git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - 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  * This file is part of FFmpeg.
   7  *
   8  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
   9  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
  10  * License as published by the Free Software Foundation; either
  11  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  12  *
  13  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  14  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  15  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  16  * Lesser General Public License for more details.
  17  *
  18  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  19  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  20  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  21  */
  22
  23 /**
  24  * @file
  25  * AAC decoder
  26  * @author Oded Shimon  ( ods15 ods15 dyndns org )
  27  * @author Maxim Gavrilov ( maxim.gavrilov gmail com )
  28  */
  29
  30 /*
  31  * supported tools
  32  *
  33  * Support?             Name
  34  * N (code in SoC repo) gain control
  35  * Y                    block switching
  36  * Y                    window shapes - standard
  37  * N                    window shapes - Low Delay
  38  * Y                    filterbank - standard
  39  * N (code in SoC repo) filterbank - Scalable Sample Rate
  40  * Y                    Temporal Noise Shaping
  41  * N (code in SoC repo) Long Term Prediction
  42  * Y                    intensity stereo
  43  * Y                    channel coupling
  44  * Y                    frequency domain prediction
  45  * Y                    Perceptual Noise Substitution
  46  * Y                    Mid/Side stereo
  47  * N                    Scalable Inverse AAC Quantization
  48  * N                    Frequency Selective Switch
  49  * N                    upsampling filter
  50  * Y                    quantization & coding - AAC
  51  * N                    quantization & coding - TwinVQ
  52  * N                    quantization & coding - BSAC
  53  * N                    AAC Error Resilience tools
  54  * N                    Error Resilience payload syntax
  55  * N                    Error Protection tool
  56  * N                    CELP
  57  * N                    Silence Compression
  58  * N                    HVXC
  59  * N                    HVXC 4kbits/s VR
  60  * N                    Structured Audio tools
  61  * N                    Structured Audio Sample Bank Format
  62  * N                    MIDI
  63  * N                    Harmonic and Individual Lines plus Noise
  64  * N                    Text-To-Speech Interface
  65  * Y                    Spectral Band Replication
  66  * Y (not in this code) Layer-1
  67  * Y (not in this code) Layer-2
  68  * Y (not in this code) Layer-3
  69  * N                    SinuSoidal Coding (Transient, Sinusoid, Noise)
  70  * Y                    Parametric Stereo
  71  * N                    Direct Stream Transfer
  72  *
  73  * Note: - HE AAC v1 comprises LC AAC with Spectral Band Replication.
  74  *       - HE AAC v2 comprises LC AAC with Spectral Band Replication and
  75            Parametric Stereo.
  76  */
  77
  78
  79 #include "avcodec.h"
  80 #include "internal.h"
  81 #include "get_bits.h"
  82 #include "dsputil.h"
  83 #include "fft.h"
  84 #include "lpc.h"
  85
  86 #include "aac.h"
  87 #include "aactab.h"
  88 #include "aacdectab.h"
  89 #include "cbrt_tablegen.h"
  90 #include "sbr.h"
  91 #include "aacsbr.h"
  92 #include "mpeg4audio.h"
  93 #include "aacadtsdec.h"
  94
  95 #include <assert.h>
  96 #include <errno.h>
  97 #include <math.h>
  98 #include <string.h>
  99
 100 #if ARCH_ARM
 101 #   include "arm/aac.h"
 102 #endif
 103
 104 union float754 {
 105     float f;
 106     uint32_t i;
 107 };
 108
 109 static VLC vlc_scalefactors;
 110 static VLC vlc_spectral[11];
 111
 112 static const char overread_err[] = "Input buffer exhausted before END element found\n";
 113
 114 static ChannelElement *get_che(AACContext *ac, int type, int elem_id)
 115 {
 116     // For PCE based channel configurations map the channels solely based on tags.
 117     if (!ac->m4ac.chan_config) {
 118         return ac->tag_che_map[type][elem_id];
 119     }
 120     // For indexed channel configurations map the channels solely based on position.
 121     switch (ac->m4ac.chan_config) {
 122     case 7:
 123         if (ac->tags_mapped == 3 && type == TYPE_CPE) {
 124             ac->tags_mapped++;
 125             return ac->tag_che_map[TYPE_CPE][elem_id] = ac->che[TYPE_CPE][2];
 126         }
 127     case 6:
 128         /* Some streams incorrectly code 5.1 audio as SCE[0] CPE[0] CPE[1] SCE[1]
 129            instead of SCE[0] CPE[0] CPE[1] LFE[0]. If we seem to have
 130            encountered such a stream, transfer the LFE[0] element to the SCE[1]'s mapping */
 131         if (ac->tags_mapped == tags_per_config[ac->m4ac.chan_config] - 1 && (type == TYPE_LFE || type == TYPE_SCE)) {
 132             ac->tags_mapped++;
 133             return ac->tag_che_map[type][elem_id] = ac->che[TYPE_LFE][0];
 134         }
 135     case 5:
 136         if (ac->tags_mapped == 2 && type == TYPE_CPE) {
 137             ac->tags_mapped++;
 138             return ac->tag_che_map[TYPE_CPE][elem_id] = ac->che[TYPE_CPE][1];
 139         }
 140     case 4:
 141         if (ac->tags_mapped == 2 && ac->m4ac.chan_config == 4 && type == TYPE_SCE) {
 142             ac->tags_mapped++;
 143             return ac->tag_che_map[TYPE_SCE][elem_id] = ac->che[TYPE_SCE][1];
 144         }
 145     case 3:
 146     case 2:
 147         if (ac->tags_mapped == (ac->m4ac.chan_config != 2) && type == TYPE_CPE) {
 148             ac->tags_mapped++;
 149             return ac->tag_che_map[TYPE_CPE][elem_id] = ac->che[TYPE_CPE][0];
 150         } else if (ac->m4ac.chan_config == 2) {
 151             return NULL;
 152         }
 153     case 1:
 154         if (!ac->tags_mapped && type == TYPE_SCE) {
 155             ac->tags_mapped++;
 156             return ac->tag_che_map[TYPE_SCE][elem_id] = ac->che[TYPE_SCE][0];
 157         }
 158     default:
 159         return NULL;
 160     }
 161 }
 162
 163 /**
 164  * Check for the channel element in the current channel position configuration.
 165  * If it exists, make sure the appropriate element is allocated and map the
 166  * channel order to match the internal FFmpeg channel layout.
 167  *
 168  * @param   che_pos current channel position configuration
 169  * @param   type channel element type
 170  * @param   id channel element id
 171  * @param   channels count of the number of channels in the configuration
 172  *
 173  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
 174  */
 175 static av_cold int che_configure(AACContext *ac,
 176                          enum ChannelPosition che_pos[4][MAX_ELEM_ID],
 177                          int type, int id,
 178                          int *channels)
 179 {
 180     if (che_pos[type][id]) {
 181         if (!ac->che[type][id] && !(ac->che[type][id] = av_mallocz(sizeof(ChannelElement))))
 182             return AVERROR(ENOMEM);
 183         ff_aac_sbr_ctx_init(&ac->che[type][id]->sbr);
 184         if (type != TYPE_CCE) {
 185             ac->output_data[(*channels)++] = ac->che[type][id]->ch[0].ret;
 186             if (type == TYPE_CPE ||
 187                 (type == TYPE_SCE && ac->m4ac.ps == 1)) {
 188                 ac->output_data[(*channels)++] = ac->che[type][id]->ch[1].ret;
 189             }
 190         }
 191     } else {
 192         if (ac->che[type][id])
 193             ff_aac_sbr_ctx_close(&ac->che[type][id]->sbr);
 194         av_freep(&ac->che[type][id]);
 195     }
 196     return 0;
 197 }
 198
 199 /**
 200  * Configure output channel order based on the current program configuration element.
 201  *
 202  * @param   che_pos current channel position configuration
 203  * @param   new_che_pos New channel position configuration - we only do something if it differs from the current one.
 204  *
 205  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
 206  */
 207 static av_cold int output_configure(AACContext *ac,
 208                             enum ChannelPosition che_pos[4][MAX_ELEM_ID],
 209                             enum ChannelPosition new_che_pos[4][MAX_ELEM_ID],
 210                             int channel_config, enum OCStatus oc_type)
 211 {
 212     AVCodecContext *avctx = ac->avctx;
 213     int i, type, channels = 0, ret;
 214
 215     if (new_che_pos != che_pos)
 216     memcpy(che_pos, new_che_pos, 4 * MAX_ELEM_ID * sizeof(new_che_pos[0][0]));
 217
 218     if (channel_config) {
 219         for (i = 0; i < tags_per_config[channel_config]; i++) {
 220             if ((ret = che_configure(ac, che_pos,
 221                                      aac_channel_layout_map[channel_config - 1][i][0],
 222                                      aac_channel_layout_map[channel_config - 1][i][1],
 223                                      &channels)))
 224                 return ret;
 225         }
 226
 227         memset(ac->tag_che_map, 0,       4 * MAX_ELEM_ID * sizeof(ac->che[0][0]));
 228
 229         avctx->channel_layout = aac_channel_layout[channel_config - 1];
 230     } else {
 231         /* Allocate or free elements depending on if they are in the
 232          * current program configuration.
 233          *
 234          * Set up default 1:1 output mapping.
 235          *
 236          * For a 5.1 stream the output order will be:
 237          *    [ Center ] [ Front Left ] [ Front Right ] [ LFE ] [ Surround Left ] [ Surround Right ]
 238          */
 239
 240         for (i = 0; i < MAX_ELEM_ID; i++) {
 241             for (type = 0; type < 4; type++) {
 242                 if ((ret = che_configure(ac, che_pos, type, i, &channels)))
 243                     return ret;
 244             }
 245         }
 246
 247         memcpy(ac->tag_che_map, ac->che, 4 * MAX_ELEM_ID * sizeof(ac->che[0][0]));
 248
 249         avctx->channel_layout = 0;
 250     }
 251
 252     avctx->channels = channels;
 253
 254     ac->output_configured = oc_type;
 255
 256     return 0;
 257 }
 258
 259 /**
 260  * Decode an array of 4 bit element IDs, optionally interleaved with a stereo/mono switching bit.
 261  *
 262  * @param cpe_map Stereo (Channel Pair Element) map, NULL if stereo bit is not present.
 263  * @param sce_map mono (Single Channel Element) map
 264  * @param type speaker type/position for these channels
 265  */
 266 static void decode_channel_map(enum ChannelPosition *cpe_map,
 267                                enum ChannelPosition *sce_map,
 268                                enum ChannelPosition type,
 269                                GetBitContext *gb, int n)
 270 {
 271     while (n--) {
 272         enum ChannelPosition *map = cpe_map && get_bits1(gb) ? cpe_map : sce_map; // stereo or mono map
 273         map[get_bits(gb, 4)] = type;
 274     }
 275 }
 276
 277 /**
 278  * Decode program configuration element; reference: table 4.2.
 279  *
 280  * @param   new_che_pos New channel position configuration - we only do something if it differs from the current one.
