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

   1 /*
   2  * AAC decoder
   3  * Copyright (c) 2005-2006 Oded Shimon ( ods15 ods15 dyndns org )
   4  * Copyright (c) 2006-2007 Maxim Gavrilov ( maxim.gavrilov gmail com )
   5  *
   6  * AAC LATM decoder
   7  * Copyright (c) 2008-2010 Paul Kendall <paul@kcbbs.gen.nz>
   8  * Copyright (c) 2010      Janne Grunau <janne-ffmpeg@jannau.net>
   9  *
  10  * This file is part of FFmpeg.
  11  *
  12  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
  13  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
  14  * License as published by the Free Software Foundation; either
  15  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  16  *
  17  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  18  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  19  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  20  * Lesser General Public License for more details.
  21  *
  22  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  23  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  24  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  25  */
  26
  27 /**
  28  * @file
  29  * AAC decoder
  30  * @author Oded Shimon  ( ods15 ods15 dyndns org )
  31  * @author Maxim Gavrilov ( maxim.gavrilov gmail com )
  32  */
  33
  34 /*
  35  * supported tools
  36  *
  37  * Support?             Name
  38  * N (code in SoC repo) gain control
  39  * Y                    block switching
  40  * Y                    window shapes - standard
  41  * N                    window shapes - Low Delay
  42  * Y                    filterbank - standard
  43  * N (code in SoC repo) filterbank - Scalable Sample Rate
  44  * Y                    Temporal Noise Shaping
  45  * Y                    Long Term Prediction
  46  * Y                    intensity stereo
  47  * Y                    channel coupling
  48  * Y                    frequency domain prediction
  49  * Y                    Perceptual Noise Substitution
  50  * Y                    Mid/Side stereo
  51  * N                    Scalable Inverse AAC Quantization
  52  * N                    Frequency Selective Switch
  53  * N                    upsampling filter
  54  * Y                    quantization & coding - AAC
  55  * N                    quantization & coding - TwinVQ
  56  * N                    quantization & coding - BSAC
  57  * N                    AAC Error Resilience tools
  58  * N                    Error Resilience payload syntax
  59  * N                    Error Protection tool
  60  * N                    CELP
  61  * N                    Silence Compression
  62  * N                    HVXC
  63  * N                    HVXC 4kbits/s VR
  64  * N                    Structured Audio tools
  65  * N                    Structured Audio Sample Bank Format
  66  * N                    MIDI
  67  * N                    Harmonic and Individual Lines plus Noise
  68  * N                    Text-To-Speech Interface
  69  * Y                    Spectral Band Replication
  70  * Y (not in this code) Layer-1
  71  * Y (not in this code) Layer-2
  72  * Y (not in this code) Layer-3
  73  * N                    SinuSoidal Coding (Transient, Sinusoid, Noise)
  74  * Y                    Parametric Stereo
  75  * N                    Direct Stream Transfer
  76  *
  77  * Note: - HE AAC v1 comprises LC AAC with Spectral Band Replication.
  78  *       - HE AAC v2 comprises LC AAC with Spectral Band Replication and
  79            Parametric Stereo.
  80  */
  81
  82
  83 #include "avcodec.h"
  84 #include "internal.h"
  85 #include "get_bits.h"
  86 #include "dsputil.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 ChannelElement *get_che(AACContext *ac, int type, int elem_id)
 118 {
 119     // For PCE based channel configurations map the channels solely based on tags.
 120     if (!ac->m4ac.chan_config) {
 121         return ac->tag_che_map[type][elem_id];
 122     }
 123     // For indexed channel configurations map the channels solely based on position.
 124     switch (ac->m4ac.chan_config) {
 125     case 7:
 126         if (ac->tags_mapped == 3 && type == TYPE_CPE) {
 127             ac->tags_mapped++;
 128             return ac->tag_che_map[TYPE_CPE][elem_id] = ac->che[TYPE_CPE][2];
 129         }
 130     case 6:
 131         /* Some streams incorrectly code 5.1 audio as SCE[0] CPE[0] CPE[1] SCE[1]
 132            instead of SCE[0] CPE[0] CPE[1] LFE[0]. If we seem to have
 133            encountered such a stream, transfer the LFE[0] element to the SCE[1]'s mapping */
 134         if (ac->tags_mapped == tags_per_config[ac->m4ac.chan_config] - 1 && (type == TYPE_LFE || type == TYPE_SCE)) {
 135             ac->tags_mapped++;
 136             return ac->tag_che_map[type][elem_id] = ac->che[TYPE_LFE][0];
 137         }
 138     case 5:
 139         if (ac->tags_mapped == 2 && type == TYPE_CPE) {
 140             ac->tags_mapped++;
 141             return ac->tag_che_map[TYPE_CPE][elem_id] = ac->che[TYPE_CPE][1];
 142         }
 143     case 4:
 144         if (ac->tags_mapped == 2 && ac->m4ac.chan_config == 4 && type == TYPE_SCE) {
 145             ac->tags_mapped++;
 146             return ac->tag_che_map[TYPE_SCE][elem_id] = ac->che[TYPE_SCE][1];
 147         }
 148     case 3:
 149     case 2:
 150         if (ac->tags_mapped == (ac->m4ac.chan_config != 2) && type == TYPE_CPE) {
 151             ac->tags_mapped++;
 152             return ac->tag_che_map[TYPE_CPE][elem_id] = ac->che[TYPE_CPE][0];
 153         } else if (ac->m4ac.chan_config == 2) {
 154             return NULL;
 155         }
 156     case 1:
 157         if (!ac->tags_mapped && type == TYPE_SCE) {
 158             ac->tags_mapped++;
 159             return ac->tag_che_map[TYPE_SCE][elem_id] = ac->che[TYPE_SCE][0];
 160         }
 161     default:
 162         return NULL;
 163     }
 164 }
 165
 166 static int count_channels(uint8_t (*layout)[3], int tags)
 167 {
 168     int i, sum = 0;
 169     for (i = 0; i < tags; i++) {
 170         int syn_ele = layout[i][0];
 171         int pos     = layout[i][2];
 172         sum += (1 + (syn_ele == TYPE_CPE)) *
 173                (pos != AAC_CHANNEL_OFF && pos != AAC_CHANNEL_CC);
 174     }
 175     return sum;
 176 }
 177
 178 /**
 179  * Check for the channel element in the current channel position configuration.
 180  * If it exists, make sure the appropriate element is allocated and map the
 181  * channel order to match the internal FFmpeg channel layout.
 182  *
 183  * @param   che_pos current channel position configuration
 184  * @param   type channel element type
 185  * @param   id channel element id
 186  * @param   channels count of the number of channels in the configuration
 187  *
 188  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
 189  */
 190 static av_cold int che_configure(AACContext *ac,
 191                                  enum ChannelPosition che_pos,
 192                                  int type, int id, int *channels)
 193 {
 194     if (che_pos) {
 195         if (!ac->che[type][id]) {
 196             if (!(ac->che[type][id] = av_mallocz(sizeof(ChannelElement))))
 197                 return AVERROR(ENOMEM);
 198             ff_aac_sbr_ctx_init(ac, &ac->che[type][id]->sbr);
 199         }
 200         if (type != TYPE_CCE) {
 201             ac->output_data[(*channels)++] = ac->che[type][id]->ch[0].ret;
 202             if (type == TYPE_CPE ||
 203                 (type == TYPE_SCE && ac->m4ac.ps == 1)) {
 204                 ac->output_data[(*channels)++] = ac->che[type][id]->ch[1].ret;
 205             }
 206         }
 207     } else {
 208         if (ac->che[type][id])
 209             ff_aac_sbr_ctx_close(&ac->che[type][id]->sbr);
 210         av_freep(&ac->che[type][id]);
 211     }
 212     return 0;
 213 }
 214
 215 struct elem_to_channel {
 216     uint64_t av_position;
 217     uint8_t syn_ele;
 218     uint8_t elem_id;
 219     uint8_t aac_position;
 220 };
 221
 222 static int assign_pair(struct elem_to_channel e2c_vec[MAX_ELEM_ID],
 223     uint8_t (*layout_map)[3], int offset, int tags, uint64_t left,
 224     uint64_t right, int pos)
 225 {
 226     if (layout_map[offset][0] == TYPE_CPE) {
 227         e2c_vec[offset] = (struct elem_to_channel) {
 228             .av_position = left | right, .syn_ele = TYPE_CPE,
 229             .elem_id = layout_map[offset    ][1], .aac_position = pos };
 230         return 1;
 231     } else {
 232         e2c_vec[offset]   = (struct elem_to_channel) {
 233             .av_position = left, .syn_ele = TYPE_SCE,
 234             .elem_id = layout_map[offset    ][1], .aac_position = pos };
 235         e2c_vec[offset + 1] = (struct elem_to_channel) {
 236             .av_position = right, .syn_ele = TYPE_SCE,
 237             .elem_id = layout_map[offset + 1][1], .aac_position = pos };
 238         return 2;
 239     }
 240 }
 241
 242 static int count_paired_channels(uint8_t (*layout_map)[3], int tags, int pos, int *current) {
 243     int num_pos_channels = 0;
 244     int first_cpe = 0;
 245     int sce_parity = 0;
 246     int i;
 247     for (i = *current; i < tags; i++) {
 248         if (layout_map[i][2] != pos)
 249             break;
 250         if (layout_map[i][0] == TYPE_CPE) {
 251             if (sce_parity) {
 252                 if (pos == AAC_CHANNEL_FRONT || !first_cpe) {
 253                     sce_parity = 0;
 254                 } else {
 255                     return -1;
 256                 }
 257             }
 258             num_pos_channels += 2;
 259             first_cpe = 1;
 260         } else {
 261             num_pos_channels++;
 262             sce_parity ^= 1;
 263         }
 264     }
 265     if (sce_parity &&
 266         ((pos == AAC_CHANNEL_FRONT && first_cpe) || pos == AAC_CHANNEL_SIDE))
 267             return -1;
 268     *current = i;
 269     return num_pos_channels;
 270 }
 271
 272 static uint64_t sniff_channel_order(uint8_t (*layout_map)[3], int tags)
 273 {
 274     int i, n, total_non_cc_elements;
 275     struct elem_to_channel e2c_vec[MAX_ELEM_ID] = {{ 0 }};
 276     int num_front_channels, num_side_channels, num_back_channels;
 277     uint64_t layout;
 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, .syn_ele = TYPE_SCE,
 297             .elem_id = layout_map[i][1], .aac_position = AAC_CHANNEL_FRONT };
 298         i++;
 299         num_front_channels--;
 300     }
 301     if (num_front_channels >= 4) {
 302         i += assign_pair(e2c_vec, layout_map, i, tags,
 303                          AV_CH_FRONT_LEFT_OF_CENTER,
 304                          AV_CH_FRONT_RIGHT_OF_CENTER,
 305                          AAC_CHANNEL_FRONT);
 306         num_front_channels -= 2;
 307     }
 308     if (num_front_channels >= 2) {
 309         i += assign_pair(e2c_vec, layout_map, i, tags,
 310                          AV_CH_FRONT_LEFT,
 311                          AV_CH_FRONT_RIGHT,
 312                          AAC_CHANNEL_FRONT);
 313         num_front_channels -= 2;
 314     }
 315     while (num_front_channels >= 2) {
 316         i += assign_pair(e2c_vec, layout_map, i, tags,
 317                          UINT64_MAX,
 318                          UINT64_MAX,
 319                          AAC_CHANNEL_FRONT);
 320         num_front_channels -= 2;
 321     }
 322
 323     if (num_side_channels >= 2) {
 324         i += assign_pair(e2c_vec, layout_map, i, tags,
 325                          AV_CH_SIDE_LEFT,
 326                          AV_CH_SIDE_RIGHT,
 327                          AAC_CHANNEL_FRONT);
 328         num_side_channels -= 2;
 329     }
 330     while (num_side_channels >= 2) {
 331         i += assign_pair(e2c_vec, layout_map, i, tags,
 332                          UINT64_MAX,
 333                          UINT64_MAX,
 334                          AAC_CHANNEL_SIDE);
 335         num_side_channels -= 2;
 336     }
 337
 338     while (num_back_channels >= 4) {
 339         i += assign_pair(e2c_vec, layout_map, i, tags,
 340                          UINT64_MAX,
 341                          UINT64_MAX,
 342                          AAC_CHANNEL_BACK);
 343         num_back_channels -= 2;
 344     }
 345     if (num_back_channels >= 2) {
 346         i += assign_pair(e2c_vec, layout_map, i, tags,
 347                          AV_CH_BACK_LEFT,
 348                          AV_CH_BACK_RIGHT,
 349                          AAC_CHANNEL_BACK);
 350         num_back_channels -= 2;
 351     }
 352     if (num_back_channels) {
 353         e2c_vec[i] = (struct elem_to_channel) {
 354           .av_position = AV_CH_BACK_CENTER, .syn_ele = TYPE_SCE,
 355           .elem_id = layout_map[i][1], .aac_position = AAC_CHANNEL_BACK };
 356         i++;
 357         num_back_channels--;
 358     }
 359
 360     if (i < tags && layout_map[i][2] == AAC_CHANNEL_LFE) {
 361         e2c_vec[i] = (struct elem_to_channel) {
 362           .av_position = AV_CH_LOW_FREQUENCY, .syn_ele = TYPE_LFE,
 363           .elem_id = layout_map[i][1], .aac_position = AAC_CHANNEL_LFE };
 364         i++;
 365     }
 366     while (i < tags && layout_map[i][2] == AAC_CHANNEL_LFE) {
 367         e2c_vec[i] = (struct elem_to_channel) {
 368           .av_position = UINT64_MAX, .syn_ele = TYPE_LFE,
 369           .elem_id = layout_map[i][1], .aac_position = AAC_CHANNEL_LFE };
 370         i++;
 371     }
 372
 373     // Must choose a stable sort
 374     total_non_cc_elements = n = i;
 375     do {
 376         int next_n = 0;
 377         for (i = 1; i < n; i++) {
 378             if (e2c_vec[i-1].av_position > e2c_vec[i].av_position) {
 379                 FFSWAP(struct elem_to_channel, e2c_vec[i-1], e2c_vec[i]);
 380                 next_n = i;
 381             }
 382         }
 383         n = next_n;
 384     } while (n > 0);
 385
 386     layout = 0;
 387     for (i = 0; i < total_non_cc_elements; i++) {
 388         layout_map[i][0] = e2c_vec[i].syn_ele;
 389         layout_map[i][1] = e2c_vec[i].elem_id;
 390         layout_map[i][2] = e2c_vec[i].aac_position;
 391         if (e2c_vec[i].av_position != UINT64_MAX) {
 392             layout |= e2c_vec[i].av_position;
 393         }
 394     }
 395
 396     return layout;
 397 }
 398
 399 /**
 400  * Configure output channel order based on the current program configuration element.
