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  * Y                    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 "fft.h"
  84 #include "lpc.h"
  85
  86 #include "aac.h"
  87 #include "aactab.h"
  88 #include "aacdectab.h"
  89 #include "cbrt_tablegen.h"
  90 #include "sbr.h"
  91 #include "aacsbr.h"
  92 #include "mpeg4audio.h"
  93 #include "aac_parser.h"
  94
  95 #include <assert.h>
  96 #include <errno.h>
  97 #include <math.h>
  98 #include <string.h>
  99
 100 #if ARCH_ARM
 101 #   include "arm/aac.h"
 102 #endif
 103
 104 union float754 {
 105     float f;
 106     uint32_t i;
 107 };
 108
 109 static VLC vlc_scalefactors;
 110 static VLC vlc_spectral[11];
 111
 112 static const char overread_err[] = "Input buffer exhausted before END element found\n";
 113
 114 static ChannelElement *get_che(AACContext *ac, int type, int elem_id)
 115 {
 116     if (ac->tag_che_map[type][elem_id]) {
 117         return ac->tag_che_map[type][elem_id];
 118     }
 119     if (ac->tags_mapped >= tags_per_config[ac->m4ac.chan_config]) {
 120         return NULL;
 121     }
 122     switch (ac->m4ac.chan_config) {
 123     case 7:
 124         if (ac->tags_mapped == 3 && type == TYPE_CPE) {
 125             ac->tags_mapped++;
 126             return ac->tag_che_map[TYPE_CPE][elem_id] = ac->che[TYPE_CPE][2];
 127         }
 128     case 6:
 129         /* Some streams incorrectly code 5.1 audio as SCE[0] CPE[0] CPE[1] SCE[1]
 130            instead of SCE[0] CPE[0] CPE[0] LFE[0]. If we seem to have
 131            encountered such a stream, transfer the LFE[0] element to SCE[1] */
 132         if (ac->tags_mapped == tags_per_config[ac->m4ac.chan_config] - 1 && (type == TYPE_LFE || type == TYPE_SCE)) {
 133             ac->tags_mapped++;
 134             return ac->tag_che_map[type][elem_id] = ac->che[TYPE_LFE][0];
 135         }
 136     case 5:
 137         if (ac->tags_mapped == 2 && type == TYPE_CPE) {
 138             ac->tags_mapped++;
 139             return ac->tag_che_map[TYPE_CPE][elem_id] = ac->che[TYPE_CPE][1];
 140         }
 141     case 4:
 142         if (ac->tags_mapped == 2 && ac->m4ac.chan_config == 4 && type == TYPE_SCE) {
 143             ac->tags_mapped++;
 144             return ac->tag_che_map[TYPE_SCE][elem_id] = ac->che[TYPE_SCE][1];
 145         }
 146     case 3:
 147     case 2:
 148         if (ac->tags_mapped == (ac->m4ac.chan_config != 2) && type == TYPE_CPE) {
 149             ac->tags_mapped++;
 150             return ac->tag_che_map[TYPE_CPE][elem_id] = ac->che[TYPE_CPE][0];
 151         } else if (ac->m4ac.chan_config == 2) {
 152             return NULL;
 153         }
 154     case 1:
 155         if (!ac->tags_mapped && type == TYPE_SCE) {
 156             ac->tags_mapped++;
 157             return ac->tag_che_map[TYPE_SCE][elem_id] = ac->che[TYPE_SCE][0];
 158         }
 159     default:
 160         return NULL;
 161     }
 162 }
 163
 164 /**
 165  * Check for the channel element in the current channel position configuration.
 166  * If it exists, make sure the appropriate element is allocated and map the
 167  * channel order to match the internal FFmpeg channel layout.
 168  *
 169  * @param   che_pos current channel position configuration
 170  * @param   type channel element type
 171  * @param   id channel element id
 172  * @param   channels count of the number of channels in the configuration
 173  *
 174  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
 175  */
 176 static av_cold int che_configure(AACContext *ac,
 177                          enum ChannelPosition che_pos[4][MAX_ELEM_ID],
 178                          int type, int id,
 179                          int *channels)
 180 {
 181     if (che_pos[type][id]) {
 182         if (!ac->che[type][id] && !(ac->che[type][id] = av_mallocz(sizeof(ChannelElement))))
 183             return AVERROR(ENOMEM);
 184         ff_aac_sbr_ctx_init(&ac->che[type][id]->sbr);
 185         if (type != TYPE_CCE) {
 186             ac->output_data[(*channels)++] = ac->che[type][id]->ch[0].ret;
 187             if (type == TYPE_CPE) {
 188                 ac->output_data[(*channels)++] = ac->che[type][id]->ch[1].ret;
 189             }
 190         }
 191     } else {
 192         if (ac->che[type][id])
 193             ff_aac_sbr_ctx_close(&ac->che[type][id]->sbr);
 194         av_freep(&ac->che[type][id]);
 195     }
 196     return 0;
 197 }
 198
 199 /**
 200  * Configure output channel order based on the current program configuration element.
 201  *
 202  * @param   che_pos current channel position configuration
 203  * @param   new_che_pos New channel position configuration - we only do something if it differs from the current one.
 204  *
 205  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
 206  */
 207 static av_cold int output_configure(AACContext *ac,
 208                             enum ChannelPosition che_pos[4][MAX_ELEM_ID],
 209                             enum ChannelPosition new_che_pos[4][MAX_ELEM_ID],
 210                             int channel_config, enum OCStatus oc_type)
 211 {
 212     AVCodecContext *avctx = ac->avccontext;
 213     int i, type, channels = 0, ret;
 214
 215     memcpy(che_pos, new_che_pos, 4 * MAX_ELEM_ID * sizeof(new_che_pos[0][0]));
 216
 217     if (channel_config) {
 218         for (i = 0; i < tags_per_config[channel_config]; i++) {
 219             if ((ret = che_configure(ac, che_pos,
 220                                      aac_channel_layout_map[channel_config - 1][i][0],
 221                                      aac_channel_layout_map[channel_config - 1][i][1],
 222                                      &channels)))
 223                 return ret;
 224         }
 225
 226         memset(ac->tag_che_map, 0,       4 * MAX_ELEM_ID * sizeof(ac->che[0][0]));
 227         ac->tags_mapped = 0;
 228
 229         avctx->channel_layout = aac_channel_layout[channel_config - 1];
 230     } else {
 231         /* Allocate or free elements depending on if they are in the
 232          * current program configuration.
 233          *
 234          * Set up default 1:1 output mapping.
 235          *
 236          * For a 5.1 stream the output order will be:
 237          *    [ Center ] [ Front Left ] [ Front Right ] [ LFE ] [ Surround Left ] [ Surround Right ]
 238          */
 239
 240         for (i = 0; i < MAX_ELEM_ID; i++) {
 241             for (type = 0; type < 4; type++) {
 242                 if ((ret = che_configure(ac, che_pos, type, i, &channels)))
 243                     return ret;
 244             }
 245         }
 246
 247         memcpy(ac->tag_che_map, ac->che, 4 * MAX_ELEM_ID * sizeof(ac->che[0][0]));
 248         ac->tags_mapped = 4 * MAX_ELEM_ID;
 249
 250         avctx->channel_layout = 0;
 251     }
 252
 253     avctx->channels = channels;
 254
 255     ac->output_configured = oc_type;
 256
 257     return 0;
 258 }
 259
 260 /**
 261  * Decode an array of 4 bit element IDs, optionally interleaved with a stereo/mono switching bit.
 262  *
 263  * @param cpe_map Stereo (Channel Pair Element) map, NULL if stereo bit is not present.
 264  * @param sce_map mono (Single Channel Element) map
 265  * @param type speaker type/position for these channels
 266  */
 267 static void decode_channel_map(enum ChannelPosition *cpe_map,
 268                                enum ChannelPosition *sce_map,
 269                                enum ChannelPosition type,
 270                                GetBitContext *gb, int n)
 271 {
 272     while (n--) {
 273         enum ChannelPosition *map = cpe_map && get_bits1(gb) ? cpe_map : sce_map; // stereo or mono map
 274         map[get_bits(gb, 4)] = type;
 275     }
 276 }
 277
 278 /**
 279  * Decode program configuration element; reference: table 4.2.
 280  *
 281  * @param   new_che_pos New channel position configuration - we only do something if it differs from the current one.
 282  *
 283  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
 284  */
 285 static int decode_pce(AACContext *ac, enum ChannelPosition new_che_pos[4][MAX_ELEM_ID],
 286                       GetBitContext *gb)
 287 {
 288     int num_front, num_side, num_back, num_lfe, num_assoc_data, num_cc, sampling_index;
 289     int comment_len;
 290
 291     skip_bits(gb, 2);  // object_type
 292
 293     sampling_index = get_bits(gb, 4);
 294     if (ac->m4ac.sampling_index != sampling_index)
 295         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");
 296
 297     num_front       = get_bits(gb, 4);
 298     num_side        = get_bits(gb, 4);
 299     num_back        = get_bits(gb, 4);
 300     num_lfe         = get_bits(gb, 2);
 301     num_assoc_data  = get_bits(gb, 3);
 302     num_cc          = get_bits(gb, 4);
 303
 304     if (get_bits1(gb))
 305         skip_bits(gb, 4); // mono_mixdown_tag
 306     if (get_bits1(gb))
 307         skip_bits(gb, 4); // stereo_mixdown_tag
 308
 309     if (get_bits1(gb))
 310         skip_bits(gb, 3); // mixdown_coeff_index and pseudo_surround
 311
 312     decode_channel_map(new_che_pos[TYPE_CPE], new_che_pos[TYPE_SCE], AAC_CHANNEL_FRONT, gb, num_front);
 313     decode_channel_map(new_che_pos[TYPE_CPE], new_che_pos[TYPE_SCE], AAC_CHANNEL_SIDE,  gb, num_side );
 314     decode_channel_map(new_che_pos[TYPE_CPE], new_che_pos[TYPE_SCE], AAC_CHANNEL_BACK,  gb, num_back );
 315     decode_channel_map(NULL,                  new_che_pos[TYPE_LFE], AAC_CHANNEL_LFE,   gb, num_lfe  );
 316
 317     skip_bits_long(gb, 4 * num_assoc_data);
 318
 319     decode_channel_map(new_che_pos[TYPE_CCE], new_che_pos[TYPE_CCE], AAC_CHANNEL_CC,    gb, num_cc   );
 320
 321     align_get_bits(gb);
 322
 323     /* comment field, first byte is length */
 324     comment_len = get_bits(gb, 8) * 8;
 325     if (get_bits_left(gb) < comment_len) {
 326         av_log(ac->avccontext, AV_LOG_ERROR, overread_err);
 327         return -1;
 328     }
 329     skip_bits_long(gb, comment_len);
 330     return 0;
 331 }
 332
 333 /**
 334  * Set up channel positions based on a default channel configuration
 335  * as specified in table 1.17.