 281  *
 282  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
 283  */
 284 static int decode_pce(AACContext *ac, enum ChannelPosition new_che_pos[4][MAX_ELEM_ID],
 285                       GetBitContext *gb)
 286 {
 287     int num_front, num_side, num_back, num_lfe, num_assoc_data, num_cc, sampling_index;
 288     int comment_len;
 289
 290     skip_bits(gb, 2);  // object_type
 291
 292     sampling_index = get_bits(gb, 4);
 293     if (ac->m4ac.sampling_index != sampling_index)
 294         av_log(ac->avctx, AV_LOG_WARNING, "Sample rate index in program config element does not match the sample rate index configured by the container.\n");
 295
 296     num_front       = get_bits(gb, 4);
 297     num_side        = get_bits(gb, 4);
 298     num_back        = get_bits(gb, 4);
 299     num_lfe         = get_bits(gb, 2);
 300     num_assoc_data  = get_bits(gb, 3);
 301     num_cc          = get_bits(gb, 4);
 302
 303     if (get_bits1(gb))
 304         skip_bits(gb, 4); // mono_mixdown_tag
 305     if (get_bits1(gb))
 306         skip_bits(gb, 4); // stereo_mixdown_tag
 307
 308     if (get_bits1(gb))
 309         skip_bits(gb, 3); // mixdown_coeff_index and pseudo_surround
 310
 311     decode_channel_map(new_che_pos[TYPE_CPE], new_che_pos[TYPE_SCE], AAC_CHANNEL_FRONT, gb, num_front);
 312     decode_channel_map(new_che_pos[TYPE_CPE], new_che_pos[TYPE_SCE], AAC_CHANNEL_SIDE,  gb, num_side );
 313     decode_channel_map(new_che_pos[TYPE_CPE], new_che_pos[TYPE_SCE], AAC_CHANNEL_BACK,  gb, num_back );
 314     decode_channel_map(NULL,                  new_che_pos[TYPE_LFE], AAC_CHANNEL_LFE,   gb, num_lfe  );
 315
 316     skip_bits_long(gb, 4 * num_assoc_data);
 317
 318     decode_channel_map(new_che_pos[TYPE_CCE], new_che_pos[TYPE_CCE], AAC_CHANNEL_CC,    gb, num_cc   );
 319
 320     align_get_bits(gb);
 321
 322     /* comment field, first byte is length */
 323     comment_len = get_bits(gb, 8) * 8;
 324     if (get_bits_left(gb) < comment_len) {
 325         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, overread_err);
 326         return -1;
 327     }
 328     skip_bits_long(gb, comment_len);
 329     return 0;
 330 }
 331
 332 /**
 333  * Set up channel positions based on a default channel configuration
 334  * as specified in table 1.17.
 335  *
 336  * @param   new_che_pos New channel position configuration - we only do something if it differs from the current one.
 337  *
 338  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
 339  */
 340 static av_cold int set_default_channel_config(AACContext *ac,
 341                                       enum ChannelPosition new_che_pos[4][MAX_ELEM_ID],
 342                                       int channel_config)
 343 {
 344     if (channel_config < 1 || channel_config > 7) {
 345         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid default channel configuration (%d)\n",
 346                channel_config);
 347         return -1;
 348     }
 349
 350     /* default channel configurations:
 351      *
 352      * 1ch : front center (mono)
 353      * 2ch : L + R (stereo)
 354      * 3ch : front center + L + R
 355      * 4ch : front center + L + R + back center
 356      * 5ch : front center + L + R + back stereo
 357      * 6ch : front center + L + R + back stereo + LFE
 358      * 7ch : front center + L + R + outer front left + outer front right + back stereo + LFE
 359      */
 360
 361     if (channel_config != 2)
 362         new_che_pos[TYPE_SCE][0] = AAC_CHANNEL_FRONT; // front center (or mono)
 363     if (channel_config > 1)
 364         new_che_pos[TYPE_CPE][0] = AAC_CHANNEL_FRONT; // L + R (or stereo)
 365     if (channel_config == 4)
 366         new_che_pos[TYPE_SCE][1] = AAC_CHANNEL_BACK;  // back center
 367     if (channel_config > 4)
 368         new_che_pos[TYPE_CPE][(channel_config == 7) + 1]
 369         = AAC_CHANNEL_BACK;  // back stereo
 370     if (channel_config > 5)
 371         new_che_pos[TYPE_LFE][0] = AAC_CHANNEL_LFE;   // LFE
 372     if (channel_config == 7)
 373         new_che_pos[TYPE_CPE][1] = AAC_CHANNEL_FRONT; // outer front left + outer front right
 374
 375     return 0;
 376 }
 377
 378 /**
 379  * Decode GA "General Audio" specific configuration; reference: table 4.1.
 380  *
 381  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
 382  */
 383 static int decode_ga_specific_config(AACContext *ac, GetBitContext *gb,
 384                                      int channel_config)
 385 {
 386     enum ChannelPosition new_che_pos[4][MAX_ELEM_ID];
 387     int extension_flag, ret;
 388
 389     if (get_bits1(gb)) { // frameLengthFlag
 390         av_log_missing_feature(ac->avctx, "960/120 MDCT window is", 1);
 391         return -1;
 392     }
 393
 394     if (get_bits1(gb))       // dependsOnCoreCoder
 395         skip_bits(gb, 14);   // coreCoderDelay
 396     extension_flag = get_bits1(gb);
 397
 398     if (ac->m4ac.object_type == AOT_AAC_SCALABLE ||
 399         ac->m4ac.object_type == AOT_ER_AAC_SCALABLE)
 400         skip_bits(gb, 3);     // layerNr
 401
 402     memset(new_che_pos, 0, 4 * MAX_ELEM_ID * sizeof(new_che_pos[0][0]));
 403     if (channel_config == 0) {
 404         skip_bits(gb, 4);  // element_instance_tag
 405         if ((ret = decode_pce(ac, new_che_pos, gb)))
 406             return ret;
 407     } else {
 408         if ((ret = set_default_channel_config(ac, new_che_pos, channel_config)))
 409             return ret;
 410     }
 411     if ((ret = output_configure(ac, ac->che_pos, new_che_pos, channel_config, OC_GLOBAL_HDR)))
 412         return ret;
 413
 414     if (extension_flag) {
 415         switch (ac->m4ac.object_type) {
 416         case AOT_ER_BSAC:
 417             skip_bits(gb, 5);    // numOfSubFrame
 418             skip_bits(gb, 11);   // layer_length
 419             break;
 420         case AOT_ER_AAC_LC:
 421         case AOT_ER_AAC_LTP:
 422         case AOT_ER_AAC_SCALABLE:
 423         case AOT_ER_AAC_LD:
 424             skip_bits(gb, 3);  /* aacSectionDataResilienceFlag
 425                                     * aacScalefactorDataResilienceFlag
 426                                     * aacSpectralDataResilienceFlag
 427                                     */
 428             break;
 429         }
 430         skip_bits1(gb);    // extensionFlag3 (TBD in version 3)
 431     }
 432     return 0;
 433 }
 434
 435 /**
 436  * Decode audio specific configuration; reference: table 1.13.
 437  *
 438  * @param   data        pointer to AVCodecContext extradata
 439  * @param   data_size   size of AVCCodecContext extradata
 440  *
 441  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
 442  */
 443 static int decode_audio_specific_config(AACContext *ac, void *data,
 444                                         int data_size)
 445 {
 446     GetBitContext gb;
 447     int i;
 448
 449     init_get_bits(&gb, data, data_size * 8);
 450
 451     if ((i = ff_mpeg4audio_get_config(&ac->m4ac, data, data_size)) < 0)
 452         return -1;
 453     if (ac->m4ac.sampling_index > 12) {
 454         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid sampling rate index %d\n", ac->m4ac.sampling_index);
 455         return -1;
 456     }
 457     if (ac->m4ac.sbr == 1 && ac->m4ac.ps == -1)
 458         ac->m4ac.ps = 1;
 459
 460     skip_bits_long(&gb, i);
 461
 462     switch (ac->m4ac.object_type) {
 463     case AOT_AAC_MAIN:
 464     case AOT_AAC_LC:
 465         if (decode_ga_specific_config(ac, &gb, ac->m4ac.chan_config))
 466             return -1;
 467         break;
 468     default:
 469         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "Audio object type %s%d is not supported.\n",
 470                ac->m4ac.sbr == 1? "SBR+" : "", ac->m4ac.object_type);
 471         return -1;
 472     }
 473     return 0;
 474 }
 475
 476 /**
 477  * linear congruential pseudorandom number generator
 478  *
 479  * @param   previous_val    pointer to the current state of the generator
 480  *
 481  * @return  Returns a 32-bit pseudorandom integer
 482  */
 483 static av_always_inline int lcg_random(int previous_val)
 484 {
 485     return previous_val * 1664525 + 1013904223;
 486 }
 487
 488 static av_always_inline void reset_predict_state(PredictorState *ps)
 489 {
 490     ps->r0   = 0.0f;
 491     ps->r1   = 0.0f;
 492     ps->cor0 = 0.0f;
 493     ps->cor1 = 0.0f;
 494     ps->var0 = 1.0f;
 495     ps->var1 = 1.0f;
 496 }
 497
 498 static void reset_all_predictors(PredictorState *ps)
 499 {
 500     int i;
 501     for (i = 0; i < MAX_PREDICTORS; i++)
 502         reset_predict_state(&ps[i]);
 503 }
 504
 505 static void reset_predictor_group(PredictorState *ps, int group_num)
 506 {
 507     int i;
 508     for (i = group_num - 1; i < MAX_PREDICTORS; i += 30)
 509         reset_predict_state(&ps[i]);
 510 }
 511
 512 #define AAC_INIT_VLC_STATIC(num, size) \
 513     INIT_VLC_STATIC(&vlc_spectral[num], 8, ff_aac_spectral_sizes[num], \
 514          ff_aac_spectral_bits[num], sizeof( ff_aac_spectral_bits[num][0]), sizeof( ff_aac_spectral_bits[num][0]), \
 515         ff_aac_spectral_codes[num], sizeof(ff_aac_spectral_codes[num][0]), sizeof(ff_aac_spectral_codes[num][0]), \
 516         size);
 517
 518 static av_cold int aac_decode_init(AVCodecContext *avctx)
 519 {
 520     AACContext *ac = avctx->priv_data;
 521
 522     ac->avctx = avctx;
 523     ac->m4ac.sample_rate = avctx->sample_rate;
 524
 525     if (avctx->extradata_size > 0) {
 526         if (decode_audio_specific_config(ac, avctx->extradata, avctx->extradata_size))
 527             return -1;
 528     }
 529
 530     avctx->sample_fmt = SAMPLE_FMT_S16;
 531
 532     AAC_INIT_VLC_STATIC( 0, 304);
 533     AAC_INIT_VLC_STATIC( 1, 270);
 534     AAC_INIT_VLC_STATIC( 2, 550);
 535     AAC_INIT_VLC_STATIC( 3, 300);
 536     AAC_INIT_VLC_STATIC( 4, 328);
 537     AAC_INIT_VLC_STATIC( 5, 294);
 538     AAC_INIT_VLC_STATIC( 6, 306);
 539     AAC_INIT_VLC_STATIC( 7, 268);
 540     AAC_INIT_VLC_STATIC( 8, 510);
 541     AAC_INIT_VLC_STATIC( 9, 366);
 542     AAC_INIT_VLC_STATIC(10, 462);
 543
 544     ff_aac_sbr_init();
 545
 546     dsputil_init(&ac->dsp, avctx);
 547
 548     ac->random_state = 0x1f2e3d4c;
 549
 550     // -1024 - Compensate wrong IMDCT method.
