]> git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavcodec/aacdec.c
mpeg12: do not fail on zero dimensions in the sequence header.
[ffmpeg] / libavcodec / aacdec.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  * AAC LATM decoder
7  * Copyright (c) 2008-2010 Paul Kendall <paul@kcbbs.gen.nz>
8  * Copyright (c) 2010      Janne Grunau <janne-libav@jannau.net>
9  *
10  * This file is part of Libav.
11  *
12  * Libav is free software; you can redistribute it and/or
13  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
14  * License as published by the Free Software Foundation; either
15  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
16  *
17  * Libav is distributed in the hope that it will be useful,
18  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
19  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
20  * Lesser General Public License for more details.
21  *
22  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
23  * License along with Libav; if not, write to the Free Software
24  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
25  */
26
27 /**
28  * @file
29  * AAC decoder
30  * @author Oded Shimon  ( ods15 ods15 dyndns org )
31  * @author Maxim Gavrilov ( maxim.gavrilov gmail com )
32  */
33
34 /*
35  * supported tools
36  *
37  * Support?             Name
38  * N (code in SoC repo) gain control
39  * Y                    block switching
40  * Y                    window shapes - standard
41  * N                    window shapes - Low Delay
42  * Y                    filterbank - standard
43  * N (code in SoC repo) filterbank - Scalable Sample Rate
44  * Y                    Temporal Noise Shaping
45  * Y                    Long Term Prediction
46  * Y                    intensity stereo
47  * Y                    channel coupling
48  * Y                    frequency domain prediction
49  * Y                    Perceptual Noise Substitution
50  * Y                    Mid/Side stereo
51  * N                    Scalable Inverse AAC Quantization
52  * N                    Frequency Selective Switch
53  * N                    upsampling filter
54  * Y                    quantization & coding - AAC
55  * N                    quantization & coding - TwinVQ
56  * N                    quantization & coding - BSAC
57  * N                    AAC Error Resilience tools
58  * N                    Error Resilience payload syntax
59  * N                    Error Protection tool
60  * N                    CELP
61  * N                    Silence Compression
62  * N                    HVXC
63  * N                    HVXC 4kbits/s VR
64  * N                    Structured Audio tools
65  * N                    Structured Audio Sample Bank Format
66  * N                    MIDI
67  * N                    Harmonic and Individual Lines plus Noise
68  * N                    Text-To-Speech Interface
69  * Y                    Spectral Band Replication
70  * Y (not in this code) Layer-1
71  * Y (not in this code) Layer-2
72  * Y (not in this code) Layer-3
73  * N                    SinuSoidal Coding (Transient, Sinusoid, Noise)
74  * Y                    Parametric Stereo
75  * N                    Direct Stream Transfer
76  *
77  * Note: - HE AAC v1 comprises LC AAC with Spectral Band Replication.
78  *       - HE AAC v2 comprises LC AAC with Spectral Band Replication and
79            Parametric Stereo.
80  */
81
82 #include "libavutil/float_dsp.h"
83 #include "avcodec.h"
84 #include "internal.h"
85 #include "get_bits.h"
86 #include "fft.h"
87 #include "fmtconvert.h"
88 #include "lpc.h"
89 #include "kbdwin.h"
90 #include "sinewin.h"
91
92 #include "aac.h"
93 #include "aactab.h"
94 #include "aacdectab.h"
95 #include "cbrt_tablegen.h"
96 #include "sbr.h"
97 #include "aacsbr.h"
98 #include "mpeg4audio.h"
99 #include "aacadtsdec.h"
100 #include "libavutil/intfloat.h"
101
102 #include <assert.h>
103 #include <errno.h>
104 #include <math.h>
105 #include <string.h>
106
107 #if ARCH_ARM
108 #   include "arm/aac.h"
109 #endif
110
111 static VLC vlc_scalefactors;
112 static VLC vlc_spectral[11];
113
114 static const char overread_err[] = "Input buffer exhausted before END element found\n";
115
116 static int count_channels(uint8_t (*layout)[3], int tags)
117 {
118     int i, sum = 0;
119     for (i = 0; i < tags; i++) {
120         int syn_ele = layout[i][0];
121         int pos     = layout[i][2];
122         sum += (1 + (syn_ele == TYPE_CPE)) *
123                (pos != AAC_CHANNEL_OFF && pos != AAC_CHANNEL_CC);
124     }
125     return sum;
126 }
127
128 /**
129  * Check for the channel element in the current channel position configuration.
130  * If it exists, make sure the appropriate element is allocated and map the
131  * channel order to match the internal Libav channel layout.
132  *
133  * @param   che_pos current channel position configuration
134  * @param   type channel element type
135  * @param   id channel element id
136  * @param   channels count of the number of channels in the configuration
137  *
138  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
139  */
140 static av_cold int che_configure(AACContext *ac,
141                                  enum ChannelPosition che_pos,
142                                  int type, int id, int *channels)
143 {
144     if (che_pos) {
145         if (!ac->che[type][id]) {
146             if (!(ac->che[type][id] = av_mallocz(sizeof(ChannelElement))))
147                 return AVERROR(ENOMEM);
148             ff_aac_sbr_ctx_init(ac, &ac->che[type][id]->sbr);
149         }
150         if (type != TYPE_CCE) {
151             ac->output_element[(*channels)++] = &ac->che[type][id]->ch[0];
152             if (type == TYPE_CPE ||
153                 (type == TYPE_SCE && ac->oc[1].m4ac.ps == 1)) {
154                 ac->output_element[(*channels)++] = &ac->che[type][id]->ch[1];
155             }
156         }
157     } else {
158         if (ac->che[type][id])
159             ff_aac_sbr_ctx_close(&ac->che[type][id]->sbr);
160         av_freep(&ac->che[type][id]);
161     }
162     return 0;
163 }
164
165 static int frame_configure_elements(AVCodecContext *avctx)
166 {
167     AACContext *ac = avctx->priv_data;
168     int type, id, ch, ret;
169
170     /* set channel pointers to internal buffers by default */
171     for (type = 0; type < 4; type++) {
172         for (id = 0; id < MAX_ELEM_ID; id++) {
173             ChannelElement *che = ac->che[type][id];
174             if (che) {
175                 che->ch[0].ret = che->ch[0].ret_buf;
176                 che->ch[1].ret = che->ch[1].ret_buf;
177             }
178         }
179     }
180
181     /* get output buffer */
182     av_frame_unref(ac->frame);
183     ac->frame->nb_samples = 2048;
184     if ((ret = ff_get_buffer(avctx, ac->frame, 0)) < 0) {
185         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "get_buffer() failed\n");
186         return ret;
187     }
188
189     /* map output channel pointers to AVFrame data */
190     for (ch = 0; ch < avctx->channels; ch++) {
191         if (ac->output_element[ch])
192             ac->output_element[ch]->ret = (float *)ac->frame->extended_data[ch];
193     }
194
195     return 0;
196 }
197
198 struct elem_to_channel {
199     uint64_t av_position;
200     uint8_t syn_ele;
201     uint8_t elem_id;
202     uint8_t aac_position;
203 };
204
205 static int assign_pair(struct elem_to_channel e2c_vec[MAX_ELEM_ID],
206                        uint8_t (*layout_map)[3], int offset, uint64_t left,
207     uint64_t right, int pos)
208 {
209     if (layout_map[offset][0] == TYPE_CPE) {
210         e2c_vec[offset] = (struct elem_to_channel) {
211             .av_position = left | right, .syn_ele = TYPE_CPE,
212             .elem_id = layout_map[offset    ][1], .aac_position = pos };
213         return 1;
214     } else {
215         e2c_vec[offset]   = (struct elem_to_channel) {
216             .av_position = left, .syn_ele = TYPE_SCE,
217             .elem_id = layout_map[offset    ][1], .aac_position = pos };
218         e2c_vec[offset + 1] = (struct elem_to_channel) {
219             .av_position = right, .syn_ele = TYPE_SCE,
220             .elem_id = layout_map[offset + 1][1], .aac_position = pos };
221         return 2;
222     }
223 }
224
225 static int count_paired_channels(uint8_t (*layout_map)[3], int tags, int pos, int *current) {
226     int num_pos_channels = 0;
227     int first_cpe = 0;
228     int sce_parity = 0;
229     int i;
230     for (i = *current; i < tags; i++) {
231         if (layout_map[i][2] != pos)
232             break;
233         if (layout_map[i][0] == TYPE_CPE) {
234             if (sce_parity) {
235                 if (pos == AAC_CHANNEL_FRONT && !first_cpe) {
236                     sce_parity = 0;
237                 } else {
238                     return -1;
239                 }
240             }
241             num_pos_channels += 2;
242             first_cpe = 1;
243         } else {
244             num_pos_channels++;
245             sce_parity ^= 1;
246         }
247     }
248     if (sce_parity &&
249         ((pos == AAC_CHANNEL_FRONT && first_cpe) || pos == AAC_CHANNEL_SIDE))
250             return -1;
251     *current = i;
252     return num_pos_channels;
253 }
254
255 static uint64_t sniff_channel_order(uint8_t (*layout_map)[3], int tags)
256 {
257     int i, n, total_non_cc_elements;
258     struct elem_to_channel e2c_vec[4*MAX_ELEM_ID] = {{ 0 }};
259     int num_front_channels, num_side_channels, num_back_channels;
260     uint64_t layout;
261
262     if (FF_ARRAY_ELEMS(e2c_vec) < tags)
263         return 0;
264
265     i = 0;
266     num_front_channels =
267         count_paired_channels(layout_map, tags, AAC_CHANNEL_FRONT, &i);
268     if (num_front_channels < 0)
269         return 0;
270     num_side_channels =
271         count_paired_channels(layout_map, tags, AAC_CHANNEL_SIDE, &i);
272     if (num_side_channels < 0)
273         return 0;
274     num_back_channels =
275         count_paired_channels(layout_map, tags, AAC_CHANNEL_BACK, &i);
276     if (num_back_channels < 0)
277         return 0;
278
279     i = 0;
280     if (num_front_channels & 1) {
281         e2c_vec[i] = (struct elem_to_channel) {
282             .av_position = AV_CH_FRONT_CENTER, .syn_ele = TYPE_SCE,
283             .elem_id = layout_map[i][1], .aac_position = AAC_CHANNEL_FRONT };
284         i++;
285         num_front_channels--;
286     }
287     if (num_front_channels >= 4) {
288         i += assign_pair(e2c_vec, layout_map, i,
289                          AV_CH_FRONT_LEFT_OF_CENTER,
290                          AV_CH_FRONT_RIGHT_OF_CENTER,
291                          AAC_CHANNEL_FRONT);
292         num_front_channels -= 2;
293     }
294     if (num_front_channels >= 2) {
295         i += assign_pair(e2c_vec, layout_map, i,
296                          AV_CH_FRONT_LEFT,
297                          AV_CH_FRONT_RIGHT,
298                          AAC_CHANNEL_FRONT);
299         num_front_channels -= 2;
300     }
301     while (num_front_channels >= 2) {
302         i += assign_pair(e2c_vec, layout_map, i,
303                          UINT64_MAX,
304                          UINT64_MAX,
305                          AAC_CHANNEL_FRONT);
306         num_front_channels -= 2;
307     }
308
309     if (num_side_channels >= 2) {
310         i += assign_pair(e2c_vec, layout_map, i,
311                          AV_CH_SIDE_LEFT,
312                          AV_CH_SIDE_RIGHT,
313                          AAC_CHANNEL_FRONT);
314         num_side_channels -= 2;
315     }
316     while (num_side_channels >= 2) {
317         i += assign_pair(e2c_vec, layout_map, i,
318                          UINT64_MAX,
319                          UINT64_MAX,
320                          AAC_CHANNEL_SIDE);
321         num_side_channels -= 2;
322     }
323
324     while (num_back_channels >= 4) {
325         i += assign_pair(e2c_vec, layout_map, i,
326                          UINT64_MAX,
327                          UINT64_MAX,
328                          AAC_CHANNEL_BACK);
329         num_back_channels -= 2;
330     }
331     if (num_back_channels >= 2) {
332         i += assign_pair(e2c_vec, layout_map, i,
333                          AV_CH_BACK_LEFT,
334                          AV_CH_BACK_RIGHT,
335                          AAC_CHANNEL_BACK);
336         num_back_channels -= 2;
337     }
338     if (num_back_channels) {
339         e2c_vec[i] = (struct elem_to_channel) {
340           .av_position = AV_CH_BACK_CENTER, .syn_ele = TYPE_SCE,
341           .elem_id = layout_map[i][1], .aac_position = AAC_CHANNEL_BACK };
342         i++;
343         num_back_channels--;
344     }
345
346     if (i < tags && layout_map[i][2] == AAC_CHANNEL_LFE) {
347         e2c_vec[i] = (struct elem_to_channel) {
348           .av_position = AV_CH_LOW_FREQUENCY, .syn_ele = TYPE_LFE,
349           .elem_id = layout_map[i][1], .aac_position = AAC_CHANNEL_LFE };
350         i++;
351     }
352     while (i < tags && layout_map[i][2] == AAC_CHANNEL_LFE) {
353         e2c_vec[i] = (struct elem_to_channel) {
354           .av_position = UINT64_MAX, .syn_ele = TYPE_LFE,
355           .elem_id = layout_map[i][1], .aac_position = AAC_CHANNEL_LFE };
356         i++;
357     }
358
359     // Must choose a stable sort
360     total_non_cc_elements = n = i;
361     do {
362         int next_n = 0;
363         for (i = 1; i < n; i++) {
364             if (e2c_vec[i-1].av_position > e2c_vec[i].av_position) {
365                 FFSWAP(struct elem_to_channel, e2c_vec[i-1], e2c_vec[i]);
366                 next_n = i;
367             }
368         }
369         n = next_n;
370     } while (n > 0);
371
372     layout = 0;
373     for (i = 0; i < total_non_cc_elements; i++) {
374         layout_map[i][0] = e2c_vec[i].syn_ele;
375         layout_map[i][1] = e2c_vec[i].elem_id;
376         layout_map[i][2] = e2c_vec[i].aac_position;
377         if (e2c_vec[i].av_position != UINT64_MAX) {
378             layout |= e2c_vec[i].av_position;
379         }
380     }
381
382     return layout;
383 }
384
385 /**
386  * Save current output configuration if and only if it has been locked.
387  */
388 static void push_output_configuration(AACContext *ac) {
389     if (ac->oc[1].status == OC_LOCKED) {
390         ac->oc[0] = ac->oc[1];
391     }
392     ac->oc[1].status = OC_NONE;
393 }
394
395 /**
396  * Restore the previous output configuration if and only if the current
397  * configuration is unlocked.
398  */
399 static void pop_output_configuration(AACContext *ac) {
400     if (ac->oc[1].status != OC_LOCKED && ac->oc[0].status != OC_NONE) {
401         ac->oc[1] = ac->oc[0];
402         ac->avctx->channels = ac->oc[1].channels;
403         ac->avctx->channel_layout = ac->oc[1].channel_layout;
404     }
405 }
406
407 /**
408  * Configure output channel order based on the current program configuration element.
