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