 30)
 494         reset_predict_state(&ps[i]);
 495 }
 496
 497 static av_cold int aac_decode_init(AVCodecContext *avccontext)
 498 {
 499     AACContext *ac = avccontext->priv_data;
 500     int i;
 501
 502     ac->avccontext = avccontext;
 503
 504     if (avccontext->extradata_size > 0) {
 505         if (decode_audio_specific_config(ac, avccontext->extradata, avccontext->extradata_size))
 506             return -1;
 507         avccontext->sample_rate = ac->m4ac.sample_rate;
 508     } else if (avccontext->channels > 0) {
 509         ac->m4ac.sample_rate = avccontext->sample_rate;
 510     }
 511
 512     avccontext->sample_fmt = SAMPLE_FMT_S16;
 513     avccontext->frame_size = 1024;
 514
 515     AAC_INIT_VLC_STATIC( 0, 304);
 516     AAC_INIT_VLC_STATIC( 1, 270);
 517     AAC_INIT_VLC_STATIC( 2, 550);
 518     AAC_INIT_VLC_STATIC( 3, 300);
 519     AAC_INIT_VLC_STATIC( 4, 328);
 520     AAC_INIT_VLC_STATIC( 5, 294);
 521     AAC_INIT_VLC_STATIC( 6, 306);
 522     AAC_INIT_VLC_STATIC( 7, 268);
 523     AAC_INIT_VLC_STATIC( 8, 510);
 524     AAC_INIT_VLC_STATIC( 9, 366);
 525     AAC_INIT_VLC_STATIC(10, 462);
 526
 527     dsputil_init(&ac->dsp, avccontext);
 528
 529     ac->random_state = 0x1f2e3d4c;
 530
 531     // -1024 - Compensate wrong IMDCT method.
 532     // 32768 - Required to scale values to the correct range for the bias method
 533     //         for float to int16 conversion.
 534
 535     if (ac->dsp.float_to_int16_interleave == ff_float_to_int16_interleave_c) {
 536         ac->add_bias  = 385.0f;
 537         ac->sf_scale  = 1. / (-1024. * 32768.);
 538         ac->sf_offset = 0;
 539     } else {
 540         ac->add_bias  = 0.0f;
 541         ac->sf_scale  = 1. / -1024.;
 542         ac->sf_offset = 60;
 543     }
 544
 545 #if !CONFIG_HARDCODED_TABLES
 546     for (i = 0; i < 428; i++)
 547         ff_aac_pow2sf_tab[i] = pow(2, (i - 200) / 4.);
 548 #endif /* CONFIG_HARDCODED_TABLES */
 549
 550     INIT_VLC_STATIC(&vlc_scalefactors,7,FF_ARRAY_ELEMS(ff_aac_scalefactor_code),
 551                     ff_aac_scalefactor_bits, sizeof(ff_aac_scalefactor_bits[0]), sizeof(ff_aac_scalefactor_bits[0]),
 552                     ff_aac_scalefactor_code, sizeof(ff_aac_scalefactor_code[0]), sizeof(ff_aac_scalefactor_code[0]),
 553                     352);
 554
 555     ff_mdct_init(&ac->mdct, 11, 1, 1.0);
 556     ff_mdct_init(&ac->mdct_small, 8, 1, 1.0);
 557     // window initialization
 558     ff_kbd_window_init(ff_aac_kbd_long_1024, 4.0, 1024);
 559     ff_kbd_window_init(ff_aac_kbd_short_128, 6.0, 128);
 560     ff_init_ff_sine_windows(10);
 561     ff_init_ff_sine_windows( 7);
 562
 563     if (!cbrt_tab[(1<<13) - 1]) {
 564         for (i = 0; i < 1<<13; i++) {
 565             union float754 f;
 566             f.f = cbrtf(i) * i;
 567             cbrt_tab[i] = f.i;
 568         }
 569     }
 570
 571     return 0;
 572 }
 573
 574 /**
 575  * Skip data_stream_element; reference: table 4.10.
 576  */
 577 static void skip_data_stream_element(GetBitContext *gb)
 578 {
 579     int byte_align = get_bits1(gb);
 580     int count = get_bits(gb, 8);
 581     if (count == 255)
 582         count += get_bits(gb, 8);
 583     if (byte_align)
 584         align_get_bits(gb);
 585     skip_bits_long(gb, 8 * count);
 586 }
 587
 588 static int decode_prediction(AACContext *ac, IndividualChannelStream *ics,
 589                              GetBitContext *gb)
 590 {
 591     int sfb;
 592     if (get_bits1(gb)) {
 593         ics->predictor_reset_group = get_bits(gb, 5);
 594         if (ics->predictor_reset_group == 0 || ics->predictor_reset_group > 30) {
 595             av_log(ac->avccontext, AV_LOG_ERROR, "Invalid Predictor Reset Group.\n");
 596             return -1;
 597         }
 598     }
 599     for (sfb = 0; sfb < FFMIN(ics->max_sfb, ff_aac_pred_sfb_max[ac->m4ac.sampling_index]); sfb++) {
 600         ics->prediction_used[sfb] = get_bits1(gb);
 601     }
 602     return 0;
 603 }
 604
 605 /**
 606  * Decode Individual Channel Stream info; reference: table 4.6.
 607  *
 608  * @param   common_window   Channels have independent [0], or shared [1], Individual Channel Stream information.
 609  */
 610 static int decode_ics_info(AACContext *ac, IndividualChannelStream *ics,
 611                            GetBitContext *gb, int common_window)
 612 {
 613     if (get_bits1(gb)) {
 614         av_log(ac->avccontext, AV_LOG_ERROR, "Reserved bit set.\n");
 615         memset(ics, 0, sizeof(IndividualChannelStream));
 616         return -1;
 617     }
 618     ics->window_sequence[1] = ics->window_sequence[0];
 619     ics->window_sequence[0] = get_bits(gb, 2);
 620     ics->use_kb_window[1]   = ics->use_kb_window[0];
 621     ics->use_kb_window[0]   = get_bits1(gb);
 622     ics->num_window_groups  = 1;
 623     ics->group_len[0]       = 1;
 624     if (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
 625         int i;
 626         ics->max_sfb = get_bits(gb, 4);
 627         for (i = 0; i < 7; i++) {
 628             if (get_bits1(gb)) {
 629                 ics->group_len[ics->num_window_groups - 1]++;
 630             } else {
 631                 ics->num_window_groups++;
 632                 ics->group_len[ics->num_window_groups - 1] = 1;
 633             }
 634         }
 635         ics->num_windows       = 8;
 636         ics->swb_offset        =    ff_swb_offset_128[ac->m4ac.sampling_index];
 637         ics->num_swb           =   ff_aac_num_swb_128[ac->m4ac.sampling_index];
 638         ics->tns_max_bands     = ff_tns_max_bands_128[ac->m4ac.sampling_index];
 639         ics->predictor_present = 0;
 640     } else {
 641         ics->max_sfb               = get_bits(gb, 6);
 642         ics->num_windows           = 1;
 643         ics->swb_offset            =    ff_swb_offset_1024[ac->m4ac.sampling_index];
 644         ics->num_swb               =   ff_aac_num_swb_1024[ac->m4ac.sampling_index];
 645         ics->tns_max_bands         = ff_tns_max_bands_1024[ac->m4ac.sampling_index];
 646         ics->predictor_present     = get_bits1(gb);
 647         ics->predictor_reset_group = 0;
 648         if (ics->predictor_present) {
 649             if (ac->m4ac.object_type == AOT_AAC_MAIN) {
 650                 if (decode_prediction(ac, ics, gb)) {
 651                     memset(ics, 0, sizeof(IndividualChannelStream));
 652                     return -1;
 653                 }
 654             } else if (ac->m4ac.object_type == AOT_AAC_LC) {
 655                 av_log(ac->avccontext, AV_LOG_ERROR, "Prediction is not allowed in AAC-LC.\n");
 656                 memset(ics, 0, sizeof(IndividualChannelStream));
 657                 return -1;
 658             } else {
 659                 av_log_missing_feature(ac->avccontext, "Predictor bit set but LTP is", 1);
 660                 memset(ics, 0, sizeof(IndividualChannelStream));
 661                 return -1;
 662             }
 663         }
 664     }
 665
 666     if (ics->max_sfb > ics->num_swb) {
 667         av_log(ac->avccontext, AV_LOG_ERROR,
 668                "Number of scalefactor bands in group (%d) exceeds limit (%d).\n",
 669                ics->max_sfb, ics->num_swb);
 670         memset(ics, 0, sizeof(IndividualChannelStream));
 671         return -1;
 672     }
 673
 674     return 0;
 675 }
 676
 677 /**
 678  * Decode band types (section_data payload); reference: table 4.46.
