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  * Copyright (c) 2008-2013 Alex Converse <alex.converse@gmail.com>
   6  *
   7  * AAC LATM decoder
   8  * Copyright (c) 2008-2010 Paul Kendall <paul@kcbbs.gen.nz>
   9  * Copyright (c) 2010      Janne Grunau <janne-libav@jannau.net>
  10  *
  11  * This file is part of Libav.
  12  *
  13  * Libav is free software; you can redistribute it and/or
  14  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
  15  * License as published by the Free Software Foundation; either
  16  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  17  *
  18  * Libav is distributed in the hope that it will be useful,
  19  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  20  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  21  * Lesser General Public License for more details.
  22  *
  23  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  24  * License along with Libav; if not, write to the Free Software
  25  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  26  */
  27
  28 /**
  29  * @file
  30  * AAC decoder
  31  * @author Oded Shimon  ( ods15 ods15 dyndns org )
  32  * @author Maxim Gavrilov ( maxim.gavrilov gmail com )
  33  */
  34
  35 /*
  36  * supported tools
  37  *
  38  * Support?             Name
  39  * N (code in SoC repo) gain control
  40  * Y                    block switching
  41  * Y                    window shapes - standard
  42  * N                    window shapes - Low Delay
  43  * Y                    filterbank - standard
  44  * N (code in SoC repo) filterbank - Scalable Sample Rate
  45  * Y                    Temporal Noise Shaping
  46  * Y                    Long Term Prediction
  47  * Y                    intensity stereo
  48  * Y                    channel coupling
  49  * Y                    frequency domain prediction
  50  * Y                    Perceptual Noise Substitution
  51  * Y                    Mid/Side stereo
  52  * N                    Scalable Inverse AAC Quantization
  53  * N                    Frequency Selective Switch
  54  * N                    upsampling filter
  55  * Y                    quantization & coding - AAC
  56  * N                    quantization & coding - TwinVQ
  57  * N                    quantization & coding - BSAC
  58  * N                    AAC Error Resilience tools
  59  * N                    Error Resilience payload syntax
  60  * N                    Error Protection tool
  61  * N                    CELP
  62  * N                    Silence Compression
  63  * N                    HVXC
  64  * N                    HVXC 4kbits/s VR
  65  * N                    Structured Audio tools
  66  * N                    Structured Audio Sample Bank Format
  67  * N                    MIDI
  68  * N                    Harmonic and Individual Lines plus Noise
  69  * N                    Text-To-Speech Interface
  70  * Y                    Spectral Band Replication
  71  * Y (not in this code) Layer-1
  72  * Y (not in this code) Layer-2
  73  * Y (not in this code) Layer-3
  74  * N                    SinuSoidal Coding (Transient, Sinusoid, Noise)
  75  * Y                    Parametric Stereo
  76  * N                    Direct Stream Transfer
  77  *
  78  * Note: - HE AAC v1 comprises LC AAC with Spectral Band Replication.
  79  *       - HE AAC v2 comprises LC AAC with Spectral Band Replication and
  80            Parametric Stereo.
  81  */
  82
  83 #include "libavutil/float_dsp.h"
  84 #include "avcodec.h"
  85 #include "internal.h"
  86 #include "get_bits.h"
  87 #include "fft.h"
  88 #include "fmtconvert.h"
  89 #include "lpc.h"
  90 #include "kbdwin.h"
  91 #include "sinewin.h"
  92
  93 #include "aac.h"
  94 #include "aactab.h"
  95 #include "aacdectab.h"
  96 #include "cbrt_tablegen.h"
  97 #include "sbr.h"
  98 #include "aacsbr.h"
  99 #include "mpeg4audio.h"
 100 #include "aacadtsdec.h"
 101 #include "libavutil/intfloat.h"
 102
 103 #include <assert.h>
 104 #include <errno.h>
 105 #include <math.h>
 106 #include <string.h>
 107
 108 #if ARCH_ARM
 109 #   include "arm/aac.h"
 110 #endif
 111
 112 static VLC vlc_scalefactors;
 113 static VLC vlc_spectral[11];
 114
 115 static const char overread_err[] = "Input buffer exhausted before END element found\n";
 116
 117 static int count_channels(uint8_t (*layout)[3], int tags)
 118 {
 119     int i, sum = 0;
 120     for (i = 0; i < tags; i++) {
 121         int syn_ele = layout[i][0];
 122         int pos     = layout[i][2];
 123         sum += (1 + (syn_ele == TYPE_CPE)) *
 124                (pos != AAC_CHANNEL_OFF && pos != AAC_CHANNEL_CC);
 125     }
 126     return sum;
 127 }
 128
 129 /**
 130  * Check for the channel element in the current channel position configuration.
 131  * If it exists, make sure the appropriate element is allocated and map the
 132  * channel order to match the internal Libav channel layout.
 133  *
 134  * @param   che_pos current channel position configuration
 135  * @param   type channel element type
 136  * @param   id channel element id
 137  * @param   channels count of the number of channels in the configuration
 138  *
 139  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
 140  */
 141 static av_cold int che_configure(AACContext *ac,
 142                                  enum ChannelPosition che_pos,
 143                                  int type, int id, int *channels)
 144 {
 145     if (*channels >= MAX_CHANNELS)
 146         return AVERROR_INVALIDDATA;
 147     if (che_pos) {
 148         if (!ac->che[type][id]) {
 149             if (!(ac->che[type][id] = av_mallocz(sizeof(ChannelElement))))
 150                 return AVERROR(ENOMEM);
 151             ff_aac_sbr_ctx_init(ac, &ac->che[type][id]->sbr);
 152         }
 153         if (type != TYPE_CCE) {
 154             ac->output_element[(*channels)++] = &ac->che[type][id]->ch[0];
 155             if (type == TYPE_CPE ||
 156                 (type == TYPE_SCE && ac->oc[1].m4ac.ps == 1)) {
 157                 ac->output_element[(*channels)++] = &ac->che[type][id]->ch[1];
 158             }
 159         }
 160     } else {
 161         if (ac->che[type][id])
 162             ff_aac_sbr_ctx_close(&ac->che[type][id]->sbr);
 163         av_freep(&ac->che[type][id]);
 164     }
 165     return 0;
 166 }
 167
 168 static int frame_configure_elements(AVCodecContext *avctx)
 169 {
 170     AACContext *ac = avctx->priv_data;
 171     int type, id, ch, ret;
 172
 173     /* set channel pointers to internal buffers by default */
 174     for (type = 0; type < 4; type++) {
 175         for (id = 0; id < MAX_ELEM_ID; id++) {
 176             ChannelElement *che = ac->che[type][id];
 177             if (che) {
 178                 che->ch[0].ret = che->ch[0].ret_buf;
 179                 che->ch[1].ret = che->ch[1].ret_buf;
 180             }
 181         }
 182     }
 183
 184     /* get output buffer */
 185     av_frame_unref(ac->frame);
 186     ac->frame->nb_samples = 2048;
 187     if ((ret = ff_get_buffer(avctx, ac->frame, 0)) < 0) {
 188         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "get_buffer() failed\n");
 189         return ret;
 190     }
 191
 192     /* map output channel pointers to AVFrame data */
 193     for (ch = 0; ch < avctx->channels; ch++) {
 194         if (ac->output_element[ch])
 195             ac->output_element[ch]->ret = (float *)ac->frame->extended_data[ch];
 196     }
 197
 198     return 0;
 199 }
 200
 201 struct elem_to_channel {
 202     uint64_t av_position;
 203     uint8_t syn_ele;
 204     uint8_t elem_id;
 205     uint8_t aac_position;
 206 };
 207
 208 static int assign_pair(struct elem_to_channel e2c_vec[MAX_ELEM_ID],
 209                        uint8_t (*layout_map)[3], int offset, uint64_t left,
 210                        uint64_t right, int pos)
 211 {
 212     if (layout_map[offset][0] == TYPE_CPE) {
 213         e2c_vec[offset] = (struct elem_to_channel) {
 214             .av_position  = left | right,
 215             .syn_ele      = TYPE_CPE,
 216             .elem_id      = layout_map[offset][1],
 217             .aac_position = pos
 218         };
 219         return 1;
 220     } else {
 221         e2c_vec[offset] = (struct elem_to_channel) {
 222             .av_position  = left,
 223             .syn_ele      = TYPE_SCE,
 224             .elem_id      = layout_map[offset][1],
 225             .aac_position = pos
 226         };
 227         e2c_vec[offset + 1] = (struct elem_to_channel) {
 228             .av_position  = right,
 229             .syn_ele      = TYPE_SCE,
 230             .elem_id      = layout_map[offset + 1][1],
 231             .aac_position = pos
 232         };
 233         return 2;
 234     }
 235 }
 236
 237 static int count_paired_channels(uint8_t (*layout_map)[3], int tags, int pos,
 238                                  int *current)
 239 {
 240     int num_pos_channels = 0;
 241     int first_cpe        = 0;
 242     int sce_parity       = 0;
 243     int i;
 244     for (i = *current; i < tags; i++) {
 245         if (layout_map[i][2] != pos)
 246             break;
 247         if (layout_map[i][0] == TYPE_CPE) {
 248             if (sce_parity) {
 249                 if (pos == AAC_CHANNEL_FRONT && !first_cpe) {
 250                     sce_parity = 0;
 251                 } else {
 252                     return -1;
 253                 }
 254             }
 255             num_pos_channels += 2;
 256             first_cpe         = 1;
 257         } else {
 258             num_pos_channels++;
 259             sce_parity ^= 1;
 260         }
 261     }
 262     if (sce_parity &&
 263         ((pos == AAC_CHANNEL_FRONT && first_cpe) || pos == AAC_CHANNEL_SIDE))
 264         return -1;
 265     *current = i;
 266     return num_pos_channels;
 267 }
 268
 269 static uint64_t sniff_channel_order(uint8_t (*layout_map)[3], int tags)
 270 {
 271     int i, n, total_non_cc_elements;
 272     struct elem_to_channel e2c_vec[4 * MAX_ELEM_ID] = { { 0 } };
 273     int num_front_channels, num_side_channels, num_back_channels;
 274     uint64_t layout;
 275
 276     if (FF_ARRAY_ELEMS(e2c_vec) < tags)
 277         return 0;
 278
 279     i = 0;
 280     num_front_channels =
 281         count_paired_channels(layout_map, tags, AAC_CHANNEL_FRONT, &i);
 282     if (num_front_channels < 0)
 283         return 0;
 284     num_side_channels =
 285         count_paired_channels(layout_map, tags, AAC_CHANNEL_SIDE, &i);
 286     if (num_side_channels < 0)
 287         return 0;
 288     num_back_channels =
 289         count_paired_channels(layout_map, tags, AAC_CHANNEL_BACK, &i);
 290     if (num_back_channels < 0)
 291         return 0;
 292
 293     i = 0;
 294     if (num_front_channels & 1) {
 295         e2c_vec[i] = (struct elem_to_channel) {
 296             .av_position  = AV_CH_FRONT_CENTER,
 297             .syn_ele      = TYPE_SCE,
 298             .elem_id      = layout_map[i][1],
 299             .aac_position = AAC_CHANNEL_FRONT
 300         };
 301         i++;
 302         num_front_channels--;
 303     }
 304     if (num_front_channels >= 4) {
 305         i += assign_pair(e2c_vec, layout_map, i,
 306                          AV_CH_FRONT_LEFT_OF_CENTER,
 307                          AV_CH_FRONT_RIGHT_OF_CENTER,
 308                          AAC_CHANNEL_FRONT);
 309         num_front_channels -= 2;
 310     }
 311     if (num_front_channels >= 2) {
 312         i += assign_pair(e2c_vec, layout_map, i,
 313                          AV_CH_FRONT_LEFT,
 314                          AV_CH_FRONT_RIGHT,
 315                          AAC_CHANNEL_FRONT);
 316         num_front_channels -= 2;
 317     }
 318     while (num_front_channels >= 2) {
 319         i += assign_pair(e2c_vec, layout_map, i,
 320                          UINT64_MAX,
 321                          UINT64_MAX,
 322                          AAC_CHANNEL_FRONT);
 323         num_front_channels -= 2;
 324     }
 325
 326     if (num_side_channels >= 2) {
 327         i += assign_pair(e2c_vec, layout_map, i,
 328                          AV_CH_SIDE_LEFT,
 329                          AV_CH_SIDE_RIGHT,
 330                          AAC_CHANNEL_FRONT);
 331         num_side_channels -= 2;
 332     }
 333     while (num_side_channels >= 2) {
 334         i += assign_pair(e2c_vec, layout_map, i,
 335                          UINT64_MAX,
 336                          UINT64_MAX,
 337                          AAC_CHANNEL_SIDE);
 338         num_side_channels -= 2;
 339     }
 340
 341     while (num_back_channels >= 4) {
 342         i += assign_pair(e2c_vec, layout_map, i,
 343                          UINT64_MAX,
 344                          UINT64_MAX,
 345                          AAC_CHANNEL_BACK);
 346         num_back_channels -= 2;
 347     }
 348     if (num_back_channels >= 2) {
 349         i += assign_pair(e2c_vec, layout_map, i,
 350                          AV_CH_BACK_LEFT,
 351                          AV_CH_BACK_RIGHT,
 352                          AAC_CHANNEL_BACK);
 353         num_back_channels -= 2;
 354     }
 355     if (num_back_channels) {
 356         e2c_vec[i] = (struct elem_to_channel) {
 357             .av_position  = AV_CH_BACK_CENTER,
 358             .syn_ele      = TYPE_SCE,
 359             .elem_id      = layout_map[i][1],
 360             .aac_position = AAC_CHANNEL_BACK
 361         };
 362         i++;
 363         num_back_channels--;
 364     }
 365
 366     if (i < tags && layout_map[i][2] == AAC_CHANNEL_LFE) {
 367         e2c_vec[i] = (struct elem_to_channel) {
 368             .av_position  = AV_CH_LOW_FREQUENCY,
 369             .syn_ele      = TYPE_LFE,
 370             .elem_id      = layout_map[i][1],
 371             .aac_position = AAC_CHANNEL_LFE
 372         };
 373         i++;
 374     }
 375     while (i < tags && layout_map[i][2] == AAC_CHANNEL_LFE) {
 376         e2c_vec[i] = (struct elem_to_channel) {
 377             .av_position  = UINT64_MAX,
 378             .syn_ele      = TYPE_LFE,
 379             .elem_id      = layout_map[i][1],
 380             .aac_position = AAC_CHANNEL_LFE
 381         };
 382         i++;
 383     }
 384
 385     // Must choose a stable sort
 386     total_non_cc_elements = n = i;
 387     do {
 388         int next_n = 0;
 389         for (i = 1; i < n; i++)
 390             if (e2c_vec[i - 1].av_position > e2c_vec[i].av_position) {
 391                 FFSWAP(struct elem_to_channel, e2c_vec[i - 1], e2c_vec[i]);
 392                 next_n = i;
 393             }
 394         n = next_n;
 395     } while (n > 0);
 396
 397     layout = 0;
 398     for (i = 0; i < total_non_cc_elements; i++) {
 399         layout_map[i][0] = e2c_vec[i].syn_ele;
 400         layout_map[i][1] = e2c_vec[i].elem_id;
 401         layout_map[i][2] = e2c_vec[i].aac_position;
 402         if (e2c_vec[i].av_position != UINT64_MAX) {
 403             layout |= e2c_vec[i].av_position;
 404         }
 405     }
 406
 407     return layout;
 408 }
 409
 410 /**
 411  * Save current output configuration if and only if it has been locked.
 412  */
 413 static void push_output_configuration(AACContext *ac) {
 414     if (ac->oc[1].status == OC_LOCKED) {
 415         ac->oc[0] = ac->oc[1];
 416     }
 417     ac->oc[1].status = OC_NONE;
 418 }
 419
 420 /**
 421  * Restore the previous output configuration if and only if the current
 422  * configuration is unlocked.
 423  */
 424 static void pop_output_configuration(AACContext *ac) {
 425     if (ac->oc[1].status != OC_LOCKED && ac->oc[0].status != OC_NONE) {
 426         ac->oc[1] = ac->oc[0];
 427         ac->avctx->channels = ac->oc[1].channels;
 428         ac->avctx->channel_layout = ac->oc[1].channel_layout;
 429     }
 430 }
 431
 432 /**
 433  * Configure output channel order based on the current program
 434  * configuration element.
 435  *
 436  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
 437  */
 438 static int output_configure(AACContext *ac,
 439                             uint8_t layout_map[MAX_ELEM_ID * 4][3], int tags,
 440                             enum OCStatus oc_type, int get_new_frame)
 441 {
 442     AVCodecContext *avctx = ac->avctx;
 443     int i, channels = 0, ret;
 444     uint64_t layout = 0;
 445
 446     if (ac->oc[1].layout_map != layout_map) {
 447         memcpy(ac->oc[1].layout_map, layout_map, tags * sizeof(layout_map[0]));
 448         ac->oc[1].layout_map_tags = tags;
 449     }
 450
 451     // Try to sniff a reasonable channel order, otherwise output the
 452     // channels in the order the PCE declared them.
