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

   1 /*
   2  * AAC decoder
   3  * Copyright (c) 2005-2006 Oded Shimon ( ods15 ods15 dyndns org )
   4  * Copyright (c) 2006-2007 Maxim Gavrilov ( maxim.gavrilov gmail com )
   5  *
   6  * This file is part of FFmpeg.
   7  *
   8  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
   9  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
  10  * License as published by the Free Software Foundation; either
  11  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  12  *
  13  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  14  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  15  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  16  * Lesser General Public License for more details.
  17  *
  18  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  19  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  20  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  21  */
  22
  23 /**
  24  * @file libavcodec/aac.c
  25  * AAC decoder
  26  * @author Oded Shimon  ( ods15 ods15 dyndns org )
  27  * @author Maxim Gavrilov ( maxim.gavrilov gmail com )
  28  */
  29
  30 /*
  31  * supported tools
  32  *
  33  * Support?             Name
  34  * N (code in SoC repo) gain control
  35  * Y                    block switching
  36  * Y                    window shapes - standard
  37  * N                    window shapes - Low Delay
  38  * Y                    filterbank - standard
  39  * N (code in SoC repo) filterbank - Scalable Sample Rate
  40  * Y                    Temporal Noise Shaping
  41  * N (code in SoC repo) Long Term Prediction
  42  * Y                    intensity stereo
  43  * Y                    channel coupling
  44  * Y                    frequency domain prediction
  45  * Y                    Perceptual Noise Substitution
  46  * Y                    Mid/Side stereo
  47  * N                    Scalable Inverse AAC Quantization
  48  * N                    Frequency Selective Switch
  49  * N                    upsampling filter
  50  * Y                    quantization & coding - AAC
  51  * N                    quantization & coding - TwinVQ
  52  * N                    quantization & coding - BSAC
  53  * N                    AAC Error Resilience tools
  54  * N                    Error Resilience payload syntax
  55  * N                    Error Protection tool
  56  * N                    CELP
  57  * N                    Silence Compression
  58  * N                    HVXC
  59  * N                    HVXC 4kbits/s VR
  60  * N                    Structured Audio tools
  61  * N                    Structured Audio Sample Bank Format
  62  * N                    MIDI
  63  * N                    Harmonic and Individual Lines plus Noise
  64  * N                    Text-To-Speech Interface
  65  * N (in progress)      Spectral Band Replication
  66  * Y (not in this code) Layer-1
  67  * Y (not in this code) Layer-2
  68  * Y (not in this code) Layer-3
  69  * N                    SinuSoidal Coding (Transient, Sinusoid, Noise)
  70  * N (planned)          Parametric Stereo
  71  * N                    Direct Stream Transfer
  72  *
  73  * Note: - HE AAC v1 comprises LC AAC with Spectral Band Replication.
  74  *       - HE AAC v2 comprises LC AAC with Spectral Band Replication and
  75            Parametric Stereo.
  76  */
  77
  78
  79 #include "avcodec.h"
  80 #include "internal.h"
  81 #include "get_bits.h"
  82 #include "dsputil.h"
  83 #include "lpc.h"
  84
  85 #include "aac.h"
  86 #include "aactab.h"
  87 #include "aacdectab.h"
  88 #include "mpeg4audio.h"
  89 #include "aac_parser.h"
  90
  91 #include <assert.h>
  92 #include <errno.h>
  93 #include <math.h>
  94 #include <string.h>
  95
  96 #if ARCH_ARM
  97 #   include "arm/aac.h"
  98 #endif
  99
 100 union float754 {
 101     float f;
 102     uint32_t i;
 103 };
 104
 105 static VLC vlc_scalefactors;
 106 static VLC vlc_spectral[11];
 107
 108 static uint32_t cbrt_tab[1<<13];
 109
 110 static const char overread_err[] = "Input buffer exhausted before END element found\n";
 111
 112 static ChannelElement *get_che(AACContext *ac, int type, int elem_id)
 113 {
 114     if (ac->tag_che_map[type][elem_id]) {
 115         return ac->tag_che_map[type][elem_id];
 116     }
 117     if (ac->tags_mapped >= tags_per_config[ac->m4ac.chan_config]) {
 118         return NULL;
 119     }
 120     switch (ac->m4ac.chan_config) {
 121     case 7:
 122         if (ac->tags_mapped == 3 && type == TYPE_CPE) {
 123             ac->tags_mapped++;
 124             return ac->tag_che_map[TYPE_CPE][elem_id] = ac->che[TYPE_CPE][2];
 125         }
 126     case 6:
 127         /* Some streams incorrectly code 5.1 audio as SCE[0] CPE[0] CPE[1] SCE[1]
 128            instead of SCE[0] CPE[0] CPE[0] LFE[0]. If we seem to have
 129            encountered such a stream, transfer the LFE[0] element to SCE[1] */
 130         if (ac->tags_mapped == tags_per_config[ac->m4ac.chan_config] - 1 && (type == TYPE_LFE || type == TYPE_SCE)) {
 131             ac->tags_mapped++;
 132             return ac->tag_che_map[type][elem_id] = ac->che[TYPE_LFE][0];
 133         }
 134     case 5:
 135         if (ac->tags_mapped == 2 && type == TYPE_CPE) {
 136             ac->tags_mapped++;
 137             return ac->tag_che_map[TYPE_CPE][elem_id] = ac->che[TYPE_CPE][1];
 138         }
 139     case 4:
 140         if (ac->tags_mapped == 2 && ac->m4ac.chan_config == 4 && type == TYPE_SCE) {
 141             ac->tags_mapped++;
 142             return ac->tag_che_map[TYPE_SCE][elem_id] = ac->che[TYPE_SCE][1];
 143         }
 144     case 3:
 145     case 2:
 146         if (ac->tags_mapped == (ac->m4ac.chan_config != 2) && type == TYPE_CPE) {
 147             ac->tags_mapped++;
 148             return ac->tag_che_map[TYPE_CPE][elem_id] = ac->che[TYPE_CPE][0];
 149         } else if (ac->m4ac.chan_config == 2) {
 150             return NULL;
 151         }
 152     case 1:
 153         if (!ac->tags_mapped && type == TYPE_SCE) {
 154             ac->tags_mapped++;
 155             return ac->tag_che_map[TYPE_SCE][elem_id] = ac->che[TYPE_SCE][0];
 156         }
 157     default:
 158         return NULL;
 159     }
 160 }
 161
 162 /**
 163  * Check for the channel element in the current channel position configuration.
 164  * If it exists, make sure the appropriate element is allocated and map the
 165  * channel order to match the internal FFmpeg channel layout.
 166  *
 167  * @param   che_pos current channel position configuration
 168  * @param   type channel element type
 169  * @param   id channel element id
 170  * @param   channels count of the number of channels in the configuration
 171  *
 172  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
 173  */
 174 static av_cold int che_configure(AACContext *ac,
 175                          enum ChannelPosition che_pos[4][MAX_ELEM_ID],
 176                          int type, int id,
 177                          int *channels)
 178 {
 179     if (che_pos[type][id]) {
 180         if (!ac->che[type][id] && !(ac->che[type][id] = av_mallocz(sizeof(ChannelElement))))
 181             return AVERROR(ENOMEM);
 182         if (type != TYPE_CCE) {
 183             ac->output_data[(*channels)++] = ac->che[type][id]->ch[0].ret;
 184             if (type == TYPE_CPE) {
 185                 ac->output_data[(*channels)++] = ac->che[type][id]->ch[1].ret;
 186             }
 187         }
 188     } else
 189         av_freep(&ac->che[type][id]);
 190     return 0;
 191 }
 192
 193 /**
 194  * Configure output channel order based on the current program configuration element.
 195  *
 196  * @param   che_pos current channel position configuration
 197  * @param   new_che_pos New channel position configuration - we only do something if it differs from the current one.
 198  *
 199  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
 200  */
 201 static av_cold int output_configure(AACContext *ac,
 202                             enum ChannelPosition che_pos[4][MAX_ELEM_ID],
 203                             enum ChannelPosition new_che_pos[4][MAX_ELEM_ID],
 204                             int channel_config, enum OCStatus oc_type)
 205 {
 206     AVCodecContext *avctx = ac->avccontext;
 207     int i, type, channels = 0, ret;
 208
 209     memcpy(che_pos, new_che_pos, 4 * MAX_ELEM_ID * sizeof(new_che_pos[0][0]));
 210
 211     if (channel_config) {
 212         for (i = 0; i < tags_per_config[channel_config]; i++) {
 213             if ((ret = che_configure(ac, che_pos,
 214                                      aac_channel_layout_map[channel_config - 1][i][0],
 215                                      aac_channel_layout_map[channel_config - 1][i][1],
 216                                      &channels)))
 217                 return ret;
 218         }
 219
 220         memset(ac->tag_che_map, 0,       4 * MAX_ELEM_ID * sizeof(ac->che[0][0]));
 221         ac->tags_mapped = 0;
 222
 223         avctx->channel_layout = aac_channel_layout[channel_config - 1];
 224     } else {
 225         /* Allocate or free elements depending on if they are in the
 226          * current program configuration.
 227          *
 228          * Set up default 1:1 output mapping.
 229          *
 230          * For a 5.1 stream the output order will be:
 231          *    [ Center ] [ Front Left ] [ Front Right ] [ LFE ] [ Surround Left ] [ Surround Right ]
 232          */
 233
 234         for (i = 0; i < MAX_ELEM_ID; i++) {
 235             for (type = 0; type < 4; type++) {
 236                 if ((ret = che_configure(ac, che_pos, type, i, &channels)))
 237                     return ret;
 238             }
 239         }
 240
 241         memcpy(ac->tag_che_map, ac->che, 4 * MAX_ELEM_ID * sizeof(ac->che[0][0]));
 242         ac->tags_mapped = 4 * MAX_ELEM_ID;
 243
 244         avctx->channel_layout = 0;
 245     }
 246
 247     avctx->channels = channels;
 248
 249     ac->output_configured = oc_type;
 250
 251     return 0;
 252 }
 253
 254 /**
 255  * Decode an array of 4 bit element IDs, optionally interleaved with a stereo/mono switching bit.
 256  *
 257  * @param cpe_map Stereo (Channel Pair Element) map, NULL if stereo bit is not present.
 258  * @param sce_map mono (Single Channel Element) map
 259  * @param type speaker type/position for these channels
 260  */
 261 static void decode_channel_map(enum ChannelPosition *cpe_map,
 262                                enum ChannelPosition *sce_map,
 263                                enum ChannelPosition type,
 264                                GetBitContext *gb, int n)
 265 {
 266     while (n--) {
 267         enum ChannelPosition *map = cpe_map && get_bits1(gb) ? cpe_map : sce_map; // stereo or mono map
 268         map[get_bits(gb, 4)] = type;
 269     }
 270 }
 271
 272 /**
 273  * Decode program configuration element; reference: table 4.2.
 274  *
 275  * @param   new_che_pos New channel position configuration - we only do something if it differs from the current one.