 679  *
 680  * @param   band_type           array of the used band type
 681  * @param   band_type_run_end   array of the last scalefactor band of a band type run
 682  *
 683  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
 684  */
 685 static int decode_band_types(AACContext *ac, enum BandType band_type[120],
 686                              int band_type_run_end[120], GetBitContext *gb,
 687                              IndividualChannelStream *ics)
 688 {
 689     int g, idx = 0;
 690     const int bits = (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE) ? 3 : 5;
 691     for (g = 0; g < ics->num_window_groups; g++) {
 692         int k = 0;
 693         while (k < ics->max_sfb) {
 694             uint8_t sect_end = k;
 695             int sect_len_incr;
 696             int sect_band_type = get_bits(gb, 4);
 697             if (sect_band_type == 12) {
 698                 av_log(ac->avccontext, AV_LOG_ERROR, "invalid band type\n");
 699                 return -1;
 700             }
 701             while ((sect_len_incr = get_bits(gb, bits)) == (1 << bits) - 1)
 702                 sect_end += sect_len_incr;
 703             sect_end += sect_len_incr;
 704             if (sect_end > ics->max_sfb) {
 705                 av_log(ac->avccontext, AV_LOG_ERROR,
 706                        "Number of bands (%d) exceeds limit (%d).\n",
 707                        sect_end, ics->max_sfb);
 708                 return -1;
 709             }
 710             for (; k < sect_end; k++) {
 711                 band_type        [idx]   = sect_band_type;
 712                 band_type_run_end[idx++] = sect_end;
 713             }
 714         }
 715     }
 716     return 0;
 717 }
 718
 719 /**
 720  * Decode scalefactors; reference: table 4.47.
 721  *
 722  * @param   global_gain         first scalefactor value as scalefactors are differentially coded
 723  * @param   band_type           array of the used band type
 724  * @param   band_type_run_end   array of the last scalefactor band of a band type run
 725  * @param   sf                  array of scalefactors or intensity stereo positions
 726  *
 727  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
 728  */
 729 static int decode_scalefactors(AACContext *ac, float sf[120], GetBitContext *gb,
 730                                unsigned int global_gain,
 731                                IndividualChannelStream *ics,
 732                                enum BandType band_type[120],
 733                                int band_type_run_end[120])
 734 {
 735     const int sf_offset = ac->sf_offset + (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE ? 12 : 0);
 736     int g, i, idx = 0;
 737     int offset[3] = { global_gain, global_gain - 90, 100 };
 738     int noise_flag = 1;
 739     static const char *sf_str[3] = { "Global gain", "Noise gain", "Intensity stereo position" };
 740     for (g = 0; g < ics->num_window_groups; g++) {
 741         for (i = 0; i < ics->max_sfb;) {
 742             int run_end = band_type_run_end[idx];
 743             if (band_type[idx] == ZERO_BT) {
 744                 for (; i < run_end; i++, idx++)
 745                     sf[idx] = 0.;
 746             } else if ((band_type[idx] == INTENSITY_BT) || (band_type[idx] == INTENSITY_BT2)) {
 747                 for (; i < run_end; i++, idx++) {
 748                     offset[2] += get_vlc2(gb, vlc_scalefactors.table, 7, 3) - 60;
 749                     if (offset[2] > 255U) {
 750                         av_log(ac->avccontext, AV_LOG_ERROR,
 751                                "%s (%d) out of range.\n", sf_str[2], offset[2]);
 752                         return -1;
 753                     }
 754                     sf[idx] = ff_aac_pow2sf_tab[-offset[2] + 300];
 755                 }
 756             } else if (band_type[idx] == NOISE_BT) {
 757                 for (; i < run_end; i++, idx++) {
 758                     if (noise_flag-- > 0)
 759                         offset[1] += get_bits(gb, 9) - 256;
 760                     else
 761                         offset[1] += get_vlc2(gb, vlc_scalefactors.table, 7, 3) - 60;
 762                     if (offset[1] > 255U) {
 763                         av_log(ac->avccontext, AV_LOG_ERROR,
 764                                "%s (%d) out of range.\n", sf_str[1], offset[1]);
 765                         return -1;
 766                     }
 767                     sf[idx] = -ff_aac_pow2sf_tab[offset[1] + sf_offset + 100];
 768                 }
 769             } else {
 770                 for (; i < run_end; i++, idx++) {
 771                     offset[0] += get_vlc2(gb, vlc_scalefactors.table, 7, 3) - 60;
 772                     if (offset[0] > 255U) {
 773                         av_log(ac->avccontext, AV_LOG_ERROR,
 774                                "%s (%d) out of range.\n", sf_str[0], offset[0]);
 775                         return -1;
 776                     }
 777                     sf[idx] = -ff_aac_pow2sf_tab[ offset[0] + sf_offset];
 778                 }
 779             }
 780         }
 781     }
 782     return 0;
 783 }
 784
 785 /**
 786  * Decode pulse data; reference: table 4.7.
 787  */
 788 static int decode_pulses(Pulse *pulse, GetBitContext *gb,
 789                          const uint16_t *swb_offset, int num_swb)
 790 {
 791     int i, pulse_swb;
 792     pulse->num_pulse = get_bits(gb, 2) + 1;
 793     pulse_swb        = get_bits(gb, 6);
 794     if (pulse_swb >= num_swb)
 795         return -1;
 796     pulse->pos[0]    = swb_offset[pulse_swb];
 797     pulse->pos[0]   += get_bits(gb, 5);
 798     if (pulse->pos[0] > 1023)
 799         return -1;
 800     pulse->amp[0]    = get_bits(gb, 4);
 801     for (i = 1; i < pulse->num_pulse; i++) {
 802         pulse->pos[i] = get_bits(gb, 5) + pulse->pos[i - 1];
 803         if (pulse->pos[i] > 1023)
 804             return -1;
 805         pulse->amp[i] = get_bits(gb, 4);
 806     }
 807     return 0;
 808 }
 809
 810 /**
 811  * Decode Temporal Noise Shaping data; reference: table 4.48.
 812  *
 813  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
 814  */
 815 static int decode_tns(AACContext *ac, TemporalNoiseShaping *tns,
 816                       GetBitContext *gb, const IndividualChannelStream *ics)
 817 {
 818     int w, filt, i, coef_len, coef_res, coef_compress;
 819     const int is8 = ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE;
 820     const int tns_max_order = is8 ? 7 : ac->m4ac.object_type == AOT_AAC_MAIN ? 20 : 12;
 821     for (w = 0; w < ics->num_windows; w++) {
 822         if ((tns->n_filt[w] = get_bits(gb, 2 - is8))) {
 823             coef_res = get_bits1(gb);
 824
 825             for (filt = 0; filt < tns->n_filt[w]; filt++) {
 826                 int tmp2_idx;
 827                 tns->length[w][filt] = get_bits(gb, 6 - 2 * is8);
 828
 829                 if ((tns->order[w][filt] = get_bits(gb, 5 - 2 * is8)) > tns_max_order) {
 830                     av_log(ac->avccontext, AV_LOG_ERROR, "TNS filter order %d is greater than maximum %d.",
 831                            tns->order[w][filt], tns_max_order);
 832                     tns->order[w][filt] = 0;
 833                     return -1;
 834                 }
 835                 if (tns->order[w][filt]) {
 836                     tns->direction[w][filt] = get_bits1(gb);
 837                     coef_compress = get_bits1(gb);
 838                     coef_len = coef_res + 3 - coef_compress;
 839                     tmp2_idx = 2 * coef_compress + coef_res;
 840
 841                     for (i = 0; i < tns->order[w][filt]; i++)
 842                         tns->coef[w][filt][i] = tns_tmp2_map[tmp2_idx][get_bits(gb, coef_len)];
 843                 }
 844             }
 845         }
 846     }
 847     return 0;
 848 }
 849
 850 /**
 851  * Decode Mid/Side data; reference: table 4.54.