409  *
410  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
411  */
412 static int output_configure(AACContext *ac,
413                             uint8_t layout_map[MAX_ELEM_ID*4][3], int tags,
414                             enum OCStatus oc_type, int get_new_frame)
415 {
416     AVCodecContext *avctx = ac->avctx;
417     int i, channels = 0, ret;
418     uint64_t layout = 0;
419
420     if (ac->oc[1].layout_map != layout_map) {
421         memcpy(ac->oc[1].layout_map, layout_map, tags * sizeof(layout_map[0]));
422         ac->oc[1].layout_map_tags = tags;
423     }
424
425     // Try to sniff a reasonable channel order, otherwise output the
426     // channels in the order the PCE declared them.
427     if (avctx->request_channel_layout != AV_CH_LAYOUT_NATIVE)
428         layout = sniff_channel_order(layout_map, tags);
429     for (i = 0; i < tags; i++) {
430         int type =     layout_map[i][0];
431         int id =       layout_map[i][1];
432         int position = layout_map[i][2];
433         // Allocate or free elements depending on if they are in the
434         // current program configuration.
435         ret = che_configure(ac, position, type, id, &channels);
436         if (ret < 0)
437             return ret;
438     }
439     if (ac->oc[1].m4ac.ps == 1 && channels == 2) {
440         if (layout == AV_CH_FRONT_CENTER) {
441             layout = AV_CH_FRONT_LEFT|AV_CH_FRONT_RIGHT;
442         } else {
443             layout = 0;
444         }
445     }
446
447     memcpy(ac->tag_che_map, ac->che, 4 * MAX_ELEM_ID * sizeof(ac->che[0][0]));
448     avctx->channel_layout = ac->oc[1].channel_layout = layout;
449     avctx->channels = ac->oc[1].channels = channels;
450     ac->oc[1].status = oc_type;
451
452     if (get_new_frame) {
453         if ((ret = frame_configure_elements(ac->avctx)) < 0)
454             return ret;
455     }
456
457     return 0;
458 }
459
460 /**
461  * Set up channel positions based on a default channel configuration
462  * as specified in table 1.17.
463  *
464  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
465  */
466 static int set_default_channel_config(AVCodecContext *avctx,
467                                               uint8_t (*layout_map)[3],
468                                               int *tags,
469                                               int channel_config)
470 {
471     if (channel_config < 1 || channel_config > 7) {
472         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid default channel configuration (%d)\n",
473                channel_config);
474         return -1;
475     }
476     *tags = tags_per_config[channel_config];
477     memcpy(layout_map, aac_channel_layout_map[channel_config-1], *tags * sizeof(*layout_map));
478     return 0;
479 }
480
481 static ChannelElement *get_che(AACContext *ac, int type, int elem_id)
482 {
483     // For PCE based channel configurations map the channels solely based on tags.
484     if (!ac->oc[1].m4ac.chan_config) {
485         return ac->tag_che_map[type][elem_id];
486     }
487     // Allow single CPE stereo files to be signalled with mono configuration.
488     if (!ac->tags_mapped && type == TYPE_CPE && ac->oc[1].m4ac.chan_config == 1) {
489         uint8_t layout_map[MAX_ELEM_ID*4][3];
490         int layout_map_tags;
491         push_output_configuration(ac);
492
493         if (set_default_channel_config(ac->avctx, layout_map, &layout_map_tags,
494                                        2) < 0)
495             return NULL;
496         if (output_configure(ac, layout_map, layout_map_tags,
497                              OC_TRIAL_FRAME, 1) < 0)
498             return NULL;
499
500         ac->oc[1].m4ac.chan_config = 2;
501         ac->oc[1].m4ac.ps = 0;
502     }
503     // And vice-versa
504     if (!ac->tags_mapped && type == TYPE_SCE && ac->oc[1].m4ac.chan_config == 2) {
505         uint8_t layout_map[MAX_ELEM_ID*4][3];
506         int layout_map_tags;
507         push_output_configuration(ac);
508
509         if (set_default_channel_config(ac->avctx, layout_map, &layout_map_tags,
510                                        1) < 0)
511             return NULL;
512         if (output_configure(ac, layout_map, layout_map_tags,
513                              OC_TRIAL_FRAME, 1) < 0)
514             return NULL;
515
516         ac->oc[1].m4ac.chan_config = 1;
517         if (ac->oc[1].m4ac.sbr)
518             ac->oc[1].m4ac.ps = -1;
519     }
520     // For indexed channel configurations map the channels solely based on position.
521     switch (ac->oc[1].m4ac.chan_config) {
522     case 7:
523         if (ac->tags_mapped == 3 && type == TYPE_CPE) {
524             ac->tags_mapped++;
525             return ac->tag_che_map[TYPE_CPE][elem_id] = ac->che[TYPE_CPE][2];
526         }
527     case 6:
528         /* Some streams incorrectly code 5.1 audio as SCE[0] CPE[0] CPE[1] SCE[1]
529            instead of SCE[0] CPE[0] CPE[1] LFE[0]. If we seem to have
530            encountered such a stream, transfer the LFE[0] element to the SCE[1]'s mapping */
531         if (ac->tags_mapped == tags_per_config[ac->oc[1].m4ac.chan_config] - 1 && (type == TYPE_LFE || type == TYPE_SCE)) {
532             ac->tags_mapped++;
533             return ac->tag_che_map[type][elem_id] = ac->che[TYPE_LFE][0];
534         }
535     case 5:
536         if (ac->tags_mapped == 2 && type == TYPE_CPE) {
537             ac->tags_mapped++;
538             return ac->tag_che_map[TYPE_CPE][elem_id] = ac->che[TYPE_CPE][1];
539         }
540     case 4:
541         if (ac->tags_mapped == 2 && ac->oc[1].m4ac.chan_config == 4 && type == TYPE_SCE) {
542             ac->tags_mapped++;
543             return ac->tag_che_map[TYPE_SCE][elem_id] = ac->che[TYPE_SCE][1];
544         }
545     case 3:
546     case 2:
547         if (ac->tags_mapped == (ac->oc[1].m4ac.chan_config != 2) && type == TYPE_CPE) {
548             ac->tags_mapped++;
549             return ac->tag_che_map[TYPE_CPE][elem_id] = ac->che[TYPE_CPE][0];
550         } else if (ac->oc[1].m4ac.chan_config == 2) {
551             return NULL;
552         }
553     case 1:
554         if (!ac->tags_mapped && type == TYPE_SCE) {
555             ac->tags_mapped++;
556             return ac->tag_che_map[TYPE_SCE][elem_id] = ac->che[TYPE_SCE][0];
557         }
558     default:
559         return NULL;
560     }
561 }
562
563 /**
564  * Decode an array of 4 bit element IDs, optionally interleaved with a stereo/mono switching bit.
565  *
566  * @param type speaker type/position for these channels
567  */
568 static void decode_channel_map(uint8_t layout_map[][3],
569                                enum ChannelPosition type,
570                                GetBitContext *gb, int n)
571 {
572     while (n--) {
573         enum RawDataBlockType syn_ele;
574         switch (type) {
575         case AAC_CHANNEL_FRONT:
576         case AAC_CHANNEL_BACK:
577         case AAC_CHANNEL_SIDE:
578             syn_ele = get_bits1(gb);
579             break;
580         case AAC_CHANNEL_CC:
581             skip_bits1(gb);
582             syn_ele = TYPE_CCE;
583             break;
584         case AAC_CHANNEL_LFE:
585             syn_ele = TYPE_LFE;
586             break;
587         }
588         layout_map[0][0] = syn_ele;
589         layout_map[0][1] = get_bits(gb, 4);
590         layout_map[0][2] = type;
591         layout_map++;
592     }
593 }
594
595 /**
596  * Decode program configuration element; reference: table 4.2.
597  *
598  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
599  */
600 static int decode_pce(AVCodecContext *avctx, MPEG4AudioConfig *m4ac,
601                       uint8_t (*layout_map)[3],
602                       GetBitContext *gb)
603 {
604     int num_front, num_side, num_back, num_lfe, num_assoc_data, num_cc, sampling_index;
605     int comment_len;
606     int tags;
607
608     skip_bits(gb, 2);  // object_type
609
610     sampling_index = get_bits(gb, 4);
611     if (m4ac->sampling_index != sampling_index)
612         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Sample rate index in program config element does not match the sample rate index configured by the container.\n");
613
614     num_front       = get_bits(gb, 4);
615     num_side        = get_bits(gb, 4);
616     num_back        = get_bits(gb, 4);
617     num_lfe         = get_bits(gb, 2);
618     num_assoc_data  = get_bits(gb, 3);
619     num_cc          = get_bits(gb, 4);
620
621     if (get_bits1(gb))
622         skip_bits(gb, 4); // mono_mixdown_tag
623     if (get_bits1(gb))
624         skip_bits(gb, 4); // stereo_mixdown_tag
625
626     if (get_bits1(gb))
627         skip_bits(gb, 3); // mixdown_coeff_index and pseudo_surround
628
629     decode_channel_map(layout_map       , AAC_CHANNEL_FRONT, gb, num_front);
630     tags = num_front;
631     decode_channel_map(layout_map + tags, AAC_CHANNEL_SIDE,  gb, num_side);
632     tags += num_side;
633     decode_channel_map(layout_map + tags, AAC_CHANNEL_BACK,  gb, num_back);
634     tags += num_back;
635     decode_channel_map(layout_map + tags, AAC_CHANNEL_LFE,   gb, num_lfe);
636     tags += num_lfe;
637
638     skip_bits_long(gb, 4 * num_assoc_data);
639
640     decode_channel_map(layout_map + tags, AAC_CHANNEL_CC,    gb, num_cc);
641     tags += num_cc;
642
643     align_get_bits(gb);
644
645     /* comment field, first byte is length */
646     comment_len = get_bits(gb, 8) * 8;
647     if (get_bits_left(gb) < comment_len) {
648         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, overread_err);
649         return -1;
650     }
651     skip_bits_long(gb, comment_len);
652     return tags;
653 }
654
655 /**
656  * Decode GA "General Audio" specific configuration; reference: table 4.1.
657  *
658  * @param   ac          pointer to AACContext, may be null
659  * @param   avctx       pointer to AVCCodecContext, used for logging
660  *
661  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
662  */
663 static int decode_ga_specific_config(AACContext *ac, AVCodecContext *avctx,
664                                      GetBitContext *gb,
665                                      MPEG4AudioConfig *m4ac,
666                                      int channel_config)
667 {
668     int extension_flag, ret;
669     uint8_t layout_map[MAX_ELEM_ID*4][3];
670     int tags = 0;
671
672     if (get_bits1(gb)) { // frameLengthFlag
673         avpriv_request_sample(avctx, "960/120 MDCT window");
674         return AVERROR_PATCHWELCOME;
675     }
676
677     if (get_bits1(gb))       // dependsOnCoreCoder
678         skip_bits(gb, 14);   // coreCoderDelay
679     extension_flag = get_bits1(gb);
680
681     if (m4ac->object_type == AOT_AAC_SCALABLE ||
682         m4ac->object_type == AOT_ER_AAC_SCALABLE)
683         skip_bits(gb, 3);     // layerNr
684
685     if (channel_config == 0) {
686         skip_bits(gb, 4);  // element_instance_tag
687         tags = decode_pce(avctx, m4ac, layout_map, gb);
688         if (tags < 0)
689             return tags;
690     } else {
691         if ((ret = set_default_channel_config(avctx, layout_map, &tags, channel_config)))
692             return ret;
693     }
694
695     if (count_channels(layout_map, tags) > 1) {
696         m4ac->ps = 0;
697     } else if (m4ac->sbr == 1 && m4ac->ps == -1)
698         m4ac->ps = 1;
699
700     if (ac && (ret = output_configure(ac, layout_map, tags, OC_GLOBAL_HDR, 0)))
701         return ret;
702
703     if (extension_flag) {
704         switch (m4ac->object_type) {
705         case AOT_ER_BSAC:
706             skip_bits(gb, 5);    // numOfSubFrame
707             skip_bits(gb, 11);   // layer_length
708             break;
709         case AOT_ER_AAC_LC:
710         case AOT_ER_AAC_LTP:
711         case AOT_ER_AAC_SCALABLE:
712         case AOT_ER_AAC_LD:
713             skip_bits(gb, 3);  /* aacSectionDataResilienceFlag
714                                     * aacScalefactorDataResilienceFlag
715                                     * aacSpectralDataResilienceFlag
716                                     */
717             break;
718         }
719         skip_bits1(gb);    // extensionFlag3 (TBD in version 3)
720     }
721     return 0;
722 }
723
724 /**
725  * Decode audio specific configuration; reference: table 1.13.