 453     if (avctx->request_channel_layout != AV_CH_LAYOUT_NATIVE)
 454         layout = sniff_channel_order(layout_map, tags);
 455     for (i = 0; i < tags; i++) {
 456         int type =     layout_map[i][0];
 457         int id =       layout_map[i][1];
 458         int position = layout_map[i][2];
 459         // Allocate or free elements depending on if they are in the
 460         // current program configuration.
 461         ret = che_configure(ac, position, type, id, &channels);
 462         if (ret < 0)
 463             return ret;
 464     }
 465     if (ac->oc[1].m4ac.ps == 1 && channels == 2) {
 466         if (layout == AV_CH_FRONT_CENTER) {
 467             layout = AV_CH_FRONT_LEFT|AV_CH_FRONT_RIGHT;
 468         } else {
 469             layout = 0;
 470         }
 471     }
 472
 473     memcpy(ac->tag_che_map, ac->che, 4 * MAX_ELEM_ID * sizeof(ac->che[0][0]));
 474     avctx->channel_layout = ac->oc[1].channel_layout = layout;
 475     avctx->channels       = ac->oc[1].channels       = channels;
 476     ac->oc[1].status = oc_type;
 477
 478     if (get_new_frame) {
 479         if ((ret = frame_configure_elements(ac->avctx)) < 0)
 480             return ret;
 481     }
 482
 483     return 0;
 484 }
 485
 486 /**
 487  * Set up channel positions based on a default channel configuration
 488  * as specified in table 1.17.
 489  *
 490  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
 491  */
 492 static int set_default_channel_config(AVCodecContext *avctx,
 493                                       uint8_t (*layout_map)[3],
 494                                       int *tags,
 495                                       int channel_config)
 496 {
 497     if (channel_config < 1 || channel_config > 7) {
 498         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 499                "invalid default channel configuration (%d)\n",
 500                channel_config);
 501         return AVERROR_INVALIDDATA;
 502     }
 503     *tags = tags_per_config[channel_config];
 504     memcpy(layout_map, aac_channel_layout_map[channel_config - 1],
 505            *tags * sizeof(*layout_map));
 506     return 0;
 507 }
 508
 509 static ChannelElement *get_che(AACContext *ac, int type, int elem_id)
 510 {
 511     /* For PCE based channel configurations map the channels solely based
 512      * on tags. */
 513     if (!ac->oc[1].m4ac.chan_config) {
 514         return ac->tag_che_map[type][elem_id];
 515     }
 516     // Allow single CPE stereo files to be signalled with mono configuration.
 517     if (!ac->tags_mapped && type == TYPE_CPE &&
 518         ac->oc[1].m4ac.chan_config == 1) {
 519         uint8_t layout_map[MAX_ELEM_ID*4][3];
 520         int layout_map_tags;
 521         push_output_configuration(ac);
 522
 523         if (set_default_channel_config(ac->avctx, layout_map,
 524                                        &layout_map_tags, 2) < 0)
 525             return NULL;
 526         if (output_configure(ac, layout_map, layout_map_tags,
 527                              OC_TRIAL_FRAME, 1) < 0)
 528             return NULL;
 529
 530         ac->oc[1].m4ac.chan_config = 2;
 531         ac->oc[1].m4ac.ps = 0;
 532     }
 533     // And vice-versa
 534     if (!ac->tags_mapped && type == TYPE_SCE &&
 535         ac->oc[1].m4ac.chan_config == 2) {
 536         uint8_t layout_map[MAX_ELEM_ID * 4][3];
 537         int layout_map_tags;
 538         push_output_configuration(ac);
 539
 540         if (set_default_channel_config(ac->avctx, layout_map,
 541                                        &layout_map_tags, 1) < 0)
 542             return NULL;
 543         if (output_configure(ac, layout_map, layout_map_tags,
 544                              OC_TRIAL_FRAME, 1) < 0)
 545             return NULL;
 546
 547         ac->oc[1].m4ac.chan_config = 1;
 548         if (ac->oc[1].m4ac.sbr)
 549             ac->oc[1].m4ac.ps = -1;
 550     }
 551     /* For indexed channel configurations map the channels solely based
 552      * on position. */
 553     switch (ac->oc[1].m4ac.chan_config) {
 554     case 7:
 555         if (ac->tags_mapped == 3 && type == TYPE_CPE) {
 556             ac->tags_mapped++;
 557             return ac->tag_che_map[TYPE_CPE][elem_id] = ac->che[TYPE_CPE][2];
 558         }
 559     case 6:
 560         /* Some streams incorrectly code 5.1 audio as
 561          * SCE[0] CPE[0] CPE[1] SCE[1]
 562          * instead of
 563          * SCE[0] CPE[0] CPE[1] LFE[0].
 564          * If we seem to have encountered such a stream, transfer
 565          * the LFE[0] element to the SCE[1]'s mapping */
 566         if (ac->tags_mapped == tags_per_config[ac->oc[1].m4ac.chan_config] - 1 && (type == TYPE_LFE || type == TYPE_SCE)) {
 567             ac->tags_mapped++;
 568             return ac->tag_che_map[type][elem_id] = ac->che[TYPE_LFE][0];
 569         }
 570     case 5:
 571         if (ac->tags_mapped == 2 && type == TYPE_CPE) {
 572             ac->tags_mapped++;
 573             return ac->tag_che_map[TYPE_CPE][elem_id] = ac->che[TYPE_CPE][1];
 574         }
 575     case 4:
 576         if (ac->tags_mapped == 2 &&
 577             ac->oc[1].m4ac.chan_config == 4 &&
 578             type == TYPE_SCE) {
 579             ac->tags_mapped++;
 580             return ac->tag_che_map[TYPE_SCE][elem_id] = ac->che[TYPE_SCE][1];
 581         }
 582     case 3:
 583     case 2:
 584         if (ac->tags_mapped == (ac->oc[1].m4ac.chan_config != 2) &&
 585             type == TYPE_CPE) {
 586             ac->tags_mapped++;
 587             return ac->tag_che_map[TYPE_CPE][elem_id] = ac->che[TYPE_CPE][0];
 588         } else if (ac->oc[1].m4ac.chan_config == 2) {
 589             return NULL;
 590         }
 591     case 1:
 592         if (!ac->tags_mapped && type == TYPE_SCE) {
 593             ac->tags_mapped++;
 594             return ac->tag_che_map[TYPE_SCE][elem_id] = ac->che[TYPE_SCE][0];
 595         }
 596     default:
 597         return NULL;
 598     }
 599 }
 600
 601 /**
 602  * Decode an array of 4 bit element IDs, optionally interleaved with a
 603  * stereo/mono switching bit.
 604  *
 605  * @param type speaker type/position for these channels
 606  */
 607 static void decode_channel_map(uint8_t layout_map[][3],
 608                                enum ChannelPosition type,
 609                                GetBitContext *gb, int n)
 610 {
 611     while (n--) {
 612         enum RawDataBlockType syn_ele;
 613         switch (type) {
 614         case AAC_CHANNEL_FRONT:
 615         case AAC_CHANNEL_BACK:
 616         case AAC_CHANNEL_SIDE:
 617             syn_ele = get_bits1(gb);
 618             break;
 619         case AAC_CHANNEL_CC:
 620             skip_bits1(gb);
 621             syn_ele = TYPE_CCE;
 622             break;
 623         case AAC_CHANNEL_LFE:
 624             syn_ele = TYPE_LFE;
 625             break;
 626         }
 627         layout_map[0][0] = syn_ele;
 628         layout_map[0][1] = get_bits(gb, 4);
 629         layout_map[0][2] = type;
 630         layout_map++;
 631     }
 632 }
 633
 634 /**
 635  * Decode program configuration element; reference: table 4.2.
 636  *
 637  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
 638  */
 639 static int decode_pce(AVCodecContext *avctx, MPEG4AudioConfig *m4ac,
 640                       uint8_t (*layout_map)[3],
 641                       GetBitContext *gb)
 642 {
 643     int num_front, num_side, num_back, num_lfe, num_assoc_data, num_cc;
 644     int sampling_index;
 645     int comment_len;
 646     int tags;
 647
 648     skip_bits(gb, 2);  // object_type
 649
 650     sampling_index = get_bits(gb, 4);
 651     if (m4ac->sampling_index != sampling_index)
 652         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING,
 653                "Sample rate index in program config element does not "
 654                "match the sample rate index configured by the container.\n");
 655
 656     num_front       = get_bits(gb, 4);
 657     num_side        = get_bits(gb, 4);
 658     num_back        = get_bits(gb, 4);
 659     num_lfe         = get_bits(gb, 2);
 660     num_assoc_data  = get_bits(gb, 3);
 661     num_cc          = get_bits(gb, 4);
 662
 663     if (get_bits1(gb))
 664         skip_bits(gb, 4); // mono_mixdown_tag
 665     if (get_bits1(gb))
 666         skip_bits(gb, 4); // stereo_mixdown_tag
 667
 668     if (get_bits1(gb))
 669         skip_bits(gb, 3); // mixdown_coeff_index and pseudo_surround
 670
 671     decode_channel_map(layout_map       , AAC_CHANNEL_FRONT, gb, num_front);
 672     tags = num_front;
 673     decode_channel_map(layout_map + tags, AAC_CHANNEL_SIDE,  gb, num_side);
 674     tags += num_side;
 675     decode_channel_map(layout_map + tags, AAC_CHANNEL_BACK,  gb, num_back);
 676     tags += num_back;
 677     decode_channel_map(layout_map + tags, AAC_CHANNEL_LFE,   gb, num_lfe);
 678     tags += num_lfe;
 679
 680     skip_bits_long(gb, 4 * num_assoc_data);
 681
 682     decode_channel_map(layout_map + tags, AAC_CHANNEL_CC,    gb, num_cc);
 683     tags += num_cc;
 684
 685     align_get_bits(gb);
 686
 687     /* comment field, first byte is length */
 688     comment_len = get_bits(gb, 8) * 8;
 689     if (get_bits_left(gb) < comment_len) {
 690         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, overread_err);
 691         return AVERROR_INVALIDDATA;
 692     }
 693     skip_bits_long(gb, comment_len);
 694     return tags;
 695 }
 696
 697 /**
 698  * Decode GA "General Audio" specific configuration; reference: table 4.1.
 699  *
 700  * @param   ac          pointer to AACContext, may be null
 701  * @param   avctx       pointer to AVCCodecContext, used for logging
 702  *
 703  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
 704  */
 705 static int decode_ga_specific_config(AACContext *ac, AVCodecContext *avctx,
 706                                      GetBitContext *gb,
 707                                      MPEG4AudioConfig *m4ac,
 708                                      int channel_config)
 709 {
 710     int extension_flag, ret, ep_config, res_flags;
 711     uint8_t layout_map[MAX_ELEM_ID*4][3];
 712     int tags = 0;
 713
 714     if (get_bits1(gb)) { // frameLengthFlag
 715         avpriv_request_sample(avctx, "960/120 MDCT window");
 716         return AVERROR_PATCHWELCOME;
 717     }
 718
 719     if (get_bits1(gb))       // dependsOnCoreCoder
 720         skip_bits(gb, 14);   // coreCoderDelay
 721     extension_flag = get_bits1(gb);
 722
 723     if (m4ac->object_type == AOT_AAC_SCALABLE ||
 724         m4ac->object_type == AOT_ER_AAC_SCALABLE)
 725         skip_bits(gb, 3);     // layerNr
 726
 727     if (channel_config == 0) {
 728         skip_bits(gb, 4);  // element_instance_tag
 729         tags = decode_pce(avctx, m4ac, layout_map, gb);
 730         if (tags < 0)
 731             return tags;
 732     } else {
 733         if ((ret = set_default_channel_config(avctx, layout_map,
 734                                               &tags, channel_config)))
 735             return ret;
 736     }
 737
 738     if (count_channels(layout_map, tags) > 1) {
 739         m4ac->ps = 0;
 740     } else if (m4ac->sbr == 1 && m4ac->ps == -1)
 741         m4ac->ps = 1;
 742
 743     if (ac && (ret = output_configure(ac, layout_map, tags, OC_GLOBAL_HDR, 0)))
 744         return ret;
 745
 746     if (extension_flag) {
 747         switch (m4ac->object_type) {
 748         case AOT_ER_BSAC:
 749             skip_bits(gb, 5);    // numOfSubFrame
 750             skip_bits(gb, 11);   // layer_length
 751             break;
 752         case AOT_ER_AAC_LC:
 753         case AOT_ER_AAC_LTP:
 754         case AOT_ER_AAC_SCALABLE:
 755         case AOT_ER_AAC_LD:
 756             res_flags = get_bits(gb, 3);
 757             if (res_flags) {
 758                 avpriv_report_missing_feature(avctx,
 759                                               "AAC data resilience (flags %x)",
 760                                               res_flags);
 761                 return AVERROR_PATCHWELCOME;
 762             }
 763             break;
 764         }
 765         skip_bits1(gb);    // extensionFlag3 (TBD in version 3)
 766     }
 767     switch (m4ac->object_type) {
 768     case AOT_ER_AAC_LC:
 769     case AOT_ER_AAC_LTP:
 770     case AOT_ER_AAC_SCALABLE:
 771     case AOT_ER_AAC_LD:
 772         ep_config = get_bits(gb, 2);
 773         if (ep_config) {
 774             avpriv_report_missing_feature(avctx,
 775                                           "epConfig %d", ep_config);
 776             return AVERROR_PATCHWELCOME;
 777         }
 778     }
 779     return 0;
 780 }
 781
 782 static int decode_eld_specific_config(AACContext *ac, AVCodecContext *avctx,
 783                                      GetBitContext *gb,
 784                                      MPEG4AudioConfig *m4ac,
 785                                      int channel_config)
 786 {
 787     int ret, ep_config, res_flags;
 788     uint8_t layout_map[MAX_ELEM_ID*4][3];
 789     int tags = 0;
 790     const int ELDEXT_TERM = 0;
 791
 792     m4ac->ps  = 0;
 793     m4ac->sbr = 0;
 794
 795     if (get_bits1(gb)) { // frameLengthFlag
 796         avpriv_request_sample(avctx, "960/120 MDCT window");
 797         return AVERROR_PATCHWELCOME;
 798     }
 799
 800     res_flags = get_bits(gb, 3);
 801     if (res_flags) {
 802         avpriv_report_missing_feature(avctx,
 803                                       "AAC data resilience (flags %x)",
 804                                       res_flags);
 805         return AVERROR_PATCHWELCOME;
 806     }
 807
 808     if (get_bits1(gb)) { // ldSbrPresentFlag
 809         avpriv_report_missing_feature(avctx,
 810                                       "Low Delay SBR");
 811         return AVERROR_PATCHWELCOME;
 812     }
 813
 814     while (get_bits(gb, 4) != ELDEXT_TERM) {
 815         int len = get_bits(gb, 4);
 816         if (len == 15)
 817             len += get_bits(gb, 8);
 818         if (len == 15 + 255)
 819             len += get_bits(gb, 16);
 820         if (get_bits_left(gb) < len * 8 + 4) {
 821             av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, overread_err);
 822             return AVERROR_INVALIDDATA;
 823         }
 824         skip_bits_long(gb, 8 * len);
 825     }
 826
 827     if ((ret = set_default_channel_config(avctx, layout_map,
 828                                           &tags, channel_config)))
 829         return ret;
 830
 831     if (ac && (ret = output_configure(ac, layout_map, tags, OC_GLOBAL_HDR, 0)))
 832         return ret;
 833
 834     ep_config = get_bits(gb, 2);
 835     if (ep_config) {
 836         avpriv_report_missing_feature(avctx,
 837                                       "epConfig %d", ep_config);
 838         return AVERROR_PATCHWELCOME;
 839     }
 840     return 0;
 841 }
 842
 843 /**
 844  * Decode audio specific configuration; reference: table 1.13.