 852  *
 853  * @param   ms_present  Indicates mid/side stereo presence. [0] mask is all 0s;
 854  *                      [1] mask is decoded from bitstream; [2] mask is all 1s;
 855  *                      [3] reserved for scalable AAC
 856  */
 857 static void decode_mid_side_stereo(ChannelElement *cpe, GetBitContext *gb,
 858                                    int ms_present)
 859 {
 860     int idx;
 861     if (ms_present == 1) {
 862         for (idx = 0; idx < cpe->ch[0].ics.num_window_groups * cpe->ch[0].ics.max_sfb; idx++)
 863             cpe->ms_mask[idx] = get_bits1(gb);
 864     } else if (ms_present == 2) {
 865         memset(cpe->ms_mask, 1, cpe->ch[0].ics.num_window_groups * cpe->ch[0].ics.max_sfb * sizeof(cpe->ms_mask[0]));
 866     }
 867 }
 868
 869 #ifndef VMUL2
 870 static inline float *VMUL2(float *dst, const float *v, unsigned idx,
 871                            const float *scale)
 872 {
 873     float s = *scale;
 874     *dst++ = v[idx    & 15] * s;
 875     *dst++ = v[idx>>4 & 15] * s;
 876     return dst;
 877 }
 878 #endif
 879
 880 #ifndef VMUL4
 881 static inline float *VMUL4(float *dst, const float *v, unsigned idx,
 882                            const float *scale)
 883 {
 884     float s = *scale;
 885     *dst++ = v[idx    & 3] * s;
 886     *dst++ = v[idx>>2 & 3] * s;
 887     *dst++ = v[idx>>4 & 3] * s;
 888     *dst++ = v[idx>>6 & 3] * s;
 889     return dst;
 890 }
 891 #endif
 892
 893 #ifndef VMUL2S
 894 static inline float *VMUL2S(float *dst, const float *v, unsigned idx,
 895                             unsigned sign, const float *scale)
 896 {
 897     union float754 s0, s1;
 898
 899     s0.f = s1.f = *scale;
 900     s0.i ^= sign >> 1 << 31;
 901     s1.i ^= sign      << 31;
 902
 903     *dst++ = v[idx    & 15] * s0.f;
 904     *dst++ = v[idx>>4 & 15] * s1.f;
 905
 906     return dst;
 907 }
 908 #endif
 909
 910 #ifndef VMUL4S
 911 static inline float *VMUL4S(float *dst, const float *v, unsigned idx,
 912                             unsigned sign, const float *scale)
 913 {
 914     unsigned nz = idx >> 12;
 915     union float754 s = { .f = *scale };
 916     union float754 t;
 917
 918     t.i = s.i ^ (sign & 1<<31);
 919     *dst++ = v[idx    & 3] * t.f;
 920
 921     sign <<= nz & 1; nz >>= 1;
 922     t.i = s.i ^ (sign & 1<<31);
 923     *dst++ = v[idx>>2 & 3] * t.f;
 924
 925     sign <<= nz & 1; nz >>= 1;
 926     t.i = s.i ^ (sign & 1<<31);
 927     *dst++ = v[idx>>4 & 3] * t.f;
 928
 929     sign <<= nz & 1; nz >>= 1;
 930     t.i = s.i ^ (sign & 1<<31);
 931     *dst++ = v[idx>>6 & 3] * t.f;
 932
 933     return dst;
 934 }
 935 #endif
 936
 937 /**
 938  * Decode spectral data; reference: table 4.50.
 939  * Dequantize and scale spectral data; reference: 4.6.3.3.
 940  *
 941  * @param   coef            array of dequantized, scaled spectral data
 942  * @param   sf              array of scalefactors or intensity stereo positions
 943  * @param   pulse_present   set if pulses are present
 944  * @param   pulse           pointer to pulse data struct
 945  * @param   band_type       array of the used band type
 946  *
 947  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
 948  */
 949 static int decode_spectrum_and_dequant(AACContext *ac, float coef[1024],
 950                                        GetBitContext *gb, const float sf[120],
 951                                        int pulse_present, const Pulse *pulse,
 952                                        const IndividualChannelStream *ics,
 953                                        enum BandType band_type[120])
 954 {
 955     int i, k, g, idx = 0;
 956     const int c = 1024 / ics->num_windows;
 957     const uint16_t *offsets = ics->swb_offset;
 958     float *coef_base = coef;
 959     int err_idx;
 960
 961     for (g = 0; g < ics->num_windows; g++)
 962         memset(coef + g * 128 + offsets[ics->max_sfb], 0, sizeof(float) * (c - offsets[ics->max_sfb]));
 963
 964     for (g = 0; g < ics->num_window_groups; g++) {
 965         unsigned g_len = ics->group_len[g];
 966
 967         for (i = 0; i < ics->max_sfb; i++, idx++) {
 968             const unsigned cbt_m1 = band_type[idx] - 1;
 969             float *cfo = coef + offsets[i];
 970             int off_len = offsets[i + 1] - offsets[i];
 971             int group;
 972
 973             if (cbt_m1 >= INTENSITY_BT2 - 1) {
 974                 for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
 975                     memset(cfo, 0, off_len * sizeof(float));
 976                 }
 977             } else if (cbt_m1 == NOISE_BT - 1) {
 978                 for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
 979                     float scale;
 980                     float band_energy;
 981
 982                     for (k = 0; k < off_len; k++) {
 983                         ac->random_state  = lcg_random(ac->random_state);
 984                         cfo[k] = ac->random_state;
 985                     }
 986
 987                     band_energy = ac->dsp.scalarproduct_float(cfo, cfo, off_len);
 988                     scale = sf[idx] / sqrtf(band_energy);
 989                     ac->dsp.vector_fmul_scalar(cfo, cfo, scale, off_len);
 990                 }
 991             } else {
 992                 const float *vq = ff_aac_codebook_vector_vals[cbt_m1];
 993                 const uint16_t *cb_vector_idx = ff_aac_codebook_vector_idx[cbt_m1];
 994                 VLC_TYPE (*vlc_tab)[2] = vlc_spectral[cbt_m1].table;
 995                 const int cb_size = ff_aac_spectral_sizes[cbt_m1];
 996                 OPEN_READER(re, gb);
 997
 998                 switch (cbt_m1 >> 1) {
 999                 case 0:
1000                     for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
1001                         float *cf = cfo;
1002                         int len = off_len;
1003
1004                         do {
1005                             int code;
1006                             unsigned cb_idx;
1007
1008                             UPDATE_CACHE(re, gb);
1009                             GET_VLC(code, re, gb, vlc_tab, 8, 2);
1010
1011                             if (code >= cb_size) {
1012                                 err_idx = code;
1013                                 goto err_cb_overflow;
1014                             }
1015
1016                             cb_idx = cb_vector_idx[code];
1017                             cf = VMUL4(cf, vq, cb_idx, sf + idx);
1018                         } while (len -= 4);
1019                     }
1020                     break;
1021
1022                 case 1:
1023                     for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
1024                         float *cf = cfo;
1025                         int len = off_len;
1026
1027                         do {
1028                             int code;
1029                             unsigned nnz;
1030                             unsigned cb_idx;
1031                             uint32_t bits;
1032
1033                             UPDATE_CACHE(re, gb);
1034                             GET_VLC(code, re, gb, vlc_tab, 8, 2);
1035
1036                             if (code >= cb_size) {
1037                                 err_idx = code;
1038                                 goto err_cb_overflow;
1039                             }
1040
1041 #if MIN_CACHE_BITS < 20
1042                             UPDATE_CACHE(re, gb);
1043 #endif
1044                             cb_idx = cb_vector_idx[code];
1045                             nnz = cb_idx >> 8 & 15;
1046                             bits = SHOW_UBITS(re, gb, nnz) << (32-nnz);
1047                             LAST_SKIP_BITS(re, gb, nnz);
1048                             cf = VMUL4S(cf, vq, cb_idx, bits, sf + idx);
1049                         } while (len -= 4);
1050                     }
1051                     break;
1052
1053                 case 2:
1054                     for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
1055                         float *cf = cfo;
1056                         int len = off_len;
1057
1058                         do {
1059                             int code;
1060                             unsigned cb_idx;
1061
1062                             UPDATE_CACHE(re, gb);
1063                             GET_VLC(code, re, gb, vlc_tab, 8, 2);
1064
1065                             if (code >= cb_size) {
1066                                 err_idx = code;
1067                                 goto err_cb_overflow;
1068                             }
1069
1070                             cb_idx = cb_vector_idx[code];
1071                             cf = VMUL2(cf, vq, cb_idx, sf + idx);
1072                         } while (len -= 2);
1073                     }