726  *
727  * @param   ac          pointer to AACContext, may be null
728  * @param   avctx       pointer to AVCCodecContext, used for logging
729  * @param   m4ac        pointer to MPEG4AudioConfig, used for parsing
730  * @param   data        pointer to buffer holding an audio specific config
731  * @param   bit_size    size of audio specific config or data in bits
732  * @param   sync_extension look for an appended sync extension
733  *
734  * @return  Returns error status or number of consumed bits. <0 - error
735  */
736 static int decode_audio_specific_config(AACContext *ac,
737                                         AVCodecContext *avctx,
738                                         MPEG4AudioConfig *m4ac,
739                                         const uint8_t *data, int bit_size,
740                                         int sync_extension)
741 {
742     GetBitContext gb;
743     int i;
744
745     av_dlog(avctx, "extradata size %d\n", avctx->extradata_size);
746     for (i = 0; i < avctx->extradata_size; i++)
747          av_dlog(avctx, "%02x ", avctx->extradata[i]);
748     av_dlog(avctx, "\n");
749
750     init_get_bits(&gb, data, bit_size);
751
752     if ((i = avpriv_mpeg4audio_get_config(m4ac, data, bit_size, sync_extension)) < 0)
753         return -1;
754     if (m4ac->sampling_index > 12) {
755         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid sampling rate index %d\n", m4ac->sampling_index);
756         return -1;
757     }
758
759     skip_bits_long(&gb, i);
760
761     switch (m4ac->object_type) {
762     case AOT_AAC_MAIN:
763     case AOT_AAC_LC:
764     case AOT_AAC_LTP:
765         if (decode_ga_specific_config(ac, avctx, &gb, m4ac, m4ac->chan_config))
766             return -1;
767         break;
768     default:
769         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Audio object type %s%d is not supported.\n",
770                m4ac->sbr == 1? "SBR+" : "", m4ac->object_type);
771         return -1;
772     }
773
774     av_dlog(avctx, "AOT %d chan config %d sampling index %d (%d) SBR %d PS %d\n",
775             m4ac->object_type, m4ac->chan_config, m4ac->sampling_index,
776             m4ac->sample_rate, m4ac->sbr, m4ac->ps);
777
778     return get_bits_count(&gb);
779 }
780
781 /**
782  * linear congruential pseudorandom number generator
783  *
784  * @param   previous_val    pointer to the current state of the generator
785  *
786  * @return  Returns a 32-bit pseudorandom integer
787  */
788 static av_always_inline int lcg_random(int previous_val)
789 {
790     union { unsigned u; int s; } v = { previous_val * 1664525u + 1013904223 };
791     return v.s;
792 }
793
794 static av_always_inline void reset_predict_state(PredictorState *ps)
795 {
796     ps->r0   = 0.0f;
797     ps->r1   = 0.0f;
798     ps->cor0 = 0.0f;
799     ps->cor1 = 0.0f;
800     ps->var0 = 1.0f;
801     ps->var1 = 1.0f;
802 }
803
804 static void reset_all_predictors(PredictorState *ps)
805 {
806     int i;
807     for (i = 0; i < MAX_PREDICTORS; i++)
808         reset_predict_state(&ps[i]);
809 }
810
811 static int sample_rate_idx (int rate)
812 {
813          if (92017 <= rate) return 0;
814     else if (75132 <= rate) return 1;
815     else if (55426 <= rate) return 2;
816     else if (46009 <= rate) return 3;
817     else if (37566 <= rate) return 4;
818     else if (27713 <= rate) return 5;
819     else if (23004 <= rate) return 6;
820     else if (18783 <= rate) return 7;
821     else if (13856 <= rate) return 8;
822     else if (11502 <= rate) return 9;
823     else if (9391  <= rate) return 10;
824     else                    return 11;
825 }
826
827 static void reset_predictor_group(PredictorState *ps, int group_num)
828 {
829     int i;
830     for (i = group_num - 1; i < MAX_PREDICTORS; i += 30)
831         reset_predict_state(&ps[i]);
832 }
833
834 #define AAC_INIT_VLC_STATIC(num, size) \
835     INIT_VLC_STATIC(&vlc_spectral[num], 8, ff_aac_spectral_sizes[num], \
836          ff_aac_spectral_bits[num], sizeof( ff_aac_spectral_bits[num][0]), sizeof( ff_aac_spectral_bits[num][0]), \
837         ff_aac_spectral_codes[num], sizeof(ff_aac_spectral_codes[num][0]), sizeof(ff_aac_spectral_codes[num][0]), \
838         size);
839
840 static av_cold int aac_decode_init(AVCodecContext *avctx)
841 {
842     AACContext *ac = avctx->priv_data;
843
844     ac->avctx = avctx;
845     ac->oc[1].m4ac.sample_rate = avctx->sample_rate;
846
847     avctx->sample_fmt = AV_SAMPLE_FMT_FLTP;
848
849     if (avctx->extradata_size > 0) {
850         if (decode_audio_specific_config(ac, ac->avctx, &ac->oc[1].m4ac,
851                                          avctx->extradata,
852                                          avctx->extradata_size*8, 1) < 0)
853             return -1;
854     } else {
855         int sr, i;
856         uint8_t layout_map[MAX_ELEM_ID*4][3];
857         int layout_map_tags;
858
859         sr = sample_rate_idx(avctx->sample_rate);
860         ac->oc[1].m4ac.sampling_index = sr;
861         ac->oc[1].m4ac.channels = avctx->channels;
862         ac->oc[1].m4ac.sbr = -1;
863         ac->oc[1].m4ac.ps = -1;
864
865         for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(ff_mpeg4audio_channels); i++)
866             if (ff_mpeg4audio_channels[i] == avctx->channels)
867                 break;
868         if (i == FF_ARRAY_ELEMS(ff_mpeg4audio_channels)) {
869             i = 0;
870         }
871         ac->oc[1].m4ac.chan_config = i;
872
873         if (ac->oc[1].m4ac.chan_config) {
874             int ret = set_default_channel_config(avctx, layout_map,
875                 &layout_map_tags, ac->oc[1].m4ac.chan_config);
876             if (!ret)
877                 output_configure(ac, layout_map, layout_map_tags,
878                                  OC_GLOBAL_HDR, 0);
879             else if (avctx->err_recognition & AV_EF_EXPLODE)
880                 return AVERROR_INVALIDDATA;
881         }
882     }
883
884     AAC_INIT_VLC_STATIC( 0, 304);
885     AAC_INIT_VLC_STATIC( 1, 270);
886     AAC_INIT_VLC_STATIC( 2, 550);
887     AAC_INIT_VLC_STATIC( 3, 300);
888     AAC_INIT_VLC_STATIC( 4, 328);
889     AAC_INIT_VLC_STATIC( 5, 294);
890     AAC_INIT_VLC_STATIC( 6, 306);
891     AAC_INIT_VLC_STATIC( 7, 268);
892     AAC_INIT_VLC_STATIC( 8, 510);
893     AAC_INIT_VLC_STATIC( 9, 366);
894     AAC_INIT_VLC_STATIC(10, 462);
895
896     ff_aac_sbr_init();
897
898     ff_fmt_convert_init(&ac->fmt_conv, avctx);
899     avpriv_float_dsp_init(&ac->fdsp, avctx->flags & CODEC_FLAG_BITEXACT);
900
901     ac->random_state = 0x1f2e3d4c;
902
903     ff_aac_tableinit();
904
905     INIT_VLC_STATIC(&vlc_scalefactors,7,FF_ARRAY_ELEMS(ff_aac_scalefactor_code),
906                     ff_aac_scalefactor_bits, sizeof(ff_aac_scalefactor_bits[0]), sizeof(ff_aac_scalefactor_bits[0]),
907                     ff_aac_scalefactor_code, sizeof(ff_aac_scalefactor_code[0]), sizeof(ff_aac_scalefactor_code[0]),
908                     352);
909
910     ff_mdct_init(&ac->mdct,       11, 1, 1.0 / (32768.0 * 1024.0));
911     ff_mdct_init(&ac->mdct_small,  8, 1, 1.0 / (32768.0 * 128.0));
912     ff_mdct_init(&ac->mdct_ltp,   11, 0, -2.0 * 32768.0);
913     // window initialization
914     ff_kbd_window_init(ff_aac_kbd_long_1024, 4.0, 1024);
915     ff_kbd_window_init(ff_aac_kbd_short_128, 6.0, 128);
916     ff_init_ff_sine_windows(10);
917     ff_init_ff_sine_windows( 7);
918
919     cbrt_tableinit();
920
921     return 0;
922 }
923
924 /**
925  * Skip data_stream_element; reference: table 4.10.
926  */
927 static int skip_data_stream_element(AACContext *ac, GetBitContext *gb)
928 {
929     int byte_align = get_bits1(gb);
930     int count = get_bits(gb, 8);
931     if (count == 255)
932         count += get_bits(gb, 8);
933     if (byte_align)
934         align_get_bits(gb);
935
936     if (get_bits_left(gb) < 8 * count) {
937         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, overread_err);
938         return -1;
939     }
940     skip_bits_long(gb, 8 * count);
941     return 0;
942 }
943
944 static int decode_prediction(AACContext *ac, IndividualChannelStream *ics,
945                              GetBitContext *gb)
946 {
947     int sfb;
948     if (get_bits1(gb)) {
949         ics->predictor_reset_group = get_bits(gb, 5);
950         if (ics->predictor_reset_group == 0 || ics->predictor_reset_group > 30) {
951             av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid Predictor Reset Group.\n");
952             return -1;
953         }
954     }
955     for (sfb = 0; sfb < FFMIN(ics->max_sfb, ff_aac_pred_sfb_max[ac->oc[1].m4ac.sampling_index]); sfb++) {
956         ics->prediction_used[sfb] = get_bits1(gb);
957     }
958     return 0;
959 }
960
961 /**
962  * Decode Long Term Prediction data; reference: table 4.xx.
963  */
964 static void decode_ltp(LongTermPrediction *ltp,
965                        GetBitContext *gb, uint8_t max_sfb)
966 {
967     int sfb;
968
969     ltp->lag  = get_bits(gb, 11);
970     ltp->coef = ltp_coef[get_bits(gb, 3)];
971     for (sfb = 0; sfb < FFMIN(max_sfb, MAX_LTP_LONG_SFB); sfb++)
972         ltp->used[sfb] = get_bits1(gb);
973 }
974
975 /**
976  * Decode Individual Channel Stream info; reference: table 4.6.
977  */
978 static int decode_ics_info(AACContext *ac, IndividualChannelStream *ics,
979                            GetBitContext *gb)
980 {
981     if (get_bits1(gb)) {
982         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "Reserved bit set.\n");
983         return AVERROR_INVALIDDATA;
984     }
985     ics->window_sequence[1] = ics->window_sequence[0];
986     ics->window_sequence[0] = get_bits(gb, 2);
987     ics->use_kb_window[1]   = ics->use_kb_window[0];
988     ics->use_kb_window[0]   = get_bits1(gb);
989     ics->num_window_groups  = 1;
990     ics->group_len[0]       = 1;
991     if (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
992         int i;
993         ics->max_sfb = get_bits(gb, 4);
994         for (i = 0; i < 7; i++) {
995             if (get_bits1(gb)) {
996                 ics->group_len[ics->num_window_groups - 1]++;
997             } else {
998                 ics->num_window_groups++;
999                 ics->group_len[ics->num_window_groups - 1] = 1;
1000             }
1001         }
1002         ics->num_windows       = 8;
1003         ics->swb_offset        =    ff_swb_offset_128[ac->oc[1].m4ac.sampling_index];
1004         ics->num_swb           =   ff_aac_num_swb_128[ac->oc[1].m4ac.sampling_index];
1005         ics->tns_max_bands     = ff_tns_max_bands_128[ac->oc[1].m4ac.sampling_index];
1006         ics->predictor_present = 0;
1007     } else {
1008         ics->max_sfb               = get_bits(gb, 6);
1009         ics->num_windows           = 1;
1010         ics->swb_offset            =    ff_swb_offset_1024[ac->oc[1].m4ac.sampling_index];
1011         ics->num_swb               =   ff_aac_num_swb_1024[ac->oc[1].m4ac.sampling_index];
1012         ics->tns_max_bands         = ff_tns_max_bands_1024[ac->oc[1].m4ac.sampling_index];
1013         ics->predictor_present     = get_bits1(gb);
1014         ics->predictor_reset_group = 0;
1015         if (ics->predictor_present) {
1016             if (ac->oc[1].m4ac.object_type == AOT_AAC_MAIN) {
1017                 if (decode_prediction(ac, ics, gb)) {
1018                     return AVERROR_INVALIDDATA;
1019                 }
1020             } else if (ac->oc[1].m4ac.object_type == AOT_AAC_LC) {
1021                 av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "Prediction is not allowed in AAC-LC.\n");
1022                 return AVERROR_INVALIDDATA;
1023             } else {
1024                 if ((ics->ltp.present = get_bits(gb, 1)))
1025                     decode_ltp(&ics->ltp, gb, ics->max_sfb);
1026             }
1027         }
1028     }
1029
1030     if (ics->max_sfb > ics->num_swb) {
1031         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR,
1032                "Number of scalefactor bands in group (%d) exceeds limit (%d).\n",
1033                ics->max_sfb, ics->num_swb);
1034         return AVERROR_INVALIDDATA;
1035     }
1036
1037     return 0;
1038 }
1039
1040 /**
1041  * Decode band types (section_data payload); reference: table 4.46.
1042  *
1043  * @param   band_type           array of the used band type
1044  * @param   band_type_run_end   array of the last scalefactor band of a band type run
1045  *
1046  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
1047  */
1048 static int decode_band_types(AACContext *ac, enum BandType band_type[120],
1049                              int band_type_run_end[120], GetBitContext *gb,
1050                              IndividualChannelStream *ics)
1051 {
1052     int g, idx = 0;
1053     const int bits = (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE) ? 3 : 5;
1054     for (g = 0; g < ics->num_window_groups; g++) {
1055         int k = 0;
1056         while (k < ics->max_sfb) {
1057             uint8_t sect_end = k;
1058             int sect_len_incr;
1059             int sect_band_type = get_bits(gb, 4);
1060             if (sect_band_type == 12) {
1061                 av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid band type\n");
1062                 return -1;
1063             }
1064             do {
1065                 sect_len_incr = get_bits(gb, bits);
1066                 sect_end += sect_len_incr;
1067                 if (get_bits_left(gb) < 0) {
1068                     av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, overread_err);
1069                     return -1;
1070                 }
1071                 if (sect_end > ics->max_sfb) {
1072                     av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR,
1073                            "Number of bands (%d) exceeds limit (%d).\n",
1074                            sect_end, ics->max_sfb);
1075                     return -1;
1076                 }
1077             } while (sect_len_incr == (1 << bits) - 1);
1078             for (; k < sect_end; k++) {
1079                 band_type        [idx]   = sect_band_type;
1080                 band_type_run_end[idx++] = sect_end;
1081             }
1082         }
1083     }
1084     return 0;
1085 }
1086
1087 /**
1088  * Decode scalefactors; reference: table 4.47.
1089  *
1090  * @param   global_gain         first scalefactor value as scalefactors are differentially coded
1091  * @param   band_type           array of the used band type
1092  * @param   band_type_run_end   array of the last scalefactor band of a band type run
1093  * @param   sf                  array of scalefactors or intensity stereo positions
1094  *
1095  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
1096  */
1097 static int decode_scalefactors(AACContext *ac, float sf[120], GetBitContext *gb,
1098                                unsigned int global_gain,
1099                                IndividualChannelStream *ics,
1100                                enum BandType band_type[120],
1101                                int band_type_run_end[120])
1102 {
1103     int g, i, idx = 0;
1104     int offset[3] = { global_gain, global_gain - 90, 0 };
1105     int clipped_offset;
1106     int noise_flag = 1;
1107     for (g = 0; g < ics->num_window_groups; g++) {
1108         for (i = 0; i < ics->max_sfb;) {
1109             int run_end = band_type_run_end[idx];
1110             if (band_type[idx] == ZERO_BT) {
1111                 for (; i < run_end; i++, idx++)
1112                     sf[idx] = 0.;
1113             } else if ((band_type[idx] == INTENSITY_BT) || (band_type[idx] == INTENSITY_BT2)) {
1114                 for (; i < run_end; i++, idx++) {
1115                     offset[2] += get_vlc2(gb, vlc_scalefactors.table, 7, 3) - 60;
1116                     clipped_offset = av_clip(offset[2], -155, 100);
1117                     if (offset[2] != clipped_offset) {
1118                         avpriv_request_sample(ac->avctx,
1119                                               "If you heard an audible artifact, there may be a bug in the decoder. "
1120                                               "Clipped intensity stereo position (%d -> %d)",
1121                                               offset[2], clipped_offset);
1122                     }
1123                     sf[idx] = ff_aac_pow2sf_tab[-clipped_offset + POW_SF2_ZERO];
1124                 }
1125             } else if (band_type[idx] == NOISE_BT) {
1126                 for (; i < run_end; i++, idx++) {
1127                     if (noise_flag-- > 0)
1128                         offset[1] += get_bits(gb, 9) - 256;
1129                     else
1130                         offset[1] += get_vlc2(gb, vlc_scalefactors.table, 7, 3) - 60;
1131                     clipped_offset = av_clip(offset[1], -100, 155);
1132                     if (offset[1] != clipped_offset) {
1133                         avpriv_request_sample(ac->avctx,
1134                                               "If you heard an audible artifact, there may be a bug in the decoder. "
1135                                               "Clipped noise gain (%d -> %d)",
1136                                               offset[1], clipped_offset);
1137                     }
1138                     sf[idx] = -ff_aac_pow2sf_tab[clipped_offset + POW_SF2_ZERO];
1139                 }
1140             } else {
1141                 for (; i < run_end; i++, idx++) {
1142                     offset[0] += get_vlc2(gb, vlc_scalefactors.table, 7, 3) - 60;
1143                     if (offset[0] > 255U) {
1144                         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR,
1145                                "Scalefactor (%d) out of range.\n", offset[0]);
1146                         return -1;
1147                     }
1148                     sf[idx] = -ff_aac_pow2sf_tab[offset[0] - 100 + POW_SF2_ZERO];
1149                 }
1150             }
1151         }
1152     }
1153     return 0;
1154 }
1155
1156 /**
1157  * Decode pulse data; reference: table 4.7.