 551     // 32768 - Required to scale values to the correct range for the bias method
 552     //         for float to int16 conversion.
 553
 554     if (ac->dsp.float_to_int16_interleave == ff_float_to_int16_interleave_c) {
 555         ac->add_bias  = 385.0f;
 556         ac->sf_scale  = 1. / (-1024. * 32768.);
 557         ac->sf_offset = 0;
 558     } else {
 559         ac->add_bias  = 0.0f;
 560         ac->sf_scale  = 1. / -1024.;
 561         ac->sf_offset = 60;
 562     }
 563
 564     ff_aac_tableinit();
 565
 566     INIT_VLC_STATIC(&vlc_scalefactors,7,FF_ARRAY_ELEMS(ff_aac_scalefactor_code),
 567                     ff_aac_scalefactor_bits, sizeof(ff_aac_scalefactor_bits[0]), sizeof(ff_aac_scalefactor_bits[0]),
 568                     ff_aac_scalefactor_code, sizeof(ff_aac_scalefactor_code[0]), sizeof(ff_aac_scalefactor_code[0]),
 569                     352);
 570
 571     ff_mdct_init(&ac->mdct, 11, 1, 1.0);
 572     ff_mdct_init(&ac->mdct_small, 8, 1, 1.0);
 573     // window initialization
 574     ff_kbd_window_init(ff_aac_kbd_long_1024, 4.0, 1024);
 575     ff_kbd_window_init(ff_aac_kbd_short_128, 6.0, 128);
 576     ff_init_ff_sine_windows(10);
 577     ff_init_ff_sine_windows( 7);
 578
 579     cbrt_tableinit();
 580
 581     return 0;
 582 }
 583
 584 /**
 585  * Skip data_stream_element; reference: table 4.10.
 586  */
 587 static int skip_data_stream_element(AACContext *ac, GetBitContext *gb)
 588 {
 589     int byte_align = get_bits1(gb);
 590     int count = get_bits(gb, 8);
 591     if (count == 255)
 592         count += get_bits(gb, 8);
 593     if (byte_align)
 594         align_get_bits(gb);
 595
 596     if (get_bits_left(gb) < 8 * count) {
 597         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, overread_err);
 598         return -1;
 599     }
 600     skip_bits_long(gb, 8 * count);
 601     return 0;
 602 }
 603
 604 static int decode_prediction(AACContext *ac, IndividualChannelStream *ics,
 605                              GetBitContext *gb)
 606 {
 607     int sfb;
 608     if (get_bits1(gb)) {
 609         ics->predictor_reset_group = get_bits(gb, 5);
 610         if (ics->predictor_reset_group == 0 || ics->predictor_reset_group > 30) {
 611             av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid Predictor Reset Group.\n");
 612             return -1;
 613         }
 614     }
 615     for (sfb = 0; sfb < FFMIN(ics->max_sfb, ff_aac_pred_sfb_max[ac->m4ac.sampling_index]); sfb++) {
 616         ics->prediction_used[sfb] = get_bits1(gb);
 617     }
 618     return 0;
 619 }
 620
 621 /**
 622  * Decode Individual Channel Stream info; reference: table 4.6.
 623  *
 624  * @param   common_window   Channels have independent [0], or shared [1], Individual Channel Stream information.
 625  */
 626 static int decode_ics_info(AACContext *ac, IndividualChannelStream *ics,
 627                            GetBitContext *gb, int common_window)
 628 {
 629     if (get_bits1(gb)) {
 630         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "Reserved bit set.\n");
 631         memset(ics, 0, sizeof(IndividualChannelStream));
 632         return -1;
 633     }
 634     ics->window_sequence[1] = ics->window_sequence[0];
 635     ics->window_sequence[0] = get_bits(gb, 2);
 636     ics->use_kb_window[1]   = ics->use_kb_window[0];
 637     ics->use_kb_window[0]   = get_bits1(gb);
 638     ics->num_window_groups  = 1;
 639     ics->group_len[0]       = 1;
 640     if (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
 641         int i;
 642         ics->max_sfb = get_bits(gb, 4);
 643         for (i = 0; i < 7; i++) {
 644             if (get_bits1(gb)) {
 645                 ics->group_len[ics->num_window_groups - 1]++;
 646             } else {
 647                 ics->num_window_groups++;
 648                 ics->group_len[ics->num_window_groups - 1] = 1;
 649             }
 650         }
 651         ics->num_windows       = 8;
 652         ics->swb_offset        =    ff_swb_offset_128[ac->m4ac.sampling_index];
 653         ics->num_swb           =   ff_aac_num_swb_128[ac->m4ac.sampling_index];
 654         ics->tns_max_bands     = ff_tns_max_bands_128[ac->m4ac.sampling_index];
 655         ics->predictor_present = 0;
 656     } else {
 657         ics->max_sfb               = get_bits(gb, 6);
 658         ics->num_windows           = 1;
 659         ics->swb_offset            =    ff_swb_offset_1024[ac->m4ac.sampling_index];
 660         ics->num_swb               =   ff_aac_num_swb_1024[ac->m4ac.sampling_index];
 661         ics->tns_max_bands         = ff_tns_max_bands_1024[ac->m4ac.sampling_index];
 662         ics->predictor_present     = get_bits1(gb);
 663         ics->predictor_reset_group = 0;
 664         if (ics->predictor_present) {
 665             if (ac->m4ac.object_type == AOT_AAC_MAIN) {
 666                 if (decode_prediction(ac, ics, gb)) {
 667                     memset(ics, 0, sizeof(IndividualChannelStream));
 668                     return -1;
 669                 }
 670             } else if (ac->m4ac.object_type == AOT_AAC_LC) {
 671                 av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "Prediction is not allowed in AAC-LC.\n");
 672                 memset(ics, 0, sizeof(IndividualChannelStream));
 673                 return -1;
 674             } else {
 675                 av_log_missing_feature(ac->avctx, "Predictor bit set but LTP is", 1);
 676                 memset(ics, 0, sizeof(IndividualChannelStream));
 677                 return -1;
 678             }
 679         }
 680     }
 681
 682     if (ics->max_sfb > ics->num_swb) {
 683         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR,
 684                "Number of scalefactor bands in group (%d) exceeds limit (%d).\n",
 685                ics->max_sfb, ics->num_swb);
 686         memset(ics, 0, sizeof(IndividualChannelStream));
 687         return -1;
 688     }
 689
 690     return 0;
 691 }
 692
 693 /**
 694  * Decode band types (section_data payload); reference: table 4.46.
 695  *
 696  * @param   band_type           array of the used band type
 697  * @param   band_type_run_end   array of the last scalefactor band of a band type run
 698  *
 699  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
 700  */
 701 static int decode_band_types(AACContext *ac, enum BandType band_type[120],
 702                              int band_type_run_end[120], GetBitContext *gb,
 703                              IndividualChannelStream *ics)
 704 {
 705     int g, idx = 0;
 706     const int bits = (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE) ? 3 : 5;
 707     for (g = 0; g < ics->num_window_groups; g++) {
 708         int k = 0;
 709         while (k < ics->max_sfb) {
 710             uint8_t sect_end = k;
 711             int sect_len_incr;
 712             int sect_band_type = get_bits(gb, 4);
 713             if (sect_band_type == 12) {
 714                 av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid band type\n");
 715                 return -1;
 716             }
 717             while ((sect_len_incr = get_bits(gb, bits)) == (1 << bits) - 1)
 718                 sect_end += sect_len_incr;
 719             sect_end += sect_len_incr;
 720             if (get_bits_left(gb) < 0) {
 721                 av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, overread_err);
 722                 return -1;
 723             }
 724             if (sect_end > ics->max_sfb) {
 725                 av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR,
 726                        "Number of bands (%d) exceeds limit (%d).\n",
 727                        sect_end, ics->max_sfb);
 728                 return -1;
 729             }
 730             for (; k < sect_end; k++) {
 731                 band_type        [idx]   = sect_band_type;
 732                 band_type_run_end[idx++] = sect_end;
 733             }
 734         }
 735     }
 736     return 0;
 737 }
 738
 739 /**
 740  * Decode scalefactors; reference: table 4.47.
 741  *
 742  * @param   global_gain         first scalefactor value as scalefactors are differentially coded
 743  * @param   band_type           array of the used band type
 744  * @param   band_type_run_end   array of the last scalefactor band of a band type run
 745  * @param   sf                  array of scalefactors or intensity stereo positions
 746  *
 747  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
 748  */
 749 static int decode_scalefactors(AACContext *ac, float sf[120], GetBitContext *gb,
 750                                unsigned int global_gain,
 751                                IndividualChannelStream *ics,
 752                                enum BandType band_type[120],
 753                                int band_type_run_end[120])
 754 {
 755     const int sf_offset = ac->sf_offset + (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE ? 12 : 0);
 756     int g, i, idx = 0;
 757     int offset[3] = { global_gain, global_gain - 90, 100 };
 758     int noise_flag = 1;
 759     static const char *sf_str[3] = { "Global gain", "Noise gain", "Intensity stereo position" };
 760     for (g = 0; g < ics->num_window_groups; g++) {
 761         for (i = 0; i < ics->max_sfb;) {
 762             int run_end = band_type_run_end[idx];
 763             if (band_type[idx] == ZERO_BT) {
 764                 for (; i < run_end; i++, idx++)
 765                     sf[idx] = 0.;
 766             } else if ((band_type[idx] == INTENSITY_BT) || (band_type[idx] == INTENSITY_BT2)) {
 767                 for (; i < run_end; i++, idx++) {
 768                     offset[2] += get_vlc2(gb, vlc_scalefactors.table, 7, 3) - 60;
 769                     if (offset[2] > 255U) {
 770                         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR,
 771                                "%s (%d) out of range.\n", sf_str[2], offset[2]);
 772                         return -1;
 773                     }
 774                     sf[idx] = ff_aac_pow2sf_tab[-offset[2] + 300];
 775                 }
 776             } else if (band_type[idx] == NOISE_BT) {
 777                 for (; i < run_end; i++, idx++) {
 778                     if (noise_flag-- > 0)
 779                         offset[1] += get_bits(gb, 9) - 256;
 780                     else
 781                         offset[1] += get_vlc2(gb, vlc_scalefactors.table, 7, 3) - 60;
 782                     if (offset[1] > 255U) {
 783                         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR,
 784                                "%s (%d) out of range.\n", sf_str[1], offset[1]);
 785                         return -1;
 786                     }
 787                     sf[idx] = -ff_aac_pow2sf_tab[offset[1] + sf_offset + 100];
 788                 }
 789             } else {
 790                 for (; i < run_end; i++, idx++) {
 791                     offset[0] += get_vlc2(gb, vlc_scalefactors.table, 7, 3) - 60;
 792                     if (offset[0] > 255U) {
 793                         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR,
 794                                "%s (%d) out of range.\n", sf_str[0], offset[0]);
 795                         return -1;
 796                     }
 797                     sf[idx] = -ff_aac_pow2sf_tab[ offset[0] + sf_offset];
 798                 }
 799             }
 800         }
 801     }
 802     return 0;
 803 }
 804
 805 /**
 806  * Decode pulse data; reference: table 4.7.