 276  *
 277  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
 278  */
 279 static int decode_pce(AACContext *ac, enum ChannelPosition new_che_pos[4][MAX_ELEM_ID],
 280                       GetBitContext *gb)
 281 {
 282     int num_front, num_side, num_back, num_lfe, num_assoc_data, num_cc, sampling_index;
 283     int comment_len;
 284
 285     skip_bits(gb, 2);  // object_type
 286
 287     sampling_index = get_bits(gb, 4);
 288     if (ac->m4ac.sampling_index != sampling_index)
 289         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");
 290
 291     num_front       = get_bits(gb, 4);
 292     num_side        = get_bits(gb, 4);
 293     num_back        = get_bits(gb, 4);
 294     num_lfe         = get_bits(gb, 2);
 295     num_assoc_data  = get_bits(gb, 3);
 296     num_cc          = get_bits(gb, 4);
 297
 298     if (get_bits1(gb))
 299         skip_bits(gb, 4); // mono_mixdown_tag
 300     if (get_bits1(gb))
 301         skip_bits(gb, 4); // stereo_mixdown_tag
 302
 303     if (get_bits1(gb))
 304         skip_bits(gb, 3); // mixdown_coeff_index and pseudo_surround
 305
 306     decode_channel_map(new_che_pos[TYPE_CPE], new_che_pos[TYPE_SCE], AAC_CHANNEL_FRONT, gb, num_front);
 307     decode_channel_map(new_che_pos[TYPE_CPE], new_che_pos[TYPE_SCE], AAC_CHANNEL_SIDE,  gb, num_side );
 308     decode_channel_map(new_che_pos[TYPE_CPE], new_che_pos[TYPE_SCE], AAC_CHANNEL_BACK,  gb, num_back );
 309     decode_channel_map(NULL,                  new_che_pos[TYPE_LFE], AAC_CHANNEL_LFE,   gb, num_lfe  );
 310
 311     skip_bits_long(gb, 4 * num_assoc_data);
 312
 313     decode_channel_map(new_che_pos[TYPE_CCE], new_che_pos[TYPE_CCE], AAC_CHANNEL_CC,    gb, num_cc   );
 314
 315     align_get_bits(gb);
 316
 317     /* comment field, first byte is length */
 318     comment_len = get_bits(gb, 8) * 8;
 319     if (get_bits_left(gb) < comment_len) {
 320         av_log(ac->avccontext, AV_LOG_ERROR, overread_err);
 321         return -1;
 322     }
 323     skip_bits_long(gb, comment_len);
 324     return 0;
 325 }
 326
 327 /**
 328  * Set up channel positions based on a default channel configuration
 329  * as specified in table 1.17.
 330  *
 331  * @param   new_che_pos New channel position configuration - we only do something if it differs from the current one.
 332  *
 333  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
 334  */
 335 static av_cold int set_default_channel_config(AACContext *ac,
 336                                       enum ChannelPosition new_che_pos[4][MAX_ELEM_ID],
 337                                       int channel_config)
 338 {
 339     if (channel_config < 1 || channel_config > 7) {
 340         av_log(ac->avccontext, AV_LOG_ERROR, "invalid default channel configuration (%d)\n",
 341                channel_config);
 342         return -1;
 343     }
 344
 345     /* default channel configurations:
 346      *
 347      * 1ch : front center (mono)
 348      * 2ch : L + R (stereo)
 349      * 3ch : front center + L + R
 350      * 4ch : front center + L + R + back center
 351      * 5ch : front center + L + R + back stereo
 352      * 6ch : front center + L + R + back stereo + LFE
 353      * 7ch : front center + L + R + outer front left + outer front right + back stereo + LFE
 354      */
 355
 356     if (channel_config != 2)
 357         new_che_pos[TYPE_SCE][0] = AAC_CHANNEL_FRONT; // front center (or mono)
 358     if (channel_config > 1)
 359         new_che_pos[TYPE_CPE][0] = AAC_CHANNEL_FRONT; // L + R (or stereo)
 360     if (channel_config == 4)
 361         new_che_pos[TYPE_SCE][1] = AAC_CHANNEL_BACK;  // back center
 362     if (channel_config > 4)
 363         new_che_pos[TYPE_CPE][(channel_config == 7) + 1]
 364         = AAC_CHANNEL_BACK;  // back stereo
 365     if (channel_config > 5)
 366         new_che_pos[TYPE_LFE][0] = AAC_CHANNEL_LFE;   // LFE
 367     if (channel_config == 7)
 368         new_che_pos[TYPE_CPE][1] = AAC_CHANNEL_FRONT; // outer front left + outer front right
 369
 370     return 0;
 371 }
 372
 373 /**
 374  * Decode GA "General Audio" specific configuration; reference: table 4.1.
 375  *
 376  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
 377  */
 378 static int decode_ga_specific_config(AACContext *ac, GetBitContext *gb,
 379                                      int channel_config)
 380 {
 381     enum ChannelPosition new_che_pos[4][MAX_ELEM_ID];
 382     int extension_flag, ret;
 383
 384     if (get_bits1(gb)) { // frameLengthFlag
 385         av_log_missing_feature(ac->avccontext, "960/120 MDCT window is", 1);
 386         return -1;
 387     }
 388
 389     if (get_bits1(gb))       // dependsOnCoreCoder
 390         skip_bits(gb, 14);   // coreCoderDelay
 391     extension_flag = get_bits1(gb);
 392
 393     if (ac->m4ac.object_type == AOT_AAC_SCALABLE ||
 394         ac->m4ac.object_type == AOT_ER_AAC_SCALABLE)
 395         skip_bits(gb, 3);     // layerNr
 396
 397     memset(new_che_pos, 0, 4 * MAX_ELEM_ID * sizeof(new_che_pos[0][0]));
 398     if (channel_config == 0) {
 399         skip_bits(gb, 4);  // element_instance_tag
 400         if ((ret = decode_pce(ac, new_che_pos, gb)))
 401             return ret;
 402     } else {
 403         if ((ret = set_default_channel_config(ac, new_che_pos, channel_config)))
 404             return ret;
 405     }
 406     if ((ret = output_configure(ac, ac->che_pos, new_che_pos, channel_config, OC_GLOBAL_HDR)))
 407         return ret;
 408
 409     if (extension_flag) {
 410         switch (ac->m4ac.object_type) {
 411         case AOT_ER_BSAC:
 412             skip_bits(gb, 5);    // numOfSubFrame
 413             skip_bits(gb, 11);   // layer_length
 414             break;
 415         case AOT_ER_AAC_LC:
 416         case AOT_ER_AAC_LTP:
 417         case AOT_ER_AAC_SCALABLE:
 418         case AOT_ER_AAC_LD:
 419             skip_bits(gb, 3);  /* aacSectionDataResilienceFlag
 420                                     * aacScalefactorDataResilienceFlag
 421                                     * aacSpectralDataResilienceFlag
 422                                     */
 423             break;
 424         }
 425         skip_bits1(gb);    // extensionFlag3 (TBD in version 3)
 426     }
 427     return 0;
 428 }
 429
 430 /**
 431  * Decode audio specific configuration; reference: table 1.13.
 432  *
 433  * @param   data        pointer to AVCodecContext extradata
 434  * @param   data_size   size of AVCCodecContext extradata
 435  *
 436  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
 437  */
 438 static int decode_audio_specific_config(AACContext *ac, void *data,
 439                                         int data_size)
 440 {
 441     GetBitContext gb;
 442     int i;
 443
 444     init_get_bits(&gb, data, data_size * 8);
 445
 446     if ((i = ff_mpeg4audio_get_config(&ac->m4ac, data, data_size)) < 0)
 447         return -1;
 448     if (ac->m4ac.sampling_index > 12) {
 449         av_log(ac->avccontext, AV_LOG_ERROR, "invalid sampling rate index %d\n", ac->m4ac.sampling_index);
 450         return -1;
 451     }
 452
 453     skip_bits_long(&gb, i);
 454
 455     switch (ac->m4ac.object_type) {
 456     case AOT_AAC_MAIN:
 457     case AOT_AAC_LC:
 458         if (decode_ga_specific_config(ac, &gb, ac->m4ac.chan_config))
 459             return -1;
 460         break;
 461     default:
 462         av_log(ac->avccontext, AV_LOG_ERROR, "Audio object type %s%d is not supported.\n",
 463                ac->m4ac.sbr == 1? "SBR+" : "", ac->m4ac.object_type);
 464         return -1;
 465     }
 466     return 0;
 467 }
 468
 469 /**
 470  * linear congruential pseudorandom number generator
 471  *
 472  * @param   previous_val    pointer to the current state of the generator
 473  *
 474  * @return  Returns a 32-bit pseudorandom integer
 475  */
 476 static av_always_inline int lcg_random(int previous_val)
 477 {
 478     return previous_val * 1664525 + 1013904223;
 479 }
 480
 481 static av_always_inline void reset_predict_state(PredictorState *ps)
 482 {
 483     ps->r0   = 0.0f;
 484     ps->r1   = 0.0f;
 485     ps->cor0 = 0.0f;
 486     ps->cor1 = 0.0f;
 487     ps->var0 = 1.0f;
 488     ps->var1 = 1.0f;
 489 }
 490
 491 static void reset_all_predictors(PredictorState *ps)
 492 {
 493     int i;
 494     for (i = 0; i < MAX_PREDICTORS; i++)
 495         reset_predict_state(&ps[i]);
 496 }
 497
 498 static void reset_predictor_group(PredictorState *ps, int group_num)
 499 {
 500     int i;
 501     for (i = group_num - 1; i < MAX_PREDICTORS; i += 30)
 502         reset_predict_state(&ps[i]);
 503 }
 504
 505 static av_cold int aac_decode_init(AVCodecContext *avccontext)
 506 {
 507     AACContext *ac = avccontext->priv_data;
 508     int i;
 509
 510     ac->avccontext = avccontext;
 511
 512     if (avccontext->extradata_size > 0) {
 513         if (decode_audio_specific_config(ac, avccontext->extradata, avccontext->extradata_size))
 514             return -1;
 515         avccontext->sample_rate = ac->m4ac.sample_rate;
 516     } else if (avccontext->channels > 0) {
 517         ac->m4ac.sample_rate = avccontext->sample_rate;
 518     }
 519
 520     avccontext->sample_fmt = SAMPLE_FMT_S16;
 521     avccontext->frame_size = 1024;
 522
 523     AAC_INIT_VLC_STATIC( 0, 304);
 524     AAC_INIT_VLC_STATIC( 1, 270);
 525     AAC_INIT_VLC_STATIC( 2, 550);
 526     AAC_INIT_VLC_STATIC( 3, 300);
 527     AAC_INIT_VLC_STATIC( 4, 328);
 528     AAC_INIT_VLC_STATIC( 5, 294);
 529     AAC_INIT_VLC_STATIC( 6, 306);
 530     AAC_INIT_VLC_STATIC( 7, 268);
 531     AAC_INIT_VLC_STATIC( 8, 510);
 532     AAC_INIT_VLC_STATIC( 9, 366);
 533     AAC_INIT_VLC_STATIC(10, 462);
 534
 535     dsputil_init(&ac->dsp, avccontext);
 536
 537     ac->random_state = 0x1f2e3d4c;
 538
 539     // -1024 - Compensate wrong IMDCT method.