1158  */
1159 static int decode_pulses(Pulse *pulse, GetBitContext *gb,
1160                          const uint16_t *swb_offset, int num_swb)
1161 {
1162     int i, pulse_swb;
1163     pulse->num_pulse = get_bits(gb, 2) + 1;
1164     pulse_swb        = get_bits(gb, 6);
1165     if (pulse_swb >= num_swb)
1166         return -1;
1167     pulse->pos[0]    = swb_offset[pulse_swb];
1168     pulse->pos[0]   += get_bits(gb, 5);
1169     if (pulse->pos[0] > 1023)
1170         return -1;
1171     pulse->amp[0]    = get_bits(gb, 4);
1172     for (i = 1; i < pulse->num_pulse; i++) {
1173         pulse->pos[i] = get_bits(gb, 5) + pulse->pos[i - 1];
1174         if (pulse->pos[i] > 1023)
1175             return -1;
1176         pulse->amp[i] = get_bits(gb, 4);
1177     }
1178     return 0;
1179 }
1180
1181 /**
1182  * Decode Temporal Noise Shaping data; reference: table 4.48.
1183  *
1184  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
1185  */
1186 static int decode_tns(AACContext *ac, TemporalNoiseShaping *tns,
1187                       GetBitContext *gb, const IndividualChannelStream *ics)
1188 {
1189     int w, filt, i, coef_len, coef_res, coef_compress;
1190     const int is8 = ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE;
1191     const int tns_max_order = is8 ? 7 : ac->oc[1].m4ac.object_type == AOT_AAC_MAIN ? 20 : 12;
1192     for (w = 0; w < ics->num_windows; w++) {
1193         if ((tns->n_filt[w] = get_bits(gb, 2 - is8))) {
1194             coef_res = get_bits1(gb);
1195
1196             for (filt = 0; filt < tns->n_filt[w]; filt++) {
1197                 int tmp2_idx;
1198                 tns->length[w][filt] = get_bits(gb, 6 - 2 * is8);
1199
1200                 if ((tns->order[w][filt] = get_bits(gb, 5 - 2 * is8)) > tns_max_order) {
1201                     av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "TNS filter order %d is greater than maximum %d.\n",
1202                            tns->order[w][filt], tns_max_order);
1203                     tns->order[w][filt] = 0;
1204                     return -1;
1205                 }
1206                 if (tns->order[w][filt]) {
1207                     tns->direction[w][filt] = get_bits1(gb);
1208                     coef_compress = get_bits1(gb);
1209                     coef_len = coef_res + 3 - coef_compress;
1210                     tmp2_idx = 2 * coef_compress + coef_res;
1211
1212                     for (i = 0; i < tns->order[w][filt]; i++)
1213                         tns->coef[w][filt][i] = tns_tmp2_map[tmp2_idx][get_bits(gb, coef_len)];
1214                 }
1215             }
1216         }
1217     }
1218     return 0;
1219 }
1220
1221 /**
1222  * Decode Mid/Side data; reference: table 4.54.
1223  *
1224  * @param   ms_present  Indicates mid/side stereo presence. [0] mask is all 0s;
1225  *                      [1] mask is decoded from bitstream; [2] mask is all 1s;
1226  *                      [3] reserved for scalable AAC
1227  */
1228 static void decode_mid_side_stereo(ChannelElement *cpe, GetBitContext *gb,
1229                                    int ms_present)
1230 {
1231     int idx;
1232     if (ms_present == 1) {
1233         for (idx = 0; idx < cpe->ch[0].ics.num_window_groups * cpe->ch[0].ics.max_sfb; idx++)
1234             cpe->ms_mask[idx] = get_bits1(gb);
1235     } else if (ms_present == 2) {
1236         memset(cpe->ms_mask, 1, cpe->ch[0].ics.num_window_groups * cpe->ch[0].ics.max_sfb * sizeof(cpe->ms_mask[0]));
1237     }
1238 }
1239
1240 #ifndef VMUL2
1241 static inline float *VMUL2(float *dst, const float *v, unsigned idx,
1242                            const float *scale)
1243 {
1244     float s = *scale;
1245     *dst++ = v[idx    & 15] * s;
1246     *dst++ = v[idx>>4 & 15] * s;
1247     return dst;
1248 }
1249 #endif
1250
1251 #ifndef VMUL4
1252 static inline float *VMUL4(float *dst, const float *v, unsigned idx,
1253                            const float *scale)
1254 {
1255     float s = *scale;
1256     *dst++ = v[idx    & 3] * s;
1257     *dst++ = v[idx>>2 & 3] * s;
1258     *dst++ = v[idx>>4 & 3] * s;
1259     *dst++ = v[idx>>6 & 3] * s;
1260     return dst;
1261 }
1262 #endif
1263
1264 #ifndef VMUL2S
1265 static inline float *VMUL2S(float *dst, const float *v, unsigned idx,
1266                             unsigned sign, const float *scale)
1267 {
1268     union av_intfloat32 s0, s1;
1269
1270     s0.f = s1.f = *scale;
1271     s0.i ^= sign >> 1 << 31;
1272     s1.i ^= sign      << 31;
1273
1274     *dst++ = v[idx    & 15] * s0.f;
1275     *dst++ = v[idx>>4 & 15] * s1.f;
1276
1277     return dst;
1278 }
1279 #endif
1280
1281 #ifndef VMUL4S
1282 static inline float *VMUL4S(float *dst, const float *v, unsigned idx,
1283                             unsigned sign, const float *scale)
1284 {
1285     unsigned nz = idx >> 12;
1286     union av_intfloat32 s = { .f = *scale };
1287     union av_intfloat32 t;
1288
1289     t.i = s.i ^ (sign & 1U<<31);
1290     *dst++ = v[idx    & 3] * t.f;
1291
1292     sign <<= nz & 1; nz >>= 1;
1293     t.i = s.i ^ (sign & 1U<<31);
1294     *dst++ = v[idx>>2 & 3] * t.f;
1295
1296     sign <<= nz & 1; nz >>= 1;
1297     t.i = s.i ^ (sign & 1U<<31);
1298     *dst++ = v[idx>>4 & 3] * t.f;
1299
1300     sign <<= nz & 1;
1301     t.i = s.i ^ (sign & 1U<<31);
1302     *dst++ = v[idx>>6 & 3] * t.f;
1303
1304     return dst;
1305 }
1306 #endif
1307
1308 /**
1309  * Decode spectral data; reference: table 4.50.
1310  * Dequantize and scale spectral data; reference: 4.6.3.3.
1311  *
1312  * @param   coef            array of dequantized, scaled spectral data
1313  * @param   sf              array of scalefactors or intensity stereo positions
1314  * @param   pulse_present   set if pulses are present
1315  * @param   pulse           pointer to pulse data struct
1316  * @param   band_type       array of the used band type
1317  *
1318  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
1319  */
1320 static int decode_spectrum_and_dequant(AACContext *ac, float coef[1024],
1321                                        GetBitContext *gb, const float sf[120],
1322                                        int pulse_present, const Pulse *pulse,
1323                                        const IndividualChannelStream *ics,
1324                                        enum BandType band_type[120])
1325 {
1326     int i, k, g, idx = 0;
1327     const int c = 1024 / ics->num_windows;
1328     const uint16_t *offsets = ics->swb_offset;
1329     float *coef_base = coef;
1330
1331     for (g = 0; g < ics->num_windows; g++)
1332         memset(coef + g * 128 + offsets[ics->max_sfb], 0, sizeof(float) * (c - offsets[ics->max_sfb]));
1333
1334     for (g = 0; g < ics->num_window_groups; g++) {
1335         unsigned g_len = ics->group_len[g];
1336
1337         for (i = 0; i < ics->max_sfb; i++, idx++) {
1338             const unsigned cbt_m1 = band_type[idx] - 1;
1339             float *cfo = coef + offsets[i];
1340             int off_len = offsets[i + 1] - offsets[i];
1341             int group;
1342
1343             if (cbt_m1 >= INTENSITY_BT2 - 1) {
1344                 for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
1345                     memset(cfo, 0, off_len * sizeof(float));
1346                 }
1347             } else if (cbt_m1 == NOISE_BT - 1) {
1348                 for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
1349                     float scale;
1350                     float band_energy;
1351
1352                     for (k = 0; k < off_len; k++) {
1353                         ac->random_state  = lcg_random(ac->random_state);
1354                         cfo[k] = ac->random_state;
1355                     }
1356
1357                     band_energy = ac->fdsp.scalarproduct_float(cfo, cfo, off_len);
1358                     scale = sf[idx] / sqrtf(band_energy);
1359                     ac->fdsp.vector_fmul_scalar(cfo, cfo, scale, off_len);
1360                 }
1361             } else {
1362                 const float *vq = ff_aac_codebook_vector_vals[cbt_m1];
1363                 const uint16_t *cb_vector_idx = ff_aac_codebook_vector_idx[cbt_m1];
1364                 VLC_TYPE (*vlc_tab)[2] = vlc_spectral[cbt_m1].table;
1365                 OPEN_READER(re, gb);
1366
1367                 switch (cbt_m1 >> 1) {
1368                 case 0:
1369                     for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
1370                         float *cf = cfo;
1371                         int len = off_len;
1372
1373                         do {
1374                             int code;
1375                             unsigned cb_idx;
1376
1377                             UPDATE_CACHE(re, gb);
1378                             GET_VLC(code, re, gb, vlc_tab, 8, 2);
1379                             cb_idx = cb_vector_idx[code];
1380                             cf = VMUL4(cf, vq, cb_idx, sf + idx);
1381                         } while (len -= 4);
1382                     }
1383                     break;
1384
1385                 case 1:
1386                     for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
1387                         float *cf = cfo;
1388                         int len = off_len;
1389
1390                         do {
1391                             int code;
1392                             unsigned nnz;
1393                             unsigned cb_idx;
1394                             uint32_t bits;
1395
1396                             UPDATE_CACHE(re, gb);
1397                             GET_VLC(code, re, gb, vlc_tab, 8, 2);
1398                             cb_idx = cb_vector_idx[code];
1399                             nnz = cb_idx >> 8 & 15;
1400                             bits = nnz ? GET_CACHE(re, gb) : 0;
1401                             LAST_SKIP_BITS(re, gb, nnz);
1402                             cf = VMUL4S(cf, vq, cb_idx, bits, sf + idx);
1403                         } while (len -= 4);
1404                     }
1405                     break;
1406
1407                 case 2:
1408                     for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
1409                         float *cf = cfo;
1410                         int len = off_len;
1411
1412                         do {
1413                             int code;
1414                             unsigned cb_idx;
1415
1416                             UPDATE_CACHE(re, gb);
1417                             GET_VLC(code, re, gb, vlc_tab, 8, 2);
1418                             cb_idx = cb_vector_idx[code];
1419                             cf = VMUL2(cf, vq, cb_idx, sf + idx);
1420                         } while (len -= 2);
1421                     }
1422                     break;
1423
1424                 case 3:
1425                 case 4:
1426                     for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
1427                         float *cf = cfo;
1428                         int len = off_len;
1429
1430                         do {
1431                             int code;
1432                             unsigned nnz;
1433                             unsigned cb_idx;
1434                             unsigned sign;
1435
1436                             UPDATE_CACHE(re, gb);
1437                             GET_VLC(code, re, gb, vlc_tab, 8, 2);
1438                             cb_idx = cb_vector_idx[code];
1439                             nnz = cb_idx >> 8 & 15;
1440                             sign = nnz ? SHOW_UBITS(re, gb, nnz) << (cb_idx >> 12) : 0;
1441                             LAST_SKIP_BITS(re, gb, nnz);
1442                             cf = VMUL2S(cf, vq, cb_idx, sign, sf + idx);
1443                         } while (len -= 2);
1444                     }
1445                     break;
1446
1447                 default:
1448                     for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
1449                         float *cf = cfo;
1450                         uint32_t *icf = (uint32_t *) cf;
1451                         int len = off_len;
1452
1453                         do {
1454                             int code;
1455                             unsigned nzt, nnz;
1456                             unsigned cb_idx;
1457                             uint32_t bits;
1458                             int j;
1459
1460                             UPDATE_CACHE(re, gb);
1461                             GET_VLC(code, re, gb, vlc_tab, 8, 2);
1462
1463                             if (!code) {
1464                                 *icf++ = 0;
1465                                 *icf++ = 0;
1466                                 continue;
1467                             }
1468
1469                             cb_idx = cb_vector_idx[code];
1470                             nnz = cb_idx >> 12;
1471                             nzt = cb_idx >> 8;
1472                             bits = SHOW_UBITS(re, gb, nnz) << (32-nnz);
1473                             LAST_SKIP_BITS(re, gb, nnz);
1474
1475                             for (j = 0; j < 2; j++) {
1476                                 if (nzt & 1<<j) {
1477                                     uint32_t b;
1478                                     int n;
1479                                     /* The total length of escape_sequence must be < 22 bits according
1480                                        to the specification (i.e. max is 111111110xxxxxxxxxxxx). */
1481                                     UPDATE_CACHE(re, gb);
1482                                     b = GET_CACHE(re, gb);
1483                                     b = 31 - av_log2(~b);
1484
1485                                     if (b > 8) {
1486                                         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "error in spectral data, ESC overflow\n");
1487                                         return -1;
1488                                     }
1489
1490                                     SKIP_BITS(re, gb, b + 1);
1491                                     b += 4;
1492                                     n = (1 << b) + SHOW_UBITS(re, gb, b);
1493                                     LAST_SKIP_BITS(re, gb, b);
1494                                     *icf++ = cbrt_tab[n] | (bits & 1U<<31);
1495                                     bits <<= 1;
1496                                 } else {
1497                                     unsigned v = ((const uint32_t*)vq)[cb_idx & 15];
1498                                     *icf++ = (bits & 1U<<31) | v;
1499                                     bits <<= !!v;
1500                                 }
1501                                 cb_idx >>= 4;
1502                             }
1503                         } while (len -= 2);
1504
1505                         ac->fdsp.vector_fmul_scalar(cfo, cfo, sf[idx], off_len);
1506                     }
1507                 }
1508
1509                 CLOSE_READER(re, gb);
1510             }
1511         }
1512         coef += g_len << 7;
1513     }
1514
1515     if (pulse_present) {
1516         idx = 0;
1517         for (i = 0; i < pulse->num_pulse; i++) {
1518             float co = coef_base[ pulse->pos[i] ];
1519             while (offsets[idx + 1] <= pulse->pos[i])
1520                 idx++;
1521             if (band_type[idx] != NOISE_BT && sf[idx]) {
1522                 float ico = -pulse->amp[i];
1523                 if (co) {
1524                     co /= sf[idx];
1525                     ico = co / sqrtf(sqrtf(fabsf(co))) + (co > 0 ? -ico : ico);
1526                 }
1527                 coef_base[ pulse->pos[i] ] = cbrtf(fabsf(ico)) * ico * sf[idx];
1528             }
1529         }
1530     }
1531     return 0;
1532 }
1533
1534 static av_always_inline float flt16_round(float pf)
1535 {
1536     union av_intfloat32 tmp;
1537     tmp.f = pf;
1538     tmp.i = (tmp.i + 0x00008000U) & 0xFFFF0000U;
1539     return tmp.f;
1540 }
1541
1542 static av_always_inline float flt16_even(float pf)
1543 {
1544     union av_intfloat32 tmp;
1545     tmp.f = pf;
1546     tmp.i = (tmp.i + 0x00007FFFU + (tmp.i & 0x00010000U >> 16)) & 0xFFFF0000U;
1547     return tmp.f;
1548 }
1549
1550 static av_always_inline float flt16_trunc(float pf)
1551 {
1552     union av_intfloat32 pun;
1553     pun.f = pf;
1554     pun.i &= 0xFFFF0000U;
1555     return pun.f;
1556 }
1557
1558 static av_always_inline void predict(PredictorState *ps, float *coef,
1559                                      int output_enable)
1560 {
1561     const float a     = 0.953125; // 61.0 / 64
1562     const float alpha = 0.90625;  // 29.0 / 32
1563     float e0, e1;
1564     float pv;
1565     float k1, k2;
1566     float   r0 = ps->r0,     r1 = ps->r1;
1567     float cor0 = ps->cor0, cor1 = ps->cor1;
1568     float var0 = ps->var0, var1 = ps->var1;
1569
1570     k1 = var0 > 1 ? cor0 * flt16_even(a / var0) : 0;
1571     k2 = var1 > 1 ? cor1 * flt16_even(a / var1) : 0;
1572
1573     pv = flt16_round(k1 * r0 + k2 * r1);
1574     if (output_enable)
1575         *coef += pv;
1576
1577     e0 = *coef;
1578     e1 = e0 - k1 * r0;
1579
1580     ps->cor1 = flt16_trunc(alpha * cor1 + r1 * e1);
1581     ps->var1 = flt16_trunc(alpha * var1 + 0.5f * (r1 * r1 + e1 * e1));
1582     ps->cor0 = flt16_trunc(alpha * cor0 + r0 * e0);
1583     ps->var0 = flt16_trunc(alpha * var0 + 0.5f * (r0 * r0 + e0 * e0));
1584
1585     ps->r1 = flt16_trunc(a * (r0 - k1 * e0));
1586     ps->r0 = flt16_trunc(a * e0);
1587 }
1588
1589 /**
1590  * Apply AAC-Main style frequency domain prediction.