 807  */
 808 static int decode_pulses(Pulse *pulse, GetBitContext *gb,
 809                          const uint16_t *swb_offset, int num_swb)
 810 {
 811     int i, pulse_swb;
 812     pulse->num_pulse = get_bits(gb, 2) + 1;
 813     pulse_swb        = get_bits(gb, 6);
 814     if (pulse_swb >= num_swb)
 815         return -1;
 816     pulse->pos[0]    = swb_offset[pulse_swb];
 817     pulse->pos[0]   += get_bits(gb, 5);
 818     if (pulse->pos[0] > 1023)
 819         return -1;
 820     pulse->amp[0]    = get_bits(gb, 4);
 821     for (i = 1; i < pulse->num_pulse; i++) {
 822         pulse->pos[i] = get_bits(gb, 5) + pulse->pos[i - 1];
 823         if (pulse->pos[i] > 1023)
 824             return -1;
 825         pulse->amp[i] = get_bits(gb, 4);
 826     }
 827     return 0;
 828 }
 829
 830 /**
 831  * Decode Temporal Noise Shaping data; reference: table 4.48.
 832  *
 833  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
 834  */
 835 static int decode_tns(AACContext *ac, TemporalNoiseShaping *tns,
 836                       GetBitContext *gb, const IndividualChannelStream *ics)
 837 {
 838     int w, filt, i, coef_len, coef_res, coef_compress;
 839     const int is8 = ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE;
 840     const int tns_max_order = is8 ? 7 : ac->m4ac.object_type == AOT_AAC_MAIN ? 20 : 12;
 841     for (w = 0; w < ics->num_windows; w++) {
 842         if ((tns->n_filt[w] = get_bits(gb, 2 - is8))) {
 843             coef_res = get_bits1(gb);
 844
 845             for (filt = 0; filt < tns->n_filt[w]; filt++) {
 846                 int tmp2_idx;
 847                 tns->length[w][filt] = get_bits(gb, 6 - 2 * is8);
 848
 849                 if ((tns->order[w][filt] = get_bits(gb, 5 - 2 * is8)) > tns_max_order) {
 850                     av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "TNS filter order %d is greater than maximum %d.\n",
 851                            tns->order[w][filt], tns_max_order);
 852                     tns->order[w][filt] = 0;
 853                     return -1;
 854                 }
 855                 if (tns->order[w][filt]) {
 856                     tns->direction[w][filt] = get_bits1(gb);
 857                     coef_compress = get_bits1(gb);
 858                     coef_len = coef_res + 3 - coef_compress;
 859                     tmp2_idx = 2 * coef_compress + coef_res;
 860
 861                     for (i = 0; i < tns->order[w][filt]; i++)
 862                         tns->coef[w][filt][i] = tns_tmp2_map[tmp2_idx][get_bits(gb, coef_len)];
 863                 }
 864             }
 865         }
 866     }
 867     return 0;
 868 }
 869
 870 /**
 871  * Decode Mid/Side data; reference: table 4.54.
 872  *
 873  * @param   ms_present  Indicates mid/side stereo presence. [0] mask is all 0s;
 874  *                      [1] mask is decoded from bitstream; [2] mask is all 1s;
 875  *                      [3] reserved for scalable AAC
 876  */
 877 static void decode_mid_side_stereo(ChannelElement *cpe, GetBitContext *gb,
 878                                    int ms_present)
 879 {
 880     int idx;
 881     if (ms_present == 1) {
 882         for (idx = 0; idx < cpe->ch[0].ics.num_window_groups * cpe->ch[0].ics.max_sfb; idx++)
 883             cpe->ms_mask[idx] = get_bits1(gb);
 884     } else if (ms_present == 2) {
 885         memset(cpe->ms_mask, 1, cpe->ch[0].ics.num_window_groups * cpe->ch[0].ics.max_sfb * sizeof(cpe->ms_mask[0]));
 886     }
 887 }
 888
 889 #ifndef VMUL2
 890 static inline float *VMUL2(float *dst, const float *v, unsigned idx,
 891                            const float *scale)
 892 {
 893     float s = *scale;
 894     *dst++ = v[idx    & 15] * s;
 895     *dst++ = v[idx>>4 & 15] * s;
 896     return dst;
 897 }
 898 #endif
 899
 900 #ifndef VMUL4
 901 static inline float *VMUL4(float *dst, const float *v, unsigned idx,
 902                            const float *scale)
 903 {
 904     float s = *scale;
 905     *dst++ = v[idx    & 3] * s;
 906     *dst++ = v[idx>>2 & 3] * s;
 907     *dst++ = v[idx>>4 & 3] * s;
 908     *dst++ = v[idx>>6 & 3] * s;
 909     return dst;
 910 }
 911 #endif
 912
 913 #ifndef VMUL2S
 914 static inline float *VMUL2S(float *dst, const float *v, unsigned idx,
 915                             unsigned sign, const float *scale)
 916 {
 917     union float754 s0, s1;
 918
 919     s0.f = s1.f = *scale;
 920     s0.i ^= sign >> 1 << 31;
 921     s1.i ^= sign      << 31;
 922
 923     *dst++ = v[idx    & 15] * s0.f;
 924     *dst++ = v[idx>>4 & 15] * s1.f;
 925
 926     return dst;
 927 }
 928 #endif
 929
 930 #ifndef VMUL4S
 931 static inline float *VMUL4S(float *dst, const float *v, unsigned idx,
 932                             unsigned sign, const float *scale)
 933 {
 934     unsigned nz = idx >> 12;
 935     union float754 s = { .f = *scale };
 936     union float754 t;
 937
 938     t.i = s.i ^ (sign & 1<<31);
 939     *dst++ = v[idx    & 3] * t.f;
 940
 941     sign <<= nz & 1; nz >>= 1;
 942     t.i = s.i ^ (sign & 1<<31);
 943     *dst++ = v[idx>>2 & 3] * t.f;
 944
 945     sign <<= nz & 1; nz >>= 1;
 946     t.i = s.i ^ (sign & 1<<31);
 947     *dst++ = v[idx>>4 & 3] * t.f;
 948
 949     sign <<= nz & 1; nz >>= 1;
 950     t.i = s.i ^ (sign & 1<<31);
 951     *dst++ = v[idx>>6 & 3] * t.f;
 952
 953     return dst;
 954 }
 955 #endif
 956
 957 /**
 958  * Decode spectral data; reference: table 4.50.
 959  * Dequantize and scale spectral data; reference: 4.6.3.3.
 960  *
 961  * @param   coef            array of dequantized, scaled spectral data
 962  * @param   sf              array of scalefactors or intensity stereo positions
 963  * @param   pulse_present   set if pulses are present
 964  * @param   pulse           pointer to pulse data struct
 965  * @param   band_type       array of the used band type
 966  *
 967  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
 968  */
 969 static int decode_spectrum_and_dequant(AACContext *ac, float coef[1024],
 970                                        GetBitContext *gb, const float sf[120],
 971                                        int pulse_present, const Pulse *pulse,
 972                                        const IndividualChannelStream *ics,
 973                                        enum BandType band_type[120])
 974 {
 975     int i, k, g, idx = 0;
 976     const int c = 1024 / ics->num_windows;
 977     const uint16_t *offsets = ics->swb_offset;
 978     float *coef_base = coef;
 979
 980     for (g = 0; g < ics->num_windows; g++)
 981         memset(coef + g * 128 + offsets[ics->max_sfb], 0, sizeof(float) * (c - offsets[ics->max_sfb]));
 982
 983     for (g = 0; g < ics->num_window_groups; g++) {
 984         unsigned g_len = ics->group_len[g];
 985
 986         for (i = 0; i < ics->max_sfb; i++, idx++) {
 987             const unsigned cbt_m1 = band_type[idx] - 1;
 988             float *cfo = coef + offsets[i];
 989             int off_len = offsets[i + 1] - offsets[i];
 990             int group;
 991
 992             if (cbt_m1 >= INTENSITY_BT2 - 1) {
 993                 for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
 994                     memset(cfo, 0, off_len * sizeof(float));
 995                 }
 996             } else if (cbt_m1 == NOISE_BT - 1) {
 997                 for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
 998                     float scale;
 999                     float band_energy;
1000
1001                     for (k = 0; k < off_len; k++) {
1002                         ac->random_state  = lcg_random(ac->random_state);
1003                         cfo[k] = ac->random_state;
1004                     }
1005
1006                     band_energy = ac->dsp.scalarproduct_float(cfo, cfo, off_len);
1007                     scale = sf[idx] / sqrtf(band_energy);
1008                     ac->dsp.vector_fmul_scalar(cfo, cfo, scale, off_len);
1009                 }
1010             } else {
1011                 const float *vq = ff_aac_codebook_vector_vals[cbt_m1];
1012                 const uint16_t *cb_vector_idx = ff_aac_codebook_vector_idx[cbt_m1];
1013                 VLC_TYPE (*vlc_tab)[2] = vlc_spectral[cbt_m1].table;
1014                 OPEN_READER(re, gb);
1015
1016                 switch (cbt_m1 >> 1) {
1017                 case 0:
1018                     for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
1019                         float *cf = cfo;
1020                         int len = off_len;
1021
1022                         do {
1023                             int code;
1024                             unsigned cb_idx;
1025
1026                             UPDATE_CACHE(re, gb);
1027                             GET_VLC(code, re, gb, vlc_tab, 8, 2);
1028                             cb_idx = cb_vector_idx[code];
1029                             cf = VMUL4(cf, vq, cb_idx, sf + idx);
1030                         } while (len -= 4);
1031                     }
1032                     break;
1033
1034                 case 1:
1035                     for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
1036                         float *cf = cfo;
1037                         int len = off_len;
1038
1039                         do {
1040                             int code;
1041                             unsigned nnz;
1042                             unsigned cb_idx;
1043                             uint32_t bits;
1044
1045                             UPDATE_CACHE(re, gb);
1046                             GET_VLC(code, re, gb, vlc_tab, 8, 2);
1047 #if MIN_CACHE_BITS < 20
1048                             UPDATE_CACHE(re, gb);
1049 #endif
1050                             cb_idx = cb_vector_idx[code];
1051                             nnz = cb_idx >> 8 & 15;
1052                             bits = SHOW_UBITS(re, gb, nnz) << (32-nnz);
1053                             LAST_SKIP_BITS(re, gb, nnz);
1054                             cf = VMUL4S(cf, vq, cb_idx, bits, sf + idx);
1055                         } while (len -= 4);
1056                     }
1057                     break;
1058
1059                 case 2:
1060                     for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
1061                         float *cf = cfo;
1062                         int len = off_len;
1063
1064                         do {
1065                             int code;
1066                             unsigned cb_idx;
1067
1068                             UPDATE_CACHE(re, gb);
1069                             GET_VLC(code, re, gb, vlc_tab, 8, 2);
1070                             cb_idx = cb_vector_idx[code];
1071                             cf = VMUL2(cf, vq, cb_idx, sf + idx);
1072                         } while (len -= 2);
1073                     }
1074                     break;