 336  *
 337  * @param   new_che_pos New channel position configuration - we only do something if it differs from the current one.
 338  *
 339  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
 340  */
 341 static av_cold int set_default_channel_config(AACContext *ac,
 342                                       enum ChannelPosition new_che_pos[4][MAX_ELEM_ID],
 343                                       int channel_config)
 344 {
 345     if (channel_config < 1 || channel_config > 7) {
 346         av_log(ac->avccontext, AV_LOG_ERROR, "invalid default channel configuration (%d)\n",
 347                channel_config);
 348         return -1;
 349     }
 350
 351     /* default channel configurations:
 352      *
 353      * 1ch : front center (mono)
 354      * 2ch : L + R (stereo)
 355      * 3ch : front center + L + R
 356      * 4ch : front center + L + R + back center
 357      * 5ch : front center + L + R + back stereo
 358      * 6ch : front center + L + R + back stereo + LFE
 359      * 7ch : front center + L + R + outer front left + outer front right + back stereo + LFE
 360      */
 361
 362     if (channel_config != 2)
 363         new_che_pos[TYPE_SCE][0] = AAC_CHANNEL_FRONT; // front center (or mono)
 364     if (channel_config > 1)
 365         new_che_pos[TYPE_CPE][0] = AAC_CHANNEL_FRONT; // L + R (or stereo)
 366     if (channel_config == 4)
 367         new_che_pos[TYPE_SCE][1] = AAC_CHANNEL_BACK;  // back center
 368     if (channel_config > 4)
 369         new_che_pos[TYPE_CPE][(channel_config == 7) + 1]
 370         = AAC_CHANNEL_BACK;  // back stereo
 371     if (channel_config > 5)
 372         new_che_pos[TYPE_LFE][0] = AAC_CHANNEL_LFE;   // LFE
 373     if (channel_config == 7)
 374         new_che_pos[TYPE_CPE][1] = AAC_CHANNEL_FRONT; // outer front left + outer front right
 375
 376     return 0;
 377 }
 378
 379 /**
 380  * Decode GA "General Audio" specific configuration; reference: table 4.1.
 381  *
 382  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
 383  */
 384 static int decode_ga_specific_config(AACContext *ac, GetBitContext *gb,
 385                                      int channel_config)
 386 {
 387     enum ChannelPosition new_che_pos[4][MAX_ELEM_ID];
 388     int extension_flag, ret;
 389
 390     if (get_bits1(gb)) { // frameLengthFlag
 391         av_log_missing_feature(ac->avccontext, "960/120 MDCT window is", 1);
 392         return -1;
 393     }
 394
 395     if (get_bits1(gb))       // dependsOnCoreCoder
 396         skip_bits(gb, 14);   // coreCoderDelay
 397     extension_flag = get_bits1(gb);
 398
 399     if (ac->m4ac.object_type == AOT_AAC_SCALABLE ||
 400         ac->m4ac.object_type == AOT_ER_AAC_SCALABLE)
 401         skip_bits(gb, 3);     // layerNr
 402
 403     memset(new_che_pos, 0, 4 * MAX_ELEM_ID * sizeof(new_che_pos[0][0]));
 404     if (channel_config == 0) {
 405         skip_bits(gb, 4);  // element_instance_tag
 406         if ((ret = decode_pce(ac, new_che_pos, gb)))
 407             return ret;
 408     } else {
 409         if ((ret = set_default_channel_config(ac, new_che_pos, channel_config)))
 410             return ret;
 411     }
 412     if ((ret = output_configure(ac, ac->che_pos, new_che_pos, channel_config, OC_GLOBAL_HDR)))
 413         return ret;
 414
 415     if (extension_flag) {
 416         switch (ac->m4ac.object_type) {
 417         case AOT_ER_BSAC:
 418             skip_bits(gb, 5);    // numOfSubFrame
 419             skip_bits(gb, 11);   // layer_length
 420             break;
 421         case AOT_ER_AAC_LC:
 422         case AOT_ER_AAC_LTP:
 423         case AOT_ER_AAC_SCALABLE:
 424         case AOT_ER_AAC_LD:
 425             skip_bits(gb, 3);  /* aacSectionDataResilienceFlag
 426                                     * aacScalefactorDataResilienceFlag
 427                                     * aacSpectralDataResilienceFlag
 428                                     */
 429             break;
 430         }
 431         skip_bits1(gb);    // extensionFlag3 (TBD in version 3)
 432     }
 433     return 0;
 434 }
 435
 436 /**
 437  * Decode audio specific configuration; reference: table 1.13.
 438  *
 439  * @param   data        pointer to AVCodecContext extradata
 440  * @param   data_size   size of AVCCodecContext extradata
 441  *
 442  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
 443  */
 444 static int decode_audio_specific_config(AACContext *ac, void *data,
 445                                         int data_size)
 446 {
 447     GetBitContext gb;
 448     int i;
 449
 450     init_get_bits(&gb, data, data_size * 8);
 451
 452     if ((i = ff_mpeg4audio_get_config(&ac->m4ac, data, data_size)) < 0)
 453         return -1;
 454     if (ac->m4ac.sampling_index > 12) {
 455         av_log(ac->avccontext, AV_LOG_ERROR, "invalid sampling rate index %d\n", ac->m4ac.sampling_index);
 456         return -1;
 457     }
 458
 459     skip_bits_long(&gb, i);
 460
 461     switch (ac->m4ac.object_type) {
 462     case AOT_AAC_MAIN:
 463     case AOT_AAC_LC:
 464         if (decode_ga_specific_config(ac, &gb, ac->m4ac.chan_config))
 465             return -1;
 466         break;
 467     default:
 468         av_log(ac->avccontext, AV_LOG_ERROR, "Audio object type %s%d is not supported.\n",
 469                ac->m4ac.sbr == 1? "SBR+" : "", ac->m4ac.object_type);
 470         return -1;
 471     }
 472     return 0;
 473 }
 474
 475 /**
 476  * linear congruential pseudorandom number generator
 477  *
 478  * @param   previous_val    pointer to the current state of the generator
 479  *
 480  * @return  Returns a 32-bit pseudorandom integer
 481  */
 482 static av_always_inline int lcg_random(int previous_val)
 483 {
 484     return previous_val * 1664525 + 1013904223;
 485 }
 486
 487 static av_always_inline void reset_predict_state(PredictorState *ps)
 488 {
 489     ps->r0   = 0.0f;
 490     ps->r1   = 0.0f;
 491     ps->cor0 = 0.0f;
 492     ps->cor1 = 0.0f;
 493     ps->var0 = 1.0f;
 494     ps->var1 = 1.0f;
 495 }
 496
 497 static void reset_all_predictors(PredictorState *ps)
 498 {
 499     int i;
 500     for (i = 0; i < MAX_PREDICTORS; i++)
 501         reset_predict_state(&ps[i]);
 502 }
 503
 504 static void reset_predictor_group(PredictorState *ps, int group_num)
 505 {
 506     int i;
 507     for (i = group_num - 1; i < MAX_PREDICTORS; i += 30)
 508         reset_predict_state(&ps[i]);
 509 }
 510
 511 static av_cold int aac_decode_init(AVCodecContext *avccontext)
 512 {
 513     AACContext *ac = avccontext->priv_data;
 514     int i;
 515
 516     ac->avccontext = avccontext;
 517     ac->m4ac.sample_rate = avccontext->sample_rate;
 518
 519     if (avccontext->extradata_size > 0) {
 520         if (decode_audio_specific_config(ac, avccontext->extradata, avccontext->extradata_size))
 521             return -1;
 522     }
 523
 524     avccontext->sample_fmt = SAMPLE_FMT_S16;
 525
 526     AAC_INIT_VLC_STATIC( 0, 304);
 527     AAC_INIT_VLC_STATIC( 1, 270);
 528     AAC_INIT_VLC_STATIC( 2, 550);
 529     AAC_INIT_VLC_STATIC( 3, 300);
 530     AAC_INIT_VLC_STATIC( 4, 328);
 531     AAC_INIT_VLC_STATIC( 5, 294);
 532     AAC_INIT_VLC_STATIC( 6, 306);
 533     AAC_INIT_VLC_STATIC( 7, 268);
 534     AAC_INIT_VLC_STATIC( 8, 510);
 535     AAC_INIT_VLC_STATIC( 9, 366);
 536     AAC_INIT_VLC_STATIC(10, 462);
 537
 538     ff_aac_sbr_init();
 539
 540     dsputil_init(&ac->dsp, avccontext);
 541
 542     ac->random_state = 0x1f2e3d4c;
 543
 544     // -1024 - Compensate wrong IMDCT method.
 545     // 32768 - Required to scale values to the correct range for the bias method
 546     //         for float to int16 conversion.
 547
 548     if (ac->dsp.float_to_int16_interleave == ff_float_to_int16_interleave_c) {
 549         ac->add_bias  = 385.0f;
 550         ac->sf_scale  = 1. / (-1024. * 32768.);
 551         ac->sf_offset = 0;
 552     } else {
 553         ac->add_bias  = 0.0f;
 554         ac->sf_scale  = 1. / -1024.;
 555         ac->sf_offset = 60;
 556     }
 557
 558 #if !CONFIG_HARDCODED_TABLES
 559     for (i = 0; i < 428; i++)
 560         ff_aac_pow2sf_tab[i] = pow(2, (i - 200) / 4.);
 561 #endif /* CONFIG_HARDCODED_TABLES */
 562
 563     INIT_VLC_STATIC(&vlc_scalefactors,7,FF_ARRAY_ELEMS(ff_aac_scalefactor_code),
 564                     ff_aac_scalefactor_bits, sizeof(ff_aac_scalefactor_bits[0]), sizeof(ff_aac_scalefactor_bits[0]),
 565                     ff_aac_scalefactor_code, sizeof(ff_aac_scalefactor_code[0]), sizeof(ff_aac_scalefactor_code[0]),
 566                     352);
 567
 568     ff_mdct_init(&ac->mdct, 11, 1, 1.0);
 569     ff_mdct_init(&ac->mdct_small, 8, 1, 1.0);
 570     // window initialization
 571     ff_kbd_window_init(ff_aac_kbd_long_1024, 4.0, 1024);
 572     ff_kbd_window_init(ff_aac_kbd_short_128, 6.0, 128);
 573     ff_init_ff_sine_windows(10);
 574     ff_init_ff_sine_windows( 7);
 575
 576     cbrt_tableinit();
 577
 578     return 0;
 579 }
 580
 581 /**
 582  * Skip data_stream_element; reference: table 4.10.