 540     // 32768 - Required to scale values to the correct range for the bias method
 541     //         for float to int16 conversion.
 542
 543     if (ac->dsp.float_to_int16_interleave == ff_float_to_int16_interleave_c) {
 544         ac->add_bias  = 385.0f;
 545         ac->sf_scale  = 1. / (-1024. * 32768.);
 546         ac->sf_offset = 0;
 547     } else {
 548         ac->add_bias  = 0.0f;
 549         ac->sf_scale  = 1. / -1024.;
 550         ac->sf_offset = 60;
 551     }
 552
 553 #if !CONFIG_HARDCODED_TABLES
 554     for (i = 0; i < 428; i++)
 555         ff_aac_pow2sf_tab[i] = pow(2, (i - 200) / 4.);
 556 #endif /* CONFIG_HARDCODED_TABLES */
 557
 558     INIT_VLC_STATIC(&vlc_scalefactors,7,FF_ARRAY_ELEMS(ff_aac_scalefactor_code),
 559                     ff_aac_scalefactor_bits, sizeof(ff_aac_scalefactor_bits[0]), sizeof(ff_aac_scalefactor_bits[0]),
 560                     ff_aac_scalefactor_code, sizeof(ff_aac_scalefactor_code[0]), sizeof(ff_aac_scalefactor_code[0]),
 561                     352);
 562
 563     ff_mdct_init(&ac->mdct, 11, 1, 1.0);
 564     ff_mdct_init(&ac->mdct_small, 8, 1, 1.0);
 565     // window initialization
 566     ff_kbd_window_init(ff_aac_kbd_long_1024, 4.0, 1024);
 567     ff_kbd_window_init(ff_aac_kbd_short_128, 6.0, 128);
 568     ff_init_ff_sine_windows(10);
 569     ff_init_ff_sine_windows( 7);
 570
 571     if (!cbrt_tab[(1<<13) - 1]) {
 572         for (i = 0; i < 1<<13; i++) {
 573             union float754 f;
 574             f.f = cbrtf(i) * i;
 575             cbrt_tab[i] = f.i;
 576         }
 577     }
 578
 579     return 0;
 580 }
 581
 582 /**
 583  * Skip data_stream_element; reference: table 4.10.
 584  */
 585 static int skip_data_stream_element(AACContext *ac, GetBitContext *gb)
 586 {
 587     int byte_align = get_bits1(gb);
 588     int count = get_bits(gb, 8);
 589     if (count == 255)
 590         count += get_bits(gb, 8);
 591     if (byte_align)
 592         align_get_bits(gb);
 593
 594     if (get_bits_left(gb) < 8 * count) {
 595         av_log(ac->avccontext, AV_LOG_ERROR, overread_err);
 596         return -1;
 597     }
 598     skip_bits_long(gb, 8 * count);
 599     return 0;
 600 }
 601
 602 static int decode_prediction(AACContext *ac, IndividualChannelStream *ics,
 603                              GetBitContext *gb)
 604 {
 605     int sfb;
 606     if (get_bits1(gb)) {
 607         ics->predictor_reset_group = get_bits(gb, 5);
 608         if (ics->predictor_reset_group == 0 || ics->predictor_reset_group > 30) {
 609             av_log(ac->avccontext, AV_LOG_ERROR, "Invalid Predictor Reset Group.\n");
 610             return -1;
 611         }
 612     }
 613     for (sfb = 0; sfb < FFMIN(ics->max_sfb, ff_aac_pred_sfb_max[ac->m4ac.sampling_index]); sfb++) {
 614         ics->prediction_used[sfb] = get_bits1(gb);
 615     }
 616     return 0;
 617 }
 618
 619 /**
 620  * Decode Individual Channel Stream info; reference: table 4.6.
 621  *
 622  * @param   common_window   Channels have independent [0], or shared [1], Individual Channel Stream information.
 623  */
 624 static int decode_ics_info(AACContext *ac, IndividualChannelStream *ics,
 625                            GetBitContext *gb, int common_window)
 626 {
 627     if (get_bits1(gb)) {
 628         av_log(ac->avccontext, AV_LOG_ERROR, "Reserved bit set.\n");
 629         memset(ics, 0, sizeof(IndividualChannelStream));
 630         return -1;
 631     }
 632     ics->window_sequence[1] = ics->window_sequence[0];
 633     ics->window_sequence[0] = get_bits(gb, 2);
 634     ics->use_kb_window[1]   = ics->use_kb_window[0];
 635     ics->use_kb_window[0]   = get_bits1(gb);
 636     ics->num_window_groups  = 1;
 637     ics->group_len[0]       = 1;
 638     if (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
 639         int i;
 640         ics->max_sfb = get_bits(gb, 4);
 641         for (i = 0; i < 7; i++) {
 642             if (get_bits1(gb)) {
 643                 ics->group_len[ics->num_window_groups - 1]++;
 644             } else {
 645                 ics->num_window_groups++;
 646                 ics->group_len[ics->num_window_groups - 1] = 1;
 647             }
 648         }
 649         ics->num_windows       = 8;
 650         ics->swb_offset        =    ff_swb_offset_128[ac->m4ac.sampling_index];
 651         ics->num_swb           =   ff_aac_num_swb_128[ac->m4ac.sampling_index];
 652         ics->tns_max_bands     = ff_tns_max_bands_128[ac->m4ac.sampling_index];
 653         ics->predictor_present = 0;
 654     } else {
 655         ics->max_sfb               = get_bits(gb, 6);
 656         ics->num_windows           = 1;
 657         ics->swb_offset            =    ff_swb_offset_1024[ac->m4ac.sampling_index];
 658         ics->num_swb               =   ff_aac_num_swb_1024[ac->m4ac.sampling_index];
 659         ics->tns_max_bands         = ff_tns_max_bands_1024[ac->m4ac.sampling_index];
 660         ics->predictor_present     = get_bits1(gb);
 661         ics->predictor_reset_group = 0;
 662         if (ics->predictor_present) {
 663             if (ac->m4ac.object_type == AOT_AAC_MAIN) {
 664                 if (decode_prediction(ac, ics, gb)) {
 665                     memset(ics, 0, sizeof(IndividualChannelStream));
 666                     return -1;
 667                 }
 668             } else if (ac->m4ac.object_type == AOT_AAC_LC) {
 669                 av_log(ac->avccontext, AV_LOG_ERROR, "Prediction is not allowed in AAC-LC.\n");
 670                 memset(ics, 0, sizeof(IndividualChannelStream));
 671                 return -1;
 672             } else {
 673                 av_log_missing_feature(ac->avccontext, "Predictor bit set but LTP is", 1);
 674                 memset(ics, 0, sizeof(IndividualChannelStream));
 675                 return -1;
 676             }
 677         }
 678     }
 679
 680     if (ics->max_sfb > ics->num_swb) {
 681         av_log(ac->avccontext, AV_LOG_ERROR,
 682                "Number of scalefactor bands in group (%d) exceeds limit (%d).\n",
 683                ics->max_sfb, ics->num_swb);
 684         memset(ics, 0, sizeof(IndividualChannelStream));
 685         return -1;
 686     }
 687
 688     return 0;
 689 }
 690
 691 /**
 692  * Decode band types (section_data payload); reference: table 4.46.
 693  *
 694  * @param   band_type           array of the used band type
 695  * @param   band_type_run_end   array of the last scalefactor band of a band type run
 696  *
 697  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
 698  */
 699 static int decode_band_types(AACContext *ac, enum BandType band_type[120],
 700                              int band_type_run_end[120], GetBitContext *gb,
 701                              IndividualChannelStream *ics)
 702 {
 703     int g, idx = 0;
 704     const int bits = (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE) ? 3 : 5;
 705     for (g = 0; g < ics->num_window_groups; g++) {
 706         int k = 0;
 707         while (k < ics->max_sfb) {
 708             uint8_t sect_end = k;
 709             int sect_len_incr;
 710             int sect_band_type = get_bits(gb, 4);
 711             if (sect_band_type == 12) {
 712                 av_log(ac->avccontext, AV_LOG_ERROR, "invalid band type\n");
 713                 return -1;
 714             }
 715             while ((sect_len_incr = get_bits(gb, bits)) == (1 << bits) - 1)
 716                 sect_end += sect_len_incr;
 717             sect_end += sect_len_incr;
 718             if (get_bits_left(gb) < 0) {
 719                 av_log(ac->avccontext, AV_LOG_ERROR, overread_err);
 720                 return -1;
 721             }
 722             if (sect_end > ics->max_sfb) {
 723                 av_log(ac->avccontext, AV_LOG_ERROR,
 724                        "Number of bands (%d) exceeds limit (%d).\n",
 725                        sect_end, ics->max_sfb);
 726                 return -1;
 727             }
 728             for (; k < sect_end; k++) {
 729                 band_type        [idx]   = sect_band_type;
 730                 band_type_run_end[idx++] = sect_end;
 731             }
 732         }
 733     }
 734     return 0;
 735 }
 736
 737 /**
 738  * Decode scalefactors; reference: table 4.47.
 739  *
 740  * @param   global_gain         first scalefactor value as scalefactors are differentially coded
 741  * @param   band_type           array of the used band type
 742  * @param   band_type_run_end   array of the last scalefactor band of a band type run
 743  * @param   sf                  array of scalefactors or intensity stereo positions
 744  *
 745  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
 746  */
 747 static int decode_scalefactors(AACContext *ac, float sf[120], GetBitContext *gb,
 748                                unsigned int global_gain,
 749                                IndividualChannelStream *ics,
 750                                enum BandType band_type[120],
 751                                int band_type_run_end[120])
 752 {
 753     const int sf_offset = ac->sf_offset + (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE ? 12 : 0);
 754     int g, i, idx = 0;
 755     int offset[3] = { global_gain, global_gain - 90, 100 };
 756     int noise_flag = 1;
 757     static const char *sf_str[3] = { "Global gain", "Noise gain", "Intensity stereo position" };
 758     for (g = 0; g < ics->num_window_groups; g++) {
 759         for (i = 0; i < ics->max_sfb;) {
 760             int run_end = band_type_run_end[idx];
 761             if (band_type[idx] == ZERO_BT) {
 762                 for (; i < run_end; i++, idx++)
 763                     sf[idx] = 0.;
 764             } else if ((band_type[idx] == INTENSITY_BT) || (band_type[idx] == INTENSITY_BT2)) {
 765                 for (; i < run_end; i++, idx++) {
 766                     offset[2] += get_vlc2(gb, vlc_scalefactors.table, 7, 3) - 60;
 767                     if (offset[2] > 255U) {
 768                         av_log(ac->avccontext, AV_LOG_ERROR,
 769                                "%s (%d) out of range.\n", sf_str[2], offset[2]);
 770                         return -1;
 771                     }
 772                     sf[idx] = ff_aac_pow2sf_tab[-offset[2] + 300];
 773                 }
 774             } else if (band_type[idx] == NOISE_BT) {
 775                 for (; i < run_end; i++, idx++) {
 776                     if (noise_flag-- > 0)
 777                         offset[1] += get_bits(gb, 9) - 256;
 778                     else
 779                         offset[1] += get_vlc2(gb, vlc_scalefactors.table, 7, 3) - 60;
 780                     if (offset[1] > 255U) {
 781                         av_log(ac->avccontext, AV_LOG_ERROR,
 782                                "%s (%d) out of range.\n", sf_str[1], offset[1]);
 783                         return -1;
 784                     }
 785                     sf[idx] = -ff_aac_pow2sf_tab[offset[1] + sf_offset + 100];
 786                 }
 787             } else {
 788                 for (; i < run_end; i++, idx++) {
 789                     offset[0] += get_vlc2(gb, vlc_scalefactors.table, 7, 3) - 60;
 790                     if (offset[0] > 255U) {
 791                         av_log(ac->avccontext, AV_LOG_ERROR,
 792                                "%s (%d) out of range.\n", sf_str[0], offset[0]);
 793                         return -1;
 794                     }
 795                     sf[idx] = -ff_aac_pow2sf_tab[ offset[0] + sf_offset];
 796                 }
 797             }
 798         }
 799     }
 800     return 0;
 801 }
 802
 803 /**
 804  * Decode pulse data; reference: table 4.7.