1075
1076                 case 3:
1077                 case 4:
1078                     for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
1079                         float *cf = cfo;
1080                         int len = off_len;
1081
1082                         do {
1083                             int code;
1084                             unsigned nnz;
1085                             unsigned cb_idx;
1086                             unsigned sign;
1087
1088                             UPDATE_CACHE(re, gb);
1089                             GET_VLC(code, re, gb, vlc_tab, 8, 2);
1090                             cb_idx = cb_vector_idx[code];
1091                             nnz = cb_idx >> 8 & 15;
1092                             sign = SHOW_UBITS(re, gb, nnz) << (cb_idx >> 12);
1093                             LAST_SKIP_BITS(re, gb, nnz);
1094                             cf = VMUL2S(cf, vq, cb_idx, sign, sf + idx);
1095                         } while (len -= 2);
1096                     }
1097                     break;
1098
1099                 default:
1100                     for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
1101                         float *cf = cfo;
1102                         uint32_t *icf = (uint32_t *) cf;
1103                         int len = off_len;
1104
1105                         do {
1106                             int code;
1107                             unsigned nzt, nnz;
1108                             unsigned cb_idx;
1109                             uint32_t bits;
1110                             int j;
1111
1112                             UPDATE_CACHE(re, gb);
1113                             GET_VLC(code, re, gb, vlc_tab, 8, 2);
1114
1115                             if (!code) {
1116                                 *icf++ = 0;
1117                                 *icf++ = 0;
1118                                 continue;
1119                             }
1120
1121                             cb_idx = cb_vector_idx[code];
1122                             nnz = cb_idx >> 12;
1123                             nzt = cb_idx >> 8;
1124                             bits = SHOW_UBITS(re, gb, nnz) << (32-nnz);
1125                             LAST_SKIP_BITS(re, gb, nnz);
1126
1127                             for (j = 0; j < 2; j++) {
1128                                 if (nzt & 1<<j) {
1129                                     uint32_t b;
1130                                     int n;
1131                                     /* The total length of escape_sequence must be < 22 bits according
1132                                        to the specification (i.e. max is 111111110xxxxxxxxxxxx). */
1133                                     UPDATE_CACHE(re, gb);
1134                                     b = GET_CACHE(re, gb);
1135                                     b = 31 - av_log2(~b);
1136
1137                                     if (b > 8) {
1138                                         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "error in spectral data, ESC overflow\n");
1139                                         return -1;
1140                                     }
1141
1142 #if MIN_CACHE_BITS < 21
1143                                     LAST_SKIP_BITS(re, gb, b + 1);
1144                                     UPDATE_CACHE(re, gb);
1145 #else
1146                                     SKIP_BITS(re, gb, b + 1);
1147 #endif
1148                                     b += 4;
1149                                     n = (1 << b) + SHOW_UBITS(re, gb, b);
1150                                     LAST_SKIP_BITS(re, gb, b);
1151                                     *icf++ = cbrt_tab[n] | (bits & 1<<31);
1152                                     bits <<= 1;
1153                                 } else {
1154                                     unsigned v = ((const uint32_t*)vq)[cb_idx & 15];
1155                                     *icf++ = (bits & 1<<31) | v;
1156                                     bits <<= !!v;
1157                                 }
1158                                 cb_idx >>= 4;
1159                             }
1160                         } while (len -= 2);
1161
1162                         ac->dsp.vector_fmul_scalar(cfo, cfo, sf[idx], off_len);
1163                     }
1164                 }
1165
1166                 CLOSE_READER(re, gb);
1167             }
1168         }
1169         coef += g_len << 7;
1170     }
1171
1172     if (pulse_present) {
1173         idx = 0;
1174         for (i = 0; i < pulse->num_pulse; i++) {
1175             float co = coef_base[ pulse->pos[i] ];
1176             while (offsets[idx + 1] <= pulse->pos[i])
1177                 idx++;
1178             if (band_type[idx] != NOISE_BT && sf[idx]) {
1179                 float ico = -pulse->amp[i];
1180                 if (co) {
1181                     co /= sf[idx];
1182                     ico = co / sqrtf(sqrtf(fabsf(co))) + (co > 0 ? -ico : ico);
1183                 }
1184                 coef_base[ pulse->pos[i] ] = cbrtf(fabsf(ico)) * ico * sf[idx];
1185             }
1186         }
1187     }
1188     return 0;
1189 }
1190
1191 static av_always_inline float flt16_round(float pf)
1192 {
1193     union float754 tmp;
1194     tmp.f = pf;
1195     tmp.i = (tmp.i + 0x00008000U) & 0xFFFF0000U;
1196     return tmp.f;
1197 }
1198
1199 static av_always_inline float flt16_even(float pf)
1200 {
1201     union float754 tmp;
1202     tmp.f = pf;
1203     tmp.i = (tmp.i + 0x00007FFFU + (tmp.i & 0x00010000U >> 16)) & 0xFFFF0000U;
1204     return tmp.f;
1205 }
1206
1207 static av_always_inline float flt16_trunc(float pf)
1208 {
1209     union float754 pun;
1210     pun.f = pf;
1211     pun.i &= 0xFFFF0000U;
1212     return pun.f;
1213 }
1214
1215 static av_always_inline void predict(PredictorState *ps, float *coef,
1216                                      float sf_scale, float inv_sf_scale,
1217                     int output_enable)
1218 {
1219     const float a     = 0.953125; // 61.0 / 64
1220     const float alpha = 0.90625;  // 29.0 / 32
1221     float e0, e1;
1222     float pv;
1223     float k1, k2;
1224     float   r0 = ps->r0,     r1 = ps->r1;
1225     float cor0 = ps->cor0, cor1 = ps->cor1;
1226     float var0 = ps->var0, var1 = ps->var1;
1227
1228     k1 = var0 > 1 ? cor0 * flt16_even(a / var0) : 0;
1229     k2 = var1 > 1 ? cor1 * flt16_even(a / var1) : 0;
1230
1231     pv = flt16_round(k1 * r0 + k2 * r1);
1232     if (output_enable)
1233         *coef += pv * sf_scale;
1234
1235     e0 = *coef * inv_sf_scale;
1236     e1 = e0 - k1 * r0;
1237
1238     ps->cor1 = flt16_trunc(alpha * cor1 + r1 * e1);
1239     ps->var1 = flt16_trunc(alpha * var1 + 0.5f * (r1 * r1 + e1 * e1));
1240     ps->cor0 = flt16_trunc(alpha * cor0 + r0 * e0);
1241     ps->var0 = flt16_trunc(alpha * var0 + 0.5f * (r0 * r0 + e0 * e0));
1242
1243     ps->r1 = flt16_trunc(a * (r0 - k1 * e0));
1244     ps->r0 = flt16_trunc(a * e0);
1245 }
1246
1247 /**
1248  * Apply AAC-Main style frequency domain prediction.
1249  */
1250 static void apply_prediction(AACContext *ac, SingleChannelElement *sce)
1251 {
1252     int sfb, k;
1253     float sf_scale = ac->sf_scale, inv_sf_scale = 1 / ac->sf_scale;
1254
1255     if (!sce->ics.predictor_initialized) {
1256         reset_all_predictors(sce->predictor_state);
1257         sce->ics.predictor_initialized = 1;
1258     }
1259
1260     if (sce->ics.window_sequence[0] != EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
1261         for (sfb = 0; sfb < ff_aac_pred_sfb_max[ac->m4ac.sampling_index]; sfb++) {
1262             for (k = sce->ics.swb_offset[sfb]; k < sce->ics.swb_offset[sfb + 1]; k++) {
1263                 predict(&sce->predictor_state[k], &sce->coeffs[k],
1264                         sf_scale, inv_sf_scale,
1265                         sce->ics.predictor_present && sce->ics.prediction_used[sfb]);
1266             }
1267         }
1268         if (sce->ics.predictor_reset_group)
1269             reset_predictor_group(sce->predictor_state, sce->ics.predictor_reset_group);
1270     } else
1271         reset_all_predictors(sce->predictor_state);
1272 }
1273
1274 /**
1275  * Decode an individual_channel_stream payload; reference: table 4.44.
1276  *
1277  * @param   common_window   Channels have independent [0], or shared [1], Individual Channel Stream information.
1278  * @param   scale_flag      scalable [1] or non-scalable [0] AAC (Unused until scalable AAC is implemented.)
1279  *
1280  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
1281  */
1282 static int decode_ics(AACContext *ac, SingleChannelElement *sce,
1283                       GetBitContext *gb, int common_window, int scale_flag)
1284 {
1285     Pulse pulse;
1286     TemporalNoiseShaping    *tns = &sce->tns;
1287     IndividualChannelStream *ics = &sce->ics;
1288     float *out = sce->coeffs;
1289     int global_gain, pulse_present = 0;
1290
1291     /* This assignment is to silence a GCC warning about the variable being used
1292      * uninitialized when in fact it always is.
1293      */
1294     pulse.num_pulse = 0;
1295
1296     global_gain = get_bits(gb, 8);
1297
1298     if (!common_window && !scale_flag) {
1299         if (decode_ics_info(ac, ics, gb, 0) < 0)
1300             return -1;
1301     }
1302
1303     if (decode_band_types(ac, sce->band_type, sce->band_type_run_end, gb, ics) < 0)
1304         return -1;
1305     if (decode_scalefactors(ac, sce->sf, gb, global_gain, ics, sce->band_type, sce->band_type_run_end) < 0)
1306         return -1;
1307
1308     pulse_present = 0;
1309     if (!scale_flag) {
1310         if ((pulse_present = get_bits1(gb))) {
1311             if (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
1312                 av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "Pulse tool not allowed in eight short sequence.\n");
1313                 return -1;
1314             }
1315             if (decode_pulses(&pulse, gb, ics->swb_offset, ics->num_swb)) {
1316                 av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "Pulse data corrupt or invalid.\n");
1317                 return -1;
1318             }
1319         }
1320         if ((tns->present = get_bits1(gb)) && decode_tns(ac, tns, gb, ics))
1321             return -1;
1322         if (get_bits1(gb)) {
1323             av_log_missing_feature(ac->avctx, "SSR", 1);
1324             return -1;
1325         }
1326     }
1327
1328     if (decode_spectrum_and_dequant(ac, out, gb, sce->sf, pulse_present, &pulse, ics, sce->band_type) < 0)
1329         return -1;
1330
1331     if (ac->m4ac.object_type == AOT_AAC_MAIN && !common_window)
1332         apply_prediction(ac, sce);
1333
1334     return 0;
1335 }
1336
1337 /**
1338  * Mid/Side stereo decoding; reference: 4.6.8.1.3.