1074                     break;
1075
1076                 case 3:
1077                 case 4:
1078                     for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
1079                         float *cf = cfo;
1080                         int len = off_len;
1081
1082                         do {
1083                             int code;
1084                             unsigned nnz;
1085                             unsigned cb_idx;
1086                             unsigned sign;
1087
1088                             UPDATE_CACHE(re, gb);
1089                             GET_VLC(code, re, gb, vlc_tab, 8, 2);
1090
1091                             if (code >= cb_size) {
1092                                 err_idx = code;
1093                                 goto err_cb_overflow;
1094                             }
1095
1096                             cb_idx = cb_vector_idx[code];
1097                             nnz = cb_idx >> 8 & 15;
1098                             sign = SHOW_UBITS(re, gb, nnz) << (cb_idx >> 12);
1099                             LAST_SKIP_BITS(re, gb, nnz);
1100                             cf = VMUL2S(cf, vq, cb_idx, sign, sf + idx);
1101                         } while (len -= 2);
1102                     }
1103                     break;
1104
1105                 default:
1106                     for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
1107                         float *cf = cfo;
1108                         uint32_t *icf = (uint32_t *) cf;
1109                         int len = off_len;
1110
1111                         do {
1112                             int code;
1113                             unsigned nzt, nnz;
1114                             unsigned cb_idx;
1115                             uint32_t bits;
1116                             int j;
1117
1118                             UPDATE_CACHE(re, gb);
1119                             GET_VLC(code, re, gb, vlc_tab, 8, 2);
1120
1121                             if (!code) {
1122                                 *icf++ = 0;
1123                                 *icf++ = 0;
1124                                 continue;
1125                             }
1126
1127                             if (code >= cb_size) {
1128                                 err_idx = code;
1129                                 goto err_cb_overflow;
1130                             }
1131
1132                             cb_idx = cb_vector_idx[code];
1133                             nnz = cb_idx >> 12;
1134                             nzt = cb_idx >> 8;
1135                             bits = SHOW_UBITS(re, gb, nnz) << (32-nnz);
1136                             LAST_SKIP_BITS(re, gb, nnz);
1137
1138                             for (j = 0; j < 2; j++) {
1139                                 if (nzt & 1<<j) {
1140                                     uint32_t b;
1141                                     int n;
1142                                     /* The total length of escape_sequence must be < 22 bits according
1143                                        to the specification (i.e. max is 111111110xxxxxxxxxxxx). */
1144                                     UPDATE_CACHE(re, gb);
1145                                     b = GET_CACHE(re, gb);
1146                                     b = 31 - av_log2(~b);
1147
1148                                     if (b > 8) {
1149                                         av_log(ac->avccontext, AV_LOG_ERROR, "error in spectral data, ESC overflow\n");
1150                                         return -1;
1151                                     }
1152
1153 #if MIN_CACHE_BITS < 21
1154                                     LAST_SKIP_BITS(re, gb, b + 1);
1155                                     UPDATE_CACHE(re, gb);
1156 #else
1157                                     SKIP_BITS(re, gb, b + 1);
1158 #endif
1159                                     b += 4;
1160                                     n = (1 << b) + SHOW_UBITS(re, gb, b);
1161                                     LAST_SKIP_BITS(re, gb, b);
1162                                     *icf++ = cbrt_tab[n] | (bits & 1<<31);
1163                                     bits <<= 1;
1164                                 } else {
1165                                     unsigned v = ((const uint32_t*)vq)[cb_idx & 15];
1166                                     *icf++ = (bits & 1<<31) | v;
1167                                     bits <<= !!v;
1168                                 }
1169                                 cb_idx >>= 4;
1170                             }
1171                         } while (len -= 2);
1172
1173                         ac->dsp.vector_fmul_scalar(cfo, cfo, sf[idx], off_len);
1174                     }
1175                 }
1176
1177                 CLOSE_READER(re, gb);
1178             }
1179         }
1180         coef += g_len << 7;
1181     }
1182
1183     if (pulse_present) {
1184         idx = 0;
1185         for (i = 0; i < pulse->num_pulse; i++) {
1186             float co = coef_base[ pulse->pos[i] ];
1187             while (offsets[idx + 1] <= pulse->pos[i])
1188                 idx++;
1189             if (band_type[idx] != NOISE_BT && sf[idx]) {
1190                 float ico = -pulse->amp[i];
1191                 if (co) {
1192                     co /= sf[idx];
1193                     ico = co / sqrtf(sqrtf(fabsf(co))) + (co > 0 ? -ico : ico);
1194                 }
1195                 coef_base[ pulse->pos[i] ] = cbrtf(fabsf(ico)) * ico * sf[idx];
1196             }
1197         }
1198     }
1199     return 0;
1200
1201 err_cb_overflow:
1202     av_log(ac->avccontext, AV_LOG_ERROR,
1203            "Read beyond end of ff_aac_codebook_vectors[%d][]. index %d >= %d\n",
1204            band_type[idx], err_idx, ff_aac_spectral_sizes[band_type[idx]]);
1205     return -1;
1206 }
1207
1208 static av_always_inline float flt16_round(float pf)
1209 {
1210     union float754 tmp;
1211     tmp.f = pf;
1212     tmp.i = (tmp.i + 0x00008000U) & 0xFFFF0000U;
1213     return tmp.f;
1214 }
1215
1216 static av_always_inline float flt16_even(float pf)
1217 {
1218     union float754 tmp;
1219     tmp.f = pf;
1220     tmp.i = (tmp.i + 0x00007FFFU + (tmp.i & 0x00010000U >> 16)) & 0xFFFF0000U;
1221     return tmp.f;
1222 }
1223
1224 static av_always_inline float flt16_trunc(float pf)
1225 {
1226     union float754 pun;
1227     pun.f = pf;
1228     pun.i &= 0xFFFF0000U;
1229     return pun.f;
1230 }
1231
1232 static void predict(AACContext *ac, PredictorState *ps, float *coef,
1233                     int output_enable)
1234 {
1235     const float a     = 0.953125; // 61.0 / 64
1236     const float alpha = 0.90625;  // 29.0 / 32
1237     float e0, e1;
1238     float pv;
1239     float k1, k2;
1240
1241     k1 = ps->var0 > 1 ? ps->cor0 * flt16_even(a / ps->var0) : 0;
1242     k2 = ps->var1 > 1 ? ps->cor1 * flt16_even(a / ps->var1) : 0;
1243
1244     pv = flt16_round(k1 * ps->r0 + k2 * ps->r1);
1245     if (output_enable)
1246         *coef += pv * ac->sf_scale;
1247
1248     e0 = *coef / ac->sf_scale;
1249     e1 = e0 - k1 * ps->r0;
1250
1251     ps->cor1 = flt16_trunc(alpha * ps->cor1 + ps->r1 * e1);
1252     ps->var1 = flt16_trunc(alpha * ps->var1 + 0.5 * (ps->r1 * ps->r1 + e1 * e1));
1253     ps->cor0 = flt16_trunc(alpha * ps->cor0 + ps->r0 * e0);
1254     ps->var0 = flt16_trunc(alpha * ps->var0 + 0.5 * (ps->r0 * ps->r0 + e0 * e0));
1255
1256     ps->r1 = flt16_trunc(a * (ps->r0 - k1 * e0));
1257     ps->r0 = flt16_trunc(a * e0);
1258 }
1259
1260 /**
1261  * Apply AAC-Main style frequency domain prediction.
1262  */
1263 static void apply_prediction(AACContext *ac, SingleChannelElement *sce)
1264 {
1265     int sfb, k;
1266
1267     if (!sce->ics.predictor_initialized) {
1268         reset_all_predictors(sce->predictor_state);
1269         sce->ics.predictor_initialized = 1;
1270     }
1271
1272     if (sce->ics.window_sequence[0] != EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
1273         for (sfb = 0; sfb < ff_aac_pred_sfb_max[ac->m4ac.sampling_index]; sfb++) {
1274             for (k = sce->ics.swb_offset[sfb]; k < sce->ics.swb_offset[sfb + 1]; k++) {
1275                 predict(ac, &sce->predictor_state[k], &sce->coeffs[k],
1276                         sce->ics.predictor_present && sce->ics.prediction_used[sfb]);
1277             }
1278         }
1279         if (sce->ics.predictor_reset_group)
1280             reset_predictor_group(sce->predictor_state, sce->ics.predictor_reset_group);
1281     } else
1282         reset_all_predictors(sce->predictor_state);
1283 }
1284
1285 /**
1286  * Decode an individual_channel_stream payload; reference: table 4.44.
1287  *
1288  * @param   common_window   Channels have independent [0], or shared [1], Individual Channel Stream information.