 805  */
 806 static int decode_pulses(Pulse *pulse, GetBitContext *gb,
 807                          const uint16_t *swb_offset, int num_swb)
 808 {
 809     int i, pulse_swb;
 810     pulse->num_pulse = get_bits(gb, 2) + 1;
 811     pulse_swb        = get_bits(gb, 6);
 812     if (pulse_swb >= num_swb)
 813         return -1;
 814     pulse->pos[0]    = swb_offset[pulse_swb];
 815     pulse->pos[0]   += get_bits(gb, 5);
 816     if (pulse->pos[0] > 1023)
 817         return -1;
 818     pulse->amp[0]    = get_bits(gb, 4);
 819     for (i = 1; i < pulse->num_pulse; i++) {
 820         pulse->pos[i] = get_bits(gb, 5) + pulse->pos[i - 1];
 821         if (pulse->pos[i] > 1023)
 822             return -1;
 823         pulse->amp[i] = get_bits(gb, 4);
 824     }
 825     return 0;
 826 }
 827
 828 /**
 829  * Decode Temporal Noise Shaping data; reference: table 4.48.
 830  *
 831  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
 832  */
 833 static int decode_tns(AACContext *ac, TemporalNoiseShaping *tns,
 834                       GetBitContext *gb, const IndividualChannelStream *ics)
 835 {
 836     int w, filt, i, coef_len, coef_res, coef_compress;
 837     const int is8 = ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE;
 838     const int tns_max_order = is8 ? 7 : ac->m4ac.object_type == AOT_AAC_MAIN ? 20 : 12;
 839     for (w = 0; w < ics->num_windows; w++) {
 840         if ((tns->n_filt[w] = get_bits(gb, 2 - is8))) {
 841             coef_res = get_bits1(gb);
 842
 843             for (filt = 0; filt < tns->n_filt[w]; filt++) {
 844                 int tmp2_idx;
 845                 tns->length[w][filt] = get_bits(gb, 6 - 2 * is8);
 846
 847                 if ((tns->order[w][filt] = get_bits(gb, 5 - 2 * is8)) > tns_max_order) {
 848                     av_log(ac->avccontext, AV_LOG_ERROR, "TNS filter order %d is greater than maximum %d.",
 849                            tns->order[w][filt], tns_max_order);
 850                     tns->order[w][filt] = 0;
 851                     return -1;
 852                 }
 853                 if (tns->order[w][filt]) {
 854                     tns->direction[w][filt] = get_bits1(gb);
 855                     coef_compress = get_bits1(gb);
 856                     coef_len = coef_res + 3 - coef_compress;
 857                     tmp2_idx = 2 * coef_compress + coef_res;
 858
 859                     for (i = 0; i < tns->order[w][filt]; i++)
 860                         tns->coef[w][filt][i] = tns_tmp2_map[tmp2_idx][get_bits(gb, coef_len)];
 861                 }
 862             }
 863         }
 864     }
 865     return 0;
 866 }
 867
 868 /**
 869  * Decode Mid/Side data; reference: table 4.54.
 870  *
 871  * @param   ms_present  Indicates mid/side stereo presence. [0] mask is all 0s;
 872  *                      [1] mask is decoded from bitstream; [2] mask is all 1s;
 873  *                      [3] reserved for scalable AAC
 874  */
 875 static void decode_mid_side_stereo(ChannelElement *cpe, GetBitContext *gb,
 876                                    int ms_present)
 877 {
 878     int idx;
 879     if (ms_present == 1) {
 880         for (idx = 0; idx < cpe->ch[0].ics.num_window_groups * cpe->ch[0].ics.max_sfb; idx++)
 881             cpe->ms_mask[idx] = get_bits1(gb);
 882     } else if (ms_present == 2) {
 883         memset(cpe->ms_mask, 1, cpe->ch[0].ics.num_window_groups * cpe->ch[0].ics.max_sfb * sizeof(cpe->ms_mask[0]));
 884     }
 885 }
 886
 887 #ifndef VMUL2
 888 static inline float *VMUL2(float *dst, const float *v, unsigned idx,
 889                            const float *scale)
 890 {
 891     float s = *scale;
 892     *dst++ = v[idx    & 15] * s;
 893     *dst++ = v[idx>>4 & 15] * s;
 894     return dst;
 895 }
 896 #endif
 897
 898 #ifndef VMUL4
 899 static inline float *VMUL4(float *dst, const float *v, unsigned idx,
 900                            const float *scale)
 901 {
 902     float s = *scale;
 903     *dst++ = v[idx    & 3] * s;
 904     *dst++ = v[idx>>2 & 3] * s;
 905     *dst++ = v[idx>>4 & 3] * s;
 906     *dst++ = v[idx>>6 & 3] * s;
 907     return dst;
 908 }
 909 #endif
 910
 911 #ifndef VMUL2S
 912 static inline float *VMUL2S(float *dst, const float *v, unsigned idx,
 913                             unsigned sign, const float *scale)
 914 {
 915     union float754 s0, s1;
 916
 917     s0.f = s1.f = *scale;
 918     s0.i ^= sign >> 1 << 31;
 919     s1.i ^= sign      << 31;
 920
 921     *dst++ = v[idx    & 15] * s0.f;
 922     *dst++ = v[idx>>4 & 15] * s1.f;
 923
 924     return dst;
 925 }
 926 #endif
 927
 928 #ifndef VMUL4S
 929 static inline float *VMUL4S(float *dst, const float *v, unsigned idx,
 930                             unsigned sign, const float *scale)
 931 {
 932     unsigned nz = idx >> 12;
 933     union float754 s = { .f = *scale };
 934     union float754 t;
 935
 936     t.i = s.i ^ (sign & 1<<31);
 937     *dst++ = v[idx    & 3] * t.f;
 938
 939     sign <<= nz & 1; nz >>= 1;
 940     t.i = s.i ^ (sign & 1<<31);
 941     *dst++ = v[idx>>2 & 3] * t.f;
 942
 943     sign <<= nz & 1; nz >>= 1;
 944     t.i = s.i ^ (sign & 1<<31);
 945     *dst++ = v[idx>>4 & 3] * t.f;
 946
 947     sign <<= nz & 1; nz >>= 1;
 948     t.i = s.i ^ (sign & 1<<31);
 949     *dst++ = v[idx>>6 & 3] * t.f;
 950
 951     return dst;
 952 }
 953 #endif
 954
 955 /**
 956  * Decode spectral data; reference: table 4.50.
 957  * Dequantize and scale spectral data; reference: 4.6.3.3.
 958  *
 959  * @param   coef            array of dequantized, scaled spectral data
 960  * @param   sf              array of scalefactors or intensity stereo positions
 961  * @param   pulse_present   set if pulses are present
 962  * @param   pulse           pointer to pulse data struct
 963  * @param   band_type       array of the used band type
 964  *
 965  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
 966  */
 967 static int decode_spectrum_and_dequant(AACContext *ac, float coef[1024],
 968                                        GetBitContext *gb, const float sf[120],
 969                                        int pulse_present, const Pulse *pulse,
 970                                        const IndividualChannelStream *ics,
 971                                        enum BandType band_type[120])
 972 {
 973     int i, k, g, idx = 0;
 974     const int c = 1024 / ics->num_windows;
 975     const uint16_t *offsets = ics->swb_offset;
 976     float *coef_base = coef;
 977     int err_idx;
 978
 979     for (g = 0; g < ics->num_windows; g++)
 980         memset(coef + g * 128 + offsets[ics->max_sfb], 0, sizeof(float) * (c - offsets[ics->max_sfb]));
 981
 982     for (g = 0; g < ics->num_window_groups; g++) {
 983         unsigned g_len = ics->group_len[g];
 984
 985         for (i = 0; i < ics->max_sfb; i++, idx++) {
 986             const unsigned cbt_m1 = band_type[idx] - 1;
 987             float *cfo = coef + offsets[i];
 988             int off_len = offsets[i + 1] - offsets[i];
 989             int group;
 990
 991             if (cbt_m1 >= INTENSITY_BT2 - 1) {
 992                 for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
 993                     memset(cfo, 0, off_len * sizeof(float));
 994                 }
 995             } else if (cbt_m1 == NOISE_BT - 1) {
 996                 for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
 997                     float scale;
 998                     float band_energy;
 999
1000                     for (k = 0; k < off_len; k++) {
1001                         ac->random_state  = lcg_random(ac->random_state);
1002                         cfo[k] = ac->random_state;
1003                     }
1004
1005                     band_energy = ac->dsp.scalarproduct_float(cfo, cfo, off_len);
1006                     scale = sf[idx] / sqrtf(band_energy);
1007                     ac->dsp.vector_fmul_scalar(cfo, cfo, scale, off_len);
1008                 }
1009             } else {
1010                 const float *vq = ff_aac_codebook_vector_vals[cbt_m1];
1011                 const uint16_t *cb_vector_idx = ff_aac_codebook_vector_idx[cbt_m1];
1012                 VLC_TYPE (*vlc_tab)[2] = vlc_spectral[cbt_m1].table;
1013                 const int cb_size = ff_aac_spectral_sizes[cbt_m1];
1014                 OPEN_READER(re, gb);
1015
1016                 switch (cbt_m1 >> 1) {
1017                 case 0:
1018                     for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
1019                         float *cf = cfo;
1020                         int len = off_len;
1021
1022                         do {
1023                             int code;
1024                             unsigned cb_idx;
1025
1026                             UPDATE_CACHE(re, gb);
1027                             GET_VLC(code, re, gb, vlc_tab, 8, 2);
1028
1029                             if (code >= cb_size) {
1030                                 err_idx = code;
1031                                 goto err_cb_overflow;
1032                             }
1033
1034                             cb_idx = cb_vector_idx[code];
1035                             cf = VMUL4(cf, vq, cb_idx, sf + idx);
1036                         } while (len -= 4);
1037                     }
1038                     break;
1039
1040                 case 1:
1041                     for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
1042                         float *cf = cfo;
1043                         int len = off_len;
1044
1045                         do {
1046                             int code;
1047                             unsigned nnz;
1048                             unsigned cb_idx;
1049                             uint32_t bits;
1050
1051                             UPDATE_CACHE(re, gb);
1052                             GET_VLC(code, re, gb, vlc_tab, 8, 2);
1053
1054                             if (code >= cb_size) {
1055                                 err_idx = code;
1056                                 goto err_cb_overflow;
1057                             }
1058
1059 #if MIN_CACHE_BITS < 20
1060                             UPDATE_CACHE(re, gb);
1061 #endif
1062                             cb_idx = cb_vector_idx[code];
1063                             nnz = cb_idx >> 8 & 15;
1064                             bits = SHOW_UBITS(re, gb, nnz) << (32-nnz);
1065                             LAST_SKIP_BITS(re, gb, nnz);
1066                             cf = VMUL4S(cf, vq, cb_idx, bits, sf + idx);