1339  */
1340 static void apply_mid_side_stereo(AACContext *ac, ChannelElement *cpe)
1341 {
1342     const IndividualChannelStream *ics = &cpe->ch[0].ics;
1343     float *ch0 = cpe->ch[0].coeffs;
1344     float *ch1 = cpe->ch[1].coeffs;
1345     int g, i, group, idx = 0;
1346     const uint16_t *offsets = ics->swb_offset;
1347     for (g = 0; g < ics->num_window_groups; g++) {
1348         for (i = 0; i < ics->max_sfb; i++, idx++) {
1349             if (cpe->ms_mask[idx] &&
1350                     cpe->ch[0].band_type[idx] < NOISE_BT && cpe->ch[1].band_type[idx] < NOISE_BT) {
1351                 for (group = 0; group < ics->group_len[g]; group++) {
1352                     ac->dsp.butterflies_float(ch0 + group * 128 + offsets[i],
1353                                               ch1 + group * 128 + offsets[i],
1354                                               offsets[i+1] - offsets[i]);
1355                 }
1356             }
1357         }
1358         ch0 += ics->group_len[g] * 128;
1359         ch1 += ics->group_len[g] * 128;
1360     }
1361 }
1362
1363 /**
1364  * intensity stereo decoding; reference: 4.6.8.2.3
1365  *
1366  * @param   ms_present  Indicates mid/side stereo presence. [0] mask is all 0s;
1367  *                      [1] mask is decoded from bitstream; [2] mask is all 1s;
1368  *                      [3] reserved for scalable AAC
1369  */
1370 static void apply_intensity_stereo(ChannelElement *cpe, int ms_present)
1371 {
1372     const IndividualChannelStream *ics = &cpe->ch[1].ics;
1373     SingleChannelElement         *sce1 = &cpe->ch[1];
1374     float *coef0 = cpe->ch[0].coeffs, *coef1 = cpe->ch[1].coeffs;
1375     const uint16_t *offsets = ics->swb_offset;
1376     int g, group, i, k, idx = 0;
1377     int c;
1378     float scale;
1379     for (g = 0; g < ics->num_window_groups; g++) {
1380         for (i = 0; i < ics->max_sfb;) {
1381             if (sce1->band_type[idx] == INTENSITY_BT || sce1->band_type[idx] == INTENSITY_BT2) {
1382                 const int bt_run_end = sce1->band_type_run_end[idx];
1383                 for (; i < bt_run_end; i++, idx++) {
1384                     c = -1 + 2 * (sce1->band_type[idx] - 14);
1385                     if (ms_present)
1386                         c *= 1 - 2 * cpe->ms_mask[idx];
1387                     scale = c * sce1->sf[idx];
1388                     for (group = 0; group < ics->group_len[g]; group++)
1389                         for (k = offsets[i]; k < offsets[i + 1]; k++)
1390                             coef1[group * 128 + k] = scale * coef0[group * 128 + k];
1391                 }
1392             } else {
1393                 int bt_run_end = sce1->band_type_run_end[idx];
1394                 idx += bt_run_end - i;
1395                 i    = bt_run_end;
1396             }
1397         }
1398         coef0 += ics->group_len[g] * 128;
1399         coef1 += ics->group_len[g] * 128;
1400     }
1401 }
1402
1403 /**
1404  * Decode a channel_pair_element; reference: table 4.4.
1405  *
1406  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
1407  */
1408 static int decode_cpe(AACContext *ac, GetBitContext *gb, ChannelElement *cpe)
1409 {
1410     int i, ret, common_window, ms_present = 0;
1411
1412     common_window = get_bits1(gb);
1413     if (common_window) {
1414         if (decode_ics_info(ac, &cpe->ch[0].ics, gb, 1))
1415             return -1;
1416         i = cpe->ch[1].ics.use_kb_window[0];
1417         cpe->ch[1].ics = cpe->ch[0].ics;
1418         cpe->ch[1].ics.use_kb_window[1] = i;
1419         ms_present = get_bits(gb, 2);
1420         if (ms_present == 3) {
1421             av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "ms_present = 3 is reserved.\n");
1422             return -1;
1423         } else if (ms_present)
1424             decode_mid_side_stereo(cpe, gb, ms_present);
1425     }
1426     if ((ret = decode_ics(ac, &cpe->ch[0], gb, common_window, 0)))
1427         return ret;
1428     if ((ret = decode_ics(ac, &cpe->ch[1], gb, common_window, 0)))
1429         return ret;
1430
1431     if (common_window) {
1432         if (ms_present)
1433             apply_mid_side_stereo(ac, cpe);
1434         if (ac->m4ac.object_type == AOT_AAC_MAIN) {
1435             apply_prediction(ac, &cpe->ch[0]);
1436             apply_prediction(ac, &cpe->ch[1]);
1437         }
1438     }
1439
1440     apply_intensity_stereo(cpe, ms_present);
1441     return 0;
1442 }
1443
1444 static const float cce_scale[] = {
1445     1.09050773266525765921, //2^(1/8)
1446     1.18920711500272106672, //2^(1/4)
1447     M_SQRT2,
1448     2,
1449 };
1450
1451 /**
1452  * Decode coupling_channel_element; reference: table 4.8.
1453  *
1454  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
1455  */
1456 static int decode_cce(AACContext *ac, GetBitContext *gb, ChannelElement *che)
1457 {
1458     int num_gain = 0;
1459     int c, g, sfb, ret;
1460     int sign;
1461     float scale;
1462     SingleChannelElement *sce = &che->ch[0];
1463     ChannelCoupling     *coup = &che->coup;
1464
1465     coup->coupling_point = 2 * get_bits1(gb);
1466     coup->num_coupled = get_bits(gb, 3);
1467     for (c = 0; c <= coup->num_coupled; c++) {
1468         num_gain++;
1469         coup->type[c] = get_bits1(gb) ? TYPE_CPE : TYPE_SCE;
1470         coup->id_select[c] = get_bits(gb, 4);
1471         if (coup->type[c] == TYPE_CPE) {
1472             coup->ch_select[c] = get_bits(gb, 2);
1473             if (coup->ch_select[c] == 3)
1474                 num_gain++;
1475         } else
1476             coup->ch_select[c] = 2;
1477     }
1478     coup->coupling_point += get_bits1(gb) || (coup->coupling_point >> 1);
1479
1480     sign  = get_bits(gb, 1);
1481     scale = cce_scale[get_bits(gb, 2)];
1482
1483     if ((ret = decode_ics(ac, sce, gb, 0, 0)))
1484         return ret;
1485
1486     for (c = 0; c < num_gain; c++) {
1487         int idx  = 0;
1488         int cge  = 1;
1489         int gain = 0;
1490         float gain_cache = 1.;
1491         if (c) {
1492             cge = coup->coupling_point == AFTER_IMDCT ? 1 : get_bits1(gb);
1493             gain = cge ? get_vlc2(gb, vlc_scalefactors.table, 7, 3) - 60: 0;
1494             gain_cache = powf(scale, -gain);
1495         }
1496         if (coup->coupling_point == AFTER_IMDCT) {
1497             coup->gain[c][0] = gain_cache;
1498         } else {
1499             for (g = 0; g < sce->ics.num_window_groups; g++) {
1500                 for (sfb = 0; sfb < sce->ics.max_sfb; sfb++, idx++) {
1501                     if (sce->band_type[idx] != ZERO_BT) {
1502                         if (!cge) {
1503                             int t = get_vlc2(gb, vlc_scalefactors.table, 7, 3) - 60;
1504                             if (t) {
1505                                 int s = 1;
1506                                 t = gain += t;
1507                                 if (sign) {
1508                                     s  -= 2 * (t & 0x1);
1509                                     t >>= 1;
1510                                 }
1511                                 gain_cache = powf(scale, -t) * s;
1512                             }
1513                         }
1514                         coup->gain[c][idx] = gain_cache;
1515                     }
1516                 }
1517             }
1518         }
1519     }
1520     return 0;
1521 }
1522
1523 /**
1524  * Parse whether channels are to be excluded from Dynamic Range Compression; reference: table 4.53.
1525  *
1526  * @return  Returns number of bytes consumed.
1527  */
1528 static int decode_drc_channel_exclusions(DynamicRangeControl *che_drc,
1529                                          GetBitContext *gb)
1530 {
1531     int i;
1532     int num_excl_chan = 0;
1533
1534     do {
1535         for (i = 0; i < 7; i++)
1536             che_drc->exclude_mask[num_excl_chan++] = get_bits1(gb);
1537     } while (num_excl_chan < MAX_CHANNELS - 7 && get_bits1(gb));
1538
1539     return num_excl_chan / 7;
1540 }
1541
1542 /**
1543  * Decode dynamic range information; reference: table 4.52.
1544  *
1545  * @param   cnt length of TYPE_FIL syntactic element in bytes
1546  *
1547  * @return  Returns number of bytes consumed.
1548  */
1549 static int decode_dynamic_range(DynamicRangeControl *che_drc,
1550                                 GetBitContext *gb, int cnt)
1551 {
1552     int n             = 1;
1553     int drc_num_bands = 1;
1554     int i;
1555
1556     /* pce_tag_present? */
1557     if (get_bits1(gb)) {
1558         che_drc->pce_instance_tag  = get_bits(gb, 4);
1559         skip_bits(gb, 4); // tag_reserved_bits
1560         n++;
1561     }
1562
1563     /* excluded_chns_present? */
1564     if (get_bits1(gb)) {
1565         n += decode_drc_channel_exclusions(che_drc, gb);
1566     }
1567
1568     /* drc_bands_present? */
1569     if (get_bits1(gb)) {
1570         che_drc->band_incr            = get_bits(gb, 4);
1571         che_drc->interpolation_scheme = get_bits(gb, 4);
1572         n++;
1573         drc_num_bands += che_drc->band_incr;
1574         for (i = 0; i < drc_num_bands; i++) {
1575             che_drc->band_top[i] = get_bits(gb, 8);
1576             n++;
1577         }
1578     }
1579
1580     /* prog_ref_level_present? */
1581     if (get_bits1(gb)) {
1582         che_drc->prog_ref_level = get_bits(gb, 7);
1583         skip_bits1(gb); // prog_ref_level_reserved_bits
1584         n++;
1585     }
1586
1587     for (i = 0; i < drc_num_bands; i++) {
1588         che_drc->dyn_rng_sgn[i] = get_bits1(gb);
1589         che_drc->dyn_rng_ctl[i] = get_bits(gb, 7);
1590         n++;
1591     }
1592
1593     return n;
1594 }
1595
1596 /**
1597  * Decode extension data (incomplete); reference: table 4.51.