1591  */
1592 static void apply_prediction(AACContext *ac, SingleChannelElement *sce)
1593 {
1594     int sfb, k;
1595
1596     if (!sce->ics.predictor_initialized) {
1597         reset_all_predictors(sce->predictor_state);
1598         sce->ics.predictor_initialized = 1;
1599     }
1600
1601     if (sce->ics.window_sequence[0] != EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
1602         for (sfb = 0; sfb < ff_aac_pred_sfb_max[ac->oc[1].m4ac.sampling_index]; sfb++) {
1603             for (k = sce->ics.swb_offset[sfb]; k < sce->ics.swb_offset[sfb + 1]; k++) {
1604                 predict(&sce->predictor_state[k], &sce->coeffs[k],
1605                         sce->ics.predictor_present && sce->ics.prediction_used[sfb]);
1606             }
1607         }
1608         if (sce->ics.predictor_reset_group)
1609             reset_predictor_group(sce->predictor_state, sce->ics.predictor_reset_group);
1610     } else
1611         reset_all_predictors(sce->predictor_state);
1612 }
1613
1614 /**
1615  * Decode an individual_channel_stream payload; reference: table 4.44.
1616  *
1617  * @param   common_window   Channels have independent [0], or shared [1], Individual Channel Stream information.
1618  * @param   scale_flag      scalable [1] or non-scalable [0] AAC (Unused until scalable AAC is implemented.)
1619  *
1620  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
1621  */
1622 static int decode_ics(AACContext *ac, SingleChannelElement *sce,
1623                       GetBitContext *gb, int common_window, int scale_flag)
1624 {
1625     Pulse pulse;
1626     TemporalNoiseShaping    *tns = &sce->tns;
1627     IndividualChannelStream *ics = &sce->ics;
1628     float *out = sce->coeffs;
1629     int global_gain, pulse_present = 0;
1630
1631     /* This assignment is to silence a GCC warning about the variable being used
1632      * uninitialized when in fact it always is.
1633      */
1634     pulse.num_pulse = 0;
1635
1636     global_gain = get_bits(gb, 8);
1637
1638     if (!common_window && !scale_flag) {
1639         if (decode_ics_info(ac, ics, gb) < 0)
1640             return AVERROR_INVALIDDATA;
1641     }
1642
1643     if (decode_band_types(ac, sce->band_type, sce->band_type_run_end, gb, ics) < 0)
1644         return -1;
1645     if (decode_scalefactors(ac, sce->sf, gb, global_gain, ics, sce->band_type, sce->band_type_run_end) < 0)
1646         return -1;
1647
1648     pulse_present = 0;
1649     if (!scale_flag) {
1650         if ((pulse_present = get_bits1(gb))) {
1651             if (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
1652                 av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "Pulse tool not allowed in eight short sequence.\n");
1653                 return -1;
1654             }
1655             if (decode_pulses(&pulse, gb, ics->swb_offset, ics->num_swb)) {
1656                 av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "Pulse data corrupt or invalid.\n");
1657                 return -1;
1658             }
1659         }
1660         if ((tns->present = get_bits1(gb)) && decode_tns(ac, tns, gb, ics))
1661             return -1;
1662         if (get_bits1(gb)) {
1663             avpriv_request_sample(ac->avctx, "SSR");
1664             return AVERROR_PATCHWELCOME;
1665         }
1666     }
1667
1668     if (decode_spectrum_and_dequant(ac, out, gb, sce->sf, pulse_present, &pulse, ics, sce->band_type) < 0)
1669         return -1;
1670
1671     if (ac->oc[1].m4ac.object_type == AOT_AAC_MAIN && !common_window)
1672         apply_prediction(ac, sce);
1673
1674     return 0;
1675 }
1676
1677 /**
1678  * Mid/Side stereo decoding; reference: 4.6.8.1.3.
1679  */
1680 static void apply_mid_side_stereo(AACContext *ac, ChannelElement *cpe)
1681 {
1682     const IndividualChannelStream *ics = &cpe->ch[0].ics;
1683     float *ch0 = cpe->ch[0].coeffs;
1684     float *ch1 = cpe->ch[1].coeffs;
1685     int g, i, group, idx = 0;
1686     const uint16_t *offsets = ics->swb_offset;
1687     for (g = 0; g < ics->num_window_groups; g++) {
1688         for (i = 0; i < ics->max_sfb; i++, idx++) {
1689             if (cpe->ms_mask[idx] &&
1690                     cpe->ch[0].band_type[idx] < NOISE_BT && cpe->ch[1].band_type[idx] < NOISE_BT) {
1691                 for (group = 0; group < ics->group_len[g]; group++) {
1692                     ac->fdsp.butterflies_float(ch0 + group * 128 + offsets[i],
1693                                                ch1 + group * 128 + offsets[i],
1694                                                offsets[i+1] - offsets[i]);
1695                 }
1696             }
1697         }
1698         ch0 += ics->group_len[g] * 128;
1699         ch1 += ics->group_len[g] * 128;
1700     }
1701 }
1702
1703 /**
1704  * intensity stereo decoding; reference: 4.6.8.2.3
1705  *
1706  * @param   ms_present  Indicates mid/side stereo presence. [0] mask is all 0s;
1707  *                      [1] mask is decoded from bitstream; [2] mask is all 1s;
1708  *                      [3] reserved for scalable AAC
1709  */
1710 static void apply_intensity_stereo(AACContext *ac, ChannelElement *cpe, int ms_present)
1711 {
1712     const IndividualChannelStream *ics = &cpe->ch[1].ics;
1713     SingleChannelElement         *sce1 = &cpe->ch[1];
1714     float *coef0 = cpe->ch[0].coeffs, *coef1 = cpe->ch[1].coeffs;
1715     const uint16_t *offsets = ics->swb_offset;
1716     int g, group, i, idx = 0;
1717     int c;
1718     float scale;
1719     for (g = 0; g < ics->num_window_groups; g++) {
1720         for (i = 0; i < ics->max_sfb;) {
1721             if (sce1->band_type[idx] == INTENSITY_BT || sce1->band_type[idx] == INTENSITY_BT2) {
1722                 const int bt_run_end = sce1->band_type_run_end[idx];
1723                 for (; i < bt_run_end; i++, idx++) {
1724                     c = -1 + 2 * (sce1->band_type[idx] - 14);
1725                     if (ms_present)
1726                         c *= 1 - 2 * cpe->ms_mask[idx];
1727                     scale = c * sce1->sf[idx];
1728                     for (group = 0; group < ics->group_len[g]; group++)
1729                         ac->fdsp.vector_fmul_scalar(coef1 + group * 128 + offsets[i],
1730                                                     coef0 + group * 128 + offsets[i],
1731                                                     scale,
1732                                                     offsets[i + 1] - offsets[i]);
1733                 }
1734             } else {
1735                 int bt_run_end = sce1->band_type_run_end[idx];
1736                 idx += bt_run_end - i;
1737                 i    = bt_run_end;
1738             }
1739         }
1740         coef0 += ics->group_len[g] * 128;
1741         coef1 += ics->group_len[g] * 128;
1742     }
1743 }
1744
1745 /**
1746  * Decode a channel_pair_element; reference: table 4.4.
1747  *
1748  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
1749  */
1750 static int decode_cpe(AACContext *ac, GetBitContext *gb, ChannelElement *cpe)
1751 {
1752     int i, ret, common_window, ms_present = 0;
1753
1754     common_window = get_bits1(gb);
1755     if (common_window) {
1756         if (decode_ics_info(ac, &cpe->ch[0].ics, gb))
1757             return AVERROR_INVALIDDATA;
1758         i = cpe->ch[1].ics.use_kb_window[0];
1759         cpe->ch[1].ics = cpe->ch[0].ics;
1760         cpe->ch[1].ics.use_kb_window[1] = i;
1761         if (cpe->ch[1].ics.predictor_present && (ac->oc[1].m4ac.object_type != AOT_AAC_MAIN))
1762             if ((cpe->ch[1].ics.ltp.present = get_bits(gb, 1)))
1763                 decode_ltp(&cpe->ch[1].ics.ltp, gb, cpe->ch[1].ics.max_sfb);
1764         ms_present = get_bits(gb, 2);
1765         if (ms_present == 3) {
1766             av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "ms_present = 3 is reserved.\n");
1767             return -1;
1768         } else if (ms_present)
1769             decode_mid_side_stereo(cpe, gb, ms_present);
1770     }
1771     if ((ret = decode_ics(ac, &cpe->ch[0], gb, common_window, 0)))
1772         return ret;
1773     if ((ret = decode_ics(ac, &cpe->ch[1], gb, common_window, 0)))
1774         return ret;
1775
1776     if (common_window) {
1777         if (ms_present)
1778             apply_mid_side_stereo(ac, cpe);
1779         if (ac->oc[1].m4ac.object_type == AOT_AAC_MAIN) {
1780             apply_prediction(ac, &cpe->ch[0]);
1781             apply_prediction(ac, &cpe->ch[1]);
1782         }
1783     }
1784
1785     apply_intensity_stereo(ac, cpe, ms_present);
1786     return 0;
1787 }
1788
1789 static const float cce_scale[] = {
1790     1.09050773266525765921, //2^(1/8)
1791     1.18920711500272106672, //2^(1/4)
1792     M_SQRT2,
1793     2,
1794 };
1795
1796 /**
1797  * Decode coupling_channel_element; reference: table 4.8.
1798  *
1799  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
1800  */
1801 static int decode_cce(AACContext *ac, GetBitContext *gb, ChannelElement *che)
1802 {
1803     int num_gain = 0;
1804     int c, g, sfb, ret;
1805     int sign;
1806     float scale;
1807     SingleChannelElement *sce = &che->ch[0];
1808     ChannelCoupling     *coup = &che->coup;
1809
1810     coup->coupling_point = 2 * get_bits1(gb);
1811     coup->num_coupled = get_bits(gb, 3);
1812     for (c = 0; c <= coup->num_coupled; c++) {
1813         num_gain++;
1814         coup->type[c] = get_bits1(gb) ? TYPE_CPE : TYPE_SCE;
1815         coup->id_select[c] = get_bits(gb, 4);
1816         if (coup->type[c] == TYPE_CPE) {
1817             coup->ch_select[c] = get_bits(gb, 2);
1818             if (coup->ch_select[c] == 3)
1819                 num_gain++;
1820         } else
1821             coup->ch_select[c] = 2;
1822     }
1823     coup->coupling_point += get_bits1(gb) || (coup->coupling_point >> 1);
1824
1825     sign  = get_bits(gb, 1);
1826     scale = cce_scale[get_bits(gb, 2)];
1827
1828     if ((ret = decode_ics(ac, sce, gb, 0, 0)))
1829         return ret;
1830
1831     for (c = 0; c < num_gain; c++) {
1832         int idx  = 0;
1833         int cge  = 1;
1834         int gain = 0;
1835         float gain_cache = 1.;
1836         if (c) {
1837             cge = coup->coupling_point == AFTER_IMDCT ? 1 : get_bits1(gb);
1838             gain = cge ? get_vlc2(gb, vlc_scalefactors.table, 7, 3) - 60: 0;
1839             gain_cache = powf(scale, -gain);
1840         }
1841         if (coup->coupling_point == AFTER_IMDCT) {
1842             coup->gain[c][0] = gain_cache;
1843         } else {
1844             for (g = 0; g < sce->ics.num_window_groups; g++) {
1845                 for (sfb = 0; sfb < sce->ics.max_sfb; sfb++, idx++) {
1846                     if (sce->band_type[idx] != ZERO_BT) {
1847                         if (!cge) {
1848                             int t = get_vlc2(gb, vlc_scalefactors.table, 7, 3) - 60;
1849                             if (t) {
1850                                 int s = 1;
1851                                 t = gain += t;
1852                                 if (sign) {
1853                                     s  -= 2 * (t & 0x1);
1854                                     t >>= 1;
1855                                 }
1856                                 gain_cache = powf(scale, -t) * s;
1857                             }
1858                         }
1859                         coup->gain[c][idx] = gain_cache;
1860                     }
1861                 }
1862             }
1863         }
1864     }
1865     return 0;
1866 }
1867
1868 /**
1869  * Parse whether channels are to be excluded from Dynamic Range Compression; reference: table 4.53.