 845  *
 846  * @param   ac          pointer to AACContext, may be null
 847  * @param   avctx       pointer to AVCCodecContext, used for logging
 848  * @param   m4ac        pointer to MPEG4AudioConfig, used for parsing
 849  * @param   data        pointer to buffer holding an audio specific config
 850  * @param   bit_size    size of audio specific config or data in bits
 851  * @param   sync_extension look for an appended sync extension
 852  *
 853  * @return  Returns error status or number of consumed bits. <0 - error
 854  */
 855 static int decode_audio_specific_config(AACContext *ac,
 856                                         AVCodecContext *avctx,
 857                                         MPEG4AudioConfig *m4ac,
 858                                         const uint8_t *data, int bit_size,
 859                                         int sync_extension)
 860 {
 861     GetBitContext gb;
 862     int i, ret;
 863
 864     av_dlog(avctx, "extradata size %d\n", avctx->extradata_size);
 865     for (i = 0; i < avctx->extradata_size; i++)
 866         av_dlog(avctx, "%02x ", avctx->extradata[i]);
 867     av_dlog(avctx, "\n");
 868
 869     if ((ret = init_get_bits(&gb, data, bit_size)) < 0)
 870         return ret;
 871
 872     if ((i = avpriv_mpeg4audio_get_config(m4ac, data, bit_size,
 873                                           sync_extension)) < 0)
 874         return AVERROR_INVALIDDATA;
 875     if (m4ac->sampling_index > 12) {
 876         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 877                "invalid sampling rate index %d\n",
 878                m4ac->sampling_index);
 879         return AVERROR_INVALIDDATA;
 880     }
 881     if (m4ac->object_type == AOT_ER_AAC_LD &&
 882         (m4ac->sampling_index < 3 || m4ac->sampling_index > 7)) {
 883         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 884                "invalid low delay sampling rate index %d\n",
 885                m4ac->sampling_index);
 886         return AVERROR_INVALIDDATA;
 887     }
 888
 889     skip_bits_long(&gb, i);
 890
 891     switch (m4ac->object_type) {
 892     case AOT_AAC_MAIN:
 893     case AOT_AAC_LC:
 894     case AOT_AAC_LTP:
 895     case AOT_ER_AAC_LC:
 896     case AOT_ER_AAC_LD:
 897         if ((ret = decode_ga_specific_config(ac, avctx, &gb,
 898                                             m4ac, m4ac->chan_config)) < 0)
 899             return ret;
 900         break;
 901     case AOT_ER_AAC_ELD:
 902         if ((ret = decode_eld_specific_config(ac, avctx, &gb,
 903                                               m4ac, m4ac->chan_config)) < 0)
 904             return ret;
 905         break;
 906     default:
 907         avpriv_report_missing_feature(avctx,
 908                                       "Audio object type %s%d",
 909                                       m4ac->sbr == 1 ? "SBR+" : "",
 910                                       m4ac->object_type);
 911         return AVERROR(ENOSYS);
 912     }
 913
 914     av_dlog(avctx,
 915             "AOT %d chan config %d sampling index %d (%d) SBR %d PS %d\n",
 916             m4ac->object_type, m4ac->chan_config, m4ac->sampling_index,
 917             m4ac->sample_rate, m4ac->sbr,
 918             m4ac->ps);
 919
 920     return get_bits_count(&gb);
 921 }
 922
 923 /**
 924  * linear congruential pseudorandom number generator
 925  *
 926  * @param   previous_val    pointer to the current state of the generator
 927  *
 928  * @return  Returns a 32-bit pseudorandom integer
 929  */
 930 static av_always_inline int lcg_random(int previous_val)
 931 {
 932     union { unsigned u; int s; } v = { previous_val * 1664525u + 1013904223 };
 933     return v.s;
 934 }
 935
 936 static av_always_inline void reset_predict_state(PredictorState *ps)
 937 {
 938     ps->r0   = 0.0f;
 939     ps->r1   = 0.0f;
 940     ps->cor0 = 0.0f;
 941     ps->cor1 = 0.0f;
 942     ps->var0 = 1.0f;
 943     ps->var1 = 1.0f;
 944 }
 945
 946 static void reset_all_predictors(PredictorState *ps)
 947 {
 948     int i;
 949     for (i = 0; i < MAX_PREDICTORS; i++)
 950         reset_predict_state(&ps[i]);
 951 }
 952
 953 static int sample_rate_idx (int rate)
 954 {
 955          if (92017 <= rate) return 0;
 956     else if (75132 <= rate) return 1;
 957     else if (55426 <= rate) return 2;
 958     else if (46009 <= rate) return 3;
 959     else if (37566 <= rate) return 4;
 960     else if (27713 <= rate) return 5;
 961     else if (23004 <= rate) return 6;
 962     else if (18783 <= rate) return 7;
 963     else if (13856 <= rate) return 8;
 964     else if (11502 <= rate) return 9;
 965     else if (9391  <= rate) return 10;
 966     else                    return 11;
 967 }
 968
 969 static void reset_predictor_group(PredictorState *ps, int group_num)
 970 {
 971     int i;
 972     for (i = group_num - 1; i < MAX_PREDICTORS; i += 30)
 973         reset_predict_state(&ps[i]);
 974 }
 975
 976 #define AAC_INIT_VLC_STATIC(num, size)                                     \
 977     INIT_VLC_STATIC(&vlc_spectral[num], 8, ff_aac_spectral_sizes[num],     \
 978          ff_aac_spectral_bits[num], sizeof(ff_aac_spectral_bits[num][0]),  \
 979                                     sizeof(ff_aac_spectral_bits[num][0]),  \
 980         ff_aac_spectral_codes[num], sizeof(ff_aac_spectral_codes[num][0]), \
 981                                     sizeof(ff_aac_spectral_codes[num][0]), \
 982         size);
 983
 984 static av_cold int aac_decode_init(AVCodecContext *avctx)
 985 {
 986     AACContext *ac = avctx->priv_data;
 987     int ret;
 988
 989     ac->avctx = avctx;
 990     ac->oc[1].m4ac.sample_rate = avctx->sample_rate;
 991
 992     avctx->sample_fmt = AV_SAMPLE_FMT_FLTP;
 993
 994     if (avctx->extradata_size > 0) {
 995         if ((ret = decode_audio_specific_config(ac, ac->avctx, &ac->oc[1].m4ac,
 996                                                 avctx->extradata,
 997                                                 avctx->extradata_size * 8,
 998                                                 1)) < 0)
 999             return ret;
1000     } else {
1001         int sr, i;
1002         uint8_t layout_map[MAX_ELEM_ID*4][3];
1003         int layout_map_tags;
1004
1005         sr = sample_rate_idx(avctx->sample_rate);
1006         ac->oc[1].m4ac.sampling_index = sr;
1007         ac->oc[1].m4ac.channels = avctx->channels;
1008         ac->oc[1].m4ac.sbr = -1;
1009         ac->oc[1].m4ac.ps = -1;
1010
1011         for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(ff_mpeg4audio_channels); i++)
1012             if (ff_mpeg4audio_channels[i] == avctx->channels)
1013                 break;
1014         if (i == FF_ARRAY_ELEMS(ff_mpeg4audio_channels)) {
1015             i = 0;
1016         }
1017         ac->oc[1].m4ac.chan_config = i;
1018
1019         if (ac->oc[1].m4ac.chan_config) {
1020             int ret = set_default_channel_config(avctx, layout_map,
1021                 &layout_map_tags, ac->oc[1].m4ac.chan_config);
1022             if (!ret)
1023                 output_configure(ac, layout_map, layout_map_tags,
1024                                  OC_GLOBAL_HDR, 0);
1025             else if (avctx->err_recognition & AV_EF_EXPLODE)
1026                 return AVERROR_INVALIDDATA;
1027         }
1028     }
1029
1030     AAC_INIT_VLC_STATIC( 0, 304);
1031     AAC_INIT_VLC_STATIC( 1, 270);
1032     AAC_INIT_VLC_STATIC( 2, 550);
1033     AAC_INIT_VLC_STATIC( 3, 300);
1034     AAC_INIT_VLC_STATIC( 4, 328);
1035     AAC_INIT_VLC_STATIC( 5, 294);
1036     AAC_INIT_VLC_STATIC( 6, 306);
1037     AAC_INIT_VLC_STATIC( 7, 268);
1038     AAC_INIT_VLC_STATIC( 8, 510);
1039     AAC_INIT_VLC_STATIC( 9, 366);
1040     AAC_INIT_VLC_STATIC(10, 462);
1041
1042     ff_aac_sbr_init();
1043
1044     ff_fmt_convert_init(&ac->fmt_conv, avctx);
1045     avpriv_float_dsp_init(&ac->fdsp, avctx->flags & CODEC_FLAG_BITEXACT);
1046
1047     ac->random_state = 0x1f2e3d4c;
1048
1049     ff_aac_tableinit();
1050
1051     INIT_VLC_STATIC(&vlc_scalefactors, 7,
1052                     FF_ARRAY_ELEMS(ff_aac_scalefactor_code),
1053                     ff_aac_scalefactor_bits,
1054                     sizeof(ff_aac_scalefactor_bits[0]),
1055                     sizeof(ff_aac_scalefactor_bits[0]),
1056                     ff_aac_scalefactor_code,
1057                     sizeof(ff_aac_scalefactor_code[0]),
1058                     sizeof(ff_aac_scalefactor_code[0]),
1059                     352);
1060
1061     ff_mdct_init(&ac->mdct,       11, 1, 1.0 / (32768.0 * 1024.0));
1062     ff_mdct_init(&ac->mdct_ld,    10, 1, 1.0 / (32768.0 * 512.0));
1063     ff_mdct_init(&ac->mdct_small,  8, 1, 1.0 / (32768.0 * 128.0));
1064     ff_mdct_init(&ac->mdct_ltp,   11, 0, -2.0 * 32768.0);
1065     // window initialization
1066     ff_kbd_window_init(ff_aac_kbd_long_1024, 4.0, 1024);
1067     ff_kbd_window_init(ff_aac_kbd_long_512,  4.0, 512);
1068     ff_kbd_window_init(ff_aac_kbd_short_128, 6.0, 128);
1069     ff_init_ff_sine_windows(10);
1070     ff_init_ff_sine_windows( 9);
1071     ff_init_ff_sine_windows( 7);
1072
1073     cbrt_tableinit();
1074
1075     return 0;
1076 }
1077
1078 /**
1079  * Skip data_stream_element; reference: table 4.10.
1080  */
1081 static int skip_data_stream_element(AACContext *ac, GetBitContext *gb)
1082 {
1083     int byte_align = get_bits1(gb);
1084     int count = get_bits(gb, 8);
1085     if (count == 255)
1086         count += get_bits(gb, 8);
1087     if (byte_align)
1088         align_get_bits(gb);
1089
1090     if (get_bits_left(gb) < 8 * count) {
1091         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, overread_err);
1092         return AVERROR_INVALIDDATA;
1093     }
1094     skip_bits_long(gb, 8 * count);
1095     return 0;
1096 }
1097
1098 static int decode_prediction(AACContext *ac, IndividualChannelStream *ics,
1099                              GetBitContext *gb)
1100 {
1101     int sfb;
1102     if (get_bits1(gb)) {
1103         ics->predictor_reset_group = get_bits(gb, 5);
1104         if (ics->predictor_reset_group == 0 ||
1105             ics->predictor_reset_group > 30) {
1106             av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR,
1107                    "Invalid Predictor Reset Group.\n");
1108             return AVERROR_INVALIDDATA;
1109         }
1110     }
1111     for (sfb = 0; sfb < FFMIN(ics->max_sfb, ff_aac_pred_sfb_max[ac->oc[1].m4ac.sampling_index]); sfb++) {
1112         ics->prediction_used[sfb] = get_bits1(gb);
1113     }
1114     return 0;
1115 }
1116
1117 /**
1118  * Decode Long Term Prediction data; reference: table 4.xx.
1119  */
1120 static void decode_ltp(LongTermPrediction *ltp,
1121                        GetBitContext *gb, uint8_t max_sfb)
1122 {
1123     int sfb;
1124
1125     ltp->lag  = get_bits(gb, 11);
1126     ltp->coef = ltp_coef[get_bits(gb, 3)];
1127     for (sfb = 0; sfb < FFMIN(max_sfb, MAX_LTP_LONG_SFB); sfb++)
1128         ltp->used[sfb] = get_bits1(gb);
1129 }
1130
1131 /**
1132  * Decode Individual Channel Stream info; reference: table 4.6.
1133  */
1134 static int decode_ics_info(AACContext *ac, IndividualChannelStream *ics,
1135                            GetBitContext *gb)
1136 {
1137     int aot = ac->oc[1].m4ac.object_type;
1138     if (aot != AOT_ER_AAC_ELD) {
1139         if (get_bits1(gb)) {
1140             av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "Reserved bit set.\n");
1141             return AVERROR_INVALIDDATA;
1142         }
1143         ics->window_sequence[1] = ics->window_sequence[0];
1144         ics->window_sequence[0] = get_bits(gb, 2);
1145         if (aot == AOT_ER_AAC_LD &&
1146             ics->window_sequence[0] != ONLY_LONG_SEQUENCE) {
1147             av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR,
1148                    "AAC LD is only defined for ONLY_LONG_SEQUENCE but "
1149                    "window sequence %d found.\n", ics->window_sequence[0]);
1150             ics->window_sequence[0] = ONLY_LONG_SEQUENCE;
1151             return AVERROR_INVALIDDATA;
1152         }
1153         ics->use_kb_window[1]   = ics->use_kb_window[0];
1154         ics->use_kb_window[0]   = get_bits1(gb);
1155     }
1156     ics->num_window_groups  = 1;
1157     ics->group_len[0]       = 1;
1158     if (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
1159         int i;
1160         ics->max_sfb = get_bits(gb, 4);
1161         for (i = 0; i < 7; i++) {
1162             if (get_bits1(gb)) {
1163                 ics->group_len[ics->num_window_groups - 1]++;
1164             } else {
1165                 ics->num_window_groups++;
1166                 ics->group_len[ics->num_window_groups - 1] = 1;
1167             }
1168         }
1169         ics->num_windows       = 8;
1170         ics->swb_offset        =    ff_swb_offset_128[ac->oc[1].m4ac.sampling_index];
1171         ics->num_swb           =   ff_aac_num_swb_128[ac->oc[1].m4ac.sampling_index];
1172         ics->tns_max_bands     = ff_tns_max_bands_128[ac->oc[1].m4ac.sampling_index];
1173         ics->predictor_present = 0;
1174     } else {
1175         ics->max_sfb               = get_bits(gb, 6);
1176         ics->num_windows           = 1;
1177         if (aot == AOT_ER_AAC_LD || aot == AOT_ER_AAC_ELD) {
1178             ics->swb_offset        =     ff_swb_offset_512[ac->oc[1].m4ac.sampling_index];
1179             ics->num_swb           =    ff_aac_num_swb_512[ac->oc[1].m4ac.sampling_index];
1180             if (!ics->num_swb || !ics->swb_offset)
1181                 return AVERROR_BUG;
1182         } else {
1183             ics->swb_offset        =    ff_swb_offset_1024[ac->oc[1].m4ac.sampling_index];
1184             ics->num_swb           =   ff_aac_num_swb_1024[ac->oc[1].m4ac.sampling_index];
1185         }
1186         ics->tns_max_bands         = ff_tns_max_bands_1024[ac->oc[1].m4ac.sampling_index];
1187         if (aot != AOT_ER_AAC_ELD) {
1188             ics->predictor_present     = get_bits1(gb);
1189             ics->predictor_reset_group = 0;
1190         }
1191         if (ics->predictor_present) {
1192             if (aot == AOT_AAC_MAIN) {
1193                 if (decode_prediction(ac, ics, gb)) {
1194                     return AVERROR_INVALIDDATA;
1195                 }
1196             } else if (aot == AOT_AAC_LC ||
1197                        aot == AOT_ER_AAC_LC) {
1198                 av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR,
1199                        "Prediction is not allowed in AAC-LC.\n");
1200                 return AVERROR_INVALIDDATA;
1201             } else {
1202                 if (aot == AOT_ER_AAC_LD) {
1203                     av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR,
1204                            "LTP in ER AAC LD not yet implemented.\n");
1205                     return AVERROR_PATCHWELCOME;
1206                 }
1207                 if ((ics->ltp.present = get_bits(gb, 1)))
1208                     decode_ltp(&ics->ltp, gb, ics->max_sfb);
1209             }
1210         }
1211     }
1212
1213     if (ics->max_sfb > ics->num_swb) {
1214         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR,
1215                "Number of scalefactor bands in group (%d) "
1216                "exceeds limit (%d).\n",
1217                ics->max_sfb, ics->num_swb);
1218         return AVERROR_INVALIDDATA;
1219     }
1220
1221     return 0;
1222 }
1223
1224 /**
1225  * Decode band types (section_data payload); reference: table 4.46.
1226  *
1227  * @param   band_type           array of the used band type
1228  * @param   band_type_run_end   array of the last scalefactor band of a band type run
1229  *
1230  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
1231  */
1232 static int decode_band_types(AACContext *ac, enum BandType band_type[120],
1233                              int band_type_run_end[120], GetBitContext *gb,
1234                              IndividualChannelStream *ics)
1235 {
1236     int g, idx = 0;
1237     const int bits = (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE) ? 3 : 5;
1238     for (g = 0; g < ics->num_window_groups; g++) {
1239         int k = 0;
1240         while (k < ics->max_sfb) {
1241             uint8_t sect_end = k;
1242             int sect_len_incr;
1243             int sect_band_type = get_bits(gb, 4);
1244             if (sect_band_type == 12) {
1245                 av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid band type\n");
1246                 return AVERROR_INVALIDDATA;
1247             }
1248             do {
1249                 sect_len_incr = get_bits(gb, bits);
1250                 sect_end += sect_len_incr;
1251                 if (get_bits_left(gb) < 0) {
1252                     av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, overread_err);
1253                     return AVERROR_INVALIDDATA;
1254                 }
1255                 if (sect_end > ics->max_sfb) {
1256                     av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR,
1257                            "Number of bands (%d) exceeds limit (%d).\n",
1258                            sect_end, ics->max_sfb);
1259                     return AVERROR_INVALIDDATA;
1260                 }
1261             } while (sect_len_incr == (1 << bits) - 1);
1262             for (; k < sect_end; k++) {
1263                 band_type        [idx]   = sect_band_type;
1264                 band_type_run_end[idx++] = sect_end;
1265             }
1266         }
1267     }
1268     return 0;
1269 }
1270
1271 /**
1272  * Decode scalefactors; reference: table 4.47.
