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