 583  */
 584 static int skip_data_stream_element(AACContext *ac, GetBitContext *gb)
 585 {
 586     int byte_align = get_bits1(gb);
 587     int count = get_bits(gb, 8);
 588     if (count == 255)
 589         count += get_bits(gb, 8);
 590     if (byte_align)
 591         align_get_bits(gb);
 592
 593     if (get_bits_left(gb) < 8 * count) {
 594         av_log(ac->avccontext, AV_LOG_ERROR, overread_err);
 595         return -1;
 596     }
 597     skip_bits_long(gb, 8 * count);
 598     return 0;
 599 }
 600
 601 static int decode_prediction(AACContext *ac, IndividualChannelStream *ics,
 602                              GetBitContext *gb)
 603 {
 604     int sfb;
 605     if (get_bits1(gb)) {
 606         ics->predictor_reset_group = get_bits(gb, 5);
 607         if (ics->predictor_reset_group == 0 || ics->predictor_reset_group > 30) {
 608             av_log(ac->avccontext, AV_LOG_ERROR, "Invalid Predictor Reset Group.\n");
 609             return -1;
 610         }
 611     }
 612     for (sfb = 0; sfb < FFMIN(ics->max_sfb, ff_aac_pred_sfb_max[ac->m4ac.sampling_index]); sfb++) {
 613         ics->prediction_used[sfb] = get_bits1(gb);
 614     }
 615     return 0;
 616 }
 617
 618 /**
 619  * Decode Individual Channel Stream info; reference: table 4.6.
 620  *
 621  * @param   common_window   Channels have independent [0], or shared [1], Individual Channel Stream information.
 622  */
 623 static int decode_ics_info(AACContext *ac, IndividualChannelStream *ics,
 624                            GetBitContext *gb, int common_window)
 625 {
 626     if (get_bits1(gb)) {
 627         av_log(ac->avccontext, AV_LOG_ERROR, "Reserved bit set.\n");
 628         memset(ics, 0, sizeof(IndividualChannelStream));
 629         return -1;
 630     }
 631     ics->window_sequence[1] = ics->window_sequence[0];
 632     ics->window_sequence[0] = get_bits(gb, 2);
 633     ics->use_kb_window[1]   = ics->use_kb_window[0];
 634     ics->use_kb_window[0]   = get_bits1(gb);
 635     ics->num_window_groups  = 1;
 636     ics->group_len[0]       = 1;
 637     if (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
 638         int i;
 639         ics->max_sfb = get_bits(gb, 4);
 640         for (i = 0; i < 7; i++) {
 641             if (get_bits1(gb)) {
 642                 ics->group_len[ics->num_window_groups - 1]++;
 643             } else {
 644                 ics->num_window_groups++;
 645                 ics->group_len[ics->num_window_groups - 1] = 1;
 646             }
 647         }
 648         ics->num_windows       = 8;
 649         ics->swb_offset        =    ff_swb_offset_128[ac->m4ac.sampling_index];
 650         ics->num_swb           =   ff_aac_num_swb_128[ac->m4ac.sampling_index];
 651         ics->tns_max_bands     = ff_tns_max_bands_128[ac->m4ac.sampling_index];
 652         ics->predictor_present = 0;
 653     } else {
 654         ics->max_sfb               = get_bits(gb, 6);
 655         ics->num_windows           = 1;
 656         ics->swb_offset            =    ff_swb_offset_1024[ac->m4ac.sampling_index];
 657         ics->num_swb               =   ff_aac_num_swb_1024[ac->m4ac.sampling_index];
 658         ics->tns_max_bands         = ff_tns_max_bands_1024[ac->m4ac.sampling_index];
 659         ics->predictor_present     = get_bits1(gb);
 660         ics->predictor_reset_group = 0;
 661         if (ics->predictor_present) {
 662             if (ac->m4ac.object_type == AOT_AAC_MAIN) {
 663                 if (decode_prediction(ac, ics, gb)) {
 664                     memset(ics, 0, sizeof(IndividualChannelStream));
 665                     return -1;
 666                 }
 667             } else if (ac->m4ac.object_type == AOT_AAC_LC) {
 668                 av_log(ac->avccontext, AV_LOG_ERROR, "Prediction is not allowed in AAC-LC.\n");
 669                 memset(ics, 0, sizeof(IndividualChannelStream));
 670                 return -1;
 671             } else {
 672                 av_log_missing_feature(ac->avccontext, "Predictor bit set but LTP is", 1);
 673                 memset(ics, 0, sizeof(IndividualChannelStream));
 674                 return -1;
 675             }
 676         }
 677     }
 678
 679     if (ics->max_sfb > ics->num_swb) {
 680         av_log(ac->avccontext, AV_LOG_ERROR,
 681                "Number of scalefactor bands in group (%d) exceeds limit (%d).\n",
 682                ics->max_sfb, ics->num_swb);
 683         memset(ics, 0, sizeof(IndividualChannelStream));
 684         return -1;
 685     }
 686
 687     return 0;
 688 }
 689
 690 /**
 691  * Decode band types (section_data payload); reference: table 4.46.
 692  *
 693  * @param   band_type           array of the used band type
 694  * @param   band_type_run_end   array of the last scalefactor band of a band type run
 695  *
 696  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
 697  */
 698 static int decode_band_types(AACContext *ac, enum BandType band_type[120],
 699                              int band_type_run_end[120], GetBitContext *gb,
 700                              IndividualChannelStream *ics)
 701 {
 702     int g, idx = 0;
 703     const int bits = (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE) ? 3 : 5;
 704     for (g = 0; g < ics->num_window_groups; g++) {
 705         int k = 0;
 706         while (k < ics->max_sfb) {
 707             uint8_t sect_end = k;
 708             int sect_len_incr;
 709             int sect_band_type = get_bits(gb, 4);
 710             if (sect_band_type == 12) {
 711                 av_log(ac->avccontext, AV_LOG_ERROR, "invalid band type\n");
 712                 return -1;
 713             }
 714             while ((sect_len_incr = get_bits(gb, bits)) == (1 << bits) - 1)
 715                 sect_end += sect_len_incr;
 716             sect_end += sect_len_incr;
 717             if (get_bits_left(gb) < 0) {
 718                 av_log(ac->avccontext, AV_LOG_ERROR, overread_err);
 719                 return -1;
 720             }
 721             if (sect_end > ics->max_sfb) {
 722                 av_log(ac->avccontext, AV_LOG_ERROR,
 723                        "Number of bands (%d) exceeds limit (%d).\n",
 724                        sect_end, ics->max_sfb);
 725                 return -1;
 726             }
 727             for (; k < sect_end; k++) {
 728                 band_type        [idx]   = sect_band_type;
 729                 band_type_run_end[idx++] = sect_end;
 730             }
 731         }
 732     }
 733     return 0;
 734 }
 735
 736 /**
 737  * Decode scalefactors; reference: table 4.47.
 738  *
 739  * @param   global_gain         first scalefactor value as scalefactors are differentially coded
 740  * @param   band_type           array of the used band type
 741  * @param   band_type_run_end   array of the last scalefactor band of a band type run
 742  * @param   sf                  array of scalefactors or intensity stereo positions
 743  *
 744  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
 745  */
 746 static int decode_scalefactors(AACContext *ac, float sf[120], GetBitContext *gb,
 747                                unsigned int global_gain,
 748                                IndividualChannelStream *ics,
 749                                enum BandType band_type[120],
 750                                int band_type_run_end[120])
 751 {
 752     const int sf_offset = ac->sf_offset + (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE ? 12 : 0);
 753     int g, i, idx = 0;
 754     int offset[3] = { global_gain, global_gain - 90, 100 };
 755     int noise_flag = 1;
 756     static const char *sf_str[3] = { "Global gain", "Noise gain", "Intensity stereo position" };
 757     for (g = 0; g < ics->num_window_groups; g++) {
 758         for (i = 0; i < ics->max_sfb;) {
 759             int run_end = band_type_run_end[idx];
 760             if (band_type[idx] == ZERO_BT) {
 761                 for (; i < run_end; i++, idx++)
 762                     sf[idx] = 0.;
 763             } else if ((band_type[idx] == INTENSITY_BT) || (band_type[idx] == INTENSITY_BT2)) {
 764                 for (; i < run_end; i++, idx++) {
 765                     offset[2] += get_vlc2(gb, vlc_scalefactors.table, 7, 3) - 60;
 766                     if (offset[2] > 255U) {
 767                         av_log(ac->avccontext, AV_LOG_ERROR,
 768                                "%s (%d) out of range.\n", sf_str[2], offset[2]);
 769                         return -1;
 770                     }
 771                     sf[idx] = ff_aac_pow2sf_tab[-offset[2] + 300];
 772                 }
 773             } else if (band_type[idx] == NOISE_BT) {
 774                 for (; i < run_end; i++, idx++) {
 775                     if (noise_flag-- > 0)
 776                         offset[1] += get_bits(gb, 9) - 256;
 777                     else
 778                         offset[1] += get_vlc2(gb, vlc_scalefactors.table, 7, 3) - 60;
 779                     if (offset[1] > 255U) {
 780                         av_log(ac->avccontext, AV_LOG_ERROR,
 781                                "%s (%d) out of range.\n", sf_str[1], offset[1]);
 782                         return -1;
 783                     }
 784                     sf[idx] = -ff_aac_pow2sf_tab[offset[1] + sf_offset + 100];
 785                 }
 786             } else {
 787                 for (; i < run_end; i++, idx++) {
 788                     offset[0] += get_vlc2(gb, vlc_scalefactors.table, 7, 3) - 60;
 789                     if (offset[0] > 255U) {
 790                         av_log(ac->avccontext, AV_LOG_ERROR,
 791                                "%s (%d) out of range.\n", sf_str[0], offset[0]);
 792                         return -1;
 793                     }
 794                     sf[idx] = -ff_aac_pow2sf_tab[ offset[0] + sf_offset];
 795                 }
 796             }
 797         }
 798     }
 799     return 0;
 800 }
 801
 802 /**
 803  * Decode pulse data; reference: table 4.7.