1273  *
1274  * @param   global_gain         first scalefactor value as scalefactors are differentially coded
1275  * @param   band_type           array of the used band type
1276  * @param   band_type_run_end   array of the last scalefactor band of a band type run
1277  * @param   sf                  array of scalefactors or intensity stereo positions
1278  *
1279  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
1280  */
1281 static int decode_scalefactors(AACContext *ac, float sf[120], GetBitContext *gb,
1282                                unsigned int global_gain,
1283                                IndividualChannelStream *ics,
1284                                enum BandType band_type[120],
1285                                int band_type_run_end[120])
1286 {
1287     int g, i, idx = 0;
1288     int offset[3] = { global_gain, global_gain - 90, 0 };
1289     int clipped_offset;
1290     int noise_flag = 1;
1291     for (g = 0; g < ics->num_window_groups; g++) {
1292         for (i = 0; i < ics->max_sfb;) {
1293             int run_end = band_type_run_end[idx];
1294             if (band_type[idx] == ZERO_BT) {
1295                 for (; i < run_end; i++, idx++)
1296                     sf[idx] = 0.0;
1297             } else if ((band_type[idx] == INTENSITY_BT) ||
1298                        (band_type[idx] == INTENSITY_BT2)) {
1299                 for (; i < run_end; i++, idx++) {
1300                     offset[2] += get_vlc2(gb, vlc_scalefactors.table, 7, 3) - 60;
1301                     clipped_offset = av_clip(offset[2], -155, 100);
1302                     if (offset[2] != clipped_offset) {
1303                         avpriv_request_sample(ac->avctx,
1304                                               "If you heard an audible artifact, there may be a bug in the decoder. "
1305                                               "Clipped intensity stereo position (%d -> %d)",
1306                                               offset[2], clipped_offset);
1307                     }
1308                     sf[idx] = ff_aac_pow2sf_tab[-clipped_offset + POW_SF2_ZERO];
1309                 }
1310             } else if (band_type[idx] == NOISE_BT) {
1311                 for (; i < run_end; i++, idx++) {
1312                     if (noise_flag-- > 0)
1313                         offset[1] += get_bits(gb, 9) - 256;
1314                     else
1315                         offset[1] += get_vlc2(gb, vlc_scalefactors.table, 7, 3) - 60;
1316                     clipped_offset = av_clip(offset[1], -100, 155);
1317                     if (offset[1] != clipped_offset) {
1318                         avpriv_request_sample(ac->avctx,
1319                                               "If you heard an audible artifact, there may be a bug in the decoder. "
1320                                               "Clipped noise gain (%d -> %d)",
1321                                               offset[1], clipped_offset);
1322                     }
1323                     sf[idx] = -ff_aac_pow2sf_tab[clipped_offset + POW_SF2_ZERO];
1324                 }
1325             } else {
1326                 for (; i < run_end; i++, idx++) {
1327                     offset[0] += get_vlc2(gb, vlc_scalefactors.table, 7, 3) - 60;
1328                     if (offset[0] > 255U) {
1329                         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR,
1330                                "Scalefactor (%d) out of range.\n", offset[0]);
1331                         return AVERROR_INVALIDDATA;
1332                     }
1333                     sf[idx] = -ff_aac_pow2sf_tab[offset[0] - 100 + POW_SF2_ZERO];
1334                 }
1335             }
1336         }
1337     }
1338     return 0;
1339 }
1340
1341 /**
1342  * Decode pulse data; reference: table 4.7.
1343  */
1344 static int decode_pulses(Pulse *pulse, GetBitContext *gb,
1345                          const uint16_t *swb_offset, int num_swb)
1346 {
1347     int i, pulse_swb;
1348     pulse->num_pulse = get_bits(gb, 2) + 1;
1349     pulse_swb        = get_bits(gb, 6);
1350     if (pulse_swb >= num_swb)
1351         return -1;
1352     pulse->pos[0]    = swb_offset[pulse_swb];
1353     pulse->pos[0]   += get_bits(gb, 5);
1354     if (pulse->pos[0] > 1023)
1355         return -1;
1356     pulse->amp[0]    = get_bits(gb, 4);
1357     for (i = 1; i < pulse->num_pulse; i++) {
1358         pulse->pos[i] = get_bits(gb, 5) + pulse->pos[i - 1];
1359         if (pulse->pos[i] > 1023)
1360             return -1;
1361         pulse->amp[i] = get_bits(gb, 4);
1362     }
1363     return 0;
1364 }
1365
1366 /**
1367  * Decode Temporal Noise Shaping data; reference: table 4.48.
1368  *
1369  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
1370  */
1371 static int decode_tns(AACContext *ac, TemporalNoiseShaping *tns,
1372                       GetBitContext *gb, const IndividualChannelStream *ics)
1373 {
1374     int w, filt, i, coef_len, coef_res, coef_compress;
1375     const int is8 = ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE;
1376     const int tns_max_order = is8 ? 7 : ac->oc[1].m4ac.object_type == AOT_AAC_MAIN ? 20 : 12;
1377     for (w = 0; w < ics->num_windows; w++) {
1378         if ((tns->n_filt[w] = get_bits(gb, 2 - is8))) {
1379             coef_res = get_bits1(gb);
1380
1381             for (filt = 0; filt < tns->n_filt[w]; filt++) {
1382                 int tmp2_idx;
1383                 tns->length[w][filt] = get_bits(gb, 6 - 2 * is8);
1384
1385                 if ((tns->order[w][filt] = get_bits(gb, 5 - 2 * is8)) > tns_max_order) {
1386                     av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR,
1387                            "TNS filter order %d is greater than maximum %d.\n",
1388                            tns->order[w][filt], tns_max_order);
1389                     tns->order[w][filt] = 0;
1390                     return AVERROR_INVALIDDATA;
1391                 }
1392                 if (tns->order[w][filt]) {
1393                     tns->direction[w][filt] = get_bits1(gb);
1394                     coef_compress = get_bits1(gb);
1395                     coef_len = coef_res + 3 - coef_compress;
1396                     tmp2_idx = 2 * coef_compress + coef_res;
1397
1398                     for (i = 0; i < tns->order[w][filt]; i++)
1399                         tns->coef[w][filt][i] = tns_tmp2_map[tmp2_idx][get_bits(gb, coef_len)];
1400                 }
1401             }
1402         }
1403     }
1404     return 0;
1405 }
1406
1407 /**
1408  * Decode Mid/Side data; reference: table 4.54.
1409  *
1410  * @param   ms_present  Indicates mid/side stereo presence. [0] mask is all 0s;
1411  *                      [1] mask is decoded from bitstream; [2] mask is all 1s;
1412  *                      [3] reserved for scalable AAC
1413  */
1414 static void decode_mid_side_stereo(ChannelElement *cpe, GetBitContext *gb,
1415                                    int ms_present)
1416 {
1417     int idx;
1418     if (ms_present == 1) {
1419         for (idx = 0;
1420              idx < cpe->ch[0].ics.num_window_groups * cpe->ch[0].ics.max_sfb;
1421              idx++)
1422             cpe->ms_mask[idx] = get_bits1(gb);
1423     } else if (ms_present == 2) {
1424         memset(cpe->ms_mask, 1, cpe->ch[0].ics.num_window_groups * cpe->ch[0].ics.max_sfb * sizeof(cpe->ms_mask[0]));
1425     }
1426 }
1427
1428 #ifndef VMUL2
1429 static inline float *VMUL2(float *dst, const float *v, unsigned idx,
1430                            const float *scale)
1431 {
1432     float s = *scale;
1433     *dst++ = v[idx    & 15] * s;
1434     *dst++ = v[idx>>4 & 15] * s;
1435     return dst;
1436 }
1437 #endif
1438
1439 #ifndef VMUL4
1440 static inline float *VMUL4(float *dst, const float *v, unsigned idx,
1441                            const float *scale)
1442 {
1443     float s = *scale;
1444     *dst++ = v[idx    & 3] * s;
1445     *dst++ = v[idx>>2 & 3] * s;
1446     *dst++ = v[idx>>4 & 3] * s;
1447     *dst++ = v[idx>>6 & 3] * s;
1448     return dst;
1449 }
1450 #endif
1451
1452 #ifndef VMUL2S
1453 static inline float *VMUL2S(float *dst, const float *v, unsigned idx,
1454                             unsigned sign, const float *scale)
1455 {
1456     union av_intfloat32 s0, s1;
1457
1458     s0.f = s1.f = *scale;
1459     s0.i ^= sign >> 1 << 31;
1460     s1.i ^= sign      << 31;
1461
1462     *dst++ = v[idx    & 15] * s0.f;
1463     *dst++ = v[idx>>4 & 15] * s1.f;
1464
1465     return dst;
1466 }
1467 #endif
1468
1469 #ifndef VMUL4S
1470 static inline float *VMUL4S(float *dst, const float *v, unsigned idx,
1471                             unsigned sign, const float *scale)
1472 {
1473     unsigned nz = idx >> 12;
1474     union av_intfloat32 s = { .f = *scale };
1475     union av_intfloat32 t;
1476
1477     t.i = s.i ^ (sign & 1U<<31);
1478     *dst++ = v[idx    & 3] * t.f;
1479
1480     sign <<= nz & 1; nz >>= 1;
1481     t.i = s.i ^ (sign & 1U<<31);
1482     *dst++ = v[idx>>2 & 3] * t.f;
1483
1484     sign <<= nz & 1; nz >>= 1;
1485     t.i = s.i ^ (sign & 1U<<31);
1486     *dst++ = v[idx>>4 & 3] * t.f;
1487
1488     sign <<= nz & 1;
1489     t.i = s.i ^ (sign & 1U<<31);
1490     *dst++ = v[idx>>6 & 3] * t.f;
1491
1492     return dst;
1493 }
1494 #endif
1495
1496 /**
1497  * Decode spectral data; reference: table 4.50.
1498  * Dequantize and scale spectral data; reference: 4.6.3.3.
1499  *
1500  * @param   coef            array of dequantized, scaled spectral data
1501  * @param   sf              array of scalefactors or intensity stereo positions
1502  * @param   pulse_present   set if pulses are present
1503  * @param   pulse           pointer to pulse data struct
1504  * @param   band_type       array of the used band type
1505  *
1506  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
1507  */
1508 static int decode_spectrum_and_dequant(AACContext *ac, float coef[1024],
1509                                        GetBitContext *gb, const float sf[120],
1510                                        int pulse_present, const Pulse *pulse,
1511                                        const IndividualChannelStream *ics,
1512                                        enum BandType band_type[120])
1513 {
1514     int i, k, g, idx = 0;
1515     const int c = 1024 / ics->num_windows;
1516     const uint16_t *offsets = ics->swb_offset;
1517     float *coef_base = coef;
1518
1519     for (g = 0; g < ics->num_windows; g++)
1520         memset(coef + g * 128 + offsets[ics->max_sfb], 0,
1521                sizeof(float) * (c - offsets[ics->max_sfb]));
1522
1523     for (g = 0; g < ics->num_window_groups; g++) {
1524         unsigned g_len = ics->group_len[g];
1525
1526         for (i = 0; i < ics->max_sfb; i++, idx++) {
1527             const unsigned cbt_m1 = band_type[idx] - 1;
1528             float *cfo = coef + offsets[i];
1529             int off_len = offsets[i + 1] - offsets[i];
1530             int group;
1531
1532             if (cbt_m1 >= INTENSITY_BT2 - 1) {
1533                 for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
1534                     memset(cfo, 0, off_len * sizeof(float));
1535                 }
1536             } else if (cbt_m1 == NOISE_BT - 1) {
1537                 for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
1538                     float scale;
1539                     float band_energy;
1540
1541                     for (k = 0; k < off_len; k++) {
1542                         ac->random_state  = lcg_random(ac->random_state);
1543                         cfo[k] = ac->random_state;
1544                     }
1545
1546                     band_energy = ac->fdsp.scalarproduct_float(cfo, cfo, off_len);
1547                     scale = sf[idx] / sqrtf(band_energy);
1548                     ac->fdsp.vector_fmul_scalar(cfo, cfo, scale, off_len);
1549                 }
1550             } else {
1551                 const float *vq = ff_aac_codebook_vector_vals[cbt_m1];
1552                 const uint16_t *cb_vector_idx = ff_aac_codebook_vector_idx[cbt_m1];
1553                 VLC_TYPE (*vlc_tab)[2] = vlc_spectral[cbt_m1].table;
1554                 OPEN_READER(re, gb);
1555
1556                 switch (cbt_m1 >> 1) {
1557                 case 0:
1558                     for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
1559                         float *cf = cfo;
1560                         int len = off_len;
1561
1562                         do {
1563                             int code;
1564                             unsigned cb_idx;
1565
1566                             UPDATE_CACHE(re, gb);
1567                             GET_VLC(code, re, gb, vlc_tab, 8, 2);
1568                             cb_idx = cb_vector_idx[code];
1569                             cf = VMUL4(cf, vq, cb_idx, sf + idx);
1570                         } while (len -= 4);
1571                     }
1572                     break;
1573
1574                 case 1:
1575                     for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
1576                         float *cf = cfo;
1577                         int len = off_len;
1578
1579                         do {
1580                             int code;
1581                             unsigned nnz;
1582                             unsigned cb_idx;
1583                             uint32_t bits;
1584
1585                             UPDATE_CACHE(re, gb);
1586                             GET_VLC(code, re, gb, vlc_tab, 8, 2);
1587                             cb_idx = cb_vector_idx[code];
1588                             nnz = cb_idx >> 8 & 15;
1589                             bits = nnz ? GET_CACHE(re, gb) : 0;
1590                             LAST_SKIP_BITS(re, gb, nnz);
1591                             cf = VMUL4S(cf, vq, cb_idx, bits, sf + idx);
1592                         } while (len -= 4);
1593                     }
1594                     break;
1595
1596                 case 2:
1597                     for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
1598                         float *cf = cfo;
1599                         int len = off_len;
1600
1601                         do {
1602                             int code;
1603                             unsigned cb_idx;
1604
1605                             UPDATE_CACHE(re, gb);
1606                             GET_VLC(code, re, gb, vlc_tab, 8, 2);
1607                             cb_idx = cb_vector_idx[code];
1608                             cf = VMUL2(cf, vq, cb_idx, sf + idx);
1609                         } while (len -= 2);
1610                     }
1611                     break;
1612
1613                 case 3:
1614                 case 4:
1615                     for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
1616                         float *cf = cfo;
1617                         int len = off_len;
1618
1619                         do {
1620                             int code;
1621                             unsigned nnz;
1622                             unsigned cb_idx;
1623                             unsigned sign;
1624
1625                             UPDATE_CACHE(re, gb);
1626                             GET_VLC(code, re, gb, vlc_tab, 8, 2);
1627                             cb_idx = cb_vector_idx[code];
1628                             nnz = cb_idx >> 8 & 15;
1629                             sign = nnz ? SHOW_UBITS(re, gb, nnz) << (cb_idx >> 12) : 0;
1630                             LAST_SKIP_BITS(re, gb, nnz);
1631                             cf = VMUL2S(cf, vq, cb_idx, sign, sf + idx);
1632                         } while (len -= 2);
1633                     }
1634                     break;
1635
1636                 default:
1637                     for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
1638                         float *cf = cfo;
1639                         uint32_t *icf = (uint32_t *) cf;
1640                         int len = off_len;
1641
1642                         do {
1643                             int code;
1644                             unsigned nzt, nnz;
1645                             unsigned cb_idx;
1646                             uint32_t bits;
1647                             int j;
1648
1649                             UPDATE_CACHE(re, gb);
1650                             GET_VLC(code, re, gb, vlc_tab, 8, 2);
1651
1652                             if (!code) {
1653                                 *icf++ = 0;
1654                                 *icf++ = 0;
1655                                 continue;
1656                             }
1657
1658                             cb_idx = cb_vector_idx[code];
1659                             nnz = cb_idx >> 12;
1660                             nzt = cb_idx >> 8;
1661                             bits = SHOW_UBITS(re, gb, nnz) << (32-nnz);
1662                             LAST_SKIP_BITS(re, gb, nnz);
1663
1664                             for (j = 0; j < 2; j++) {
1665                                 if (nzt & 1<<j) {
1666                                     uint32_t b;
1667                                     int n;
1668                                     /* The total length of escape_sequence must be < 22 bits according
1669                                        to the specification (i.e. max is 111111110xxxxxxxxxxxx). */
1670                                     UPDATE_CACHE(re, gb);
1671                                     b = GET_CACHE(re, gb);
1672                                     b = 31 - av_log2(~b);
1673
1674                                     if (b > 8) {
1675                                         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "error in spectral data, ESC overflow\n");
1676                                         return AVERROR_INVALIDDATA;
1677                                     }
1678
1679                                     SKIP_BITS(re, gb, b + 1);
1680                                     b += 4;
1681                                     n = (1 << b) + SHOW_UBITS(re, gb, b);
1682                                     LAST_SKIP_BITS(re, gb, b);
1683                                     *icf++ = cbrt_tab[n] | (bits & 1U<<31);
1684                                     bits <<= 1;
1685                                 } else {
1686                                     unsigned v = ((const uint32_t*)vq)[cb_idx & 15];
1687                                     *icf++ = (bits & 1U<<31) | v;
1688                                     bits <<= !!v;
1689                                 }
1690                                 cb_idx >>= 4;
1691                             }
1692                         } while (len -= 2);
1693
1694                         ac->fdsp.vector_fmul_scalar(cfo, cfo, sf[idx], off_len);
1695                     }
1696                 }
1697
1698                 CLOSE_READER(re, gb);
1699             }
1700         }
1701         coef += g_len << 7;
1702     }
1703
1704     if (pulse_present) {
1705         idx = 0;
1706         for (i = 0; i < pulse->num_pulse; i++) {
1707             float co = coef_base[ pulse->pos[i] ];
1708             while (offsets[idx + 1] <= pulse->pos[i])
1709                 idx++;
1710             if (band_type[idx] != NOISE_BT && sf[idx]) {
1711                 float ico = -pulse->amp[i];
1712                 if (co) {
1713                     co /= sf[idx];
1714                     ico = co / sqrtf(sqrtf(fabsf(co))) + (co > 0 ? -ico : ico);
1715                 }
1716                 coef_base[ pulse->pos[i] ] = cbrtf(fabsf(ico)) * ico * sf[idx];
1717             }
1718         }
1719     }
1720     return 0;
1721 }
1722
1723 static av_always_inline float flt16_round(float pf)
1724 {
1725     union av_intfloat32 tmp;
1726     tmp.f = pf;
1727     tmp.i = (tmp.i + 0x00008000U) & 0xFFFF0000U;
1728     return tmp.f;
1729 }
1730
1731 static av_always_inline float flt16_even(float pf)
1732 {
1733     union av_intfloat32 tmp;
1734     tmp.f = pf;
1735     tmp.i = (tmp.i + 0x00007FFFU + (tmp.i & 0x00010000U >> 16)) & 0xFFFF0000U;
1736     return tmp.f;
1737 }
1738
1739 static av_always_inline float flt16_trunc(float pf)
1740 {
1741     union av_intfloat32 pun;
1742     pun.f = pf;
1743     pun.i &= 0xFFFF0000U;
1744     return pun.f;
1745 }
1746
1747 static av_always_inline void predict(PredictorState *ps, float *coef,
1748                                      int output_enable)
1749 {
1750     const float a     = 0.953125; // 61.0 / 64
1751     const float alpha = 0.90625;  // 29.0 / 32
1752     float e0, e1;
1753     float pv;
1754     float k1, k2;
1755     float   r0 = ps->r0,     r1 = ps->r1;
1756     float cor0 = ps->cor0, cor1 = ps->cor1;
1757     float var0 = ps->var0, var1 = ps->var1;
1758
1759     k1 = var0 > 1 ? cor0 * flt16_even(a / var0) : 0;
1760     k2 = var1 > 1 ? cor1 * flt16_even(a / var1) : 0;
1761
1762     pv = flt16_round(k1 * r0 + k2 * r1);
1763     if (output_enable)
1764         *coef += pv;
1765
1766     e0 = *coef;
1767     e1 = e0 - k1 * r0;
1768
1769     ps->cor1 = flt16_trunc(alpha * cor1 + r1 * e1);
1770     ps->var1 = flt16_trunc(alpha * var1 + 0.5f * (r1 * r1 + e1 * e1));
1771     ps->cor0 = flt16_trunc(alpha * cor0 + r0 * e0);
1772     ps->var0 = flt16_trunc(alpha * var0 + 0.5f * (r0 * r0 + e0 * e0));
1773
1774     ps->r1 = flt16_trunc(a * (r0 - k1 * e0));
1775     ps->r0 = flt16_trunc(a * e0);
1776 }
1777
1778 /**
1779  * Apply AAC-Main style frequency domain prediction.