1289  * @param   scale_flag      scalable [1] or non-scalable [0] AAC (Unused until scalable AAC is implemented.)
1290  *
1291  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
1292  */
1293 static int decode_ics(AACContext *ac, SingleChannelElement *sce,
1294                       GetBitContext *gb, int common_window, int scale_flag)
1295 {
1296     Pulse pulse;
1297     TemporalNoiseShaping    *tns = &sce->tns;
1298     IndividualChannelStream *ics = &sce->ics;
1299     float *out = sce->coeffs;
1300     int global_gain, pulse_present = 0;
1301
1302     /* This assignment is to silence a GCC warning about the variable being used
1303      * uninitialized when in fact it always is.
1304      */
1305     pulse.num_pulse = 0;
1306
1307     global_gain = get_bits(gb, 8);
1308
1309     if (!common_window && !scale_flag) {
1310         if (decode_ics_info(ac, ics, gb, 0) < 0)
1311             return -1;
1312     }
1313
1314     if (decode_band_types(ac, sce->band_type, sce->band_type_run_end, gb, ics) < 0)
1315         return -1;
1316     if (decode_scalefactors(ac, sce->sf, gb, global_gain, ics, sce->band_type, sce->band_type_run_end) < 0)
1317         return -1;
1318
1319     pulse_present = 0;
1320     if (!scale_flag) {
1321         if ((pulse_present = get_bits1(gb))) {
1322             if (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
1323                 av_log(ac->avccontext, AV_LOG_ERROR, "Pulse tool not allowed in eight short sequence.\n");
1324                 return -1;
1325             }
1326             if (decode_pulses(&pulse, gb, ics->swb_offset, ics->num_swb)) {
1327                 av_log(ac->avccontext, AV_LOG_ERROR, "Pulse data corrupt or invalid.\n");
1328                 return -1;
1329             }
1330         }
1331         if ((tns->present = get_bits1(gb)) && decode_tns(ac, tns, gb, ics))
1332             return -1;
1333         if (get_bits1(gb)) {
1334             av_log_missing_feature(ac->avccontext, "SSR", 1);
1335             return -1;
1336         }
1337     }
1338
1339     if (decode_spectrum_and_dequant(ac, out, gb, sce->sf, pulse_present, &pulse, ics, sce->band_type) < 0)
1340         return -1;
1341
1342     if (ac->m4ac.object_type == AOT_AAC_MAIN && !common_window)
1343         apply_prediction(ac, sce);
1344
1345     return 0;
1346 }
1347
1348 /**
1349  * Mid/Side stereo decoding; reference: 4.6.8.1.3.
1350  */
1351 static void apply_mid_side_stereo(AACContext *ac, ChannelElement *cpe)
1352 {
1353     const IndividualChannelStream *ics = &cpe->ch[0].ics;
1354     float *ch0 = cpe->ch[0].coeffs;
1355     float *ch1 = cpe->ch[1].coeffs;
1356     int g, i, group, idx = 0;
1357     const uint16_t *offsets = ics->swb_offset;
1358     for (g = 0; g < ics->num_window_groups; g++) {
1359         for (i = 0; i < ics->max_sfb; i++, idx++) {
1360             if (cpe->ms_mask[idx] &&
1361                     cpe->ch[0].band_type[idx] < NOISE_BT && cpe->ch[1].band_type[idx] < NOISE_BT) {
1362                 for (group = 0; group < ics->group_len[g]; group++) {
1363                     ac->dsp.butterflies_float(ch0 + group * 128 + offsets[i],
1364                                               ch1 + group * 128 + offsets[i],
1365                                               offsets[i+1] - offsets[i]);
1366                 }
1367             }
1368         }
1369         ch0 += ics->group_len[g] * 128;
1370         ch1 += ics->group_len[g] * 128;
1371     }
1372 }
1373
1374 /**
1375  * intensity stereo decoding; reference: 4.6.8.2.3
1376  *
1377  * @param   ms_present  Indicates mid/side stereo presence. [0] mask is all 0s;
1378  *                      [1] mask is decoded from bitstream; [2] mask is all 1s;
1379  *                      [3] reserved for scalable AAC
1380  */
1381 static void apply_intensity_stereo(ChannelElement *cpe, int ms_present)
1382 {
1383     const IndividualChannelStream *ics = &cpe->ch[1].ics;
1384     SingleChannelElement         *sce1 = &cpe->ch[1];
1385     float *coef0 = cpe->ch[0].coeffs, *coef1 = cpe->ch[1].coeffs;
1386     const uint16_t *offsets = ics->swb_offset;
1387     int g, group, i, k, idx = 0;
1388     int c;
1389     float scale;
1390     for (g = 0; g < ics->num_window_groups; g++) {
1391         for (i = 0; i < ics->max_sfb;) {
1392             if (sce1->band_type[idx] == INTENSITY_BT || sce1->band_type[idx] == INTENSITY_BT2) {
1393                 const int bt_run_end = sce1->band_type_run_end[idx];
1394                 for (; i < bt_run_end; i++, idx++) {
1395                     c = -1 + 2 * (sce1->band_type[idx] - 14);
1396                     if (ms_present)
1397                         c *= 1 - 2 * cpe->ms_mask[idx];
1398                     scale = c * sce1->sf[idx];
1399                     for (group = 0; group < ics->group_len[g]; group++)
1400                         for (k = offsets[i]; k < offsets[i + 1]; k++)
1401                             coef1[group * 128 + k] = scale * coef0[group * 128 + k];
1402                 }
1403             } else {
1404                 int bt_run_end = sce1->band_type_run_end[idx];
1405                 idx += bt_run_end - i;
1406                 i    = bt_run_end;
1407             }
1408         }
1409         coef0 += ics->group_len[g] * 128;
1410         coef1 += ics->group_len[g] * 128;
1411     }
1412 }
1413
1414 /**
1415  * Decode a channel_pair_element; reference: table 4.4.
1416  *
1417  * @param   elem_id Identifies the instance of a syntax element.
1418  *
1419  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
1420  */
1421 static int decode_cpe(AACContext *ac, GetBitContext *gb, ChannelElement *cpe)
1422 {
1423     int i, ret, common_window, ms_present = 0;
1424
1425     common_window = get_bits1(gb);
1426     if (common_window) {
1427         if (decode_ics_info(ac, &cpe->ch[0].ics, gb, 1))
1428             return -1;
1429         i = cpe->ch[1].ics.use_kb_window[0];
1430         cpe->ch[1].ics = cpe->ch[0].ics;
1431         cpe->ch[1].ics.use_kb_window[1] = i;
1432         ms_present = get_bits(gb, 2);
1433         if (ms_present == 3) {
1434             av_log(ac->avccontext, AV_LOG_ERROR, "ms_present = 3 is reserved.\n");
1435             return -1;
1436         } else if (ms_present)
1437             decode_mid_side_stereo(cpe, gb, ms_present);
1438     }
1439     if ((ret = decode_ics(ac, &cpe->ch[0], gb, common_window, 0)))
1440         return ret;
1441     if ((ret = decode_ics(ac, &cpe->ch[1], gb, common_window, 0)))
1442         return ret;
1443
1444     if (common_window) {
1445         if (ms_present)
1446             apply_mid_side_stereo(ac, cpe);
1447         if (ac->m4ac.object_type == AOT_AAC_MAIN) {
1448             apply_prediction(ac, &cpe->ch[0]);
1449             apply_prediction(ac, &cpe->ch[1]);
1450         }
1451     }
1452
1453     apply_intensity_stereo(cpe, ms_present);
1454     return 0;
1455 }
1456
1457 /**
1458  * Decode coupling_channel_element; reference: table 4.8.
1459  *
1460  * @param   elem_id Identifies the instance of a syntax element.