 401  *
 402  * @param   che_pos current channel position configuration
 403  *
 404  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
 405  */
 406 static av_cold int output_configure(AACContext *ac,
 407                                     uint8_t layout_map[MAX_ELEM_ID*4][3], int tags,
 408                                     int channel_config, enum OCStatus oc_type)
 409 {
 410     AVCodecContext *avctx = ac->avctx;
 411     int i, channels = 0, ret;
 412     uint64_t layout = 0;
 413
 414     if (ac->layout_map != layout_map) {
 415         memcpy(ac->layout_map, layout_map, tags * sizeof(layout_map[0]));
 416         ac->layout_map_tags = tags;
 417     }
 418
 419     // Try to sniff a reasonable channel order, otherwise output the
 420     // channels in the order the PCE declared them.
 421     if (avctx->request_channel_layout != AV_CH_LAYOUT_NATIVE)
 422         layout = sniff_channel_order(layout_map, tags);
 423     for (i = 0; i < tags; i++) {
 424         int type =     layout_map[i][0];
 425         int id =       layout_map[i][1];
 426         int position = layout_map[i][2];
 427         // Allocate or free elements depending on if they are in the
 428         // current program configuration.
 429         ret = che_configure(ac, position, type, id, &channels);
 430         if (ret < 0)
 431             return ret;
 432     }
 433
 434     memcpy(ac->tag_che_map, ac->che, 4 * MAX_ELEM_ID * sizeof(ac->che[0][0]));
 435     if (layout) avctx->channel_layout = layout;
 436     avctx->channels = channels;
 437     ac->output_configured = oc_type;
 438
 439     return 0;
 440 }
 441
 442 static void flush(AVCodecContext *avctx)
 443 {
 444     AACContext *ac= avctx->priv_data;
 445     int type, i, j;
 446
 447     for (type = 3; type >= 0; type--) {
 448         for (i = 0; i < MAX_ELEM_ID; i++) {
 449             ChannelElement *che = ac->che[type][i];
 450             if (che) {
 451                 for (j = 0; j <= 1; j++) {
 452                     memset(che->ch[j].saved, 0, sizeof(che->ch[j].saved));
 453                 }
 454             }
 455         }
 456     }
 457 }
 458
 459 /**
 460  * Decode an array of 4 bit element IDs, optionally interleaved with a stereo/mono switching bit.
 461  *
 462  * @param cpe_map Stereo (Channel Pair Element) map, NULL if stereo bit is not present.
 463  * @param sce_map mono (Single Channel Element) map
 464  * @param type speaker type/position for these channels
 465  */
 466 static void decode_channel_map(uint8_t layout_map[][3],
 467                                enum ChannelPosition type,
 468                                GetBitContext *gb, int n)
 469 {
 470     while (n--) {
 471         enum RawDataBlockType syn_ele;
 472         switch (type) {
 473         case AAC_CHANNEL_FRONT:
 474         case AAC_CHANNEL_BACK:
 475         case AAC_CHANNEL_SIDE:
 476             syn_ele = get_bits1(gb);
 477             break;
 478         case AAC_CHANNEL_CC:
 479             skip_bits1(gb);
 480             syn_ele = TYPE_CCE;
 481             break;
 482         case AAC_CHANNEL_LFE:
 483             syn_ele = TYPE_LFE;
 484             break;
 485         }
 486         layout_map[0][0] = syn_ele;
 487         layout_map[0][1] = get_bits(gb, 4);
 488         layout_map[0][2] = type;
 489         layout_map++;
 490     }
 491 }
 492
 493 /**
 494  * Decode program configuration element; reference: table 4.2.
 495  *
 496  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
 497  */
 498 static int decode_pce(AVCodecContext *avctx, MPEG4AudioConfig *m4ac,
 499                       uint8_t (*layout_map)[3],
 500                       GetBitContext *gb)
 501 {
 502     int num_front, num_side, num_back, num_lfe, num_assoc_data, num_cc, sampling_index;
 503     int comment_len;
 504     int tags;
 505
 506     skip_bits(gb, 2);  // object_type
 507
 508     sampling_index = get_bits(gb, 4);
 509     if (m4ac->sampling_index != sampling_index)
 510         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Sample rate index in program config element does not match the sample rate index configured by the container.\n");
 511
 512     num_front       = get_bits(gb, 4);
 513     num_side        = get_bits(gb, 4);
 514     num_back        = get_bits(gb, 4);
 515     num_lfe         = get_bits(gb, 2);
 516     num_assoc_data  = get_bits(gb, 3);
 517     num_cc          = get_bits(gb, 4);
 518
 519     if (get_bits1(gb))
 520         skip_bits(gb, 4); // mono_mixdown_tag
 521     if (get_bits1(gb))
 522         skip_bits(gb, 4); // stereo_mixdown_tag
 523
 524     if (get_bits1(gb))
 525         skip_bits(gb, 3); // mixdown_coeff_index and pseudo_surround
 526
 527     if (get_bits_left(gb) < 4 * (num_front + num_side + num_back + num_lfe + num_assoc_data + num_cc)) {
 528         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, overread_err);
 529         return -1;
 530     }
 531     decode_channel_map(layout_map       , AAC_CHANNEL_FRONT, gb, num_front);
 532     tags = num_front;
 533     decode_channel_map(layout_map + tags, AAC_CHANNEL_SIDE,  gb, num_side);
 534     tags += num_side;
 535     decode_channel_map(layout_map + tags, AAC_CHANNEL_BACK,  gb, num_back);
 536     tags += num_back;
 537     decode_channel_map(layout_map + tags, AAC_CHANNEL_LFE,   gb, num_lfe);
 538     tags += num_lfe;
 539
 540     skip_bits_long(gb, 4 * num_assoc_data);
 541
 542     decode_channel_map(layout_map + tags, AAC_CHANNEL_CC,    gb, num_cc);
 543     tags += num_cc;
 544
 545     align_get_bits(gb);
 546
 547     /* comment field, first byte is length */
 548     comment_len = get_bits(gb, 8) * 8;
 549     if (get_bits_left(gb) < comment_len) {
 550         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, overread_err);
 551         return -1;
 552     }
 553     skip_bits_long(gb, comment_len);
 554     return tags;
 555 }
 556
 557 /**
 558  * Set up channel positions based on a default channel configuration
 559  * as specified in table 1.17.
 560  *
 561  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
 562  */
 563 static av_cold int set_default_channel_config(AVCodecContext *avctx,
 564                                               uint8_t (*layout_map)[3],
 565                                               int *tags,
 566                                               int channel_config)
 567 {
 568     if (channel_config < 1 || channel_config > 7) {
 569         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid default channel configuration (%d)\n",
 570                channel_config);
 571         return -1;
 572     }
 573     *tags = tags_per_config[channel_config];
 574     memcpy(layout_map, aac_channel_layout_map[channel_config-1], *tags * sizeof(*layout_map));
 575     return 0;
 576 }
 577
 578 /**
 579  * Decode GA "General Audio" specific configuration; reference: table 4.1.
 580  *
 581  * @param   ac          pointer to AACContext, may be null
 582  * @param   avctx       pointer to AVCCodecContext, used for logging
 583  *
 584  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
 585  */
 586 static int decode_ga_specific_config(AACContext *ac, AVCodecContext *avctx,
 587                                      GetBitContext *gb,
 588                                      MPEG4AudioConfig *m4ac,
 589                                      int channel_config)
 590 {
 591     int extension_flag, ret;
 592     uint8_t layout_map[MAX_ELEM_ID*4][3];
 593     int tags = 0;
 594
 595     if (get_bits1(gb)) { // frameLengthFlag
 596         av_log_missing_feature(avctx, "960/120 MDCT window is", 1);
 597         return -1;
 598     }
 599
 600     if (get_bits1(gb))       // dependsOnCoreCoder
 601         skip_bits(gb, 14);   // coreCoderDelay
 602     extension_flag = get_bits1(gb);
 603
 604     if (m4ac->object_type == AOT_AAC_SCALABLE ||
 605         m4ac->object_type == AOT_ER_AAC_SCALABLE)
 606         skip_bits(gb, 3);     // layerNr
 607
 608     if (channel_config == 0) {
 609         skip_bits(gb, 4);  // element_instance_tag
 610         tags = decode_pce(avctx, m4ac, layout_map, gb);
 611         if (tags < 0)
 612             return tags;
 613     } else {
 614         if ((ret = set_default_channel_config(avctx, layout_map, &tags, channel_config)))
 615             return ret;
 616     }
 617
 618     if (count_channels(layout_map, tags) > 1) {
 619         m4ac->ps = 0;
 620     } else if (m4ac->sbr == 1 && m4ac->ps == -1)
 621         m4ac->ps = 1;
 622
 623     if (ac && (ret = output_configure(ac, layout_map, tags,
 624                                       channel_config, OC_GLOBAL_HDR)))
 625         return ret;
 626
 627     if (extension_flag) {
 628         switch (m4ac->object_type) {
 629         case AOT_ER_BSAC:
 630             skip_bits(gb, 5);    // numOfSubFrame
 631             skip_bits(gb, 11);   // layer_length
 632             break;
 633         case AOT_ER_AAC_LC:
 634         case AOT_ER_AAC_LTP:
 635         case AOT_ER_AAC_SCALABLE:
 636         case AOT_ER_AAC_LD:
 637             skip_bits(gb, 3);  /* aacSectionDataResilienceFlag
 638                                     * aacScalefactorDataResilienceFlag
 639                                     * aacSpectralDataResilienceFlag
 640                                     */
 641             break;
 642         }
 643         skip_bits1(gb);    // extensionFlag3 (TBD in version 3)
 644     }
 645     return 0;
 646 }
 647
 648 /**
 649  * Decode audio specific configuration; reference: table 1.13.
 650  *
 651  * @param   ac          pointer to AACContext, may be null
 652  * @param   avctx       pointer to AVCCodecContext, used for logging
 653  * @param   m4ac        pointer to MPEG4AudioConfig, used for parsing
 654  * @param   data        pointer to buffer holding an audio specific config
 655  * @param   bit_size    size of audio specific config or data in bits
 656  * @param   sync_extension look for an appended sync extension
 657  *
 658  * @return  Returns error status or number of consumed bits. <0 - error
 659  */
 660 static int decode_audio_specific_config(AACContext *ac,
 661                                         AVCodecContext *avctx,
 662                                         MPEG4AudioConfig *m4ac,
 663                                         const uint8_t *data, int bit_size,
 664                                         int sync_extension)
 665 {
 666     GetBitContext gb;
 667     int i;
 668
 669     av_dlog(avctx, "extradata size %d\n", avctx->extradata_size);
 670     for (i = 0; i < avctx->extradata_size; i++)
 671          av_dlog(avctx, "%02x ", avctx->extradata[i]);
 672     av_dlog(avctx, "\n");
 673
 674     init_get_bits(&gb, data, bit_size);
 675
 676     if ((i = avpriv_mpeg4audio_get_config(m4ac, data, bit_size, sync_extension)) < 0)
 677         return -1;
 678     if (m4ac->sampling_index > 12) {
 679         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid sampling rate index %d\n", m4ac->sampling_index);
 680         return -1;
 681     }
 682
 683     skip_bits_long(&gb, i);
 684
 685     switch (m4ac->object_type) {
 686     case AOT_AAC_MAIN:
 687     case AOT_AAC_LC:
 688     case AOT_AAC_LTP:
 689         if (decode_ga_specific_config(ac, avctx, &gb, m4ac, m4ac->chan_config))
 690             return -1;
 691         break;
 692     default:
 693         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Audio object type %s%d is not supported.\n",
 694                m4ac->sbr == 1? "SBR+" : "", m4ac->object_type);
 695         return -1;
 696     }
 697
 698     av_dlog(avctx, "AOT %d chan config %d sampling index %d (%d) SBR %d PS %d\n",
 699             m4ac->object_type, m4ac->chan_config, m4ac->sampling_index,
 700             m4ac->sample_rate, m4ac->sbr, m4ac->ps);
 701
 702     return get_bits_count(&gb);
 703 }
 704
 705 /**
 706  * linear congruential pseudorandom number generator
 707  *
 708  * @param   previous_val    pointer to the current state of the generator
 709  *
 710  * @return  Returns a 32-bit pseudorandom integer
 711  */
 712 static av_always_inline int lcg_random(int previous_val)
 713 {
 714     return previous_val * 1664525 + 1013904223;
 715 }
 716
 717 static av_always_inline void reset_predict_state(PredictorState *ps)
 718 {
 719     ps->r0   = 0.0f;
 720     ps->r1   = 0.0f;
 721     ps->cor0 = 0.0f;
 722     ps->cor1 = 0.0f;
 723     ps->var0 = 1.0f;
 724     ps->var1 = 1.0f;
 725 }
 726
 727 static void reset_all_predictors(PredictorState *ps)
 728 {
 729     int i;
 730     for (i = 0; i < MAX_PREDICTORS; i++)
 731         reset_predict_state(&ps[i]);
 732 }
 733
 734 static int sample_rate_idx (int rate)
 735 {
 736          if (92017 <= rate) return 0;
 737     else if (75132 <= rate) return 1;
 738     else if (55426 <= rate) return 2;
 739     else if (46009 <= rate) return 3;
 740     else if (37566 <= rate) return 4;
 741     else if (27713 <= rate) return 5;
 742     else if (23004 <= rate) return 6;
 743     else if (18783 <= rate) return 7;
 744     else if (13856 <= rate) return 8;
 745     else if (11502 <= rate) return 9;
 746     else if (9391  <= rate) return 10;
 747     else                    return 11;
 748 }
 749
 750 static void reset_predictor_group(PredictorState *ps, int group_num)
 751 {
 752     int i;
 753     for (i = group_num - 1; i < MAX_PREDICTORS; i += 30)
 754         reset_predict_state(&ps[i]);
 755 }
 756
 757 #define AAC_INIT_VLC_STATIC(num, size) \
 758     INIT_VLC_STATIC(&vlc_spectral[num], 8, ff_aac_spectral_sizes[num], \
 759          ff_aac_spectral_bits[num], sizeof( ff_aac_spectral_bits[num][0]), sizeof( ff_aac_spectral_bits[num][0]), \
 760         ff_aac_spectral_codes[num], sizeof(ff_aac_spectral_codes[num][0]), sizeof(ff_aac_spectral_codes[num][0]), \
 761         size);
 762
 763 static av_cold int aac_decode_init(AVCodecContext *avctx)
 764 {
 765     AACContext *ac = avctx->priv_data;
 766     float output_scale_factor;
 767
 768     ac->avctx = avctx;
 769     ac->m4ac.sample_rate = avctx->sample_rate;
 770
 771     if (avctx->extradata_size > 0) {
 772         if (decode_audio_specific_config(ac, ac->avctx, &ac->m4ac,
 773                                          avctx->extradata,
 774                                          avctx->extradata_size*8, 1) < 0)
 775             return -1;
 776     } else {
 777         int sr, i;
 778         uint8_t layout_map[MAX_ELEM_ID*4][3];
 779         int layout_map_tags;
 780
 781         sr = sample_rate_idx(avctx->sample_rate);
 782         ac->m4ac.sampling_index = sr;
 783         ac->m4ac.channels = avctx->channels;
 784         ac->m4ac.sbr = -1;
 785         ac->m4ac.ps = -1;
 786
 787         for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(ff_mpeg4audio_channels); i++)
 788             if (ff_mpeg4audio_channels[i] == avctx->channels)
 789                 break;
 790         if (i == FF_ARRAY_ELEMS(ff_mpeg4audio_channels)) {
 791             i = 0;
 792         }
 793         ac->m4ac.chan_config = i;
 794
 795         if (ac->m4ac.chan_config) {
 796             int ret = set_default_channel_config(avctx, layout_map,
 797                 &layout_map_tags, ac->m4ac.chan_config);
 798             if (!ret)
 799                 output_configure(ac, layout_map, layout_map_tags,
 800                                  ac->m4ac.chan_config, OC_GLOBAL_HDR);
 801             else if (avctx->err_recognition & AV_EF_EXPLODE)
 802                 return AVERROR_INVALIDDATA;
 803         }
 804     }
 805
 806     if (avctx->request_sample_fmt == AV_SAMPLE_FMT_FLT) {
 807         avctx->sample_fmt = AV_SAMPLE_FMT_FLT;
 808         output_scale_factor = 1.0 / 32768.0;
 809     } else {
 810         avctx->sample_fmt = AV_SAMPLE_FMT_S16;
 811         output_scale_factor = 1.0;
 812     }
 813
 814     AAC_INIT_VLC_STATIC( 0, 304);
 815     AAC_INIT_VLC_STATIC( 1, 270);
 816     AAC_INIT_VLC_STATIC( 2, 550);
 817     AAC_INIT_VLC_STATIC( 3, 300);
 818     AAC_INIT_VLC_STATIC( 4, 328);
 819     AAC_INIT_VLC_STATIC( 5, 294);
 820     AAC_INIT_VLC_STATIC( 6, 306);
 821     AAC_INIT_VLC_STATIC( 7, 268);
 822     AAC_INIT_VLC_STATIC( 8, 510);
 823     AAC_INIT_VLC_STATIC( 9, 366);
 824     AAC_INIT_VLC_STATIC(10, 462);
 825
 826     ff_aac_sbr_init();
 827
 828     ff_dsputil_init(&ac->dsp, avctx);
 829     ff_fmt_convert_init(&ac->fmt_conv, avctx);
 830
 831     ac->random_state = 0x1f2e3d4c;
 832
 833     ff_aac_tableinit();
 834
 835     INIT_VLC_STATIC(&vlc_scalefactors,7,FF_ARRAY_ELEMS(ff_aac_scalefactor_code),
 836                     ff_aac_scalefactor_bits, sizeof(ff_aac_scalefactor_bits[0]), sizeof(ff_aac_scalefactor_bits[0]),
 837                     ff_aac_scalefactor_code, sizeof(ff_aac_scalefactor_code[0]), sizeof(ff_aac_scalefactor_code[0]),
 838                     352);
 839
 840     ff_mdct_init(&ac->mdct,       11, 1, output_scale_factor/1024.0);
 841     ff_mdct_init(&ac->mdct_small,  8, 1, output_scale_factor/128.0);
 842     ff_mdct_init(&ac->mdct_ltp,   11, 0, -2.0/output_scale_factor);
 843     // window initialization
 844     ff_kbd_window_init(ff_aac_kbd_long_1024, 4.0, 1024);
 845     ff_kbd_window_init(ff_aac_kbd_short_128, 6.0, 128);
 846     ff_init_ff_sine_windows(10);
 847     ff_init_ff_sine_windows( 7);
 848
 849     cbrt_tableinit();
 850
 851     avcodec_get_frame_defaults(&ac->frame);
 852     avctx->coded_frame = &ac->frame;
 853
 854     return 0;
 855 }
 856
 857 /**
 858  * Skip data_stream_element; reference: table 4.10.