1780  */
1781 static void apply_prediction(AACContext *ac, SingleChannelElement *sce)
1782 {
1783     int sfb, k;
1784
1785     if (!sce->ics.predictor_initialized) {
1786         reset_all_predictors(sce->predictor_state);
1787         sce->ics.predictor_initialized = 1;
1788     }
1789
1790     if (sce->ics.window_sequence[0] != EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
1791         for (sfb = 0;
1792              sfb < ff_aac_pred_sfb_max[ac->oc[1].m4ac.sampling_index];
1793              sfb++) {
1794             for (k = sce->ics.swb_offset[sfb];
1795                  k < sce->ics.swb_offset[sfb + 1];
1796                  k++) {
1797                 predict(&sce->predictor_state[k], &sce->coeffs[k],
1798                         sce->ics.predictor_present &&
1799                         sce->ics.prediction_used[sfb]);
1800             }
1801         }
1802         if (sce->ics.predictor_reset_group)
1803             reset_predictor_group(sce->predictor_state,
1804                                   sce->ics.predictor_reset_group);
1805     } else
1806         reset_all_predictors(sce->predictor_state);
1807 }
1808
1809 /**
1810  * Decode an individual_channel_stream payload; reference: table 4.44.
1811  *
1812  * @param   common_window   Channels have independent [0], or shared [1], Individual Channel Stream information.
1813  * @param   scale_flag      scalable [1] or non-scalable [0] AAC (Unused until scalable AAC is implemented.)
1814  *
1815  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
1816  */
1817 static int decode_ics(AACContext *ac, SingleChannelElement *sce,
1818                       GetBitContext *gb, int common_window, int scale_flag)
1819 {
1820     Pulse pulse;
1821     TemporalNoiseShaping    *tns = &sce->tns;
1822     IndividualChannelStream *ics = &sce->ics;
1823     float *out = sce->coeffs;
1824     int global_gain, eld_syntax, er_syntax, pulse_present = 0;
1825     int ret;
1826
1827     eld_syntax = ac->oc[1].m4ac.object_type == AOT_ER_AAC_ELD;
1828     er_syntax  = ac->oc[1].m4ac.object_type == AOT_ER_AAC_LC ||
1829                  ac->oc[1].m4ac.object_type == AOT_ER_AAC_LTP ||
1830                  ac->oc[1].m4ac.object_type == AOT_ER_AAC_LD ||
1831                  ac->oc[1].m4ac.object_type == AOT_ER_AAC_ELD;
1832
1833     /* This assignment is to silence a GCC warning about the variable being used
1834      * uninitialized when in fact it always is.
1835      */
1836     pulse.num_pulse = 0;
1837
1838     global_gain = get_bits(gb, 8);
1839
1840     if (!common_window && !scale_flag) {
1841         if (decode_ics_info(ac, ics, gb) < 0)
1842             return AVERROR_INVALIDDATA;
1843     }
1844
1845     if ((ret = decode_band_types(ac, sce->band_type,
1846                                  sce->band_type_run_end, gb, ics)) < 0)
1847         return ret;
1848     if ((ret = decode_scalefactors(ac, sce->sf, gb, global_gain, ics,
1849                                   sce->band_type, sce->band_type_run_end)) < 0)
1850         return ret;
1851
1852     pulse_present = 0;
1853     if (!scale_flag) {
1854         if (!eld_syntax && (pulse_present = get_bits1(gb))) {
1855             if (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
1856                 av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR,
1857                        "Pulse tool not allowed in eight short sequence.\n");
1858                 return AVERROR_INVALIDDATA;
1859             }
1860             if (decode_pulses(&pulse, gb, ics->swb_offset, ics->num_swb)) {
1861                 av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR,
1862                        "Pulse data corrupt or invalid.\n");
1863                 return AVERROR_INVALIDDATA;
1864             }
1865         }
1866         tns->present = get_bits1(gb);
1867         if (tns->present && !er_syntax)
1868             if (decode_tns(ac, tns, gb, ics) < 0)
1869                 return AVERROR_INVALIDDATA;
1870         if (!eld_syntax && get_bits1(gb)) {
1871             avpriv_request_sample(ac->avctx, "SSR");
1872             return AVERROR_PATCHWELCOME;
1873         }
1874         // I see no textual basis in the spec for this occuring after SSR gain
1875         // control, but this is what both reference and real implmentations do
1876         if (tns->present && er_syntax)
1877             if (decode_tns(ac, tns, gb, ics) < 0)
1878                 return AVERROR_INVALIDDATA;
1879     }
1880
1881     if (decode_spectrum_and_dequant(ac, out, gb, sce->sf, pulse_present,
1882                                     &pulse, ics, sce->band_type) < 0)
1883         return AVERROR_INVALIDDATA;
1884
1885     if (ac->oc[1].m4ac.object_type == AOT_AAC_MAIN && !common_window)
1886         apply_prediction(ac, sce);
1887
1888     return 0;
1889 }
1890
1891 /**
1892  * Mid/Side stereo decoding; reference: 4.6.8.1.3.
1893  */
1894 static void apply_mid_side_stereo(AACContext *ac, ChannelElement *cpe)
1895 {
1896     const IndividualChannelStream *ics = &cpe->ch[0].ics;
1897     float *ch0 = cpe->ch[0].coeffs;
1898     float *ch1 = cpe->ch[1].coeffs;
1899     int g, i, group, idx = 0;
1900     const uint16_t *offsets = ics->swb_offset;
1901     for (g = 0; g < ics->num_window_groups; g++) {
1902         for (i = 0; i < ics->max_sfb; i++, idx++) {
1903             if (cpe->ms_mask[idx] &&
1904                 cpe->ch[0].band_type[idx] < NOISE_BT &&
1905                 cpe->ch[1].band_type[idx] < NOISE_BT) {
1906                 for (group = 0; group < ics->group_len[g]; group++) {
1907                     ac->fdsp.butterflies_float(ch0 + group * 128 + offsets[i],
1908                                                ch1 + group * 128 + offsets[i],
1909                                                offsets[i+1] - offsets[i]);
1910                 }
1911             }
1912         }
1913         ch0 += ics->group_len[g] * 128;
1914         ch1 += ics->group_len[g] * 128;
1915     }
1916 }
1917
1918 /**
1919  * intensity stereo decoding; reference: 4.6.8.2.3
1920  *
1921  * @param   ms_present  Indicates mid/side stereo presence. [0] mask is all 0s;
1922  *                      [1] mask is decoded from bitstream; [2] mask is all 1s;
1923  *                      [3] reserved for scalable AAC
1924  */
1925 static void apply_intensity_stereo(AACContext *ac,
1926                                    ChannelElement *cpe, int ms_present)
1927 {
1928     const IndividualChannelStream *ics = &cpe->ch[1].ics;
1929     SingleChannelElement         *sce1 = &cpe->ch[1];
1930     float *coef0 = cpe->ch[0].coeffs, *coef1 = cpe->ch[1].coeffs;
1931     const uint16_t *offsets = ics->swb_offset;
1932     int g, group, i, idx = 0;
1933     int c;
1934     float scale;
1935     for (g = 0; g < ics->num_window_groups; g++) {
1936         for (i = 0; i < ics->max_sfb;) {
1937             if (sce1->band_type[idx] == INTENSITY_BT ||
1938                 sce1->band_type[idx] == INTENSITY_BT2) {
1939                 const int bt_run_end = sce1->band_type_run_end[idx];
1940                 for (; i < bt_run_end; i++, idx++) {
1941                     c = -1 + 2 * (sce1->band_type[idx] - 14);
1942                     if (ms_present)
1943                         c *= 1 - 2 * cpe->ms_mask[idx];
1944                     scale = c * sce1->sf[idx];
1945                     for (group = 0; group < ics->group_len[g]; group++)
1946                         ac->fdsp.vector_fmul_scalar(coef1 + group * 128 + offsets[i],
1947                                                     coef0 + group * 128 + offsets[i],
1948                                                     scale,
1949                                                     offsets[i + 1] - offsets[i]);
1950                 }
1951             } else {
1952                 int bt_run_end = sce1->band_type_run_end[idx];
1953                 idx += bt_run_end - i;
1954                 i    = bt_run_end;
1955             }
1956         }
1957         coef0 += ics->group_len[g] * 128;
1958         coef1 += ics->group_len[g] * 128;
1959     }
1960 }
1961
1962 /**
1963  * Decode a channel_pair_element; reference: table 4.4.
1964  *
1965  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
1966  */
1967 static int decode_cpe(AACContext *ac, GetBitContext *gb, ChannelElement *cpe)
1968 {
1969     int i, ret, common_window, ms_present = 0;
1970     int eld_syntax = ac->oc[1].m4ac.object_type == AOT_ER_AAC_ELD;
1971
1972     common_window = eld_syntax || get_bits1(gb);
1973     if (common_window) {
1974         if (decode_ics_info(ac, &cpe->ch[0].ics, gb))
1975             return AVERROR_INVALIDDATA;
1976         i = cpe->ch[1].ics.use_kb_window[0];
1977         cpe->ch[1].ics = cpe->ch[0].ics;
1978         cpe->ch[1].ics.use_kb_window[1] = i;
1979         if (cpe->ch[1].ics.predictor_present &&
1980             (ac->oc[1].m4ac.object_type != AOT_AAC_MAIN))
1981             if ((cpe->ch[1].ics.ltp.present = get_bits(gb, 1)))
1982                 decode_ltp(&cpe->ch[1].ics.ltp, gb, cpe->ch[1].ics.max_sfb);
1983         ms_present = get_bits(gb, 2);
1984         if (ms_present == 3) {
1985             av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "ms_present = 3 is reserved.\n");
1986             return AVERROR_INVALIDDATA;
1987         } else if (ms_present)
1988             decode_mid_side_stereo(cpe, gb, ms_present);
1989     }
1990     if ((ret = decode_ics(ac, &cpe->ch[0], gb, common_window, 0)))
1991         return ret;
1992     if ((ret = decode_ics(ac, &cpe->ch[1], gb, common_window, 0)))
1993         return ret;
1994
1995     if (common_window) {
1996         if (ms_present)
1997             apply_mid_side_stereo(ac, cpe);
1998         if (ac->oc[1].m4ac.object_type == AOT_AAC_MAIN) {
1999             apply_prediction(ac, &cpe->ch[0]);
2000             apply_prediction(ac, &cpe->ch[1]);
2001         }
2002     }
2003
2004     apply_intensity_stereo(ac, cpe, ms_present);
2005     return 0;
2006 }
2007
2008 static const float cce_scale[] = {
2009     1.09050773266525765921, //2^(1/8)
2010     1.18920711500272106672, //2^(1/4)
2011     M_SQRT2,
2012     2,
2013 };
2014
2015 /**
2016  * Decode coupling_channel_element; reference: table 4.8.
2017  *
2018  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
2019  */
2020 static int decode_cce(AACContext *ac, GetBitContext *gb, ChannelElement *che)
2021 {
2022     int num_gain = 0;
2023     int c, g, sfb, ret;
2024     int sign;
2025     float scale;
2026     SingleChannelElement *sce = &che->ch[0];
2027     ChannelCoupling     *coup = &che->coup;
2028
2029     coup->coupling_point = 2 * get_bits1(gb);
2030     coup->num_coupled = get_bits(gb, 3);
2031     for (c = 0; c <= coup->num_coupled; c++) {
2032         num_gain++;
2033         coup->type[c] = get_bits1(gb) ? TYPE_CPE : TYPE_SCE;
2034         coup->id_select[c] = get_bits(gb, 4);
2035         if (coup->type[c] == TYPE_CPE) {
2036             coup->ch_select[c] = get_bits(gb, 2);
2037             if (coup->ch_select[c] == 3)
2038                 num_gain++;
2039         } else
2040             coup->ch_select[c] = 2;
2041     }
2042     coup->coupling_point += get_bits1(gb) || (coup->coupling_point >> 1);
2043
2044     sign  = get_bits(gb, 1);
2045     scale = cce_scale[get_bits(gb, 2)];
2046
2047     if ((ret = decode_ics(ac, sce, gb, 0, 0)))
2048         return ret;
2049
2050     for (c = 0; c < num_gain; c++) {
2051         int idx  = 0;
2052         int cge  = 1;
2053         int gain = 0;
2054         float gain_cache = 1.0;
2055         if (c) {
2056             cge = coup->coupling_point == AFTER_IMDCT ? 1 : get_bits1(gb);
2057             gain = cge ? get_vlc2(gb, vlc_scalefactors.table, 7, 3) - 60: 0;
2058             gain_cache = powf(scale, -gain);
2059         }
2060         if (coup->coupling_point == AFTER_IMDCT) {
2061             coup->gain[c][0] = gain_cache;
2062         } else {
2063             for (g = 0; g < sce->ics.num_window_groups; g++) {
2064                 for (sfb = 0; sfb < sce->ics.max_sfb; sfb++, idx++) {
2065                     if (sce->band_type[idx] != ZERO_BT) {
2066                         if (!cge) {
2067                             int t = get_vlc2(gb, vlc_scalefactors.table, 7, 3) - 60;
2068                             if (t) {
2069                                 int s = 1;
2070                                 t = gain += t;
2071                                 if (sign) {
2072                                     s  -= 2 * (t & 0x1);
2073                                     t >>= 1;
2074                                 }
2075                                 gain_cache = powf(scale, -t) * s;
2076                             }
2077                         }
2078                         coup->gain[c][idx] = gain_cache;
2079                     }
2080                 }
2081             }
2082         }
2083     }
2084     return 0;
2085 }
2086
2087 /**
2088  * Parse whether channels are to be excluded from Dynamic Range Compression; reference: table 4.53.
2089  *
2090  * @return  Returns number of bytes consumed.