 804  */
 805 static int decode_pulses(Pulse *pulse, GetBitContext *gb,
 806                          const uint16_t *swb_offset, int num_swb)
 807 {
 808     int i, pulse_swb;
 809     pulse->num_pulse = get_bits(gb, 2) + 1;
 810     pulse_swb        = get_bits(gb, 6);
 811     if (pulse_swb >= num_swb)
 812         return -1;
 813     pulse->pos[0]    = swb_offset[pulse_swb];
 814     pulse->pos[0]   += get_bits(gb, 5);
 815     if (pulse->pos[0] > 1023)
 816         return -1;
 817     pulse->amp[0]    = get_bits(gb, 4);
 818     for (i = 1; i < pulse->num_pulse; i++) {
 819         pulse->pos[i] = get_bits(gb, 5) + pulse->pos[i - 1];
 820         if (pulse->pos[i] > 1023)
 821             return -1;
 822         pulse->amp[i] = get_bits(gb, 4);
 823     }
 824     return 0;
 825 }
 826
 827 /**
 828  * Decode Temporal Noise Shaping data; reference: table 4.48.
 829  *
 830  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
 831  */
 832 static int decode_tns(AACContext *ac, TemporalNoiseShaping *tns,
 833                       GetBitContext *gb, const IndividualChannelStream *ics)
 834 {
 835     int w, filt, i, coef_len, coef_res, coef_compress;
 836     const int is8 = ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE;
 837     const int tns_max_order = is8 ? 7 : ac->m4ac.object_type == AOT_AAC_MAIN ? 20 : 12;
 838     for (w = 0; w < ics->num_windows; w++) {
 839         if ((tns->n_filt[w] = get_bits(gb, 2 - is8))) {
 840             coef_res = get_bits1(gb);
 841
 842             for (filt = 0; filt < tns->n_filt[w]; filt++) {
 843                 int tmp2_idx;
 844                 tns->length[w][filt] = get_bits(gb, 6 - 2 * is8);
 845
 846                 if ((tns->order[w][filt] = get_bits(gb, 5 - 2 * is8)) > tns_max_order) {
 847                     av_log(ac->avccontext, AV_LOG_ERROR, "TNS filter order %d is greater than maximum %d.\n",
 848                            tns->order[w][filt], tns_max_order);
 849                     tns->order[w][filt] = 0;
 850                     return -1;
 851                 }
 852                 if (tns->order[w][filt]) {
 853                     tns->direction[w][filt] = get_bits1(gb);
 854                     coef_compress = get_bits1(gb);
 855                     coef_len = coef_res + 3 - coef_compress;
 856                     tmp2_idx = 2 * coef_compress + coef_res;
 857
 858                     for (i = 0; i < tns->order[w][filt]; i++)
 859                         tns->coef[w][filt][i] = tns_tmp2_map[tmp2_idx][get_bits(gb, coef_len)];
 860                 }
 861             }
 862         }
 863     }
 864     return 0;
 865 }
 866
 867 /**
 868  * Decode Mid/Side data; reference: table 4.54.
 869  *
 870  * @param   ms_present  Indicates mid/side stereo presence. [0] mask is all 0s;
 871  *                      [1] mask is decoded from bitstream; [2] mask is all 1s;
 872  *                      [3] reserved for scalable AAC
 873  */
 874 static void decode_mid_side_stereo(ChannelElement *cpe, GetBitContext *gb,
 875                                    int ms_present)
 876 {
 877     int idx;
 878     if (ms_present == 1) {
 879         for (idx = 0; idx < cpe->ch[0].ics.num_window_groups * cpe->ch[0].ics.max_sfb; idx++)
 880             cpe->ms_mask[idx] = get_bits1(gb);
 881     } else if (ms_present == 2) {
 882         memset(cpe->ms_mask, 1, cpe->ch[0].ics.num_window_groups * cpe->ch[0].ics.max_sfb * sizeof(cpe->ms_mask[0]));
 883     }
 884 }
 885
 886 #ifndef VMUL2
 887 static inline float *VMUL2(float *dst, const float *v, unsigned idx,
 888                            const float *scale)
 889 {
 890     float s = *scale;
 891     *dst++ = v[idx    & 15] * s;
 892     *dst++ = v[idx>>4 & 15] * s;
 893     return dst;
 894 }
 895 #endif
 896
 897 #ifndef VMUL4
 898 static inline float *VMUL4(float *dst, const float *v, unsigned idx,
 899                            const float *scale)
 900 {
 901     float s = *scale;
 902     *dst++ = v[idx    & 3] * s;
 903     *dst++ = v[idx>>2 & 3] * s;
 904     *dst++ = v[idx>>4 & 3] * s;
 905     *dst++ = v[idx>>6 & 3] * s;
 906     return dst;
 907 }
 908 #endif
 909
 910 #ifndef VMUL2S
 911 static inline float *VMUL2S(float *dst, const float *v, unsigned idx,
 912                             unsigned sign, const float *scale)
 913 {
 914     union float754 s0, s1;
 915
 916     s0.f = s1.f = *scale;
 917     s0.i ^= sign >> 1 << 31;
 918     s1.i ^= sign      << 31;
 919
 920     *dst++ = v[idx    & 15] * s0.f;
 921     *dst++ = v[idx>>4 & 15] * s1.f;
 922
 923     return dst;
 924 }
 925 #endif
 926
 927 #ifndef VMUL4S
 928 static inline float *VMUL4S(float *dst, const float *v, unsigned idx,
 929                             unsigned sign, const float *scale)
 930 {
 931     unsigned nz = idx >> 12;
 932     union float754 s = { .f = *scale };
 933     union float754 t;
 934
 935     t.i = s.i ^ (sign & 1<<31);
 936     *dst++ = v[idx    & 3] * t.f;
 937
 938     sign <<= nz & 1; nz >>= 1;
 939     t.i = s.i ^ (sign & 1<<31);
 940     *dst++ = v[idx>>2 & 3] * t.f;
 941
 942     sign <<= nz & 1; nz >>= 1;
 943     t.i = s.i ^ (sign & 1<<31);
 944     *dst++ = v[idx>>4 & 3] * t.f;
 945
 946     sign <<= nz & 1; nz >>= 1;
 947     t.i = s.i ^ (sign & 1<<31);
 948     *dst++ = v[idx>>6 & 3] * t.f;
 949
 950     return dst;
 951 }
 952 #endif
 953
 954 /**
 955  * Decode spectral data; reference: table 4.50.
 956  * Dequantize and scale spectral data; reference: 4.6.3.3.
 957  *
 958  * @param   coef            array of dequantized, scaled spectral data
 959  * @param   sf              array of scalefactors or intensity stereo positions
 960  * @param   pulse_present   set if pulses are present
 961  * @param   pulse           pointer to pulse data struct
 962  * @param   band_type       array of the used band type
 963  *
 964  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
 965  */
 966 static int decode_spectrum_and_dequant(AACContext *ac, float coef[1024],
 967                                        GetBitContext *gb, const float sf[120],
 968                                        int pulse_present, const Pulse *pulse,
 969                                        const IndividualChannelStream *ics,
 970                                        enum BandType band_type[120])
 971 {
 972     int i, k, g, idx = 0;
 973     const int c = 1024 / ics->num_windows;
 974     const uint16_t *offsets = ics->swb_offset;
 975     float *coef_base = coef;
 976     int err_idx;
 977
 978     for (g = 0; g < ics->num_windows; g++)
 979         memset(coef + g * 128 + offsets[ics->max_sfb], 0, sizeof(float) * (c - offsets[ics->max_sfb]));
 980
 981     for (g = 0; g < ics->num_window_groups; g++) {
 982         unsigned g_len = ics->group_len[g];
 983
 984         for (i = 0; i < ics->max_sfb; i++, idx++) {
 985             const unsigned cbt_m1 = band_type[idx] - 1;
 986             float *cfo = coef + offsets[i];
 987             int off_len = offsets[i + 1] - offsets[i];
 988             int group;
 989
 990             if (cbt_m1 >= INTENSITY_BT2 - 1) {
 991                 for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
 992                     memset(cfo, 0, off_len * sizeof(float));
 993                 }
 994             } else if (cbt_m1 == NOISE_BT - 1) {
 995                 for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
 996                     float scale;
 997                     float band_energy;
 998
 999                     for (k = 0; k < off_len; k++) {
1000                         ac->random_state  = lcg_random(ac->random_state);
1001                         cfo[k] = ac->random_state;
1002                     }
1003
1004                     band_energy = ac->dsp.scalarproduct_float(cfo, cfo, off_len);
1005                     scale = sf[idx] / sqrtf(band_energy);
1006                     ac->dsp.vector_fmul_scalar(cfo, cfo, scale, off_len);
1007                 }
1008             } else {
1009                 const float *vq = ff_aac_codebook_vector_vals[cbt_m1];
1010                 const uint16_t *cb_vector_idx = ff_aac_codebook_vector_idx[cbt_m1];
1011                 VLC_TYPE (*vlc_tab)[2] = vlc_spectral[cbt_m1].table;
1012                 const int cb_size = ff_aac_spectral_sizes[cbt_m1];
1013                 OPEN_READER(re, gb);
1014
1015                 switch (cbt_m1 >> 1) {
1016                 case 0:
1017                     for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
1018                         float *cf = cfo;
1019                         int len = off_len;
1020
1021                         do {
1022                             int code;
1023                             unsigned cb_idx;
1024
1025                             UPDATE_CACHE(re, gb);
1026                             GET_VLC(code, re, gb, vlc_tab, 8, 2);
1027
1028                             if (code >= cb_size) {
1029                                 err_idx = code;
1030                                 goto err_cb_overflow;
1031                             }
1032
1033                             cb_idx = cb_vector_idx[code];
1034                             cf = VMUL4(cf, vq, cb_idx, sf + idx);
1035                         } while (len -= 4);
1036                     }
1037                     break;
1038
1039                 case 1:
1040                     for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
1041                         float *cf = cfo;
1042                         int len = off_len;
1043
1044                         do {
1045                             int code;
1046                             unsigned nnz;
1047                             unsigned cb_idx;
1048                             uint32_t bits;
1049
1050                             UPDATE_CACHE(re, gb);
1051                             GET_VLC(code, re, gb, vlc_tab, 8, 2);
1052
1053                             if (code >= cb_size) {
1054                                 err_idx = code;
1055                                 goto err_cb_overflow;
1056                             }
1057
1058 #if MIN_CACHE_BITS < 20
1059                             UPDATE_CACHE(re, gb);
1060 #endif
1061                             cb_idx = cb_vector_idx[code];
1062                             nnz = cb_idx >> 8 & 15;
1063                             bits = SHOW_UBITS(re, gb, nnz) << (32-nnz);
1064                             LAST_SKIP_BITS(re, gb, nnz);
1065                             cf = VMUL4S(cf, vq, cb_idx, bits, sf + idx);