 859  */
 860 static int skip_data_stream_element(AACContext *ac, GetBitContext *gb)
 861 {
 862     int byte_align = get_bits1(gb);
 863     int count = get_bits(gb, 8);
 864     if (count == 255)
 865         count += get_bits(gb, 8);
 866     if (byte_align)
 867         align_get_bits(gb);
 868
 869     if (get_bits_left(gb) < 8 * count) {
 870         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, overread_err);
 871         return -1;
 872     }
 873     skip_bits_long(gb, 8 * count);
 874     return 0;
 875 }
 876
 877 static int decode_prediction(AACContext *ac, IndividualChannelStream *ics,
 878                              GetBitContext *gb)
 879 {
 880     int sfb;
 881     if (get_bits1(gb)) {
 882         ics->predictor_reset_group = get_bits(gb, 5);
 883         if (ics->predictor_reset_group == 0 || ics->predictor_reset_group > 30) {
 884             av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid Predictor Reset Group.\n");
 885             return -1;
 886         }
 887     }
 888     for (sfb = 0; sfb < FFMIN(ics->max_sfb, ff_aac_pred_sfb_max[ac->m4ac.sampling_index]); sfb++) {
 889         ics->prediction_used[sfb] = get_bits1(gb);
 890     }
 891     return 0;
 892 }
 893
 894 /**
 895  * Decode Long Term Prediction data; reference: table 4.xx.
 896  */
 897 static void decode_ltp(AACContext *ac, LongTermPrediction *ltp,
 898                        GetBitContext *gb, uint8_t max_sfb)
 899 {
 900     int sfb;
 901
 902     ltp->lag  = get_bits(gb, 11);
 903     ltp->coef = ltp_coef[get_bits(gb, 3)];
 904     for (sfb = 0; sfb < FFMIN(max_sfb, MAX_LTP_LONG_SFB); sfb++)
 905         ltp->used[sfb] = get_bits1(gb);
 906 }
 907
 908 /**
 909  * Decode Individual Channel Stream info; reference: table 4.6.
 910  */
 911 static int decode_ics_info(AACContext *ac, IndividualChannelStream *ics,
 912                            GetBitContext *gb)
 913 {
 914     if (get_bits1(gb)) {
 915         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "Reserved bit set.\n");
 916         return AVERROR_INVALIDDATA;
 917     }
 918     ics->window_sequence[1] = ics->window_sequence[0];
 919     ics->window_sequence[0] = get_bits(gb, 2);
 920     ics->use_kb_window[1]   = ics->use_kb_window[0];
 921     ics->use_kb_window[0]   = get_bits1(gb);
 922     ics->num_window_groups  = 1;
 923     ics->group_len[0]       = 1;
 924     if (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
 925         int i;
 926         ics->max_sfb = get_bits(gb, 4);
 927         for (i = 0; i < 7; i++) {
 928             if (get_bits1(gb)) {
 929                 ics->group_len[ics->num_window_groups - 1]++;
 930             } else {
 931                 ics->num_window_groups++;
 932                 ics->group_len[ics->num_window_groups - 1] = 1;
 933             }
 934         }
 935         ics->num_windows       = 8;
 936         ics->swb_offset        =    ff_swb_offset_128[ac->m4ac.sampling_index];
 937         ics->num_swb           =   ff_aac_num_swb_128[ac->m4ac.sampling_index];
 938         ics->tns_max_bands     = ff_tns_max_bands_128[ac->m4ac.sampling_index];
 939         ics->predictor_present = 0;
 940     } else {
 941         ics->max_sfb               = get_bits(gb, 6);
 942         ics->num_windows           = 1;
 943         ics->swb_offset            =    ff_swb_offset_1024[ac->m4ac.sampling_index];
 944         ics->num_swb               =   ff_aac_num_swb_1024[ac->m4ac.sampling_index];
 945         ics->tns_max_bands         = ff_tns_max_bands_1024[ac->m4ac.sampling_index];
 946         ics->predictor_present     = get_bits1(gb);
 947         ics->predictor_reset_group = 0;
 948         if (ics->predictor_present) {
 949             if (ac->m4ac.object_type == AOT_AAC_MAIN) {
 950                 if (decode_prediction(ac, ics, gb)) {
 951                     return AVERROR_INVALIDDATA;
 952                 }
 953             } else if (ac->m4ac.object_type == AOT_AAC_LC) {
 954                 av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "Prediction is not allowed in AAC-LC.\n");
 955                 return AVERROR_INVALIDDATA;
 956             } else {
 957                 if ((ics->ltp.present = get_bits(gb, 1)))
 958                     decode_ltp(ac, &ics->ltp, gb, ics->max_sfb);
 959             }
 960         }
 961     }
 962
 963     if (ics->max_sfb > ics->num_swb) {
 964         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR,
 965                "Number of scalefactor bands in group (%d) exceeds limit (%d).\n",
 966                ics->max_sfb, ics->num_swb);
 967         return AVERROR_INVALIDDATA;
 968     }
 969
 970     return 0;
 971 }
 972
 973 /**
 974  * Decode band types (section_data payload); reference: table 4.46.
 975  *
 976  * @param   band_type           array of the used band type
 977  * @param   band_type_run_end   array of the last scalefactor band of a band type run
 978  *
 979  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
 980  */
 981 static int decode_band_types(AACContext *ac, enum BandType band_type[120],
 982                              int band_type_run_end[120], GetBitContext *gb,
 983                              IndividualChannelStream *ics)
 984 {
 985     int g, idx = 0;
 986     const int bits = (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE) ? 3 : 5;
 987     for (g = 0; g < ics->num_window_groups; g++) {
 988         int k = 0;
 989         while (k < ics->max_sfb) {
 990             uint8_t sect_end = k;
 991             int sect_len_incr;
 992             int sect_band_type = get_bits(gb, 4);
 993             if (sect_band_type == 12) {
 994                 av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid band type\n");
 995                 return -1;
 996             }
 997             while ((sect_len_incr = get_bits(gb, bits)) == (1 << bits) - 1 && get_bits_left(gb) >= bits)
 998                 sect_end += sect_len_incr;
 999             sect_end += sect_len_incr;
1000             if (get_bits_left(gb) < 0 || sect_len_incr == (1 << bits) - 1) {
1001                 av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, overread_err);
1002                 return -1;
1003             }
1004             if (sect_end > ics->max_sfb) {
1005                 av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR,
1006                        "Number of bands (%d) exceeds limit (%d).\n",
1007                        sect_end, ics->max_sfb);
1008                 return -1;
1009             }
1010             for (; k < sect_end; k++) {
1011                 band_type        [idx]   = sect_band_type;
1012                 band_type_run_end[idx++] = sect_end;
1013             }
1014         }
1015     }
1016     return 0;
1017 }
1018
1019 /**
1020  * Decode scalefactors; reference: table 4.47.
1021  *
1022  * @param   global_gain         first scalefactor value as scalefactors are differentially coded
1023  * @param   band_type           array of the used band type
1024  * @param   band_type_run_end   array of the last scalefactor band of a band type run
1025  * @param   sf                  array of scalefactors or intensity stereo positions
1026  *
1027  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
1028  */
1029 static int decode_scalefactors(AACContext *ac, float sf[120], GetBitContext *gb,
1030                                unsigned int global_gain,
1031                                IndividualChannelStream *ics,
1032                                enum BandType band_type[120],
1033                                int band_type_run_end[120])
1034 {
1035     int g, i, idx = 0;
1036     int offset[3] = { global_gain, global_gain - 90, 0 };
1037     int clipped_offset;
1038     int noise_flag = 1;
1039     static const char *sf_str[3] = { "Global gain", "Noise gain", "Intensity stereo position" };
1040     for (g = 0; g < ics->num_window_groups; g++) {
1041         for (i = 0; i < ics->max_sfb;) {
1042             int run_end = band_type_run_end[idx];
1043             if (band_type[idx] == ZERO_BT) {
1044                 for (; i < run_end; i++, idx++)
1045                     sf[idx] = 0.;
1046             } else if ((band_type[idx] == INTENSITY_BT) || (band_type[idx] == INTENSITY_BT2)) {
1047                 for (; i < run_end; i++, idx++) {
1048                     offset[2] += get_vlc2(gb, vlc_scalefactors.table, 7, 3) - 60;
1049                     clipped_offset = av_clip(offset[2], -155, 100);
1050                     if (offset[2] != clipped_offset) {
1051                         av_log_ask_for_sample(ac->avctx, "Intensity stereo "
1052                                 "position clipped (%d -> %d).\nIf you heard an "
1053                                 "audible artifact, there may be a bug in the "
1054                                 "decoder. ", offset[2], clipped_offset);
1055                     }
1056                     sf[idx] = ff_aac_pow2sf_tab[-clipped_offset + POW_SF2_ZERO];
1057                 }
1058             } else if (band_type[idx] == NOISE_BT) {
1059                 for (; i < run_end; i++, idx++) {
1060                     if (noise_flag-- > 0)
1061                         offset[1] += get_bits(gb, 9) - 256;
1062                     else
1063                         offset[1] += get_vlc2(gb, vlc_scalefactors.table, 7, 3) - 60;
1064                     clipped_offset = av_clip(offset[1], -100, 155);
1065                     if (offset[1] != clipped_offset) {
1066                         av_log_ask_for_sample(ac->avctx, "Noise gain clipped "
1067                                 "(%d -> %d).\nIf you heard an audible "
1068                                 "artifact, there may be a bug in the decoder. ",
1069                                 offset[1], clipped_offset);
1070                     }
1071                     sf[idx] = -ff_aac_pow2sf_tab[clipped_offset + POW_SF2_ZERO];
1072                 }
1073             } else {
1074                 for (; i < run_end; i++, idx++) {
1075                     offset[0] += get_vlc2(gb, vlc_scalefactors.table, 7, 3) - 60;
1076                     if (offset[0] > 255U) {
1077                         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR,
1078                                "%s (%d) out of range.\n", sf_str[0], offset[0]);
1079                         return -1;
1080                     }
1081                     sf[idx] = -ff_aac_pow2sf_tab[offset[0] - 100 + POW_SF2_ZERO];
1082                 }
1083             }
1084         }
1085     }
1086     return 0;
1087 }
1088
1089 /**
1090  * Decode pulse data; reference: table 4.7.