2091  */
2092 static int decode_drc_channel_exclusions(DynamicRangeControl *che_drc,
2093                                          GetBitContext *gb)
2094 {
2095     int i;
2096     int num_excl_chan = 0;
2097
2098     do {
2099         for (i = 0; i < 7; i++)
2100             che_drc->exclude_mask[num_excl_chan++] = get_bits1(gb);
2101     } while (num_excl_chan < MAX_CHANNELS - 7 && get_bits1(gb));
2102
2103     return num_excl_chan / 7;
2104 }
2105
2106 /**
2107  * Decode dynamic range information; reference: table 4.52.
2108  *
2109  * @return  Returns number of bytes consumed.
2110  */
2111 static int decode_dynamic_range(DynamicRangeControl *che_drc,
2112                                 GetBitContext *gb)
2113 {
2114     int n             = 1;
2115     int drc_num_bands = 1;
2116     int i;
2117
2118     /* pce_tag_present? */
2119     if (get_bits1(gb)) {
2120         che_drc->pce_instance_tag  = get_bits(gb, 4);
2121         skip_bits(gb, 4); // tag_reserved_bits
2122         n++;
2123     }
2124
2125     /* excluded_chns_present? */
2126     if (get_bits1(gb)) {
2127         n += decode_drc_channel_exclusions(che_drc, gb);
2128     }
2129
2130     /* drc_bands_present? */
2131     if (get_bits1(gb)) {
2132         che_drc->band_incr            = get_bits(gb, 4);
2133         che_drc->interpolation_scheme = get_bits(gb, 4);
2134         n++;
2135         drc_num_bands += che_drc->band_incr;
2136         for (i = 0; i < drc_num_bands; i++) {
2137             che_drc->band_top[i] = get_bits(gb, 8);
2138             n++;
2139         }
2140     }
2141
2142     /* prog_ref_level_present? */
2143     if (get_bits1(gb)) {
2144         che_drc->prog_ref_level = get_bits(gb, 7);
2145         skip_bits1(gb); // prog_ref_level_reserved_bits
2146         n++;
2147     }
2148
2149     for (i = 0; i < drc_num_bands; i++) {
2150         che_drc->dyn_rng_sgn[i] = get_bits1(gb);
2151         che_drc->dyn_rng_ctl[i] = get_bits(gb, 7);
2152         n++;
2153     }
2154
2155     return n;
2156 }
2157
2158 /**
2159  * Decode extension data (incomplete); reference: table 4.51.
2160  *
2161  * @param   cnt length of TYPE_FIL syntactic element in bytes
2162  *
2163  * @return Returns number of bytes consumed
2164  */
2165 static int decode_extension_payload(AACContext *ac, GetBitContext *gb, int cnt,
2166                                     ChannelElement *che, enum RawDataBlockType elem_type)
2167 {
2168     int crc_flag = 0;
2169     int res = cnt;
2170     switch (get_bits(gb, 4)) { // extension type
2171     case EXT_SBR_DATA_CRC:
2172         crc_flag++;
2173     case EXT_SBR_DATA:
2174         if (!che) {
2175             av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "SBR was found before the first channel element.\n");
2176             return res;
2177         } else if (!ac->oc[1].m4ac.sbr) {
2178             av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "SBR signaled to be not-present but was found in the bitstream.\n");
2179             skip_bits_long(gb, 8 * cnt - 4);
2180             return res;
2181         } else if (ac->oc[1].m4ac.sbr == -1 && ac->oc[1].status == OC_LOCKED) {
2182             av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "Implicit SBR was found with a first occurrence after the first frame.\n");
2183             skip_bits_long(gb, 8 * cnt - 4);
2184             return res;
2185         } else if (ac->oc[1].m4ac.ps == -1 && ac->oc[1].status < OC_LOCKED && ac->avctx->channels == 1) {
2186             ac->oc[1].m4ac.sbr = 1;
2187             ac->oc[1].m4ac.ps = 1;
2188             ac->avctx->profile = FF_PROFILE_AAC_HE_V2;
2189             output_configure(ac, ac->oc[1].layout_map, ac->oc[1].layout_map_tags,
2190                              ac->oc[1].status, 1);
2191         } else {
2192             ac->oc[1].m4ac.sbr = 1;
2193             ac->avctx->profile = FF_PROFILE_AAC_HE;
2194         }
2195         res = ff_decode_sbr_extension(ac, &che->sbr, gb, crc_flag, cnt, elem_type);
2196         break;
2197     case EXT_DYNAMIC_RANGE:
2198         res = decode_dynamic_range(&ac->che_drc, gb);
2199         break;
2200     case EXT_FILL:
2201     case EXT_FILL_DATA:
2202     case EXT_DATA_ELEMENT:
2203     default:
2204         skip_bits_long(gb, 8 * cnt - 4);
2205         break;
2206     };
2207     return res;
2208 }
2209
2210 /**
2211  * Decode Temporal Noise Shaping filter coefficients and apply all-pole filters; reference: 4.6.9.3.
2212  *
2213  * @param   decode  1 if tool is used normally, 0 if tool is used in LTP.
2214  * @param   coef    spectral coefficients
2215  */
2216 static void apply_tns(float coef[1024], TemporalNoiseShaping *tns,
2217                       IndividualChannelStream *ics, int decode)
2218 {
2219     const int mmm = FFMIN(ics->tns_max_bands, ics->max_sfb);
2220     int w, filt, m, i;
2221     int bottom, top, order, start, end, size, inc;
2222     float lpc[TNS_MAX_ORDER];
2223     float tmp[TNS_MAX_ORDER + 1];
2224
2225     for (w = 0; w < ics->num_windows; w++) {
2226         bottom = ics->num_swb;
2227         for (filt = 0; filt < tns->n_filt[w]; filt++) {
2228             top    = bottom;
2229             bottom = FFMAX(0, top - tns->length[w][filt]);
2230             order  = tns->order[w][filt];
2231             if (order == 0)
2232                 continue;
2233
2234             // tns_decode_coef
2235             compute_lpc_coefs(tns->coef[w][filt], order, lpc, 0, 0, 0);
2236
2237             start = ics->swb_offset[FFMIN(bottom, mmm)];
2238             end   = ics->swb_offset[FFMIN(   top, mmm)];
2239             if ((size = end - start) <= 0)
2240                 continue;
2241             if (tns->direction[w][filt]) {
2242                 inc = -1;
2243                 start = end - 1;
2244             } else {
2245                 inc = 1;
2246             }
2247             start += w * 128;
2248
2249             if (decode) {
2250                 // ar filter
2251                 for (m = 0; m < size; m++, start += inc)
2252                     for (i = 1; i <= FFMIN(m, order); i++)
2253                         coef[start] -= coef[start - i * inc] * lpc[i - 1];
2254             } else {
2255                 // ma filter
2256                 for (m = 0; m < size; m++, start += inc) {
2257                     tmp[0] = coef[start];
2258                     for (i = 1; i <= FFMIN(m, order); i++)
2259                         coef[start] += tmp[i] * lpc[i - 1];
2260                     for (i = order; i > 0; i--)
2261                         tmp[i] = tmp[i - 1];
2262                 }
2263             }
2264         }
2265     }
2266 }
2267
2268 /**
2269  *  Apply windowing and MDCT to obtain the spectral
2270  *  coefficient from the predicted sample by LTP.
2271  */
2272 static void windowing_and_mdct_ltp(AACContext *ac, float *out,
2273                                    float *in, IndividualChannelStream *ics)
2274 {
2275     const float *lwindow      = ics->use_kb_window[0] ? ff_aac_kbd_long_1024 : ff_sine_1024;
2276     const float *swindow      = ics->use_kb_window[0] ? ff_aac_kbd_short_128 : ff_sine_128;
2277     const float *lwindow_prev = ics->use_kb_window[1] ? ff_aac_kbd_long_1024 : ff_sine_1024;
2278     const float *swindow_prev = ics->use_kb_window[1] ? ff_aac_kbd_short_128 : ff_sine_128;
2279
2280     if (ics->window_sequence[0] != LONG_STOP_SEQUENCE) {
2281         ac->fdsp.vector_fmul(in, in, lwindow_prev, 1024);
2282     } else {
2283         memset(in, 0, 448 * sizeof(float));
2284         ac->fdsp.vector_fmul(in + 448, in + 448, swindow_prev, 128);
2285     }
2286     if (ics->window_sequence[0] != LONG_START_SEQUENCE) {
2287         ac->fdsp.vector_fmul_reverse(in + 1024, in + 1024, lwindow, 1024);
2288     } else {
2289         ac->fdsp.vector_fmul_reverse(in + 1024 + 448, in + 1024 + 448, swindow, 128);
2290         memset(in + 1024 + 576, 0, 448 * sizeof(float));
2291     }
2292     ac->mdct_ltp.mdct_calc(&ac->mdct_ltp, out, in);
2293 }
2294
2295 /**
2296  * Apply the long term prediction
2297  */
2298 static void apply_ltp(AACContext *ac, SingleChannelElement *sce)
2299 {
2300     const LongTermPrediction *ltp = &sce->ics.ltp;
2301     const uint16_t *offsets = sce->ics.swb_offset;
2302     int i, sfb;
2303
2304     if (sce->ics.window_sequence[0] != EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
2305         float *predTime = sce->ret;
2306         float *predFreq = ac->buf_mdct;
2307         int16_t num_samples = 2048;
2308
2309         if (ltp->lag < 1024)
2310             num_samples = ltp->lag + 1024;
2311         for (i = 0; i < num_samples; i++)
2312             predTime[i] = sce->ltp_state[i + 2048 - ltp->lag] * ltp->coef;
2313         memset(&predTime[i], 0, (2048 - i) * sizeof(float));
2314
2315         windowing_and_mdct_ltp(ac, predFreq, predTime, &sce->ics);
2316
2317         if (sce->tns.present)
2318             apply_tns(predFreq, &sce->tns, &sce->ics, 0);
2319
2320         for (sfb = 0; sfb < FFMIN(sce->ics.max_sfb, MAX_LTP_LONG_SFB); sfb++)
2321             if (ltp->used[sfb])
2322                 for (i = offsets[sfb]; i < offsets[sfb + 1]; i++)
2323                     sce->coeffs[i] += predFreq[i];
2324     }
2325 }
2326
2327 /**
2328  * Update the LTP buffer for next frame
2329  */
2330 static void update_ltp(AACContext *ac, SingleChannelElement *sce)
2331 {
2332     IndividualChannelStream *ics = &sce->ics;
2333     float *saved     = sce->saved;
2334     float *saved_ltp = sce->coeffs;
2335     const float *lwindow = ics->use_kb_window[0] ? ff_aac_kbd_long_1024 : ff_sine_1024;
2336     const float *swindow = ics->use_kb_window[0] ? ff_aac_kbd_short_128 : ff_sine_128;
2337     int i;
2338
2339     if (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
2340         memcpy(saved_ltp,       saved, 512 * sizeof(float));
2341         memset(saved_ltp + 576, 0,     448 * sizeof(float));
2342         ac->fdsp.vector_fmul_reverse(saved_ltp + 448, ac->buf_mdct + 960,     &swindow[64],      64);
2343         for (i = 0; i < 64; i++)
2344             saved_ltp[i + 512] = ac->buf_mdct[1023 - i] * swindow[63 - i];
2345     } else if (ics->window_sequence[0] == LONG_START_SEQUENCE) {
2346         memcpy(saved_ltp,       ac->buf_mdct + 512, 448 * sizeof(float));
2347         memset(saved_ltp + 576, 0,                  448 * sizeof(float));
2348         ac->fdsp.vector_fmul_reverse(saved_ltp + 448, ac->buf_mdct + 960,     &swindow[64],      64);
2349         for (i = 0; i < 64; i++)
2350             saved_ltp[i + 512] = ac->buf_mdct[1023 - i] * swindow[63 - i];
2351     } else { // LONG_STOP or ONLY_LONG
2352         ac->fdsp.vector_fmul_reverse(saved_ltp,       ac->buf_mdct + 512,     &lwindow[512],     512);
2353         for (i = 0; i < 512; i++)
2354             saved_ltp[i + 512] = ac->buf_mdct[1023 - i] * lwindow[511 - i];
2355     }
2356
2357     memcpy(sce->ltp_state,      sce->ltp_state+1024, 1024 * sizeof(*sce->ltp_state));
2358     memcpy(sce->ltp_state+1024, sce->ret,            1024 * sizeof(*sce->ltp_state));
2359     memcpy(sce->ltp_state+2048, saved_ltp,           1024 * sizeof(*sce->ltp_state));
2360 }
2361
2362 /**
2363  * Conduct IMDCT and windowing.
2364  */
2365 static void imdct_and_windowing(AACContext *ac, SingleChannelElement *sce)
2366 {
2367     IndividualChannelStream *ics = &sce->ics;
2368     float *in    = sce->coeffs;
2369     float *out   = sce->ret;
2370     float *saved = sce->saved;
2371     const float *swindow      = ics->use_kb_window[0] ? ff_aac_kbd_short_128 : ff_sine_128;
2372     const float *lwindow_prev = ics->use_kb_window[1] ? ff_aac_kbd_long_1024 : ff_sine_1024;
2373     const float *swindow_prev = ics->use_kb_window[1] ? ff_aac_kbd_short_128 : ff_sine_128;
2374     float *buf  = ac->buf_mdct;
2375     float *temp = ac->temp;
2376     int i;
2377
2378     // imdct
2379     if (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
2380         for (i = 0; i < 1024; i += 128)
2381             ac->mdct_small.imdct_half(&ac->mdct_small, buf + i, in + i);
2382     } else
2383         ac->mdct.imdct_half(&ac->mdct, buf, in);
2384
2385     /* window overlapping
2386      * NOTE: To simplify the overlapping code, all 'meaningless' short to long
2387      * and long to short transitions are considered to be short to short
2388      * transitions. This leaves just two cases (long to long and short to short)
2389      * with a little special sauce for EIGHT_SHORT_SEQUENCE.
2390      */
2391     if ((ics->window_sequence[1] == ONLY_LONG_SEQUENCE || ics->window_sequence[1] == LONG_STOP_SEQUENCE) &&
2392             (ics->window_sequence[0] == ONLY_LONG_SEQUENCE || ics->window_sequence[0] == LONG_START_SEQUENCE)) {
2393         ac->fdsp.vector_fmul_window(    out,               saved,            buf,         lwindow_prev, 512);
2394     } else {
2395         memcpy(                         out,               saved,            448 * sizeof(float));
2396
2397         if (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
2398             ac->fdsp.vector_fmul_window(out + 448 + 0*128, saved + 448,      buf + 0*128, swindow_prev, 64);
2399             ac->fdsp.vector_fmul_window(out + 448 + 1*128, buf + 0*128 + 64, buf + 1*128, swindow,      64);
2400             ac->fdsp.vector_fmul_window(out + 448 + 2*128, buf + 1*128 + 64, buf + 2*128, swindow,      64);
2401             ac->fdsp.vector_fmul_window(out + 448 + 3*128, buf + 2*128 + 64, buf + 3*128, swindow,      64);
2402             ac->fdsp.vector_fmul_window(temp,              buf + 3*128 + 64, buf + 4*128, swindow,      64);
2403             memcpy(                     out + 448 + 4*128, temp, 64 * sizeof(float));
2404         } else {
2405             ac->fdsp.vector_fmul_window(out + 448,         saved + 448,      buf,         swindow_prev, 64);
2406             memcpy(                     out + 576,         buf + 64,         448 * sizeof(float));
2407         }
2408     }
2409
2410     // buffer update
2411     if (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
2412         memcpy(                     saved,       temp + 64,         64 * sizeof(float));
2413         ac->fdsp.vector_fmul_window(saved + 64,  buf + 4*128 + 64, buf + 5*128, swindow, 64);
2414         ac->fdsp.vector_fmul_window(saved + 192, buf + 5*128 + 64, buf + 6*128, swindow, 64);
2415         ac->fdsp.vector_fmul_window(saved + 320, buf + 6*128 + 64, buf + 7*128, swindow, 64);
2416         memcpy(                     saved + 448, buf + 7*128 + 64,  64 * sizeof(float));
2417     } else if (ics->window_sequence[0] == LONG_START_SEQUENCE) {
2418         memcpy(                     saved,       buf + 512,        448 * sizeof(float));
2419         memcpy(                     saved + 448, buf + 7*128 + 64,  64 * sizeof(float));
2420     } else { // LONG_STOP or ONLY_LONG
2421         memcpy(                     saved,       buf + 512,        512 * sizeof(float));
2422     }
2423 }
2424
2425 static void imdct_and_windowing_ld(AACContext *ac, SingleChannelElement *sce)
2426 {
2427     IndividualChannelStream *ics = &sce->ics;
2428     float *in    = sce->coeffs;
2429     float *out   = sce->ret;
2430     float *saved = sce->saved;
2431     const float *lwindow_prev = ics->use_kb_window[1] ? ff_aac_kbd_long_512 : ff_sine_512;
2432     float *buf  = ac->buf_mdct;
2433
2434     // imdct
2435     ac->mdct.imdct_half(&ac->mdct_ld, buf, in);
2436
2437     // window overlapping
2438     ac->fdsp.vector_fmul_window(out, saved, buf, lwindow_prev, 256);
2439
2440     // buffer update
2441     memcpy(saved, buf + 256, 256 * sizeof(float));
2442 }
2443
2444 static void imdct_and_windowing_eld(AACContext *ac, SingleChannelElement *sce)
2445 {
2446     float *in    = sce->coeffs;
2447     float *out   = sce->ret;
2448     float *saved = sce->saved;
2449     const float *const window = ff_aac_eld_window;
2450     float *buf  = ac->buf_mdct;
2451     int i;
2452     const int n  = 512;
2453     const int n2 = n >> 1;
2454     const int n4 = n >> 2;
2455
2456     // Inverse transform, mapped to the conventional IMDCT by
2457     // Chivukula, R.K.; Reznik, Y.A.; Devarajan, V.,
2458     // "Efficient algorithms for MPEG-4 AAC-ELD, AAC-LD and AAC-LC filterbanks,"
2459     // Audio, Language and Image Processing, 2008. ICALIP 2008. International Conference on
2460     // URL: http://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?tp=&arnumber=4590245&isnumber=4589950
2461     for (i = 0; i < n2; i+=2) {
2462         float temp;
2463         temp =  in[i    ]; in[i    ] = -in[n - 1 - i]; in[n - 1 - i] = temp;
2464         temp = -in[i + 1]; in[i + 1] =  in[n - 2 - i]; in[n - 2 - i] = temp;
2465     }
2466     ac->mdct.imdct_half(&ac->mdct_ld, buf, in);
2467     for (i = 0; i < n; i+=2) {
2468         buf[i] = -buf[i];
2469     }
2470     // Like with the regular IMDCT at this point we still have the middle half
2471     // of a transform but with even symmetry on the left and odd symmetry on
2472     // the right
2473
2474     // window overlapping
2475     // The spec says to use samples [0..511] but the reference decoder uses
2476     // samples [128..639].