1067                         } while (len -= 4);
1068                     }
1069                     break;
1070
1071                 case 2:
1072                     for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
1073                         float *cf = cfo;
1074                         int len = off_len;
1075
1076                         do {
1077                             int code;
1078                             unsigned cb_idx;
1079
1080                             UPDATE_CACHE(re, gb);
1081                             GET_VLC(code, re, gb, vlc_tab, 8, 2);
1082
1083                             if (code >= cb_size) {
1084                                 err_idx = code;
1085                                 goto err_cb_overflow;
1086                             }
1087
1088                             cb_idx = cb_vector_idx[code];
1089                             cf = VMUL2(cf, vq, cb_idx, sf + idx);
1090                         } while (len -= 2);
1091                     }
1092                     break;
1093
1094                 case 3:
1095                 case 4:
1096                     for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
1097                         float *cf = cfo;
1098                         int len = off_len;
1099
1100                         do {
1101                             int code;
1102                             unsigned nnz;
1103                             unsigned cb_idx;
1104                             unsigned sign;
1105
1106                             UPDATE_CACHE(re, gb);
1107                             GET_VLC(code, re, gb, vlc_tab, 8, 2);
1108
1109                             if (code >= cb_size) {
1110                                 err_idx = code;
1111                                 goto err_cb_overflow;
1112                             }
1113
1114                             cb_idx = cb_vector_idx[code];
1115                             nnz = cb_idx >> 8 & 15;
1116                             sign = SHOW_UBITS(re, gb, nnz) << (cb_idx >> 12);
1117                             LAST_SKIP_BITS(re, gb, nnz);
1118                             cf = VMUL2S(cf, vq, cb_idx, sign, sf + idx);
1119                         } while (len -= 2);
1120                     }
1121                     break;
1122
1123                 default:
1124                     for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
1125                         float *cf = cfo;
1126                         uint32_t *icf = (uint32_t *) cf;
1127                         int len = off_len;
1128
1129                         do {
1130                             int code;
1131                             unsigned nzt, nnz;
1132                             unsigned cb_idx;
1133                             uint32_t bits;
1134                             int j;
1135
1136                             UPDATE_CACHE(re, gb);
1137                             GET_VLC(code, re, gb, vlc_tab, 8, 2);
1138
1139                             if (!code) {
1140                                 *icf++ = 0;
1141                                 *icf++ = 0;
1142                                 continue;
1143                             }
1144
1145                             if (code >= cb_size) {
1146                                 err_idx = code;
1147                                 goto err_cb_overflow;
1148                             }
1149
1150                             cb_idx = cb_vector_idx[code];
1151                             nnz = cb_idx >> 12;
1152                             nzt = cb_idx >> 8;
1153                             bits = SHOW_UBITS(re, gb, nnz) << (32-nnz);
1154                             LAST_SKIP_BITS(re, gb, nnz);
1155
1156                             for (j = 0; j < 2; j++) {
1157                                 if (nzt & 1<<j) {
1158                                     uint32_t b;
1159                                     int n;
1160                                     /* The total length of escape_sequence must be < 22 bits according
1161                                        to the specification (i.e. max is 111111110xxxxxxxxxxxx). */
1162                                     UPDATE_CACHE(re, gb);
1163                                     b = GET_CACHE(re, gb);
1164                                     b = 31 - av_log2(~b);
1165
1166                                     if (b > 8) {
1167                                         av_log(ac->avccontext, AV_LOG_ERROR, "error in spectral data, ESC overflow\n");
1168                                         return -1;
1169                                     }
1170
1171 #if MIN_CACHE_BITS < 21
1172                                     LAST_SKIP_BITS(re, gb, b + 1);
1173                                     UPDATE_CACHE(re, gb);
1174 #else
1175                                     SKIP_BITS(re, gb, b + 1);
1176 #endif
1177                                     b += 4;
1178                                     n = (1 << b) + SHOW_UBITS(re, gb, b);
1179                                     LAST_SKIP_BITS(re, gb, b);
1180                                     *icf++ = cbrt_tab[n] | (bits & 1<<31);
1181                                     bits <<= 1;
1182                                 } else {
1183                                     unsigned v = ((const uint32_t*)vq)[cb_idx & 15];
1184                                     *icf++ = (bits & 1<<31) | v;
1185                                     bits <<= !!v;
1186                                 }
1187                                 cb_idx >>= 4;
1188                             }
1189                         } while (len -= 2);
1190
1191                         ac->dsp.vector_fmul_scalar(cfo, cfo, sf[idx], off_len);
1192                     }
1193                 }
1194
1195                 CLOSE_READER(re, gb);
1196             }
1197         }
1198         coef += g_len << 7;
1199     }
1200
1201     if (pulse_present) {
1202         idx = 0;
1203         for (i = 0; i < pulse->num_pulse; i++) {
1204             float co = coef_base[ pulse->pos[i] ];
1205             while (offsets[idx + 1] <= pulse->pos[i])
1206                 idx++;
1207             if (band_type[idx] != NOISE_BT && sf[idx]) {
1208                 float ico = -pulse->amp[i];
1209                 if (co) {
1210                     co /= sf[idx];
1211                     ico = co / sqrtf(sqrtf(fabsf(co))) + (co > 0 ? -ico : ico);
1212                 }
1213                 coef_base[ pulse->pos[i] ] = cbrtf(fabsf(ico)) * ico * sf[idx];
1214             }
1215         }
1216     }
1217     return 0;
1218
1219 err_cb_overflow:
1220     av_log(ac->avccontext, AV_LOG_ERROR,
1221            "Read beyond end of ff_aac_codebook_vectors[%d][]. index %d >= %d\n",
1222            band_type[idx], err_idx, ff_aac_spectral_sizes[band_type[idx]]);
1223     return -1;
1224 }
1225
1226 static av_always_inline float flt16_round(float pf)
1227 {
1228     union float754 tmp;
1229     tmp.f = pf;
1230     tmp.i = (tmp.i + 0x00008000U) & 0xFFFF0000U;
1231     return tmp.f;
1232 }
1233
1234 static av_always_inline float flt16_even(float pf)
1235 {
1236     union float754 tmp;
1237     tmp.f = pf;
1238     tmp.i = (tmp.i + 0x00007FFFU + (tmp.i & 0x00010000U >> 16)) & 0xFFFF0000U;
1239     return tmp.f;
1240 }
1241
1242 static av_always_inline float flt16_trunc(float pf)
1243 {
1244     union float754 pun;
1245     pun.f = pf;
1246     pun.i &= 0xFFFF0000U;
1247     return pun.f;
1248 }
1249
1250 static av_always_inline void predict(AACContext *ac, PredictorState *ps, float *coef,
1251                     int output_enable)
1252 {
1253     const float a     = 0.953125; // 61.0 / 64
1254     const float alpha = 0.90625;  // 29.0 / 32
1255     float e0, e1;
1256     float pv;
1257     float k1, k2;
1258
1259     k1 = ps->var0 > 1 ? ps->cor0 * flt16_even(a / ps->var0) : 0;
1260     k2 = ps->var1 > 1 ? ps->cor1 * flt16_even(a / ps->var1) : 0;
1261
1262     pv = flt16_round(k1 * ps->r0 + k2 * ps->r1);
1263     if (output_enable)
1264         *coef += pv * ac->sf_scale;
1265
1266     e0 = *coef / ac->sf_scale;
1267     e1 = e0 - k1 * ps->r0;
1268
1269     ps->cor1 = flt16_trunc(alpha * ps->cor1 + ps->r1 * e1);
1270     ps->var1 = flt16_trunc(alpha * ps->var1 + 0.5 * (ps->r1 * ps->r1 + e1 * e1));
1271     ps->cor0 = flt16_trunc(alpha * ps->cor0 + ps->r0 * e0);
1272     ps->var0 = flt16_trunc(alpha * ps->var0 + 0.5 * (ps->r0 * ps->r0 + e0 * e0));
1273
1274     ps->r1 = flt16_trunc(a * (ps->r0 - k1 * e0));
1275     ps->r0 = flt16_trunc(a * e0);
1276 }
1277
1278 /**
1279  * Apply AAC-Main style frequency domain prediction.
1280  */
1281 static void apply_prediction(AACContext *ac, SingleChannelElement *sce)
1282 {
1283     int sfb, k;
1284
1285     if (!sce->ics.predictor_initialized) {
1286         reset_all_predictors(sce->predictor_state);
1287         sce->ics.predictor_initialized = 1;
1288     }
1289
1290     if (sce->ics.window_sequence[0] != EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
1291         for (sfb = 0; sfb < ff_aac_pred_sfb_max[ac->m4ac.sampling_index]; sfb++) {
1292             for (k = sce->ics.swb_offset[sfb]; k < sce->ics.swb_offset[sfb + 1]; k++) {
1293                 predict(ac, &sce->predictor_state[k], &sce->coeffs[k],
1294                         sce->ics.predictor_present && sce->ics.prediction_used[sfb]);
1295             }
1296         }
1297         if (sce->ics.predictor_reset_group)
1298             reset_predictor_group(sce->predictor_state, sce->ics.predictor_reset_group);
1299     } else
1300         reset_all_predictors(sce->predictor_state);
1301 }
1302
1303 /**
1304  * Decode an individual_channel_stream payload; reference: table 4.44.
1305  *
1306  * @param   common_window   Channels have independent [0], or shared [1], Individual Channel Stream information.
1307  * @param   scale_flag      scalable [1] or non-scalable [0] AAC (Unused until scalable AAC is implemented.)
1308  *
1309  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
1310  */
1311 static int decode_ics(AACContext *ac, SingleChannelElement *sce,
1312                       GetBitContext *gb, int common_window, int scale_flag)
1313 {
1314     Pulse pulse;
1315     TemporalNoiseShaping    *tns = &sce->tns;
1316     IndividualChannelStream *ics = &sce->ics;
1317     float *out = sce->coeffs;
1318     int global_gain, pulse_present = 0;
1319
1320     /* This assignment is to silence a GCC warning about the variable being used
1321      * uninitialized when in fact it always is.