1091  */
1092 static int decode_pulses(Pulse *pulse, GetBitContext *gb,
1093                          const uint16_t *swb_offset, int num_swb)
1094 {
1095     int i, pulse_swb;
1096     pulse->num_pulse = get_bits(gb, 2) + 1;
1097     pulse_swb        = get_bits(gb, 6);
1098     if (pulse_swb >= num_swb)
1099         return -1;
1100     pulse->pos[0]    = swb_offset[pulse_swb];
1101     pulse->pos[0]   += get_bits(gb, 5);
1102     if (pulse->pos[0] > 1023)
1103         return -1;
1104     pulse->amp[0]    = get_bits(gb, 4);
1105     for (i = 1; i < pulse->num_pulse; i++) {
1106         pulse->pos[i] = get_bits(gb, 5) + pulse->pos[i - 1];
1107         if (pulse->pos[i] > 1023)
1108             return -1;
1109         pulse->amp[i] = get_bits(gb, 4);
1110     }
1111     return 0;
1112 }
1113
1114 /**
1115  * Decode Temporal Noise Shaping data; reference: table 4.48.
1116  *
1117  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
1118  */
1119 static int decode_tns(AACContext *ac, TemporalNoiseShaping *tns,
1120                       GetBitContext *gb, const IndividualChannelStream *ics)
1121 {
1122     int w, filt, i, coef_len, coef_res, coef_compress;
1123     const int is8 = ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE;
1124     const int tns_max_order = is8 ? 7 : ac->m4ac.object_type == AOT_AAC_MAIN ? 20 : 12;
1125     for (w = 0; w < ics->num_windows; w++) {
1126         if ((tns->n_filt[w] = get_bits(gb, 2 - is8))) {
1127             coef_res = get_bits1(gb);
1128
1129             for (filt = 0; filt < tns->n_filt[w]; filt++) {
1130                 int tmp2_idx;
1131                 tns->length[w][filt] = get_bits(gb, 6 - 2 * is8);
1132
1133                 if ((tns->order[w][filt] = get_bits(gb, 5 - 2 * is8)) > tns_max_order) {
1134                     av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "TNS filter order %d is greater than maximum %d.\n",
1135                            tns->order[w][filt], tns_max_order);
1136                     tns->order[w][filt] = 0;
1137                     return -1;
1138                 }
1139                 if (tns->order[w][filt]) {
1140                     tns->direction[w][filt] = get_bits1(gb);
1141                     coef_compress = get_bits1(gb);
1142                     coef_len = coef_res + 3 - coef_compress;
1143                     tmp2_idx = 2 * coef_compress + coef_res;
1144
1145                     for (i = 0; i < tns->order[w][filt]; i++)
1146                         tns->coef[w][filt][i] = tns_tmp2_map[tmp2_idx][get_bits(gb, coef_len)];
1147                 }
1148             }
1149         }
1150     }
1151     return 0;
1152 }
1153
1154 /**
1155  * Decode Mid/Side data; reference: table 4.54.
1156  *
1157  * @param   ms_present  Indicates mid/side stereo presence. [0] mask is all 0s;
1158  *                      [1] mask is decoded from bitstream; [2] mask is all 1s;
1159  *                      [3] reserved for scalable AAC
1160  */
1161 static void decode_mid_side_stereo(ChannelElement *cpe, GetBitContext *gb,
1162                                    int ms_present)
1163 {
1164     int idx;
1165     if (ms_present == 1) {
1166         for (idx = 0; idx < cpe->ch[0].ics.num_window_groups * cpe->ch[0].ics.max_sfb; idx++)
1167             cpe->ms_mask[idx] = get_bits1(gb);
1168     } else if (ms_present == 2) {
1169         memset(cpe->ms_mask, 1, cpe->ch[0].ics.num_window_groups * cpe->ch[0].ics.max_sfb * sizeof(cpe->ms_mask[0]));
1170     }
1171 }
1172
1173 #ifndef VMUL2
1174 static inline float *VMUL2(float *dst, const float *v, unsigned idx,
1175                            const float *scale)
1176 {
1177     float s = *scale;
1178     *dst++ = v[idx    & 15] * s;
1179     *dst++ = v[idx>>4 & 15] * s;
1180     return dst;
1181 }
1182 #endif
1183
1184 #ifndef VMUL4
1185 static inline float *VMUL4(float *dst, const float *v, unsigned idx,
1186                            const float *scale)
1187 {
1188     float s = *scale;
1189     *dst++ = v[idx    & 3] * s;
1190     *dst++ = v[idx>>2 & 3] * s;
1191     *dst++ = v[idx>>4 & 3] * s;
1192     *dst++ = v[idx>>6 & 3] * s;
1193     return dst;
1194 }
1195 #endif
1196
1197 #ifndef VMUL2S
1198 static inline float *VMUL2S(float *dst, const float *v, unsigned idx,
1199                             unsigned sign, const float *scale)
1200 {
1201     union av_intfloat32 s0, s1;
1202
1203     s0.f = s1.f = *scale;
1204     s0.i ^= sign >> 1 << 31;
1205     s1.i ^= sign      << 31;
1206
1207     *dst++ = v[idx    & 15] * s0.f;
1208     *dst++ = v[idx>>4 & 15] * s1.f;
1209
1210     return dst;
1211 }
1212 #endif
1213
1214 #ifndef VMUL4S
1215 static inline float *VMUL4S(float *dst, const float *v, unsigned idx,
1216                             unsigned sign, const float *scale)
1217 {
1218     unsigned nz = idx >> 12;
1219     union av_intfloat32 s = { .f = *scale };
1220     union av_intfloat32 t;
1221
1222     t.i = s.i ^ (sign & 1U<<31);
1223     *dst++ = v[idx    & 3] * t.f;
1224
1225     sign <<= nz & 1; nz >>= 1;
1226     t.i = s.i ^ (sign & 1U<<31);
1227     *dst++ = v[idx>>2 & 3] * t.f;
1228
1229     sign <<= nz & 1; nz >>= 1;
1230     t.i = s.i ^ (sign & 1U<<31);
1231     *dst++ = v[idx>>4 & 3] * t.f;
1232
1233     sign <<= nz & 1; nz >>= 1;
1234     t.i = s.i ^ (sign & 1U<<31);
1235     *dst++ = v[idx>>6 & 3] * t.f;
1236
1237     return dst;
1238 }
1239 #endif
1240
1241 /**
1242  * Decode spectral data; reference: table 4.50.
1243  * Dequantize and scale spectral data; reference: 4.6.3.3.
1244  *
1245  * @param   coef            array of dequantized, scaled spectral data
1246  * @param   sf              array of scalefactors or intensity stereo positions
1247  * @param   pulse_present   set if pulses are present
1248  * @param   pulse           pointer to pulse data struct
1249  * @param   band_type       array of the used band type
1250  *
1251  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
1252  */
1253 static int decode_spectrum_and_dequant(AACContext *ac, float coef[1024],
1254                                        GetBitContext *gb, const float sf[120],
1255                                        int pulse_present, const Pulse *pulse,
1256                                        const IndividualChannelStream *ics,
1257                                        enum BandType band_type[120])
1258 {
1259     int i, k, g, idx = 0;
1260     const int c = 1024 / ics->num_windows;
1261     const uint16_t *offsets = ics->swb_offset;
1262     float *coef_base = coef;
1263
1264     for (g = 0; g < ics->num_windows; g++)
1265         memset(coef + g * 128 + offsets[ics->max_sfb], 0, sizeof(float) * (c - offsets[ics->max_sfb]));
1266
1267     for (g = 0; g < ics->num_window_groups; g++) {
1268         unsigned g_len = ics->group_len[g];
1269
1270         for (i = 0; i < ics->max_sfb; i++, idx++) {
1271             const unsigned cbt_m1 = band_type[idx] - 1;
1272             float *cfo = coef + offsets[i];
1273             int off_len = offsets[i + 1] - offsets[i];
1274             int group;
1275
1276             if (cbt_m1 >= INTENSITY_BT2 - 1) {
1277                 for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
1278                     memset(cfo, 0, off_len * sizeof(float));
1279                 }
1280             } else if (cbt_m1 == NOISE_BT - 1) {
1281                 for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
1282                     float scale;
1283                     float band_energy;
1284
1285                     for (k = 0; k < off_len; k++) {
1286                         ac->random_state  = lcg_random(ac->random_state);
1287                         cfo[k] = ac->random_state;
1288                     }
1289
1290                     band_energy = ac->dsp.scalarproduct_float(cfo, cfo, off_len);
1291                     scale = sf[idx] / sqrtf(band_energy);
1292                     ac->dsp.vector_fmul_scalar(cfo, cfo, scale, off_len);
1293                 }
1294             } else {
1295                 const float *vq = ff_aac_codebook_vector_vals[cbt_m1];
1296                 const uint16_t *cb_vector_idx = ff_aac_codebook_vector_idx[cbt_m1];
1297                 VLC_TYPE (*vlc_tab)[2] = vlc_spectral[cbt_m1].table;
1298                 OPEN_READER(re, gb);
1299
1300                 switch (cbt_m1 >> 1) {
1301                 case 0:
1302                     for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
1303                         float *cf = cfo;
1304                         int len = off_len;
1305
1306                         do {
1307                             int code;
1308                             unsigned cb_idx;
1309
1310                             UPDATE_CACHE(re, gb);
1311                             GET_VLC(code, re, gb, vlc_tab, 8, 2);
1312                             cb_idx = cb_vector_idx[code];
1313                             cf = VMUL4(cf, vq, cb_idx, sf + idx);
1314                         } while (len -= 4);
1315                     }
1316                     break;
1317
1318                 case 1:
1319                     for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
1320                         float *cf = cfo;
1321                         int len = off_len;
1322
1323                         do {
1324                             int code;
1325                             unsigned nnz;
1326                             unsigned cb_idx;
1327                             uint32_t bits;
1328
1329                             UPDATE_CACHE(re, gb);
1330                             GET_VLC(code, re, gb, vlc_tab, 8, 2);
1331                             cb_idx = cb_vector_idx[code];
1332                             nnz = cb_idx >> 8 & 15;
1333                             bits = nnz ? GET_CACHE(re, gb) : 0;
1334                             LAST_SKIP_BITS(re, gb, nnz);
1335                             cf = VMUL4S(cf, vq, cb_idx, bits, sf + idx);
1336                         } while (len -= 4);
1337                     }
1338                     break;
1339
1340                 case 2:
1341                     for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
1342                         float *cf = cfo;
1343                         int len = off_len;
1344
1345                         do {
1346                             int code;
1347                             unsigned cb_idx;
1348
1349                             UPDATE_CACHE(re, gb);
1350                             GET_VLC(code, re, gb, vlc_tab, 8, 2);
1351                             cb_idx = cb_vector_idx[code];
1352                             cf = VMUL2(cf, vq, cb_idx, sf + idx);
1353                         } while (len -= 2);
1354                     }
1355                     break;
1356
1357                 case 3:
1358                 case 4:
1359                     for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
1360                         float *cf = cfo;
1361                         int len = off_len;
1362
1363                         do {
1364                             int code;
1365                             unsigned nnz;
1366                             unsigned cb_idx;
1367                             unsigned sign;
1368
1369                             UPDATE_CACHE(re, gb);
1370                             GET_VLC(code, re, gb, vlc_tab, 8, 2);
1371                             cb_idx = cb_vector_idx[code];
1372                             nnz = cb_idx >> 8 & 15;
1373                             sign = nnz ? SHOW_UBITS(re, gb, nnz) << (cb_idx >> 12) : 0;
1374                             LAST_SKIP_BITS(re, gb, nnz);
1375                             cf = VMUL2S(cf, vq, cb_idx, sign, sf + idx);
1376                         } while (len -= 2);
1377                     }
1378                     break;
1379
1380                 default:
1381                     for (group = 0; group < g_len; group++, cfo+=128) {
1382                         float *cf = cfo;
1383                         uint32_t *icf = (uint32_t *) cf;
1384                         int len = off_len;
1385
1386                         do {
1387                             int code;
1388                             unsigned nzt, nnz;
1389                             unsigned cb_idx;
1390                             uint32_t bits;
1391                             int j;
1392
1393                             UPDATE_CACHE(re, gb);
1394                             GET_VLC(code, re, gb, vlc_tab, 8, 2);
1395
1396                             if (!code) {
1397                                 *icf++ = 0;
1398                                 *icf++ = 0;
1399                                 continue;
1400                             }
1401
1402                             cb_idx = cb_vector_idx[code];
1403                             nnz = cb_idx >> 12;
1404                             nzt = cb_idx >> 8;
1405                             bits = SHOW_UBITS(re, gb, nnz) << (32-nnz);
1406                             LAST_SKIP_BITS(re, gb, nnz);
1407
1408                             for (j = 0; j < 2; j++) {
1409                                 if (nzt & 1<<j) {
1410                                     uint32_t b;
1411                                     int n;
1412                                     /* The total length of escape_sequence must be < 22 bits according
1413                                        to the specification (i.e. max is 111111110xxxxxxxxxxxx). */
1414                                     UPDATE_CACHE(re, gb);
1415                                     b = GET_CACHE(re, gb);
1416                                     b = 31 - av_log2(~b);
1417
1418                                     if (b > 8) {
1419                                         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "error in spectral data, ESC overflow\n");
1420                                         return -1;
1421                                     }
1422
1423                                     SKIP_BITS(re, gb, b + 1);
1424                                     b += 4;
1425                                     n = (1 << b) + SHOW_UBITS(re, gb, b);
1426                                     LAST_SKIP_BITS(re, gb, b);
1427                                     *icf++ = cbrt_tab[n] | (bits & 1U<<31);
1428                                     bits <<= 1;
1429                                 } else {
1430                                     unsigned v = ((const uint32_t*)vq)[cb_idx & 15];
1431                                     *icf++ = (bits & 1U<<31) | v;
1432                                     bits <<= !!v;
1433                                 }
1434                                 cb_idx >>= 4;
1435                             }
1436                         } while (len -= 2);
1437
1438                         ac->dsp.vector_fmul_scalar(cfo, cfo, sf[idx], off_len);
1439                     }
1440                 }
1441
1442                 CLOSE_READER(re, gb);
1443             }
1444         }
1445         coef += g_len << 7;
1446     }
1447
1448     if (pulse_present) {
1449         idx = 0;
1450         for (i = 0; i < pulse->num_pulse; i++) {
1451             float co = coef_base[ pulse->pos[i] ];
1452             while (offsets[idx + 1] <= pulse->pos[i])
1453                 idx++;
1454             if (band_type[idx] != NOISE_BT && sf[idx]) {
1455                 float ico = -pulse->amp[i];
1456                 if (co) {
1457                     co /= sf[idx];
1458                     ico = co / sqrtf(sqrtf(fabsf(co))) + (co > 0 ? -ico : ico);
1459                 }
1460                 coef_base[ pulse->pos[i] ] = cbrtf(fabsf(ico)) * ico * sf[idx];
1461             }
1462         }
1463     }
1464     return 0;
1465 }
1466
1467 static av_always_inline float flt16_round(float pf)
1468 {
1469     union av_intfloat32 tmp;
1470     tmp.f = pf;
1471     tmp.i = (tmp.i + 0x00008000U) & 0xFFFF0000U;
1472     return tmp.f;
1473 }
1474
1475 static av_always_inline float flt16_even(float pf)
1476 {
1477     union av_intfloat32 tmp;
1478     tmp.f = pf;
1479     tmp.i = (tmp.i + 0x00007FFFU + (tmp.i & 0x00010000U >> 16)) & 0xFFFF0000U;
1480     return tmp.f;
1481 }
1482
1483 static av_always_inline float flt16_trunc(float pf)
1484 {
1485     union av_intfloat32 pun;
1486     pun.f = pf;
1487     pun.i &= 0xFFFF0000U;
1488     return pun.f;
1489 }
1490
1491 static av_always_inline void predict(PredictorState *ps, float *coef,
1492                                      int output_enable)
1493 {
1494     const float a     = 0.953125; // 61.0 / 64
1495     const float alpha = 0.90625;  // 29.0 / 32
1496     float e0, e1;
1497     float pv;
1498     float k1, k2;
1499     float   r0 = ps->r0,     r1 = ps->r1;
1500     float cor0 = ps->cor0, cor1 = ps->cor1;
1501     float var0 = ps->var0, var1 = ps->var1;
1502
1503     k1 = var0 > 1 ? cor0 * flt16_even(a / var0) : 0;
1504     k2 = var1 > 1 ? cor1 * flt16_even(a / var1) : 0;
1505
1506     pv = flt16_round(k1 * r0 + k2 * r1);
1507     if (output_enable)
1508         *coef += pv;
1509
1510     e0 = *coef;
1511     e1 = e0 - k1 * r0;
1512
1513     ps->cor1 = flt16_trunc(alpha * cor1 + r1 * e1);
1514     ps->var1 = flt16_trunc(alpha * var1 + 0.5f * (r1 * r1 + e1 * e1));
1515     ps->cor0 = flt16_trunc(alpha * cor0 + r0 * e0);
1516     ps->var0 = flt16_trunc(alpha * var0 + 0.5f * (r0 * r0 + e0 * e0));
1517
1518     ps->r1 = flt16_trunc(a * (r0 - k1 * e0));
1519     ps->r0 = flt16_trunc(a * e0);
1520 }
1521
1522 /**
1523  * Apply AAC-Main style frequency domain prediction.