1066                         } while (len -= 4);
1067                     }
1068                     break;
1069
1070                 case 2:
1071                     for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
1072                         float *cf = cfo;
1073                         int len = off_len;
1074
1075                         do {
1076                             int code;
1077                             unsigned cb_idx;
1078
1079                             UPDATE_CACHE(re, gb);
1080                             GET_VLC(code, re, gb, vlc_tab, 8, 2);
1081
1082                             if (code >= cb_size) {
1083                                 err_idx = code;
1084                                 goto err_cb_overflow;
1085                             }
1086
1087                             cb_idx = cb_vector_idx[code];
1088                             cf = VMUL2(cf, vq, cb_idx, sf + idx);
1089                         } while (len -= 2);
1090                     }
1091                     break;
1092
1093                 case 3:
1094                 case 4:
1095                     for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
1096                         float *cf = cfo;
1097                         int len = off_len;
1098
1099                         do {
1100                             int code;
1101                             unsigned nnz;
1102                             unsigned cb_idx;
1103                             unsigned sign;
1104
1105                             UPDATE_CACHE(re, gb);
1106                             GET_VLC(code, re, gb, vlc_tab, 8, 2);
1107
1108                             if (code >= cb_size) {
1109                                 err_idx = code;
1110                                 goto err_cb_overflow;
1111                             }
1112
1113                             cb_idx = cb_vector_idx[code];
1114                             nnz = cb_idx >> 8 & 15;
1115                             sign = SHOW_UBITS(re, gb, nnz) << (cb_idx >> 12);
1116                             LAST_SKIP_BITS(re, gb, nnz);
1117                             cf = VMUL2S(cf, vq, cb_idx, sign, sf + idx);
1118                         } while (len -= 2);
1119                     }
1120                     break;
1121
1122                 default:
1123                     for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
1124                         float *cf = cfo;
1125                         uint32_t *icf = (uint32_t *) cf;
1126                         int len = off_len;
1127
1128                         do {
1129                             int code;
1130                             unsigned nzt, nnz;
1131                             unsigned cb_idx;
1132                             uint32_t bits;
1133                             int j;
1134
1135                             UPDATE_CACHE(re, gb);
1136                             GET_VLC(code, re, gb, vlc_tab, 8, 2);
1137
1138                             if (!code) {
1139                                 *icf++ = 0;
1140                                 *icf++ = 0;
1141                                 continue;
1142                             }
1143
1144                             if (code >= cb_size) {
1145                                 err_idx = code;
1146                                 goto err_cb_overflow;
1147                             }
1148
1149                             cb_idx = cb_vector_idx[code];
1150                             nnz = cb_idx >> 12;
1151                             nzt = cb_idx >> 8;
1152                             bits = SHOW_UBITS(re, gb, nnz) << (32-nnz);
1153                             LAST_SKIP_BITS(re, gb, nnz);
1154
1155                             for (j = 0; j < 2; j++) {
1156                                 if (nzt & 1<<j) {
1157                                     uint32_t b;
1158                                     int n;
1159                                     /* The total length of escape_sequence must be < 22 bits according
1160                                        to the specification (i.e. max is 111111110xxxxxxxxxxxx). */
1161                                     UPDATE_CACHE(re, gb);
1162                                     b = GET_CACHE(re, gb);
1163                                     b = 31 - av_log2(~b);
1164
1165                                     if (b > 8) {
1166                                         av_log(ac->avccontext, AV_LOG_ERROR, "error in spectral data, ESC overflow\n");
1167                                         return -1;
1168                                     }
1169
1170 #if MIN_CACHE_BITS < 21
1171                                     LAST_SKIP_BITS(re, gb, b + 1);
1172                                     UPDATE_CACHE(re, gb);
1173 #else
1174                                     SKIP_BITS(re, gb, b + 1);
1175 #endif
1176                                     b += 4;
1177                                     n = (1 << b) + SHOW_UBITS(re, gb, b);
1178                                     LAST_SKIP_BITS(re, gb, b);
1179                                     *icf++ = cbrt_tab[n] | (bits & 1<<31);
1180                                     bits <<= 1;
1181                                 } else {
1182                                     unsigned v = ((const uint32_t*)vq)[cb_idx & 15];
1183                                     *icf++ = (bits & 1<<31) | v;
1184                                     bits <<= !!v;
1185                                 }
1186                                 cb_idx >>= 4;
1187                             }
1188                         } while (len -= 2);
1189
1190                         ac->dsp.vector_fmul_scalar(cfo, cfo, sf[idx], off_len);
1191                     }
1192                 }
1193
1194                 CLOSE_READER(re, gb);
1195             }
1196         }
1197         coef += g_len << 7;
1198     }
1199
1200     if (pulse_present) {
1201         idx = 0;
1202         for (i = 0; i < pulse->num_pulse; i++) {
1203             float co = coef_base[ pulse->pos[i] ];
1204             while (offsets[idx + 1] <= pulse->pos[i])
1205                 idx++;
1206             if (band_type[idx] != NOISE_BT && sf[idx]) {
1207                 float ico = -pulse->amp[i];
1208                 if (co) {
1209                     co /= sf[idx];
1210                     ico = co / sqrtf(sqrtf(fabsf(co))) + (co > 0 ? -ico : ico);
1211                 }
1212                 coef_base[ pulse->pos[i] ] = cbrtf(fabsf(ico)) * ico * sf[idx];
1213             }
1214         }
1215     }
1216     return 0;
1217
1218 err_cb_overflow:
1219     av_log(ac->avccontext, AV_LOG_ERROR,
1220            "Read beyond end of ff_aac_codebook_vectors[%d][]. index %d >= %d\n",
1221            band_type[idx], err_idx, ff_aac_spectral_sizes[band_type[idx]]);
1222     return -1;
1223 }
1224
1225 static av_always_inline float flt16_round(float pf)
1226 {
1227     union float754 tmp;
1228     tmp.f = pf;
1229     tmp.i = (tmp.i + 0x00008000U) & 0xFFFF0000U;
1230     return tmp.f;
1231 }
1232
1233 static av_always_inline float flt16_even(float pf)
1234 {
1235     union float754 tmp;
1236     tmp.f = pf;
1237     tmp.i = (tmp.i + 0x00007FFFU + (tmp.i & 0x00010000U >> 16)) & 0xFFFF0000U;
1238     return tmp.f;
1239 }
1240
1241 static av_always_inline float flt16_trunc(float pf)
1242 {
1243     union float754 pun;
1244     pun.f = pf;
1245     pun.i &= 0xFFFF0000U;
1246     return pun.f;
1247 }
1248
1249 static av_always_inline void predict(AACContext *ac, PredictorState *ps, float *coef,
1250                     int output_enable)
1251 {
1252     const float a     = 0.953125; // 61.0 / 64
1253     const float alpha = 0.90625;  // 29.0 / 32
1254     float e0, e1;
1255     float pv;
1256     float k1, k2;
1257
1258     k1 = ps->var0 > 1 ? ps->cor0 * flt16_even(a / ps->var0) : 0;
1259     k2 = ps->var1 > 1 ? ps->cor1 * flt16_even(a / ps->var1) : 0;
1260
1261     pv = flt16_round(k1 * ps->r0 + k2 * ps->r1);
1262     if (output_enable)
1263         *coef += pv * ac->sf_scale;
1264
1265     e0 = *coef / ac->sf_scale;
1266     e1 = e0 - k1 * ps->r0;
1267
1268     ps->cor1 = flt16_trunc(alpha * ps->cor1 + ps->r1 * e1);
1269     ps->var1 = flt16_trunc(alpha * ps->var1 + 0.5 * (ps->r1 * ps->r1 + e1 * e1));
1270     ps->cor0 = flt16_trunc(alpha * ps->cor0 + ps->r0 * e0);
1271     ps->var0 = flt16_trunc(alpha * ps->var0 + 0.5 * (ps->r0 * ps->r0 + e0 * e0));
1272
1273     ps->r1 = flt16_trunc(a * (ps->r0 - k1 * e0));
1274     ps->r0 = flt16_trunc(a * e0);
1275 }
1276
1277 /**
1278  * Apply AAC-Main style frequency domain prediction.
1279  */
1280 static void apply_prediction(AACContext *ac, SingleChannelElement *sce)
1281 {
1282     int sfb, k;
1283
1284     if (!sce->ics.predictor_initialized) {
1285         reset_all_predictors(sce->predictor_state);
1286         sce->ics.predictor_initialized = 1;
1287     }
1288
1289     if (sce->ics.window_sequence[0] != EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
1290         for (sfb = 0; sfb < ff_aac_pred_sfb_max[ac->m4ac.sampling_index]; sfb++) {
1291             for (k = sce->ics.swb_offset[sfb]; k < sce->ics.swb_offset[sfb + 1]; k++) {
1292                 predict(ac, &sce->predictor_state[k], &sce->coeffs[k],
1293                         sce->ics.predictor_present && sce->ics.prediction_used[sfb]);
1294             }
1295         }
1296         if (sce->ics.predictor_reset_group)
1297             reset_predictor_group(sce->predictor_state, sce->ics.predictor_reset_group);
1298     } else
1299         reset_all_predictors(sce->predictor_state);
1300 }
1301
1302 /**
1303  * Decode an individual_channel_stream payload; reference: table 4.44.
1304  *
1305  * @param   common_window   Channels have independent [0], or shared [1], Individual Channel Stream information.
1306  * @param   scale_flag      scalable [1] or non-scalable [0] AAC (Unused until scalable AAC is implemented.)
1307  *
1308  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
1309  */
1310 static int decode_ics(AACContext *ac, SingleChannelElement *sce,
1311                       GetBitContext *gb, int common_window, int scale_flag)
1312 {
1313     Pulse pulse;
1314     TemporalNoiseShaping    *tns = &sce->tns;
1315     IndividualChannelStream *ics = &sce->ics;
1316     float *out = sce->coeffs;
1317     int global_gain, pulse_present = 0;
1318
1319     /* This assignment is to silence a GCC warning about the variable being used
1320      * uninitialized when in fact it always is.