1322      */
1323     pulse.num_pulse = 0;
1324
1325     global_gain = get_bits(gb, 8);
1326
1327     if (!common_window && !scale_flag) {
1328         if (decode_ics_info(ac, ics, gb, 0) < 0)
1329             return -1;
1330     }
1331
1332     if (decode_band_types(ac, sce->band_type, sce->band_type_run_end, gb, ics) < 0)
1333         return -1;
1334     if (decode_scalefactors(ac, sce->sf, gb, global_gain, ics, sce->band_type, sce->band_type_run_end) < 0)
1335         return -1;
1336
1337     pulse_present = 0;
1338     if (!scale_flag) {
1339         if ((pulse_present = get_bits1(gb))) {
1340             if (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
1341                 av_log(ac->avccontext, AV_LOG_ERROR, "Pulse tool not allowed in eight short sequence.\n");
1342                 return -1;
1343             }
1344             if (decode_pulses(&pulse, gb, ics->swb_offset, ics->num_swb)) {
1345                 av_log(ac->avccontext, AV_LOG_ERROR, "Pulse data corrupt or invalid.\n");
1346                 return -1;
1347             }
1348         }
1349         if ((tns->present = get_bits1(gb)) && decode_tns(ac, tns, gb, ics))
1350             return -1;
1351         if (get_bits1(gb)) {
1352             av_log_missing_feature(ac->avccontext, "SSR", 1);
1353             return -1;
1354         }
1355     }
1356
1357     if (decode_spectrum_and_dequant(ac, out, gb, sce->sf, pulse_present, &pulse, ics, sce->band_type) < 0)
1358         return -1;
1359
1360     if (ac->m4ac.object_type == AOT_AAC_MAIN && !common_window)
1361         apply_prediction(ac, sce);
1362
1363     return 0;
1364 }
1365
1366 /**
1367  * Mid/Side stereo decoding; reference: 4.6.8.1.3.
1368  */
1369 static void apply_mid_side_stereo(AACContext *ac, ChannelElement *cpe)
1370 {
1371     const IndividualChannelStream *ics = &cpe->ch[0].ics;
1372     float *ch0 = cpe->ch[0].coeffs;
1373     float *ch1 = cpe->ch[1].coeffs;
1374     int g, i, group, idx = 0;
1375     const uint16_t *offsets = ics->swb_offset;
1376     for (g = 0; g < ics->num_window_groups; g++) {
1377         for (i = 0; i < ics->max_sfb; i++, idx++) {
1378             if (cpe->ms_mask[idx] &&
1379                     cpe->ch[0].band_type[idx] < NOISE_BT && cpe->ch[1].band_type[idx] < NOISE_BT) {
1380                 for (group = 0; group < ics->group_len[g]; group++) {
1381                     ac->dsp.butterflies_float(ch0 + group * 128 + offsets[i],
1382                                               ch1 + group * 128 + offsets[i],
1383                                               offsets[i+1] - offsets[i]);
1384                 }
1385             }
1386         }
1387         ch0 += ics->group_len[g] * 128;
1388         ch1 += ics->group_len[g] * 128;
1389     }
1390 }
1391
1392 /**
1393  * intensity stereo decoding; reference: 4.6.8.2.3
1394  *
1395  * @param   ms_present  Indicates mid/side stereo presence. [0] mask is all 0s;
1396  *                      [1] mask is decoded from bitstream; [2] mask is all 1s;
1397  *                      [3] reserved for scalable AAC
1398  */
1399 static void apply_intensity_stereo(ChannelElement *cpe, int ms_present)
1400 {
1401     const IndividualChannelStream *ics = &cpe->ch[1].ics;
1402     SingleChannelElement         *sce1 = &cpe->ch[1];
1403     float *coef0 = cpe->ch[0].coeffs, *coef1 = cpe->ch[1].coeffs;
1404     const uint16_t *offsets = ics->swb_offset;
1405     int g, group, i, k, idx = 0;
1406     int c;
1407     float scale;
1408     for (g = 0; g < ics->num_window_groups; g++) {
1409         for (i = 0; i < ics->max_sfb;) {
1410             if (sce1->band_type[idx] == INTENSITY_BT || sce1->band_type[idx] == INTENSITY_BT2) {
1411                 const int bt_run_end = sce1->band_type_run_end[idx];
1412                 for (; i < bt_run_end; i++, idx++) {
1413                     c = -1 + 2 * (sce1->band_type[idx] - 14);
1414                     if (ms_present)
1415                         c *= 1 - 2 * cpe->ms_mask[idx];
1416                     scale = c * sce1->sf[idx];
1417                     for (group = 0; group < ics->group_len[g]; group++)
1418                         for (k = offsets[i]; k < offsets[i + 1]; k++)
1419                             coef1[group * 128 + k] = scale * coef0[group * 128 + k];
1420                 }
1421             } else {
1422                 int bt_run_end = sce1->band_type_run_end[idx];
1423                 idx += bt_run_end - i;
1424                 i    = bt_run_end;
1425             }
1426         }
1427         coef0 += ics->group_len[g] * 128;
1428         coef1 += ics->group_len[g] * 128;
1429     }
1430 }
1431
1432 /**
1433  * Decode a channel_pair_element; reference: table 4.4.
1434  *
1435  * @param   elem_id Identifies the instance of a syntax element.
1436  *
1437  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
1438  */
1439 static int decode_cpe(AACContext *ac, GetBitContext *gb, ChannelElement *cpe)
1440 {
1441     int i, ret, common_window, ms_present = 0;
1442
1443     common_window = get_bits1(gb);
1444     if (common_window) {
1445         if (decode_ics_info(ac, &cpe->ch[0].ics, gb, 1))
1446             return -1;
1447         i = cpe->ch[1].ics.use_kb_window[0];
1448         cpe->ch[1].ics = cpe->ch[0].ics;
1449         cpe->ch[1].ics.use_kb_window[1] = i;
1450         ms_present = get_bits(gb, 2);
1451         if (ms_present == 3) {
1452             av_log(ac->avccontext, AV_LOG_ERROR, "ms_present = 3 is reserved.\n");
1453             return -1;
1454         } else if (ms_present)
1455             decode_mid_side_stereo(cpe, gb, ms_present);
1456     }
1457     if ((ret = decode_ics(ac, &cpe->ch[0], gb, common_window, 0)))
1458         return ret;
1459     if ((ret = decode_ics(ac, &cpe->ch[1], gb, common_window, 0)))
1460         return ret;
1461
1462     if (common_window) {
1463         if (ms_present)
1464             apply_mid_side_stereo(ac, cpe);
1465         if (ac->m4ac.object_type == AOT_AAC_MAIN) {
1466             apply_prediction(ac, &cpe->ch[0]);
1467             apply_prediction(ac, &cpe->ch[1]);
1468         }
1469     }
1470
1471     apply_intensity_stereo(cpe, ms_present);
1472     return 0;
1473 }
1474
1475 /**
1476  * Decode coupling_channel_element; reference: table 4.8.
1477  *
1478  * @param   elem_id Identifies the instance of a syntax element.
1479  *
1480  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
1481  */
1482 static int decode_cce(AACContext *ac, GetBitContext *gb, ChannelElement *che)
1483 {
1484     int num_gain = 0;
1485     int c, g, sfb, ret;
1486     int sign;
1487     float scale;
1488     SingleChannelElement *sce = &che->ch[0];
1489     ChannelCoupling     *coup = &che->coup;
1490
1491     coup->coupling_point = 2 * get_bits1(gb);
1492     coup->num_coupled = get_bits(gb, 3);
1493     for (c = 0; c <= coup->num_coupled; c++) {
1494         num_gain++;
1495         coup->type[c] = get_bits1(gb) ? TYPE_CPE : TYPE_SCE;
1496         coup->id_select[c] = get_bits(gb, 4);
1497         if (coup->type[c] == TYPE_CPE) {
1498             coup->ch_select[c] = get_bits(gb, 2);
1499             if (coup->ch_select[c] == 3)
1500                 num_gain++;
1501         } else
1502             coup->ch_select[c] = 2;
1503     }
1504     coup->coupling_point += get_bits1(gb) || (coup->coupling_point >> 1);
1505
1506     sign  = get_bits(gb, 1);
1507     scale = pow(2., pow(2., (int)get_bits(gb, 2) - 3));
1508
1509     if ((ret = decode_ics(ac, sce, gb, 0, 0)))
1510         return ret;
1511
1512     for (c = 0; c < num_gain; c++) {
1513         int idx  = 0;
1514         int cge  = 1;
1515         int gain = 0;
1516         float gain_cache = 1.;
1517         if (c) {
1518             cge = coup->coupling_point == AFTER_IMDCT ? 1 : get_bits1(gb);
1519             gain = cge ? get_vlc2(gb, vlc_scalefactors.table, 7, 3) - 60: 0;
1520             gain_cache = pow(scale, -gain);
1521         }
1522         if (coup->coupling_point == AFTER_IMDCT) {
1523             coup->gain[c][0] = gain_cache;
1524         } else {
1525             for (g = 0; g < sce->ics.num_window_groups; g++) {
1526                 for (sfb = 0; sfb < sce->ics.max_sfb; sfb++, idx++) {
1527                     if (sce->band_type[idx] != ZERO_BT) {
1528                         if (!cge) {
1529                             int t = get_vlc2(gb, vlc_scalefactors.table, 7, 3) - 60;
1530                             if (t) {
1531                                 int s = 1;
1532                                 t = gain += t;
1533                                 if (sign) {
1534                                     s  -= 2 * (t & 0x1);
1535                                     t >>= 1;
1536                                 }
1537                                 gain_cache = pow(scale, -t) * s;
1538                             }
1539                         }
1540                         coup->gain[c][idx] = gain_cache;
1541                     }
1542                 }
1543             }
1544         }
1545     }
1546     return 0;
1547 }
1548
1549 /**
1550  * Decode Spectral Band Replication extension data; reference: table 4.55.
1551  *
1552  * @param   crc flag indicating the presence of CRC checksum
1553  * @param   cnt length of TYPE_FIL syntactic element in bytes
1554  *
1555  * @return  Returns number of bytes consumed from the TYPE_FIL element.
1556  */
1557 static int decode_sbr_extension(AACContext *ac, GetBitContext *gb,
1558                                 int crc, int cnt)
1559 {
1560     // TODO : sbr_extension implementation
1561     av_log_missing_feature(ac->avccontext, "SBR", 0);
1562     skip_bits_long(gb, 8 * cnt - 4); // -4 due to reading extension type
1563     return cnt;
1564 }
1565
1566 /**
1567  * Parse whether channels are to be excluded from Dynamic Range Compression; reference: table 4.53.
1568  *
1569  * @return  Returns number of bytes consumed.
1570  */
1571 static int decode_drc_channel_exclusions(DynamicRangeControl *che_drc,
1572                                          GetBitContext *gb)
1573 {
1574     int i;
1575     int num_excl_chan = 0;
1576
1577     do {
1578         for (i = 0; i < 7; i++)
1579             che_drc->exclude_mask[num_excl_chan++] = get_bits1(gb);
1580     } while (num_excl_chan < MAX_CHANNELS - 7 && get_bits1(gb));
1581
1582     return num_excl_chan / 7;
1583 }
1584
1585 /**
1586  * Decode dynamic range information; reference: table 4.52.