1524  */
1525 static void apply_prediction(AACContext *ac, SingleChannelElement *sce)
1526 {
1527     int sfb, k;
1528
1529     if (!sce->ics.predictor_initialized) {
1530         reset_all_predictors(sce->predictor_state);
1531         sce->ics.predictor_initialized = 1;
1532     }
1533
1534     if (sce->ics.window_sequence[0] != EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
1535         for (sfb = 0; sfb < ff_aac_pred_sfb_max[ac->m4ac.sampling_index]; sfb++) {
1536             for (k = sce->ics.swb_offset[sfb]; k < sce->ics.swb_offset[sfb + 1]; k++) {
1537                 predict(&sce->predictor_state[k], &sce->coeffs[k],
1538                         sce->ics.predictor_present && sce->ics.prediction_used[sfb]);
1539             }
1540         }
1541         if (sce->ics.predictor_reset_group)
1542             reset_predictor_group(sce->predictor_state, sce->ics.predictor_reset_group);
1543     } else
1544         reset_all_predictors(sce->predictor_state);
1545 }
1546
1547 /**
1548  * Decode an individual_channel_stream payload; reference: table 4.44.
1549  *
1550  * @param   common_window   Channels have independent [0], or shared [1], Individual Channel Stream information.
1551  * @param   scale_flag      scalable [1] or non-scalable [0] AAC (Unused until scalable AAC is implemented.)
1552  *
1553  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
1554  */
1555 static int decode_ics(AACContext *ac, SingleChannelElement *sce,
1556                       GetBitContext *gb, int common_window, int scale_flag)
1557 {
1558     Pulse pulse;
1559     TemporalNoiseShaping    *tns = &sce->tns;
1560     IndividualChannelStream *ics = &sce->ics;
1561     float *out = sce->coeffs;
1562     int global_gain, pulse_present = 0;
1563
1564     /* This assignment is to silence a GCC warning about the variable being used
1565      * uninitialized when in fact it always is.
1566      */
1567     pulse.num_pulse = 0;
1568
1569     global_gain = get_bits(gb, 8);
1570
1571     if (!common_window && !scale_flag) {
1572         if (decode_ics_info(ac, ics, gb) < 0)
1573             return AVERROR_INVALIDDATA;
1574     }
1575
1576     if (decode_band_types(ac, sce->band_type, sce->band_type_run_end, gb, ics) < 0)
1577         return -1;
1578     if (decode_scalefactors(ac, sce->sf, gb, global_gain, ics, sce->band_type, sce->band_type_run_end) < 0)
1579         return -1;
1580
1581     pulse_present = 0;
1582     if (!scale_flag) {
1583         if ((pulse_present = get_bits1(gb))) {
1584             if (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
1585                 av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "Pulse tool not allowed in eight short sequence.\n");
1586                 return -1;
1587             }
1588             if (decode_pulses(&pulse, gb, ics->swb_offset, ics->num_swb)) {
1589                 av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "Pulse data corrupt or invalid.\n");
1590                 return -1;
1591             }
1592         }
1593         if ((tns->present = get_bits1(gb)) && decode_tns(ac, tns, gb, ics))
1594             return -1;
1595         if (get_bits1(gb)) {
1596             av_log_missing_feature(ac->avctx, "SSR", 1);
1597             return -1;
1598         }
1599     }
1600
1601     if (decode_spectrum_and_dequant(ac, out, gb, sce->sf, pulse_present, &pulse, ics, sce->band_type) < 0)
1602         return -1;
1603
1604     if (ac->m4ac.object_type == AOT_AAC_MAIN && !common_window)
1605         apply_prediction(ac, sce);
1606
1607     return 0;
1608 }
1609
1610 /**
1611  * Mid/Side stereo decoding; reference: 4.6.8.1.3.
1612  */
1613 static void apply_mid_side_stereo(AACContext *ac, ChannelElement *cpe)
1614 {
1615     const IndividualChannelStream *ics = &cpe->ch[0].ics;
1616     float *ch0 = cpe->ch[0].coeffs;
1617     float *ch1 = cpe->ch[1].coeffs;
1618     int g, i, group, idx = 0;
1619     const uint16_t *offsets = ics->swb_offset;
1620     for (g = 0; g < ics->num_window_groups; g++) {
1621         for (i = 0; i < ics->max_sfb; i++, idx++) {
1622             if (cpe->ms_mask[idx] &&
1623                     cpe->ch[0].band_type[idx] < NOISE_BT && cpe->ch[1].band_type[idx] < NOISE_BT) {
1624                 for (group = 0; group < ics->group_len[g]; group++) {
1625                     ac->dsp.butterflies_float(ch0 + group * 128 + offsets[i],
1626                                               ch1 + group * 128 + offsets[i],
1627                                               offsets[i+1] - offsets[i]);
1628                 }
1629             }
1630         }
1631         ch0 += ics->group_len[g] * 128;
1632         ch1 += ics->group_len[g] * 128;
1633     }
1634 }
1635
1636 /**
1637  * intensity stereo decoding; reference: 4.6.8.2.3
1638  *
1639  * @param   ms_present  Indicates mid/side stereo presence. [0] mask is all 0s;
1640  *                      [1] mask is decoded from bitstream; [2] mask is all 1s;
1641  *                      [3] reserved for scalable AAC
1642  */
1643 static void apply_intensity_stereo(AACContext *ac, ChannelElement *cpe, int ms_present)
1644 {
1645     const IndividualChannelStream *ics = &cpe->ch[1].ics;
1646     SingleChannelElement         *sce1 = &cpe->ch[1];
1647     float *coef0 = cpe->ch[0].coeffs, *coef1 = cpe->ch[1].coeffs;
1648     const uint16_t *offsets = ics->swb_offset;
1649     int g, group, i, idx = 0;
1650     int c;
1651     float scale;
1652     for (g = 0; g < ics->num_window_groups; g++) {
1653         for (i = 0; i < ics->max_sfb;) {
1654             if (sce1->band_type[idx] == INTENSITY_BT || sce1->band_type[idx] == INTENSITY_BT2) {
1655                 const int bt_run_end = sce1->band_type_run_end[idx];
1656                 for (; i < bt_run_end; i++, idx++) {
1657                     c = -1 + 2 * (sce1->band_type[idx] - 14);
1658                     if (ms_present)
1659                         c *= 1 - 2 * cpe->ms_mask[idx];
1660                     scale = c * sce1->sf[idx];
1661                     for (group = 0; group < ics->group_len[g]; group++)
1662                         ac->dsp.vector_fmul_scalar(coef1 + group * 128 + offsets[i],
1663                                                    coef0 + group * 128 + offsets[i],
1664                                                    scale,
1665                                                    offsets[i + 1] - offsets[i]);
1666                 }
1667             } else {
1668                 int bt_run_end = sce1->band_type_run_end[idx];
1669                 idx += bt_run_end - i;
1670                 i    = bt_run_end;
1671             }
1672         }
1673         coef0 += ics->group_len[g] * 128;
1674         coef1 += ics->group_len[g] * 128;
1675     }
1676 }
1677
1678 /**
1679  * Decode a channel_pair_element; reference: table 4.4.
1680  *
1681  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
1682  */
1683 static int decode_cpe(AACContext *ac, GetBitContext *gb, ChannelElement *cpe)
1684 {
1685     int i, ret, common_window, ms_present = 0;
1686
1687     common_window = get_bits1(gb);
1688     if (common_window) {
1689         if (decode_ics_info(ac, &cpe->ch[0].ics, gb))
1690             return AVERROR_INVALIDDATA;
1691         i = cpe->ch[1].ics.use_kb_window[0];
1692         cpe->ch[1].ics = cpe->ch[0].ics;
1693         cpe->ch[1].ics.use_kb_window[1] = i;
1694         if (cpe->ch[1].ics.predictor_present && (ac->m4ac.object_type != AOT_AAC_MAIN))
1695             if ((cpe->ch[1].ics.ltp.present = get_bits(gb, 1)))
1696                 decode_ltp(ac, &cpe->ch[1].ics.ltp, gb, cpe->ch[1].ics.max_sfb);
1697         ms_present = get_bits(gb, 2);
1698         if (ms_present == 3) {
1699             av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "ms_present = 3 is reserved.\n");
1700             return -1;
1701         } else if (ms_present)
1702             decode_mid_side_stereo(cpe, gb, ms_present);
1703     }
1704     if ((ret = decode_ics(ac, &cpe->ch[0], gb, common_window, 0)))
1705         return ret;
1706     if ((ret = decode_ics(ac, &cpe->ch[1], gb, common_window, 0)))
1707         return ret;
1708
1709     if (common_window) {
1710         if (ms_present)
1711             apply_mid_side_stereo(ac, cpe);
1712         if (ac->m4ac.object_type == AOT_AAC_MAIN) {
1713             apply_prediction(ac, &cpe->ch[0]);
1714             apply_prediction(ac, &cpe->ch[1]);
1715         }
1716     }
1717
1718     apply_intensity_stereo(ac, cpe, ms_present);
1719     return 0;
1720 }
1721
1722 static const float cce_scale[] = {
1723     1.09050773266525765921, //2^(1/8)
1724     1.18920711500272106672, //2^(1/4)
1725     M_SQRT2,
1726     2,
1727 };
1728
1729 /**
1730  * Decode coupling_channel_element; reference: table 4.8.
1731  *
1732  * @return  Returns error status. 0 - OK, !0 - error
1733  */
1734 static int decode_cce(AACContext *ac, GetBitContext *gb, ChannelElement *che)
1735 {
1736     int num_gain = 0;
1737     int c, g, sfb, ret;
1738     int sign;
1739     float scale;
1740     SingleChannelElement *sce = &che->ch[0];
1741     ChannelCoupling     *coup = &che->coup;
1742
1743     coup->coupling_point = 2 * get_bits1(gb);
1744     coup->num_coupled = get_bits(gb, 3);
1745     for (c = 0; c <= coup->num_coupled; c++) {
1746         num_gain++;
1747         coup->type[c] = get_bits1(gb) ? TYPE_CPE : TYPE_SCE;
1748         coup->id_select[c] = get_bits(gb, 4);
1749         if (coup->type[c] == TYPE_CPE) {
1750             coup->ch_select[c] = get_bits(gb, 2);
1751             if (coup->ch_select[c] == 3)
1752                 num_gain++;
1753         } else
1754             coup->ch_select[c] = 2;
1755     }
1756     coup->coupling_point += get_bits1(gb) || (coup->coupling_point >> 1);
1757
1758     sign  = get_bits(gb, 1);
1759     scale = cce_scale[get_bits(gb, 2)];
1760
1761     if ((ret = decode_ics(ac, sce, gb, 0, 0)))
1762         return ret;
1763
1764     for (c = 0; c < num_gain; c++) {
1765         int idx  = 0;
1766         int cge  = 1;
1767         int gain = 0;
1768         float gain_cache = 1.;
1769         if (c) {
1770             cge = coup->coupling_point == AFTER_IMDCT ? 1 : get_bits1(gb);
1771             gain = cge ? get_vlc2(gb, vlc_scalefactors.table, 7, 3) - 60: 0;
1772             gain_cache = powf(scale, -gain);
1773         }
1774         if (coup->coupling_point == AFTER_IMDCT) {
1775             coup->gain[c][0] = gain_cache;
1776         } else {
1777             for (g = 0; g < sce->ics.num_window_groups; g++) {
1778                 for (sfb = 0; sfb < sce->ics.max_sfb; sfb++, idx++) {
1779                     if (sce->band_type[idx] != ZERO_BT) {
1780                         if (!cge) {
1781                             int t = get_vlc2(gb, vlc_scalefactors.table, 7, 3) - 60;
1782                             if (t) {
1783                                 int s = 1;
1784                                 t = gain += t;
1785                                 if (sign) {
1786                                     s  -= 2 * (t & 0x1);
1787                                     t >>= 1;
1788                                 }
1789                                 gain_cache = powf(scale, -t) * s;
1790                             }
1791                         }
1792                         coup->gain[c][idx] = gain_cache;
1793                     }
1794                 }
1795             }
1796         }
1797     }
1798     return 0;
1799 }
1800
1801 /**
1802  * Parse whether channels are to be excluded from Dynamic Range Compression; reference: table 4.53.