1870  *
1871  * @return  Returns number of bytes consumed.
1872  */
1873 static int decode_drc_channel_exclusions(DynamicRangeControl *che_drc,
1874                                          GetBitContext *gb)
1875 {
1876     int i;
1877     int num_excl_chan = 0;
1878
1879     do {
1880         for (i = 0; i < 7; i++)
1881             che_drc->exclude_mask[num_excl_chan++] = get_bits1(gb);
1882     } while (num_excl_chan < MAX_CHANNELS - 7 && get_bits1(gb));
1883
1884     return num_excl_chan / 7;
1885 }
1886
1887 /**
1888  * Decode dynamic range information; reference: table 4.52.
1889  *
1890  * @return  Returns number of bytes consumed.
1891  */
1892 static int decode_dynamic_range(DynamicRangeControl *che_drc,
1893                                 GetBitContext *gb)
1894 {
1895     int n             = 1;
1896     int drc_num_bands = 1;
1897     int i;
1898
1899     /* pce_tag_present? */
1900     if (get_bits1(gb)) {
1901         che_drc->pce_instance_tag  = get_bits(gb, 4);
1902         skip_bits(gb, 4); // tag_reserved_bits
1903         n++;
1904     }
1905
1906     /* excluded_chns_present? */
1907     if (get_bits1(gb)) {
1908         n += decode_drc_channel_exclusions(che_drc, gb);
1909     }
1910
1911     /* drc_bands_present? */
1912     if (get_bits1(gb)) {
1913         che_drc->band_incr            = get_bits(gb, 4);
1914         che_drc->interpolation_scheme = get_bits(gb, 4);
1915         n++;
1916         drc_num_bands += che_drc->band_incr;
1917         for (i = 0; i < drc_num_bands; i++) {
1918             che_drc->band_top[i] = get_bits(gb, 8);
1919             n++;
1920         }
1921     }
1922
1923     /* prog_ref_level_present? */
1924     if (get_bits1(gb)) {
1925         che_drc->prog_ref_level = get_bits(gb, 7);
1926         skip_bits1(gb); // prog_ref_level_reserved_bits
1927         n++;
1928     }
1929
1930     for (i = 0; i < drc_num_bands; i++) {
1931         che_drc->dyn_rng_sgn[i] = get_bits1(gb);
1932         che_drc->dyn_rng_ctl[i] = get_bits(gb, 7);
1933         n++;
1934     }
1935
1936     return n;
1937 }
1938
1939 /**
1940  * Decode extension data (incomplete); reference: table 4.51.
1941  *
1942  * @param   cnt length of TYPE_FIL syntactic element in bytes
1943  *
1944  * @return Returns number of bytes consumed
1945  */
1946 static int decode_extension_payload(AACContext *ac, GetBitContext *gb, int cnt,
1947                                     ChannelElement *che, enum RawDataBlockType elem_type)
1948 {
1949     int crc_flag = 0;
1950     int res = cnt;
1951     switch (get_bits(gb, 4)) { // extension type
1952     case EXT_SBR_DATA_CRC:
1953         crc_flag++;
1954     case EXT_SBR_DATA:
1955         if (!che) {
1956             av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "SBR was found before the first channel element.\n");
1957             return res;
1958         } else if (!ac->oc[1].m4ac.sbr) {
1959             av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "SBR signaled to be not-present but was found in the bitstream.\n");
1960             skip_bits_long(gb, 8 * cnt - 4);
1961             return res;
1962         } else if (ac->oc[1].m4ac.sbr == -1 && ac->oc[1].status == OC_LOCKED) {
1963             av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "Implicit SBR was found with a first occurrence after the first frame.\n");
1964             skip_bits_long(gb, 8 * cnt - 4);
1965             return res;
1966         } else if (ac->oc[1].m4ac.ps == -1 && ac->oc[1].status < OC_LOCKED && ac->avctx->channels == 1) {
1967             ac->oc[1].m4ac.sbr = 1;
1968             ac->oc[1].m4ac.ps = 1;
1969             output_configure(ac, ac->oc[1].layout_map, ac->oc[1].layout_map_tags,
1970                              ac->oc[1].status, 1);
1971         } else {
1972             ac->oc[1].m4ac.sbr = 1;
1973         }
1974         res = ff_decode_sbr_extension(ac, &che->sbr, gb, crc_flag, cnt, elem_type);
1975         break;
1976     case EXT_DYNAMIC_RANGE:
1977         res = decode_dynamic_range(&ac->che_drc, gb);
1978         break;
1979     case EXT_FILL:
1980     case EXT_FILL_DATA:
1981     case EXT_DATA_ELEMENT:
1982     default:
1983         skip_bits_long(gb, 8 * cnt - 4);
1984         break;
1985     };
1986     return res;
1987 }
1988
1989 /**
1990  * Decode Temporal Noise Shaping filter coefficients and apply all-pole filters; reference: 4.6.9.3.
1991  *
1992  * @param   decode  1 if tool is used normally, 0 if tool is used in LTP.
1993  * @param   coef    spectral coefficients
1994  */
1995 static void apply_tns(float coef[1024], TemporalNoiseShaping *tns,
1996                       IndividualChannelStream *ics, int decode)
1997 {
1998     const int mmm = FFMIN(ics->tns_max_bands, ics->max_sfb);
1999     int w, filt, m, i;
2000     int bottom, top, order, start, end, size, inc;
2001     float lpc[TNS_MAX_ORDER];
2002     float tmp[TNS_MAX_ORDER + 1];
2003
2004     for (w = 0; w < ics->num_windows; w++) {
2005         bottom = ics->num_swb;
2006         for (filt = 0; filt < tns->n_filt[w]; filt++) {
2007             top    = bottom;
2008             bottom = FFMAX(0, top - tns->length[w][filt]);
2009             order  = tns->order[w][filt];
2010             if (order == 0)
2011                 continue;
2012
2013             // tns_decode_coef
2014             compute_lpc_coefs(tns->coef[w][filt], order, lpc, 0, 0, 0);
2015
2016             start = ics->swb_offset[FFMIN(bottom, mmm)];
2017             end   = ics->swb_offset[FFMIN(   top, mmm)];
2018             if ((size = end - start) <= 0)
2019                 continue;
2020             if (tns->direction[w][filt]) {
2021                 inc = -1;
2022                 start = end - 1;
2023             } else {
2024                 inc = 1;
2025             }
2026             start += w * 128;
2027
2028             if (decode) {
2029                 // ar filter
2030                 for (m = 0; m < size; m++, start += inc)
2031                     for (i = 1; i <= FFMIN(m, order); i++)
2032                         coef[start] -= coef[start - i * inc] * lpc[i - 1];
2033             } else {
2034                 // ma filter
2035                 for (m = 0; m < size; m++, start += inc) {
2036                     tmp[0] = coef[start];
2037                     for (i = 1; i <= FFMIN(m, order); i++)
2038                         coef[start] += tmp[i] * lpc[i - 1];
2039                     for (i = order; i > 0; i--)
2040                         tmp[i] = tmp[i - 1];
2041                 }
2042             }
2043         }
2044     }
2045 }
2046
2047 /**
2048  *  Apply windowing and MDCT to obtain the spectral
2049  *  coefficient from the predicted sample by LTP.
2050  */
2051 static void windowing_and_mdct_ltp(AACContext *ac, float *out,
2052                                    float *in, IndividualChannelStream *ics)
2053 {
2054     const float *lwindow      = ics->use_kb_window[0] ? ff_aac_kbd_long_1024 : ff_sine_1024;
2055     const float *swindow      = ics->use_kb_window[0] ? ff_aac_kbd_short_128 : ff_sine_128;
2056     const float *lwindow_prev = ics->use_kb_window[1] ? ff_aac_kbd_long_1024 : ff_sine_1024;
2057     const float *swindow_prev = ics->use_kb_window[1] ? ff_aac_kbd_short_128 : ff_sine_128;
2058
2059     if (ics->window_sequence[0] != LONG_STOP_SEQUENCE) {
2060         ac->fdsp.vector_fmul(in, in, lwindow_prev, 1024);
2061     } else {
2062         memset(in, 0, 448 * sizeof(float));
2063         ac->fdsp.vector_fmul(in + 448, in + 448, swindow_prev, 128);
2064     }
2065     if (ics->window_sequence[0] != LONG_START_SEQUENCE) {
2066         ac->fdsp.vector_fmul_reverse(in + 1024, in + 1024, lwindow, 1024);
2067     } else {
2068         ac->fdsp.vector_fmul_reverse(in + 1024 + 448, in + 1024 + 448, swindow, 128);
2069         memset(in + 1024 + 576, 0, 448 * sizeof(float));
2070     }
2071     ac->mdct_ltp.mdct_calc(&ac->mdct_ltp, out, in);
2072 }
2073
2074 /**
2075  * Apply the long term prediction
2076  */
2077 static void apply_ltp(AACContext *ac, SingleChannelElement *sce)
2078 {
2079     const LongTermPrediction *ltp = &sce->ics.ltp;
2080     const uint16_t *offsets = sce->ics.swb_offset;
2081     int i, sfb;
2082
2083     if (sce->ics.window_sequence[0] != EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
2084         float *predTime = sce->ret;
2085         float *predFreq = ac->buf_mdct;
2086         int16_t num_samples = 2048;
2087
2088         if (ltp->lag < 1024)
2089             num_samples = ltp->lag + 1024;
2090         for (i = 0; i < num_samples; i++)
2091             predTime[i] = sce->ltp_state[i + 2048 - ltp->lag] * ltp->coef;
2092         memset(&predTime[i], 0, (2048 - i) * sizeof(float));
2093
2094         windowing_and_mdct_ltp(ac, predFreq, predTime, &sce->ics);
2095
2096         if (sce->tns.present)
2097             apply_tns(predFreq, &sce->tns, &sce->ics, 0);
2098
2099         for (sfb = 0; sfb < FFMIN(sce->ics.max_sfb, MAX_LTP_LONG_SFB); sfb++)
2100             if (ltp->used[sfb])
2101                 for (i = offsets[sfb]; i < offsets[sfb + 1]; i++)
2102                     sce->coeffs[i] += predFreq[i];
2103     }
2104 }
2105
2106 /**
2107  * Update the LTP buffer for next frame
2108  */
2109 static void update_ltp(AACContext *ac, SingleChannelElement *sce)
2110 {
2111     IndividualChannelStream *ics = &sce->ics;
2112     float *saved     = sce->saved;
2113     float *saved_ltp = sce->coeffs;
2114     const float *lwindow = ics->use_kb_window[0] ? ff_aac_kbd_long_1024 : ff_sine_1024;
2115     const float *swindow = ics->use_kb_window[0] ? ff_aac_kbd_short_128 : ff_sine_128;
2116     int i;
2117
2118     if (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
2119         memcpy(saved_ltp,       saved, 512 * sizeof(float));
2120         memset(saved_ltp + 576, 0,     448 * sizeof(float));
2121         ac->fdsp.vector_fmul_reverse(saved_ltp + 448, ac->buf_mdct + 960,     &swindow[64],      64);
2122         for (i = 0; i < 64; i++)
2123             saved_ltp[i + 512] = ac->buf_mdct[1023 - i] * swindow[63 - i];
2124     } else if (ics->window_sequence[0] == LONG_START_SEQUENCE) {
2125         memcpy(saved_ltp,       ac->buf_mdct + 512, 448 * sizeof(float));
2126         memset(saved_ltp + 576, 0,                  448 * sizeof(float));
2127         ac->fdsp.vector_fmul_reverse(saved_ltp + 448, ac->buf_mdct + 960,     &swindow[64],      64);
2128         for (i = 0; i < 64; i++)
2129             saved_ltp[i + 512] = ac->buf_mdct[1023 - i] * swindow[63 - i];
2130     } else { // LONG_STOP or ONLY_LONG
2131         ac->fdsp.vector_fmul_reverse(saved_ltp,       ac->buf_mdct + 512,     &lwindow[512],     512);
2132         for (i = 0; i < 512; i++)
2133             saved_ltp[i + 512] = ac->buf_mdct[1023 - i] * lwindow[511 - i];
2134     }
2135
2136     memcpy(sce->ltp_state,      sce->ltp_state+1024, 1024 * sizeof(*sce->ltp_state));
2137     memcpy(sce->ltp_state+1024, sce->ret,            1024 * sizeof(*sce->ltp_state));
2138     memcpy(sce->ltp_state+2048, saved_ltp,           1024 * sizeof(*sce->ltp_state));
2139 }
2140
2141 /**
2142  * Conduct IMDCT and windowing.
2143  */
2144 static void imdct_and_windowing(AACContext *ac, SingleChannelElement *sce)
2145 {
2146     IndividualChannelStream *ics = &sce->ics;
2147     float *in    = sce->coeffs;
2148     float *out   = sce->ret;
2149     float *saved = sce->saved;
2150     const float *swindow      = ics->use_kb_window[0] ? ff_aac_kbd_short_128 : ff_sine_128;
2151     const float *lwindow_prev = ics->use_kb_window[1] ? ff_aac_kbd_long_1024 : ff_sine_1024;
2152     const float *swindow_prev = ics->use_kb_window[1] ? ff_aac_kbd_short_128 : ff_sine_128;
2153     float *buf  = ac->buf_mdct;
2154     float *temp = ac->temp;
2155     int i;
2156
2157     // imdct
2158     if (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
2159         for (i = 0; i < 1024; i += 128)
2160             ac->mdct_small.imdct_half(&ac->mdct_small, buf + i, in + i);
2161     } else
2162         ac->mdct.imdct_half(&ac->mdct, buf, in);
2163
2164     /* window overlapping
2165      * NOTE: To simplify the overlapping code, all 'meaningless' short to long
2166      * and long to short transitions are considered to be short to short
2167      * transitions. This leaves just two cases (long to long and short to short)
2168      * with a little special sauce for EIGHT_SHORT_SEQUENCE.