1321      */
1322     pulse.num_pulse = 0;
1323
1324     global_gain = get_bits(gb, 8);
1325
1326     if (!common_window && !scale_flag) {
1327         if (decode_ics_info(ac, ics, gb, 0) < 0)
1328             return -1;
1329     }
1330
1331     if (decode_band_types(ac, sce->band_type, sce->band_type_run_end, gb, ics) < 0)
1332         return -1;
1333     if (decode_scalefactors(ac, sce->sf, gb, global_gain, ics, sce->band_type, sce->band_type_run_end) < 0)
1334         return -1;
1335
1336     pulse_present = 0;
1337     if (!scale_flag) {
1338         if ((pulse_present = get_bits1(gb))) {
1339             if (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
1340                 av_log(ac->avccontext, AV_LOG_ERROR, "Pulse tool not allowed in eight short sequence.\n");
1341                 return -1;
1342             }
1343             if (decode_pulses(&pulse, gb, ics->swb_offset, ics->num_swb)) {
1344                 av_log(ac->avccontext, AV_LOG_ERROR, "Pulse data corrupt or invalid.\n");
1345                 return -1;
1346             }
1347         }
1348         if ((tns->present = get_bits1(gb)) && decode_tns(ac, tns, gb, ics))
1349             return -1;
1350         if (get_bits1(gb)) {
1351             av_log_missing_feature(ac->avccontext, "SSR", 1);
1352             return -1;
1353         }
1354     }
1355
1356     if (decode_spectrum_and_dequant(ac, out, gb, sce->sf, pulse_present, &pulse, ics, sce->band_type) < 0)
1357         return -1;
1358
1359     if (ac->m4ac.object_type == AOT_AAC_MAIN && !common_window)
1360         apply_prediction(ac, sce);
1361
1362     return 0;
1363 }
1364
1365 /**
1366  * Mid/Side stereo decoding; reference: 4.6.8.1.3.
1367  */
1368 static void apply_mid_side_stereo(AACContext *ac, ChannelElement *cpe)
1369 {
1370     const IndividualChannelStream *ics = &cpe->ch[0].ics;
1371     float *ch0 = cpe->ch[0].coeffs;
1372     float *ch1 = cpe->ch[1].coeffs;
1373     int g, i, group, idx = 0;
1374     const uint16_t *offsets = ics->swb_offset;
1375     for (g = 0; g < ics->num_window_groups; g++) {
1376         for (i = 0; i < ics->max_sfb; i++, idx++) {
1377             if (cpe->ms_mask[idx] &&
1378                     cpe->ch[0].band_type[idx] < NOISE_BT && cpe->ch[1].band_type[idx] < NOISE_BT) {
1379                 for (group = 0; group < ics->group_len[g]; group++) {
1380                     ac->dsp.butterflies_float(ch0 + group * 128 + offsets[i],
1381                                               ch1 + group * 128 + offsets[i],
1382                                               offsets[i+1] - offsets[i]);
1383                 }
1384             }
1385         }
1386         ch0 += ics->group_len[g] * 128;
1387         ch1 += ics->group_len[g] * 128;
1388     }
1389 }
1390
1391 /**
1392  * intensity stereo decoding; reference: 4.6.8.2.3
1393  *
1394  * @param   ms_present  Indicates mid/side stereo presence. [0] mask is all 0s;
1395  *                      [1] mask is decoded from bitstream; [2] mask is all 1s;
1396  *                      [3] reserved for scalable AAC
1397  */
1398 static void apply_intensity_stereo(ChannelElement *cpe, int ms_present)
1399 {
1400     const IndividualChannelStream *ics = &cpe->ch[1].ics;
1401     SingleChannelElement         *sce1 = &cpe->ch[1];
1402     float *coef0 = cpe->ch[0].coeffs, *coef1 = cpe->ch[1].coeffs;
1403     const uint16_t *offsets = ics->swb_offset;
1404     int g, group, i, k, idx = 0;
1405     int c;
1406     float scale;
1407     for (g = 0; g < ics->num_window_groups; g++) {
1408         for (i = 0; i < ics->max_sfb;) {
1409             if (sce1->band_type[idx] == INTENSITY_BT || sce1->band_type[idx] == INTENSITY_BT2) {
1410                 const int bt_run_end = sce1->band_type_run_end[idx];
1411                 for (; i < bt_run_end; i++, idx++) {
1412                     c = -1 + 2 * (sce1->band_type[idx] - 14);
1413                     if (ms_present)
1414                         c *= 1 - 2 * cpe->ms_mask[idx];
1415                     scale = c * sce1->sf[idx];
1416                     for (group = 0; group < ics->group_len[g]; group++)
1417                         for (k = offsets[i]; k < offsets[i + 1]; k++)
1418                             coef1[group * 128 + k] = scale * coef0[group * 128 + k];
1419                 }
1420             } else {
1421                 int bt_run_end = sce1->band_type_run_end[idx];
1422                 idx += bt_run_end - i;
1423                 i    = bt_run_end;
1424             }
1425         }
1426         coef0 += ics->group_len[g] * 128;
1427         coef1 += ics->group_len[g] * 128;
1428     }
1429 }
1430
1431 /**
1432  * Decode a channel_pair_element; reference: table 4.4.
1433  *
1434  * @param   elem_id Identifies the instance of a syntax element.
1435  *
1436  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
1437  */
1438 static int decode_cpe(AACContext *ac, GetBitContext *gb, ChannelElement *cpe)
1439 {
1440     int i, ret, common_window, ms_present = 0;
1441
1442     common_window = get_bits1(gb);
1443     if (common_window) {
1444         if (decode_ics_info(ac, &cpe->ch[0].ics, gb, 1))
1445             return -1;
1446         i = cpe->ch[1].ics.use_kb_window[0];
1447         cpe->ch[1].ics = cpe->ch[0].ics;
1448         cpe->ch[1].ics.use_kb_window[1] = i;
1449         ms_present = get_bits(gb, 2);
1450         if (ms_present == 3) {
1451             av_log(ac->avccontext, AV_LOG_ERROR, "ms_present = 3 is reserved.\n");
1452             return -1;
1453         } else if (ms_present)
1454             decode_mid_side_stereo(cpe, gb, ms_present);
1455     }
1456     if ((ret = decode_ics(ac, &cpe->ch[0], gb, common_window, 0)))
1457         return ret;
1458     if ((ret = decode_ics(ac, &cpe->ch[1], gb, common_window, 0)))
1459         return ret;
1460
1461     if (common_window) {
1462         if (ms_present)
1463             apply_mid_side_stereo(ac, cpe);
1464         if (ac->m4ac.object_type == AOT_AAC_MAIN) {
1465             apply_prediction(ac, &cpe->ch[0]);
1466             apply_prediction(ac, &cpe->ch[1]);
1467         }
1468     }
1469
1470     apply_intensity_stereo(cpe, ms_present);
1471     return 0;
1472 }
1473
1474 /**
1475  * Decode coupling_channel_element; reference: table 4.8.
1476  *
1477  * @param   elem_id Identifies the instance of a syntax element.
1478  *
1479  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
1480  */
1481 static int decode_cce(AACContext *ac, GetBitContext *gb, ChannelElement *che)
1482 {
1483     int num_gain = 0;
1484     int c, g, sfb, ret;
1485     int sign;
1486     float scale;
1487     SingleChannelElement *sce = &che->ch[0];
1488     ChannelCoupling     *coup = &che->coup;
1489
1490     coup->coupling_point = 2 * get_bits1(gb);
1491     coup->num_coupled = get_bits(gb, 3);
1492     for (c = 0; c <= coup->num_coupled; c++) {
1493         num_gain++;
1494         coup->type[c] = get_bits1(gb) ? TYPE_CPE : TYPE_SCE;
1495         coup->id_select[c] = get_bits(gb, 4);
1496         if (coup->type[c] == TYPE_CPE) {
1497             coup->ch_select[c] = get_bits(gb, 2);
1498             if (coup->ch_select[c] == 3)
1499                 num_gain++;
1500         } else
1501             coup->ch_select[c] = 2;
1502     }
1503     coup->coupling_point += get_bits1(gb) || (coup->coupling_point >> 1);
1504
1505     sign  = get_bits(gb, 1);
1506     scale = pow(2., pow(2., (int)get_bits(gb, 2) - 3));
1507
1508     if ((ret = decode_ics(ac, sce, gb, 0, 0)))
1509         return ret;
1510
1511     for (c = 0; c < num_gain; c++) {
1512         int idx  = 0;
1513         int cge  = 1;
1514         int gain = 0;
1515         float gain_cache = 1.;
1516         if (c) {
1517             cge = coup->coupling_point == AFTER_IMDCT ? 1 : get_bits1(gb);
1518             gain = cge ? get_vlc2(gb, vlc_scalefactors.table, 7, 3) - 60: 0;
1519             gain_cache = pow(scale, -gain);
1520         }
1521         if (coup->coupling_point == AFTER_IMDCT) {
1522             coup->gain[c][0] = gain_cache;
1523         } else {
1524             for (g = 0; g < sce->ics.num_window_groups; g++) {
1525                 for (sfb = 0; sfb < sce->ics.max_sfb; sfb++, idx++) {
1526                     if (sce->band_type[idx] != ZERO_BT) {
1527                         if (!cge) {
1528                             int t = get_vlc2(gb, vlc_scalefactors.table, 7, 3) - 60;
1529                             if (t) {
1530                                 int s = 1;
1531                                 t = gain += t;
1532                                 if (sign) {
1533                                     s  -= 2 * (t & 0x1);
1534                                     t >>= 1;
1535                                 }
1536                                 gain_cache = pow(scale, -t) * s;
1537                             }
1538                         }
1539                         coup->gain[c][idx] = gain_cache;
1540                     }
1541                 }
1542             }
1543         }
1544     }
1545     return 0;
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                                     ChannelElement *che, enum RawDataBlockType elem_type)
1630 {
1631     int crc_flag = 0;
1632     int res = cnt;
1633     switch (get_bits(gb, 4)) { // extension type
1634     case EXT_SBR_DATA_CRC:
1635         crc_flag++;
1636     case EXT_SBR_DATA:
1637         if (!che) {
1638             av_log(ac->avccontext, AV_LOG_ERROR, "SBR was found before the first channel element.\n");
1639             return res;
1640         } else if (!ac->m4ac.sbr) {
1641             av_log(ac->avccontext, AV_LOG_ERROR, "SBR signaled to be not-present but was found in the bitstream.\n");
1642             skip_bits_long(gb, 8 * cnt - 4);
1643             return res;
1644         } else if (ac->m4ac.sbr == -1 && ac->output_configured == OC_LOCKED) {
1645             av_log(ac->avccontext, AV_LOG_ERROR, "Implicit SBR was found with a first occurrence after the first frame.\n");
1646             skip_bits_long(gb, 8 * cnt - 4);
1647             return res;
1648         } else {
1649             ac->m4ac.sbr = 1;
1650         }
1651         res = ff_decode_sbr_extension(ac, &che->sbr, gb, crc_flag, cnt, elem_type);
1652         break;
1653     case EXT_DYNAMIC_RANGE:
1654         res = decode_dynamic_range(&ac->che_drc, gb, cnt);
1655         break;
1656     case EXT_FILL:
1657     case EXT_FILL_DATA:
1658     case EXT_DATA_ELEMENT:
1659     default:
1660         skip_bits_long(gb, 8 * cnt - 4);
1661         break;
1662     };
1663     return res;
1664 }
1665
1666 /**
1667  * Decode Temporal Noise Shaping filter coefficients and apply all-pole filters; reference: 4.6.9.3.