1803  *
1804  * @return  Returns number of bytes consumed.
1805  */
1806 static int decode_drc_channel_exclusions(DynamicRangeControl *che_drc,
1807                                          GetBitContext *gb)
1808 {
1809     int i;
1810     int num_excl_chan = 0;
1811
1812     do {
1813         for (i = 0; i < 7; i++)
1814             che_drc->exclude_mask[num_excl_chan++] = get_bits1(gb);
1815     } while (num_excl_chan < MAX_CHANNELS - 7 && get_bits1(gb));
1816
1817     return num_excl_chan / 7;
1818 }
1819
1820 /**
1821  * Decode dynamic range information; reference: table 4.52.
1822  *
1823  * @param   cnt length of TYPE_FIL syntactic element in bytes
1824  *
1825  * @return  Returns number of bytes consumed.
1826  */
1827 static int decode_dynamic_range(DynamicRangeControl *che_drc,
1828                                 GetBitContext *gb, int cnt)
1829 {
1830     int n             = 1;
1831     int drc_num_bands = 1;
1832     int i;
1833
1834     /* pce_tag_present? */
1835     if (get_bits1(gb)) {
1836         che_drc->pce_instance_tag  = get_bits(gb, 4);
1837         skip_bits(gb, 4); // tag_reserved_bits
1838         n++;
1839     }
1840
1841     /* excluded_chns_present? */
1842     if (get_bits1(gb)) {
1843         n += decode_drc_channel_exclusions(che_drc, gb);
1844     }
1845
1846     /* drc_bands_present? */
1847     if (get_bits1(gb)) {
1848         che_drc->band_incr            = get_bits(gb, 4);
1849         che_drc->interpolation_scheme = get_bits(gb, 4);
1850         n++;
1851         drc_num_bands += che_drc->band_incr;
1852         for (i = 0; i < drc_num_bands; i++) {
1853             che_drc->band_top[i] = get_bits(gb, 8);
1854             n++;
1855         }
1856     }
1857
1858     /* prog_ref_level_present? */
1859     if (get_bits1(gb)) {
1860         che_drc->prog_ref_level = get_bits(gb, 7);
1861         skip_bits1(gb); // prog_ref_level_reserved_bits
1862         n++;
1863     }
1864
1865     for (i = 0; i < drc_num_bands; i++) {
1866         che_drc->dyn_rng_sgn[i] = get_bits1(gb);
1867         che_drc->dyn_rng_ctl[i] = get_bits(gb, 7);
1868         n++;
1869     }
1870
1871     return n;
1872 }
1873
1874 /**
1875  * Decode extension data (incomplete); reference: table 4.51.
1876  *
1877  * @param   cnt length of TYPE_FIL syntactic element in bytes
1878  *
1879  * @return Returns number of bytes consumed
1880  */
1881 static int decode_extension_payload(AACContext *ac, GetBitContext *gb, int cnt,
1882                                     ChannelElement *che, enum RawDataBlockType elem_type)
1883 {
1884     int crc_flag = 0;
1885     int res = cnt;
1886     switch (get_bits(gb, 4)) { // extension type
1887     case EXT_SBR_DATA_CRC:
1888         crc_flag++;
1889     case EXT_SBR_DATA:
1890         if (!che) {
1891             av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "SBR was found before the first channel element.\n");
1892             return res;
1893         } else if (!ac->m4ac.sbr) {
1894             av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "SBR signaled to be not-present but was found in the bitstream.\n");
1895             skip_bits_long(gb, 8 * cnt - 4);
1896             return res;
1897         } else if (ac->m4ac.sbr == -1 && ac->output_configured == OC_LOCKED) {
1898             av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "Implicit SBR was found with a first occurrence after the first frame.\n");
1899             skip_bits_long(gb, 8 * cnt - 4);
1900             return res;
1901         } else if (ac->m4ac.ps == -1 && ac->output_configured < OC_LOCKED && ac->avctx->channels == 1) {
1902             ac->m4ac.sbr = 1;
1903             ac->m4ac.ps = 1;
1904             output_configure(ac, ac->layout_map, ac->layout_map_tags,
1905                              ac->m4ac.chan_config, ac->output_configured);
1906         } else {
1907             ac->m4ac.sbr = 1;
1908         }
1909         res = ff_decode_sbr_extension(ac, &che->sbr, gb, crc_flag, cnt, elem_type);
1910         break;
1911     case EXT_DYNAMIC_RANGE:
1912         res = decode_dynamic_range(&ac->che_drc, gb, cnt);
1913         break;
1914     case EXT_FILL:
1915     case EXT_FILL_DATA:
1916     case EXT_DATA_ELEMENT:
1917     default:
1918         skip_bits_long(gb, 8 * cnt - 4);
1919         break;
1920     };
1921     return res;
1922 }
1923
1924 /**
1925  * Decode Temporal Noise Shaping filter coefficients and apply all-pole filters; reference: 4.6.9.3.
1926  *
1927  * @param   decode  1 if tool is used normally, 0 if tool is used in LTP.
1928  * @param   coef    spectral coefficients
1929  */
1930 static void apply_tns(float coef[1024], TemporalNoiseShaping *tns,
1931                       IndividualChannelStream *ics, int decode)
1932 {
1933     const int mmm = FFMIN(ics->tns_max_bands, ics->max_sfb);
1934     int w, filt, m, i;
1935     int bottom, top, order, start, end, size, inc;
1936     float lpc[TNS_MAX_ORDER];
1937     float tmp[TNS_MAX_ORDER];
1938
1939     for (w = 0; w < ics->num_windows; w++) {
1940         bottom = ics->num_swb;
1941         for (filt = 0; filt < tns->n_filt[w]; filt++) {
1942             top    = bottom;
1943             bottom = FFMAX(0, top - tns->length[w][filt]);
1944             order  = tns->order[w][filt];
1945             if (order == 0)
1946                 continue;
1947
1948             // tns_decode_coef
1949             compute_lpc_coefs(tns->coef[w][filt], order, lpc, 0, 0, 0);
1950
1951             start = ics->swb_offset[FFMIN(bottom, mmm)];
1952             end   = ics->swb_offset[FFMIN(   top, mmm)];
1953             if ((size = end - start) <= 0)
1954                 continue;
1955             if (tns->direction[w][filt]) {
1956                 inc = -1;
1957                 start = end - 1;
1958             } else {
1959                 inc = 1;
1960             }
1961             start += w * 128;
1962
1963             if (decode) {
1964                 // ar filter
1965                 for (m = 0; m < size; m++, start += inc)
1966                     for (i = 1; i <= FFMIN(m, order); i++)
1967                         coef[start] -= coef[start - i * inc] * lpc[i - 1];
1968             } else {
1969                 // ma filter
1970                 for (m = 0; m < size; m++, start += inc) {
1971                     tmp[0] = coef[start];
1972                     for (i = 1; i <= FFMIN(m, order); i++)
1973                         coef[start] += tmp[i] * lpc[i - 1];
1974                     for (i = order; i > 0; i--)
1975                         tmp[i] = tmp[i - 1];
1976                 }
1977             }
1978         }
1979     }
1980 }
1981
1982 /**
1983  *  Apply windowing and MDCT to obtain the spectral
1984  *  coefficient from the predicted sample by LTP.
1985  */
1986 static void windowing_and_mdct_ltp(AACContext *ac, float *out,
1987                                    float *in, IndividualChannelStream *ics)
1988 {
1989     const float *lwindow      = ics->use_kb_window[0] ? ff_aac_kbd_long_1024 : ff_sine_1024;
1990     const float *swindow      = ics->use_kb_window[0] ? ff_aac_kbd_short_128 : ff_sine_128;
1991     const float *lwindow_prev = ics->use_kb_window[1] ? ff_aac_kbd_long_1024 : ff_sine_1024;
1992     const float *swindow_prev = ics->use_kb_window[1] ? ff_aac_kbd_short_128 : ff_sine_128;
1993
1994     if (ics->window_sequence[0] != LONG_STOP_SEQUENCE) {
1995         ac->dsp.vector_fmul(in, in, lwindow_prev, 1024);
1996     } else {
1997         memset(in, 0, 448 * sizeof(float));
1998         ac->dsp.vector_fmul(in + 448, in + 448, swindow_prev, 128);
1999     }
2000     if (ics->window_sequence[0] != LONG_START_SEQUENCE) {
2001         ac->dsp.vector_fmul_reverse(in + 1024, in + 1024, lwindow, 1024);
2002     } else {
2003         ac->dsp.vector_fmul_reverse(in + 1024 + 448, in + 1024 + 448, swindow, 128);
2004         memset(in + 1024 + 576, 0, 448 * sizeof(float));
2005     }
2006     ac->mdct_ltp.mdct_calc(&ac->mdct_ltp, out, in);
2007 }
2008
2009 /**
2010  * Apply the long term prediction
2011  */
2012 static void apply_ltp(AACContext *ac, SingleChannelElement *sce)
2013 {
2014     const LongTermPrediction *ltp = &sce->ics.ltp;
2015     const uint16_t *offsets = sce->ics.swb_offset;
2016     int i, sfb;
2017
2018     if (sce->ics.window_sequence[0] != EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
2019         float *predTime = sce->ret;
2020         float *predFreq = ac->buf_mdct;
2021         int16_t num_samples = 2048;
2022
2023         if (ltp->lag < 1024)
2024             num_samples = ltp->lag + 1024;
2025         for (i = 0; i < num_samples; i++)
2026             predTime[i] = sce->ltp_state[i + 2048 - ltp->lag] * ltp->coef;
2027         memset(&predTime[i], 0, (2048 - i) * sizeof(float));
2028
2029         windowing_and_mdct_ltp(ac, predFreq, predTime, &sce->ics);
2030
2031         if (sce->tns.present)
2032             apply_tns(predFreq, &sce->tns, &sce->ics, 0);
2033
2034         for (sfb = 0; sfb < FFMIN(sce->ics.max_sfb, MAX_LTP_LONG_SFB); sfb++)
2035             if (ltp->used[sfb])
2036                 for (i = offsets[sfb]; i < offsets[sfb + 1]; i++)
2037                     sce->coeffs[i] += predFreq[i];
2038     }
2039 }
2040
2041 /**
2042  * Update the LTP buffer for next frame
2043  */
2044 static void update_ltp(AACContext *ac, SingleChannelElement *sce)
2045 {
2046     IndividualChannelStream *ics = &sce->ics;
2047     float *saved     = sce->saved;
2048     float *saved_ltp = sce->coeffs;
2049     const float *lwindow = ics->use_kb_window[0] ? ff_aac_kbd_long_1024 : ff_sine_1024;
2050     const float *swindow = ics->use_kb_window[0] ? ff_aac_kbd_short_128 : ff_sine_128;
2051     int i;
2052
2053     if (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
2054         memcpy(saved_ltp,       saved, 512 * sizeof(float));
2055         memset(saved_ltp + 576, 0,     448 * sizeof(float));
2056         ac->dsp.vector_fmul_reverse(saved_ltp + 448, ac->buf_mdct + 960,     &swindow[64],      64);
2057         for (i = 0; i < 64; i++)
2058             saved_ltp[i + 512] = ac->buf_mdct[1023 - i] * swindow[63 - i];
2059     } else if (ics->window_sequence[0] == LONG_START_SEQUENCE) {
2060         memcpy(saved_ltp,       ac->buf_mdct + 512, 448 * sizeof(float));
2061         memset(saved_ltp + 576, 0,                  448 * sizeof(float));
2062         ac->dsp.vector_fmul_reverse(saved_ltp + 448, ac->buf_mdct + 960,     &swindow[64],      64);
2063         for (i = 0; i < 64; i++)
2064             saved_ltp[i + 512] = ac->buf_mdct[1023 - i] * swindow[63 - i];
2065     } else { // LONG_STOP or ONLY_LONG
2066         ac->dsp.vector_fmul_reverse(saved_ltp,       ac->buf_mdct + 512,     &lwindow[512],     512);
2067         for (i = 0; i < 512; i++)
2068             saved_ltp[i + 512] = ac->buf_mdct[1023 - i] * lwindow[511 - i];
2069     }
2070
2071     memcpy(sce->ltp_state,      sce->ltp_state+1024, 1024 * sizeof(*sce->ltp_state));
2072     memcpy(sce->ltp_state+1024, sce->ret,            1024 * sizeof(*sce->ltp_state));
2073     memcpy(sce->ltp_state+2048, saved_ltp,           1024 * sizeof(*sce->ltp_state));
2074 }
2075
2076 /**
2077  * Conduct IMDCT and windowing.
2078  */
2079 static void imdct_and_windowing(AACContext *ac, SingleChannelElement *sce)
2080 {
2081     IndividualChannelStream *ics = &sce->ics;
2082     float *in    = sce->coeffs;
2083     float *out   = sce->ret;
2084     float *saved = sce->saved;
2085     const float *swindow      = ics->use_kb_window[0] ? ff_aac_kbd_short_128 : ff_sine_128;
2086     const float *lwindow_prev = ics->use_kb_window[1] ? ff_aac_kbd_long_1024 : ff_sine_1024;
2087     const float *swindow_prev = ics->use_kb_window[1] ? ff_aac_kbd_short_128 : ff_sine_128;
2088     float *buf  = ac->buf_mdct;
2089     float *temp = ac->temp;
2090     int i;
2091
2092     // imdct
2093     if (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
2094         for (i = 0; i < 1024; i += 128)
2095             ac->mdct_small.imdct_half(&ac->mdct_small, buf + i, in + i);
2096     } else
2097         ac->mdct.imdct_half(&ac->mdct, buf, in);
2098
2099     /* window overlapping
2100      * NOTE: To simplify the overlapping code, all 'meaningless' short to long
2101      * and long to short transitions are considered to be short to short
2102      * transitions. This leaves just two cases (long to long and short to short)
2103      * with a little special sauce for EIGHT_SHORT_SEQUENCE.