2477     for (i = n4; i < n2; i ++) {
2478         out[i - n4] =    buf[n2 - 1 - i]       * window[i       - n4] +
2479                        saved[      i + n2]     * window[i +   n - n4] +
2480                       -saved[  n + n2 - 1 - i] * window[i + 2*n - n4] +
2481                       -saved[2*n + n2 + i]     * window[i + 3*n - n4];
2482     }
2483     for (i = 0; i < n2; i ++) {
2484         out[n4 + i] =    buf[i]               * window[i + n2       - n4] +
2485                       -saved[      n - 1 - i] * window[i + n2 +   n - n4] +
2486                       -saved[  n + i]         * window[i + n2 + 2*n - n4] +
2487                        saved[2*n + n - 1 - i] * window[i + n2 + 3*n - n4];
2488     }
2489     for (i = 0; i < n4; i ++) {
2490         out[n2 + n4 + i] =    buf[      i + n2]     * window[i +   n - n4] +
2491                            -saved[      n2 - 1 - i] * window[i + 2*n - n4] +
2492                            -saved[  n + n2 + i]     * window[i + 3*n - n4];
2493     }
2494
2495     // buffer update
2496     memmove(saved + n, saved, 2 * n * sizeof(float));
2497     memcpy( saved,       buf,     n * sizeof(float));
2498 }
2499
2500 /**
2501  * Apply dependent channel coupling (applied before IMDCT).
2502  *
2503  * @param   index   index into coupling gain array
2504  */
2505 static void apply_dependent_coupling(AACContext *ac,
2506                                      SingleChannelElement *target,
2507                                      ChannelElement *cce, int index)
2508 {
2509     IndividualChannelStream *ics = &cce->ch[0].ics;
2510     const uint16_t *offsets = ics->swb_offset;
2511     float *dest = target->coeffs;
2512     const float *src = cce->ch[0].coeffs;
2513     int g, i, group, k, idx = 0;
2514     if (ac->oc[1].m4ac.object_type == AOT_AAC_LTP) {
2515         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR,
2516                "Dependent coupling is not supported together with LTP\n");
2517         return;
2518     }
2519     for (g = 0; g < ics->num_window_groups; g++) {
2520         for (i = 0; i < ics->max_sfb; i++, idx++) {
2521             if (cce->ch[0].band_type[idx] != ZERO_BT) {
2522                 const float gain = cce->coup.gain[index][idx];
2523                 for (group = 0; group < ics->group_len[g]; group++) {
2524                     for (k = offsets[i]; k < offsets[i + 1]; k++) {
2525                         // XXX dsputil-ize
2526                         dest[group * 128 + k] += gain * src[group * 128 + k];
2527                     }
2528                 }
2529             }
2530         }
2531         dest += ics->group_len[g] * 128;
2532         src  += ics->group_len[g] * 128;
2533     }
2534 }
2535
2536 /**
2537  * Apply independent channel coupling (applied after IMDCT).
2538  *
2539  * @param   index   index into coupling gain array
2540  */
2541 static void apply_independent_coupling(AACContext *ac,
2542                                        SingleChannelElement *target,
2543                                        ChannelElement *cce, int index)
2544 {
2545     int i;
2546     const float gain = cce->coup.gain[index][0];
2547     const float *src = cce->ch[0].ret;
2548     float *dest = target->ret;
2549     const int len = 1024 << (ac->oc[1].m4ac.sbr == 1);
2550
2551     for (i = 0; i < len; i++)
2552         dest[i] += gain * src[i];
2553 }
2554
2555 /**
2556  * channel coupling transformation interface
2557  *
2558  * @param   apply_coupling_method   pointer to (in)dependent coupling function
2559  */
2560 static void apply_channel_coupling(AACContext *ac, ChannelElement *cc,
2561                                    enum RawDataBlockType type, int elem_id,
2562                                    enum CouplingPoint coupling_point,
2563                                    void (*apply_coupling_method)(AACContext *ac, SingleChannelElement *target, ChannelElement *cce, int index))
2564 {
2565     int i, c;
2566
2567     for (i = 0; i < MAX_ELEM_ID; i++) {
2568         ChannelElement *cce = ac->che[TYPE_CCE][i];
2569         int index = 0;
2570
2571         if (cce && cce->coup.coupling_point == coupling_point) {
2572             ChannelCoupling *coup = &cce->coup;
2573
2574             for (c = 0; c <= coup->num_coupled; c++) {
2575                 if (coup->type[c] == type && coup->id_select[c] == elem_id) {
2576                     if (coup->ch_select[c] != 1) {
2577                         apply_coupling_method(ac, &cc->ch[0], cce, index);
2578                         if (coup->ch_select[c] != 0)
2579                             index++;
2580                     }
2581                     if (coup->ch_select[c] != 2)
2582                         apply_coupling_method(ac, &cc->ch[1], cce, index++);
2583                 } else
2584                     index += 1 + (coup->ch_select[c] == 3);
2585             }
2586         }
2587     }
2588 }
2589
2590 /**
2591  * Convert spectral data to float samples, applying all supported tools as appropriate.
2592  */
2593 static void spectral_to_sample(AACContext *ac)
2594 {
2595     int i, type;
2596     void (*imdct_and_window)(AACContext *ac, SingleChannelElement *sce);
2597     switch (ac->oc[1].m4ac.object_type) {
2598     case AOT_ER_AAC_LD:
2599         imdct_and_window = imdct_and_windowing_ld;
2600         break;
2601     case AOT_ER_AAC_ELD:
2602         imdct_and_window = imdct_and_windowing_eld;
2603         break;
2604     default:
2605         imdct_and_window = imdct_and_windowing;
2606     }
2607     for (type = 3; type >= 0; type--) {
2608         for (i = 0; i < MAX_ELEM_ID; i++) {
2609             ChannelElement *che = ac->che[type][i];
2610             if (che) {
2611                 if (type <= TYPE_CPE)
2612                     apply_channel_coupling(ac, che, type, i, BEFORE_TNS, apply_dependent_coupling);
2613                 if (ac->oc[1].m4ac.object_type == AOT_AAC_LTP) {
2614                     if (che->ch[0].ics.predictor_present) {
2615                         if (che->ch[0].ics.ltp.present)
2616                             apply_ltp(ac, &che->ch[0]);
2617                         if (che->ch[1].ics.ltp.present && type == TYPE_CPE)
2618                             apply_ltp(ac, &che->ch[1]);
2619                     }
2620                 }
2621                 if (che->ch[0].tns.present)
2622                     apply_tns(che->ch[0].coeffs, &che->ch[0].tns, &che->ch[0].ics, 1);
2623                 if (che->ch[1].tns.present)
2624                     apply_tns(che->ch[1].coeffs, &che->ch[1].tns, &che->ch[1].ics, 1);
2625                 if (type <= TYPE_CPE)
2626                     apply_channel_coupling(ac, che, type, i, BETWEEN_TNS_AND_IMDCT, apply_dependent_coupling);
2627                 if (type != TYPE_CCE || che->coup.coupling_point == AFTER_IMDCT) {
2628                     imdct_and_window(ac, &che->ch[0]);
2629                     if (ac->oc[1].m4ac.object_type == AOT_AAC_LTP)
2630                         update_ltp(ac, &che->ch[0]);
2631                     if (type == TYPE_CPE) {
2632                         imdct_and_window(ac, &che->ch[1]);
2633                         if (ac->oc[1].m4ac.object_type == AOT_AAC_LTP)
2634                             update_ltp(ac, &che->ch[1]);
2635                     }
2636                     if (ac->oc[1].m4ac.sbr > 0) {
2637                         ff_sbr_apply(ac, &che->sbr, type, che->ch[0].ret, che->ch[1].ret);
2638                     }
2639                 }
2640                 if (type <= TYPE_CCE)
2641                     apply_channel_coupling(ac, che, type, i, AFTER_IMDCT, apply_independent_coupling);
2642             }
2643         }
2644     }
2645 }
2646
2647 static int parse_adts_frame_header(AACContext *ac, GetBitContext *gb)
2648 {
2649     int size;
2650     AACADTSHeaderInfo hdr_info;
2651     uint8_t layout_map[MAX_ELEM_ID*4][3];
2652     int layout_map_tags, ret;
2653
2654     size = avpriv_aac_parse_header(gb, &hdr_info);
2655     if (size > 0) {
2656         if (hdr_info.num_aac_frames != 1) {
2657             avpriv_report_missing_feature(ac->avctx,
2658                                           "More than one AAC RDB per ADTS frame");
2659             return AVERROR_PATCHWELCOME;
2660         }
2661         push_output_configuration(ac);
2662         if (hdr_info.chan_config) {
2663             ac->oc[1].m4ac.chan_config = hdr_info.chan_config;
2664             if ((ret = set_default_channel_config(ac->avctx,
2665                                                   layout_map,
2666                                                   &layout_map_tags,
2667                                                   hdr_info.chan_config)) < 0)
2668                 return ret;
2669             if ((ret = output_configure(ac, layout_map, layout_map_tags,
2670                                         FFMAX(ac->oc[1].status,
2671                                               OC_TRIAL_FRAME), 0)) < 0)
2672                 return ret;
2673         } else {
2674             ac->oc[1].m4ac.chan_config = 0;
2675         }
2676         ac->oc[1].m4ac.sample_rate     = hdr_info.sample_rate;
2677         ac->oc[1].m4ac.sampling_index  = hdr_info.sampling_index;
2678         ac->oc[1].m4ac.object_type     = hdr_info.object_type;
2679         if (ac->oc[0].status != OC_LOCKED ||
2680             ac->oc[0].m4ac.chan_config != hdr_info.chan_config ||
2681             ac->oc[0].m4ac.sample_rate != hdr_info.sample_rate) {
2682             ac->oc[1].m4ac.sbr = -1;
2683             ac->oc[1].m4ac.ps  = -1;
2684         }
2685         if (!hdr_info.crc_absent)
2686             skip_bits(gb, 16);
2687     }
2688     return size;
2689 }
2690
2691 static int aac_decode_er_frame(AVCodecContext *avctx, void *data,
2692                                int *got_frame_ptr, GetBitContext *gb)
2693 {
2694     AACContext *ac = avctx->priv_data;
2695     ChannelElement *che;
2696     int err, i;
2697     int samples = 1024;
2698     int chan_config = ac->oc[1].m4ac.chan_config;
2699     int aot = ac->oc[1].m4ac.object_type;
2700
2701     if (aot == AOT_ER_AAC_LD || aot == AOT_ER_AAC_ELD)
2702         samples >>= 1;
2703
2704     ac->frame = data;
2705
2706     if ((err = frame_configure_elements(avctx)) < 0)
2707         return err;
2708
2709     // The FF_PROFILE_AAC_* defines are all object_type - 1
2710     // This may lead to an undefined profile being signaled
2711     ac->avctx->profile = ac->oc[1].m4ac.object_type - 1;
2712
2713     ac->tags_mapped = 0;
2714
2715     if (chan_config < 0 || chan_config >= 8) {
2716         avpriv_request_sample(avctx, "Unknown ER channel configuration %d",
2717                               ac->oc[1].m4ac.chan_config);
2718         return AVERROR_INVALIDDATA;
2719     }
2720     for (i = 0; i < tags_per_config[chan_config]; i++) {
2721         const int elem_type = aac_channel_layout_map[chan_config-1][i][0];
2722         const int elem_id   = aac_channel_layout_map[chan_config-1][i][1];
2723         if (!(che=get_che(ac, elem_type, elem_id))) {
2724             av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR,
2725                    "channel element %d.%d is not allocated\n",
2726                    elem_type, elem_id);
2727             return AVERROR_INVALIDDATA;
2728         }
2729         if (aot != AOT_ER_AAC_ELD)
2730             skip_bits(gb, 4);
2731         switch (elem_type) {
2732         case TYPE_SCE:
2733             err = decode_ics(ac, &che->ch[0], gb, 0, 0);
2734             break;
2735         case TYPE_CPE:
2736             err = decode_cpe(ac, gb, che);
2737             break;
2738         case TYPE_LFE:
2739             err = decode_ics(ac, &che->ch[0], gb, 0, 0);
2740             break;
2741         }
2742         if (err < 0)
2743             return err;
2744     }
2745
2746     spectral_to_sample(ac);
2747
2748     ac->frame->nb_samples = samples;
2749     *got_frame_ptr = 1;
2750
2751     skip_bits_long(gb, get_bits_left(gb));
2752     return 0;
2753 }
2754
2755 static int aac_decode_frame_int(AVCodecContext *avctx, void *data,
2756                                 int *got_frame_ptr, GetBitContext *gb)
2757 {
2758     AACContext *ac = avctx->priv_data;
2759     ChannelElement *che = NULL, *che_prev = NULL;
2760     enum RawDataBlockType elem_type, elem_type_prev = TYPE_END;
2761     int err, elem_id;
2762     int samples = 0, multiplier, audio_found = 0, pce_found = 0;
2763
2764     ac->frame = data;
2765
2766     if (show_bits(gb, 12) == 0xfff) {
2767         if ((err = parse_adts_frame_header(ac, gb)) < 0) {
2768             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error decoding AAC frame header.\n");
2769             goto fail;
2770         }
2771         if (ac->oc[1].m4ac.sampling_index > 12) {
2772             av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid sampling rate index %d\n", ac->oc[1].m4ac.sampling_index);
2773             err = AVERROR_INVALIDDATA;
2774             goto fail;
2775         }
2776     }
2777
2778     if ((err = frame_configure_elements(avctx)) < 0)
2779         goto fail;
2780
2781     // The FF_PROFILE_AAC_* defines are all object_type - 1
2782     // This may lead to an undefined profile being signaled
2783     ac->avctx->profile = ac->oc[1].m4ac.object_type - 1;
2784
2785     ac->tags_mapped = 0;
2786     // parse
2787     while ((elem_type = get_bits(gb, 3)) != TYPE_END) {
2788         elem_id = get_bits(gb, 4);
2789
2790         if (elem_type < TYPE_DSE) {
2791             if (!(che=get_che(ac, elem_type, elem_id))) {
2792                 av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "channel element %d.%d is not allocated\n",
2793                        elem_type, elem_id);
2794                 err = AVERROR_INVALIDDATA;
2795                 goto fail;
2796             }
2797             samples = 1024;
2798         }
2799
2800         switch (elem_type) {
2801
2802         case TYPE_SCE:
2803             err = decode_ics(ac, &che->ch[0], gb, 0, 0);
2804             audio_found = 1;
2805             break;
2806
2807         case TYPE_CPE:
2808             err = decode_cpe(ac, gb, che);
2809             audio_found = 1;
2810             break;
2811
2812         case TYPE_CCE:
2813             err = decode_cce(ac, gb, che);
2814             break;
2815
2816         case TYPE_LFE:
2817             err = decode_ics(ac, &che->ch[0], gb, 0, 0);
2818             audio_found = 1;
2819             break;
2820
2821         case TYPE_DSE:
2822             err = skip_data_stream_element(ac, gb);
2823             break;
2824
2825         case TYPE_PCE: {
2826             uint8_t layout_map[MAX_ELEM_ID*4][3];
2827             int tags;
2828             push_output_configuration(ac);
2829             tags = decode_pce(avctx, &ac->oc[1].m4ac, layout_map, gb);
2830             if (tags < 0) {
2831                 err = tags;
2832                 break;
2833             }
2834             if (pce_found) {
2835                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
2836                        "Not evaluating a further program_config_element as this construct is dubious at best.\n");
2837                 pop_output_configuration(ac);
2838             } else {
2839                 err = output_configure(ac, layout_map, tags, OC_TRIAL_PCE, 1);
2840                 pce_found = 1;
2841             }
2842             break;
2843         }
2844
2845         case TYPE_FIL:
2846             if (elem_id == 15)
2847                 elem_id += get_bits(gb, 8) - 1;
2848             if (get_bits_left(gb) < 8 * elem_id) {
2849                     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, overread_err);
2850                     err = AVERROR_INVALIDDATA;
2851                     goto fail;
2852             }
2853             while (elem_id > 0)