2169      */
2170     if ((ics->window_sequence[1] == ONLY_LONG_SEQUENCE || ics->window_sequence[1] == LONG_STOP_SEQUENCE) &&
2171             (ics->window_sequence[0] == ONLY_LONG_SEQUENCE || ics->window_sequence[0] == LONG_START_SEQUENCE)) {
2172         ac->fdsp.vector_fmul_window(    out,               saved,            buf,         lwindow_prev, 512);
2173     } else {
2174         memcpy(                         out,               saved,            448 * sizeof(float));
2175
2176         if (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
2177             ac->fdsp.vector_fmul_window(out + 448 + 0*128, saved + 448,      buf + 0*128, swindow_prev, 64);
2178             ac->fdsp.vector_fmul_window(out + 448 + 1*128, buf + 0*128 + 64, buf + 1*128, swindow,      64);
2179             ac->fdsp.vector_fmul_window(out + 448 + 2*128, buf + 1*128 + 64, buf + 2*128, swindow,      64);
2180             ac->fdsp.vector_fmul_window(out + 448 + 3*128, buf + 2*128 + 64, buf + 3*128, swindow,      64);
2181             ac->fdsp.vector_fmul_window(temp,              buf + 3*128 + 64, buf + 4*128, swindow,      64);
2182             memcpy(                     out + 448 + 4*128, temp, 64 * sizeof(float));
2183         } else {
2184             ac->fdsp.vector_fmul_window(out + 448,         saved + 448,      buf,         swindow_prev, 64);
2185             memcpy(                     out + 576,         buf + 64,         448 * sizeof(float));
2186         }
2187     }
2188
2189     // buffer update
2190     if (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
2191         memcpy(                     saved,       temp + 64,         64 * sizeof(float));
2192         ac->fdsp.vector_fmul_window(saved + 64,  buf + 4*128 + 64, buf + 5*128, swindow, 64);
2193         ac->fdsp.vector_fmul_window(saved + 192, buf + 5*128 + 64, buf + 6*128, swindow, 64);
2194         ac->fdsp.vector_fmul_window(saved + 320, buf + 6*128 + 64, buf + 7*128, swindow, 64);
2195         memcpy(                     saved + 448, buf + 7*128 + 64,  64 * sizeof(float));
2196     } else if (ics->window_sequence[0] == LONG_START_SEQUENCE) {
2197         memcpy(                     saved,       buf + 512,        448 * sizeof(float));
2198         memcpy(                     saved + 448, buf + 7*128 + 64,  64 * sizeof(float));
2199     } else { // LONG_STOP or ONLY_LONG
2200         memcpy(                     saved,       buf + 512,        512 * sizeof(float));
2201     }
2202 }
2203
2204 /**
2205  * Apply dependent channel coupling (applied before IMDCT).
2206  *
2207  * @param   index   index into coupling gain array
2208  */
2209 static void apply_dependent_coupling(AACContext *ac,
2210                                      SingleChannelElement *target,
2211                                      ChannelElement *cce, int index)
2212 {
2213     IndividualChannelStream *ics = &cce->ch[0].ics;
2214     const uint16_t *offsets = ics->swb_offset;
2215     float *dest = target->coeffs;
2216     const float *src = cce->ch[0].coeffs;
2217     int g, i, group, k, idx = 0;
2218     if (ac->oc[1].m4ac.object_type == AOT_AAC_LTP) {
2219         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR,
2220                "Dependent coupling is not supported together with LTP\n");
2221         return;
2222     }
2223     for (g = 0; g < ics->num_window_groups; g++) {
2224         for (i = 0; i < ics->max_sfb; i++, idx++) {
2225             if (cce->ch[0].band_type[idx] != ZERO_BT) {
2226                 const float gain = cce->coup.gain[index][idx];
2227                 for (group = 0; group < ics->group_len[g]; group++) {
2228                     for (k = offsets[i]; k < offsets[i + 1]; k++) {
2229                         // XXX dsputil-ize
2230                         dest[group * 128 + k] += gain * src[group * 128 + k];
2231                     }
2232                 }
2233             }
2234         }
2235         dest += ics->group_len[g] * 128;
2236         src  += ics->group_len[g] * 128;
2237     }
2238 }
2239
2240 /**
2241  * Apply independent channel coupling (applied after IMDCT).
2242  *
2243  * @param   index   index into coupling gain array
2244  */
2245 static void apply_independent_coupling(AACContext *ac,
2246                                        SingleChannelElement *target,
2247                                        ChannelElement *cce, int index)
2248 {
2249     int i;
2250     const float gain = cce->coup.gain[index][0];
2251     const float *src = cce->ch[0].ret;
2252     float *dest = target->ret;
2253     const int len = 1024 << (ac->oc[1].m4ac.sbr == 1);
2254
2255     for (i = 0; i < len; i++)
2256         dest[i] += gain * src[i];
2257 }
2258
2259 /**
2260  * channel coupling transformation interface
2261  *
2262  * @param   apply_coupling_method   pointer to (in)dependent coupling function
2263  */
2264 static void apply_channel_coupling(AACContext *ac, ChannelElement *cc,
2265                                    enum RawDataBlockType type, int elem_id,
2266                                    enum CouplingPoint coupling_point,
2267                                    void (*apply_coupling_method)(AACContext *ac, SingleChannelElement *target, ChannelElement *cce, int index))
2268 {
2269     int i, c;
2270
2271     for (i = 0; i < MAX_ELEM_ID; i++) {
2272         ChannelElement *cce = ac->che[TYPE_CCE][i];
2273         int index = 0;
2274
2275         if (cce && cce->coup.coupling_point == coupling_point) {
2276             ChannelCoupling *coup = &cce->coup;
2277
2278             for (c = 0; c <= coup->num_coupled; c++) {
2279                 if (coup->type[c] == type && coup->id_select[c] == elem_id) {
2280                     if (coup->ch_select[c] != 1) {
2281                         apply_coupling_method(ac, &cc->ch[0], cce, index);
2282                         if (coup->ch_select[c] != 0)
2283                             index++;
2284                     }
2285                     if (coup->ch_select[c] != 2)
2286                         apply_coupling_method(ac, &cc->ch[1], cce, index++);
2287                 } else
2288                     index += 1 + (coup->ch_select[c] == 3);
2289             }
2290         }
2291     }
2292 }
2293
2294 /**
2295  * Convert spectral data to float samples, applying all supported tools as appropriate.
2296  */
2297 static void spectral_to_sample(AACContext *ac)
2298 {
2299     int i, type;
2300     for (type = 3; type >= 0; type--) {
2301         for (i = 0; i < MAX_ELEM_ID; i++) {
2302             ChannelElement *che = ac->che[type][i];
2303             if (che) {
2304                 if (type <= TYPE_CPE)
2305                     apply_channel_coupling(ac, che, type, i, BEFORE_TNS, apply_dependent_coupling);
2306                 if (ac->oc[1].m4ac.object_type == AOT_AAC_LTP) {
2307                     if (che->ch[0].ics.predictor_present) {
2308                         if (che->ch[0].ics.ltp.present)
2309                             apply_ltp(ac, &che->ch[0]);
2310                         if (che->ch[1].ics.ltp.present && type == TYPE_CPE)
2311                             apply_ltp(ac, &che->ch[1]);
2312                     }
2313                 }
2314                 if (che->ch[0].tns.present)
2315                     apply_tns(che->ch[0].coeffs, &che->ch[0].tns, &che->ch[0].ics, 1);
2316                 if (che->ch[1].tns.present)
2317                     apply_tns(che->ch[1].coeffs, &che->ch[1].tns, &che->ch[1].ics, 1);
2318                 if (type <= TYPE_CPE)
2319                     apply_channel_coupling(ac, che, type, i, BETWEEN_TNS_AND_IMDCT, apply_dependent_coupling);
2320                 if (type != TYPE_CCE || che->coup.coupling_point == AFTER_IMDCT) {
2321                     imdct_and_windowing(ac, &che->ch[0]);
2322                     if (ac->oc[1].m4ac.object_type == AOT_AAC_LTP)
2323                         update_ltp(ac, &che->ch[0]);
2324                     if (type == TYPE_CPE) {
2325                         imdct_and_windowing(ac, &che->ch[1]);
2326                         if (ac->oc[1].m4ac.object_type == AOT_AAC_LTP)
2327                             update_ltp(ac, &che->ch[1]);
2328                     }
2329                     if (ac->oc[1].m4ac.sbr > 0) {
2330                         ff_sbr_apply(ac, &che->sbr, type, che->ch[0].ret, che->ch[1].ret);
2331                     }
2332                 }
2333                 if (type <= TYPE_CCE)
2334                     apply_channel_coupling(ac, che, type, i, AFTER_IMDCT, apply_independent_coupling);
2335             }
2336         }
2337     }
2338 }
2339
2340 static int parse_adts_frame_header(AACContext *ac, GetBitContext *gb)
2341 {
2342     int size;
2343     AACADTSHeaderInfo hdr_info;
2344     uint8_t layout_map[MAX_ELEM_ID*4][3];
2345     int layout_map_tags;
2346
2347     size = avpriv_aac_parse_header(gb, &hdr_info);
2348     if (size > 0) {
2349         if (hdr_info.num_aac_frames != 1) {
2350             avpriv_report_missing_feature(ac->avctx,
2351                                           "More than one AAC RDB per ADTS frame");
2352             return AVERROR_PATCHWELCOME;
2353         }
2354         push_output_configuration(ac);
2355         if (hdr_info.chan_config) {
2356             ac->oc[1].m4ac.chan_config = hdr_info.chan_config;
2357             if (set_default_channel_config(ac->avctx, layout_map,
2358                     &layout_map_tags, hdr_info.chan_config))
2359                 return -7;
2360             if (output_configure(ac, layout_map, layout_map_tags,
2361                                  FFMAX(ac->oc[1].status, OC_TRIAL_FRAME), 0))
2362                 return -7;
2363         } else {
2364             ac->oc[1].m4ac.chan_config = 0;
2365         }
2366         ac->oc[1].m4ac.sample_rate     = hdr_info.sample_rate;
2367         ac->oc[1].m4ac.sampling_index  = hdr_info.sampling_index;
2368         ac->oc[1].m4ac.object_type     = hdr_info.object_type;
2369         if (ac->oc[0].status != OC_LOCKED ||
2370             ac->oc[0].m4ac.chan_config != hdr_info.chan_config ||
2371             ac->oc[0].m4ac.sample_rate != hdr_info.sample_rate) {
2372             ac->oc[1].m4ac.sbr = -1;
2373             ac->oc[1].m4ac.ps  = -1;
2374         }
2375         if (!hdr_info.crc_absent)
2376             skip_bits(gb, 16);
2377     }
2378     return size;
2379 }
2380
2381 static int aac_decode_frame_int(AVCodecContext *avctx, void *data,
2382                                 int *got_frame_ptr, GetBitContext *gb)
2383 {
2384     AACContext *ac = avctx->priv_data;
2385     ChannelElement *che = NULL, *che_prev = NULL;
2386     enum RawDataBlockType elem_type, elem_type_prev = TYPE_END;
2387     int err, elem_id;
2388     int samples = 0, multiplier, audio_found = 0, pce_found = 0;
2389
2390     ac->frame = data;
2391
2392     if (show_bits(gb, 12) == 0xfff) {
2393         if (parse_adts_frame_header(ac, gb) < 0) {
2394             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error decoding AAC frame header.\n");
2395             err = -1;
2396             goto fail;
2397         }
2398         if (ac->oc[1].m4ac.sampling_index > 12) {
2399             av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid sampling rate index %d\n", ac->oc[1].m4ac.sampling_index);
2400             err = -1;
2401             goto fail;
2402         }
2403     }
2404
2405     if (frame_configure_elements(avctx) < 0) {
2406         err = -1;
2407         goto fail;
2408     }
2409
2410     ac->tags_mapped = 0;
2411     // parse
2412     while ((elem_type = get_bits(gb, 3)) != TYPE_END) {
2413         elem_id = get_bits(gb, 4);
2414
2415         if (elem_type < TYPE_DSE) {
2416             if (!(che=get_che(ac, elem_type, elem_id))) {
2417                 av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "channel element %d.%d is not allocated\n",
2418                        elem_type, elem_id);
2419                 err = -1;
2420                 goto fail;
2421             }
2422             samples = 1024;
2423         }
2424
2425         switch (elem_type) {
2426
2427         case TYPE_SCE:
2428             err = decode_ics(ac, &che->ch[0], gb, 0, 0);
2429             audio_found = 1;
2430             break;
2431
2432         case TYPE_CPE:
2433             err = decode_cpe(ac, gb, che);
2434             audio_found = 1;
2435             break;
2436
2437         case TYPE_CCE:
2438             err = decode_cce(ac, gb, che);
2439             break;
2440
2441         case TYPE_LFE:
2442             err = decode_ics(ac, &che->ch[0], gb, 0, 0);
2443             audio_found = 1;
2444             break;
2445
2446         case TYPE_DSE:
2447             err = skip_data_stream_element(ac, gb);
2448             break;
2449
2450         case TYPE_PCE: {
2451             uint8_t layout_map[MAX_ELEM_ID*4][3];
2452             int tags;
2453             push_output_configuration(ac);
2454             tags = decode_pce(avctx, &ac->oc[1].m4ac, layout_map, gb);
2455             if (tags < 0) {
2456                 err = tags;
2457                 break;
2458             }
2459             if (pce_found) {
2460                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
2461                        "Not evaluating a further program_config_element as this construct is dubious at best.\n");
2462                 pop_output_configuration(ac);
2463             } else {
2464                 err = output_configure(ac, layout_map, tags, OC_TRIAL_PCE, 1);
2465                 pce_found = 1;
2466             }
2467             break;
2468         }
2469
2470         case TYPE_FIL:
2471             if (elem_id == 15)
2472                 elem_id += get_bits(gb, 8) - 1;
2473             if (get_bits_left(gb) < 8 * elem_id) {
2474                     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, overread_err);
2475                     err = -1;
2476                     goto fail;
2477             }
2478             while (elem_id > 0)
2479                 elem_id -= decode_extension_payload(ac, gb, elem_id, che_prev, elem_type_prev);
2480             err = 0; /* FIXME */
2481             break;
2482
2483         default:
2484             err = -1; /* should not happen, but keeps compiler happy */
2485             break;
2486         }
2487
2488         che_prev       = che;
2489         elem_type_prev = elem_type;
2490
2491         if (err)
2492             goto fail;
2493
2494         if (get_bits_left(gb) < 3) {
2495             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, overread_err);
2496             err = -1;
2497             goto fail;
2498         }
2499     }
2500
2501     spectral_to_sample(ac);
2502