2104      */
2105     if ((ics->window_sequence[1] == ONLY_LONG_SEQUENCE || ics->window_sequence[1] == LONG_STOP_SEQUENCE) &&
2106             (ics->window_sequence[0] == ONLY_LONG_SEQUENCE || ics->window_sequence[0] == LONG_START_SEQUENCE)) {
2107         ac->dsp.vector_fmul_window(    out,               saved,            buf,         lwindow_prev, 512);
2108     } else {
2109         memcpy(                        out,               saved,            448 * sizeof(float));
2110
2111         if (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
2112             ac->dsp.vector_fmul_window(out + 448 + 0*128, saved + 448,      buf + 0*128, swindow_prev, 64);
2113             ac->dsp.vector_fmul_window(out + 448 + 1*128, buf + 0*128 + 64, buf + 1*128, swindow,      64);
2114             ac->dsp.vector_fmul_window(out + 448 + 2*128, buf + 1*128 + 64, buf + 2*128, swindow,      64);
2115             ac->dsp.vector_fmul_window(out + 448 + 3*128, buf + 2*128 + 64, buf + 3*128, swindow,      64);
2116             ac->dsp.vector_fmul_window(temp,              buf + 3*128 + 64, buf + 4*128, swindow,      64);
2117             memcpy(                    out + 448 + 4*128, temp, 64 * sizeof(float));
2118         } else {
2119             ac->dsp.vector_fmul_window(out + 448,         saved + 448,      buf,         swindow_prev, 64);
2120             memcpy(                    out + 576,         buf + 64,         448 * sizeof(float));
2121         }
2122     }
2123
2124     // buffer update
2125     if (ics->window_sequence[0] == EIGHT_SHORT_SEQUENCE) {
2126         memcpy(                    saved,       temp + 64,         64 * sizeof(float));
2127         ac->dsp.vector_fmul_window(saved + 64,  buf + 4*128 + 64, buf + 5*128, swindow, 64);
2128         ac->dsp.vector_fmul_window(saved + 192, buf + 5*128 + 64, buf + 6*128, swindow, 64);
2129         ac->dsp.vector_fmul_window(saved + 320, buf + 6*128 + 64, buf + 7*128, swindow, 64);
2130         memcpy(                    saved + 448, buf + 7*128 + 64,  64 * sizeof(float));
2131     } else if (ics->window_sequence[0] == LONG_START_SEQUENCE) {
2132         memcpy(                    saved,       buf + 512,        448 * sizeof(float));
2133         memcpy(                    saved + 448, buf + 7*128 + 64,  64 * sizeof(float));
2134     } else { // LONG_STOP or ONLY_LONG
2135         memcpy(                    saved,       buf + 512,        512 * sizeof(float));
2136     }
2137 }
2138
2139 /**
2140  * Apply dependent channel coupling (applied before IMDCT).
2141  *
2142  * @param   index   index into coupling gain array
2143  */
2144 static void apply_dependent_coupling(AACContext *ac,
2145                                      SingleChannelElement *target,
2146                                      ChannelElement *cce, int index)
2147 {
2148     IndividualChannelStream *ics = &cce->ch[0].ics;
2149     const uint16_t *offsets = ics->swb_offset;
2150     float *dest = target->coeffs;
2151     const float *src = cce->ch[0].coeffs;
2152     int g, i, group, k, idx = 0;
2153     if (ac->m4ac.object_type == AOT_AAC_LTP) {
2154         av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR,
2155                "Dependent coupling is not supported together with LTP\n");
2156         return;
2157     }
2158     for (g = 0; g < ics->num_window_groups; g++) {
2159         for (i = 0; i < ics->max_sfb; i++, idx++) {
2160             if (cce->ch[0].band_type[idx] != ZERO_BT) {
2161                 const float gain = cce->coup.gain[index][idx];
2162                 for (group = 0; group < ics->group_len[g]; group++) {
2163                     for (k = offsets[i]; k < offsets[i + 1]; k++) {
2164                         // XXX dsputil-ize
2165                         dest[group * 128 + k] += gain * src[group * 128 + k];
2166                     }
2167                 }
2168             }
2169         }
2170         dest += ics->group_len[g] * 128;
2171         src  += ics->group_len[g] * 128;
2172     }
2173 }
2174
2175 /**
2176  * Apply independent channel coupling (applied after IMDCT).
2177  *
2178  * @param   index   index into coupling gain array
2179  */
2180 static void apply_independent_coupling(AACContext *ac,
2181                                        SingleChannelElement *target,
2182                                        ChannelElement *cce, int index)
2183 {
2184     int i;
2185     const float gain = cce->coup.gain[index][0];
2186     const float *src = cce->ch[0].ret;
2187     float *dest = target->ret;
2188     const int len = 1024 << (ac->m4ac.sbr == 1);
2189
2190     for (i = 0; i < len; i++)
2191         dest[i] += gain * src[i];
2192 }
2193
2194 /**
2195  * channel coupling transformation interface
2196  *
2197  * @param   apply_coupling_method   pointer to (in)dependent coupling function
2198  */
2199 static void apply_channel_coupling(AACContext *ac, ChannelElement *cc,
2200                                    enum RawDataBlockType type, int elem_id,
2201                                    enum CouplingPoint coupling_point,
2202                                    void (*apply_coupling_method)(AACContext *ac, SingleChannelElement *target, ChannelElement *cce, int index))
2203 {
2204     int i, c;
2205
2206     for (i = 0; i < MAX_ELEM_ID; i++) {
2207         ChannelElement *cce = ac->che[TYPE_CCE][i];
2208         int index = 0;
2209
2210         if (cce && cce->coup.coupling_point == coupling_point) {
2211             ChannelCoupling *coup = &cce->coup;
2212
2213             for (c = 0; c <= coup->num_coupled; c++) {
2214                 if (coup->type[c] == type && coup->id_select[c] == elem_id) {
2215                     if (coup->ch_select[c] != 1) {
2216                         apply_coupling_method(ac, &cc->ch[0], cce, index);
2217                         if (coup->ch_select[c] != 0)
2218                             index++;
2219                     }
2220                     if (coup->ch_select[c] != 2)
2221                         apply_coupling_method(ac, &cc->ch[1], cce, index++);
2222                 } else
2223                     index += 1 + (coup->ch_select[c] == 3);
2224             }
2225         }
2226     }
2227 }
2228
2229 /**
2230  * Convert spectral data to float samples, applying all supported tools as appropriate.
2231  */
2232 static void spectral_to_sample(AACContext *ac)
2233 {
2234     int i, type;
2235     for (type = 3; type >= 0; type--) {
2236         for (i = 0; i < MAX_ELEM_ID; i++) {
2237             ChannelElement *che = ac->che[type][i];
2238             if (che) {
2239                 if (type <= TYPE_CPE)
2240                     apply_channel_coupling(ac, che, type, i, BEFORE_TNS, apply_dependent_coupling);
2241                 if (ac->m4ac.object_type == AOT_AAC_LTP) {
2242                     if (che->ch[0].ics.predictor_present) {
2243                         if (che->ch[0].ics.ltp.present)
2244                             apply_ltp(ac, &che->ch[0]);
2245                         if (che->ch[1].ics.ltp.present && type == TYPE_CPE)
2246                             apply_ltp(ac, &che->ch[1]);
2247                     }
2248                 }
2249                 if (che->ch[0].tns.present)
2250                     apply_tns(che->ch[0].coeffs, &che->ch[0].tns, &che->ch[0].ics, 1);
2251                 if (che->ch[1].tns.present)
2252                     apply_tns(che->ch[1].coeffs, &che->ch[1].tns, &che->ch[1].ics, 1);
2253                 if (type <= TYPE_CPE)
2254                     apply_channel_coupling(ac, che, type, i, BETWEEN_TNS_AND_IMDCT, apply_dependent_coupling);
2255                 if (type != TYPE_CCE || che->coup.coupling_point == AFTER_IMDCT) {
2256                     imdct_and_windowing(ac, &che->ch[0]);
2257                     if (ac->m4ac.object_type == AOT_AAC_LTP)
2258                         update_ltp(ac, &che->ch[0]);
2259                     if (type == TYPE_CPE) {
2260                         imdct_and_windowing(ac, &che->ch[1]);
2261                         if (ac->m4ac.object_type == AOT_AAC_LTP)
2262                             update_ltp(ac, &che->ch[1]);
2263                     }
2264                     if (ac->m4ac.sbr > 0) {
2265                         ff_sbr_apply(ac, &che->sbr, type, che->ch[0].ret, che->ch[1].ret);
2266                     }
2267                 }
2268                 if (type <= TYPE_CCE)
2269                     apply_channel_coupling(ac, che, type, i, AFTER_IMDCT, apply_independent_coupling);
2270             }
2271         }
2272     }
2273 }
2274
2275 static int parse_adts_frame_header(AACContext *ac, GetBitContext *gb)
2276 {
2277     int size;
2278     AACADTSHeaderInfo hdr_info;
2279     uint8_t layout_map[MAX_ELEM_ID*4][3];
2280     int layout_map_tags;
2281
2282     size = avpriv_aac_parse_header(gb, &hdr_info);
2283     if (size > 0) {
2284         if (hdr_info.chan_config) {
2285             ac->m4ac.chan_config = hdr_info.chan_config;
2286             if (set_default_channel_config(ac->avctx, layout_map,
2287                     &layout_map_tags, hdr_info.chan_config))
2288                 return -7;
2289             if (output_configure(ac, layout_map, layout_map_tags,
2290                                  hdr_info.chan_config,
2291                                  FFMAX(ac->output_configured, OC_TRIAL_FRAME)))
2292                 return -7;
2293         } else if (ac->output_configured != OC_LOCKED) {
2294             ac->m4ac.chan_config = 0;
2295             ac->output_configured = OC_NONE;
2296         }
2297         if (ac->output_configured != OC_LOCKED) {
2298             ac->m4ac.sbr = -1;
2299             ac->m4ac.ps  = -1;
2300             ac->m4ac.sample_rate     = hdr_info.sample_rate;
2301             ac->m4ac.sampling_index  = hdr_info.sampling_index;
2302             ac->m4ac.object_type     = hdr_info.object_type;
2303         }
2304         if (!ac->avctx->sample_rate)
2305             ac->avctx->sample_rate = hdr_info.sample_rate;
2306         if (!ac->warned_num_aac_frames && hdr_info.num_aac_frames != 1) {
2307             // This is 2 for "VLB " audio in NSV files.
2308             // See samples/nsv/vlb_audio.
2309             av_log_missing_feature(ac->avctx, "More than one AAC RDB per ADTS frame is", 0);
2310             ac->warned_num_aac_frames = 1;
2311         }
2312         if (!hdr_info.crc_absent)
2313             skip_bits(gb, 16);
2314     }
2315     return size;
2316 }
2317
2318 static int aac_decode_frame_int(AVCodecContext *avctx, void *data,
2319                                 int *got_frame_ptr, GetBitContext *gb)
2320 {
2321     AACContext *ac = avctx->priv_data;
2322     ChannelElement *che = NULL, *che_prev = NULL;
2323     enum RawDataBlockType elem_type, elem_type_prev = TYPE_END;
2324     int err, elem_id;
2325     int samples = 0, multiplier, audio_found = 0;
2326
2327     if (show_bits(gb, 12) == 0xfff) {
2328         if (parse_adts_frame_header(ac, gb) < 0) {
2329             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error decoding AAC frame header.\n");
2330             return -1;
2331         }
2332         if (ac->m4ac.sampling_index > 12) {
2333             av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid sampling rate index %d\n", ac->m4ac.sampling_index);
2334             return -1;
2335         }
2336     }
2337
2338     ac->tags_mapped = 0;
2339     // parse
2340     while ((elem_type = get_bits(gb, 3)) != TYPE_END) {
2341         elem_id = get_bits(gb, 4);
2342
2343         if (elem_type < TYPE_DSE) {
2344             if (!(che=get_che(ac, elem_type, elem_id))) {
2345                 av_log(ac->avctx, AV_LOG_ERROR, "channel element %d.%d is not allocated\n",
2346                        elem_type, elem_id);
2347                 return -1;
2348             }
2349             samples = 1024;
2350         }
2351
2352         switch (elem_type) {
2353
2354         case TYPE_SCE:
2355             err = decode_ics(ac, &che->ch[0], gb, 0, 0);
2356             audio_found = 1;
2357             break;
2358
2359         case TYPE_CPE:
2360             err = decode_cpe(ac, gb, che);
2361             audio_found = 1;
2362             break;
2363
2364         case TYPE_CCE:
2365             err = decode_cce(ac, gb, che);
2366             break;
2367
2368         case TYPE_LFE:
2369             err = decode_ics(ac, &che->ch[0], gb, 0, 0);
2370             audio_found = 1;
2371             break;
2372
2373         case TYPE_DSE:
2374             err = skip_data_stream_element(ac, gb);
2375             break;
2376
2377         case TYPE_PCE: {
2378             uint8_t layout_map[MAX_ELEM_ID*4][3];
2379             int tags;
2380             tags = decode_pce(avctx, &ac->m4ac, layout_map, gb);
2381             if (tags < 0) {
2382                 err = tags;
2383                 break;
2384             }
2385             if (ac->output_configured > OC_TRIAL_PCE)
2386                 av_log(avctx, AV_LOG_INFO,
2387                        "Evaluating a further program_config_element.\n");
2388             err = output_configure(ac, layout_map, tags, 0, OC_TRIAL_PCE);
2389             if (!err)
2390                 ac->m4ac.chan_config = 0;
2391             break;
2392         }
2393
2394         case TYPE_FIL:
2395             if (elem_id == 15)
2396                 elem_id += get_bits(gb, 8) - 1;
2397             if (get_bits_left(gb) < 8 * elem_id) {
2398                     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, overread_err);
2399                     return -1;
2400             }
2401             while (elem_id > 0)
2402                 elem_id -= decode_extension_payload(ac, gb, elem_id, che_prev, elem_type_prev);
2403             err = 0; /* FIXME */
2404             break;
2405
2406         default:
2407             err = -1; /* should not happen, but keeps compiler happy */
2408             break;
2409         }
2410
2411         che_prev       = che;
2412         elem_type_prev = elem_type;
2413
2414         if (err)
2415             return err;
2416
2417         if (get_bits_left(gb) < 3) {
2418             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, overread_err);
2419             return -1;
2420         }
2421     }
2422
2423     spectral_to_sample(ac);
2424
2425     multiplier = (ac->m4ac.sbr == 1) ? ac->m4ac.ext_sample_rate > ac->m4ac.sample_rate : 0;
2426     samples <<= multiplier;
2427     if (ac->output_configured < OC_LOCKED) {
2428         avctx->sample_rate = ac->m4ac.sample_rate << multiplier;
2429         avctx->frame_size = samples;
2430     }
2431
2432     if (samples) {
2433         /* get output buffer */
2434         ac->frame.nb_samples = samples;
2435         if ((err = avctx->get_buffer(avctx, &ac->frame)) < 0) {
2436             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "get_buffer() failed\n");