1587  *
1588  * @param   cnt length of TYPE_FIL syntactic element in bytes
1589  *
1590  * @return  Returns number of bytes consumed.
1591  */
1592 static int decode_dynamic_range(DynamicRangeControl *che_drc,
1593                                 GetBitContext *gb, int cnt)
1594 {
1595     int n             = 1;
1596     int drc_num_bands = 1;
1597     int i;
1598
1599     /* pce_tag_present? */
1600     if (get_bits1(gb)) {
1601         che_drc->pce_instance_tag  = get_bits(gb, 4);
1602         skip_bits(gb, 4); // tag_reserved_bits
1603         n++;
1604     }
1605
1606     /* excluded_chns_present? */
1607     if (get_bits1(gb)) {
1608         n += decode_drc_channel_exclusions(che_drc, gb);
1609     }
1610
1611     /* drc_bands_present? */
1612     if (get_bits1(gb)) {
1613         che_drc->band_incr            = get_bits(gb, 4);
1614         che_drc->interpolation_scheme = get_bits(gb, 4);
1615         n++;
1616         drc_num_bands += che_drc->band_incr;
1617         for (i = 0; i < drc_num_bands; i++) {
1618             che_drc->band_top[i] = get_bits(gb, 8);
1619             n++;
1620         }
1621     }
1622
1623     /* prog_ref_level_present? */
1624     if (get_bits1(gb)) {
1625         che_drc->prog_ref_level = get_bits(gb, 7);
1626         skip_bits1(gb); // prog_ref_level_reserved_bits
1627         n++;
1628     }
1629
1630     for (i = 0; i < drc_num_bands; i++) {
1631         che_drc->dyn_rng_sgn[i] = get_bits1(gb);
1632         che_drc->dyn_rng_ctl[i] = get_bits(gb, 7);
1633         n++;
1634     }
1635
1636     return n;
1637 }
1638
1639 /**
1640  * Decode extension data (incomplete); reference: table 4.51.
1641  *
1642  * @param   cnt length of TYPE_FIL syntactic element in bytes
1643  *
1644  * @return Returns number of bytes consumed
1645  */
1646 static int decode_extension_payload(AACContext *ac, GetBitContext *gb, int cnt)
1647 {
1648     int crc_flag = 0;
1649     int res = cnt;
1650     switch (get_bits(gb, 4)) { // extension type
1651     case EXT_SBR_DATA_CRC:
1652         crc_flag++;
1653     case EXT_SBR_DATA:
1654         res = decode_sbr_extension(ac, gb, crc_flag, cnt);
1655         break;
1656     case EXT_DYNAMIC_RANGE:
1657         res = decode_dynamic_range(&ac->che_drc, gb, cnt);
1658         break;
1659     case EXT_FILL:
1660     case EXT_FILL_DATA:
1661     case EXT_DATA_ELEMENT:
1662     default:
1663         skip_bits_long(gb, 8 * cnt - 4);
1664         break;
1665     };
1666     return res;
1667 }
1668
1669 /**
1670  * Decode Temporal Noise Shaping filter coefficients and apply all-pole filters; reference: 4.6.9.3.
1671  *
1672  * @param   decode  1 if tool is used normally, 0 if tool is used in LTP.
1673  * @param   coef    spectral coefficients
1674  */
1675 static void apply_tns(float coef[1024], TemporalNoiseShaping *tns,
1676                       IndividualChannelStream *ics, int decode)
1677 {
1678     const int mmm = FFMIN(ics->tns_max_bands, ics->max_sfb);
1679     int w, filt, m, i;
1680     int bottom, top, order, start, end, size, inc;
1681     float lpc[TNS_MAX_ORDER];
1682
1683     for (w = 0; w < ics->num_windows; w++) {
1684         bottom = ics->num_swb;
1685         for (filt = 0; filt < tns->n_filt[w]; filt++) {
1686             top    = bottom;
1687             bottom = FFMAX(0, top - tns->length[w][filt]);
1688             order  = tns->order[w][filt];
1689             if (order == 0)
1690                 continue;
1691
1692             // tns_decode_coef
1693             compute_lpc_coefs(tns->coef[w][filt], order, lpc, 0, 0, 0);
1694
1695             start = ics->swb_offset[FFMIN(bottom, mmm)];
1696             end   = ics->swb_offset[FFMIN(   top, mmm)];
1697             if ((size = end - start) <= 0)
1698                 continue;
1699             if (tns->direction[w][filt]) {
1700                 inc = -1;
1701                 start = end - 1;
1702             } else {
1703                 inc = 1;
1704             }
1705             start += w * 128;
1706
1707             // ar filter
1708             for (m = 0; m < size; m++, start += inc)
1709                 for (i = 1; i <= FFMIN(m, order); i++)
1710                     coef[start] -= coef[start - i * inc] * lpc[i - 1];
1711         }
1712     }
1713 }
1714
1715 /**
1716  * Conduct IMDCT and windowing.
1717  */
1718 static void imdct_and_windowing(AACContext *ac, SingleChannelElement *sce)
1719 {
1720     IndividualChannelStream *ics = &sce->ics;
1721     float *in    = sce->coeffs;
1722     float *out   = sce->ret;
1723     float *saved = sce->saved;
1724     const float *swindow      = ics->use_kb_window[0] ? ff_aac_kbd_short_128 : ff_sine_128;
1725     const float *lwindow_prev = ics->use_kb_window[1] ? ff_aac_kbd_long_1024 : ff_sine_1024;
1726     const float *swindow_prev = ics->use_kb_window[1] ? ff_aac_kbd_short_128 : ff_sine_128;
1727     float *buf  = ac->buf_mdct;
1728     float *temp = ac->temp;
1729     int i;
1730
1731     // imdct
1732     if (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
1733         if (ics->window_sequence[1] == ONLY_LONG_SEQUENCE || ics->window_sequence[1] == LONG_STOP_SEQUENCE)
1734             av_log(ac->avccontext, AV_LOG_WARNING,
1735                    "Transition from an ONLY_LONG or LONG_STOP to an EIGHT_SHORT sequence detected. "
1736                    "If you heard an audible artifact, please submit the sample to the FFmpeg developers.\n");
1737         for (i = 0; i < 1024; i += 128)
1738             ff_imdct_half(&ac->mdct_small, buf + i, in + i);
1739     } else
1740         ff_imdct_half(&ac->mdct, buf, in);
1741
1742     /* window overlapping
1743      * NOTE: To simplify the overlapping code, all 'meaningless' short to long
1744      * and long to short transitions are considered to be short to short
1745      * transitions. This leaves just two cases (long to long and short to short)
1746      * with a little special sauce for EIGHT_SHORT_SEQUENCE.
1747      */
1748     if ((ics->window_sequence[1] == ONLY_LONG_SEQUENCE || ics->window_sequence[1] == LONG_STOP_SEQUENCE) &&
1749             (ics->window_sequence[0] == ONLY_LONG_SEQUENCE || ics->window_sequence[0] == LONG_START_SEQUENCE)) {
1750         ac->dsp.vector_fmul_window(    out,               saved,            buf,         lwindow_prev, ac->add_bias, 512);
1751     } else {
1752         for (i = 0; i < 448; i++)
1753             out[i] = saved[i] + ac->add_bias;
1754
1755         if (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
1756             ac->dsp.vector_fmul_window(out + 448 + 0*128, saved + 448,      buf + 0*128, swindow_prev, ac->add_bias, 64);
1757             ac->dsp.vector_fmul_window(out + 448 + 1*128, buf + 0*128 + 64, buf + 1*128, swindow,      ac->add_bias, 64);
1758             ac->dsp.vector_fmul_window(out + 448 + 2*128, buf + 1*128 + 64, buf + 2*128, swindow,      ac->add_bias, 64);
1759             ac->dsp.vector_fmul_window(out + 448 + 3*128, buf + 2*128 + 64, buf + 3*128, swindow,      ac->add_bias, 64);
1760             ac->dsp.vector_fmul_window(temp,              buf + 3*128 + 64, buf + 4*128, swindow,      ac->add_bias, 64);
1761             memcpy(                    out + 448 + 4*128, temp, 64 * sizeof(float));
1762         } else {
1763             ac->dsp.vector_fmul_window(out + 448,         saved + 448,      buf,         swindow_prev, ac->add_bias, 64);
1764             for (i = 576; i < 1024; i++)
1765                 out[i] = buf[i-512] + ac->add_bias;
1766         }
1767     }
1768
1769     // buffer update
1770     if (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
1771         for (i = 0; i < 64; i++)
1772             saved[i] = temp[64 + i] - ac->add_bias;
1773         ac->dsp.vector_fmul_window(saved + 64,  buf + 4*128 + 64, buf + 5*128, swindow, 0, 64);
1774         ac->dsp.vector_fmul_window(saved + 192, buf + 5*128 + 64, buf + 6*128, swindow, 0, 64);
1775         ac->dsp.vector_fmul_window(saved + 320, buf + 6*128 + 64, buf + 7*128, swindow, 0, 64);
1776         memcpy(                    saved + 448, buf + 7*128 + 64,  64 * sizeof(float));
1777     } else if (ics->window_sequence[0] == LONG_START_SEQUENCE) {
1778         memcpy(                    saved,       buf + 512,        448 * sizeof(float));
1779         memcpy(                    saved + 448, buf + 7*128 + 64,  64 * sizeof(float));
1780     } else { // LONG_STOP or ONLY_LONG
1781         memcpy(                    saved,       buf + 512,        512 * sizeof(float));
1782     }
1783 }
1784
1785 /**
1786  * Apply dependent channel coupling (applied before IMDCT).
1787  *
1788  * @param   index   index into coupling gain array
1789  */
1790 static void apply_dependent_coupling(AACContext *ac,
1791                                      SingleChannelElement *target,
1792                                      ChannelElement *cce, int index)
1793 {
1794     IndividualChannelStream *ics = &cce->ch[0].ics;
1795     const uint16_t *offsets = ics->swb_offset;
1796     float *dest = target->coeffs;
1797     const float *src = cce->ch[0].coeffs;
1798     int g, i, group, k, idx = 0;
1799     if (ac->m4ac.object_type == AOT_AAC_LTP) {
1800         av_log(ac->avccontext, AV_LOG_ERROR,
1801                "Dependent coupling is not supported together with LTP\n");
1802         return;
1803     }
1804     for (g = 0; g < ics->num_window_groups; g++) {
1805         for (i = 0; i < ics->max_sfb; i++, idx++) {
1806             if (cce->ch[0].band_type[idx] != ZERO_BT) {
1807                 const float gain = cce->coup.gain[index][idx];
1808                 for (group = 0; group < ics->group_len[g]; group++) {
1809                     for (k = offsets[i]; k < offsets[i + 1]; k++) {
1810                         // XXX dsputil-ize
1811                         dest[group * 128 + k] += gain * src[group * 128 + k];
1812                     }
1813                 }
1814             }
1815         }
1816         dest += ics->group_len[g] * 128;
1817         src  += ics->group_len[g] * 128;
1818     }
1819 }
1820
1821 /**
1822  * Apply independent channel coupling (applied after IMDCT).