2503     multiplier = (ac->oc[1].m4ac.sbr == 1) ? ac->oc[1].m4ac.ext_sample_rate > ac->oc[1].m4ac.sample_rate : 0;
2504     samples <<= multiplier;
2505
2506     if (samples)
2507         ac->frame->nb_samples = samples;
2508     *got_frame_ptr = !!samples;
2509
2510     if (ac->oc[1].status && audio_found) {
2511         avctx->sample_rate = ac->oc[1].m4ac.sample_rate << multiplier;
2512         avctx->frame_size = samples;
2513         ac->oc[1].status = OC_LOCKED;
2514     }
2515
2516     return 0;
2517 fail:
2518     pop_output_configuration(ac);
2519     return err;
2520 }
2521
2522 static int aac_decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data,
2523                             int *got_frame_ptr, AVPacket *avpkt)
2524 {
2525     AACContext *ac = avctx->priv_data;
2526     const uint8_t *buf = avpkt->data;
2527     int buf_size = avpkt->size;
2528     GetBitContext gb;
2529     int buf_consumed;
2530     int buf_offset;
2531     int err;
2532     int new_extradata_size;
2533     const uint8_t *new_extradata = av_packet_get_side_data(avpkt,
2534                                        AV_PKT_DATA_NEW_EXTRADATA,
2535                                        &new_extradata_size);
2536
2537     if (new_extradata) {
2538         av_free(avctx->extradata);
2539         avctx->extradata = av_mallocz(new_extradata_size +
2540                                       FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
2541         if (!avctx->extradata)
2542             return AVERROR(ENOMEM);
2543         avctx->extradata_size = new_extradata_size;
2544         memcpy(avctx->extradata, new_extradata, new_extradata_size);
2545         push_output_configuration(ac);
2546         if (decode_audio_specific_config(ac, ac->avctx, &ac->oc[1].m4ac,
2547                                          avctx->extradata,
2548                                          avctx->extradata_size*8, 1) < 0) {
2549             pop_output_configuration(ac);
2550             return AVERROR_INVALIDDATA;
2551         }
2552     }
2553
2554     init_get_bits(&gb, buf, buf_size * 8);
2555
2556     if ((err = aac_decode_frame_int(avctx, data, got_frame_ptr, &gb)) < 0)
2557         return err;
2558
2559     buf_consumed = (get_bits_count(&gb) + 7) >> 3;
2560     for (buf_offset = buf_consumed; buf_offset < buf_size; buf_offset++)
2561         if (buf[buf_offset])
2562             break;
2563
2564     return buf_size > buf_offset ? buf_consumed : buf_size;
2565 }
2566
2567 static av_cold int aac_decode_close(AVCodecContext *avctx)
2568 {
2569     AACContext *ac = avctx->priv_data;
2570     int i, type;
2571
2572     for (i = 0; i < MAX_ELEM_ID; i++) {
2573         for (type = 0; type < 4; type++) {
2574             if (ac->che[type][i])
2575                 ff_aac_sbr_ctx_close(&ac->che[type][i]->sbr);
2576             av_freep(&ac->che[type][i]);
2577         }
2578     }
2579
2580     ff_mdct_end(&ac->mdct);
2581     ff_mdct_end(&ac->mdct_small);
2582     ff_mdct_end(&ac->mdct_ltp);
2583     return 0;
2584 }
2585
2586
2587 #define LOAS_SYNC_WORD   0x2b7       ///< 11 bits LOAS sync word
2588
2589 struct LATMContext {
2590     AACContext      aac_ctx;             ///< containing AACContext
2591     int             initialized;         ///< initilized after a valid extradata was seen
2592
2593     // parser data
2594     int             audio_mux_version_A; ///< LATM syntax version
2595     int             frame_length_type;   ///< 0/1 variable/fixed frame length
2596     int             frame_length;        ///< frame length for fixed frame length
2597 };
2598
2599 static inline uint32_t latm_get_value(GetBitContext *b)
2600 {
2601     int length = get_bits(b, 2);
2602
2603     return get_bits_long(b, (length+1)*8);
2604 }
2605
2606 static int latm_decode_audio_specific_config(struct LATMContext *latmctx,
2607                                              GetBitContext *gb, int asclen)
2608 {
2609     AACContext *ac        = &latmctx->aac_ctx;
2610     AVCodecContext *avctx = ac->avctx;
2611     MPEG4AudioConfig m4ac = { 0 };
2612     int config_start_bit  = get_bits_count(gb);
2613     int sync_extension    = 0;
2614     int bits_consumed, esize;
2615
2616     if (asclen) {
2617         sync_extension = 1;
2618         asclen         = FFMIN(asclen, get_bits_left(gb));
2619     } else
2620         asclen         = get_bits_left(gb);
2621
2622     if (config_start_bit % 8) {
2623         avpriv_request_sample(latmctx->aac_ctx.avctx,
2624                               "Non-byte-aligned audio-specific config");
2625         return AVERROR_PATCHWELCOME;
2626     }
2627     if (asclen <= 0)
2628         return AVERROR_INVALIDDATA;
2629     bits_consumed = decode_audio_specific_config(NULL, avctx, &m4ac,
2630                                          gb->buffer + (config_start_bit / 8),
2631                                          asclen, sync_extension);
2632
2633     if (bits_consumed < 0)
2634         return AVERROR_INVALIDDATA;
2635
2636     if (ac->oc[1].m4ac.sample_rate != m4ac.sample_rate ||
2637         ac->oc[1].m4ac.chan_config != m4ac.chan_config) {
2638
2639         av_log(avctx, AV_LOG_INFO, "audio config changed\n");
2640         latmctx->initialized = 0;
2641
2642         esize = (bits_consumed+7) / 8;
2643
2644         if (avctx->extradata_size < esize) {
2645             av_free(avctx->extradata);
2646             avctx->extradata = av_malloc(esize + FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
2647             if (!avctx->extradata)
2648                 return AVERROR(ENOMEM);
2649         }
2650
2651         avctx->extradata_size = esize;
2652         memcpy(avctx->extradata, gb->buffer + (config_start_bit/8), esize);
2653         memset(avctx->extradata+esize, 0, FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
2654     }
2655     skip_bits_long(gb, bits_consumed);
2656
2657     return bits_consumed;
2658 }
2659
2660 static int read_stream_mux_config(struct LATMContext *latmctx,
2661                                   GetBitContext *gb)
2662 {
2663     int ret, audio_mux_version = get_bits(gb, 1);
2664
2665     latmctx->audio_mux_version_A = 0;
2666     if (audio_mux_version)
2667         latmctx->audio_mux_version_A = get_bits(gb, 1);
2668
2669     if (!latmctx->audio_mux_version_A) {
2670
2671         if (audio_mux_version)
2672             latm_get_value(gb);                 // taraFullness
2673
2674         skip_bits(gb, 1);                       // allStreamSameTimeFraming
2675         skip_bits(gb, 6);                       // numSubFrames
2676         // numPrograms
2677         if (get_bits(gb, 4)) {                  // numPrograms
2678             avpriv_request_sample(latmctx->aac_ctx.avctx, "Multiple programs");
2679             return AVERROR_PATCHWELCOME;
2680         }
2681
2682         // for each program (which there is only on in DVB)
2683
2684         // for each layer (which there is only on in DVB)
2685         if (get_bits(gb, 3)) {                   // numLayer
2686             avpriv_request_sample(latmctx->aac_ctx.avctx, "Multiple layers");
2687             return AVERROR_PATCHWELCOME;
2688         }
2689
2690         // for all but first stream: use_same_config = get_bits(gb, 1);
2691         if (!audio_mux_version) {
2692             if ((ret = latm_decode_audio_specific_config(latmctx, gb, 0)) < 0)
2693                 return ret;
2694         } else {
2695             int ascLen = latm_get_value(gb);
2696             if ((ret = latm_decode_audio_specific_config(latmctx, gb, ascLen)) < 0)
2697                 return ret;
2698             ascLen -= ret;
2699             skip_bits_long(gb, ascLen);
2700         }
2701
2702         latmctx->frame_length_type = get_bits(gb, 3);
2703         switch (latmctx->frame_length_type) {
2704         case 0:
2705             skip_bits(gb, 8);       // latmBufferFullness
2706             break;
2707         case 1:
2708             latmctx->frame_length = get_bits(gb, 9);
2709             break;
2710         case 3:
2711         case 4:
2712         case 5:
2713             skip_bits(gb, 6);       // CELP frame length table index
2714             break;
2715         case 6:
2716         case 7:
2717             skip_bits(gb, 1);       // HVXC frame length table index
2718             break;
2719         }
2720
2721         if (get_bits(gb, 1)) {                  // other data
2722             if (audio_mux_version) {
2723                 latm_get_value(gb);             // other_data_bits
2724             } else {
2725                 int esc;
2726                 do {
2727                     esc = get_bits(gb, 1);
2728                     skip_bits(gb, 8);
2729                 } while (esc);
2730             }
2731         }
2732
2733         if (get_bits(gb, 1))                     // crc present
2734             skip_bits(gb, 8);                    // config_crc
2735     }
2736
2737     return 0;
2738 }
2739
2740 static int read_payload_length_info(struct LATMContext *ctx, GetBitContext *gb)
2741 {
2742     uint8_t tmp;
2743
2744     if (ctx->frame_length_type == 0) {
2745         int mux_slot_length = 0;
2746         do {
2747             tmp = get_bits(gb, 8);
2748             mux_slot_length += tmp;
2749         } while (tmp == 255);
2750         return mux_slot_length;
2751     } else if (ctx->frame_length_type == 1) {
2752         return ctx->frame_length;
2753     } else if (ctx->frame_length_type == 3 ||
2754                ctx->frame_length_type == 5 ||
2755                ctx->frame_length_type == 7) {
2756         skip_bits(gb, 2);          // mux_slot_length_coded
2757     }
2758     return 0;
2759 }
2760
2761 static int read_audio_mux_element(struct LATMContext *latmctx,
2762                                   GetBitContext *gb)
2763 {
2764     int err;
2765     uint8_t use_same_mux = get_bits(gb, 1);
2766     if (!use_same_mux) {
2767         if ((err = read_stream_mux_config(latmctx, gb)) < 0)
2768             return err;
2769     } else if (!latmctx->aac_ctx.avctx->extradata) {
2770         av_log(latmctx->aac_ctx.avctx, AV_LOG_DEBUG,
2771                "no decoder config found\n");
2772         return AVERROR(EAGAIN);
2773     }
2774     if (latmctx->audio_mux_version_A == 0) {
2775         int mux_slot_length_bytes = read_payload_length_info(latmctx, gb);
2776         if (mux_slot_length_bytes * 8 > get_bits_left(gb)) {
2777             av_log(latmctx->aac_ctx.avctx, AV_LOG_ERROR, "incomplete frame\n");
2778             return AVERROR_INVALIDDATA;
2779         } else if (mux_slot_length_bytes * 8 + 256 < get_bits_left(gb)) {
2780             av_log(latmctx->aac_ctx.avctx, AV_LOG_ERROR,
2781                    "frame length mismatch %d << %d\n",
2782                    mux_slot_length_bytes * 8, get_bits_left(gb));
2783             return AVERROR_INVALIDDATA;
2784         }
2785     }
2786     return 0;
2787 }
2788
2789
2790 static int latm_decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *out,
2791                              int *got_frame_ptr, AVPacket *avpkt)
2792 {
2793     struct LATMContext *latmctx = avctx->priv_data;
2794     int                 muxlength, err;
2795     GetBitContext       gb;
2796
2797     init_get_bits(&gb, avpkt->data, avpkt->size * 8);
2798
2799     // check for LOAS sync word
2800     if (get_bits(&gb, 11) != LOAS_SYNC_WORD)
2801         return AVERROR_INVALIDDATA;
2802
2803     muxlength = get_bits(&gb, 13) + 3;
2804     // not enough data, the parser should have sorted this
2805     if (muxlength > avpkt->size)
2806         return AVERROR_INVALIDDATA;
2807
2808     if ((err = read_audio_mux_element(latmctx, &gb)) < 0)
2809         return err;
2810
2811     if (!latmctx->initialized) {
2812         if (!avctx->extradata) {
2813             *got_frame_ptr = 0;
2814             return avpkt->size;
2815         } else {
2816             push_output_configuration(&latmctx->aac_ctx);
2817             if ((err = decode_audio_specific_config(
2818                     &latmctx->aac_ctx, avctx, &latmctx->aac_ctx.oc[1].m4ac,
2819                     avctx->extradata, avctx->extradata_size*8, 1)) < 0) {
2820                 pop_output_configuration(&latmctx->aac_ctx);
2821                 return err;
2822             }
2823             latmctx->initialized = 1;
2824         }
2825     }
2826
2827     if (show_bits(&gb, 12) == 0xfff) {
2828         av_log(latmctx->aac_ctx.avctx, AV_LOG_ERROR,
2829                "ADTS header detected, probably as result of configuration "
2830                "misparsing\n");
2831         return AVERROR_INVALIDDATA;
2832     }
2833
2834     if ((err = aac_decode_frame_int(avctx, out, got_frame_ptr, &gb)) < 0)
2835         return err;
2836
2837     return muxlength;
2838 }
2839
2840 static av_cold int latm_decode_init(AVCodecContext *avctx)
2841 {
2842     struct LATMContext *latmctx = avctx->priv_data;
2843     int ret = aac_decode_init(avctx);
2844
2845     if (avctx->extradata_size > 0)
2846         latmctx->initialized = !ret;
2847
2848     return ret;
2849 }
2850
2851
2852 AVCodec ff_aac_decoder = {
2853     .name            = "aac",
2854     .type            = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
2855     .id              = AV_CODEC_ID_AAC,
2856     .priv_data_size  = sizeof(AACContext),
2857     .init            = aac_decode_init,
2858     .close           = aac_decode_close,
2859     .decode          = aac_decode_frame,
2860     .long_name       = NULL_IF_CONFIG_SMALL("AAC (Advanced Audio Coding)"),
2861     .sample_fmts     = (const enum AVSampleFormat[]) {
2862         AV_SAMPLE_FMT_FLTP, AV_SAMPLE_FMT_NONE
2863     },
2864     .capabilities    = CODEC_CAP_CHANNEL_CONF | CODEC_CAP_DR1,
2865     .channel_layouts = aac_channel_layout,
2866 };
2867
2868 /*
2869     Note: This decoder filter is intended to decode LATM streams transferred
2870     in MPEG transport streams which only contain one program.
2871     To do a more complex LATM demuxing a separate LATM demuxer should be used.
2872 */
2873 AVCodec ff_aac_latm_decoder = {
2874     .name            = "aac_latm",
2875     .type            = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
2876     .id              = AV_CODEC_ID_AAC_LATM,
2877     .priv_data_size  = sizeof(struct LATMContext),
2878     .init            = latm_decode_init,
2879     .close           = aac_decode_close,
2880     .decode          = latm_decode_frame,
2881     .long_name       = NULL_IF_CONFIG_SMALL("AAC LATM (Advanced Audio Coding LATM syntax)"),
2882     .sample_fmts     = (const enum AVSampleFormat[]) {
2883         AV_SAMPLE_FMT_FLTP, AV_SAMPLE_FMT_NONE
2884     },
2885     .capabilities    = CODEC_CAP_CHANNEL_CONF | CODEC_CAP_DR1,
2886     .channel_layouts = aac_channel_layout,
2887 };