1598  *
1599  * @param   cnt length of TYPE_FIL syntactic element in bytes
1600  *
1601  * @return Returns number of bytes consumed
1602  */
1603 static int decode_extension_payload(AACContext *ac, GetBitContext *gb, int cnt,
1604                                     ChannelElement *che, enum RawDataBlockType elem_type)
1605 {
1606     int crc_flag = 0;
1607     int res = cnt;
1608     switch (get_bits(gb, 4)) { // extension type
1609     case EXT_SBR_DATA_CRC:
1610         crc_flag++;
1611     case EXT_SBR_DATA:
1612         if (!che) {
1613             av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "SBR was found before the first channel element.\n");
1614             return res;
1615         } else if (!ac->m4ac.sbr) {
1616             av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "SBR signaled to be not-present but was found in the bitstream.\n");
1617             skip_bits_long(gb, 8 * cnt - 4);
1618             return res;
1619         } else if (ac->m4ac.sbr == -1 && ac->output_configured == OC_LOCKED) {
1620             av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "Implicit SBR was found with a first occurrence after the first frame.\n");
1621             skip_bits_long(gb, 8 * cnt - 4);
1622             return res;
1623         } else if (ac->m4ac.ps == -1 && ac->output_configured < OC_LOCKED && ac->avctx->channels == 1) {
1624             ac->m4ac.sbr = 1;
1625             ac->m4ac.ps = 1;
1626             output_configure(ac, ac->che_pos, ac->che_pos, ac->m4ac.chan_config, ac->output_configured);
1627         } else {
1628             ac->m4ac.sbr = 1;
1629         }
1630         res = ff_decode_sbr_extension(ac, &che->sbr, gb, crc_flag, cnt, elem_type);
1631         break;
1632     case EXT_DYNAMIC_RANGE:
1633         res = decode_dynamic_range(&ac->che_drc, gb, cnt);
1634         break;
1635     case EXT_FILL:
1636     case EXT_FILL_DATA:
1637     case EXT_DATA_ELEMENT:
1638     default:
1639         skip_bits_long(gb, 8 * cnt - 4);
1640         break;
1641     };
1642     return res;
1643 }
1644
1645 /**
1646  * Decode Temporal Noise Shaping filter coefficients and apply all-pole filters; reference: 4.6.9.3.
1647  *
1648  * @param   decode  1 if tool is used normally, 0 if tool is used in LTP.
1649  * @param   coef    spectral coefficients
1650  */
1651 static void apply_tns(float coef[1024], TemporalNoiseShaping *tns,
1652                       IndividualChannelStream *ics, int decode)
1653 {
1654     const int mmm = FFMIN(ics->tns_max_bands, ics->max_sfb);
1655     int w, filt, m, i;
1656     int bottom, top, order, start, end, size, inc;
1657     float lpc[TNS_MAX_ORDER];
1658
1659     for (w = 0; w < ics->num_windows; w++) {
1660         bottom = ics->num_swb;
1661         for (filt = 0; filt < tns->n_filt[w]; filt++) {
1662             top    = bottom;
1663             bottom = FFMAX(0, top - tns->length[w][filt]);
1664             order  = tns->order[w][filt];
1665             if (order == 0)
1666                 continue;
1667
1668             // tns_decode_coef
1669             compute_lpc_coefs(tns->coef[w][filt], order, lpc, 0, 0, 0);
1670
1671             start = ics->swb_offset[FFMIN(bottom, mmm)];
1672             end   = ics->swb_offset[FFMIN(   top, mmm)];
1673             if ((size = end - start) <= 0)
1674                 continue;
1675             if (tns->direction[w][filt]) {
1676                 inc = -1;
1677                 start = end - 1;
1678             } else {
1679                 inc = 1;
1680             }
1681             start += w * 128;
1682
1683             // ar filter
1684             for (m = 0; m < size; m++, start += inc)
1685                 for (i = 1; i <= FFMIN(m, order); i++)
1686                     coef[start] -= coef[start - i * inc] * lpc[i - 1];
1687         }
1688     }
1689 }
1690
1691 /**
1692  * Conduct IMDCT and windowing.
1693  */
1694 static void imdct_and_windowing(AACContext *ac, SingleChannelElement *sce, float bias)
1695 {
1696     IndividualChannelStream *ics = &sce->ics;
1697     float *in    = sce->coeffs;
1698     float *out   = sce->ret;
1699     float *saved = sce->saved;
1700     const float *swindow      = ics->use_kb_window[0] ? ff_aac_kbd_short_128 : ff_sine_128;
1701     const float *lwindow_prev = ics->use_kb_window[1] ? ff_aac_kbd_long_1024 : ff_sine_1024;
1702     const float *swindow_prev = ics->use_kb_window[1] ? ff_aac_kbd_short_128 : ff_sine_128;
1703     float *buf  = ac->buf_mdct;
1704     float *temp = ac->temp;
1705     int i;
1706
1707     // imdct
1708     if (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
1709         for (i = 0; i < 1024; i += 128)
1710             ff_imdct_half(&ac->mdct_small, buf + i, in + i);
1711     } else
1712         ff_imdct_half(&ac->mdct, buf, in);
1713
1714     /* window overlapping
1715      * NOTE: To simplify the overlapping code, all 'meaningless' short to long
1716      * and long to short transitions are considered to be short to short
1717      * transitions. This leaves just two cases (long to long and short to short)
1718      * with a little special sauce for EIGHT_SHORT_SEQUENCE.
1719      */
1720     if ((ics->window_sequence[1] == ONLY_LONG_SEQUENCE || ics->window_sequence[1] == LONG_STOP_SEQUENCE) &&
1721             (ics->window_sequence[0] == ONLY_LONG_SEQUENCE || ics->window_sequence[0] == LONG_START_SEQUENCE)) {
1722         ac->dsp.vector_fmul_window(    out,               saved,            buf,         lwindow_prev, bias, 512);
1723     } else {
1724         for (i = 0; i < 448; i++)
1725             out[i] = saved[i] + bias;
1726
1727         if (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
1728             ac->dsp.vector_fmul_window(out + 448 + 0*128, saved + 448,      buf + 0*128, swindow_prev, bias, 64);
1729             ac->dsp.vector_fmul_window(out + 448 + 1*128, buf + 0*128 + 64, buf + 1*128, swindow,      bias, 64);
1730             ac->dsp.vector_fmul_window(out + 448 + 2*128, buf + 1*128 + 64, buf + 2*128, swindow,      bias, 64);
1731             ac->dsp.vector_fmul_window(out + 448 + 3*128, buf + 2*128 + 64, buf + 3*128, swindow,      bias, 64);
1732             ac->dsp.vector_fmul_window(temp,              buf + 3*128 + 64, buf + 4*128, swindow,      bias, 64);
1733             memcpy(                    out + 448 + 4*128, temp, 64 * sizeof(float));
1734         } else {
1735             ac->dsp.vector_fmul_window(out + 448,         saved + 448,      buf,         swindow_prev, bias, 64);
1736             for (i = 576; i < 1024; i++)
1737                 out[i] = buf[i-512] + bias;
1738         }
1739     }
1740
1741     // buffer update
1742     if (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
1743         for (i = 0; i < 64; i++)
1744             saved[i] = temp[64 + i] - bias;
1745         ac->dsp.vector_fmul_window(saved + 64,  buf + 4*128 + 64, buf + 5*128, swindow, 0, 64);
1746         ac->dsp.vector_fmul_window(saved + 192, buf + 5*128 + 64, buf + 6*128, swindow, 0, 64);
1747         ac->dsp.vector_fmul_window(saved + 320, buf + 6*128 + 64, buf + 7*128, swindow, 0, 64);
1748         memcpy(                    saved + 448, buf + 7*128 + 64,  64 * sizeof(float));
1749     } else if (ics->window_sequence[0] == LONG_START_SEQUENCE) {
1750         memcpy(                    saved,       buf + 512,        448 * sizeof(float));
1751         memcpy(                    saved + 448, buf + 7*128 + 64,  64 * sizeof(float));
1752     } else { // LONG_STOP or ONLY_LONG
1753         memcpy(                    saved,       buf + 512,        512 * sizeof(float));
1754     }
1755 }
1756
1757 /**
1758  * Apply dependent channel coupling (applied before IMDCT).
1759  *
1760  * @param   index   index into coupling gain array
1761  */
1762 static void apply_dependent_coupling(AACContext *ac,
1763                                      SingleChannelElement *target,
1764                                      ChannelElement *cce, int index)
1765 {
1766     IndividualChannelStream *ics = &cce->ch[0].ics;
1767     const uint16_t *offsets = ics->swb_offset;
1768     float *dest = target->coeffs;
1769     const float *src = cce->ch[0].coeffs;
1770     int g, i, group, k, idx = 0;
1771     if (ac->m4ac.object_type == AOT_AAC_LTP) {
1772         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR,
1773                "Dependent coupling is not supported together with LTP\n");
1774         return;
1775     }
1776     for (g = 0; g < ics->num_window_groups; g++) {
1777         for (i = 0; i < ics->max_sfb; i++, idx++) {
1778             if (cce->ch[0].band_type[idx] != ZERO_BT) {
1779                 const float gain = cce->coup.gain[index][idx];
1780                 for (group = 0; group < ics->group_len[g]; group++) {
1781                     for (k = offsets[i]; k < offsets[i + 1]; k++) {
1782                         // XXX dsputil-ize
1783                         dest[group * 128 + k] += gain * src[group * 128 + k];
1784                     }
1785                 }
1786             }
1787         }
1788         dest += ics->group_len[g] * 128;
1789         src  += ics->group_len[g] * 128;
1790     }
1791 }
1792
1793 /**
1794  * Apply independent channel coupling (applied after IMDCT).
1795  *
1796  * @param   index   index into coupling gain array
1797  */
1798 static void apply_independent_coupling(AACContext *ac,
1799                                        SingleChannelElement *target,
1800                                        ChannelElement *cce, int index)
1801 {
1802     int i;
1803     const float gain = cce->coup.gain[index][0];
1804     const float bias = ac->add_bias;
1805     const float *src = cce->ch[0].ret;
1806     float *dest = target->ret;
1807     const int len = 1024 << (ac->m4ac.sbr == 1);
1808
1809     for (i = 0; i < len; i++)
1810         dest[i] += gain * (src[i] - bias);
1811 }
1812
1813 /**
1814  * channel coupling transformation interface
1815  *
1816  * @param   apply_coupling_method   pointer to (in)dependent coupling function
1817  */
1818 static void apply_channel_coupling(AACContext *ac, ChannelElement *cc,
1819                                    enum RawDataBlockType type, int elem_id,
1820                                    enum CouplingPoint coupling_point,
1821                                    void (*apply_coupling_method)(AACContext *ac, SingleChannelElement *target, ChannelElement *cce, int index))
1822 {
1823     int i, c;
1824
1825     for (i = 0; i < MAX_ELEM_ID; i++) {
1826         ChannelElement *cce = ac->che[TYPE_CCE][i];
1827         int index = 0;
1828
1829         if (cce && cce->coup.coupling_point == coupling_point) {
1830             ChannelCoupling *coup = &cce->coup;
1831
1832             for (c = 0; c <= coup->num_coupled; c++) {
1833                 if (coup->type[c] == type && coup->id_select[c] == elem_id) {
1834                     if (coup->ch_select[c] != 1) {
1835                         apply_coupling_method(ac, &cc->ch[0], cce, index);
1836                         if (coup->ch_select[c] != 0)
1837                             index++;
1838                     }
1839                     if (coup->ch_select[c] != 2)
1840                         apply_coupling_method(ac, &cc->ch[1], cce, index++);
1841                 } else
1842                     index += 1 + (coup->ch_select[c] == 3);
1843             }
1844         }
1845     }
1846 }
1847
1848 /**
1849  * Convert spectral data to float samples, applying all supported tools as appropriate.