1461  *
1462  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
1463  */
1464 static int decode_cce(AACContext *ac, GetBitContext *gb, ChannelElement *che)
1465 {
1466     int num_gain = 0;
1467     int c, g, sfb, ret;
1468     int sign;
1469     float scale;
1470     SingleChannelElement *sce = &che->ch[0];
1471     ChannelCoupling     *coup = &che->coup;
1472
1473     coup->coupling_point = 2 * get_bits1(gb);
1474     coup->num_coupled = get_bits(gb, 3);
1475     for (c = 0; c <= coup->num_coupled; c++) {
1476         num_gain++;
1477         coup->type[c] = get_bits1(gb) ? TYPE_CPE : TYPE_SCE;
1478         coup->id_select[c] = get_bits(gb, 4);
1479         if (coup->type[c] == TYPE_CPE) {
1480             coup->ch_select[c] = get_bits(gb, 2);
1481             if (coup->ch_select[c] == 3)
1482                 num_gain++;
1483         } else
1484             coup->ch_select[c] = 2;
1485     }
1486     coup->coupling_point += get_bits1(gb) || (coup->coupling_point >> 1);
1487
1488     sign  = get_bits(gb, 1);
1489     scale = pow(2., pow(2., (int)get_bits(gb, 2) - 3));
1490
1491     if ((ret = decode_ics(ac, sce, gb, 0, 0)))
1492         return ret;
1493
1494     for (c = 0; c < num_gain; c++) {
1495         int idx  = 0;
1496         int cge  = 1;
1497         int gain = 0;
1498         float gain_cache = 1.;
1499         if (c) {
1500             cge = coup->coupling_point == AFTER_IMDCT ? 1 : get_bits1(gb);
1501             gain = cge ? get_vlc2(gb, vlc_scalefactors.table, 7, 3) - 60: 0;
1502             gain_cache = pow(scale, -gain);
1503         }
1504         if (coup->coupling_point == AFTER_IMDCT) {
1505             coup->gain[c][0] = gain_cache;
1506         } else {
1507             for (g = 0; g < sce->ics.num_window_groups; g++) {
1508                 for (sfb = 0; sfb < sce->ics.max_sfb; sfb++, idx++) {
1509                     if (sce->band_type[idx] != ZERO_BT) {
1510                         if (!cge) {
1511                             int t = get_vlc2(gb, vlc_scalefactors.table, 7, 3) - 60;
1512                             if (t) {
1513                                 int s = 1;
1514                                 t = gain += t;
1515                                 if (sign) {
1516                                     s  -= 2 * (t & 0x1);
1517                                     t >>= 1;
1518                                 }
1519                                 gain_cache = pow(scale, -t) * s;
1520                             }
1521                         }
1522                         coup->gain[c][idx] = gain_cache;
1523                     }
1524                 }
1525             }
1526         }
1527     }
1528     return 0;
1529 }
1530
1531 /**
1532  * Decode Spectral Band Replication extension data; reference: table 4.55.
1533  *
1534  * @param   crc flag indicating the presence of CRC checksum
1535  * @param   cnt length of TYPE_FIL syntactic element in bytes
1536  *
1537  * @return  Returns number of bytes consumed from the TYPE_FIL element.
1538  */
1539 static int decode_sbr_extension(AACContext *ac, GetBitContext *gb,
1540                                 int crc, int cnt)
1541 {
1542     // TODO : sbr_extension implementation
1543     av_log_missing_feature(ac->avccontext, "SBR", 0);
1544     skip_bits_long(gb, 8 * cnt - 4); // -4 due to reading extension type
1545     return cnt;
1546 }
1547
1548 /**
1549  * Parse whether channels are to be excluded from Dynamic Range Compression; reference: table 4.53.
1550  *
1551  * @return  Returns number of bytes consumed.
1552  */
1553 static int decode_drc_channel_exclusions(DynamicRangeControl *che_drc,
1554                                          GetBitContext *gb)
1555 {
1556     int i;
1557     int num_excl_chan = 0;
1558
1559     do {
1560         for (i = 0; i < 7; i++)
1561             che_drc->exclude_mask[num_excl_chan++] = get_bits1(gb);
1562     } while (num_excl_chan < MAX_CHANNELS - 7 && get_bits1(gb));
1563
1564     return num_excl_chan / 7;
1565 }
1566
1567 /**
1568  * Decode dynamic range information; reference: table 4.52.
1569  *
1570  * @param   cnt length of TYPE_FIL syntactic element in bytes
1571  *
1572  * @return  Returns number of bytes consumed.
1573  */
1574 static int decode_dynamic_range(DynamicRangeControl *che_drc,
1575                                 GetBitContext *gb, int cnt)
1576 {
1577     int n             = 1;
1578     int drc_num_bands = 1;
1579     int i;
1580
1581     /* pce_tag_present? */
1582     if (get_bits1(gb)) {
1583         che_drc->pce_instance_tag  = get_bits(gb, 4);
1584         skip_bits(gb, 4); // tag_reserved_bits
1585         n++;
1586     }
1587
1588     /* excluded_chns_present? */
1589     if (get_bits1(gb)) {
1590         n += decode_drc_channel_exclusions(che_drc, gb);
1591     }
1592
1593     /* drc_bands_present? */
1594     if (get_bits1(gb)) {
1595         che_drc->band_incr            = get_bits(gb, 4);
1596         che_drc->interpolation_scheme = get_bits(gb, 4);
1597         n++;
1598         drc_num_bands += che_drc->band_incr;
1599         for (i = 0; i < drc_num_bands; i++) {
1600             che_drc->band_top[i] = get_bits(gb, 8);
1601             n++;
1602         }
1603     }
1604
1605     /* prog_ref_level_present? */
1606     if (get_bits1(gb)) {
1607         che_drc->prog_ref_level = get_bits(gb, 7);
1608         skip_bits1(gb); // prog_ref_level_reserved_bits
1609         n++;
1610     }
1611
1612     for (i = 0; i < drc_num_bands; i++) {
1613         che_drc->dyn_rng_sgn[i] = get_bits1(gb);
1614         che_drc->dyn_rng_ctl[i] = get_bits(gb, 7);
1615         n++;
1616     }
1617
1618     return n;
1619 }
1620
1621 /**
1622  * Decode extension data (incomplete); reference: table 4.51.
1623  *
1624  * @param   cnt length of TYPE_FIL syntactic element in bytes
1625  *
1626  * @return Returns number of bytes consumed
1627  */
1628 static int decode_extension_payload(AACContext *ac, GetBitContext *gb, int cnt)
1629 {
1630     int crc_flag = 0;
1631     int res = cnt;
1632     switch (get_bits(gb, 4)) { // extension type
1633     case EXT_SBR_DATA_CRC:
1634         crc_flag++;
1635     case EXT_SBR_DATA:
1636         res = decode_sbr_extension(ac, gb, crc_flag, cnt);
1637         break;
1638     case EXT_DYNAMIC_RANGE:
1639         res = decode_dynamic_range(&ac->che_drc, gb, cnt);
1640         break;
1641     case EXT_FILL:
1642     case EXT_FILL_DATA:
1643     case EXT_DATA_ELEMENT:
1644     default:
1645         skip_bits_long(gb, 8 * cnt - 4);
1646         break;
1647     };
1648     return res;
1649 }
1650
1651 /**
1652  * Decode Temporal Noise Shaping filter coefficients and apply all-pole filters; reference: 4.6.9.3.
1653  *
1654  * @param   decode  1 if tool is used normally, 0 if tool is used in LTP.
1655  * @param   coef    spectral coefficients
1656  */
1657 static void apply_tns(float coef[1024], TemporalNoiseShaping *tns,
1658                       IndividualChannelStream *ics, int decode)
1659 {
1660     const int mmm = FFMIN(ics->tns_max_bands, ics->max_sfb);
1661     int w, filt, m, i;
1662     int bottom, top, order, start, end, size, inc;
1663     float lpc[TNS_MAX_ORDER];
1664
1665     for (w = 0; w < ics->num_windows; w++) {
1666         bottom = ics->num_swb;
1667         for (filt = 0; filt < tns->n_filt[w]; filt++) {
1668             top    = bottom;
1669             bottom = FFMAX(0, top - tns->length[w][filt]);
1670             order  = tns->order[w][filt];
1671             if (order == 0)
1672                 continue;
1673
1674             // tns_decode_coef
1675             compute_lpc_coefs(tns->coef[w][filt], order, lpc, 0, 0, 0);
1676
1677             start = ics->swb_offset[FFMIN(bottom, mmm)];
1678             end   = ics->swb_offset[FFMIN(   top, mmm)];
1679             if ((size = end - start) <= 0)
1680                 continue;
1681             if (tns->direction[w][filt]) {
1682                 inc = -1;
1683                 start = end - 1;
1684             } else {
1685                 inc = 1;
1686             }
1687             start += w * 128;
1688
1689             // ar filter
1690             for (m = 0; m < size; m++, start += inc)
1691                 for (i = 1; i <= FFMIN(m, order); i++)
1692                     coef[start] -= coef[start - i * inc] * lpc[i - 1];
1693         }
1694     }
1695 }
1696
1697 /**
1698  * Conduct IMDCT and windowing.