2437             return err;
2438         }
2439
2440         if (avctx->sample_fmt == AV_SAMPLE_FMT_FLT)
2441             ac->fmt_conv.float_interleave((float *)ac->frame.data[0],
2442                                           (const float **)ac->output_data,
2443                                           samples, avctx->channels);
2444         else
2445             ac->fmt_conv.float_to_int16_interleave((int16_t *)ac->frame.data[0],
2446                                                    (const float **)ac->output_data,
2447                                                    samples, avctx->channels);
2448
2449         *(AVFrame *)data = ac->frame;
2450     }
2451     *got_frame_ptr = !!samples;
2452
2453     if (ac->output_configured && audio_found)
2454         ac->output_configured = OC_LOCKED;
2455
2456     return 0;
2457 }
2458
2459 static int aac_decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data,
2460                             int *got_frame_ptr, AVPacket *avpkt)
2461 {
2462     AACContext *ac = avctx->priv_data;
2463     const uint8_t *buf = avpkt->data;
2464     int buf_size = avpkt->size;
2465     GetBitContext gb;
2466     int buf_consumed;
2467     int buf_offset;
2468     int err;
2469     int new_extradata_size;
2470     const uint8_t *new_extradata = av_packet_get_side_data(avpkt,
2471                                        AV_PKT_DATA_NEW_EXTRADATA,
2472                                        &new_extradata_size);
2473
2474     if (new_extradata) {
2475         av_free(avctx->extradata);
2476         avctx->extradata = av_mallocz(new_extradata_size +
2477                                       FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
2478         if (!avctx->extradata)
2479             return AVERROR(ENOMEM);
2480         avctx->extradata_size = new_extradata_size;
2481         memcpy(avctx->extradata, new_extradata, new_extradata_size);
2482         if (decode_audio_specific_config(ac, ac->avctx, &ac->m4ac,
2483                                          avctx->extradata,
2484                                          avctx->extradata_size*8, 1) < 0)
2485             return AVERROR_INVALIDDATA;
2486     }
2487
2488     init_get_bits(&gb, buf, buf_size * 8);
2489
2490     if ((err = aac_decode_frame_int(avctx, data, got_frame_ptr, &gb)) < 0)
2491         return err;
2492
2493     buf_consumed = (get_bits_count(&gb) + 7) >> 3;
2494     for (buf_offset = buf_consumed; buf_offset < buf_size; buf_offset++)
2495         if (buf[buf_offset])
2496             break;
2497
2498     return buf_size > buf_offset ? buf_consumed : buf_size;
2499 }
2500
2501 static av_cold int aac_decode_close(AVCodecContext *avctx)
2502 {
2503     AACContext *ac = avctx->priv_data;
2504     int i, type;
2505
2506     for (i = 0; i < MAX_ELEM_ID; i++) {
2507         for (type = 0; type < 4; type++) {
2508             if (ac->che[type][i])
2509                 ff_aac_sbr_ctx_close(&ac->che[type][i]->sbr);
2510             av_freep(&ac->che[type][i]);
2511         }
2512     }
2513
2514     ff_mdct_end(&ac->mdct);
2515     ff_mdct_end(&ac->mdct_small);
2516     ff_mdct_end(&ac->mdct_ltp);
2517     return 0;
2518 }
2519
2520
2521 #define LOAS_SYNC_WORD   0x2b7       ///< 11 bits LOAS sync word
2522
2523 struct LATMContext {
2524     AACContext      aac_ctx;             ///< containing AACContext
2525     int             initialized;         ///< initilized after a valid extradata was seen
2526
2527     // parser data
2528     int             audio_mux_version_A; ///< LATM syntax version
2529     int             frame_length_type;   ///< 0/1 variable/fixed frame length
2530     int             frame_length;        ///< frame length for fixed frame length
2531 };
2532
2533 static inline uint32_t latm_get_value(GetBitContext *b)
2534 {
2535     int length = get_bits(b, 2);
2536
2537     return get_bits_long(b, (length+1)*8);
2538 }
2539
2540 static int latm_decode_audio_specific_config(struct LATMContext *latmctx,
2541                                              GetBitContext *gb, int asclen)
2542 {
2543     AACContext *ac        = &latmctx->aac_ctx;
2544     AVCodecContext *avctx = ac->avctx;
2545     MPEG4AudioConfig m4ac = {0};
2546     int config_start_bit  = get_bits_count(gb);
2547     int sync_extension    = 0;
2548     int bits_consumed, esize;
2549
2550     if (asclen) {
2551         sync_extension = 1;
2552         asclen         = FFMIN(asclen, get_bits_left(gb));
2553     } else
2554         asclen         = get_bits_left(gb);
2555
2556     if (config_start_bit % 8) {
2557         av_log_missing_feature(latmctx->aac_ctx.avctx, "audio specific "
2558                                "config not byte aligned.\n", 1);
2559         return AVERROR_INVALIDDATA;
2560     }
2561     if (asclen <= 0)
2562         return AVERROR_INVALIDDATA;
2563     bits_consumed = decode_audio_specific_config(NULL, avctx, &m4ac,
2564                                          gb->buffer + (config_start_bit / 8),
2565                                          asclen, sync_extension);
2566
2567     if (bits_consumed < 0)
2568         return AVERROR_INVALIDDATA;
2569
2570     if (ac->m4ac.sample_rate != m4ac.sample_rate ||
2571         ac->m4ac.chan_config != m4ac.chan_config) {
2572
2573         av_log(avctx, AV_LOG_INFO, "audio config changed\n");
2574         latmctx->initialized = 0;
2575
2576         esize = (bits_consumed+7) / 8;
2577
2578         if (avctx->extradata_size < esize) {
2579             av_free(avctx->extradata);
2580             avctx->extradata = av_malloc(esize + FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
2581             if (!avctx->extradata)
2582                 return AVERROR(ENOMEM);
2583         }
2584
2585         avctx->extradata_size = esize;
2586         memcpy(avctx->extradata, gb->buffer + (config_start_bit/8), esize);
2587         memset(avctx->extradata+esize, 0, FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
2588     }
2589     skip_bits_long(gb, bits_consumed);
2590
2591     return bits_consumed;
2592 }
2593
2594 static int read_stream_mux_config(struct LATMContext *latmctx,
2595                                   GetBitContext *gb)
2596 {
2597     int ret, audio_mux_version = get_bits(gb, 1);
2598
2599     latmctx->audio_mux_version_A = 0;
2600     if (audio_mux_version)
2601         latmctx->audio_mux_version_A = get_bits(gb, 1);
2602
2603     if (!latmctx->audio_mux_version_A) {
2604
2605         if (audio_mux_version)
2606             latm_get_value(gb);                 // taraFullness
2607
2608         skip_bits(gb, 1);                       // allStreamSameTimeFraming
2609         skip_bits(gb, 6);                       // numSubFrames
2610         // numPrograms
2611         if (get_bits(gb, 4)) {                  // numPrograms
2612             av_log_missing_feature(latmctx->aac_ctx.avctx,
2613                                    "multiple programs are not supported\n", 1);
2614             return AVERROR_PATCHWELCOME;
2615         }
2616
2617         // for each program (which there is only on in DVB)
2618
2619         // for each layer (which there is only on in DVB)
2620         if (get_bits(gb, 3)) {                   // numLayer
2621             av_log_missing_feature(latmctx->aac_ctx.avctx,
2622                                    "multiple layers are not supported\n", 1);
2623             return AVERROR_PATCHWELCOME;
2624         }
2625
2626         // for all but first stream: use_same_config = get_bits(gb, 1);
2627         if (!audio_mux_version) {
2628             if ((ret = latm_decode_audio_specific_config(latmctx, gb, 0)) < 0)
2629                 return ret;
2630         } else {
2631             int ascLen = latm_get_value(gb);
2632             if ((ret = latm_decode_audio_specific_config(latmctx, gb, ascLen)) < 0)
2633                 return ret;
2634             ascLen -= ret;
2635             skip_bits_long(gb, ascLen);
2636         }
2637
2638         latmctx->frame_length_type = get_bits(gb, 3);
2639         switch (latmctx->frame_length_type) {
2640         case 0:
2641             skip_bits(gb, 8);       // latmBufferFullness
2642             break;
2643         case 1:
2644             latmctx->frame_length = get_bits(gb, 9);
2645             break;
2646         case 3:
2647         case 4:
2648         case 5:
2649             skip_bits(gb, 6);       // CELP frame length table index
2650             break;
2651         case 6:
2652         case 7:
2653             skip_bits(gb, 1);       // HVXC frame length table index
2654             break;
2655         }
2656
2657         if (get_bits(gb, 1)) {                  // other data
2658             if (audio_mux_version) {
2659                 latm_get_value(gb);             // other_data_bits
2660             } else {
2661                 int esc;
2662                 do {
2663                     esc = get_bits(gb, 1);
2664                     skip_bits(gb, 8);
2665                 } while (esc);
2666             }
2667         }
2668
2669         if (get_bits(gb, 1))                     // crc present
2670             skip_bits(gb, 8);                    // config_crc
2671     }
2672
2673     return 0;
2674 }
2675
2676 static int read_payload_length_info(struct LATMContext *ctx, GetBitContext *gb)
2677 {
2678     uint8_t tmp;
2679
2680     if (ctx->frame_length_type == 0) {
2681         int mux_slot_length = 0;
2682         do {
2683             tmp = get_bits(gb, 8);
2684             mux_slot_length += tmp;
2685         } while (tmp == 255);
2686         return mux_slot_length;
2687     } else if (ctx->frame_length_type == 1) {
2688         return ctx->frame_length;
2689     } else if (ctx->frame_length_type == 3 ||
2690                ctx->frame_length_type == 5 ||
2691                ctx->frame_length_type == 7) {
2692         skip_bits(gb, 2);          // mux_slot_length_coded
2693     }
2694     return 0;
2695 }
2696
2697 static int read_audio_mux_element(struct LATMContext *latmctx,
2698                                   GetBitContext *gb)
2699 {
2700     int err;
2701     uint8_t use_same_mux = get_bits(gb, 1);
2702     if (!use_same_mux) {
2703         if ((err = read_stream_mux_config(latmctx, gb)) < 0)
2704             return err;
2705     } else if (!latmctx->aac_ctx.avctx->extradata) {
2706         av_log(latmctx->aac_ctx.avctx, AV_LOG_DEBUG,
2707                "no decoder config found\n");
2708         return AVERROR(EAGAIN);
2709     }
2710     if (latmctx->audio_mux_version_A == 0) {
2711         int mux_slot_length_bytes = read_payload_length_info(latmctx, gb);
2712         if (mux_slot_length_bytes * 8 > get_bits_left(gb)) {
2713             av_log(latmctx->aac_ctx.avctx, AV_LOG_ERROR, "incomplete frame\n");
2714             return AVERROR_INVALIDDATA;
2715         } else if (mux_slot_length_bytes * 8 + 256 < get_bits_left(gb)) {
2716             av_log(latmctx->aac_ctx.avctx, AV_LOG_ERROR,
2717                    "frame length mismatch %d << %d\n",
2718                    mux_slot_length_bytes * 8, get_bits_left(gb));
2719             return AVERROR_INVALIDDATA;
2720         }
2721     }
2722     return 0;
2723 }
2724
2725
2726 static int latm_decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *out,
2727                              int *got_frame_ptr, AVPacket *avpkt)
2728 {
2729     struct LATMContext *latmctx = avctx->priv_data;
2730     int                 muxlength, err;
2731     GetBitContext       gb;
2732
2733     init_get_bits(&gb, avpkt->data, avpkt->size * 8);
2734
2735     // check for LOAS sync word
2736     if (get_bits(&gb, 11) != LOAS_SYNC_WORD)
2737         return AVERROR_INVALIDDATA;
2738
2739     muxlength = get_bits(&gb, 13) + 3;
2740     // not enough data, the parser should have sorted this
2741     if (muxlength > avpkt->size)
2742         return AVERROR_INVALIDDATA;
2743
2744     if ((err = read_audio_mux_element(latmctx, &gb)) < 0)
2745         return err;
2746
2747     if (!latmctx->initialized) {
2748         if (!avctx->extradata) {
2749             *got_frame_ptr = 0;
2750             return avpkt->size;
2751         } else {
2752             if ((err = decode_audio_specific_config(
2753                     &latmctx->aac_ctx, avctx, &latmctx->aac_ctx.m4ac,
2754                     avctx->extradata, avctx->extradata_size*8, 1)) < 0)
2755                 return err;
2756             latmctx->initialized = 1;
2757         }
2758     }
2759
2760     if (show_bits(&gb, 12) == 0xfff) {
2761         av_log(latmctx->aac_ctx.avctx, AV_LOG_ERROR,
2762                "ADTS header detected, probably as result of configuration "
2763                "misparsing\n");
2764         return AVERROR_INVALIDDATA;
2765     }
2766
2767     if ((err = aac_decode_frame_int(avctx, out, got_frame_ptr, &gb)) < 0)
2768         return err;
2769
2770     return muxlength;
2771 }
2772
2773 av_cold static int latm_decode_init(AVCodecContext *avctx)
2774 {
2775     struct LATMContext *latmctx = avctx->priv_data;
2776     int ret = aac_decode_init(avctx);
2777
2778     if (avctx->extradata_size > 0)
2779         latmctx->initialized = !ret;
2780
2781     return ret;
2782 }
2783
2784
2785 AVCodec ff_aac_decoder = {
2786     .name           = "aac",
2787     .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
2788     .id             = CODEC_ID_AAC,
2789     .priv_data_size = sizeof(AACContext),
2790     .init           = aac_decode_init,
2791     .close          = aac_decode_close,
2792     .decode         = aac_decode_frame,
2793     .long_name = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Advanced Audio Coding"),
2794     .sample_fmts = (const enum AVSampleFormat[]) {
2795         AV_SAMPLE_FMT_FLT, AV_SAMPLE_FMT_S16, AV_SAMPLE_FMT_NONE
2796     },
2797     .capabilities = CODEC_CAP_CHANNEL_CONF | CODEC_CAP_DR1,
2798     .channel_layouts = aac_channel_layout,
2799 };
2800
2801 /*
2802     Note: This decoder filter is intended to decode LATM streams transferred
2803     in MPEG transport streams which only contain one program.
2804     To do a more complex LATM demuxing a separate LATM demuxer should be used.
2805 */
2806 AVCodec ff_aac_latm_decoder = {
2807     .name = "aac_latm",
2808     .type = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
2809     .id   = CODEC_ID_AAC_LATM,
2810     .priv_data_size = sizeof(struct LATMContext),
2811     .init   = latm_decode_init,
2812     .close  = aac_decode_close,
2813     .decode = latm_decode_frame,
2814     .long_name = NULL_IF_CONFIG_SMALL("AAC LATM (Advanced Audio Codec LATM syntax)"),
2815     .sample_fmts = (const enum AVSampleFormat[]) {
2816         AV_SAMPLE_FMT_FLT, AV_SAMPLE_FMT_S16, AV_SAMPLE_FMT_NONE
2817     },
2818     .capabilities = CODEC_CAP_CHANNEL_CONF | CODEC_CAP_DR1,
2819     .channel_layouts = aac_channel_layout,
2820     .flush = flush,
2821 };