1823  *
1824  * @param   index   index into coupling gain array
1825  */
1826 static void apply_independent_coupling(AACContext *ac,
1827                                        SingleChannelElement *target,
1828                                        ChannelElement *cce, int index)
1829 {
1830     int i;
1831     const float gain = cce->coup.gain[index][0];
1832     const float bias = ac->add_bias;
1833     const float *src = cce->ch[0].ret;
1834     float *dest = target->ret;
1835
1836     for (i = 0; i < 1024; i++)
1837         dest[i] += gain * (src[i] - bias);
1838 }
1839
1840 /**
1841  * channel coupling transformation interface
1842  *
1843  * @param   index   index into coupling gain array
1844  * @param   apply_coupling_method   pointer to (in)dependent coupling function
1845  */
1846 static void apply_channel_coupling(AACContext *ac, ChannelElement *cc,
1847                                    enum RawDataBlockType type, int elem_id,
1848                                    enum CouplingPoint coupling_point,
1849                                    void (*apply_coupling_method)(AACContext *ac, SingleChannelElement *target, ChannelElement *cce, int index))
1850 {
1851     int i, c;
1852
1853     for (i = 0; i < MAX_ELEM_ID; i++) {
1854         ChannelElement *cce = ac->che[TYPE_CCE][i];
1855         int index = 0;
1856
1857         if (cce && cce->coup.coupling_point == coupling_point) {
1858             ChannelCoupling *coup = &cce->coup;
1859
1860             for (c = 0; c <= coup->num_coupled; c++) {
1861                 if (coup->type[c] == type && coup->id_select[c] == elem_id) {
1862                     if (coup->ch_select[c] != 1) {
1863                         apply_coupling_method(ac, &cc->ch[0], cce, index);
1864                         if (coup->ch_select[c] != 0)
1865                             index++;
1866                     }
1867                     if (coup->ch_select[c] != 2)
1868                         apply_coupling_method(ac, &cc->ch[1], cce, index++);
1869                 } else
1870                     index += 1 + (coup->ch_select[c] == 3);
1871             }
1872         }
1873     }
1874 }
1875
1876 /**
1877  * Convert spectral data to float samples, applying all supported tools as appropriate.
1878  */
1879 static void spectral_to_sample(AACContext *ac)
1880 {
1881     int i, type;
1882     for (type = 3; type >= 0; type--) {
1883         for (i = 0; i < MAX_ELEM_ID; i++) {
1884             ChannelElement *che = ac->che[type][i];
1885             if (che) {
1886                 if (type <= TYPE_CPE)
1887                     apply_channel_coupling(ac, che, type, i, BEFORE_TNS, apply_dependent_coupling);
1888                 if (che->ch[0].tns.present)
1889                     apply_tns(che->ch[0].coeffs, &che->ch[0].tns, &che->ch[0].ics, 1);
1890                 if (che->ch[1].tns.present)
1891                     apply_tns(che->ch[1].coeffs, &che->ch[1].tns, &che->ch[1].ics, 1);
1892                 if (type <= TYPE_CPE)
1893                     apply_channel_coupling(ac, che, type, i, BETWEEN_TNS_AND_IMDCT, apply_dependent_coupling);
1894                 if (type != TYPE_CCE || che->coup.coupling_point == AFTER_IMDCT)
1895                     imdct_and_windowing(ac, &che->ch[0]);
1896                 if (type == TYPE_CPE)
1897                     imdct_and_windowing(ac, &che->ch[1]);
1898                 if (type <= TYPE_CCE)
1899                     apply_channel_coupling(ac, che, type, i, AFTER_IMDCT, apply_independent_coupling);
1900             }
1901         }
1902     }
1903 }
1904
1905 static int parse_adts_frame_header(AACContext *ac, GetBitContext *gb)
1906 {
1907     int size;
1908     AACADTSHeaderInfo hdr_info;
1909
1910     size = ff_aac_parse_header(gb, &hdr_info);
1911     if (size > 0) {
1912         if (ac->output_configured != OC_LOCKED && hdr_info.chan_config) {
1913             enum ChannelPosition new_che_pos[4][MAX_ELEM_ID];
1914             memset(new_che_pos, 0, 4 * MAX_ELEM_ID * sizeof(new_che_pos[0][0]));
1915             ac->m4ac.chan_config = hdr_info.chan_config;
1916             if (set_default_channel_config(ac, new_che_pos, hdr_info.chan_config))
1917                 return -7;
1918             if (output_configure(ac, ac->che_pos, new_che_pos, hdr_info.chan_config, OC_TRIAL_FRAME))
1919                 return -7;
1920         } else if (ac->output_configured != OC_LOCKED) {
1921             ac->output_configured = OC_NONE;
1922         }
1923         if (ac->output_configured != OC_LOCKED)
1924             ac->m4ac.sbr = -1;
1925         ac->m4ac.sample_rate     = hdr_info.sample_rate;
1926         ac->m4ac.sampling_index  = hdr_info.sampling_index;
1927         ac->m4ac.object_type     = hdr_info.object_type;
1928         if (!ac->avccontext->sample_rate)
1929             ac->avccontext->sample_rate = hdr_info.sample_rate;
1930         if (hdr_info.num_aac_frames == 1) {
1931             if (!hdr_info.crc_absent)
1932                 skip_bits(gb, 16);
1933         } else {
1934             av_log_missing_feature(ac->avccontext, "More than one AAC RDB per ADTS frame is", 0);
1935             return -1;
1936         }
1937     }
1938     return size;
1939 }
1940
1941 static int aac_decode_frame(AVCodecContext *avccontext, void *data,
1942                             int *data_size, AVPacket *avpkt)
1943 {
1944     const uint8_t *buf = avpkt->data;
1945     int buf_size = avpkt->size;
1946     AACContext *ac = avccontext->priv_data;
1947     ChannelElement *che = NULL;
1948     GetBitContext gb;
1949     enum RawDataBlockType elem_type;
1950     int err, elem_id, data_size_tmp;
1951     int buf_consumed;
1952
1953     init_get_bits(&gb, buf, buf_size * 8);
1954
1955     if (show_bits(&gb, 12) == 0xfff) {
1956         if (parse_adts_frame_header(ac, &gb) < 0) {
1957             av_log(avccontext, AV_LOG_ERROR, "Error decoding AAC frame header.\n");
1958             return -1;
1959         }
1960         if (ac->m4ac.sampling_index > 12) {
1961             av_log(ac->avccontext, AV_LOG_ERROR, "invalid sampling rate index %d\n", ac->m4ac.sampling_index);
1962             return -1;
1963         }
1964     }
1965
1966     // parse
1967     while ((elem_type = get_bits(&gb, 3)) != TYPE_END) {
1968         elem_id = get_bits(&gb, 4);
1969
1970         if (elem_type < TYPE_DSE && !(che=get_che(ac, elem_type, elem_id))) {
1971             av_log(ac->avccontext, AV_LOG_ERROR, "channel element %d.%d is not allocated\n", elem_type, elem_id);
1972             return -1;
1973         }
1974
1975         switch (elem_type) {
1976
1977         case TYPE_SCE:
1978             err = decode_ics(ac, &che->ch[0], &gb, 0, 0);
1979             break;
1980
1981         case TYPE_CPE:
1982             err = decode_cpe(ac, &gb, che);
1983             break;
1984
1985         case TYPE_CCE:
1986             err = decode_cce(ac, &gb, che);
1987             break;
1988
1989         case TYPE_LFE:
1990             err = decode_ics(ac, &che->ch[0], &gb, 0, 0);
1991             break;
1992
1993         case TYPE_DSE:
1994             err = skip_data_stream_element(ac, &gb);
1995             break;
1996
1997         case TYPE_PCE: {
1998             enum ChannelPosition new_che_pos[4][MAX_ELEM_ID];
1999             memset(new_che_pos, 0, 4 * MAX_ELEM_ID * sizeof(new_che_pos[0][0]));
2000             if ((err = decode_pce(ac, new_che_pos, &gb)))
2001                 break;
2002             if (ac->output_configured > OC_TRIAL_PCE)
2003                 av_log(avccontext, AV_LOG_ERROR,
2004                        "Not evaluating a further program_config_element as this construct is dubious at best.\n");
2005             else
2006                 err = output_configure(ac, ac->che_pos, new_che_pos, 0, OC_TRIAL_PCE);
2007             break;
2008         }
2009
2010         case TYPE_FIL:
2011             if (elem_id == 15)
2012                 elem_id += get_bits(&gb, 8) - 1;
2013             if (get_bits_left(&gb) < 8 * elem_id) {
2014                     av_log(avccontext, AV_LOG_ERROR, overread_err);
2015                     return -1;
2016             }
2017             while (elem_id > 0)
2018                 elem_id -= decode_extension_payload(ac, &gb, elem_id);
2019             err = 0; /* FIXME */
2020             break;
2021
2022         default:
2023             err = -1; /* should not happen, but keeps compiler happy */
2024             break;
2025         }
2026
2027         if (err)
2028             return err;
2029
2030         if (get_bits_left(&gb) < 3) {
2031             av_log(avccontext, AV_LOG_ERROR, overread_err);
2032             return -1;
2033         }
2034     }
2035
2036     spectral_to_sample(ac);
2037
2038     data_size_tmp = 1024 * avccontext->channels * sizeof(int16_t);
2039     if (*data_size < data_size_tmp) {
2040         av_log(avccontext, AV_LOG_ERROR,
2041                "Output buffer too small (%d) or trying to output too many samples (%d) for this frame.\n",
2042                *data_size, data_size_tmp);
2043         return -1;
2044     }
2045     *data_size = data_size_tmp;
2046
2047     ac->dsp.float_to_int16_interleave(data, (const float **)ac->output_data, 1024, avccontext->channels);
2048
2049     if (ac->output_configured)
2050         ac->output_configured = OC_LOCKED;
2051
2052     buf_consumed = (get_bits_count(&gb) + 7) >> 3;
2053     return buf_size > buf_consumed ? buf_consumed : buf_size;
2054 }
2055
2056 static av_cold int aac_decode_close(AVCodecContext *avccontext)
2057 {
2058     AACContext *ac = avccontext->priv_data;
2059     int i, type;
2060
2061     for (i = 0; i < MAX_ELEM_ID; i++) {
2062         for (type = 0; type < 4; type++)
2063             av_freep(&ac->che[type][i]);
2064     }
2065
2066     ff_mdct_end(&ac->mdct);
2067     ff_mdct_end(&ac->mdct_small);
2068     return 0;
2069 }
2070
2071 AVCodec aac_decoder = {
2072     "aac",
2073     CODEC_TYPE_AUDIO,
2074     CODEC_ID_AAC,
2075     sizeof(AACContext),
2076     aac_decode_init,
2077     NULL,
2078     aac_decode_close,
2079     aac_decode_frame,
2080     .long_name = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Advanced Audio Coding"),
2081     .sample_fmts = (const enum SampleFormat[]) {
2082         SAMPLE_FMT_S16,SAMPLE_FMT_NONE
2083     },
2084     .channel_layouts = aac_channel_layout,
2085 };