1668  *
1669  * @param   decode  1 if tool is used normally, 0 if tool is used in LTP.
1670  * @param   coef    spectral coefficients
1671  */
1672 static void apply_tns(float coef[1024], TemporalNoiseShaping *tns,
1673                       IndividualChannelStream *ics, int decode)
1674 {
1675     const int mmm = FFMIN(ics->tns_max_bands, ics->max_sfb);
1676     int w, filt, m, i;
1677     int bottom, top, order, start, end, size, inc;
1678     float lpc[TNS_MAX_ORDER];
1679
1680     for (w = 0; w < ics->num_windows; w++) {
1681         bottom = ics->num_swb;
1682         for (filt = 0; filt < tns->n_filt[w]; filt++) {
1683             top    = bottom;
1684             bottom = FFMAX(0, top - tns->length[w][filt]);
1685             order  = tns->order[w][filt];
1686             if (order == 0)
1687                 continue;
1688
1689             // tns_decode_coef
1690             compute_lpc_coefs(tns->coef[w][filt], order, lpc, 0, 0, 0);
1691
1692             start = ics->swb_offset[FFMIN(bottom, mmm)];
1693             end   = ics->swb_offset[FFMIN(   top, mmm)];
1694             if ((size = end - start) <= 0)
1695                 continue;
1696             if (tns->direction[w][filt]) {
1697                 inc = -1;
1698                 start = end - 1;
1699             } else {
1700                 inc = 1;
1701             }
1702             start += w * 128;
1703
1704             // ar filter
1705             for (m = 0; m < size; m++, start += inc)
1706                 for (i = 1; i <= FFMIN(m, order); i++)
1707                     coef[start] -= coef[start - i * inc] * lpc[i - 1];
1708         }
1709     }
1710 }
1711
1712 /**
1713  * Conduct IMDCT and windowing.
1714  */
1715 static void imdct_and_windowing(AACContext *ac, SingleChannelElement *sce, float bias)
1716 {
1717     IndividualChannelStream *ics = &sce->ics;
1718     float *in    = sce->coeffs;
1719     float *out   = sce->ret;
1720     float *saved = sce->saved;
1721     const float *swindow      = ics->use_kb_window[0] ? ff_aac_kbd_short_128 : ff_sine_128;
1722     const float *lwindow_prev = ics->use_kb_window[1] ? ff_aac_kbd_long_1024 : ff_sine_1024;
1723     const float *swindow_prev = ics->use_kb_window[1] ? ff_aac_kbd_short_128 : ff_sine_128;
1724     float *buf  = ac->buf_mdct;
1725     float *temp = ac->temp;
1726     int i;
1727
1728     // imdct
1729     if (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
1730         if (ics->window_sequence[1] == ONLY_LONG_SEQUENCE || ics->window_sequence[1] == LONG_STOP_SEQUENCE)
1731             av_log(ac->avccontext, AV_LOG_WARNING,
1732                    "Transition from an ONLY_LONG or LONG_STOP to an EIGHT_SHORT sequence detected. "
1733                    "If you heard an audible artifact, please submit the sample to the FFmpeg developers.\n");
1734         for (i = 0; i < 1024; i += 128)
1735             ff_imdct_half(&ac->mdct_small, buf + i, in + i);
1736     } else
1737         ff_imdct_half(&ac->mdct, buf, in);
1738
1739     /* window overlapping
1740      * NOTE: To simplify the overlapping code, all 'meaningless' short to long
1741      * and long to short transitions are considered to be short to short
1742      * transitions. This leaves just two cases (long to long and short to short)
1743      * with a little special sauce for EIGHT_SHORT_SEQUENCE.
1744      */
1745     if ((ics->window_sequence[1] == ONLY_LONG_SEQUENCE || ics->window_sequence[1] == LONG_STOP_SEQUENCE) &&
1746             (ics->window_sequence[0] == ONLY_LONG_SEQUENCE || ics->window_sequence[0] == LONG_START_SEQUENCE)) {
1747         ac->dsp.vector_fmul_window(    out,               saved,            buf,         lwindow_prev, bias, 512);
1748     } else {
1749         for (i = 0; i < 448; i++)
1750             out[i] = saved[i] + bias;
1751
1752         if (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
1753             ac->dsp.vector_fmul_window(out + 448 + 0*128, saved + 448,      buf + 0*128, swindow_prev, bias, 64);
1754             ac->dsp.vector_fmul_window(out + 448 + 1*128, buf + 0*128 + 64, buf + 1*128, swindow,      bias, 64);
1755             ac->dsp.vector_fmul_window(out + 448 + 2*128, buf + 1*128 + 64, buf + 2*128, swindow,      bias, 64);
1756             ac->dsp.vector_fmul_window(out + 448 + 3*128, buf + 2*128 + 64, buf + 3*128, swindow,      bias, 64);
1757             ac->dsp.vector_fmul_window(temp,              buf + 3*128 + 64, buf + 4*128, swindow,      bias, 64);
1758             memcpy(                    out + 448 + 4*128, temp, 64 * sizeof(float));
1759         } else {
1760             ac->dsp.vector_fmul_window(out + 448,         saved + 448,      buf,         swindow_prev, bias, 64);
1761             for (i = 576; i < 1024; i++)
1762                 out[i] = buf[i-512] + bias;
1763         }
1764     }
1765
1766     // buffer update
1767     if (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
1768         for (i = 0; i < 64; i++)
1769             saved[i] = temp[64 + i] - bias;
1770         ac->dsp.vector_fmul_window(saved + 64,  buf + 4*128 + 64, buf + 5*128, swindow, 0, 64);
1771         ac->dsp.vector_fmul_window(saved + 192, buf + 5*128 + 64, buf + 6*128, swindow, 0, 64);
1772         ac->dsp.vector_fmul_window(saved + 320, buf + 6*128 + 64, buf + 7*128, swindow, 0, 64);
1773         memcpy(                    saved + 448, buf + 7*128 + 64,  64 * sizeof(float));
1774     } else if (ics->window_sequence[0] == LONG_START_SEQUENCE) {
1775         memcpy(                    saved,       buf + 512,        448 * sizeof(float));
1776         memcpy(                    saved + 448, buf + 7*128 + 64,  64 * sizeof(float));
1777     } else { // LONG_STOP or ONLY_LONG
1778         memcpy(                    saved,       buf + 512,        512 * sizeof(float));
1779     }
1780 }
1781
1782 /**
1783  * Apply dependent channel coupling (applied before IMDCT).
1784  *
1785  * @param   index   index into coupling gain array
1786  */
1787 static void apply_dependent_coupling(AACContext *ac,
1788                                      SingleChannelElement *target,
1789                                      ChannelElement *cce, int index)
1790 {
1791     IndividualChannelStream *ics = &cce->ch[0].ics;
1792     const uint16_t *offsets = ics->swb_offset;
1793     float *dest = target->coeffs;
1794     const float *src = cce->ch[0].coeffs;
1795     int g, i, group, k, idx = 0;
1796     if (ac->m4ac.object_type == AOT_AAC_LTP) {
1797         av_log(ac->avccontext, AV_LOG_ERROR,
1798                "Dependent coupling is not supported together with LTP\n");
1799         return;
1800     }
1801     for (g = 0; g < ics->num_window_groups; g++) {
1802         for (i = 0; i < ics->max_sfb; i++, idx++) {
1803             if (cce->ch[0].band_type[idx] != ZERO_BT) {
1804                 const float gain = cce->coup.gain[index][idx];
1805                 for (group = 0; group < ics->group_len[g]; group++) {
1806                     for (k = offsets[i]; k < offsets[i + 1]; k++) {
1807                         // XXX dsputil-ize
1808                         dest[group * 128 + k] += gain * src[group * 128 + k];
1809                     }
1810                 }
1811             }
1812         }
1813         dest += ics->group_len[g] * 128;
1814         src  += ics->group_len[g] * 128;
1815     }
1816 }
1817
1818 /**
1819  * Apply independent channel coupling (applied after IMDCT).
1820  *
1821  * @param   index   index into coupling gain array
1822  */
1823 static void apply_independent_coupling(AACContext *ac,
1824                                        SingleChannelElement *target,
1825                                        ChannelElement *cce, int index)
1826 {
1827     int i;
1828     const float gain = cce->coup.gain[index][0];
1829     const float bias = ac->add_bias;
1830     const float *src = cce->ch[0].ret;
1831     float *dest = target->ret;
1832     const int len = 1024 << (ac->m4ac.sbr == 1);
1833
1834     for (i = 0; i < len; i++)
1835         dest[i] += gain * (src[i] - bias);
1836 }
1837
1838 /**
1839  * channel coupling transformation interface
1840  *
1841  * @param   index   index into coupling gain array
1842  * @param   apply_coupling_method   pointer to (in)dependent coupling function
1843  */
1844 static void apply_channel_coupling(AACContext *ac, ChannelElement *cc,
1845                                    enum RawDataBlockType type, int elem_id,
1846                                    enum CouplingPoint coupling_point,
1847                                    void (*apply_coupling_method)(AACContext *ac, SingleChannelElement *target, ChannelElement *cce, int index))
1848 {
1849     int i, c;
1850
1851     for (i = 0; i < MAX_ELEM_ID; i++) {
1852         ChannelElement *cce = ac->che[TYPE_CCE][i];
1853         int index = 0;
1854
1855         if (cce && cce->coup.coupling_point == coupling_point) {
1856             ChannelCoupling *coup = &cce->coup;
1857
1858             for (c = 0; c <= coup->num_coupled; c++) {
1859                 if (coup->type[c] == type && coup->id_select[c] == elem_id) {
1860                     if (coup->ch_select[c] != 1) {
1861                         apply_coupling_method(ac, &cc->ch[0], cce, index);
1862                         if (coup->ch_select[c] != 0)
1863                             index++;
1864                     }
1865                     if (coup->ch_select[c] != 2)
1866                         apply_coupling_method(ac, &cc->ch[1], cce, index++);
1867                 } else
1868                     index += 1 + (coup->ch_select[c] == 3);
1869             }
1870         }
1871     }
1872 }
1873
1874 /**
1875  * Convert spectral data to float samples, applying all supported tools as appropriate.