1699  */
1700 static void imdct_and_windowing(AACContext *ac, SingleChannelElement *sce)
1701 {
1702     IndividualChannelStream *ics = &sce->ics;
1703     float *in    = sce->coeffs;
1704     float *out   = sce->ret;
1705     float *saved = sce->saved;
1706     const float *swindow      = ics->use_kb_window[0] ? ff_aac_kbd_short_128 : ff_sine_128;
1707     const float *lwindow_prev = ics->use_kb_window[1] ? ff_aac_kbd_long_1024 : ff_sine_1024;
1708     const float *swindow_prev = ics->use_kb_window[1] ? ff_aac_kbd_short_128 : ff_sine_128;
1709     float *buf  = ac->buf_mdct;
1710     float *temp = ac->temp;
1711     int i;
1712
1713     // imdct
1714     if (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
1715         if (ics->window_sequence[1] == ONLY_LONG_SEQUENCE || ics->window_sequence[1] == LONG_STOP_SEQUENCE)
1716             av_log(ac->avccontext, AV_LOG_WARNING,
1717                    "Transition from an ONLY_LONG or LONG_STOP to an EIGHT_SHORT sequence detected. "
1718                    "If you heard an audible artifact, please submit the sample to the FFmpeg developers.\n");
1719         for (i = 0; i < 1024; i += 128)
1720             ff_imdct_half(&ac->mdct_small, buf + i, in + i);
1721     } else
1722         ff_imdct_half(&ac->mdct, buf, in);
1723
1724     /* window overlapping
1725      * NOTE: To simplify the overlapping code, all 'meaningless' short to long
1726      * and long to short transitions are considered to be short to short
1727      * transitions. This leaves just two cases (long to long and short to short)
1728      * with a little special sauce for EIGHT_SHORT_SEQUENCE.
1729      */
1730     if ((ics->window_sequence[1] == ONLY_LONG_SEQUENCE || ics->window_sequence[1] == LONG_STOP_SEQUENCE) &&
1731             (ics->window_sequence[0] == ONLY_LONG_SEQUENCE || ics->window_sequence[0] == LONG_START_SEQUENCE)) {
1732         ac->dsp.vector_fmul_window(    out,               saved,            buf,         lwindow_prev, ac->add_bias, 512);
1733     } else {
1734         for (i = 0; i < 448; i++)
1735             out[i] = saved[i] + ac->add_bias;
1736
1737         if (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
1738             ac->dsp.vector_fmul_window(out + 448 + 0*128, saved + 448,      buf + 0*128, swindow_prev, ac->add_bias, 64);
1739             ac->dsp.vector_fmul_window(out + 448 + 1*128, buf + 0*128 + 64, buf + 1*128, swindow,      ac->add_bias, 64);
1740             ac->dsp.vector_fmul_window(out + 448 + 2*128, buf + 1*128 + 64, buf + 2*128, swindow,      ac->add_bias, 64);
1741             ac->dsp.vector_fmul_window(out + 448 + 3*128, buf + 2*128 + 64, buf + 3*128, swindow,      ac->add_bias, 64);
1742             ac->dsp.vector_fmul_window(temp,              buf + 3*128 + 64, buf + 4*128, swindow,      ac->add_bias, 64);
1743             memcpy(                    out + 448 + 4*128, temp, 64 * sizeof(float));
1744         } else {
1745             ac->dsp.vector_fmul_window(out + 448,         saved + 448,      buf,         swindow_prev, ac->add_bias, 64);
1746             for (i = 576; i < 1024; i++)
1747                 out[i] = buf[i-512] + ac->add_bias;
1748         }
1749     }
1750
1751     // buffer update
1752     if (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
1753         for (i = 0; i < 64; i++)
1754             saved[i] = temp[64 + i] - ac->add_bias;
1755         ac->dsp.vector_fmul_window(saved + 64,  buf + 4*128 + 64, buf + 5*128, swindow, 0, 64);
1756         ac->dsp.vector_fmul_window(saved + 192, buf + 5*128 + 64, buf + 6*128, swindow, 0, 64);
1757         ac->dsp.vector_fmul_window(saved + 320, buf + 6*128 + 64, buf + 7*128, swindow, 0, 64);
1758         memcpy(                    saved + 448, buf + 7*128 + 64,  64 * sizeof(float));
1759     } else if (ics->window_sequence[0] == LONG_START_SEQUENCE) {
1760         memcpy(                    saved,       buf + 512,        448 * sizeof(float));
1761         memcpy(                    saved + 448, buf + 7*128 + 64,  64 * sizeof(float));
1762     } else { // LONG_STOP or ONLY_LONG
1763         memcpy(                    saved,       buf + 512,        512 * sizeof(float));
1764     }
1765 }
1766
1767 /**
1768  * Apply dependent channel coupling (applied before IMDCT).
1769  *
1770  * @param   index   index into coupling gain array
1771  */
1772 static void apply_dependent_coupling(AACContext *ac,
1773                                      SingleChannelElement *target,
1774                                      ChannelElement *cce, int index)
1775 {
1776     IndividualChannelStream *ics = &cce->ch[0].ics;
1777     const uint16_t *offsets = ics->swb_offset;
1778     float *dest = target->coeffs;
1779     const float *src = cce->ch[0].coeffs;
1780     int g, i, group, k, idx = 0;
1781     if (ac->m4ac.object_type == AOT_AAC_LTP) {
1782         av_log(ac->avccontext, AV_LOG_ERROR,
1783                "Dependent coupling is not supported together with LTP\n");
1784         return;
1785     }
1786     for (g = 0; g < ics->num_window_groups; g++) {
1787         for (i = 0; i < ics->max_sfb; i++, idx++) {
1788             if (cce->ch[0].band_type[idx] != ZERO_BT) {
1789                 const float gain = cce->coup.gain[index][idx];
1790                 for (group = 0; group < ics->group_len[g]; group++) {
1791                     for (k = offsets[i]; k < offsets[i + 1]; k++) {
1792                         // XXX dsputil-ize
1793                         dest[group * 128 + k] += gain * src[group * 128 + k];
1794                     }
1795                 }
1796             }
1797         }
1798         dest += ics->group_len[g] * 128;
1799         src  += ics->group_len[g] * 128;
1800     }
1801 }
1802
1803 /**
1804  * Apply independent channel coupling (applied after IMDCT).
1805  *
1806  * @param   index   index into coupling gain array
1807  */
1808 static void apply_independent_coupling(AACContext *ac,
1809                                        SingleChannelElement *target,
1810                                        ChannelElement *cce, int index)
1811 {
1812     int i;
1813     const float gain = cce->coup.gain[index][0];
1814     const float bias = ac->add_bias;
1815     const float *src = cce->ch[0].ret;
1816     float *dest = target->ret;
1817
1818     for (i = 0; i < 1024; i++)
1819         dest[i] += gain * (src[i] - bias);
1820 }
1821
1822 /**
1823  * channel coupling transformation interface
1824  *
1825  * @param   index   index into coupling gain array
1826  * @param   apply_coupling_method   pointer to (in)dependent coupling function
1827  */
1828 static void apply_channel_coupling(AACContext *ac, ChannelElement *cc,
1829                                    enum RawDataBlockType type, int elem_id,
1830                                    enum CouplingPoint coupling_point,
1831                                    void (*apply_coupling_method)(AACContext *ac, SingleChannelElement *target, ChannelElement *cce, int index))
1832 {
1833     int i, c;
1834
1835     for (i = 0; i < MAX_ELEM_ID; i++) {
1836         ChannelElement *cce = ac->che[TYPE_CCE][i];
1837         int index = 0;
1838
1839         if (cce && cce->coup.coupling_point == coupling_point) {
1840             ChannelCoupling *coup = &cce->coup;
1841
1842             for (c = 0; c <= coup->num_coupled; c++) {
1843                 if (coup->type[c] == type && coup->id_select[c] == elem_id) {
1844                     if (coup->ch_select[c] != 1) {
1845                         apply_coupling_method(ac, &cc->ch[0], cce, index);
1846                         if (coup->ch_select[c] != 0)
1847                             index++;
1848                     }
1849                     if (coup->ch_select[c] != 2)
1850                         apply_coupling_method(ac, &cc->ch[1], cce, index++);
1851                 } else
1852                     index += 1 + (coup->ch_select[c] == 3);
1853             }
1854         }
1855     }
1856 }
1857
1858 /**
1859  * Convert spectral data to float samples, applying all supported tools as appropriate.