1850  */
1851 static void spectral_to_sample(AACContext *ac)
1852 {
1853     int i, type;
1854     float imdct_bias = (ac->m4ac.sbr <= 0) ? ac->add_bias : 0.0f;
1855     for (type = 3; type >= 0; type--) {
1856         for (i = 0; i < MAX_ELEM_ID; i++) {
1857             ChannelElement *che = ac->che[type][i];
1858             if (che) {
1859                 if (type <= TYPE_CPE)
1860                     apply_channel_coupling(ac, che, type, i, BEFORE_TNS, apply_dependent_coupling);
1861                 if (che->ch[0].tns.present)
1862                     apply_tns(che->ch[0].coeffs, &che->ch[0].tns, &che->ch[0].ics, 1);
1863                 if (che->ch[1].tns.present)
1864                     apply_tns(che->ch[1].coeffs, &che->ch[1].tns, &che->ch[1].ics, 1);
1865                 if (type <= TYPE_CPE)
1866                     apply_channel_coupling(ac, che, type, i, BETWEEN_TNS_AND_IMDCT, apply_dependent_coupling);
1867                 if (type != TYPE_CCE || che->coup.coupling_point == AFTER_IMDCT) {
1868                     imdct_and_windowing(ac, &che->ch[0], imdct_bias);
1869                     if (type == TYPE_CPE) {
1870                         imdct_and_windowing(ac, &che->ch[1], imdct_bias);
1871                     }
1872                     if (ac->m4ac.sbr > 0) {
1873                         ff_sbr_apply(ac, &che->sbr, type, che->ch[0].ret, che->ch[1].ret);
1874                     }
1875                 }
1876                 if (type <= TYPE_CCE)
1877                     apply_channel_coupling(ac, che, type, i, AFTER_IMDCT, apply_independent_coupling);
1878             }
1879         }
1880     }
1881 }
1882
1883 static int parse_adts_frame_header(AACContext *ac, GetBitContext *gb)
1884 {
1885     int size;
1886     AACADTSHeaderInfo hdr_info;
1887
1888     size = ff_aac_parse_header(gb, &hdr_info);
1889     if (size > 0) {
1890         if (ac->output_configured != OC_LOCKED && hdr_info.chan_config) {
1891             enum ChannelPosition new_che_pos[4][MAX_ELEM_ID];
1892             memset(new_che_pos, 0, 4 * MAX_ELEM_ID * sizeof(new_che_pos[0][0]));
1893             ac->m4ac.chan_config = hdr_info.chan_config;
1894             if (set_default_channel_config(ac, new_che_pos, hdr_info.chan_config))
1895                 return -7;
1896             if (output_configure(ac, ac->che_pos, new_che_pos, hdr_info.chan_config, OC_TRIAL_FRAME))
1897                 return -7;
1898         } else if (ac->output_configured != OC_LOCKED) {
1899             ac->output_configured = OC_NONE;
1900         }
1901         if (ac->output_configured != OC_LOCKED) {
1902             ac->m4ac.sbr = -1;
1903             ac->m4ac.ps  = -1;
1904         }
1905         ac->m4ac.sample_rate     = hdr_info.sample_rate;
1906         ac->m4ac.sampling_index  = hdr_info.sampling_index;
1907         ac->m4ac.object_type     = hdr_info.object_type;
1908         if (!ac->avctx->sample_rate)
1909             ac->avctx->sample_rate = hdr_info.sample_rate;
1910         if (hdr_info.num_aac_frames == 1) {
1911             if (!hdr_info.crc_absent)
1912                 skip_bits(gb, 16);
1913         } else {
1914             av_log_missing_feature(ac->avctx, "More than one AAC RDB per ADTS frame is", 0);
1915             return -1;
1916         }
1917     }
1918     return size;
1919 }
1920
1921 static int aac_decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data,
1922                             int *data_size, AVPacket *avpkt)
1923 {
1924     const uint8_t *buf = avpkt->data;
1925     int buf_size = avpkt->size;
1926     AACContext *ac = avctx->priv_data;
1927     ChannelElement *che = NULL, *che_prev = NULL;
1928     GetBitContext gb;
1929     enum RawDataBlockType elem_type, elem_type_prev = TYPE_END;
1930     int err, elem_id, data_size_tmp;
1931     int buf_consumed;
1932     int samples = 0, multiplier;
1933     int buf_offset;
1934
1935     init_get_bits(&gb, buf, buf_size * 8);
1936
1937     if (show_bits(&gb, 12) == 0xfff) {
1938         if (parse_adts_frame_header(ac, &gb) < 0) {
1939             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error decoding AAC frame header.\n");
1940             return -1;
1941         }
1942         if (ac->m4ac.sampling_index > 12) {
1943             av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid sampling rate index %d\n", ac->m4ac.sampling_index);
1944             return -1;
1945         }
1946     }
1947
1948     ac->tags_mapped = 0;
1949     // parse
1950     while ((elem_type = get_bits(&gb, 3)) != TYPE_END) {
1951         elem_id = get_bits(&gb, 4);
1952
1953         if (elem_type < TYPE_DSE) {
1954             if (!(che=get_che(ac, elem_type, elem_id))) {
1955                 av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "channel element %d.%d is not allocated\n",
1956                        elem_type, elem_id);
1957                 return -1;
1958             }
1959             samples = 1024;
1960         }
1961
1962         switch (elem_type) {
1963
1964         case TYPE_SCE:
1965             err = decode_ics(ac, &che->ch[0], &gb, 0, 0);
1966             break;
1967
1968         case TYPE_CPE:
1969             err = decode_cpe(ac, &gb, che);
1970             break;
1971
1972         case TYPE_CCE:
1973             err = decode_cce(ac, &gb, che);
1974             break;
1975
1976         case TYPE_LFE:
1977             err = decode_ics(ac, &che->ch[0], &gb, 0, 0);
1978             break;
1979
1980         case TYPE_DSE:
1981             err = skip_data_stream_element(ac, &gb);
1982             break;
1983
1984         case TYPE_PCE: {
1985             enum ChannelPosition new_che_pos[4][MAX_ELEM_ID];
1986             memset(new_che_pos, 0, 4 * MAX_ELEM_ID * sizeof(new_che_pos[0][0]));
1987             if ((err = decode_pce(ac, new_che_pos, &gb)))
1988                 break;
1989             if (ac->output_configured > OC_TRIAL_PCE)
1990                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
1991                        "Not evaluating a further program_config_element as this construct is dubious at best.\n");
1992             else
1993                 err = output_configure(ac, ac->che_pos, new_che_pos, 0, OC_TRIAL_PCE);
1994             break;
1995         }
1996
1997         case TYPE_FIL:
1998             if (elem_id == 15)
1999                 elem_id += get_bits(&gb, 8) - 1;
2000             if (get_bits_left(&gb) < 8 * elem_id) {
2001                     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, overread_err);
2002                     return -1;
2003             }
2004             while (elem_id > 0)
2005                 elem_id -= decode_extension_payload(ac, &gb, elem_id, che_prev, elem_type_prev);
2006             err = 0; /* FIXME */
2007             break;
2008
2009         default:
2010             err = -1; /* should not happen, but keeps compiler happy */
2011             break;
2012         }
2013
2014         che_prev       = che;
2015         elem_type_prev = elem_type;
2016
2017         if (err)
2018             return err;
2019
2020         if (get_bits_left(&gb) < 3) {
2021             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, overread_err);
2022             return -1;
2023         }
2024     }
2025
2026     spectral_to_sample(ac);
2027
2028     multiplier = (ac->m4ac.sbr == 1) ? ac->m4ac.ext_sample_rate > ac->m4ac.sample_rate : 0;
2029     samples <<= multiplier;
2030     if (ac->output_configured < OC_LOCKED) {
2031         avctx->sample_rate = ac->m4ac.sample_rate << multiplier;
2032         avctx->frame_size = samples;
2033     }
2034
2035     data_size_tmp = samples * avctx->channels * sizeof(int16_t);
2036     if (*data_size < data_size_tmp) {
2037         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
2038                "Output buffer too small (%d) or trying to output too many samples (%d) for this frame.\n",
2039                *data_size, data_size_tmp);
2040         return -1;
2041     }
2042     *data_size = data_size_tmp;
2043
2044     if (samples)
2045         ac->dsp.float_to_int16_interleave(data, (const float **)ac->output_data, samples, avctx->channels);
2046
2047     if (ac->output_configured)
2048         ac->output_configured = OC_LOCKED;
2049
2050     buf_consumed = (get_bits_count(&gb) + 7) >> 3;
2051     for (buf_offset = buf_consumed; buf_offset < buf_size; buf_offset++)
2052         if (buf[buf_offset])
2053             break;
2054
2055     return buf_size > buf_offset ? buf_consumed : buf_size;
2056 }
2057
2058 static av_cold int aac_decode_close(AVCodecContext *avctx)
2059 {
2060     AACContext *ac = avctx->priv_data;
2061     int i, type;
2062
2063     for (i = 0; i < MAX_ELEM_ID; i++) {
2064         for (type = 0; type < 4; type++) {
2065             if (ac->che[type][i])
2066                 ff_aac_sbr_ctx_close(&ac->che[type][i]->sbr);
2067             av_freep(&ac->che[type][i]);
2068         }
2069     }
2070
2071     ff_mdct_end(&ac->mdct);
2072     ff_mdct_end(&ac->mdct_small);
2073     return 0;
2074 }
2075
2076 AVCodec aac_decoder = {
2077     "aac",
2078     AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
2079     CODEC_ID_AAC,
2080     sizeof(AACContext),
2081     aac_decode_init,
2082     NULL,
2083     aac_decode_close,
2084     aac_decode_frame,
2085     .long_name = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Advanced Audio Coding"),
2086     .sample_fmts = (const enum SampleFormat[]) {
2087         SAMPLE_FMT_S16,SAMPLE_FMT_NONE
2088     },
2089     .channel_layouts = aac_channel_layout,
2090 };