1876  */
1877 static void spectral_to_sample(AACContext *ac)
1878 {
1879     int i, type;
1880     float imdct_bias = (ac->m4ac.sbr <= 0) ? ac->add_bias : 0.0f;
1881     for (type = 3; type >= 0; type--) {
1882         for (i = 0; i < MAX_ELEM_ID; i++) {
1883             ChannelElement *che = ac->che[type][i];
1884             if (che) {
1885                 if (type <= TYPE_CPE)
1886                     apply_channel_coupling(ac, che, type, i, BEFORE_TNS, apply_dependent_coupling);
1887                 if (che->ch[0].tns.present)
1888                     apply_tns(che->ch[0].coeffs, &che->ch[0].tns, &che->ch[0].ics, 1);
1889                 if (che->ch[1].tns.present)
1890                     apply_tns(che->ch[1].coeffs, &che->ch[1].tns, &che->ch[1].ics, 1);
1891                 if (type <= TYPE_CPE)
1892                     apply_channel_coupling(ac, che, type, i, BETWEEN_TNS_AND_IMDCT, apply_dependent_coupling);
1893                 if (type != TYPE_CCE || che->coup.coupling_point == AFTER_IMDCT) {
1894                     imdct_and_windowing(ac, &che->ch[0], imdct_bias);
1895                     if (ac->m4ac.sbr > 0) {
1896                         ff_sbr_dequant(ac, &che->sbr, type == TYPE_CPE ? TYPE_CPE : TYPE_SCE);
1897                         ff_sbr_apply(ac, &che->sbr, 0, che->ch[0].ret, che->ch[0].ret);
1898                     }
1899                 }
1900                 if (type == TYPE_CPE) {
1901                     imdct_and_windowing(ac, &che->ch[1], imdct_bias);
1902                     if (ac->m4ac.sbr > 0)
1903                         ff_sbr_apply(ac, &che->sbr, 1, che->ch[1].ret, che->ch[1].ret);
1904                 }
1905                 if (type <= TYPE_CCE)
1906                     apply_channel_coupling(ac, che, type, i, AFTER_IMDCT, apply_independent_coupling);
1907             }
1908         }
1909     }
1910 }
1911
1912 static int parse_adts_frame_header(AACContext *ac, GetBitContext *gb)
1913 {
1914     int size;
1915     AACADTSHeaderInfo hdr_info;
1916
1917     size = ff_aac_parse_header(gb, &hdr_info);
1918     if (size > 0) {
1919         if (ac->output_configured != OC_LOCKED && hdr_info.chan_config) {
1920             enum ChannelPosition new_che_pos[4][MAX_ELEM_ID];
1921             memset(new_che_pos, 0, 4 * MAX_ELEM_ID * sizeof(new_che_pos[0][0]));
1922             ac->m4ac.chan_config = hdr_info.chan_config;
1923             if (set_default_channel_config(ac, new_che_pos, hdr_info.chan_config))
1924                 return -7;
1925             if (output_configure(ac, ac->che_pos, new_che_pos, hdr_info.chan_config, OC_TRIAL_FRAME))
1926                 return -7;
1927         } else if (ac->output_configured != OC_LOCKED) {
1928             ac->output_configured = OC_NONE;
1929         }
1930         if (ac->output_configured != OC_LOCKED)
1931             ac->m4ac.sbr = -1;
1932         ac->m4ac.sample_rate     = hdr_info.sample_rate;
1933         ac->m4ac.sampling_index  = hdr_info.sampling_index;
1934         ac->m4ac.object_type     = hdr_info.object_type;
1935         if (!ac->avccontext->sample_rate)
1936             ac->avccontext->sample_rate = hdr_info.sample_rate;
1937         if (hdr_info.num_aac_frames == 1) {
1938             if (!hdr_info.crc_absent)
1939                 skip_bits(gb, 16);
1940         } else {
1941             av_log_missing_feature(ac->avccontext, "More than one AAC RDB per ADTS frame is", 0);
1942             return -1;
1943         }
1944     }
1945     return size;
1946 }
1947
1948 static int aac_decode_frame(AVCodecContext *avccontext, void *data,
1949                             int *data_size, AVPacket *avpkt)
1950 {
1951     const uint8_t *buf = avpkt->data;
1952     int buf_size = avpkt->size;
1953     AACContext *ac = avccontext->priv_data;
1954     ChannelElement *che = NULL, *che_prev = NULL;
1955     GetBitContext gb;
1956     enum RawDataBlockType elem_type, elem_type_prev = TYPE_END;
1957     int err, elem_id, data_size_tmp;
1958     int buf_consumed;
1959     int samples = 1024, multiplier;
1960
1961     init_get_bits(&gb, buf, buf_size * 8);
1962
1963     if (show_bits(&gb, 12) == 0xfff) {
1964         if (parse_adts_frame_header(ac, &gb) < 0) {
1965             av_log(avccontext, AV_LOG_ERROR, "Error decoding AAC frame header.\n");
1966             return -1;
1967         }
1968         if (ac->m4ac.sampling_index > 12) {
1969             av_log(ac->avccontext, AV_LOG_ERROR, "invalid sampling rate index %d\n", ac->m4ac.sampling_index);
1970             return -1;
1971         }
1972     }
1973
1974     // parse
1975     while ((elem_type = get_bits(&gb, 3)) != TYPE_END) {
1976         elem_id = get_bits(&gb, 4);
1977
1978         if (elem_type < TYPE_DSE && !(che=get_che(ac, elem_type, elem_id))) {
1979             av_log(ac->avccontext, AV_LOG_ERROR, "channel element %d.%d is not allocated\n", elem_type, elem_id);
1980             return -1;
1981         }
1982
1983         switch (elem_type) {
1984
1985         case TYPE_SCE:
1986             err = decode_ics(ac, &che->ch[0], &gb, 0, 0);
1987             break;
1988
1989         case TYPE_CPE:
1990             err = decode_cpe(ac, &gb, che);
1991             break;
1992
1993         case TYPE_CCE:
1994             err = decode_cce(ac, &gb, che);
1995             break;
1996
1997         case TYPE_LFE:
1998             err = decode_ics(ac, &che->ch[0], &gb, 0, 0);
1999             break;
2000
2001         case TYPE_DSE:
2002             err = skip_data_stream_element(ac, &gb);
2003             break;
2004
2005         case TYPE_PCE: {
2006             enum ChannelPosition new_che_pos[4][MAX_ELEM_ID];
2007             memset(new_che_pos, 0, 4 * MAX_ELEM_ID * sizeof(new_che_pos[0][0]));
2008             if ((err = decode_pce(ac, new_che_pos, &gb)))
2009                 break;
2010             if (ac->output_configured > OC_TRIAL_PCE)
2011                 av_log(avccontext, AV_LOG_ERROR,
2012                        "Not evaluating a further program_config_element as this construct is dubious at best.\n");
2013             else
2014                 err = output_configure(ac, ac->che_pos, new_che_pos, 0, OC_TRIAL_PCE);
2015             break;
2016         }
2017
2018         case TYPE_FIL:
2019             if (elem_id == 15)
2020                 elem_id += get_bits(&gb, 8) - 1;
2021             if (get_bits_left(&gb) < 8 * elem_id) {
2022                     av_log(avccontext, AV_LOG_ERROR, overread_err);
2023                     return -1;
2024             }
2025             while (elem_id > 0)
2026                 elem_id -= decode_extension_payload(ac, &gb, elem_id, che_prev, elem_type_prev);
2027             err = 0; /* FIXME */
2028             break;
2029
2030         default:
2031             err = -1; /* should not happen, but keeps compiler happy */
2032             break;
2033         }
2034
2035         che_prev       = che;
2036         elem_type_prev = elem_type;
2037
2038         if (err)
2039             return err;
2040
2041         if (get_bits_left(&gb) < 3) {
2042             av_log(avccontext, AV_LOG_ERROR, overread_err);
2043             return -1;
2044         }
2045     }
2046
2047     spectral_to_sample(ac);
2048
2049     multiplier = (ac->m4ac.sbr == 1) ? ac->m4ac.ext_sample_rate > ac->m4ac.sample_rate : 0;
2050     samples <<= multiplier;
2051     if (ac->output_configured < OC_LOCKED) {
2052         avccontext->sample_rate = ac->m4ac.sample_rate << multiplier;
2053         avccontext->frame_size = samples;
2054     }
2055
2056     data_size_tmp = samples * avccontext->channels * sizeof(int16_t);
2057     if (*data_size < data_size_tmp) {
2058         av_log(avccontext, AV_LOG_ERROR,
2059                "Output buffer too small (%d) or trying to output too many samples (%d) for this frame.\n",
2060                *data_size, data_size_tmp);
2061         return -1;
2062     }
2063     *data_size = data_size_tmp;
2064
2065     ac->dsp.float_to_int16_interleave(data, (const float **)ac->output_data, samples, avccontext->channels);
2066
2067     if (ac->output_configured)
2068         ac->output_configured = OC_LOCKED;
2069
2070     buf_consumed = (get_bits_count(&gb) + 7) >> 3;
2071     return buf_size > buf_consumed ? buf_consumed : buf_size;
2072 }
2073
2074 static av_cold int aac_decode_close(AVCodecContext *avccontext)
2075 {
2076     AACContext *ac = avccontext->priv_data;
2077     int i, type;
2078
2079     for (i = 0; i < MAX_ELEM_ID; i++) {
2080         for (type = 0; type < 4; type++) {
2081             if (ac->che[type][i])
2082                 ff_aac_sbr_ctx_close(&ac->che[type][i]->sbr);
2083             av_freep(&ac->che[type][i]);
2084         }
2085     }
2086
2087     ff_mdct_end(&ac->mdct);
2088     ff_mdct_end(&ac->mdct_small);
2089     return 0;
2090 }
2091
2092 AVCodec aac_decoder = {
2093     "aac",
2094     AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
2095     CODEC_ID_AAC,
2096     sizeof(AACContext),
2097     aac_decode_init,
2098     NULL,
2099     aac_decode_close,
2100     aac_decode_frame,
2101     .long_name = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Advanced Audio Coding"),
2102     .sample_fmts = (const enum SampleFormat[]) {
2103         SAMPLE_FMT_S16,SAMPLE_FMT_NONE
2104     },
2105     .channel_layouts = aac_channel_layout,
2106 };