1860  */
1861 static void spectral_to_sample(AACContext *ac)
1862 {
1863     int i, type;
1864     for (type = 3; type >= 0; type--) {
1865         for (i = 0; i < MAX_ELEM_ID; i++) {
1866             ChannelElement *che = ac->che[type][i];
1867             if (che) {
1868                 if (type <= TYPE_CPE)
1869                     apply_channel_coupling(ac, che, type, i, BEFORE_TNS, apply_dependent_coupling);
1870                 if (che->ch[0].tns.present)
1871                     apply_tns(che->ch[0].coeffs, &che->ch[0].tns, &che->ch[0].ics, 1);
1872                 if (che->ch[1].tns.present)
1873                     apply_tns(che->ch[1].coeffs, &che->ch[1].tns, &che->ch[1].ics, 1);
1874                 if (type <= TYPE_CPE)
1875                     apply_channel_coupling(ac, che, type, i, BETWEEN_TNS_AND_IMDCT, apply_dependent_coupling);
1876                 if (type != TYPE_CCE || che->coup.coupling_point == AFTER_IMDCT)
1877                     imdct_and_windowing(ac, &che->ch[0]);
1878                 if (type == TYPE_CPE)
1879                     imdct_and_windowing(ac, &che->ch[1]);
1880                 if (type <= TYPE_CCE)
1881                     apply_channel_coupling(ac, che, type, i, AFTER_IMDCT, apply_independent_coupling);
1882             }
1883         }
1884     }
1885 }
1886
1887 static int parse_adts_frame_header(AACContext *ac, GetBitContext *gb)
1888 {
1889     int size;
1890     AACADTSHeaderInfo hdr_info;
1891
1892     size = ff_aac_parse_header(gb, &hdr_info);
1893     if (size > 0) {
1894         if (ac->output_configured != OC_LOCKED && hdr_info.chan_config) {
1895             enum ChannelPosition new_che_pos[4][MAX_ELEM_ID];
1896             memset(new_che_pos, 0, 4 * MAX_ELEM_ID * sizeof(new_che_pos[0][0]));
1897             ac->m4ac.chan_config = hdr_info.chan_config;
1898             if (set_default_channel_config(ac, new_che_pos, hdr_info.chan_config))
1899                 return -7;
1900             if (output_configure(ac, ac->che_pos, new_che_pos, hdr_info.chan_config, OC_TRIAL_FRAME))
1901                 return -7;
1902         } else if (ac->output_configured != OC_LOCKED) {
1903             ac->output_configured = OC_NONE;
1904         }
1905         if (ac->output_configured != OC_LOCKED)
1906             ac->m4ac.sbr = -1;
1907         ac->m4ac.sample_rate     = hdr_info.sample_rate;
1908         ac->m4ac.sampling_index  = hdr_info.sampling_index;
1909         ac->m4ac.object_type     = hdr_info.object_type;
1910         if (!ac->avccontext->sample_rate)
1911             ac->avccontext->sample_rate = hdr_info.sample_rate;
1912         if (hdr_info.num_aac_frames == 1) {
1913             if (!hdr_info.crc_absent)
1914                 skip_bits(gb, 16);
1915         } else {
1916             av_log_missing_feature(ac->avccontext, "More than one AAC RDB per ADTS frame is", 0);
1917             return -1;
1918         }
1919     }
1920     return size;
1921 }
1922
1923 static int aac_decode_frame(AVCodecContext *avccontext, void *data,
1924                             int *data_size, AVPacket *avpkt)
1925 {
1926     const uint8_t *buf = avpkt->data;
1927     int buf_size = avpkt->size;
1928     AACContext *ac = avccontext->priv_data;
1929     ChannelElement *che = NULL;
1930     GetBitContext gb;
1931     enum RawDataBlockType elem_type;
1932     int err, elem_id, data_size_tmp;
1933
1934     init_get_bits(&gb, buf, buf_size * 8);
1935
1936     if (show_bits(&gb, 12) == 0xfff) {
1937         if (parse_adts_frame_header(ac, &gb) < 0) {
1938             av_log(avccontext, AV_LOG_ERROR, "Error decoding AAC frame header.\n");
1939             return -1;
1940         }
1941         if (ac->m4ac.sampling_index > 12) {
1942             av_log(ac->avccontext, AV_LOG_ERROR, "invalid sampling rate index %d\n", ac->m4ac.sampling_index);
1943             return -1;
1944         }
1945     }
1946
1947     // parse
1948     while ((elem_type = get_bits(&gb, 3)) != TYPE_END) {
1949         elem_id = get_bits(&gb, 4);
1950
1951         if (elem_type < TYPE_DSE && !(che=get_che(ac, elem_type, elem_id))) {
1952             av_log(ac->avccontext, AV_LOG_ERROR, "channel element %d.%d is not allocated\n", elem_type, elem_id);
1953             return -1;
1954         }
1955
1956         switch (elem_type) {
1957
1958         case TYPE_SCE:
1959             err = decode_ics(ac, &che->ch[0], &gb, 0, 0);
1960             break;
1961
1962         case TYPE_CPE:
1963             err = decode_cpe(ac, &gb, che);
1964             break;
1965
1966         case TYPE_CCE:
1967             err = decode_cce(ac, &gb, che);
1968             break;
1969
1970         case TYPE_LFE:
1971             err = decode_ics(ac, &che->ch[0], &gb, 0, 0);
1972             break;
1973
1974         case TYPE_DSE:
1975             skip_data_stream_element(&gb);
1976             err = 0;
1977             break;
1978
1979         case TYPE_PCE: {
1980             enum ChannelPosition new_che_pos[4][MAX_ELEM_ID];
1981             memset(new_che_pos, 0, 4 * MAX_ELEM_ID * sizeof(new_che_pos[0][0]));
1982             if ((err = decode_pce(ac, new_che_pos, &gb)))
1983                 break;
1984             if (ac->output_configured > OC_TRIAL_PCE)
1985                 av_log(avccontext, AV_LOG_ERROR,
1986                        "Not evaluating a further program_config_element as this construct is dubious at best.\n");
1987             else
1988                 err = output_configure(ac, ac->che_pos, new_che_pos, 0, OC_TRIAL_PCE);
1989             break;
1990         }
1991
1992         case TYPE_FIL:
1993             if (elem_id == 15)
1994                 elem_id += get_bits(&gb, 8) - 1;
1995             while (elem_id > 0)
1996                 elem_id -= decode_extension_payload(ac, &gb, elem_id);
1997             err = 0; /* FIXME */
1998             break;
1999
2000         default:
2001             err = -1; /* should not happen, but keeps compiler happy */
2002             break;
2003         }
2004
2005         if (err)
2006             return err;
2007     }
2008
2009     spectral_to_sample(ac);
2010
2011     if (!ac->is_saved) {
2012         ac->is_saved = 1;
2013         *data_size = 0;
2014         return buf_size;
2015     }
2016
2017     data_size_tmp = 1024 * avccontext->channels * sizeof(int16_t);
2018     if (*data_size < data_size_tmp) {
2019         av_log(avccontext, AV_LOG_ERROR,
2020                "Output buffer too small (%d) or trying to output too many samples (%d) for this frame.\n",
2021                *data_size, data_size_tmp);
2022         return -1;
2023     }
2024     *data_size = data_size_tmp;
2025
2026     ac->dsp.float_to_int16_interleave(data, (const float **)ac->output_data, 1024, avccontext->channels);
2027
2028     if (ac->output_configured)
2029         ac->output_configured = OC_LOCKED;
2030
2031     return buf_size;
2032 }
2033
2034 static av_cold int aac_decode_close(AVCodecContext *avccontext)
2035 {
2036     AACContext *ac = avccontext->priv_data;
2037     int i, type;
2038
2039     for (i = 0; i < MAX_ELEM_ID; i++) {
2040         for (type = 0; type < 4; type++)
2041             av_freep(&ac->che[type][i]);
2042     }
2043
2044     ff_mdct_end(&ac->mdct);
2045     ff_mdct_end(&ac->mdct_small);
2046     return 0;
2047 }
2048
2049 AVCodec aac_decoder = {
2050     "aac",
2051     CODEC_TYPE_AUDIO,
2052     CODEC_ID_AAC,
2053     sizeof(AACContext),
2054     aac_decode_init,
2055     NULL,
2056     aac_decode_close,
2057     aac_decode_frame,
2058     .long_name = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Advanced Audio Coding"),
2059     .sample_fmts = (const enum SampleFormat[]) {
2060         SAMPLE_FMT_S16,SAMPLE_FMT_NONE
2061     },
2062     .channel_layouts = aac_channel_layout,
2063 };