2854                 elem_id -= decode_extension_payload(ac, gb, elem_id, che_prev, elem_type_prev);
2855             err = 0; /* FIXME */
2856             break;
2857
2858         default:
2859             err = AVERROR_BUG; /* should not happen, but keeps compiler happy */
2860             break;
2861         }
2862
2863         che_prev       = che;
2864         elem_type_prev = elem_type;
2865
2866         if (err)
2867             goto fail;
2868
2869         if (get_bits_left(gb) < 3) {
2870             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, overread_err);
2871             err = AVERROR_INVALIDDATA;
2872             goto fail;
2873         }
2874     }
2875
2876     spectral_to_sample(ac);
2877
2878     multiplier = (ac->oc[1].m4ac.sbr == 1) ? ac->oc[1].m4ac.ext_sample_rate > ac->oc[1].m4ac.sample_rate : 0;
2879     samples <<= multiplier;
2880
2881     if (samples)
2882         ac->frame->nb_samples = samples;
2883     *got_frame_ptr = !!samples;
2884
2885     if (ac->oc[1].status && audio_found) {
2886         avctx->sample_rate = ac->oc[1].m4ac.sample_rate << multiplier;
2887         avctx->frame_size = samples;
2888         ac->oc[1].status = OC_LOCKED;
2889     }
2890
2891     return 0;
2892 fail:
2893     pop_output_configuration(ac);
2894     return err;
2895 }
2896
2897 static int aac_decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data,
2898                             int *got_frame_ptr, AVPacket *avpkt)
2899 {
2900     AACContext *ac = avctx->priv_data;
2901     const uint8_t *buf = avpkt->data;
2902     int buf_size = avpkt->size;
2903     GetBitContext gb;
2904     int buf_consumed;
2905     int buf_offset;
2906     int err;
2907     int new_extradata_size;
2908     const uint8_t *new_extradata = av_packet_get_side_data(avpkt,
2909                                        AV_PKT_DATA_NEW_EXTRADATA,
2910                                        &new_extradata_size);
2911
2912     if (new_extradata) {
2913         av_free(avctx->extradata);
2914         avctx->extradata = av_mallocz(new_extradata_size +
2915                                       FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
2916         if (!avctx->extradata)
2917             return AVERROR(ENOMEM);
2918         avctx->extradata_size = new_extradata_size;
2919         memcpy(avctx->extradata, new_extradata, new_extradata_size);
2920         push_output_configuration(ac);
2921         if (decode_audio_specific_config(ac, ac->avctx, &ac->oc[1].m4ac,
2922                                          avctx->extradata,
2923                                          avctx->extradata_size*8, 1) < 0) {
2924             pop_output_configuration(ac);
2925             return AVERROR_INVALIDDATA;
2926         }
2927     }
2928
2929     if ((err = init_get_bits(&gb, buf, buf_size * 8)) < 0)
2930         return err;
2931
2932     switch (ac->oc[1].m4ac.object_type) {
2933     case AOT_ER_AAC_LC:
2934     case AOT_ER_AAC_LTP:
2935     case AOT_ER_AAC_LD:
2936     case AOT_ER_AAC_ELD:
2937         err = aac_decode_er_frame(avctx, data, got_frame_ptr, &gb);
2938         break;
2939     default:
2940         err = aac_decode_frame_int(avctx, data, got_frame_ptr, &gb);
2941     }
2942     if (err < 0)
2943         return err;
2944
2945     buf_consumed = (get_bits_count(&gb) + 7) >> 3;
2946     for (buf_offset = buf_consumed; buf_offset < buf_size; buf_offset++)
2947         if (buf[buf_offset])
2948             break;
2949
2950     return buf_size > buf_offset ? buf_consumed : buf_size;
2951 }
2952
2953 static av_cold int aac_decode_close(AVCodecContext *avctx)
2954 {
2955     AACContext *ac = avctx->priv_data;
2956     int i, type;
2957
2958     for (i = 0; i < MAX_ELEM_ID; i++) {
2959         for (type = 0; type < 4; type++) {
2960             if (ac->che[type][i])
2961                 ff_aac_sbr_ctx_close(&ac->che[type][i]->sbr);
2962             av_freep(&ac->che[type][i]);
2963         }
2964     }
2965
2966     ff_mdct_end(&ac->mdct);
2967     ff_mdct_end(&ac->mdct_small);
2968     ff_mdct_end(&ac->mdct_ld);
2969     ff_mdct_end(&ac->mdct_ltp);
2970     return 0;
2971 }
2972
2973
2974 #define LOAS_SYNC_WORD   0x2b7       ///< 11 bits LOAS sync word
2975
2976 struct LATMContext {
2977     AACContext aac_ctx;     ///< containing AACContext
2978     int initialized;        ///< initilized after a valid extradata was seen
2979
2980     // parser data
2981     int audio_mux_version_A; ///< LATM syntax version
2982     int frame_length_type;   ///< 0/1 variable/fixed frame length
2983     int frame_length;        ///< frame length for fixed frame length
2984 };
2985
2986 static inline uint32_t latm_get_value(GetBitContext *b)
2987 {
2988     int length = get_bits(b, 2);
2989
2990     return get_bits_long(b, (length+1)*8);
2991 }
2992
2993 static int latm_decode_audio_specific_config(struct LATMContext *latmctx,
2994                                              GetBitContext *gb, int asclen)
2995 {
2996     AACContext *ac        = &latmctx->aac_ctx;
2997     AVCodecContext *avctx = ac->avctx;
2998     MPEG4AudioConfig m4ac = { 0 };
2999     int config_start_bit  = get_bits_count(gb);
3000     int sync_extension    = 0;
3001     int bits_consumed, esize;
3002
3003     if (asclen) {
3004         sync_extension = 1;
3005         asclen         = FFMIN(asclen, get_bits_left(gb));
3006     } else
3007         asclen         = get_bits_left(gb);
3008
3009     if (config_start_bit % 8) {
3010         avpriv_request_sample(latmctx->aac_ctx.avctx,
3011                               "Non-byte-aligned audio-specific config");
3012         return AVERROR_PATCHWELCOME;
3013     }
3014     if (asclen <= 0)
3015         return AVERROR_INVALIDDATA;
3016     bits_consumed = decode_audio_specific_config(NULL, avctx, &m4ac,
3017                                          gb->buffer + (config_start_bit / 8),
3018                                          asclen, sync_extension);
3019
3020     if (bits_consumed < 0)
3021         return AVERROR_INVALIDDATA;
3022
3023     if (ac->oc[1].m4ac.sample_rate != m4ac.sample_rate ||
3024         ac->oc[1].m4ac.chan_config != m4ac.chan_config) {
3025
3026         av_log(avctx, AV_LOG_INFO, "audio config changed\n");
3027         latmctx->initialized = 0;
3028
3029         esize = (bits_consumed+7) / 8;
3030
3031         if (avctx->extradata_size < esize) {
3032             av_free(avctx->extradata);
3033             avctx->extradata = av_malloc(esize + FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
3034             if (!avctx->extradata)
3035                 return AVERROR(ENOMEM);
3036         }
3037
3038         avctx->extradata_size = esize;
3039         memcpy(avctx->extradata, gb->buffer + (config_start_bit/8), esize);
3040         memset(avctx->extradata+esize, 0, FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
3041     }
3042     skip_bits_long(gb, bits_consumed);
3043
3044     return bits_consumed;
3045 }
3046
3047 static int read_stream_mux_config(struct LATMContext *latmctx,
3048                                   GetBitContext *gb)
3049 {
3050     int ret, audio_mux_version = get_bits(gb, 1);
3051
3052     latmctx->audio_mux_version_A = 0;
3053     if (audio_mux_version)
3054         latmctx->audio_mux_version_A = get_bits(gb, 1);
3055
3056     if (!latmctx->audio_mux_version_A) {
3057
3058         if (audio_mux_version)
3059             latm_get_value(gb);                 // taraFullness
3060
3061         skip_bits(gb, 1);                       // allStreamSameTimeFraming
3062         skip_bits(gb, 6);                       // numSubFrames
3063         // numPrograms
3064         if (get_bits(gb, 4)) {                  // numPrograms
3065             avpriv_request_sample(latmctx->aac_ctx.avctx, "Multiple programs");
3066             return AVERROR_PATCHWELCOME;
3067         }
3068
3069         // for each program (which there is only on in DVB)
3070
3071         // for each layer (which there is only on in DVB)
3072         if (get_bits(gb, 3)) {                   // numLayer
3073             avpriv_request_sample(latmctx->aac_ctx.avctx, "Multiple layers");
3074             return AVERROR_PATCHWELCOME;
3075         }
3076
3077         // for all but first stream: use_same_config = get_bits(gb, 1);
3078         if (!audio_mux_version) {
3079             if ((ret = latm_decode_audio_specific_config(latmctx, gb, 0)) < 0)
3080                 return ret;
3081         } else {
3082             int ascLen = latm_get_value(gb);
3083             if ((ret = latm_decode_audio_specific_config(latmctx, gb, ascLen)) < 0)
3084                 return ret;
3085             ascLen -= ret;
3086             skip_bits_long(gb, ascLen);
3087         }
3088
3089         latmctx->frame_length_type = get_bits(gb, 3);
3090         switch (latmctx->frame_length_type) {
3091         case 0:
3092             skip_bits(gb, 8);       // latmBufferFullness
3093             break;
3094         case 1:
3095             latmctx->frame_length = get_bits(gb, 9);
3096             break;
3097         case 3:
3098         case 4:
3099         case 5:
3100             skip_bits(gb, 6);       // CELP frame length table index
3101             break;
3102         case 6:
3103         case 7:
3104             skip_bits(gb, 1);       // HVXC frame length table index
3105             break;
3106         }
3107
3108         if (get_bits(gb, 1)) {                  // other data
3109             if (audio_mux_version) {
3110                 latm_get_value(gb);             // other_data_bits
3111             } else {
3112                 int esc;
3113                 do {
3114                     esc = get_bits(gb, 1);
3115                     skip_bits(gb, 8);
3116                 } while (esc);
3117             }
3118         }
3119
3120         if (get_bits(gb, 1))                     // crc present
3121             skip_bits(gb, 8);                    // config_crc
3122     }
3123
3124     return 0;
3125 }
3126
3127 static int read_payload_length_info(struct LATMContext *ctx, GetBitContext *gb)
3128 {
3129     uint8_t tmp;
3130
3131     if (ctx->frame_length_type == 0) {
3132         int mux_slot_length = 0;
3133         do {
3134             tmp = get_bits(gb, 8);
3135             mux_slot_length += tmp;
3136         } while (tmp == 255);
3137         return mux_slot_length;
3138     } else if (ctx->frame_length_type == 1) {
3139         return ctx->frame_length;
3140     } else if (ctx->frame_length_type == 3 ||
3141                ctx->frame_length_type == 5 ||
3142                ctx->frame_length_type == 7) {
3143         skip_bits(gb, 2);          // mux_slot_length_coded
3144     }
3145     return 0;
3146 }
3147
3148 static int read_audio_mux_element(struct LATMContext *latmctx,
3149                                   GetBitContext *gb)
3150 {
3151     int err;
3152     uint8_t use_same_mux = get_bits(gb, 1);
3153     if (!use_same_mux) {
3154         if ((err = read_stream_mux_config(latmctx, gb)) < 0)
3155             return err;
3156     } else if (!latmctx->aac_ctx.avctx->extradata) {
3157         av_log(latmctx->aac_ctx.avctx, AV_LOG_DEBUG,
3158                "no decoder config found\n");
3159         return AVERROR(EAGAIN);
3160     }
3161     if (latmctx->audio_mux_version_A == 0) {
3162         int mux_slot_length_bytes = read_payload_length_info(latmctx, gb);
3163         if (mux_slot_length_bytes * 8 > get_bits_left(gb)) {
3164             av_log(latmctx->aac_ctx.avctx, AV_LOG_ERROR, "incomplete frame\n");
3165             return AVERROR_INVALIDDATA;
3166         } else if (mux_slot_length_bytes * 8 + 256 < get_bits_left(gb)) {
3167             av_log(latmctx->aac_ctx.avctx, AV_LOG_ERROR,
3168                    "frame length mismatch %d << %d\n",
3169                    mux_slot_length_bytes * 8, get_bits_left(gb));
3170             return AVERROR_INVALIDDATA;
3171         }
3172     }
3173     return 0;
3174 }
3175
3176
3177 static int latm_decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *out,
3178                              int *got_frame_ptr, AVPacket *avpkt)
3179 {
3180     struct LATMContext *latmctx = avctx->priv_data;
3181     int                 muxlength, err;
3182     GetBitContext       gb;
3183
3184     if ((err = init_get_bits(&gb, avpkt->data, avpkt->size * 8)) < 0)
3185         return err;
3186
3187     // check for LOAS sync word
3188     if (get_bits(&gb, 11) != LOAS_SYNC_WORD)
3189         return AVERROR_INVALIDDATA;
3190
3191     muxlength = get_bits(&gb, 13) + 3;
3192     // not enough data, the parser should have sorted this
3193     if (muxlength > avpkt->size)
3194         return AVERROR_INVALIDDATA;
3195
3196     if ((err = read_audio_mux_element(latmctx, &gb)) < 0)
3197         return err;
3198
3199     if (!latmctx->initialized) {
3200         if (!avctx->extradata) {
3201             *got_frame_ptr = 0;
3202             return avpkt->size;
3203         } else {
3204             push_output_configuration(&latmctx->aac_ctx);
3205             if ((err = decode_audio_specific_config(
3206                     &latmctx->aac_ctx, avctx, &latmctx->aac_ctx.oc[1].m4ac,
3207                     avctx->extradata, avctx->extradata_size*8, 1)) < 0) {
3208                 pop_output_configuration(&latmctx->aac_ctx);
3209                 return err;
3210             }
3211             latmctx->initialized = 1;
3212         }
3213     }
3214
3215     if (show_bits(&gb, 12) == 0xfff) {
3216         av_log(latmctx->aac_ctx.avctx, AV_LOG_ERROR,
3217                "ADTS header detected, probably as result of configuration "
3218                "misparsing\n");
3219         return AVERROR_INVALIDDATA;
3220     }
3221
3222     if ((err = aac_decode_frame_int(avctx, out, got_frame_ptr, &gb)) < 0)
3223         return err;
3224
3225     return muxlength;
3226 }
3227
3228 static av_cold int latm_decode_init(AVCodecContext *avctx)
3229 {
3230     struct LATMContext *latmctx = avctx->priv_data;
3231     int ret = aac_decode_init(avctx);
3232
3233     if (avctx->extradata_size > 0)
3234         latmctx->initialized = !ret;
3235
3236     return ret;
3237 }
3238
3239
3240 AVCodec ff_aac_decoder = {
3241     .name            = "aac",
3242     .long_name       = NULL_IF_CONFIG_SMALL("AAC (Advanced Audio Coding)"),
3243     .type            = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
3244     .id              = AV_CODEC_ID_AAC,
3245     .priv_data_size  = sizeof(AACContext),
3246     .init            = aac_decode_init,
3247     .close           = aac_decode_close,
3248     .decode          = aac_decode_frame,
3249     .sample_fmts     = (const enum AVSampleFormat[]) {
3250         AV_SAMPLE_FMT_FLTP, AV_SAMPLE_FMT_NONE
3251     },
3252     .capabilities    = CODEC_CAP_CHANNEL_CONF | CODEC_CAP_DR1,
3253     .channel_layouts = aac_channel_layout,
3254 };
3255
3256 /*
3257     Note: This decoder filter is intended to decode LATM streams transferred
3258     in MPEG transport streams which only contain one program.
3259     To do a more complex LATM demuxing a separate LATM demuxer should be used.
3260 */
3261 AVCodec ff_aac_latm_decoder = {
3262     .name            = "aac_latm",
3263     .long_name       = NULL_IF_CONFIG_SMALL("AAC LATM (Advanced Audio Coding LATM syntax)"),
3264     .type            = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
3265     .id              = AV_CODEC_ID_AAC_LATM,
3266     .priv_data_size  = sizeof(struct LATMContext),
3267     .init            = latm_decode_init,
3268     .close           = aac_decode_close,
3269     .decode          = latm_decode_frame,
3270     .sample_fmts     = (const enum AVSampleFormat[]) {
3271         AV_SAMPLE_FMT_FLTP, AV_SAMPLE_FMT_NONE
3272     },
3273     .capabilities    = CODEC_CAP_CHANNEL_CONF | CODEC_CAP_DR1,
3274     .channel_layouts = aac_channel_layout,
3275 };